如何开采天然气水合物

      目前正在研究的从水合物提取天然气方法有三种。这些方法都使用离解这一将物质分解成其构成部分的过程。对于天然气水合物的离解，通常需要组合释放压力和提升温度的方法，以便令冰晶体结构融化，或者采用其它形式来改变和释放其内部蕴藏的天然气分子。

      采用这一方法，可将热量导入到水合物结构中提升物质温度，然后促进离解。例如，采用相对温暖的海水喷射到海底的天然气水合物地层中。在天然气从相应地层中释放出来之后，即可将其开采到地面上来。

      特定的酒精，例如甲醇或乙二醇，可以充当阻化剂喷射到天然气水合物底层中，改变水合物物质。阻化剂转换水合物稳定所需的压力和温度条件，允许水合物离解，然后释放出其中的甲烷。

      在某些水合物矿藏中，某些地带中的天然气已经处于自由状态。如果将气井钻探到相应地带，即可开采天然气，此外还可以降低相应天然气水合物地层中的压力。如果压降足以产生离解，则天然气将从水合物地层中释放出来，此时即可进行开采了。

      计算机模拟使用热水和蒸汽的热喷射表明，可以释放出足以进行开采的天然气。但是，这一方法的成本过高。与此类似，阻化剂方法的可行性似乎较高，但是相关的经济和环境成本也超出了相应天然气产量的价值。目前，比较有希望的经济开采方式是离解。这一方法的限制在于，现有矿藏中的天然气需要处于自由状态，并且从天然气水合物中开采天然气还可能会受到在离解和开采过程中，形成冰或再次形成天然气水合物的影响。

      使用上述任何方法从水合物结构中开采天然气对其结构本身以及其周围的区域都将会造成一定的影响。对于海底的水合物储量而言，离解和开采需要在不破坏海床稳定性的前提下进行。

      在海底的水合物区域，已经存在沉积层受力的不均匀。这可能是由于天然气水合物所致，并且将会令正常的沉积层在该区域内压实。此外，任意在水合物地带下蕴含的自由气体也将被过度压缩，导致该地带边界处的压力骤变。类似的受力不均匀表明天然气水合物所在的海床存在潜在的不稳定性。

      例如，已经在美国南加州的海岸处观察到海底天然气水合物沉积层的类似不稳定性。来自地震剖面的强烈反映表明在气体水合物区域的基础之上存在不均匀受力的情况。在此区域中，低于或约等于5的斜度通常表示稳定的海床。但是，众多海下崩塌的断崖都出现在接近稳定水合物地带边界的深度的位置。对于一个特别大的断崖而言，显示崩塌延伸了近66公里（约41英里），在该崩塌的区域中地震剖面较弱的反映表示该处可能不存在受力不均匀的情况。这也表明在该特定区域中没有出现水合物。科学家们的理论是，冰川期内海平面下可能的压力变化可能已经导致该区域内的水合物离解了。随之产生的气体释放触发了从前的崩塌。从该水合物沉积层中进一步离解和开采天然气将会面临令类似海底地壳局部运动的风险。