天然气水合物开采中的环境问题 天然气水合物藏的开采会改变天然气水合物赖以赋存的温压条件,引起天然气水合物的分解。在天然气水合物藏的开采过程中如果不能有效地实现对温压条件的控制,就可能产生一系列环境问题,如温室效应的加剧、海洋生态的变化以及海底滑塌事件等。(1)甲烷作为强温室气体,它对大气辐射平衡的贡献仅次于二氧化碳。一方面,全球天然气水合物中蕴含的甲烷量约是大气圈中甲烷量的3 000倍;另一方面,天然气水合物分解产生的甲烷进入大气的量即使只有大气甲烷总量的0.5 %,也会明显加速全球变暖的进程。因此,天然气水合物开采过程中如果不能很好地对甲烷气体进行控制,就必然会加剧全球温室效应。除温室效应之外,海洋环境中的天然气水合物开采还会带来更多问题。①进入海水中的甲烷会影响海洋生态。甲烷进入海水中后会发生较快的微生物氧化作用,影响海水的化学性质。甲烷气体如果大量排入海水中,其氧化作用会消耗海水中大量的氧气,使海洋形成缺氧环境,从而对海洋微生物的生长发育带来危害。②进入海水中的甲烷量如果特别大,则还可能造成海水汽化和海啸,甚至会产生海水动荡和气流负压卷吸作用,严重危害海面作业甚至海域航空作业。(2)开采过程中天然气水合物的分解还会产生大量的水,释放岩层孔隙空间,使天然气水合物赋存区地层的固结性变差,引发地质灾变。海洋天然气水合物的分解则可能导致海底滑塌事件。研究发现,因海底天然气水合物分解而导致陆坡区稳定性降低是海底滑塌事件产生的重要原因。钻井过程中如果引起天然气水合物大量分解,还可能导致钻井变形,加大海上钻井平台的风险。(3)如何在天然气水合物开采中对天然气水合物分解所产生的水进行处理,也是一个应该引起重视的问题。中国首次海域可燃冰试采2017年7月,中国海域天然气水合物首次试采圆满成功,取得了持续产气时间最长、产气总量最大、气流稳定、环境安全等多项重大突破性成果,创造了产气时长和总量的世界纪录。截至7月9日14时52分,中国天然气水合物试开采连续试气点火60天,累计产气30.9万立方米,平均日产5151立方米,甲烷含量最高达99.5%。获取科学试验数据647万组,为后续的科学研究积累了大量的详实可靠的数据资料。中国海域可燃冰第二轮试采2020年2月17日,第二轮试采点火成功,持续至3月18日完成预定目标任务。本轮试采1个月产气总量86.14万立方米、日均产气量2.87万立