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天然氣基礎
什么是可燃冰
 
    談到能源,人們立即想到的是能燃燒的煤、石油或天然氣,而很少想到晶瑩剔透的“冰”。然而,自 20 世紀 60 年代以來,人們陸續在凍土帶和海洋深處發現了一種可以燃燒的“冰”。這種“可燃冰”在地質上稱之為天然氣水合物(Natural Gas Hydrate,簡稱Gas Hydrate),又稱“籠形包合物”(Clathrate),分子結構式為:CH4·nH2O,現已證實分子結構式為CH4·8H20。
  天然氣水合物是一種白色固體物質,外形像冰,有極強的燃燒力,可作為上等能源。它主要由水分子和烴類氣體分子(主要是甲烷)組成,所以也稱它為甲烷水合物。天然氣水合物是在一定條件(合適的溫度、壓力、氣體飽和度、水的鹽度、PH值等)下,由氣體或揮發性液體與水相互作用過程中形成的白色固態結晶物質。 一旦溫度升高或壓強降低,甲烷氣則會逸出,固體水合物便趨于崩解。(1立方米的可燃冰可在常溫常壓下釋放164立方米的天然氣及0.8立方米的淡水)所以固體狀的天然氣水合物往往分布于水深大于 300 米 以上的海底沉積物或寒冷的永久凍土中。海底天然氣水合物依賴巨厚水層的壓力來維持其固體狀態,其分布可以從海底到海底之下 1000 米 的范圍以內,再往深處則由于地溫升高其固體狀態遭到破壞而難以存在。
  從物理性質來看,天然氣水合物的密度接近并稍低于冰的密度,剪切系數、電解常數和熱傳導率均低于冰。天然氣水合物的聲波傳播速度明顯高于含氣沉積物和飽和水沉積物,中子孔隙度低于飽和水沉積物,這些差別是物探方法識別天然氣水合物的理論基礎。此外,天然氣水合物的毛細管孔隙壓力較高。
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