可燃冰的開采屬於什麼活動
Ⅰ 可燃冰有哪三種開采方法
可燃冰主要有三種開采方案。第一是熱解法,即利用可燃冰在加溫時分回解的特性,使其由固態分答解出甲烷蒸汽。但這種方法的弊端在於不好收集。第二種方法是降壓法。有科學家提出將核廢料埋入地底,利用核輻射效應使其分解。但它們都面臨著和熱解法同樣同樣的難題。第三種方法是置換法。想辦法將二氧化碳液化注入「天燃冰」儲層,用二氧化碳將甲烷分子置換出來。無論採用哪種方案,由於可燃冰結構的特殊性和海底環境的復雜性,對可燃冰礦藏的開采將極其困難。與陸地上的常規開采相比,可能會破壞地殼穩定平衡,造成大陸架邊緣動盪而引發海底塌方,甚至導致大規模海嘯,帶來災難性的後果。可燃冰的開采就像一柄雙刃劍,在考慮其資源價值的同時,必須充分重視它的開采將給人類帶來的嚴重環境災難。
Ⅱ 可燃冰的開采主要屬於科學活動還是技術活動 科學考察 技術實驗
可燃冰的科研考察活動一直在進行,已經有成熟的技術,但商業用途的開采技術是目前的難題 ,所以說科學考察有,商業技術開發也在搞。
目前在商用技術上中國最接近於成功。
Ⅲ 可燃冰的開采方法
由於可燃冰在常溫常壓下不穩定,因此開采可燃冰的方法設想有:①熱解法。②降壓法。③二氧化碳置換法。(技術仍不完善,由此泄露的甲烷可造成比二氧化碳嚴重十倍的溫室效應)
傳統開采
(1) 熱激發開采法熱激發開采法是直接對天然氣水合物層進行加熱,使天然氣水合物層的溫度超過其平衡溫度,從而促使天然氣水合物分解為水與天然氣的開采方法。這種方法經歷了直接向天然氣水合物層中注入熱流體加熱、火驅法加熱、井下電磁加熱以及微波加熱等發展歷程。熱激發開采法可實現循環注熱,且作用方式較快。加熱方式的不斷改進,促進了熱激發開采法的發展。但這種方法至今尚未很好地解決熱利用效率較低的問題,而且只能進行局部加熱,因此該方法尚有待進一步完善。
(2) 減壓開采法 減壓開采法是一種通過降低壓力促使天然
氣水合物分解的開采方法。減壓途徑主要有兩種: ①採用低密度泥漿鑽井達到減壓目的;②當天然氣水合物層下方存在游離氣或其他流體時,通過泵出天然氣水合物層下方的游離氣或其他流體來降低天然氣水合物層的壓力。減壓開采法不需要連續激發,成本較低,適合大面積開采,尤其適用於存在下伏游離氣層的天然氣水合物藏的開采,是天然氣水合物傳統開采方法中最有前景的一種技術。但它對天然氣水合物藏的性質有特殊的要求,只有當天然氣水合物藏位於溫壓平衡邊界附近時,減壓開采法才具有經濟可行性。
(3) 化學試劑注入開采法化學試劑注入開采法通過向天然氣水合物層中注入某些化學試劑,如鹽水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等,破壞天然氣水合物藏的相平衡條件,促使天然氣水合物分解。這種方法雖然可降低初期能量輸入,但缺陷卻很明顯,它所需的化學試劑費用昂貴,對天然氣水合物層的作用緩慢,而且還會帶來一些環境問題,所以,對這種方法投入的研究相對較少。
新型開采
(1)CO2置換開采法。這種方法首先由日本研究者提出,方法依據的仍然是天然氣水合物穩定帶的壓力條件。在一定的溫度條件下,天然氣水合物保持穩定需要的壓力比CO2水合物更高。因此在某一特定的壓力范圍內,天然氣水合物會分解,而CO2水合物則易於形成並保持穩定。如果此時向天然氣水合物藏內注入CO2氣體,CO2氣體就可能與天然氣水合物分解出的水生成CO2水合物。這種作用釋放出的熱量可使天然氣水合物的分解反應得以持續地進行下去。
(2)固體開采法。固體開采法最初是直接採集海底固態天然氣水合物,將天然氣水合物拖至淺水區進行控制性分解。這種方法進而演化為混合開采法或稱礦泥漿開采法。該方法的具體步驟是,首先促使天然氣水合物在原地分解為氣液混合相,採集混有氣、液、固體水合物的混合泥漿,然後將這種混合泥漿導入海面作業船或生產平台進行處理,促使天然氣水合物徹底分解,從而獲取天然氣。
Ⅳ 可燃冰的性質,利用,及其開采
可燃冰的學名為「天然氣水合物」,是天然氣在0℃和30個大氣壓的作用下結晶而成的「冰塊」。「冰塊」里甲烷佔80% 99.9%,可直接點燃,燃燒後幾乎不產生任何殘渣,污染比煤、石油、天然氣都要小得多。西方學者稱其為「21世紀能源」或「未來能源」。
【形成和儲藏】
可燃冰由海洋板塊活動而成。當海洋板塊下沉時,較古老的海底地殼會下沉到地球內部,海底石油和天然氣便隨板塊的邊緣湧上表面。當接觸到冰冷的海水和在深海壓力下,天然氣與海水產生化學作用,就形成水合物。科學家估計,海底可燃冰分布的范圍約占海洋總面積的10%,相當於4000萬平方公里,是迄今為止海底最具價值的礦產資源,足夠人類使用1000年。
「可燃冰」的形成有三個基本條件:首先溫度不能太高,在零度以上可以生成,0-10℃為宜,最高限是20℃左右,再高就分解了。第二壓力要夠,但也不能太大,零度時,30個大氣壓以上它就可能生成。第三,地底要有氣源。因為,在陸地只有西伯利亞的永久凍土層才具備形成條件和使之保持穩定的固態,而海洋深層300-500米的沉積物中都可能具備這樣的低溫高壓條件。因此,其分布的陸海比例為1∶100。
有天然氣的地方不一定都有「可燃冰」,因為形成「可燃冰」除了壓力主要還在於低溫,所以一般在冰土帶的地方較多。長期以來,有人認為我國的海域緯度較低,不可能存在「可燃冰」;而實際上我國東海、南海都具備生成條件。
東海底下有個東海盆地,面積達25萬平方公里。經20年勘測,該盆地已獲得1484億立方米天然氣探明加控制儲量。爾後,中國工程院院士、海洋專家金翔龍帶領的課題組根據天然氣水化物存在的必備條件,在東海找出了「可燃冰」存在的溫度和壓力范圍,並根據地溫梯度、結合東海地質條件,勾畫出「可燃冰」的分布區域,計算出它的穩定帶的厚度,對資源量做了初步評估,得出「蘊藏量很可觀」結論。這為周邊地區在新世紀使用高效新能源開辟了更廣闊的前景。
Ⅳ 可燃冰的開采
開采方案主要有三種。第一是熱解法。利用「可燃冰」在加溫時分解的特性,使其由固態分解出甲烷蒸汽。但此方法難處在於不好收集。海底的多孔介質不是集中為「一片」,也不是一大塊岩石,而是較為均勻地遍布著。如何布設管道並高效收集是急於解決的問題。
方案二是降壓法。有科學家提出將核廢料埋入地底,利用核輻射效應使其分解。但它們都面臨著和熱解法同樣布設管道並高效收集的問題。
方案三是「置換法」。研究證實,將CO2液化(實現起來很容易),注入1500米以下的洋面(不一定非要到海底),就會生成二氧化碳水合物,它的比重比海水大,於是就會沉入海底。如果將CO2入海底的甲烷水合物儲層,因CO2較之甲烷易於形成水合物,因而就可能將甲烷水合物中的甲烷分子「擠走」,從而將其置換出來。
據統計,1立方米可燃冰可釋放出相當於170立方米的天然氣,能源密度是普通天然氣的2-5倍。但是,在實際開采過程中還面臨著不少難題. 由於可燃冰生成環境復雜、特殊,因此開采難度大。它是甲烷與水在高溫高壓條件下生成並存在的,若環境發生變化,可燃冰就會迅速分解、揮發,易造成井噴,還可能引發海底滑坡,甚至海嘯。另外,它可能造成全球氣候變暖,因為甲烷對全球氣候變暖的影響,比二氧化碳更嚴重。同時,目前可燃冰的開采成本高達200美元/立方米,摺合成天然氣要1美元/立方米,而目前國內天然氣造價僅在1元/立方米,這是勘測、開采可燃冰不得不面對的問題。在繁復的可燃冰開采過程中,一旦出現任何差錯,將引發嚴重的環境災難,成為環保敵人—— 首先,收集海水中的氣體是十分困難的,海底可燃冰屬大面積分布,其分解出來的甲烷很難聚集在某一地區內收集,而且一離開海床便迅速分解,容易發生噴井意外。更重要的是,甲烷的溫室效應比二氧化碳厲害10至20倍,若處理不當發生意外,分解出來的甲烷氣體由海水釋放到大氣層,將使全球溫室效應問題更趨嚴重。 此外,海底開采還可能會破壞地殼穩定平衡,造成大陸架邊緣動盪而引發海底塌方,甚至導致大規模海嘯,帶來災難性後果。目前已有證據顯示,過去這類氣體的大規模自然釋放,在某種程度上導致了地球氣候急劇變化。8000年前在北歐造成浩劫的大海嘯,也極有可能是由於這種氣體大量釋放所致。
可燃冰的開采涉及復雜的技術問題,所以目前仍在發展階段,估計需要10至30年的時間才能投入商業開采。其實,中國、美國、加拿大、印度、韓國、挪威和日本已開始各自的可燃冰研究計劃,其中日本建成7口探井,期望在2010年投入商業開采,美國近年也急起直追,希望在2015年在海床或永久凍土帶進行商業開采。
可見,「可燃冰」帶給人類的不僅是新的希望,同樣也有新的困難,只有合理的、科學的開發和利用,「可燃冰」才會真正的為人類造福。
Ⅵ 可燃冰的開采和儲存
可燃抄冰開采方案主要有襲三種。
第一是熱解法。利用」可燃冰「在加溫時分解的特性,使其由固態分解出甲烷蒸汽。但此方法難處在於不好收集。海底的多孔介質不是集中為」一片「,也不是一大塊岩石,而是較為均勻地遍布著。如何布設管道並高效收集是急於解決的問題。
方案二是降壓法。有科學家提出將核廢料埋入地底,利用核輻射效應使其分解。但它們都面臨著和熱解法同樣布設管道並高效收集的問題。
方案三是」置換法「。研究證實,將CO2液化(實現起來很容易),注入1500米以下的洋面(不一定非要到海底),就會生成二氧化碳水合物,它的比重比海水大,於是就會沉入海底。如果將CO2注射入海底的甲烷水合物儲層,因CO2較之甲烷易於形成水合物,因而就可能將甲烷水合物中的甲烷分子」擠走「,從而將其置換出來。
保存的基本條件:首先溫度不能太高,0-10℃為宜,最高限是20℃左右,再高就分解了。第二零度時30個大氣壓以上。
Ⅶ 可燃冰是開采出來是固體還是氣體
可燃冰是開采出來是固體。
可燃冰:學名「天然氣水合物」,是由天然氣和水在高回壓低溫答的條件下形成的類冰狀,籠形的結晶化合物,一般形成條件要求:低溫、高壓、氣源充足。因為外觀像冰且遇火即燃,俗稱「可燃冰」或者「固體瓦斯」和「氣冰」,主要分布於深海沉積物或陸域的永久凍土中,甲烷含量高,燃燒污染遠小於煤、石油和天然氣。1立方米可燃冰就可以分解釋放出164立方米的天然氣和0.8立方米的水,開采可燃冰時,只需將固體的「天然氣水合物」升溫降壓就可釋放出大量的甲烷氣體。可燃冰僅由甲烷和水構成,無需凈化提煉或其他加工步驟,所以利用時產生的污染比石油以及煤等傳統能源小很多,清潔高效,可燃冰燃燒後不產出任何殘渣和廢棄,被科學家譽為「屬於未來的能源」。據科學家估計,海底可燃冰的儲量至少夠人類使用1000年。
Ⅷ 可燃冰的開采方案有幾種
可燃冰看起來像一塊冰霜,是水與天然氣在0℃和30個大氣壓的作用下形成的晶體物質,學名為天然氣水合物。可燃冰里甲烷佔80%~99.9%,可直接點燃,燃燒後幾乎不產生任何殘渣,污染比煤、石油、天然氣要小得多,是未來潔凈的新能源。
可燃冰是一種甲烷水合物,它是由海洋板塊活動而成的。當海洋板塊下沉時,較古老的海底地殼會下沉到地球內部,海底石油和天然氣便隨板塊的邊緣湧上表面。在深海中低溫、高壓的條件下,天然氣與海水產生化學作用,就形成水合物。這些水合物像一個個淡灰色的冰球,因此稱為可燃冰。
可燃冰的能量密度非常高,1立方米可燃冰相當於170立方米的天然氣。經粗略統計,在地殼表面,可燃冰儲層中所含的有機碳總量,大約是全球石油、天然氣和煤等化石燃料含碳量的兩倍。海底可燃冰分布的范圍約4000萬平方公里,占海洋總面積的10%,海底可燃冰的儲量夠人類使用1000年,利用前景十分廣闊。
據相關調查表明,全世界石油總儲量在2700億~6500億噸之間。按照目前的消耗速度,不過50~60年,全世界的石油資源將消耗殆盡。可燃冰的發現,無疑讓陷入能源危機的人類看到了新的曙光。
可燃冰主要有三種開采方案。第一是熱解法,即利用可燃冰在加溫時分解的特性,使其由固態分解出甲烷蒸汽。但這種方法的弊端在於不好收集。第二種方法是降壓法。有科學家提出將核廢料埋入地底,利用核輻射效應使其分解。但它們都面臨著和熱解法同樣同樣的難題。第三種方法是置換法。想辦法將二氧化碳液化注入「天燃冰」儲層,用二氧化碳將甲烷分子置換出來。無論採用哪種方案,由於可燃冰結構的特殊性和海底環境的復雜性,對可燃冰礦藏的開采將極其困難。與陸地上的常規開采相比,可能會破壞地殼穩定平衡,造成大陸架邊緣動盪而引發海底塌方,甚至導致大規模海嘯,帶來災難性的後果。可燃冰的開采就像一柄雙刃劍,在考慮其資源價值的同時,必須充分重視它的開采將給人類帶來的嚴重環境災難。
我們已知,海底可燃冰的開采是一個非常復雜的問題,所以目前仍處於發展階段,很可能在10年之後才能投入商業開采。其實,中國、美國、加拿大、印度、韓國、挪威和日本已開始各自的可燃冰研究計劃,其中日本建成7口探井,期望在2010年投入商業開采,美國近年也在緊急籌備相當事宜,希望在2015年對可燃冰進行商業開采。
可燃冰帶給人類的不僅是美好的一面,同樣也有不可低估的困難,只有合理、科學地開發和利用,才能真正造福人類。
Ⅸ 可燃冰的開采方法是怎樣的
迫於發展需求、急於改變能源依賴他人局面的日本把目光投向了海底沉睡的「能源水晶」——可燃冰。
在日本周圍平靜的太平洋海面下900多米深處,數以億噸的可燃冰正等待被人們開發。日本認為,如果這些資源能良好地開發利用,將大大改善本國依賴從中東和印尼進口能源的困境。據初步估算,這些「可燃燒的冰塊」可供日本全國用14年之久。
在本州島海岸線50公里外,科學家們發現了一條甲烷蘊藏量驚人的海溝。在海溝里的甲烷呈水晶狀,大約有500米厚,總量達40萬億立方米。這個儲量盡管還不能與沙特或者俄羅斯的石油資源相比,但也足夠日本用上一陣了。日本科學家們對這一結果很是興奮,他們表示將盡快拿出合適的方案開采這些被遺忘的資源。
相比日本,擁有廣袤海洋資源的加拿大可謂在這方面先行一步。他們通常採用「降壓」的方法開采此類冰凍資源,即先在冰層中打許多很深的孔,然後藉助大量抽水機降低打孔帶來的重壓,從而讓有用的甲烷氣體從海水中分離出來,慢慢浮至便於提取的深度。日本與加拿大兩國的科學家決定合作,採用這個最有效的辦法開采本州島附近海域發現的資源。
日本政府很快同意了這個開采方法,各項測試及演練工作已在2008年初完成。然而,向日本招手的除了豐富的能源,還有很多隱藏的危險。比如,在「降壓」方法的第三個步驟,降壓讓大量的甲烷氣體慢慢浮上海面,這些溫室氣體的出現會對全球氣溫造成未知的影響。日本政府也對此表示,他們一直高度重視環境保護問題,絕不會為了能源破壞環境,他們已安排許多先期測試以防萬一。