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第21卷第3期 海 洋 通 报 Vo】21．No．3 2002年6月 MARINESCIENCEBULLETIN Jun．2002 天然气水合物概况及必威体育精装版研究进展 陈作义杨晓西 叶国兴 丁静李文国 t华南理工大学传热与节能国家教育部重点宴验室．广东广州510641) 摘要：近40丰F来，世界再国投入了大量的资金和人力研究寻求洁净高效的新能源。副目前为止．人们 已经在种重要的新能源一一天然气水合物(NGH)的基础研究、地质调查、勘探开发等领域取得了较 大的进展；同时尚存在许多亟待解决的重大理论问题，如天然气水合物形成与分解的动力学过程、地质条 件及全球NGH资源置计算方法、经济型NGH开采开技模式、NGH对垒球宏观气候的影响等。本文综述 了国内外在天然气水台物方面的文献资料，较详细地介绍了闰内外的研究进展． 美键词：天然气水台物：赍源晕分布；开采与储运；对人类的影响 4 中围分类号：P744 文献标识码：A 文章编号：100l·6392(2002)03-0(178-08 引言 Gas 天然气水合物．俗称“可燃冰”，其英文名为Natural aa O r a 为r HⅡp r。天然气水合物是一种天然气与水的非化学计量型笼形化合物。 在这种化合物中，水分子(主体分子)通过氢键作用形成具有一定尺寸空穴的晶格主体， 较小的气体分子(客体分子，主耍是CH4)则包容在空穴中，从而形成外观雪花或者松散 g／cm。。其中，气体分子和水分子之间的作用 的冰的同态化合物…。，其密度为0．91～0．905 力为van ’ 6。 5．75或者5．67，但是实际上n值一般为6．3～6 到甘前为止，在自然界已经发现的承合物结构有三种：即结构【型、结构II型和结构H 型。在I型结构的晶格空穴中只能填充甲烷、乙烷小分子烃以及c04、H2s等非烃分子。II 型结构中还可以容纳丙烷、异丁烷等较大的烃类气体分子。而H型结构除了能容纳上述各 种分了外，还能容纳一般的原油分子io”’。上述三种构型的水合物都具有很强的浓缩( 吸附)气体的的能力，在标准温压下，1m。的NGH含有164m_的天然气和0．8m-的水。 所以，成功地丌发NGH不仅可以缓解能源危机，同时也找到了巨大的淡水资源。 1 NGH的研究历史和现状 收稿日期：2001、07之4 基金项日：国家自然科学基金(N和省自然科学基金(No990647)资助 万方数据 3期 陈作义等：天然气水台物概况及晟新研究进展 79 严重堵塞气体管道后，NGH才开始引起石油专家们的注意…。当时他们的主要注意力放在 了预报水合物在管道中的形成和如何消除管道阻塞的办法”。。 60年代，前苏联科学家们在Siberian 样，前苏联、美国、德国、荷兰相继丌展了天然气水合物结构和热动力学研究。进入70年 代后又发现NGH不仅存在于永久冻土带地下，在海盆下的沉积物也有发现。70年代末，在 中美海槽执行深海钻探计划(DSDP)时，首次从该海域中发现有9个海底钻孔含有天然气 水合物，山此人们对它研究的兴趣倍增，拉丌了大规模综合研究天然气水合物的序幕。从 80年代开始，天然气水合物的研究进入全面实施阶段。前苏联、美国和加拿大等工业化国 家依靠其优越的自然地理条件和先进的工业技术，在此领域捷足先登。进入90年代，日 本、英国、挪威、印度和巴基斯坦等国纷纷加入研究行列．研究重点也转向了实用开发阶 段。尤其是日本和印度，几乎每年都有数亿美元的资金投入各自的研究计划…‘。 我国是世界上第_耗能大国，但目前还没有真正开采出灭然的NGH，研究工作也落后 于西方国家。到1998年，中国完成了“中国