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關于可燃冰研究進展的調研報告報告人:趙秋陽關于可燃冰研究進展的調研報告1目錄可燃冰的概念和結構O可燃冰的形成條件及存在狀態可燃冰熱力學及動力學性質可燃冰的開采方法和隱患中國可燃冰勘探和研究現狀目錄2可燃冰的概念和結構可燃冰的全稱為甲烷氣水合物Methaneclathrate),也稱作甲烷水合物、甲烷冰、天然氣可燃冰是一種無色透明冰狀晶體,是甲烷和水所形成的一種籠型氣體水合物.水分子通過氫鍵相互吸引構成籠.甲烷分子就存在于這種籠中;可燃冰的主要成分是甲烷(80%-99%)。從微現上看,其分子結構就象是一個“籠子”若干個水分組成的“籠子”里關著一個氣體分子。有的成五角十二面體,有的成五角(六角)十六面體。其分子式為CH4nH2O式中n為水分于數在常溫常壓下,1立方米的“可燃冰”可釋放出164立方米的甲烷和0.8立方米的水可燃冰的概念和結構3可燃冰的概念和結構迄今為止,已發現的天然氣水合物結構類型有型結構、Ⅱ型結構和H型結構…三種,如圖所示使(a)l型結構水合物(b)Ⅱ型結構水合物(c)H型結構水合物圖1天然氣水合物立方絕型結構圖可燃冰的概念和結構4可燃冰的概念和結構團型結構為立方晶體結構,其在自然界分布最為廣泛,僅能容納甲烷(C1)、乙烷(c2)這兩種小分子的烴以及N2、C02H2S等非烴分子,這種水合物中甲烷普遍存在的形式是構成的是CH4·575H20幾何構架。Ⅱ型結構為菱形晶體結構,除包容C、Q等小分子外,較大的“籠子”(水合物分子中水分子間的空穴)還可容納丙烷C3及異丁烷(-C4)等烴類。H型結構為六方晶體結構,其大的“籠子”甚至可以容納直徑超過異丁烷(-C4)的分子,如其他直徑在7.5A(埃)8.6A(埃)之間的分子。H型結構水合物早期僅見于實驗室。1993年才在墨西哥灣大陸斜坡發現其天然形態。Ⅱ型和H型水合物比型水合物更穩定。可燃冰的概念和結構5可燃冰的形成條件和存在狀態在自然界發現的天然氣水合物多呈白色、淡黃色、琥珀色、暗褐色的亞等軸狀、層狀、小針狀結晶體或分散狀它可存在于零下,也可存在于零上溫度環境從所取得的巖心樣品來看,天然氣水合物可以多種方式存①占據大的巖石粒間孔隙;②以球粒狀散布于細粒巖石中;③以固體形式填充在裂縫中④大塊固態水合物伴隨少量沉積物可燃冰的形成條件和存在狀態6可燃冰的形成條件和存在狀態在自然界,天然氣水合物的存在主要受氣源、組分、溫度壓力、鹽度等介質條件的控制研究發現可燃冰的形成有3個基本條件:1)溫度在0℃左右,最高限是20℃、再高就分解了2)壓力大于3MPa(3)有豐富的甲烷氣源和水源環境溫度接近0℃時只需3個大氣壓便可形成可燃冰;若是在只有一個大氣壓的環境中,則必須達到一76℃的低溫時可燃冰才能夠形成。此外,壓力越大,形成的可燃冰越不容易分解;在足夠大的壓力下,可燃冰在18℃時仍能維持穩定。不過這種依靠壓力維持的穩定狀態也是有極限的.一旦溫度超過20度再太的壓力也無能為力,甲烷氣體便會逸出,導致可燃冰分解。可燃冰的形成條件和存在狀態7可燃冰的形成條件和存在狀態二相共存平衡線E力(M)研究發現可燃冰的形成有3個基本條甲烷氣求件甲烷氣一甲烷水合物(1)溫度在0℃左右,相共存平衡曲線最高限是20℃;再高就分解了(2)壓力大于3MPa;(3)有豐富的甲烷氣源和水源圖1可燃冰氣固相平衡條件可燃冰的形成條件和存在狀態8可燃冰的形成條件和存在狀態日前科學家已經認識到到自然條件下可燃冰的形成主要有兩種形式。一種是生物成因,另一種是熱成因也可能由兩種成直混合前成。物成因是指在細菌等微生物的作用下,沉積物中含有的碳元索轉化為甲烷;在適當的溫度和壓力條件下,甲烷與水發生作用,轉化為氣水合物。即可燃冰。生物成幽的可燃冰通常具有甲烷濃度高、但空間分布較為分散的特點。成因的可燃冰通常與石油、天然氣的形成和運移密切相關。由于板塊運動或斷層活動,在板塊邊緣或地層中會不斷產生裂縫、空隙等可供氣體移動的通道.地層深部的生油母質干酪根因熱解而產生的天然氣便有機會沿著這些通道上升到洋底表面或陸地上的凍土層附近。在壓力作用下.這些天然氣與溫度很低的海水或凍土層中的水發生作用,便形成了可燃冰。熱成因形成的可燃冰一般分布較為集中,飽和度也比較高,而且其底部往往蘊藏著具有工業開采價值的天然可燃冰的形成條件和存在狀態9可燃冰的形成條件和存在狀態地球深海底部的溫度通常低而穩定,常年保持在24℃,水深300米左右處便可達到30個大氣壓。因此,較深的海底環境便成為形成和保存可燃冰的理想場所。據科學家推斷,大約90%的大洋水域空間可以形成可燃冰。也就是說,可燃冰在海洋水生態圈中應是常見的成分除了海底,陸地上也有能夠形成可燃冰的適宜環境。據研究人員推斷,大約30%的陸地具備可燃冰的形成條件,是發現可燃冰的潛在地區。目前人類已經發現的可燃冰主要存在于北極地區的永久凍士帶內,以及海底,陸坡、陸基和海溝等廣闊海水之下的海底沉積層中,其蘊藏量是相當可觀的可燃冰的形成條件和存在狀態10可燃冰研究進展總結與分析課件11可燃冰研究進展總結與分析課件12可燃冰研究進展總結與分析課件13可燃冰研究進展總結與分析課件14可燃冰研究進展總結與分析課件15可燃冰研究進展總結與分析課件16可燃冰研究進展總結與分析課件17可燃冰研究進展總結與分析課件18可燃冰研究進展總結與分析課件19可燃冰研究進展總結與分析課件20可燃冰研究進展總結與分析課件21可燃冰研究進展總結與分析課件22可燃冰研究進展總結與分析課件23可燃冰研究進展總結與分析課件24可燃冰研究進展總結與分析課件25可燃冰研究進展總結與分析課件26可燃冰研究進展總結與分析課件27可燃冰研究進展總結與分析課件28可燃冰研究進展總結與分析課件29可燃冰研究進展總結與分析課件30可燃冰研究進展總結與分析課件31可燃冰研究進展總結與分析課件32可燃冰研究進展總結與分析課件33可燃冰研究進展總結與分析課件34可燃冰研究進展總結與分析課件35可燃冰研究進展總結與分析課件36可燃冰研究進展總結與分析課件37可燃冰研究進展總結與分析課件38可燃冰研究進展總結與分析課件39可燃冰研究進展總結與分析課件40可燃冰研究進展總結與分析課件41可燃冰研究進展總結與分析課件42可燃冰研究進展總結與分析課件43關于可燃冰研究進展的調研報告報告人:趙秋陽關于可燃冰研究進展的調研報告44目錄可燃冰的概念和結構O可燃冰的形成條件及存在狀態可燃冰熱力學及動力學性質可燃冰的開采方法和隱患中國可燃冰勘探和研究現狀目錄45可燃冰的概念和結構可燃冰的全稱為甲烷氣水合物Methaneclathrate),也稱作甲烷水合物、甲烷冰、天然氣可燃冰是一種無色透明冰狀晶體,是甲烷和水所形成的一種籠型氣體水合物.水分子通過氫鍵相互吸引構成籠.甲烷分子就存在于這種籠中;可燃冰的主要成分是甲烷(80%-99%)。從微現上看,其分子結構就象是一個“籠子”若干個水分組成的“籠子”里關著一個氣體分子。有的成五角十二面體,有的成五角(六角)十六面體。其分子式為CH4nH2O式中n為水分于數在常溫常壓下,1立方米的“可燃冰”可釋放出164立方米的甲烷和0.8立方米的水可燃冰的概念和結構46可燃冰的概念和結構迄今為止,已發現的天然氣水合物結構類型有型結構、Ⅱ型結構和H型結構…三種,如圖所示使(a)l型結構水合物(b)Ⅱ型結構水合物(c)H型結構水合物圖1天然氣水合物立方絕型結構圖可燃冰的概念和結構47可燃冰的概念和結構團型結構為立方晶體結構,其在自然界分布最為廣泛,僅能容納甲烷(C1)、乙烷(c2)這兩種小分子的烴以及N2、C02H2S等非烴分子,這種水合物中甲烷普遍存在的形式是構成的是CH4·575H20幾何構架。Ⅱ型結構為菱形晶體結構,除包容C、Q等小分子外,較大的“籠子”(水合物分子中水分子間的空穴)還可容納丙烷C3及異丁烷(-C4)等烴類。H型結構為六方晶體結構,其大的“籠子”甚至可以容納直徑超過異丁烷(-C4)的分子,如其他直徑在7.5A(埃)8.6A(埃)之間的分子。H型結構水合物早期僅見于實驗室。1993年才在墨西哥灣大陸斜坡發現其天然形態。Ⅱ型和H型水合物比型水合物更穩定。可燃冰的概念和結構48可燃冰的形成條件和存在狀態在自然界發現的天然氣水合物多呈白色、淡黃色、琥珀色、暗褐色的亞等軸狀、層狀、小針狀結晶體或分散狀它可存在于零下,也可存在于零上溫度環境從所取得的巖心樣品來看,天然氣水合物可以多種方式存①占據大的巖石粒間孔隙;②以球粒狀散布于細粒巖石中;③以固體形式填充在裂縫中④大塊固態水合物伴隨少量沉積物可燃冰的形成條件和存在狀態49可燃冰的形成條件和存在狀態在自然界,天然氣水合物的存在主要受氣源、組分、溫度壓力、鹽度等介質條件的控制研究發現可燃冰的形成有3個基本條件:1)溫度在0℃左右,最高限是20℃、再高就分解了2)壓力大于3MPa(3)有豐富的甲烷氣源和水源環境溫度接近0℃時只需3個大氣壓便可形成可燃冰;若是在只有一個大氣壓的環境中,則必須達到一76℃的低溫時可燃冰才能夠形成。此外,壓力越大,形成的可燃冰越不容易分解;在足夠大的壓力下,可燃冰在18℃時仍能維持穩定。不過這種依靠壓力維持的穩定狀態也是有極限的.一旦溫度超過20度再太的壓力也無能為力,甲烷氣體便會逸出,導致可燃冰分解。可燃冰的形成條件和存在狀態50可燃冰的形成條件和存在狀態二相共存平衡線E力(M)研究發現可燃冰的形成有3個基本條甲烷氣求件甲烷氣一甲烷水合物(1)溫度在0℃左右,相共存平衡曲線最高限是20℃;再高就分解了(2)壓力大于3MPa;(3)有豐富的甲烷氣源和水源圖1可燃冰氣固相平衡條件可燃冰的形成條件和存在狀態51可燃冰的形成條件和存在狀態日前科學家已經認識到到自然條件下可燃冰的形成主要有兩種形式。一種是生物成因,另一種是熱成因也可能由兩種成直混合前成。物成因是指在細菌等微生物的作用下,沉積物中含有的碳元索轉化為甲烷;在適當的溫度和壓力條件下,甲烷與水發生作用,轉化為氣水合物。即可燃冰。生物成幽的可燃冰通常具有甲烷濃度高、但空間分布較為分散的特點。成因的可燃冰通常與石油、天然氣的形成和運移密切相關。由于板塊運動或斷層活動,在板塊邊緣或地層中會不斷產生裂縫、空隙等可供氣體移動的通道.地層深部的生油母質干酪根因熱解而產生的天然氣便有機會沿著這些通道上升到洋底表面或陸地上的凍土層附近。在壓力作用下.這些天然氣與溫度很低的海水或凍土層中的水發生作用,便形成了可燃冰。熱成因形成的可燃冰一般分布較為集中,飽和度也比較高,而且其底部往往蘊藏著具有工業開采價值的天然可燃冰的形成條件和存在狀態52可燃冰的形成條件和存在狀態地球深海底部的溫度通常低而穩定,常年保持在24℃,水深300米左右處便可達到30個大氣壓。因此,較深的海底環境便成為形成和保存可燃冰的理想場所。據科學家推斷,大約90%的大洋水域空間可以形成可燃冰。也就是說,可燃冰在海洋水生態圈中應是常見的成分除了海底,陸地上也有能夠形成可燃冰的適宜環境。據研究人員推斷,大約30%的陸地具備可燃冰的形成條件,是發現可燃冰的潛在地區。目前人類已經發現的可燃冰主要存在于北極地區的永久凍士帶內,以及海底,陸坡、陸基和海溝等廣闊海水之下的海底沉積層中,其蘊藏量是相當可觀的可燃冰的形成條件和存在狀態53可燃冰研究進展總結與分析課件54可燃冰研究進展總結與分析課件55可燃冰研究進展總結與分析課件56可燃冰研究進展總結與分析課件57可燃冰研究進展總結與分析課件58可燃冰研究進展總結與分析課件59可燃冰研究進展總結與分析課件60可燃冰研究進展總結與分析課件61可燃冰研究進展總結與分析課件62可燃冰研究進展總結與分析課件63可燃冰研究進展總結與分析課件64可燃冰研究進展總結與分析課件65可燃冰研究進展總結與分析課件66可燃冰研究進展總結與分析課件67可燃冰研究進展總結與分析課件68可燃冰研究進展總結與分析課件69可燃冰研究進展總結與分析課件70可燃冰研究進展總結
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