作者：宋海斌 樊栓狮 耿建华 陈多福

天然气水合物(Gas Hydrate)是产于大陆坡海底和永久冻土带的一种新型能源资源，是在高压低温下由水和天然气形成的冰态超分子笼状固态物，每立方米的天然气水合物在标准状态下可释放160～180立方米天然气。据估计，全球天然气水合物蕴藏的天然气总量相当于全球已探明传统化石燃料总碳量的2倍，最近的估计约为1.2×1017立方米，具有巨大的能源开发前景。因此，已引起世界各国尤其是发达国家及能源短缺国家的高度重视。美国、日本、德国、印度、加拿大等都制定了各自的天然气水合物研究开发计划。美国政府顾问马克斯预言：“天然气水合物将可能改变现在的地缘政治模式，美国、日本、印度等国家可能实现能源自给，它将强烈影响国际事务及对外政策。一旦天然气水合物被开发利用，现存的世界能源市场将彻底改变”。

天然气水合物的主要组成是甲烷气，是人类理想的无污染、环境友好型洁净能源。早日开发利用天然气水合物，对缓解能源压力、改善能源结构、保护环境，全面实现经济和社会的长期可持续发展具有重要的现实意义。

天然气水合物是一种由天然气分子与水分子组成的类冰固态化合物。自然界中的天然气水合物主要为甲烷水合物。天然气水合物只有在高压低温条件下才是稳定的，因此其通常分布于大陆边缘与冻土带。

早在200年前，国外学者就在实验室中发现了天然气水合物。在20世纪30年代，苏联科学家在天然气管道中发现了天然气水合物的存在。直到60年代，科学家才在西伯利亚西部冻土带下面的沉积物中首次发现了自然界中的天然气水合物。70年代，人们在海洋沉积物中发现了天然气水合物。深海环境中的天然气水合物首先是由地震资料推测进而得到了钻探的证实。

随着深海钻探、大洋钻探与地震调查的发展，人们发现天然气水合物在世界大陆边缘广泛分布。90年代以来，天然气水合物的研究得到了蓬勃发展。1995年后，日本、印度、美国等国先后设立天然气水合物研究的国家计划，欧盟和其他国家也纷纷推进了天然气水合物的调查研究工作。美国和日本还分别制定了2015和2016年进行商业试开采的时间表。2001—2002由加拿大、日本、美国、印度和德国等5国组成的国际Mallik天然气水合物开发计划对加拿大马更些三角洲冻土带内的Mallik 5L-38井成功进行了天然气水合物的试开采，并钻探了Mallik 3L-38和Mallik 4L-38两口地球物理观测井，开展了包括地面高分辨反射地震、跨井地震CT、地球物理测井、岩心地球物理与地球化学测量等，对天然气水合物的勘探与开发积累了技术与经验。自20世纪90年代末期以来，我国也开展了大量的调查研究工作，取得了众多的成果，在南海和东海都相继发现了天然气水合物存在的地球物理与地球化学异常显示。