可燃冰被誉为21世纪最有希望的战略资源，将改变全球能源格局。真的是这样吗？

   在可燃冰上点火，马上可以看见可爱的蓝幽幽火苗在跳动，这是可燃冰释放出的天然气在燃烧。1立方米的可燃冰可以释放出体积高达160至170立方米的天然气。科学家断定，可燃冰资源量大得惊人，是化石燃料储量的两倍以上。

于是媒体展开宣传攻势：可燃冰被视为21世纪新型的绿色的高效的能源，储量可供人类使用约1000年。可燃冰被誉为21世纪最有希望的战略资源，将改变全球能源格局。真的是这样吗？别想得太简单了。

可燃冰从哪里来？

地球已有约46亿年历史，人类诞生才在500万年前。在人类还没有出现的36亿年前，天空是那么蓝，水是那么绿，海洋已经有生命活动，生长、繁殖、死亡，周而复始，死亡残体像海洋雪（marine snow）一样飘落到海底，残体在压力和温度作用下逐步分解为甲烷，甲烷与低温海水结合形成天然气水合物(natural gas hydrates，NGH)，即可燃冰。那时地下没有埋藏原煤、原油和天然气，当然更不会有人类。因此，完全可以相信，海洋可燃冰数量之巨大，估计可燃冰有10000Gt(1Gt=10亿吨)有机碳，而化石燃料（原煤、原油和天然气）只有5000 Gt。

可燃冰有多少？

国际应用系统分析研究所(IIASA)隶属的一个组织—水合物能源国际 (Hydrate Energy International ，HEI，http://www.hydrate-energy.com)评价了全球天然气水合物资源潜力。这个分析说明，全球丰富的天然气水合物集中在砂体，并含有巨大的天然气储量。

全球天然气水合物在砂体中的地质资源量为1226万亿立方米天然气，其中中国为5万亿立方米天然气，占全球总量的0.4%，但中国于2005年估计，青藏高原腹地的羌塘盆地发现相当于两个大庆的油气储量；2009年，祁连山南麓又发现了相当于7个大庆的可燃冰储量。估计我国可燃冰远景资源量为350亿吨油当量，相当于38.9万亿立方米天然气（1 吨油当量≈1111 立方米天然气）。各自对资源量的估计相差甚远，完全允许的，资源量不是可采储量，各自按各自的方法估计，开采出来才是真本事。

其实，中国可燃冰少也有道理，在2.7亿年以前，全球大陆连成一片，称为盘古大陆（pangea，泛大陆），那时打的就可以去美国了，后来大陆漂移，形成七大洲四大洋，就得打飞的去美国了。中国的东海和南海是新生的，估计应该少些。千万不要听见页岩气中国丰富就高兴，可燃冰中国少就说人家的数据错了，一切以可采储量数据论英雄。

可燃冰是怎样形成的？

天然气水合物是海底海床细菌以动植物遗骸为食物，在此过程中产生甲烷，经过海底水压长期加压沉积而成。因其外观呈半透明至不透明的冰块状，在常温常压会分解成水和可燃的甲烷气体，又被称为“可燃冰”。

天然气水合物的形成要满足三个条件：

⑴ 温度不能太高。海底的温度在2～4℃，适合天然气水合物的形成，高于20℃就分解；

⑵ 压力要足够大。在0℃时，只需要30个大气压就可形成水合物。海深每增加10米，压力就增大1个大气压，因此海深300米就可达到30个大气压。海越深压力就越大，天然气水合物就越稳定；

⑶ 要有甲烷气源。海底古生物遗骸的沉积物，被细菌分解会产生甲烷，或者天然气在地球深处产生并不断进入地壳。

在上述三个条件都具备的情况下，天然气可与水生成天然气水合物，分散在海底岩层的空隙中。自然界中天然气水合物的稳定性取决于温度、压力及气—水组分之间的相互关系，这些因素制约着气体水合物仅分布在岩石圈的浅部，地表以下不超过～3000米的范围内。在全球最有可能形成天然气水合物的区域是高纬度的冻土层和海底大陆架斜坡。

为什么开采这么难？

海洋极为丰富的可燃冰给人们极大的兴奋，但是开采很难，就像嘴巴前面挂块肥肉，想吃却吃不到,为什么呢？

天然气开采的难易程度依次为常规天然气→致密气→煤层气→页岩气→天然气水合物，其原因是孔隙和基质渗透率不一样，常规天然气储集层的孔隙＞10 %、基质渗透率10～1000mD（毫达西），只要井筒伸到储集层，天然气就一路欢歌涌向井筒；页岩气表现就差些，非要裂缝所到之处才慢慢溢出，所以采收率很低。可燃冰基本上没有孔隙，只是表面的天然气才懒洋洋逸出，采出率更低了。

可燃冰的开采与其他天然气不同，不能酸化压裂打开裂缝，可燃冰开采有独特的方法，从图2可以看出，只要温度增加或压力降低，就可以释放出天然气。

目前，从天然气水合物中提取天然气的方法主要有三种：

⑴ 热激发法。热激发法是将水蒸气、热水、热盐水或其它热流体泵入水合物地层，也可采用开采重油时使用的火驱法或利用钻柱加热器。其缺点是造成大量的热损失，效率很低。特别是在永久冻土区，即使利用绝热管道，永冻层也会降低传递给储集层的有效热量。

⑵ 化学药剂激发法。有些化学药剂如盐水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等可以改变水合物形成的相平衡条件，降低水合物稳定温度。将上述化学药剂泵入水合物层内，就会引起水合物的分解。此法较热激发法作用缓慢，且费用太昂贵。在海洋中由于水合物的压力较高，因而不宜采用此法。

⑶ 减压法。通过降低压力来引起天然气水合物稳定的相平衡曲线移动，从而达到促使水合物分解的目的。一般是通过在水合物层下的游离气聚集层中，“降低”天然气压力或形成一个天然气“囊”（由热激发或化学药剂的作用人为形成），使与天然气接触的水合物变得不稳定并且分解为天然气和水。开采水合物层下的游离气是降低储层压力的一种有效方法，此外，通过调节天然气的提取速度可以达到控制储层压力的目的，进而达到控制水合物分解的效果。减压法的优点是不需要昂贵的连续激发，但只使用减压法开采天然气水合物速度很慢。 目前，还找不到其他先进的方法了。

从媒体可以看到“日本在世界上首次开采出海底可燃冰”，那是忽悠人的，不外乎是减压法，开采成本极高，都处于试验阶段，没有工业化。2013年初，曾有“可燃冰技术突破让日本激动”的报道，现在没有发现继续激动了。

目前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。天然气水合物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，另一方面由于天然气水合物遇减压会迅速分解，极易造成喷射。

可燃冰引发地质灾难                          

开采可燃冰如果付出的能量还不抵获得的能量，开采可燃冰就没有经济价值了。热激发法只是在冰表面缓慢融化，付出的热量太多；化学药剂激发法污染环境太严重，把鱼喂得醉醺醺，当然不允许。只剩下减压法了，虽然可取，但成本高生产速度缓慢。

更糟糕的是，可燃冰开采可能引发地质灾难。地质灾难是指开采可燃冰时，当其地层温度或压力发生变化时，可燃冰将由固体变成气体从地层中释放出来，对环境造成影响，甚至灾害。

有种假说叫做“可燃冰喷射假说（clathrate gun hypothesis）”。这个假说是指大海温度上升和/或海平面下降触发了蕴藏在海底和冻土层中的天然气水合物爆发性释放的一种假说。因为甲烷本身就是一种强劲的温室气体，当它逸出时，它将导致温度进一步升高，并搅动可燃冰，这实际上是启动了一个失控的不可逆的过程，一旦发生犹如枪口连续发射。

“可燃冰喷射假说”提出，当发生“喷射”时，可能导致在人类的寿命时间尺度内会突发性失控变暖，恢复到二叠纪－三叠纪恐龙灭绝时期。

现在让我们看电视片“大灾难之甲烷爆炸”，描写了全球的灾难，可燃冰爆炸是目前可用的核武器爆炸的1万倍，造成地球物种灭绝。不要轻易否认它是错的，研究者的确担心潜伏在海洋底部的甲烷爆炸，这就是人们一直不动可燃冰的原因。

⑴  http://www.tudou.com/listplay/VRgG4oE_PqM/iawWG7wLVV4.html&lvt=2550.085  或

⑵  http://www.tudou.com/listplay/VRgG4oE_PqM/iawWG7wLVV4.html

虽然笔者不相信会有这种事情发生，但无法证明地球史是否发生过。人类在宇宙中还不如我们看一只蚂蚁，任何有可能影响人类生存的都得关注。地质伤害总得注意吧！
    

若可燃冰层位于陆缘大陆斜坡，则有可能造成海床崩塌或滑移等地质灾害，所伴随的大量天然气逸出海床进入水中，甚至进入大气圈；如果可燃冰在开采中甲烷气体大量泄漏到大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。即使可燃冰矿藏受到最小的破坏，甚至是自然的破坏，都足以导致甲烷气的大量散失进入大气，使地球升温更快速；陆缘海边的可燃冰开采很困难，至今尚无非常成熟的勘探开发技术，若一旦发生喷射事故，就会造成海水汽化，发生海啸船翻；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的作用。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，并能导致大陆斜坡发生海底滑坡（submarine slide），对各种海底设施造成极大的威胁。

可燃冰不是清洁能源

几乎所有媒体、名人报告都把天然气视为清洁能源，道理很简单，因为燃烧时只释放出二氧化碳和水，不像柴薪或煤炭，把环境搞脏了，烧饭的大嫂也是这么看的。当然，页岩气、可燃冰也搭顺风车，自然而然也成了清洁能源了。

可燃冰约在36亿年前，在海洋开始出现了，而原煤在3亿年前才有，也就是说，可燃冰是化石燃料的老祖宗。可燃冰燃烧虽然排放“清洁”的二氧化碳和水，但仍然增加了大气中的温室气体含量，因此，经常可以看到“可燃冰是一种新型、绿色、清洁能源，公认的21世纪替代能源之一”的说法是不实之词。

也可以从媒体看见“我国可燃冰开采技术居世界先进水平，或2030年实现可燃冰商业开发”。什么是先进技术？不外乎是减压法，目前尚不能应用于商业性开采，人们还没有找到更好的方法。

从经济学谈商业性开发，经常遇见一个词，叫做投入产出。投入多产出少，这个阶段称为探索性阶段，是一个产品商业化的必经阶段；如果投入少产出多，就是可以赚钱了，这就是商业性生产。页岩气或可燃冰在不需要政府补贴的情况下，采得出，卖得掉，不影响环境，就是商业性生产。任何提出某某年生产多少亿立方米，都不能认定为商业性生产。

能源发展是从高碳到低碳再到无碳，从化石燃料到清洁能源，但是这个过程缓慢而长期，因此，在清洁能源尚不能替代化石燃料之时，在油价高位运行之时，必然热衷于开发非常规油气资源，但不可忽视非常规油气开发成本高，环境污染严重。可燃冰完全可以开发1000年，但是一旦清洁能源开发成本降低，快速取代化石燃料之时，可燃冰开发将逐步失去价值。

 rcs