石油地质学百科

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石油地质学入门课件(二)

2012-08-10 17:10:02 本文行家:岛城小神仙

石油地质学入门前面讲了石油的特性,那么天然气具有哪些特征呢?一、定义:广义:自然界中一切气体均称为天然气,即包括气圈、水圈、岩石圈以至地幔和地核中的一切天然气体。狭义:指与油气田有关的烃类气体。在古代文献中,天然气的称谓有很多,如“火井”、“井火”、“煤气”、“阴气”、“毒气”、“火池”、“地火”、“圣灯”、“火龙”、“火泉”等。二、天然气分类:(一)成因类型天然气按成因可分为三大类,即有机成因气

石油地质学入门石油地质学入门

 

前面讲了石油的特性,那么天然气具有哪些特征呢?

一、定义:

广义:自然界中一切气体均称为天然气,即包括气圈、水圈、岩石圈以至地幔和地核中的一切天然气体。

狭义:指与油气田有关的烃类气体。在古代文献中,天然气的称谓有很多,如“火井”、“井火”、“煤气”、“阴气”、“毒气”、“火池”、“地火”、“圣灯”、“火龙”、“火泉”等。

二、天然气分类:

(一)成因类型

天然气按成因可分为三大类,即有机成因气、无机成因气和混合成因气。有机成因气又分为油型气和煤成气两类;又根据有机质演化的阶段进一步划分出次一级类型,如表1-1

1-1  天然气成因分类表

无机成因气

幔源气、岩浆成因气、放射成因气、变质成因气、宇宙气、无机盐分解气

 

        成熟度

母质    成因

类型    类型

未成熟

未熟—低熟阶段

成熟阶段

过熟阶段

|

A

油型气

油型生物气

油型过渡带气

油型热解气

油型裂解气

原油伴生气

凝析气

B

|

煤型气

煤型生物气

煤型过渡带气

煤型热解气(常伴生凝析油)

煤型裂解气

混合成因气

大气、气水合物、同岩两源混合气、异岩两源混合气

(二)产状分类

天然气在地下由于所处的物理条件及成因的不同,它的存在状态是不同的,即天然气的产状是不同。

按天然气的产状即其分布特点不同可分为两大类即聚集型(游离态)、分散型。

1.聚集型:

指呈游离状态的天然气聚集成藏的天然气。包括纯气藏气、气顶气和凝析气。

气藏气——指在圈闭中仅有天然气而单独聚集的气藏气。

气顶气——在油气藏中油气共存,气呈游离状态存在于气藏顶部的天然气。

凝析气(以后再讲)——在地下特定温度、压力条件下呈气态,采到地面后反凝结为轻质油。

2.分散型:在地下呈分散状态的天然气。

包括油溶气、水溶气、煤层气(吸附气)和固态气水合物

油溶气——溶解于油中的天然气

水溶气——溶解于水中的天然气

煤层气——指煤层中所含的吸附气和游离气(瓦斯)

气水合物——在冰点附近特殊的温度和压力条件下,甲烷等气态分子被天然地封闭在水分子的扩大晶格中,形成固态气水合物。气水合物主要分布在冻土、极地和深海沉积物中。

上述分散型天然气都是低品位的,规模不大时,无开采价值。这种低品位而非常规的气藏称为非常规气藏。

(三)按照天然气与油藏分布的关系可分为伴生气和非伴生气。凡是在油田范围内,与油藏分布有密切关系的天然气都称为伴生气。与油藏无明显关系的气藏气称为非伴生气。

三、天然气的化学组成

气(油)藏气中,天然气的主要成分是烃类。通常甲烷占优势,并有数量不等的重烃气(C2+ )。在某些伴生气中(气顶气或油溶气),重烃含量可以超过甲烷。非烃气在绝大多数气藏中为次要组成,但在个别情况下可以成为主要组成,形成N2CO2H2S气藏等。

(一)烃类气体

组成以甲烷为主,重烃气为次,重烃气以乙烷和丙烷常见。在有些气藏中可见丁烷、丙烷高值现象。有的见少量C4C7环烷烃和芳香烃。>C7一般为液态(常温下)。一般将C2+ 含量大于5%称为湿气,因为这些天然气在地表能析出液态烃。C2+ 含量<5%称干气。

(二)非烃气体

天然气中的非烃气体有N2CO2H2SH2COSO2Hg蒸气及惰性气体。有时还含有少量有机硫、氧、氮化合物。

四、天然气的物性

1.相对密度:指在标准状况下,单位体积天然气与同体积空气的重量比。它与分子量成正比,一般湿气相对密度大于干气。

2.粘度:天然气粘度随分子量增加而减小,随温度压力增高而增大。一般天然气的粘度在0℃时为0.31×10-3 mPa·S20℃时为12×10-3 mPa·S

3.蒸气压力:即气体液化时所需施加的压力。它随温度升高而增大。随分子量的减小而增大。

4.溶解性:天然气在石油中的溶解度远大于在水中的溶解度。当天然气重烃增多,或石油轻馏份增多,均可增加天然气在石油中的溶解度,降低温度或增大压力,也可增加天然气在油中的溶解性。在水中的溶度随矿化度增大而减小。

5.热值:天然气的热值变化很大。尤以湿气较高,可达2×104 J/m3 ,相当于油的2倍,煤的四倍。

6.压缩系数和体积系数

指等温压缩系数:是指在温度恒定的条件下,压力每改变一个大气压时,单位气体体积的变化率。

Cg为表示等温压缩系数,负号表示随压力增大而体积减少。在低压下,真实气体Cg比理想气体大;在高压下,真实气体Gg比理想气体小。

天然气的地层体积系数,指在地面标准状态下采出的1m3 气体在地下储层条件下所占的体积数。

7.临界温度和临界压力

单组分气体都有一特定温度,高于此温度时不管加多大压力都不能使该气体转化为液体,该特定温度称为临界温度。在临界温度时使气体液化所需的最低压力称为临界压力。

天然气的临界温度随分子中C原子数增大而提高,而临界压力则减小(甲烷除外)。

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