如何安全开采可燃冰

⑴ 可燃冰开采过程中会遇到怎样的威胁

在开采过程中依然有许多未知威胁。科学家们提醒日本政府在开采中必须警惕海底的海沟崩塌内。表容面平静的海洋底下究竟在进行着哪些变化，人们还没有完全搞清楚。如果开采中意外造成目标海沟坍塌或是类似于泥石流的灾难，不仅会给开采国带来巨大人力、财力损失，由此泄露的大量温室气体更会让全世界为之担忧。另外大规模地在海底钻孔、安置各种设备无疑会让鱼类远离海岸，生活在海边的渔民们的收入自然会受到不小的影响。

⑵ 如何预防可燃冰开采带来的甲烷气泄露

可燃冰开采不当会导致大量甲烷气体外泄,加剧温室效应,还会引起海底滑坡,使构筑在可燃冰上的部分珊瑚礁岛屿与陆地沉入水底.

⑶ 要开采可燃冰合理的建议＜关于自然＞

战略性与危险性共同打造的“双刃剑”

迄今，世界上至少有30多个国家和地区在进行可燃冰的研究与调查勘探。

1960年，前苏联在西伯利亚发现了第一个可燃冰气藏，并于1969年投入开发，采气14年，总采气50.17亿立方米。

美国于1969年开始实施可燃冰调查。1998年，把可燃冰作为国家发展的战略能源列入国家级长远计划，计划到2015年进行商业性试开采。

日本关注可燃冰是在1992年，目前，已基本完成周边海域的可燃冰调查与评价，钻探了7口探井，圈定了12块矿集区，并成功取得可燃冰样本。它的目标是在2010年进行商业性试开采。

但人类要开采埋藏于深海的可燃冰，尚面临着许多新问题。有学者认为，在导致全球气候变暖方面，甲烷所起的作用比二氧化碳要大10—20倍。而可燃冰矿藏哪怕受到最小的破坏，都足以导致甲烷气体的大量泄漏。另外，陆缘海边的可燃冰开采起来十分困难，一旦出了井喷事故，就会造成海啸、海底滑坡、海水毒化等灾害。

由此可见，可燃冰在作为未来新能源的同时，也是一种危险的能源。可燃冰的开发利用就像一柄“双刃剑”，需要小心对待。

“可燃冰”是深藏于海底的含甲烷的冰。它是由于处于深海之高压低温条件下，水分子通过氢键紧密缔合成三维网状体，能将海底沉积的古生物遗体所分解的甲烷等气体分子纳入网体中形成水合甲烷。这些水合甲烷就象一个个淡灰色的冰球，故称可燃冰。这些冰球一旦从海底升到海面就会砰然而逝。

可燃冰是一种潜在的能源，储量很大。据国际地质勘探组织估算，地球深海中水合甲烷的蕴藏量足以超过2.84×10^21 m^3，是常规气体能源储存量的1000倍。且在这些可燃冰层下面还可能蕴藏着1.135×10^20 m^3的气体。有专家认为，水合甲烷一旦得到开采，将使人类的燃料使用史延长几个世纪。

为开发这种新能源，国际上成立了由19个国家参与的地层深处海洋地质取样研究联合机构，有50个科技人员驾驶着一艘装备有先进实验设施的轮船从美国东海岸出发进行海底可燃冰勘探。这艘可燃冰勘探专用轮船的7层船舱都装备着先进的实验设备，是当今世界上唯一的一艘能从深海下岩石中取样的轮船，船上装备有能用于研究沉积层学、古人种学、岩石学、地球化学、地球物理学等的实验设备。这艘专用轮船由得克萨斯州A•M大学主管，英、德、法、日、澳、美科学基金会及欧洲联合科学基金会为其提供经济援助。

海底可燃冰的存在很可能使海床不稳定，常会导致大规模的海底泥流，对海底管道和通讯电缆有严重的破坏作用。更严重的是，如果地震中海底地层断裂，游离的气体和水合甲烷分解产生的气体就会喷出海面，或在海水表层及水面上形成许多高度集中的易燃气泡，这不仅会对过往行船有危险，也会给低空飞行的飞机带来厄运。有学者认为，近几个世纪，在位于佛罗里达、百慕大群岛和波多黎各之间的百慕大三角区海域发生过的许多船只和飞机神秘失踪事件，即所谓百慕大之谜就可能与此有关。

由于可燃冰是在深海处低温高压条件下形成的，氢键是一种弱作用，冰状的水合甲烷一出水面就会自动融化分解成气体，故我们没有必要在分解水合甲烷上费神，只要用专用设备将这些气体收集起来就可利用。值得注意的是，可燃冰作为一种新能源虽具有开发应用前景，但甲烷是一种高效的温室效应气体，可燃冰的开采如果方法不当，释放出的甲烷扩散到大气中，会增强地球的温室效应，导致地球上永久冻土和两极冰山融化而使地球变暧。安全合理地开发可燃冰，必须同时考虑环境保护。

⑷ 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。

⑸ 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。

⑹ 开采海底可燃冰的方法有哪些

开采海底可燃冰方案有两种，一种是把气压式泵管与接收船相连接的回开采方案。气压式泵答管直接伸入海底，泵管下端是一个巨大的钟形物，可罩住水底一片区域。在钟形物内还置有一台自动采掘机，它会把海底含有可燃冰的岩石和可燃冰一起掘起，并将它们粉碎搅烂成矿浆，然后由气压式泵管将矿浆输送到接收船上。在接收船上，通过加热加压等方式把可燃冰中的天然气分离出来，而剩下的海洋沉积物，往往还含有其他可利用的物质，再进行第二次、第三次分离和提取处理。最后，把无用的残土倒入海中。
另一种方案是，在海底直接设法让可燃冰分解为冰和天然气，然后像开采岩层中的天然气一样，把它直接输送到地面的储气罐中，再由储气罐输送到各个需要天然气的用户。与前一种方案比较，后一种方案的输送条件比较简单，预计可节约较多的开采成本。但问题是，可燃冰在海底的分解技术迄今还不成熟；另外这一方案也无法充分利用开采区海底可能存在的其他资源。

⑺ 怎么安全合理的开发可燃冰

(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
天然气水合物
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，目前对这种方法投入的研究相对较少。新型开采
天然气水合物
(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。

⑻ 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。

⑼ 可燃冰怎样开采

开采是柄“双刃剑”

尽管如此，这样丰富的能源现在还只是可望而不可及。

天然“可燃冰”埋藏于海底的岩石中，和石油、天然气相比，它不易开采和运输，世界上至今还没有完美的开采方案。中国科学院院士、中国地球物理学会理事汪集**在一份资料上认为，首先是开采这种水合物会给生态造成一系列严重问题。

有学者认为，在导致全球气候变暖方面，甲烷所起的作用比二氧化碳要大10～20倍。如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。而“可燃冰”矿藏哪怕受到最小的破坏，甚至是自然的破坏，都足以导致甲烷气的大量散失。而这种气体进入大气，无疑人增加温室效应，进而使地球升温更快；同时，由于至今尚没有非常成熟的勘探和开发的技术方法，一旦出了井喷事故，就会造成海水汽化，发生海啸船翻。此外，“可燃冰”也可能是引起地质灾害的主要因素之一。由于“可燃冰”经常作为沉积物的胶结物存在，它对沉积物的强度起着关键作用。“可燃冰”的形成和分解能够影响沉积物的强度，进而诱发海底滑坡等地质灾害的发生。美国地质调查所的调查表明，“可燃冰”能导致大陆斜坡上发生滑坡，这对各种海底设施是一种极大的威胁。

目前，世界许多国家正在积极研究“可燃冰”资源开发利用技术。迄今，“可燃冰”的开采方法主要有热激化法、减压法和注入剂法三种。开采的最大难点是保证井底稳定，使甲烷气不泄漏、不引发温室效应。针对这些问题，日本提出了“分子控制”开采方案。“可燃冰”气藏的最终确定必须通过钻探，其难度比常规海上油气钻探要大得多，一方面是水太深，另一方面由于“可燃冰”遇减压会迅速分解，极易造成井喷。日益增多的成果表明，由自然或人为因至少所引起的温压变化，均可使水合物分解，造成海底滑坡、生物灭亡和气候变暖等环境灾害。

研究天然气水合物的钻采方法已迫在眉捷，尽快开展室内外“可燃冰”分解、合成方法和钻采方法的研究工作刻不容缓。

（5-4191-KYB）

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

⑽ 如何开采可燃冰

天然可燃冰开采试验获得成功

试验中，工作人员打了一口深1200米的钻井，井一直通到可燃冰层，通过井注入温水后，可燃冰的甲烷便溶在了温水中，然后把溶有甲烷的温水再抽回地面，进行分离得到甲烷。

可燃冰又称甲烷水化物，多数蕴藏在地球高纬度的永久冻土带或深海海底100－300米的地下。可燃冰是甲烷在低温高压条件下吸入水分子而形成的结晶体。其形成的条件是：一要有数千年前动植物尸骸释放的甲烷气；二要有丰富的水；三要具备低温高压环境。

甲烷分子只有一个碳原子，其燃烧时二氧化碳的排放少，且没有硫化物生成。因此，天然可燃冰是一种理想的清洁能源。

科学家预测，地球海底天然可燃冰的蕴藏量约为5×1018立方米，相当目前世界年能源消费量的200倍。据1999年11月日本资源能源厅调查，日本南部海沟蕴藏可燃冰的区域可达42000平方公里，储量约为目前日本年天然气消费量的1400倍。

天然可燃冰呈固态，不会像石油开采那样自喷流出。如果把它从海底一块块搬出，在从海底到海面的运送过程中甲烷就会挥发殆尽，同时还会给大气造成巨大危害。为了获取这种清洁能源，世界许多国家都在研究天然可燃冰的开采方法。有关专家认为，这次日本等国的试验成功，必将大大加快天然可燃冰进入人类现代生活的进程。