水合天然氣

水合天然氣它是在一定條件下由水和天然氣組成的類凍的、非化學計量的、籠形結晶化合物，其遇火即可燃燒，故俗稱可燃冰。

概念

天然氣水合物（Natural Gas Hydrate，簡稱Gas Hydrate），又稱籠形包合物（Clathrate），它是在一定條件（合適的溫度、壓力、氣體飽和度、水的鹽度、pH值等）下由水和天然氣組成的類凍的、非化學計量的、籠形結晶化合物，其遇火即可燃燒，故俗稱可燃冰、固體瓦斯等。它可用M·nH2O來表示，M代表水合物中的氣體分子，n為水合指數（也就是水分子數）。組成天然氣的成分如CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成單種或多種天然氣水合物。形成天然氣水合物的主要氣體為甲烷，對甲烷分子含量超過99％的天然氣水合物通常稱為甲烷水合物（Methane Hydrate）。

分布

天然氣水合物在自然界廣泛分布在大陸、島嶼的斜坡地帶、活動和被動大陸邊緣的隆起處、極地大陸架以及海洋和一些內陸湖的深水環境。在標準狀況下，一單位體積的氣水合物分解最多可產生164單位體積的甲烷氣體，因而其是一種重要的潛在未來資源。

天然氣水合物的形成有三個基本條件

首先溫度不能太高;
第二壓力要足夠大，但不需太大;0℃時，30個大氣壓以上就可生成;
第三，地底要有氣源。

化學結構

從化學結構來看，天然氣水合物是這樣構成的：由水分子搭成像籠子一樣的多面體格架，以甲烷為主的氣體分子被包含在籠子格架中。不同的溫壓條件，具有不同的多面體格架。

物理性質

從物理性質來看，天然氣水合物的密度接近並稍低於凍的密度，剪下係數、電解常數和熱傳導率均低於冰。天然氣水合物的聲波傳播速度明顯高於含氣沉積物和飽和水沉積物，中子孔隙度低於飽和水沉積物，這些差別是物探方法識別天然氣水合物的理論基礎。此外，天然氣水合物的毛細管孔隙壓力較高。