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出品：科普中国

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近日国土资源部、广东省人民政府、中国石油天然气集团公司签署三方合作协议，推进我国南海神狐海域天然气水合物勘查、试采和开采产业化进程，预计在2030年初步建成天然气年生产能力10亿立方米以上的资源勘查开发示范基地。

天然气水合物勘探（图片来自网络）

天然气水合物（可燃冰）

天然气里最主要的燃烧物质是甲烷，天然气水合物中也含有甲烷，但是它们不是以气体分子的形式存在的，而是甲烷分子与水分子结合在一起的。水分子和甲烷分子必须联合起来，才可以保证这个结构的稳定，水合物就是以这种形式存在于自然界的。

天然气水合物结构（图片来自网络）

在标准状况下，一单位体积的气水合物分解，最多可产生164单位体积的甲烷气体，因而它是一种重要的潜在未来资源。

天然气水合物的形成条件

天然气水合物的形成必须有充足的天然气来源，必须有低温或高压条件，这决定了它的特殊分布。

天然气水合物分布（图片来自网络）

另一类地区是高纬度大陆地区永冻土带及水深100～250m以下极地陆架，在这里，天然气水合物主要是在低海面时期低温条件下形成。

水合物所赋存的沉积物多是新生代沉积。在沉积层中，水合物要么是以分散状胶结尚未固结的泥质沉积物颗粒，要么是以结核状、团块状和薄层状的集合体形式赋存于沉积物中，还可能以细脉状、网脉状充填于沉积物的裂隙之中。

天然气水合物（图片来自网络）

这些气体在海底沉积物的孔隙空间中形成水合物。水合物的生成非常迅速，但海底天然气水合物矿藏的形成可能要持续数百万年。

天然气水合物应用前景

水合物在天然气储运和处理方面的应用主要包括以下三个方面：

天然气水合物有广阔的应用前景（图片来自网络）

1.天然气的长距离运输——固态天然气水合物（Dry Hydrate）

天然气是一种对环境比较友好的清洁能源，但由于处于气态存在运输问题。目前天然气的运输方式主要有两种：管道输送和液化天然气。在一定条件下把天然气转变为水合物进行运输、储存具有一定的优越性。

2.收集石油工业中的伴生气——两相冰水合（Hydrate slurry）

对没有专门收集伴生气管道的石油部门，可利用水合物收集伴生气。伴生气在一定条件下与水作用形成水合物，然后进行运输，也可把水合物与原油混合在一起以两相冰形式通过管道进行运输。

天然气管道运输（图片来自网络）

3.天然气储存

我们可以在需要进行天然气储存的地方，把天然气转变为水合物储存在特定的海底或陆地上，等到需要天然气的时候再分解水合物获得天然气。

另外，水合物还可用于开采小型、零散的天然气田。我国存在许多小型、零散的天然气田，铺设天然气管道在经济上不可行。这时可利用水合物储运灵活的特点，把天然气转变为水合物进行开采、运输。

天然气水合物储存技术是一项新兴的技术，目前处于研究发展阶段。但它的发展与应用必将带动相关工业链的发展，产生巨大的经济效益和社会效益。

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