专家解读：我国可燃冰的发现堪比大庆油田的发现

   [人民网2009年9月25日]2008年11月，国土资源部在青海省祁连山南缘永久冻土带(青海省天峻县木里镇，海拔4062米)成功钻获天然气水合物(可燃冰)实物样品；2009年6月继续钻探，获得宝贵的实物样品，并对样品进行了室内鉴定。这是我国继2007年5月在南海北部钻获天然气水合物之后的又一重大突破。9月，记者跟随国土资源部等相关部门专家，亲赴青海木里，见证这一新能源勘查所取得的重大突破。

   国土资源部总工程师张洪涛博士谈起“可燃冰”的情况可谓如数家珍，张洪涛博士是国内首位倡导研究我国陆域可燃冰存在的科学家。“谈到能源，人们立即想到的是能燃烧的煤、石油或天然气，而很少想到晶莹剔透的‘冰’”张洪涛兴奋地说。

   据张洪涛博士介绍，“可燃冰”，是由水和天然气在高压、低温条件下混合而成的一种固态物质，外貌极像冰雪或固体酒精，在温度、压力、气源三者都具备的条件下，可燃冰晶体就会在海底或冻土带地层介质的空隙间中生成。由于含有大量甲烷等可燃气体，因此极易燃烧。迄今为止，在世界各地的海洋及大陆地层中，已探明的“可燃冰”储量已相当于全球传统化石能源(煤、石油、天然气、油页岩等)储量的两倍以上。

   1立方米的可燃冰可在常温常压下释放164立方米的天然气及0.8立方米的淡水。同等条件下，可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出数十倍！并且具有使用方便、燃烧值高、清洁无污染等特点，是公认的地球上尚未开发的最大新型能源，被誉为21世纪最有希望的战略资源。

   此次在青海发现“可燃冰”，使我国成为世界上第一次在中低纬度冻土区发现天然气水合物的国家，也是继加拿大1992年在北美麦肯齐三角洲、美国2007年在阿拉斯加北坡通过国家计划钻探发现天然气水合物之后，在陆域通过钻探获得天然气水合物样品的第三个国家。

   青海能够成为我国陆域“可燃冰”的首个“现身地”，有如下几个原因，张洪涛博士娓娓道来：

   首先，青海有着面积广、厚度深的冻土带资源，为可燃冰的存在提供了地质条件。其次，因为甲烷是可燃冰的主要成分，因此可燃冰发现的地方一般都存在油气资源，而青海木里有着丰富的煤矿资源，为可燃冰的形成提供了可能的油气来源。第三，青海木里的交通条件和后勤保障措施，是我国大面积冻土带地区中条件比较好的，也为钻探发现提供了有力支持。第四，因为青海木里煤矿资源的开采和当地地质勘探部门的优良传统，积累了较为完整的当地地质资料，为进一步科学选址提供了科学数据保障。

   可燃冰钻探现场的总指挥、首席科学家祝有海研究员补充到，“青海木里煤矿埋藏浅，只有130-198米，这位伴随的可燃冰开采带来很大有利条件。并且这里的冻土层很薄，以北冰洋周围大陆冻土层600-1000米的厚度为参考，我们这里只有80-120米，也为将来的工程和科研带来极大便利。”祝有海研究员进一步表示，现在我们发现的可燃冰中的气体组分不只是简单的甲烷，还存在丙烷、乙烷等其他气体，组成十分复杂，是一种新型可燃冰，非常值得科学界研究。

   “当然，新世纪以来我们高度重视陆域永久冻土区天然气水合物的调查与研究工作，相信青海木里的可燃冰发现，会给大兴安岭、青藏高原冻土带的可燃冰勘查带来示范性的意义。”张洪涛总工程师表示。

   “此次突破，证明了我国冻土区存在丰富的天然气水合物资源，对认识天然气水合物成藏规律、寻找新能源具有重大意义，不仅在地学史上有里程碑意义，也将对我国的经济社会发展产生巨大影响。”张洪涛总工程师介绍到。

   我国是世界上第三冻土大国，冻土区总面积达215万平方公里，具备良好的天然气水合物赋存条件和资源前景。据科学家初略估算，远景资源量至少有350亿吨油当量。

   张总工程师透露，“目前人类对天然气水合物的认识还相当有限。在科技部的支持下，有关项目已经启动，与加拿大、德国等国际合作正在推进。我们有条件、有能力彻底搞清陆域天然气水合物的赋存条件、形成机理和分布特征，海域、陆域齐头并进，加快天然气水合物勘查、评价、开发和环境效应研究。”

   “新中国成立60年来，大庆油田的发现为我国甩掉了贫油国的帽子。可燃冰作为“后石油时代”的重要替代能源，此次发现和随后的研究利用，可以同大庆油田的意义相媲美。这将是新时代地质工作者划时代的贡献。”

  19世纪30年代初，人们开始注意到天然气输气管线中形成的可燃冰(天然气水合物)。因为水合物造成的天然气输气管道堵塞问题给天然气工业带来许多麻烦。1934年，前苏联在西伯利亚地区被堵塞的天然气输气管道里首先发现了天然气水合物。同年，美国学者Hammerschmidt发表了水合物造成天然气输气管线堵塞的有关数据，人们开始更加详细地研究天然气水合物和它的性质。

   1810年，英国学者HumphrgDavy在伦敦皇家研究院首次合成氯气水合物。气水合物(GasHydrate)一词最早出现在Davy次年所著的书中。在这以后的一百二十多年中，人们仅通过实验室来认识水合物。1832年，Faraday在实验室合成氯气水合物，并对水合物的性质作了较系统的描述。其后人们陆续在实验室合成了Br2、SO2、CO2、H2S等的气水合物。提出了著名的Debray规则“在给定温度下，所有可分解成固体和气体的固态物质都有一个确定的分解压力，其随温度变化。”1884年Roozeboom提出了天然气水合物形成的相理论。此后不久，Villard在实验室合成了CH4、C2H6、C2H4、C2H2等的水合物。1919年，Scheffer和Meijer建立了一种新的动力学理论方法来直接分析天然气水合物，他们应用Clausius—Clapeyron方程建立三相平衡曲线，来推测水合物的组成。

   1990年，中国科学院兰州冰川冻土研究所冻土工程国家重点实验室科研人员与莫斯科大学列别琴科博士成功进行了天然气水合物人工合成实验。合成实验采用甲烷气体和蒸馏水为原料，恒温恒压下在高压容器中进行。

   2001年，我国第一个拥有自主知识产权的海洋天然气水合物模拟实验室在中国地质调查局青岛海洋地质研究所建成。并于2001年11月3日成功地合成、取出天然气水合物并点燃。