天然氣水合物，也稱氣體水合物，是由天然氣與水分子在高壓和低溫條件下合成的一種固態物質。因天然氣中80%以上的成分是甲烷，故也有人叫天然氣水合物為甲烷水合物。天然氣水合物多呈白色或淺灰色晶體，外貌類似冰雪，可以像酒精塊一樣被點燃，故也有人叫它“可燃冰”。天然氣水合物是21世紀最理想、最具商業開發價值的新能源，其開發利用目前已經引起世界各國的重視。

新能源“可燃冰”最具開發價值

目前，國際上已經形成一股“可燃冰”調查研究的熱潮，這對我國科技發展既是機遇，也是挑戰。中國地質調查局發展研究中心專家發出呼吁，應以此為契機，緊跟世界發展形勢，加快組織實施我國海域水合物調查與研究，盡快制定水合物開發計劃，查明我國管轄海域天然氣水合物的分布和資源量，研究出開發技術，實現我國能源戰略轉移。

據中國地質調查局發展研究中心的專家介紹，天然氣水合物主要富存于新生代沉積地層中。水合物中的天然氣主要來自沉積層中有機質的分解。天然氣水合物的生成非常迅速，但海底沉積層中天然氣水合物礦藏的形成可能要持續數百萬年。目前已發現的天然氣水合物主要分布在地球上兩類地區：一類是水深為300到4000米的海洋;另一類是高緯度大陸地區永久凍土帶及水深100到250米以下的極地陸架海。從全球來看，海洋中的天然氣水合物占絕對優勢。它們廣泛分布于世界各大洋邊緣海域的大陸坡、深水海臺和盆地以及一些內陸海。其主要分布地點在北半球，且以太平洋邊緣海域最多，其次是大西洋。

專家介紹，天然氣水合物是21世紀最理想、最具商業開發前景的新能源。天然氣水合物具有分布廣泛、礦藏規模大、能量密度高、清潔、埋藏淺等特點，是地球上尚未開發的最大未知能源庫，具有極其重要的潛在經濟價值。據保守估算，世界上天然氣水合物所含天然氣的總資源量約為1.8億億至2.1億億立方米，其含碳量是全球已知煤、石油和天然氣總碳量的2倍。例如，美國東部布萊克海臺蘊藏的天然氣水合物資源量相當于180億噸石油，足夠美國消耗105年;日本靜岡縣御前崎近海水合物的天然氣資源量達7.4萬億立方米，足夠日本消耗140年。

科學家同時發出警告，天然氣水合物的大量釋放可能引起全球氣候變化。因為甲烷是一種溫室效應極強的氣體，全球水合物中甲烷量占地球上甲烷總量的99%以上，一旦水合物中甲烷氣大量泄露，將會引起全球氣候迅速變暖，災難性地威脅人類生存環境。另外，天然氣水合物的生成和分解可能導致油氣管道堵塞、海底滑坡和海水毒化等災害。因此，對天然氣水合物展開研究，不僅具有極高的科學價值，對于規避其潛在危害也具有重要意義。

調查研究“可燃冰”我國剛開始

早在20世紀30年代，前蘇聯為了保障其西伯利亞地區油氣管道的暢通，就開始對天然氣水合物的結構和形成條件進行研究。20世紀70年代開始，在其周圍海域和內陸海開展系統的天然氣水合物調查。即使近期經濟比較困難，俄羅斯仍堅持在巴侖支海和鄂霍茨克海進行天然氣水合物的調查與研究。

美國于20世紀60年代末70年代初首次在墨西哥灣和布萊克海臺實施天然氣水合物調查。1981年，美國投入800萬美元制訂了天然氣水合物十年研究計劃;1998年，美國又把天然氣水合物作為國家發展的戰略能源列入長遠計劃，每年投入2000萬美元，準備在2015年試開采。

日本于1992年開始重視海洋天然氣水合物，1995年投入150億日元制訂了5年期“甲烷水合物研究及開發推進初步計劃”。目前，已基本完成周邊海域的天然氣水合物調查與評價，圈定了12塊礦集區，并計劃在2010年進行試生產。

印度是不發達國家，但近幾年也十分重視天然氣水合物的潛在價值。1995年印度制訂了5年期“全國氣體水合物研究計劃”，由國家投資5600萬美元對其周邊海域的天然氣水合物進行前期調查研究。

近5年來，加拿大、德國、澳大利亞、法國、英國、比利時、巴西和挪威等國也開始重視海洋天然氣水合物。

中國地質調查局發展研究中心的專家介紹，我國的海洋天然氣水合物調查與研究才剛剛開始。1997年中國地質科學院完成了“西太平洋氣體水合物找礦前景與方法的調研”，認為我國南海和東海具備天然氣水合物的成藏條件和找礦前景。1999年中國地質調查局進行了“西沙海槽區天然氣水合物資源前期調查”，在130公里的地震剖面上識別出天然氣水合物的地震標志，證明我國管轄海域也有天然氣水合物。2002年，中國地質調查局開始系統組織實施我國海洋天然氣水合物調查與研究。

南海“可燃冰”儲量相當700億噸石油

目前我國正面臨著巨大的能源壓力。20世紀90年代初，我國開始由原油出口國變為進口國，截止到2002年已經連續三年進口原油突破7000萬噸。估計到2020年，原油缺口將達2億噸，屆時如不能開發新能源，能源危機將嚴重制約我國經濟和社會可持續發展。

幸而我國還有煤層氣和天然氣水合物。然而，前者資源量只有31.46萬億立方米。而天然氣水合物的資源量巨大，足可取代日益枯竭的傳統能源。在世界范圍內，天然氣水合物中碳總量可能是地球上其他化石燃料中碳總量的兩倍，天然氣水合物中溫室氣體甲烷的總量可能是現在大氣中甲烷總量的3000倍。在中國，據中國地質調查局的前期調查，僅西沙海槽已初步圈出天然氣水合物分布面積5242平方公里，水合物中天然氣資源量估算達4.1萬億立方米。按成礦條件推測，整個南海的天然氣水合物的資源量相當于700億噸石油，是我國常規油氣資源量的一半。根據國際評估，未來水合物的開采成本相當于每桶20美元的石油成本，在經濟上完全可以接受。在今后20年，我國如能開發南海天然氣水合物，像“西氣東輸”那樣，實現“南氣北輸”，形成大的能源戰略轉移，將具有重大意義。因此，我國天然氣水合物的開發前景十分光明。

到目前為止，還沒有哪一個國家能夠開采海洋天然氣水合物。在海洋，天然氣水合物層作為非常規蓋層，所圈閉的天然氣比上覆水合物層中所儲集的天然氣可能還要多。大部分學者認為，圈閉于水合物層之下的游離天然氣的開采要優于和早于水合物層內天然氣的開采，因為它的開采只需要常規的海上油氣開采技術就夠了。