对“自来水能点燃 这场闹剧谁的锅?”的解释

　　从“自来水能点燃 这场闹剧谁的锅?”一文的表述，从甲烷-水-压力-温度关系来看，就是天然气溶入地下水形成水溶性天然气(不是掺混)，然后随自来水抽到地面，释放出可点燃的天然气。这场闹剧是中国首次发现水溶性天然气，锅原来是聚宝盆。

　　水溶性天然气是非常规天然气的一种。美国每年都会报告多起自来水可燃事件。美国科学院此前发布的一份报告指出，自来水中含有的甲烷是其可以燃烧原因，这些甲烷来自页岩气开采。页岩气开采散入水相生成水溶性天然气，随水进入自来水管。

　　好在可以在网络上查到一份可靠的工业开采资料，日本有家奇葩的天然气公司就是靠像“四营屯可燃的自来水”这类水来吃了几十年的饭，在上世纪40年代就开始经营了。这家公司叫做“关东天然气开发株式会社(Kanto Natural Gas Development Co. Ltd.)”，在日本关东地区从事水溶性天然气的开发、生产和分配，除了一般天然气的利用外，还大搞副业，从事气田水提碘等卤水的处理，使得日本碘生产量占世界总量的50%。

　　关东天然气开发株式会社开发南关东气田(Southern Kanto gas field)是含有水溶性天然气的沉积盆地，延伸到千叶、茨城、埼玉、神奈川等辖区和东京大都会，覆盖面积达4300平方公里。气田中的天然气溶解在地层含砂和泥浆的裂缝水中，积累在上新世晚第三纪和第四更新世的海底砂岩和泥岩中，厚度约10米。南关东气田估计可采储量为3500亿立方米。南关东气田产生的天然气其甲烷高达99%左右，几乎不含一氧化碳或硫，并且发热量高，惠及于55万户家庭。

　　本文不是介绍日本水溶性天然气的开采，详细报告请参见【http://www.gasukai.co.jp】。

　　水溶性天然气(gas dissolved in water)简称“水溶气”。指地层压力大于饱和压力的条件下，以溶解状态存在于地下水中的天然气，是一种非常规天然气。

　　与液态石油相比较，天然气在地层水中有更高的溶解度，颇有点像“蛇吞象”。可燃冰可达到每吨水跟162立方米天然气结合，水溶性天然气比可燃冰少，但数量也可观。地下水的溶解气量取决于天然气的压力、水的温度和含盐量。当这种地下水到达地表后，随着压力降低，溶解气鼓泡产出。

水溶性天然气可分为：

　　⑴ 低压水溶性天然气：每吨水中溶解几立方米天然气，不具有开采价值;

　　⑵ 高压水溶性天然气：每吨水中可溶解几十至数百立方米天然气，具有开采价值。

　　这种尚未被充分开发的天然气资源，在全世界分布很广，潜在资源很大。储集层为海相或瀉湖相，伴生的卤水可含有较多的碘化物。水溶性天然气藏在日本开采最多，历史也最长。在日本南关东气田甚至可以从水溶性天然气的气田水中提取碘。

　　甲烷水合物的压力-温度相图(methane hydrate pressure-temperature phase)是表示甲烷水合物在平衡条件下的温度-压力-组分之间的几何图形。

　　水溶性天然气实际上是形成可燃冰(天然气水合物)的前身，形成水溶气要满足三个条件：

　　⑴ 有甲烷气源，无论是生物气或者是热成因气。

　　⑵ 压力要足够大。在0℃时，只需要30atm就可形成水合物。海深每增加10m，压力就增大1atm，因此海深300m就可达到30atm。海越深压力越大，天然气水合物或水溶气就越稳定。(1MPa=1000kPa=9.8 atm)

　　⑶ 温度不能太高。海底温度在2～4℃，水溶气或天然气水合物就可形成，温度越低，越容易形成，在4℃形成水合物必须有50个以上的大气压。但高于20℃就分解。

　　从甲烷-压力-温度关系图可以看出，在甲烷水合物稳定区内，只要加热或者压力降低就会有天然气溢出。赵圈河镇的二号水井，水源深度1380米，就有可能在地层下形成甲烷(天然气)水合物。当水抽出地面后，压力骤降，天然气立即游离出来，气-水分离，点火即燃。

　　居民买水，实际上卖了水和溶入水中的水溶气，当然不合理。如果将一定体积的含水溶气的自来水释放天然气后再测定水的体积，就可以得出水溶入了多少天然气。

　从以上分析可以得出：

　　⑴ 盘锦位于辽河油田是富产油气区，地层有天然气溶入水中形成水溶气是自然过程。

　　⑵ 赵圈河镇的二号水井供应自来水就是富含水溶气的自来水。这种自来水抽到地面后，大体积的水溶气自动快速逸出后。如果逸出的天然气在空气中浓度达到15%以上时,遇明火即可发生爆炸,发生人身伤害或住房爆燃事故。

　　⑶ 从赵圈河镇的二号水井冒出的火苗来看，估计是高压水溶性天然气，有商业价值。

　　⑷ 这种自来水值钱的还有逸出的天然气，怎么回收，怎么销售，当然不在本文讨论的范围，您就发挥您的才智了。

　　非常规天然气储量极为丰富，但开采成本很高;这种水溶性天然气开采就成本低得多了。在可燃冰稳定区，其实是冰状和液体状的天然气水合物混合的，当抽出液体状的水溶气时，为了达到平衡，冰状的可燃冰会向水溶气过渡。

　　对非常规天然气的储量都有个估算，如可燃冰储量大致是化石燃料的两倍，可是对水溶气却没有估算，也没有工作经验，真是个空白。