可燃冰是天然气水合物，化学式CH4•xH2O。是分布于深海沉积物或陆域的永久冻士中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。我国成为全球第一个实现在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。
一、核心定义与物理特性
可燃冰，学名天然气水合物（Natural Gas Hydrate），化学式为CH4•xH2O，是天然气（主要成分为甲烷）与水在高压（3-30MPa）、低温（0-10℃）条件下形成的类冰状结晶物质。其外观呈白色结晶，遇火即燃，能量密度极高——1立方米可燃冰可释放164立方米甲烷气体，是传统天然气的2-5倍。
▶ 分布区域：
- 海洋环境：水深300-3000米的大陆边缘沉积物（占全球储量90%）
- 陆域环境：高纬度永久冻土带（如西伯利亚、阿拉斯加）
▶ 全球储量：约280万亿立方米（USGS数据），足够人类使用1000年以上
- 海洋环境：水深300-3000米的大陆边缘沉积物（占全球储量90%）
- 陆域环境：高纬度永久冻土带（如西伯利亚、阿拉斯加）
▶ 全球储量：约280万亿立方米（USGS数据），足够人类使用1000年以上
二、形成机制与开采技术
可燃冰的形成需同时满足“气源充足、低温高压、孔隙空间”三大条件，开采技术分为海洋与陆域两大体系：
| 开采场景 | 核心技术 | 技术原理 | 代表项目 | 技术难点 |
|---|---|---|---|---|
| 海域开采 | 降压法 | 降低储层压力使水合物分解 | 中国南海神狐海域试采（水深1266米） | 海底地层稳定性控制 |
| 热激法 | 注入热流体提升储层温度 | 日本南海海槽试采（2018年） | 热效率低（仅30%-40%） | |
| 陆域开采 | CO₂置换法 | CO₂替代甲烷分子实现稳定开采 | 中国青海冻土区试采（海拔4050米） | 置换效率待提升（当前约60%） |
中国技术领先：2020年南海第二轮试采实现“产气60天、累计产气30.9万立方米”，创造连续产气时长世界纪录，甲烷纯度达99.5%。
三、核心优势与战略价值
可燃冰凭借“三高两低”特性，成为能源转型重要选项：
- 能量密度高：单位体积能量是天然气的164倍，同等热值下体积仅为煤炭的1/10
- 清洁属性强：燃烧产物为水和二氧化碳，甲烷排放比煤炭减少80%，硫化物、氮氧化物趋近于零
- 储量规模大：全球储量是煤炭+石油+天然气总和的2倍，中国海域储量达800亿吨油当量（占全球15%）
- 地域适配广：可缓解我国“富煤贫油少气”矛盾，南海、东海等海域具备规模化开发潜力
四、全球开发现状与中国突破
五、挑战与未来趋势
核心挑战：
- 环境风险：甲烷温室效应是CO₂的28倍，开采泄漏可能引发海底滑坡或气候异常
- 成本高昂：当前开采成本约12美元/立方米，是常规天然气的3倍（需规模化降本）
- 技术瓶颈：储层渗透率低（＜10md），导致单井产量仅为常规气井的1/5
三大趋势：
风险及免责提示
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