Газовые гидраты похожи ни обычный лед воды, однако они могут существовать только при высоких давлениях и низких температурах. В природе они существуют в слоях вечной мерзлоты и на дне океанов на глубинах, превышающих 300 м. В ряде случаев толщина газгидратных отложений на дне океана может составлять несколько сотен метров.
Основным источником возникновения гидратов является деятельность бактерий, которые перерабатывали органические остатки в течение сотен тысяч лет.
Установлено, что общие запасы углерода в газовых гидратах почти в два раза больше, чем во всех ископаемых видах топлива.
При нормальных атмосферных условиях один объем газгидратов разлагается на 160 объемов метана и немного меньше, чем на один объем пресной воды.
Страны, в которых значительные территории заняты вечной мерзлотой или вблизи побережья которых имеются газгидратные залежи, в настоящее время проводят крупные исследования в области разведки и добычи метана из газгидратных залежей. К таким странам прежде всего относятся Россия, США, Канала, Индия, Бразилия, Япония, Норвегия и Великобритания.
Крупные месторождения метановых гидратов были обнаружены всего несколько десятилетий тому назад, и поэтому широкомасштабные исследования только начинаются.
А вообще-то ученые узнали о существовании газовых гидратов более ста лет тому назад. Когда в 1930 году начали прокладывать газопроводы в регионах с холодным климатом, инженеры выяснили, что в газопроводах образуются гидратные пробки, которые могут полностью перекрыть подачу газа.
В 1964 году в Сибири при проведении разведочных работ были обнаружены первые "сухопутные" залежи газгидратов.
В 70-х годах XX века газовые гидраты были обнаружены в морских отложениях. В 1981 году исследовательское судно "Glamor Challenger" обнаружило газ гидраты у побережья Гватемалы.
Морские газгидратные месторождения существуют на западном и восточном побережьях США, вблизи штата Каролина и в Мексиканском заливе.
Исследования, связанные с газовыми гидратами, особенно интенсивно ведутся в последние годы, причем наиболее активно в тех странах, которые лишены запасов природных ресурсов, в Японии и др.
Нередко разведочные операции по поиску запасов нефти и газа под морским дном приводят к выявлению новых газгидратных залежей.
Если во время бурения скважины в морском дне буровое оборудование будет проходить через слой газовых гидратов, возможно разложение гидратов с выделением газообразного метана, что создает угрозу для жизни персонала, обслуживающего буровую вышку. Так как метан в десятки раз опаснее диоксида углерода (как парниковый газ), то самое серьезное внимание уделяется предотвращению ею выбросов при эксплуатации газгидратных месторождений.
Интересно отметить, что при снижении давления и неизменной температуре газовые гидраты разлагаются довольно медленно (несколько десятков часов). Прочность образцов льда из газовых гидратов намного больше, чем образцов из чистого льда при тех же условиях.
С января 1998 года Канада и Япония начали работы по совместной разработке газгидратных месторождений, На первом этапе этих работ ставится задача создания техники для разведки месторождений газовых гидратов, скрытых в слоях вечной мерзлоты. На втором этапе намечена разработка относительно дешевых технологий бурения и извлечения метана.
Мировые запасы метана в газгидратных месторождениях в 100 раз превышают разведанные запасы природного газа в его обычной форме.
Наличие гигантских запасов газгидратов может создать угрозу для нашей планеты при изменении уровня и температуры морей и океанов и последующем возможном выбросе метана в атмосферу. Угрозу представляет также таяние вечной мерзлоты.
В США наиболее перспективными считают месторождения газгидратов в Мексиканском заливе, Тихом океане и на Аляске. На первом этапе предпочтительнее добыча газа на Аляске (с 2010 года), с учетом имеющейся инфраструктуры, а также того обстоятельства, что добыча газа на суше намного дешевле, чем из-под дна океана.
Японское Агентство природных ресурсов и энергии и Японская национальная нефтяная корпорация разрабатывают технологии бурения морского дна в районах размещения газгидратов. Работы по созданию технологий добычи газа из газгидратных залежей начались в Японии в 1994 году. На первом этапе разведочное бурение началось в 1999 году в 60 км от побережья на глубине 950 м.
Есть значительные трудности при разработке морских месторождений, связанные прежде всего с тем, что коммерчески выгодные запасы находятся на глубинах более 1000 м, в то время как имеющая техника для добычи нефти и газа не способна работать на таких глубинах.
В прибрежных водах Японии запасы газгидратов оцениваются в 6 трлн. м3, этого достаточно для обеспечения нужд промышленности в течение 100 лет.
В 1995 году геологи США подсчитали, что на дне морей и океанов вблизи США находится от 112000 до 676000 трлн кубических футов газовых гидратов. Отметим, что запасы традиционного природного газа в США оцениваются примерно в 1400 трлн кубических футов. Если только один процент газгидратных ресурсов будет использован, это будет означать, что США удвоят свою ресурсную базу но природному газу. Это очень важно, так как США намерены увеличить использование природного газа с 32 трлн кубических футов в 1996 году до 32 трлн кубических футов в 2020 голу - 40 %-ное увеличение.
Извлекаемые ресурсы метана, накопленные в наиболее перспективных участках .акватории Черноморской впадины, могут быть оценены в 60-75 трлн м3.
В конце 80-х годов прошлого столетия в РГУПСе были проведены крупные исследования возможности добычи метана из газгидратных залежей на дне
Черного моря, завершившиеся созданием относительно простых технологий (патенты РФ №№ 2039162,1776298).
