可燃冰的形成有兩條途徑:一是氣候寒冷致使礦層溫度下降,加上地層的高壓力,使原來分散在地殼中的碳氫化合物和地殼中的水形成氣—水結合的礦層。二是由于海洋里大量的生物和微生物死亡后留下的遺尸不斷沉積到海底,很快分解成有機氣體甲烷、乙烷等,這樣,它們便鉆進海底結構疏松的沉積巖微孔,和水形成化合物。
有關專家認為,在導致全球氣候變暖方面,甲烷所起的作用比二氧化碳要大10~20倍。而可燃冰礦藏哪怕受到最小的破壞,都足以導致甲烷氣體的大量泄漏。這種氣體進入大氣,無疑增加溫室效應。另外,陸緣海邊的可燃冰開采起來十分困難,一旦出了井噴事故,就會造成海嘯、海底滑坡、海水毒化等災害。由此可見,可燃冰也是一種危險的能源,對其開發利用要非常小心。
目前,國際上對可燃冰的開采仍處于研究試驗階段,科學家還沒有找到非常成熟的開采技術。有人說:“誰掌握可燃冰的開采技術,誰就可以執21世紀世界能源之牛耳。”
據中國地質調查局發展研究中心的專家介紹,天然氣水合物主要富存于新生代沉積地層中。水合物中的天然氣主要來自沉積層中有機質的分解。天然氣水合物的生成非常迅速,但海底沉積層中天然氣水合物礦藏的形成可能要持續數百萬年。目前已發現的天然氣水合物主要分布在地球上兩類地區:一類是水深為300到4000米的海洋;另一類是高緯度大陸地區永久凍土帶及水深100到250米以下的極地陸架海。從全球來看,海洋中的天然氣水合物占絕對優勢。它們廣泛分布于世界各大洋邊緣海域的大陸坡、深水海臺和盆地以及一些內陸海。其主要分布地點在北半球,且以太平洋邊緣海域最多,其次是大西洋。
早在20世紀30年代,前蘇聯為了保障其西伯利亞地區油氣管道的暢通,就開始對天然氣水合物的結構和形成條件進行研究。20世紀70年代開始,在其周圍海域和內陸海開展系統的天然氣水合物調查。即使近期經濟比較困難,俄羅斯仍堅持在巴侖支海和鄂霍茨克海進行天然氣水合物的調查與研究。
在海洋,天然氣水合物層作為非常規蓋層,所圈閉的天然氣比上覆水合物層中所儲集的天然氣可能還要多。大部分學者認為,圈閉于水合物層之下的游離天然氣的開采要優于和早于水合物層內天然氣的開采,因為它的開采只需要常規的海上油氣開采技術就夠了。
專家介紹,天然氣水合物是21世紀最理想、最具商業開發前景的新能源。天然氣水合物具有分布廣泛、礦藏規模大、能量密度高、清潔、埋藏淺等特點,是地球上尚未開發的最大未知能源庫,具有極其重要的潛在經濟價值。據保守估算,世界上天然氣水合物所含天然氣的總資源量約為1.8億億至2.1億億立方米,其含碳量是全球已知煤、石油和天然氣總碳量的2倍。例如,美國東部布萊克海臺蘊藏的天然氣水合物資源量相當于180億噸石油,足夠美國消耗105年;日本靜岡縣御前崎近海水合物的天然氣資源量達7.4萬億立方米,足夠日本消耗140年。
盡管“可燃冰”儲量很豐富,但由于“可燃冰”埋藏于海底的巖石中,和石油、天然氣相比,它不易開采和運輸。
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