水合物的储量分布
世界上绝大部分的天然气水合物分布在海洋里,储存在深水的海底沉积物中,只有极其少数的天然气水合物是分布在常年冰冻的陆地上。世界海洋里天然气水合物的资源量是陆地上的100倍以上。到目前为止,世界上已发现的海底天然气水合物主要分布区有大西洋海域的墨西哥湾、加勒比海、南美东部陆缘、非洲西部陆缘和美国东岸外的布莱克海台等,西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千岛海沟、日本海、四国海槽、日本南海海槽、冲绳海槽、南中国海、苏拉威西海和新西兰北部海域等,东太平洋海域的中美海槽、加州滨外、秘鲁海槽等,印度洋的阿曼海湾,南极的罗斯海和威德尔海,北极的巴伦支海和波弗特海,以及大陆内的黑海与里海等。陆上寒冷永冻土中的天然气水合物主要分布在西伯利亚、阿拉斯加和加拿大的北极圈内。我国最有希望的天然气水合物储存区可能是南海和东海的深水海底。
研究发现,全球约有20.7%(其中大部分是永冻区)的陆上地域,约90%(其中主要是水深大于200m的大陆斜坡地带和深海盆地)的海洋总面积有利于天然气水合物的生成与分布。据估算,地壳中天然气水合物储载的天然气总量要比常规天然气储量大好几个数量级,大陆上处于水合物状态的天然气资源达到 ,而在水域内则有 。根据美国地质学家计算,现代天然气水合物中的天然气总资源量为 ,也就是说,超过了包括煤炭、石油和常规天然气在内的所有已知的可燃矿产的储量。据第28届国际地质大会的资料,天然气水合物的储量极为巨大,据估计可能达到 。而据前苏联科学院院士A..A.特罗菲姆克计算,甲烷藏密度为 ,当海洋沉积物中气水合物藏的产气率为0.7时,海洋水合物生成带所产气的储量约为 .苏联科学院M研究组估计仅在海洋环境中的气水合物就含有 天然气,而美国学者估计在美国大陆边缘的气水合物含有 天然气。尽管上述说法不一,估算的储量差异较大,但与常规天然气气田的储量相比,天然气气水合物中的潜在天然气资源量显然是极其巨大的。
20世纪60年代以后由于海洋科学钻探DSDP和ODP的大开展,海上地球物理勘察技术迅速发展。如长距离的地震勘查BSR海床模拟反射方法的应用,在全世界范围的陆缘地区、海湾地区大量发现了天然气水合物的赋存区域,此后在北美的北部,美国和加拿大接壤的地区以及俄罗斯北部的永冻层地区陆续发现了大量的天然气水合物。
在我国,天然气水合物主要分布在大陆上的高原冻土带(青海地区和东北)及南海海域。南海海域经过多方面综合资料分析,认为水合物存在于水深300-500m的区域、陆坡和靠近沉积中心的高沉积速率的厚层沉积以及各类扇体的前缘为水合物沉积的有利地带。另外,青藏高原永久冻土区占世界永冻区面积的7 %。我国有关勘探部门的勘探结果表明,继塔里木盆地后,西藏地区很有可能成为我国21世纪第二个石油、天然气资源战略接替区,中国科学院兰州冰川冻土研究所在60年代和70年代对祁连山海拔4 000 m多年冻土区和青藏高原4 700 m的五道梁永冻区钻探时,发现了类似气水合物显示的大量征兆和现象。
基于以上研究所报道的水合物的诸多优点,面对我国现阶段经济发展的能源瓶颈问题,因此对于天然气水合物的研究对我国的经济发展有着举足轻重的作用,为我国的能源安全战略有着极其重要的意义。