能源概论02常规能源-天然气

《能源概论02常规能源-天然气》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、1天然气概念广义：存在于自然界中的一切天然的气体。狭义：可燃烃类气体，特别是以烃类为主的天然气藏中的天然气。第二章常规能源第三节天然气一、概述由于天然气形成过程的复杂性和气态物质的流动性，在自然界遇到的可燃天然气是与其他气态物质的混合物，如自甲烷到烷烃类系列，二氧化碳、氮、硫化氢、以及气态汞和稀有气体。2021/9/812天然气分类依存在相态：游离气、溶解气（溶于油和水中）、吸附气和固态水合物。依与石油产出关系：伴生气和非伴生气。依分布特征：气顶气、气藏气、凝析气和煤层气等。依成因：生物气、生物—热催化过渡带气、热解气、热裂解气和慢源气。依其母

2、质类型：油型气和煤型气。第二章常规能源第三节天然气2021/9/82生物气也称细菌气，指有机质在微生物作用过程中所形成的气态物质。在富含有机质沉积物的表层可形成甲烷，但大部分逸散到水体或大气中，只有在缺氧、低SO24环境且具备圈闭的条件下才能有大量的生物气形成并聚集成气藏。第二章常规能源第三节天然气2021/9/83生物—热催化过渡带气指生物作用趋于结束，有机质进入大量形成液态烃的演化阶段，由催化、脱羧和缩合作用等形成的气态物质。热解气有机质在热力作用下所形成的气态物质。通常是指生油窗内所生成的烃类气体，其特点是重烃含量一般较高。高温裂解气有机

3、质在高成熟或过程热阶段裂解生成的烃类气体。它的重烃含量随有机质的成熟度增加而明显减少，最后变为以甲烷气为主的干气。第二章常规能源第三节天然气2021/9/84幔源气自地球深部（上地幔）无机成因天然气。它们是由地幢脱气作用所形成的天然气。油型气是指生油母质（I、II型干酪根）在演化过程中所生成的天然气，包括生油母质从低成熟到过成熟阶段生成的天然气。煤型气是指腐殖型有机质（III型干酪根）在演化过程中所形成的天然气。第二章常规能源第三节天然气2021/9/85气顶气与油共存于油气藏中呈游离态产出的天然气。从成因和分布上都与石油有着密切关系。它的基本

4、持点是重烃含量较高，一般占天然气重量的百分之几到百分之几十。凝析气在较高温度、压力下以气态形式存在于地层中，而采出地面后，由于地表压力、温度较低逆凝结为液态烃的天然气。这种特殊的油气藏目前在浅层和深层都有发现。第二章常规能源第三节天然气2021/9/86气藏气指单独聚集成藏的天然气。它可能存在于油田内，亦可分布于油田外。它的化学组分变化较大。煤层气指煤层中所合的吸附气和游离瓦斯。第二章常规能源第三节天然气2021/9/87气体固态水合物气体水合物是一种特殊类型的化学物质——包含化合物。气体分子以物理方式封闭在膨胀了的水分子晶格内。第二章常规能源

5、第三节天然气以固体状态存在，必须在高压低温条件下才能形成，这就使气体水合物的分布只能局限在深海洋底沉积物中和有巨厚永久冻土层的地区。2021/9/882021/9/893天然气的形成天然气的成因是指形成天然气的地质地球化学历程。在自然界，生成气体的过程十分普遍，许多地质演化都伴有气态物质的产出。这里只简单介绍烃类气体的成因。烃类气体包括甲烷及其同系物。甲烷是烃类气体来源最广泛的气体。有机质经历生物化学作用、热催化作用和无机物之间的反应合成都可形成甲烷。第二章常规能源第三节天然气2021/9/810甲烷的来源甲烷存在于许多不同的环境，如沼泽、封闭

6、湖和煤矿等。海水中也存在溶解甲烷，甚至牛、羊等动物消化系统中也存在甲烷。现代沉积物中由于细菌作用可以产生和消耗甲烷，较深部位由于成岩作用的矿物岩石催化作用，有机质缩聚作用均可形成甲烷。现代和古代沉积以及在地球深部岩石中都可能存在甲烷。第二章常规能源第三节天然气2021/9/811地壳较深部位，有机质受温度作用形成甲烷。在地壳更深剖面中，发现甲烷包含在变质岩的液体包裹体中。在金刚石中发现甲烷包裹体，而金刚石主要是来自地下100～390km以下金伯利岩体中的产物。同时地震活动和火山喷发常伴有一定的甲烷析出。纵观所有甲烷的形成和存在形式，甲烷基本上有

7、两个来源，即有机来源和无机来源，每种来源中其形成的条件有所差别。第二章常规能源第三节天然气2021/9/8124天然气的特性天然气中主要的有害杂质是CO2、H2O、H2S和其他含硫化合物。因此，天然气在使用前也需净化，即脱硫、脱水、脱二氧化碳、脱杂质等。从天然气中脱除H2S和CO2一般采用醇胺类溶剂。脱水则采用二甘醇、三甘醇、四甘醇等，三甘醇用得最多；也可采用多孔性的吸附剂，如活性氧化铝、硅胶、分子筛等。第二章常规能源第三节天然气2021/9/8135天然气资源世界上天然气资源丰富，据预测，世界常规天然气总资源量达400-600万亿m3，此外还

8、有大量非常规天然气资源。第二章常规能源第三节天然气2021/9/814世界天然气资源分布也很不均匀，主要集中在中东、俄罗斯和东欧，三者之和约占世界天然