青藏高原可燃冰：不是资源就是*！

广阔的青藏高原

青藏高原是中亚的一个高原地区。它是世界上最高的高原，平均海拔4500米，面积250万平方公里。它被称为“世界屋脊”和“世界屋脊”。在高原边界上，横断山脉在东部，喜马拉雅山脉在南部和西部，昆仑山在北部。覆盖中国*自治区、青海省、**自治区、甘肃省、四川省、云南省、不丹、尼泊尔、印度的拉达克等地区。中国的青藏高原*国总面积的23%，如图1所示。

青藏高原地图

青藏高原上的易燃冰是一个谜。

海底可燃冰的形成机理非常简单。地球有大约46亿年的历史，而人类的诞生仅仅在500万年前。35亿年前，在人类出现之前，海洋已经有了生命活动，包括生长、繁殖和死亡。循环一次又一次地开始。死亡的碎片像海洋雪一样漂到海底。碎片在压力和温度下逐渐分解成甲烷。甲烷与低温海水结合形成天然气水合物(NGH)，或可燃冰。

永久冻土也是天然气水合物的储藏地。冻土是指冻土层低于水的冰点超过两年的情况。这种冻土层被称为永久冻土，简称为“永久冻土”。多年冻土一般分布在地下30 ~ 40厘米，通常分为上层和下层。上层在夏天融化，而下层仍然冻结。当永久冻土变暖或受到强大压力时，永久冻土中的冰会溶解成水；然而，即使天气变暖，温度仍然低于永久冻土层所在的冰点，这防止了永久冻土层中的冰再次融化成水，从而保持永久冻土层的组成不变。它的冻结时间可达1000多年。多年冻土地区的水会冻结很长时间，使得普通植物难以生长。大多数永久冻土位于高纬度地区，如北极和南极附近的陆地。唯一的例外是青藏高原上的永久冻土带，这里的高度使土地成为永久冻土。

永久冻土，如俄罗斯西西伯利亚盆地北部永久冻土区的一个气田，被称为梅索亚哈气田。它发现于1968年，是一个典型的天然气水合物储层。生产始于1970年。由于压力释放，天然气被生产并供应给诺里尔斯克(西伯利亚西北部的一个城市)，但生产率很低。它于1978年关闭。1974年，在加拿大北部三角洲的浅层也发现了天然气水合物。北极永久冻土也是一个巨大的可燃冰库，它无处不在。

此外，2009年8月1日，俄罗斯总理弗拉基米尔·普京(Vladimir Putin)乘坐一艘微型潜艇，前往世界上最深的淡水湖贝加尔湖(Lake Baikal)水下约1400米处，探索新能源“可燃冰”。贝加尔湖是世界上最深的湖泊之一，深度约1700米。20世纪90年代在贝加尔湖发现了天然气水合物。据估计，技术上可开采的资源约为1万亿立方米。禁止在贝加尔湖开采可燃冰，只允许进行研究。

贝加尔湖中北极永久冻土和可燃冰的存在很容易解释，因为它是世界上油气丰富的地区。甲烷是如何来自青藏高原的？最值得研究。如果地球的造山运动在几天内将可燃冰从海底带到青藏高原，冰就不太可能融化。青藏高原冰层下还有一种可能性，即比大庆大的大庆或神华煤矿储层，逸出的甲烷进入厚冰层。这不合逻辑！可燃冰在36亿年前开始形成。化石燃料(原煤、原油和天然气)仅在大约3亿年前形成。化石燃料比可燃冰要年轻得多。可燃冰是化石燃料的鼻祖。原油或原煤怎么会在可燃冰下？当然，你拍着脑袋想不出青藏高原可燃冰中的甲烷来自哪里。探索甲烷的来源比吹嘘其储量要重要得多。目前在青藏高原流行的可燃冰数量的数据是不可靠的。事实上，我们不知道青藏高原上有多少可燃冰。

青藏高原易燃冰难以开发

一立方米可燃冰可以释放高达160至170立方米的天然气，前景诱人。可燃冰被认为是21世纪的一种新型绿色高效能源。其储量可供人类使用约1000年。可燃冰被认为是21世纪最有前途的战略资源，并将改变全球能源格局。可燃冰是一种资源吗？从能源经济的角度来看，在计划经济时代，天然气资源是指埋在地下的天然气量，但在市场经济时代，这一概念已经发生了变化。天然气资源是指人们经过地质勘探和研究后，储存在地下并可利用的天然气量。

甲烷水合物压力-温度相图

从图2中可以看出，永久冻土中甲烷水合物的存在温度约为零下3摄氏度。随着温度的升高，冰逐渐融化，易燃冰存在于水中。继续升温，成为水溶性天然气。

天然气开采的难度取决于孔隙度和基质渗透率。只要常规天然气井的井筒延伸到储层，天然气就会钻入井筒。页岩气性能更差，压裂裂缝慢慢溢出，所以采收率很低。可燃冰基本没有孔隙，只有表面的天然气缓慢逸出，回收率较低。

青藏高原可燃冰的开采，只要温度升高或压力降低，就会释放出天然气。目前，从天然气水合物中提取天然气的方法主要有三种:

(1)热激励法。热激发法将水蒸气、热水、热盐水或其他热流体泵入水合物地层，其缺点是造成大量热损失和低效率。特别是在永久冻土地区，即使使用了隔热管道，永久冻土也会减少传递到水库的有效热量。

(2)化学激发法。一些化学品，如盐水、甲醇、乙醇、乙二醇、甘油等。被泵入水合物层，这将导致水合物分解。这种方法比热激发法更慢，也更昂贵。

(3)减压方法。通过减压，使天然气水合物的稳定相平衡曲线移动，从而达到促进水合物分解的目的。通常，与天然气接触的水合物变得不稳定，并通过“降低”天然气压力或在水合物层下的*气体聚集层中形成天然气“囊”(通过热激发或化学试剂的作用人工形成)而分解成天然气和水。开采水合物层下的游离气体是降低储层压力的有效方法。另外，通过调节天然气的提取速度，可以达到控制储层压力的目的，从而达到控制水合物分解的效果。减压方法的优点是不需要昂贵的连续激发，但仅通过减压方法开采天然气水合物非常缓慢。目前，还找不到其他先进的方法。

可燃冰开采的减压方法

这三种方法只能采用减压法，但天然气只能在可燃冰面缓慢融化时释放，因此天然气产量较低。

青藏高原的平均海拔为4500米。高原不是平原，山脉起伏不定。易燃冰不会被连接成碎片。这也是一个大风和强风的地区。在采矿过程中，一些冰块融化并失去平衡，这使得雪崩很容易发生，造成人员伤亡和设备损坏。迄今为止，非常规天然气仅限于具有经济价值的致密气、煤层气和页岩气，可燃冰不被视为资源。

读者可以把自己置身于这种情况中，并思考它。生产是“投入产出”。如果有更多的投入和更少的产出，那是做不到的。如果要在青藏高原开发可燃冰，首先要计算开发成本，如材料成本、管道运输成本、员工工资、高山补贴和辅助设施等。在高原冰雪层铺设蜘蛛网管道比在海底铺设管道更困难。

易燃冰:资源还是危害

人类正面临一个严峻的选择:如果可燃冰不是一种资源或潜在的邪恶。海底可燃冰不会干扰它，据估计，它不会像“可燃冰喷射假说”那样造成全球灭绝，但雪崩会暴露可燃冰并造成温室气体排放。

经常举行国际会议来防止全球变暖，许多公约已经签署。这不是解决办法，而是延缓全球变暖。事实上，人类在防止全球变暖方面很差。他们只是尽力推迟全球气温上升。这种温度上升导致冻土和极地可燃冰中甲烷释放更快，形成一个恶性循环:温度上升→冻土融化→甲烷释放→温度上升。当然，这不是一件短期的事情。据估计，这将需要几千年的时间。

青藏高原上的可燃冰不同于海底的可燃冰。即使休眠数亿年，海底的可燃冰也不会飞向天空。然而，随着气候变暖，极地和青藏高原的可燃冰将逐渐融化，温室效应比二氧化碳高21倍的甲烷将逐渐释放，对人类生存构成威胁。因此，可燃冰如果不是一种资源，就是一种*。可燃冰不是一种清洁燃料，但仍然是一种化石燃料。虽然目前可再生能源发电发展迅速，占2012年总发电量的22%，但青藏高原仍需解决采矿问题。虽然目前人类还不能解决开发问题，但随着科学技术的发展，极地和高原可燃冰的开发最终必须得到解决。