可燃冰被譽為21世紀最有希望的戰略資源，將改變全球能源格局。真的是這樣嗎？別想得太簡單了。
【無所不能 文|龐名立】在可燃冰上點火，馬上可以看見可愛的藍幽幽火苗在跳動，這是可燃冰釋放出的天然氣在燃燒。1立方米的可燃冰可以釋放出體積高達160至170立方米的天然氣。科學家斷定，可燃冰資源量大得驚人，是化石燃料儲量的兩倍以上。
於是媒體展開宣傳攻勢：可燃冰被視為21世紀新型的綠色的高效的能源，儲量可供人類使用約1000年。可燃冰被譽為21世紀最有希望的戰略資源，將改變全球能源格局。真的是這樣嗎？別想得太簡單了。
可燃冰從哪裏來？
地球已有約46億年曆史，人類誕生才在500萬年前。在人類還沒有出現的36億年前，天空是那麽藍，水是那麽綠，海洋已經有生命活動，生長、繁殖、死亡，周而複始，死亡殘體像海洋雪（marine snow）一樣飄落到海底，殘體在壓力和溫度作用下逐步分解為甲烷，甲烷與低溫海水結合形成天然氣水合物(natural gas hydrates，NGH)，即可燃冰。那時地下沒有埋藏原煤、原油和天然氣，當然更不會有人類。因此，完全可以相信，海洋可燃冰數量之巨大，估計可燃冰有10000Gt(1Gt=10億噸)有機碳，而化石燃料（原煤、原油和天然氣）隻有5000 Gt。
可燃冰有多少？
國際應用係統分析研究所(IIASA)隸屬的一個組織—水合物能源國際 (Hydrate Energy International ，HEI，http://www.hydrate-energy.com)評價了全球天然氣水合物資源潛力。這個分析說明，全球豐富的天然氣水合物集中在砂體，並含有巨大的天然氣儲量。
全球天然氣水合物在砂體中的地質資源量為1226萬億立方米天然氣，其中中國為5萬億立方米天然氣，占全球總量的0.4%，但中國於2005年估計，青藏高原腹地的羌塘盆地發現相當於兩個大慶的油氣儲量；2009年，祁連山南麓又發現了相當於7個大慶的可燃冰儲量。估計我國可燃冰遠景資源量為350億噸油當量，相當於38.9萬億立方米天然氣（1 噸油當量≈1111 立方米天然氣）。各自對資源量的估計相差甚遠，完全允許的，資源量不是可采儲量，各自按各自的方法估計，開采出來才是真本事。
其實，中國可燃冰少也有道理，在2.7億年以前，全球大陸連成一片，稱為盤古大陸（pangea，泛大陸），那時打的就可以去美國了，後來大陸漂移，形成七大洲四大洋，就得打飛的去美國了。中國的東海和南海是新生的，估計應該少些。千萬不要聽見頁岩氣中國豐富就高興，可燃冰中國少就說人家的數據錯了，一切以可采儲量數據論英雄。
可燃冰是怎樣形成的？
天然氣水合物是海底海床細菌以動植物遺骸為食物，在此過程中產生甲烷，經過海底水壓長期加壓沉積而成。因其外觀呈半透明至不透明的冰塊狀，在常溫常壓會分解成水和可燃的甲烷氣體，又被稱為“可燃冰”。
天然氣水合物的形成要滿足三個條件：
⑴ 溫度不能太高。海底的溫度在2～4℃，適合天然氣水合物的形成，高於20℃就分解；
⑵ 壓力要足夠大。在0℃時，隻需要30個大氣壓就可形成水合物。海深每增加10米，壓力就增大1個大氣壓，因此海深300米就可達到30個大氣壓。海越深壓力就越大，天然氣水合物就越穩定；
⑶ 要有甲烷氣源。海底古生物遺骸的沉積物，被細菌分解會產生甲烷，或者天然氣在地球深處產生並不斷進入地殼。
在上述三個條件都具備的情況下，天然氣可與水生成天然氣水合物，分散在海底岩層的空隙中。自然界中天然氣水合物的穩定性取決於溫度、壓力及氣—水組分之間的相互關係，這些因素製約著氣體水合物僅分布在岩石圈的淺部，地表以下不超過～3000米的範圍內。在全球最有可能形成天然氣水合物的區域是高緯度的凍土層和海底大陸架斜坡。
為什麽開采這麽難？
海洋極為豐富的可燃冰給人們極大的興奮，但是開采很難，就像嘴巴前麵掛塊肥肉，想吃卻吃不到,為什麽呢？
天然氣開采的難易程度依次為常規天然氣→致密氣→煤層氣→頁岩氣→天然氣水合物，其原因是孔隙和基質滲透率不一樣，常規天然氣儲集層的孔隙＞10 %、基質滲透率10～1000mD（毫達西），隻要井筒伸到儲集層，天然氣就一路歡歌湧向井筒；頁岩氣表現就差些，非要裂縫所到之處才慢慢溢出，所以采收率很低。可燃冰基本上沒有孔隙，隻是表麵的天然氣才懶洋洋逸出，采出率更低了。
可燃冰的開采與其他天然氣不同，不能酸化壓裂打開裂縫，可燃冰開采有獨特的方法，從圖2可以看出，隻要溫度增加或壓力降低，就可以釋放出天然氣。
目前，從天然氣水合物中提取天然氣的方法主要有三種：
⑴ 熱激發法。熱激發法是將水蒸氣、熱水、熱鹽水或其它熱流體泵入水合物地層，也可采用開采重油時使用的火驅法或利用鑽柱加熱器。其缺點是造成大量的熱損失，效率很低。特別是在永久凍土區，即使利用絕熱管道，永凍層也會降低傳遞給儲集層的有效熱量。
⑵ 化學藥劑激發法。有些化學藥劑如鹽水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等可以改變水合物形成的相平衡條件，降低水合物穩定溫度。將上述化學藥劑泵入水合物層內，就會引起水合物的分解。此法較熱激發法作用緩慢，且費用太昂貴。在海洋中由於水合物的壓力較高，因而不宜采用此法。
⑶ 減壓法。通過降低壓力來引起天然氣水合物穩定的相平衡曲線移動，從而達到促使水合物分解的目的。一般是通過在水合物層下的遊離氣聚集層中，“降低”天然氣壓力或形成一個天然氣“囊”（由熱激發或化學藥劑的作用人為形成），使與天然氣接觸的水合物變得不穩定並且分解為天然氣和水。開采水合物層下的遊離氣是降低儲層壓力的一種有效方法，此外，通過調節天然氣的提取速度可以達到控製儲層壓力的目的，進而達到控製水合物分解的效果。減壓法的優點是不需要昂貴的連續激發，但隻使用減壓法開采天然氣水合物速度很慢。 目前，還找不到其他先進的方法了。
從媒體可以看到“日本在世界上首次開采出海底可燃冰”，那是忽悠人的，不外乎是減壓法，開采成本極高，都處於試驗階段，沒有工業化。2013年初，曾有“可燃冰技術突破讓日本激動”的報道，現在沒有發現繼續激動了。
目前開采的最大難點是保證井底穩定，使甲烷氣不泄漏、不引發溫室效應。天然氣水合物氣藏的最終確定必須通過鑽探，其難度比常規海上油氣鑽探要大得多，一方麵是水太深，另一方麵由於天然氣水合物遇減壓會迅速分解，極易造成噴射。
可燃冰引發地質災難
開采可燃冰如果付出的能量還不抵獲得的能量，開采可燃冰就沒有經濟價值了。熱激發法隻是在冰表麵緩慢融化，付出的熱量太多；化學藥劑激發法汙染環境太嚴重，把魚喂得醉醺醺，當然不允許。隻剩下減壓法了，雖然可取，但成本高生產速度緩慢。
更糟糕的是，可燃冰開采可能引發地質災難。地質災難是指開采可燃冰時，當其地層溫度或壓力發生變化時，可燃冰將由固體變成氣體從地層中釋放出來，對環境造成影響，甚至災害。
有種假說叫做“可燃冰噴射假說（clathrate gun hypothesis）”。這個假說是指大海溫度上升和/或海平麵下降觸發了蘊藏在海底和凍土層中的天然氣水合物爆發性釋放的一種假說。因為甲烷本身就是一種強勁的溫室氣體，當它逸出時，它將導致溫度進一步升高，並攪動可燃冰，這實際上是啟動了一個失控的不可逆的過程，一旦發生猶如槍口連續發射。
“可燃冰噴射假說”提出，當發生“噴射”時，可能導致在人類的壽命時間尺度內會突發性失控變暖，恢複到二疊紀－三疊紀恐龍滅絕時期。
現在讓我們看電視片“大災難之甲烷爆炸”，描寫了全球的災難，可燃冰爆炸是目前可用的核武器爆炸的1萬倍，造成地球物種滅絕。不要輕易否認它是錯的，研究者的確擔心潛伏在海洋底部的甲烷爆炸，這就是人們一直不動可燃冰的原因。
⑴ http://www.tudou.com/listplay/VRgG4oE_PqM/iawWG7wLVV4.html&lvt=2550.085 或
⑵ http://www.tudou.com/listplay/VRgG4oE_PqM/iawWG7wLVV4.html
雖然筆者不相信會有這種事情發生，但無法證明地球史是否發生過。人類在宇宙中還不如我們看一隻螞蟻，任何有可能影響人類生存的都得關注。地質傷害總得注意吧！
若可燃冰層位於陸緣大陸斜坡，則有可能造成海床崩塌或滑移等地質災害，所伴隨的大量天然氣逸出海床進入水中，甚至進入大氣圈；如果可燃冰在開采中甲烷氣體大量泄漏到大氣中，造成的溫室效應將比二氧化碳更加嚴重。即使可燃冰礦藏受到最小的破壞，甚至是自然的破壞，都足以導致甲烷氣的大量散失進入大氣，使地球升溫更快速；陸緣海邊的可燃冰開采很困難，至今尚無非常成熟的勘探開發技術，若一旦發生噴射事故，就會造成海水汽化，發生海嘯船翻；由於可燃冰經常作為沉積物的膠結物存在，它對沉積物的強度起著關鍵的作用。可燃冰的形成和分解能夠影響沉積物的強度，進而誘發海底滑坡等地質災害的發生，並能導致大陸斜坡發生海底滑坡（submarine slide），對各種海底設施造成極大的威脅。
可燃冰不是清潔能源
幾乎所有媒體、名人報告都把天然氣視為清潔能源，道理很簡單，因為燃燒時隻釋放出二氧化碳和水，不像柴薪或煤炭，把環境搞髒了，燒飯的大嫂也是這麽看的。當然，頁岩氣、可燃冰也搭順風車，自然而然也成了清潔能源了。
可燃冰約在36億年前，在海洋開始出現了，而原煤在3億年前才有，也就是說，可燃冰是化石燃料的老祖宗。可燃冰燃燒雖然排放“清潔”的二氧化碳和水，但仍然增加了大氣中的溫室氣體含量，因此，經常可以看到“可燃冰是一種新型、綠色、清潔能源，公認的21世紀替代能源之一”的說法是不實之詞。
也可以從媒體看見“我國可燃冰開采技術居世界先進水平，或2030年實現可燃冰商業開發”。什麽是先進技術？不外乎是減壓法，目前尚不能應用於商業性開采，人們還沒有找到更好的方法。
從經濟學談商業性開發，經常遇見一個詞，叫做投入產出。投入多產出少，這個階段稱為探索性階段，是一個產品商業化的必經階段；如果投入少產出多，就是可以賺錢了，這就是商業性生產。頁岩氣或可燃冰在不需要政府補貼的情況下，采得出，賣得掉，不影響環境，就是商業性生產。任何提出某某年生產多少億立方米，都不能認定為商業性生產。
能源發展是從高碳到低碳再到無碳，從化石燃料到清潔能源，但是這個過程緩慢而長期，因此，在清潔能源尚不能替代化石燃料之時，在油價高位運行之時，必然熱衷於開發非常規油氣資源，但不可忽視非常規油氣開發成本高，環境汙染嚴重。可燃冰完全可以開發1000年，但是一旦清潔能源開發成本降低，快速取代化石燃料之時，可燃冰開發將逐步失去價值。
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