天然气水合物又称“可燃冰”,是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”。

其资源密度高,全球分布广泛,具有极高的资源价值,因而成为油气工业界长期研究热点。自上世纪60年代起,以美国、日本、德国、我国、韩国、印度为代表的一些国家都制订了天然气水合物勘探开发研究计划。

2013年6月至9月,在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物样品,并通过钻探获得可观的控制储量

可燃冰是晶体还是非晶体

天然气水合物又称“可燃冰”,是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”。

其资源密度高,全球分布广泛,具有极高的资源价值,因而成为油气工业界长期研究热点。自上世纪60年代起,以美国、日本、德国、我国、韩国、印度为代表的一些国家都制订了天然气水合物勘探开发研究计划。

2013年6月至9月,在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物样品,并通过钻探获得可观的控制储量

可燃冰是何种物质?

其化学式为CH4·8H2O
“可燃冰”是未来洁净的新能源。它的主要成分是甲烷分子与水分子。它的形成与海底石油、天然气的形成过程相仿,而且密切相关。埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌气性细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气)。其中许多天然气又被包进水分子中,在海底的低温与压力下又形成“可燃冰”。这是因为天然气有个特殊性能,它和水可以在温度2~5摄氏度内结晶,这个结晶就是“可燃冰”。因为主要成分是甲烷,因此也常称为“甲烷水合物”。在常温常压下它会分解成水与甲烷,“可燃冰”可以看成是高度压缩的固态天然气。“可燃冰”外表上看它像冰霜,从微观上看其分子结构就像一个一个“笼子”,由若干水分子组成一个笼子,每个笼子里“关”一个气体分子。目前,可燃冰主要分布在东、西太平洋和大西洋西部边缘,是一种极具发展潜力的新能源,但由于开采困难,海底可燃冰至今仍原封不动地保存在海底和永久冻土层内。

可燃冰是什么 化学性质是什么?物理?

可燃冰是一种
混合物
,主要成分是
甲烷

水合
结晶体
天然气
水合物
,也称气体水合物(gas
hydrate),是由天然气与水
分子
在高压(>100大气压或>10MPa)和低温(0~10℃)条件下合成的一种
固态
结晶物质。因天然气中80%~90%的成分是甲烷,故也有人叫天然气水合物为甲烷水合物(methane
hydrate或methane
gas
hydrate)。天然气水合物多呈白色或
浅灰色
晶体,外貌类似冰雪,可以象酒精块一样被点燃,故也有人叫它“可燃冰”。从化学结构来看,天然气水合物是这样构成的:由水分子搭成象笼子一样的
多面体
格架
,以甲烷为主的
气体
分子被包含在笼子格架中。不同的温压条件,具有不同的多面体格架。
从物理性质来看(表1),天然气水合物的
密度
接近并稍低于冰的密度,剪切
系数
、电介
常数

热传导
率均低于冰。天然气水合物的
声波
传播速度
明显高于
含气
沉积物

饱和水
沉积物,
中子孔隙度
低于饱和水沉积物,这些
差别
是物探方法识别天然气水合物的理论基础。此外,天然气水合物的
毛细管
孔隙压力
较高。
天然气水合物的物理性质及与其它物质的比较
参数
纯水合物
含水合物沉积物
含气沉积物
饱和水沉积物

声波Vp(km/Sec)
3.25~3.6
2.05~4.5
0.06~1.45
1.6~2.5
3.8
声波Vs(km/Sec)
1.6
0.14~1.56
0.38~0.39
Vp/
Vs(0℃)
1.95
1.88
密度(g/cm3)
0.912
1.15~2.4
1.26~2.42平均1.75
0.916
中子孔隙度(石灰岩单位%)
50~60
70
体积模量(-1℃)
5.6
8.8
剪切系数(-1
℃)
2.4
3.9
柏松比
0.33
0.33
电阻率(Ω·M)
1.75
1~3
电介常数(0
℃)
56
94
热传导率(-10
℃,W/m·K)
0.49±0.02
2.23