肖罗坤 董艳辉 李守定 王礼恒 段瑞琪 符韵梅

(①中国科学院地质与地球物理研究所，中国科学院页岩气与地质工程重点实验室，北京 100029，中国)(②中国科学院地球科学研究院，北京 100029，中国)(③中国科学院大学，北京 100049，中国)

0 引 言

天然气水合物(Natural Gas Hydrates)是一种在低温高压条件下由水分子及客体分子自然产生的有机化合物，其外观呈冰状，遇火可以燃烧，因此又称作可燃冰(王晨阳等，2019)。天然气水合物的客体分子一般为甲烷，因此又称甲烷水合物(Methane Hydrate)，另外还包括少部分其他类型的气体分子(如乙烷、丙烷及二氧化碳等)(Li J et al.，2019)。

全世界天然气水合物储量巨大，主要分布于大陆边缘深海区海底以下500m左右深度的地方，还有很少一部分赋存于北极多年冻土区(Ruppel，2017)，其中前者几乎占据了全球总量的99%。据研究可知，1m3的甲烷水合物在室温及大气压条件下可以形成0.8m3的水和180m3的甲烷气体，是一种具有巨大发展前景的非常规新能源(Collett，2001)。还有研究(Lee et al.，2001;Sloan et al.，2007)显示，水合物中天然气的资源量约为2×1016m3，相当于2×1013it油当量，其中所包含的碳的储量是地球上现有化石燃料(煤、石油和天然气)中的两倍。我国的天然气水合物主要赋存在南海北部陆坡的细粒沉积物中(Liang et al.，2017)，总资源量达到6.435～7.722×1010t油当量，还有少部分存在于陆域多年冻土层(如祁连山冻土层)，约为3×1010t油当量(付强等，2015)。对海底天然气水合物进行准确勘探和合理开采将是解决全球能源危机的有效途径(刘伟等，2011)。

迄今为止，中国、美国、俄罗斯、日本、印度和韩国等国家启动了一……