页岩气之后的大热门天然气水合物-【zixun】

页岩气之后的大热门：天然气水合物

中国页岩气网讯：天然气发现远多于石油发现已成为能源业的一个趋势，石油资源的日益耗竭令天然气的地位不断提升。北美洲页岩气产业的迅猛发展，不仅导致了美国气价的持续走低，而且进一步影响了全球天然气市场。

与页岩气有关的勘探开发技术在溢出效应的作用下不断向其他地区蔓延，但看似欣欣向荣的景象背后却也存在隐忧，北美页岩气产量高但递减快已是不争的事实，其他国家的页岩气因地质因素或环境压力也面临重重障碍，在可预见的将来，突破并非易事。那么，页岩热过后，能源界的下一个增长点是什么？答案其实并不陌生，即天然气水合物。

日本率先开发

天然气水合物又称甲烷水合物、可燃冰等，分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，是由天然气与水在低温高压条件下形成的类冰状结晶物质。按当前全球天然气消费量计算，以天然气水合物形式存在的天然气可满足全球3000年的需求。尽管现在还无法实现天然气水合物的经济开发，但一些早期实验已证明，其经济开发成功在望。

如果说页岩热唱主角的是美国，那么在天然气水合物的研发中，日本表现最活跃。由于自然资源缺乏，油气资源严重依赖进口，日本水域的天然气水合物潜力成为其未来能源供应希望所在。

早在1994年日本就已开始天然气水合物的研究，日本经济产业省地质调查局联合十家石油公司共同开展了“天然气水合物研究及开发推进初步计划”，每年投入3000万美元，对天然气水合物开展地球物理勘探、钻探示范井等方面的研究，已完成了日本周边地区的高分辨率地震勘查、南海海槽局部地区的三维地震与大地热流测量，并钻井数口，采得天然气水合物样品，圈定了总面积达4.4万平方公里的12块远景矿区。另外，还以日本为主导在加拿大西北部永久冻土带的麦肯齐河三角洲Mallik2L-38井完成了钻探以工业性开发天然气水合物为目的的实验井。

21世纪以来，随着美国页岩油气勘探开发兴起，日本加紧了天然气水合物的研发步伐。2004年，日本对国家石油机构和金属矿产部门进行整合，成立了石油天然气金属矿产资源机构，专门寻求可靠的国内能源来源，主要目标是天然气水合物。2013年3月，石油天然气金属矿产资源机构在南海海槽开展了首次天然气水合物开采测试，从海床下1000英尺处的天然气水合物层采得420万立方英尺天然气。据估算，仅南海海槽附近的天然气水合物资源量就达39万亿立方英尺，可满足日本11年的天然气进口需求。

其实，比日本起步更早的是美国。早在1968年，其已启动了国际大洋钻探计划，1985年正式实施，以太平洋大陆边缘、南墨西哥滨海带、中美洲海槽、危地马拉滨海带、大西洋大陆边缘、布莱克外海岭、美国东南滨海带、墨西哥湾、秘鲁-智利海沟等为目标，勘测天然气水合物，中国也于1998年4月加入该计划。美国还将天然气水合物的勘探开发列入了国家发展计划，在天然气水合物调查、研究和开发领域保持领先地位。

德国、俄罗斯、加拿大、印度、韩国等也相当重视天然气水合物的研究，并先后开展了相关项目。

开采与挑战

天然气水合物的开采原理是先将其分解成气和水，然后再收集天然气。目前主要的开采方法有3种：热水法、降压法和置换法。

热水法是向天然气水合物层底部加压注入甲醇，破坏天然气水合物的稳定性，待天然气游离出来后，再进行采集。该方法面临的问题是：注化学剂成本较高且对环境影响较大，游离气收集困难，因为海底的天然气水合物不集中，不是大块岩石，而是均匀遍布。如何布管道并高效收集是天然气水合物开采面临的挑战，成本问题使研究人员想到用热水代替甲醇。

降压法是通过泵吸作用降低气体水合物储层的压力，促使气体水合物分解达到开采目的，日本在南海海槽所用的方法便是降压法。降压法开采不需更多投入，是比较廉价经济的方法。现在还有人提出，将热水法和降压法结合开采天然气水合物。

第三种方法是置换法。将二氧化碳注入1500米以下的洋面，可生成二氧化碳水合物，其比重比海水大，会沉入海底。如果将二氧化碳注入海底的甲烷水合物储层，因二氧化碳较甲烷易于形成水合物，因而可能将甲烷水合物中的甲烷分子“挤走”，将其置换出来。

尽管3种方法各有利弊，但随着各国的研发进展，更科学有效的方法必将研发出来，实现天然气水合物商业开采指日可待。

页岩气之后的新热点

页岩气的成功开发再次使全球的一次能源使用重心发生转移。几十年前，这一转移是从煤向石油，现在则是从石油向天然气。

车用天然气时代已悄然来临。当全球经济体纷纷习惯了以天然气为基础的能源结构，页岩气将采竭的恐怖前景也就不可避免，天然气水合物的妙处在于，其勘探开采研究步伐与页岩气的高潮低谷搭配得当，可在页岩气产量下降时异军突起，继续推动全球经济发展。

对能源消费大国而言，天然气水合物是低成本、可持续的能源形式，谁掌握了勘探开采技术，谁就拥有了未来能源世界的发言权。

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