全球天然气应用与创新发展

天然气是蕴藏于地层中的烃类和非烃类可燃气体混合物，常与石油共存。中国是世界上最早开发利用天然气的国家，早在公元前221年就在四川省钻成了深约100米的天然气井。英国是西方最早开采天然气的国家，于1668年开始开采天然气。1821年，美国诞生了世界上第一家天然气公司，开始将天然气应用于工业生产。随后，欧洲各国陆续成立了多家燃气照明公司。20世纪，美国天然气产业进入开采使用阶段，第二次世界大战以后美国进入大规模开发利用阶段。自1959年荷兰开发煤气田之后，欧洲各国开始了天然气大规模应用。天然气由于具有价廉、无污染、供应安全等优点，已成为世界各国青睐的重要能源。

天然气于工业开发利用初期，主要用作锅炉燃料和化肥原料。随着科学技术的发展，天然气开始用作汽车的燃料，其主要技术措施是在汽车上安装一个耐压钢瓶和把天然气转化成汽油。1984年，美国福特汽车公司推出天然气概念车，并成功研制成CNG储气瓶。1985年，新西兰建成了世界上第一座把天然气转化成汽油的工厂，每天可生产汽油1.4万桶，能满足本国所需汽油量的1/3。20世纪80年代中期，意大利有这样的汽车30万辆，新西兰有10万辆。90年代，天然气汽车进入快速发展阶段。截至2000年，全球共有天然气汽车100多万辆。(www.xing528.com)

近20年来，各国还致力于开发非常规油气资源，包括煤层气（瓦斯）、油砂矿、油页岩、页岩气、可燃冰等。页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，储量丰富，但因储集层多为页岩，孔隙度低，油气不能自由流动，采集困难，成本高昂。美国早在19世纪就开始了对页岩气的开采。20世纪90年代，美国在水平钻井、水压裂和深层地下爆破等方面有关页岩气的核心技术取得突破，并开始广泛应用。到2013年，美国页岩气占天然气的比重已近40%。可燃冰是除页岩气外的又一非常规能源。可燃冰，也称天然气水合物，因外观像冰遇火即可燃烧故称作“可燃冰”，是由水和天然气在中高压和低温条件下混合组成的类冰笼形结晶化合物。可燃冰在海洋中的分布面积约占海洋总面积的10%，如果开采利用合理，足以满足人类未来千年之需。1934年，美国人施密特（Hammer schmidt）首次在输气管道中发现可燃冰。此后，世界各国争相开展了研发工作，至2000年已有30多个国家开展了相关研究。2013年，日本首次取得海洋可燃冰生产先导试验的成功，成为世界上首个掌握海底可燃冰采掘技术的国家。2017年，中国首次海域天然气水合物（可燃冰）试采成功。目前，可燃冰的开采对大多数国家来说，还停留在探索的模拟实验阶段。