可燃冰的开采属于什么活动
Ⅰ 可燃冰有哪三种开采方法
可燃冰主要有三种开采方案。第一是热解法,即利用可燃冰在加温时分回解的特性,使其由固态分答解出甲烷蒸汽。但这种方法的弊端在于不好收集。第二种方法是降压法。有科学家提出将核废料埋入地底,利用核辐射效应使其分解。但它们都面临着和热解法同样同样的难题。第三种方法是置换法。想办法将二氧化碳液化注入“天燃冰”储层,用二氧化碳将甲烷分子置换出来。无论采用哪种方案,由于可燃冰结构的特殊性和海底环境的复杂性,对可燃冰矿藏的开采将极其困难。与陆地上的常规开采相比,可能会破坏地壳稳定平衡,造成大陆架边缘动荡而引发海底塌方,甚至导致大规模海啸,带来灾难性的后果。可燃冰的开采就像一柄双刃剑,在考虑其资源价值的同时,必须充分重视它的开采将给人类带来的严重环境灾难。
Ⅱ 可燃冰的开采主要属于科学活动还是技术活动 科学考察 技术实验
可燃冰的科研考察活动一直在进行,已经有成熟的技术,但商业用途的开采技术是目前的难题 ,所以说科学考察有,商业技术开发也在搞。
目前在商用技术上中国最接近于成功。
Ⅲ 可燃冰的开采方法
由于可燃冰在常温常压下不稳定,因此开采可燃冰的方法设想有:①热解法。②降压法。③二氧化碳置换法。(技术仍不完善,由此泄露的甲烷可造成比二氧化碳严重十倍的温室效应)
传统开采
(1) 热激发开采法热激发开采法是直接对天然气水合物层进行加热,使天然气水合物层的温度超过其平衡温度,从而促使天然气水合物分解为水与天然气的开采方法。这种方法经历了直接向天然气水合物层中注入热流体加热、火驱法加热、井下电磁加热以及微波加热等发展历程。热激发开采法可实现循环注热,且作用方式较快。加热方式的不断改进,促进了热激发开采法的发展。但这种方法至今尚未很好地解决热利用效率较低的问题,而且只能进行局部加热,因此该方法尚有待进一步完善。
(2) 减压开采法 减压开采法是一种通过降低压力促使天然
气水合物分解的开采方法。减压途径主要有两种: ①采用低密度泥浆钻井达到减压目的;②当天然气水合物层下方存在游离气或其他流体时,通过泵出天然气水合物层下方的游离气或其他流体来降低天然气水合物层的压力。减压开采法不需要连续激发,成本较低,适合大面积开采,尤其适用于存在下伏游离气层的天然气水合物藏的开采,是天然气水合物传统开采方法中最有前景的一种技术。但它对天然气水合物藏的性质有特殊的要求,只有当天然气水合物藏位于温压平衡边界附近时,减压开采法才具有经济可行性。
(3) 化学试剂注入开采法化学试剂注入开采法通过向天然气水合物层中注入某些化学试剂,如盐水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等,破坏天然气水合物藏的相平衡条件,促使天然气水合物分解。这种方法虽然可降低初期能量输入,但缺陷却很明显,它所需的化学试剂费用昂贵,对天然气水合物层的作用缓慢,而且还会带来一些环境问题,所以,对这种方法投入的研究相对较少。
新型开采
(1)CO2置换开采法。这种方法首先由日本研究者提出,方法依据的仍然是天然气水合物稳定带的压力条件。在一定的温度条件下,天然气水合物保持稳定需要的压力比CO2水合物更高。因此在某一特定的压力范围内,天然气水合物会分解,而CO2水合物则易于形成并保持稳定。如果此时向天然气水合物藏内注入CO2气体,CO2气体就可能与天然气水合物分解出的水生成CO2水合物。这种作用释放出的热量可使天然气水合物的分解反应得以持续地进行下去。
(2)固体开采法。固体开采法最初是直接采集海底固态天然气水合物,将天然气水合物拖至浅水区进行控制性分解。这种方法进而演化为混合开采法或称矿泥浆开采法。该方法的具体步骤是,首先促使天然气水合物在原地分解为气液混合相,采集混有气、液、固体水合物的混合泥浆,然后将这种混合泥浆导入海面作业船或生产平台进行处理,促使天然气水合物彻底分解,从而获取天然气。
Ⅳ 可燃冰的性质,利用,及其开采
可燃冰的学名为“天然气水合物”,是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80% 99.9%,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比煤、石油、天然气都要小得多。西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。
【形成和储藏】
可燃冰由海洋板块活动而成。当海洋板块下沉时,较古老的海底地壳会下沉到地球内部,海底石油和天然气便随板块的边缘涌上表面。当接触到冰冷的海水和在深海压力下,天然气与海水产生化学作用,就形成水合物。科学家估计,海底可燃冰分布的范围约占海洋总面积的10%,相当于4000万平方公里,是迄今为止海底最具价值的矿产资源,足够人类使用1000年。
“可燃冰”的形成有三个基本条件:首先温度不能太高,在零度以上可以生成,0-10℃为宜,最高限是20℃左右,再高就分解了。第二压力要够,但也不能太大,零度时,30个大气压以上它就可能生成。第三,地底要有气源。因为,在陆地只有西伯利亚的永久冻土层才具备形成条件和使之保持稳定的固态,而海洋深层300-500米的沉积物中都可能具备这样的低温高压条件。因此,其分布的陆海比例为1∶100。
有天然气的地方不一定都有“可燃冰”,因为形成“可燃冰”除了压力主要还在于低温,所以一般在冰土带的地方较多。长期以来,有人认为我国的海域纬度较低,不可能存在“可燃冰”;而实际上我国东海、南海都具备生成条件。
东海底下有个东海盆地,面积达25万平方公里。经20年勘测,该盆地已获得1484亿立方米天然气探明加控制储量。尔后,中国工程院院士、海洋专家金翔龙带领的课题组根据天然气水化物存在的必备条件,在东海找出了“可燃冰”存在的温度和压力范围,并根据地温梯度、结合东海地质条件,勾画出“可燃冰”的分布区域,计算出它的稳定带的厚度,对资源量做了初步评估,得出“蕴藏量很可观”结论。这为周边地区在新世纪使用高效新能源开辟了更广阔的前景。
Ⅳ 可燃冰的开采
开采方案主要有三种。第一是热解法。利用“可燃冰”在加温时分解的特性,使其由固态分解出甲烷蒸汽。但此方法难处在于不好收集。海底的多孔介质不是集中为“一片”,也不是一大块岩石,而是较为均匀地遍布着。如何布设管道并高效收集是急于解决的问题。
方案二是降压法。有科学家提出将核废料埋入地底,利用核辐射效应使其分解。但它们都面临着和热解法同样布设管道并高效收集的问题。
方案三是“置换法”。研究证实,将CO2液化(实现起来很容易),注入1500米以下的洋面(不一定非要到海底),就会生成二氧化碳水合物,它的比重比海水大,于是就会沉入海底。如果将CO2入海底的甲烷水合物储层,因CO2较之甲烷易于形成水合物,因而就可能将甲烷水合物中的甲烷分子“挤走”,从而将其置换出来。
据统计,1立方米可燃冰可释放出相当于170立方米的天然气,能源密度是普通天然气的2-5倍。但是,在实际开采过程中还面临着不少难题. 由于可燃冰生成环境复杂、特殊,因此开采难度大。它是甲烷与水在高温高压条件下生成并存在的,若环境发生变化,可燃冰就会迅速分解、挥发,易造成井喷,还可能引发海底滑坡,甚至海啸。另外,它可能造成全球气候变暖,因为甲烷对全球气候变暖的影响,比二氧化碳更严重。同时,目前可燃冰的开采成本高达200美元/立方米,折合成天然气要1美元/立方米,而目前国内天然气造价仅在1元/立方米,这是勘测、开采可燃冰不得不面对的问题。在繁复的可燃冰开采过程中,一旦出现任何差错,将引发严重的环境灾难,成为环保敌人—— 首先,收集海水中的气体是十分困难的,海底可燃冰属大面积分布,其分解出来的甲烷很难聚集在某一地区内收集,而且一离开海床便迅速分解,容易发生喷井意外。更重要的是,甲烷的温室效应比二氧化碳厉害10至20倍,若处理不当发生意外,分解出来的甲烷气体由海水释放到大气层,将使全球温室效应问题更趋严重。 此外,海底开采还可能会破坏地壳稳定平衡,造成大陆架边缘动荡而引发海底塌方,甚至导致大规模海啸,带来灾难性后果。目前已有证据显示,过去这类气体的大规模自然释放,在某种程度上导致了地球气候急剧变化。8000年前在北欧造成浩劫的大海啸,也极有可能是由于这种气体大量释放所致。
可燃冰的开采涉及复杂的技术问题,所以目前仍在发展阶段,估计需要10至30年的时间才能投入商业开采。其实,中国、美国、加拿大、印度、韩国、挪威和日本已开始各自的可燃冰研究计划,其中日本建成7口探井,期望在2010年投入商业开采,美国近年也急起直追,希望在2015年在海床或永久冻土带进行商业开采。
可见,“可燃冰”带给人类的不仅是新的希望,同样也有新的困难,只有合理的、科学的开发和利用,“可燃冰”才会真正的为人类造福。
Ⅵ 可燃冰的开采和储存
可燃抄冰开采方案主要有袭三种。
第一是热解法。利用”可燃冰“在加温时分解的特性,使其由固态分解出甲烷蒸汽。但此方法难处在于不好收集。海底的多孔介质不是集中为”一片“,也不是一大块岩石,而是较为均匀地遍布着。如何布设管道并高效收集是急于解决的问题。
方案二是降压法。有科学家提出将核废料埋入地底,利用核辐射效应使其分解。但它们都面临着和热解法同样布设管道并高效收集的问题。
方案三是”置换法“。研究证实,将CO2液化(实现起来很容易),注入1500米以下的洋面(不一定非要到海底),就会生成二氧化碳水合物,它的比重比海水大,于是就会沉入海底。如果将CO2注射入海底的甲烷水合物储层,因CO2较之甲烷易于形成水合物,因而就可能将甲烷水合物中的甲烷分子”挤走“,从而将其置换出来。
保存的基本条件:首先温度不能太高,0-10℃为宜,最高限是20℃左右,再高就分解了。第二零度时30个大气压以上。
Ⅶ 可燃冰是开采出来是固体还是气体
可燃冰是开采出来是固体。
可燃冰:学名“天然气水合物”,是由天然气和水在高回压低温答的条件下形成的类冰状,笼形的结晶化合物,一般形成条件要求:低温、高压、气源充足。因为外观像冰且遇火即燃,俗称“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”,主要分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,甲烷含量高,燃烧污染远小于煤、石油和天然气。1立方米可燃冰就可以分解释放出164立方米的天然气和0.8立方米的水,开采可燃冰时,只需将固体的“天然气水合物”升温降压就可释放出大量的甲烷气体。可燃冰仅由甲烷和水构成,无需净化提炼或其他加工步骤,所以利用时产生的污染比石油以及煤等传统能源小很多,清洁高效,可燃冰燃烧后不产出任何残渣和废弃,被科学家誉为“属于未来的能源”。据科学家估计,海底可燃冰的储量至少够人类使用1000年。
Ⅷ 可燃冰的开采方案有几种
可燃冰看起来像一块冰霜,是水与天然气在0℃和30个大气压的作用下形成的晶体物质,学名为天然气水合物。可燃冰里甲烷占80%~99.9%,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比煤、石油、天然气要小得多,是未来洁净的新能源。
可燃冰是一种甲烷水合物,它是由海洋板块活动而成的。当海洋板块下沉时,较古老的海底地壳会下沉到地球内部,海底石油和天然气便随板块的边缘涌上表面。在深海中低温、高压的条件下,天然气与海水产生化学作用,就形成水合物。这些水合物像一个个淡灰色的冰球,因此称为可燃冰。
可燃冰的能量密度非常高,1立方米可燃冰相当于170立方米的天然气。经粗略统计,在地壳表面,可燃冰储层中所含的有机碳总量,大约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量的两倍。海底可燃冰分布的范围约4000万平方公里,占海洋总面积的10%,海底可燃冰的储量够人类使用1000年,利用前景十分广阔。
据相关调查表明,全世界石油总储量在2700亿~6500亿吨之间。按照目前的消耗速度,不过50~60年,全世界的石油资源将消耗殆尽。可燃冰的发现,无疑让陷入能源危机的人类看到了新的曙光。
可燃冰主要有三种开采方案。第一是热解法,即利用可燃冰在加温时分解的特性,使其由固态分解出甲烷蒸汽。但这种方法的弊端在于不好收集。第二种方法是降压法。有科学家提出将核废料埋入地底,利用核辐射效应使其分解。但它们都面临着和热解法同样同样的难题。第三种方法是置换法。想办法将二氧化碳液化注入“天燃冰”储层,用二氧化碳将甲烷分子置换出来。无论采用哪种方案,由于可燃冰结构的特殊性和海底环境的复杂性,对可燃冰矿藏的开采将极其困难。与陆地上的常规开采相比,可能会破坏地壳稳定平衡,造成大陆架边缘动荡而引发海底塌方,甚至导致大规模海啸,带来灾难性的后果。可燃冰的开采就像一柄双刃剑,在考虑其资源价值的同时,必须充分重视它的开采将给人类带来的严重环境灾难。
我们已知,海底可燃冰的开采是一个非常复杂的问题,所以目前仍处于发展阶段,很可能在10年之后才能投入商业开采。其实,中国、美国、加拿大、印度、韩国、挪威和日本已开始各自的可燃冰研究计划,其中日本建成7口探井,期望在2010年投入商业开采,美国近年也在紧急筹备相当事宜,希望在2015年对可燃冰进行商业开采。
可燃冰带给人类的不仅是美好的一面,同样也有不可低估的困难,只有合理、科学地开发和利用,才能真正造福人类。
Ⅸ 可燃冰的开采方法是怎样的
迫于发展需求、急于改变能源依赖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。
在日本周围平静的太平洋海面下900多米深处,数以亿吨的可燃冰正等待被人们开发。日本认为,如果这些资源能良好地开发利用,将大大改善本国依赖从中东和印尼进口能源的困境。据初步估算,这些“可燃烧的冰块”可供日本全国用14年之久。
在本州岛海岸线50公里外,科学家们发现了一条甲烷蕴藏量惊人的海沟。在海沟里的甲烷呈水晶状,大约有500米厚,总量达40万亿立方米。这个储量尽管还不能与沙特或者俄罗斯的石油资源相比,但也足够日本用上一阵了。日本科学家们对这一结果很是兴奋,他们表示将尽快拿出合适的方案开采这些被遗忘的资源。
相比日本,拥有广袤海洋资源的加拿大可谓在这方面先行一步。他们通常采用“降压”的方法开采此类冰冻资源,即先在冰层中打许多很深的孔,然后借助大量抽水机降低打孔带来的重压,从而让有用的甲烷气体从海水中分离出来,慢慢浮至便于提取的深度。日本与加拿大两国的科学家决定合作,采用这个最有效的办法开采本州岛附近海域发现的资源。
日本政府很快同意了这个开采方法,各项测试及演练工作已在2008年初完成。然而,向日本招手的除了丰富的能源,还有很多隐藏的危险。比如,在“降压”方法的第三个步骤,降压让大量的甲烷气体慢慢浮上海面,这些温室气体的出现会对全球气温造成未知的影响。日本政府也对此表示,他们一直高度重视环境保护问题,绝不会为了能源破坏环境,他们已安排许多先期测试以防万一。