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天然气、煤层气、页岩气是怎么区别的它们之间

来源:www.dbkyw.com   时间:2023-03-25 05:59   点击:186  编辑:admin   手机版

天然气、煤层气、页岩气是怎么区别的它们之间是什么关系?

天然气层、煤层气、页岩气层之间的关系:

专业上把天然气称为常规天然气,而把煤层气与页岩气称为非常规天然气,其本质都是“天然气”即天然形成之气,他们都是古老生物遗体埋藏于沉积地层中,通过地质作用形成的化石燃料,都是自然形成的洁净、优质能源,这是他们的共同点。

1、常规天然气(Natual gas)是一种多组分的混合气态化石燃料,主要成分是甲烷(CH4),另有少量乙烷、丙烷和丁烷,成分相对复杂,比重约0.65,比空气轻,具有无色、无味、无毒之特性。

2、煤层气(coalbed)俗称“瓦斯”,主要成分是甲烷,成分较简单,是基本上未运移出煤层,以吸附、游离状态赋存于煤层及其围岩中的煤层气。其热值是通用煤的2到5倍,燃烧后几乎没有污染物。

3、岩层气(shale gas)是从页岩层中开采出来的天然气,成分以甲烷为主。

天然气层、煤层气、页岩气层之间可以亮山这样区分:

1、常规天然气以游离赋存为主,蕴藏在地下多孔隙岩层中,主要存在于油田和天然气田,也有少量出于煤田。其开采时一般采用自喷方式采气、排水式采气,开采技术较简单。

2、煤层气赋存特点是在成煤的过程中以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤、围岩孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。其开采一般有两种方式:一是地面钻井开采;二是井下瓦斯抽放系统抽出,相对天然气开采程度大瞎键冲一点。煤层气是一种以吸附状态为主、生成并储存于煤层及其围岩中的甲烷气体,发热量大于8100大卡/m3。

4、岩层气成藏的生烃条件及过程与常规天然气相同,页岩气藏具有自生自储的特点,页岩既是烃源岩又是储岩。其开采难道较大(因为页岩气储集层渗透率低),主要有水平井技术和多层压裂技术。较常规天然气,页岩气具有开采寿命长和生产周期长的优点,且分布范围磨歼广,厚度大,能够长期稳定的产气,所以目前页岩气的开采技术发展蛮快的。

天然气概念范畴比后两者。

煤层气、页岩气、以及致密砂岩气都是按照天然气储集层岩性竖改划分的,顾名思义,分别储存在煤层、页岩层、致余瞎判密砂岩层中。

其本质都是天然气。

由于煤层气、页岩气的储集层岩性不同,开采方式等等就不神帆一样,所以行业才对此有区分。

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天然气的概念及产状

(一)概念

所谓天然气,广义上理解,是指自然界天然存在的一切气体。根据其存在的环境,索柯洛夫(В.А.Соколов,1971)将天然气分为8类,即大气、地表沉积物中气、沉积岩中气、海洋中溶解气、变质岩中气、岩浆岩中气、地幔排出气及宇宙气。实际上,目前研究较为充分的是以沉积岩为主体的地壳上部岩石圈中的天然气,特别是以烃类为主的气藏和油气藏中的天然气(偶陪蠢迹然发现的非烃气藏)。因此,在石油与天然气地质学中研究的主要对象是地壳上部岩石圈中以烃类为主的天然气(狭义)。

(二)天然气的产状类型

地壳中的天然气,依其存在的相态可以分为游离气、溶解气(溶于油和水中)、吸附气和固体水溶气;依其分布特点可以分为聚集型和分散型;依其与石油产出的关系可以分为伴生气和非伴生气。

1.聚集型天然气

游离气是常规气藏中天然气存在的基本型式。大规模的游离气聚集形成了常规气藏。聚集型天然气可档和以是气藏气、气顶气和凝析气。

(1)气藏气,指在圈闭中具有一定工业价值的单独天然气聚集。特别是巨大的非伴生气藏(田),是气藏气的主体。但也有些气藏气可以存在于油气田中,在垂向或横向上与油藏或油气藏有一定的联系。

(2)气顶气,指与油共存于油气藏中呈游离态位居油气藏顶部的天然气。这种天然气不仅在分布上,而且在成因上与石油都有密切联系。它的基本特点是:重烃气(C+2烃气)的含量多数大于5%,个别可高于甲烷。

(3)凝析气,是一种含有一定量凝析油的特殊的气藏气。在地下较高温度、压力下,凝析油因逆蒸发作用而气化或以液态分散(溶解)于气中,呈单一气相存在,称之为凝析气。采出后因地表温度、压力较低,其中凝析油呈液态析出,与天然气分离。这种含有一定量凝析油的气藏,称为凝析油气藏,常简称为凝析气藏,或凝析油藏。称谓不同,实质一样。

2.分散型天然气

分散型天然气主要以油溶气、水溶气、煤层气、页岩气、致密地层气和固态气水合物赋存。

(1)油溶气,任一油藏内总是溶有数量不等的天然气,每吨石油内溶解气的数量少则几到几十立方米,多则可达数百到上千立方米。含气量低时,分离出的天然气利用价值较小;含气量高时,收集起来可作动力燃料及化工原料,或回注于油藏以提高石油采收率。

(2)水溶气,包括低压水溶气和高压地热型水溶气。沉积圈内地下水中烃类气资源总量可达n×1016~1.5×1017m3(佐尔金,1983),比常规气藏中天然气的总储量(约为2.4×1014m3)大数十倍到上百倍,分布广泛但品位较低。低压水溶气的含气量一般在(1~5)m3/t,个别可达5m3/t以上。这种水溶气一般很难单独开采,但可以综合利用。如日本1975年在开采浅层碘水时,就回收水溶气达5.265×108m3,占当年日本总产气量(30×108m3)的1/6。高压地热型水溶气量较高,特别是在异常高压带以下的地下水中,含气量特别高。以乌克兰刻赤半岛为例,3000m深的地下水中含气量平均为5m3/t;3000~4000m深为7m3/t;4000~5000m深为19m3/t;个别井在(25~45)m3/t以上,其中方塔诺夫5号井和10号井达(150~200)m3/t。美国墨西哥湾沿岸的高压异常带以下的高压水溶气亦很丰富,估计储量可达8.5×1012m3。高压水溶气在降低压力的条件下,出现强烈排气作用。如前喀尔巴坳陷布雷尼2号井的两个高压水溶气层,每昼夜分别排出1×104m3和49×104m3。因此,开发异常高压带的水溶气,特别是水溶气和热水的综合利用,是很有价值的。

(3)煤层气,指煤层中所含的吸附和游离状态的天然气。煤矿中将这种天然气称为瓦斯。它的含量因变质作用和煤层顶板的芦并透气性不同而有很大差异,含气量变化在(0.1~30)m3(气)/t(煤)之间。

(4)致密地层气,主要指致密砂岩和裂缝性含气页岩中的天然气。广义的致密地层气还包括煤层气,统称非常规天然气。目前对这类天然气开发利用较好的国家首推美国,已有34000口致密地层天然气井,日产气1.5×108m3。从全球来看,这是又一种不小的潜在资源。

(5)气水合物,是一种白色的固态似冰气体混合物。又称气水化物或叫固体气、可燃冰。在特殊温度、压力条件下,每立方米气水合物中可含70~240m3天然气。

(6)页岩气,页岩气是在富含有机质的页岩中形成的天然气的富集,以游离相存在于天然裂缝与微细孔隙中或吸附在干酪根或粘土颗粒表面、溶解于干酪根和沥青。以热成熟作用或连续的生物作用为主,以及两者相互作用生成的分散或聚集在烃源岩中的天然气,页岩气已逐渐成为重要的非常规天然气资源。

3.伴生气与非伴生气

所谓伴生气与非伴生气,主要是指天然气的产出与液态石油或油藏的分布关系。

狭义的伴生气仅指油气藏中的气顶气和油藏及油气藏中的油溶气;广义的伴生气还包括油田范围内分布于油藏及油气藏之间或其上方与之有密切关系的气藏气。后者实际上已经有成因上的含义,但在此侧重于分布上的联系。

非伴生气是指那些与油藏及油气藏分布没有明显联系,或仅有少量石油存在但没有重要工业价值、以天然气占绝对优势的气藏气。在目前探明储量中,非伴生气占有明显优势,约占天然气全部探明储量的75%。

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