资源描述：
《石油与天然气地质学论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、石油与天然气地质学论文天然气的定义：中文名称：天然气英文名称：NaturalGas定义1：一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层。所属学科：电力（一级学科）；燃料（二级学科）定义2：地下采出的，以甲烷为主的可燃气体。它是石蜡族低分子饱和烃气体和少量非烃气体的混合物。所属学科：资源科技（一级学科）；能源资源学（二级学科）天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以上为液体。天然气在燃
2、烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少，产生的二氧化碳仅为煤的40%左右，产生的二氧化硫也很少。天然气燃烧后无废渣、废水产生，相较于煤炭、石油等能源具有使用安全、热值高、洁净等优势。天然气的分类：天然气分类的研究与天然气地质研究开展几乎同步。目前主要形成的分类方法有2种:(1)勘探应用的角度出发,将天然气分为3大类和若干小类,分类范围主要限于通常所见的常规气等类型。如司徒愈旺将中国天然气藏分为构造圈闭、岩性圈闭和地层圈闭3大类11亚类,戴金星等将中国天然气藏划分为构造气藏、岩性气藏和古风化壳气藏等3大类10亚类。(2)主要考虑天然气的地球化学特征和生成特点,先将天然气划分为有机
3、来源和无机来源两大类型,然后从不同角度对天然气类型进行细划,其中,有机来源气又主要按照母质类型和成熟度划分为生物气、热解气等。如包茨(1988)从甲烷的成因机理角度出发,认为天然气可以分为生物成因气(生物气)、热解成因气(热解气)以及深源无机成因气(深源气)等;戴金星等(1992)根据天然气原始物质来源,天然气可以划分为无机成因气、有机成因气及混合成因气3大类。应重点从天然气的成因机理和成藏机理两个方面对天然气进行分类。天然气的成因：1生物化学成因有机质在未成熟阶段(R0+0.5%)由厌氧细菌经过生物化学降解作用生成气态产物。生物气化学成分以高含甲烷及低碳同位素为特征,一般甲烷含量29
4、7%,δ13C1+-55×10-3。生物化学气的生成一般发生在接近地表的较浅环境中,它通常发育在离地表300～700m深度范围内,向上可延伸至地表,形成通常所见的沼气。其实,沼气是生物化学作用气的特殊情况,它直接发生在地表环境中。2生物化学热解作用混合成因生物化学气作用带向下可与热解气作用带相连,形成过渡带气(也称低熟未熟气)。实际上,过渡带气是干酪根低温早熟的产物,即源岩中某些有机质在埋藏升温达到干酪根生烃高峰阶段以前(相应的镜质组反射率R0值大体在0.3%～0.7%范围内),经由不同生烃机制的生物化学反应或低温学反应生成的气体,因此,它具有生成机理上的混合成因特点。目前所发现的过渡
5、带气藏大多与陆源沉积作用有关,可能与其中的生烃母质有一定关系,但更重要的还取决于特定的地质条件和作用背景,过渡带气通常发育在条件适宜的陆相沉积湖盆中。3热裂解成因热解气主要发生在原始沉积的有机质在其成熟阶段(R0=0.5%～2.0%)经热催化作用降解而形成的天然气。根据有机质母质类型又可分为来源于Ⅰ型和Ⅱ1型干酪根(泥质岩类等)的油型热解气和主要来源于Ⅱ2型、,型干酪根(煤岩、煤系地层)的煤型热解气。裂解气的成因来源与热解气具有承袭性,同样可分为腐泥型和腐殖型两种。裂解气的化学组分以甲烷为主,重烃气含量极少,小于2%,甲烷碳同位素值偏重,腐泥型裂解气(-37～-30)×10-3,腐殖型
6、裂解气(-35～-20)×10-3。2.1.4复杂成因与改造成因主要由于构造作用变动,有机母质的生气作用可能出现复杂的变化过程,二次生气便是其中的重要表现。天然气成藏机理类型1常规天然气主要受浮力作用控制的所有天然气聚集都可归属于常规天然气的范畴。常规天然气与非常规天然气在成藏机理特征上差别明显。从成藏条件来看,需要有与输导体系相关的构造高部位,源岩与储层有一定的距离,构造顶部要有盖层;从成藏方式来看,浮力是天然气运移的主要动力,盖层毛细管压力是阻力,天然气通过置换水的方式不断向上运移,气水界面从顶部开始向下整体推进;从成藏特征来看,气藏最大成藏高度取决于盖层毛细管压力,圈闭富气,气水
7、界面明显,位于气藏下方,气藏分布与源岩之间有一定的距离,成藏有利区主要在区域性低势能部位。2煤层气煤层气贮存于煤层及煤系地层中,以自生自储方式为主,是目前已得到重视并形成规模性开发生产的非常规天然气藏类型之一。煤层气主要通过吸附作用将天然气聚集起来,为典型的吸附成藏机理,煤的储气能力与煤的变质程度、温度和压力有关。因此,天然气存在方式、成藏特征与常规圈闭气藏有较大差别。由于煤层气主要以吸附作用为主,游离气和溶解气比例很小,因此,可以不需要通常的
