如何安全開采可燃冰

⑴ 可燃冰開采過程中會遇到怎樣的威脅

在開采過程中依然有許多未知威脅。科學家們提醒日本政府在開采中必須警惕海底的海溝崩塌內。表容面平靜的海洋底下究竟在進行著哪些變化，人們還沒有完全搞清楚。如果開采中意外造成目標海溝坍塌或是類似於泥石流的災難，不僅會給開采國帶來巨大人力、財力損失，由此泄露的大量溫室氣體更會讓全世界為之擔憂。另外大規模地在海底鑽孔、安置各種設備無疑會讓魚類遠離海岸，生活在海邊的漁民們的收入自然會受到不小的影響。

⑵ 如何預防可燃冰開采帶來的甲烷氣泄露

可燃冰開采不當會導致大量甲烷氣體外泄,加劇溫室效應,還會引起海底滑坡,使構築在可燃冰上的部分珊瑚礁島嶼與陸地沉入水底.

⑶ 要開采可燃冰合理的建議＜關於自然＞

戰略性與危險性共同打造的「雙刃劍」

迄今，世界上至少有30多個國家和地區在進行可燃冰的研究與調查勘探。

1960年，前蘇聯在西伯利亞發現了第一個可燃冰氣藏，並於1969年投入開發，采氣14年，總采氣50.17億立方米。

美國於1969年開始實施可燃冰調查。1998年，把可燃冰作為國家發展的戰略能源列入國家級長遠計劃，計劃到2015年進行商業性試開采。

日本關注可燃冰是在1992年，目前，已基本完成周邊海域的可燃冰調查與評價，鑽探了7口探井，圈定了12塊礦集區，並成功取得可燃冰樣本。它的目標是在2010年進行商業性試開采。

但人類要開采埋藏於深海的可燃冰，尚面臨著許多新問題。有學者認為，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。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，可燃冰在作為未來新能源的同時，也是一種危險的能源。可燃冰的開發利用就像一柄「雙刃劍」，需要小心對待。

「可燃冰」是深藏於海底的含甲烷的冰。它是由於處於深海之高壓低溫條件下，水分子通過氫鍵緊密締合成三維網狀體，能將海底沉積的古生物遺體所分解的甲烷等氣體分子納入網體中形成水合甲烷。這些水合甲烷就象一個個淡灰色的冰球，故稱可燃冰。這些冰球一旦從海底升到海面就會砰然而逝。

可燃冰是一種潛在的能源，儲量很大。據國際地質勘探組織估算，地球深海中水合甲烷的蘊藏量足以超過2.84×10^21 m^3，是常規氣體能源儲存量的1000倍。且在這些可燃冰層下面還可能蘊藏著1.135×10^20 m^3的氣體。有專家認為，水合甲烷一旦得到開采，將使人類的燃料使用史延長幾個世紀。

為開發這種新能源，國際上成立了由19個國家參與的地層深處海洋地質取樣研究聯合機構，有50個科技人員駕駛著一艘裝備有先進實驗設施的輪船從美國東海岸出發進行海底可燃冰勘探。這艘可燃冰勘探專用輪船的7層船艙都裝備著先進的實驗設備，是當今世界上唯一的一艘能從深海下岩石中取樣的輪船，船上裝備有能用於研究沉積層學、古人種學、岩石學、地球化學、地球物理學等的實驗設備。這艘專用輪船由得克薩斯州A•M大學主管，英、德、法、日、澳、美科學基金會及歐洲聯合科學基金會為其提供經濟援助。

海底可燃冰的存在很可能使海床不穩定，常會導致大規模的海底泥流，對海底管道和通訊電纜有嚴重的破壞作用。更嚴重的是，如果地震中海底地層斷裂，游離的氣體和水合甲烷分解產生的氣體就會噴出海面，或在海水表層及水面上形成許多高度集中的易燃氣泡，這不僅會對過往行船有危險，也會給低空飛行的飛機帶來厄運。有學者認為，近幾個世紀，在位於佛羅里達、百慕大群島和波多黎各之間的百慕大三角區海域發生過的許多船隻和飛機神秘失蹤事件，即所謂百慕大之謎就可能與此有關。

由於可燃冰是在深海處低溫高壓條件下形成的，氫鍵是一種弱作用，冰狀的水合甲烷一出水面就會自動融化分解成氣體，故我們沒有必要在分解水合甲烷上費神，只要用專用設備將這些氣體收集起來就可利用。值得注意的是，可燃冰作為一種新能源雖具有開發應用前景，但甲烷是一種高效的溫室效應氣體，可燃冰的開采如果方法不當，釋放出的甲烷擴散到大氣中，會增強地球的溫室效應，導致地球上永久凍土和兩極冰山融化而使地球變曖。安全合理地開發可燃冰，必須同時考慮環境保護。

⑷ 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。

⑸ 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。

⑹ 開采海底可燃冰的方法有哪些

開采海底可燃冰方案有兩種，一種是把氣壓式泵管與接收船相連接的回開采方案。氣壓式泵答管直接伸入海底，泵管下端是一個巨大的鍾形物，可罩住水底一片區域。在鍾形物內還置有一台自動採掘機，它會把海底含有可燃冰的岩石和可燃冰一起掘起，並將它們粉碎攪爛成礦漿，然後由氣壓式泵管將礦漿輸送到接收船上。在接收船上，通過加熱加壓等方式把可燃冰中的天然氣分離出來，而剩下的海洋沉積物，往往還含有其他可利用的物質，再進行第二次、第三次分離和提取處理。最後，把無用的殘土倒入海中。
另一種方案是，在海底直接設法讓可燃冰分解為冰和天然氣，然後像開采岩層中的天然氣一樣，把它直接輸送到地面的儲氣罐中，再由儲氣罐輸送到各個需要天然氣的用戶。與前一種方案比較，後一種方案的輸送條件比較簡單，預計可節約較多的開采成本。但問題是，可燃冰在海底的分解技術迄今還不成熟；另外這一方案也無法充分利用開采區海底可能存在的其他資源。

⑺ 怎麼安全合理的開發可燃冰

(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
天然氣水合物
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，目前對這種方法投入的研究相對較少。新型開采
天然氣水合物
(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。

⑻ 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。

⑼ 可燃冰怎樣開采

開采是柄「雙刃劍」

盡管如此，這樣豐富的能源現在還只是可望而不可及。

天然「可燃冰」埋藏於海底的岩石中，和石油、天然氣相比，它不易開采和運輸，世界上至今還沒有完美的開采方案。中國科學院院士、中國地球物理學會理事汪集**在一份資料上認為，首先是開采這種水合物會給生態造成一系列嚴重問題。

有學者認為，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。如果在開采中甲烷氣體大量泄漏於大氣中，造成的溫室效應將比二氧化碳更加嚴重。而「可燃冰」礦藏哪怕受到最小的破壞，甚至是自然的破壞，都足以導致甲烷氣的大量散失。而這種氣體進入大氣，無疑人增加溫室效應，進而使地球升溫更快；同時，由於至今尚沒有非常成熟的勘探和開發的技術方法，一旦出了井噴事故，就會造成海水汽化，發生海嘯船翻。此外，「可燃冰」也可能是引起地質災害的主要因素之一。由於「可燃冰」經常作為沉積物的膠結物存在，它對沉積物的強度起著關鍵作用。「可燃冰」的形成和分解能夠影響沉積物的強度，進而誘發海底滑坡等地質災害的發生。美國地質調查所的調查表明，「可燃冰」能導致大陸斜坡上發生滑坡，這對各種海底設施是一種極大的威脅。

目前，世界許多國家正在積極研究「可燃冰」資源開發利用技術。迄今，「可燃冰」的開采方法主要有熱激化法、減壓法和注入劑法三種。開採的最大難點是保證井底穩定，使甲烷氣不泄漏、不引發溫室效應。針對這些問題，日本提出了「分子控制」開采方案。「可燃冰」氣藏的最終確定必須通過鑽探，其難度比常規海上油氣鑽探要大得多，一方面是水太深，另一方面由於「可燃冰」遇減壓會迅速分解，極易造成井噴。日益增多的成果表明，由自然或人為因至少所引起的溫壓變化，均可使水合物分解，造成海底滑坡、生物滅亡和氣候變暖等環境災害。

研究天然氣水合物的鑽采方法已迫在眉捷，盡快開展室內外「可燃冰」分解、合成方法和鑽采方法的研究工作刻不容緩。

（5-4191-KYB）

http://www.cigem.gov.cn/ReadNews.asp?NewsID=3123

⑽ 如何開采可燃冰

天然可燃冰開采試驗獲得成功

試驗中，工作人員打了一口深1200米的鑽井，井一直通到可燃冰層，通過井注入溫水後，可燃冰的甲烷便溶在了溫水中，然後把溶有甲烷的溫水再抽回地面，進行分離得到甲烷。

可燃冰又稱甲烷水化物，多數蘊藏在地球高緯度的永久凍土帶或深海海底100－300米的地下。可燃冰是甲烷在低溫高壓條件下吸入水分子而形成的結晶體。其形成的條件是：一要有數千年前動植物屍骸釋放的甲烷氣；二要有豐富的水；三要具備低溫高壓環境。

甲烷分子只有一個碳原子，其燃燒時二氧化碳的排放少，且沒有硫化物生成。因此，天然可燃冰是一種理想的清潔能源。

科學家預測，地球海底天然可燃冰的蘊藏量約為5×1018立方米，相當目前世界年能源消費量的200倍。據1999年11月日本資源能源廳調查，日本南部海溝蘊藏可燃冰的區域可達42000平方公里，儲量約為目前日本年天然氣消費量的1400倍。

天然可燃冰呈固態，不會像石油開采那樣自噴流出。如果把它從海底一塊塊搬出，在從海底到海面的運送過程中甲烷就會揮發殆盡，同時還會給大氣造成巨大危害。為了獲取這種清潔能源，世界許多國家都在研究天然可燃冰的開采方法。有關專家認為，這次日本等國的試驗成功，必將大大加快天然可燃冰進入人類現代生活的進程。