天然气是怎么形成的?
2020-08-28
天然气包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体,包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等,通常指存在于地下岩石储集层中以烃为主体的混合气体。
天然气的自然形成,首先是生物原因,地表以下的成岩作用时,浅层沉积了许多有机质,经过微生物群的发酵和合成作用,就形成了生物原因的天然气,这种天然气埋藏的深度比较浅,而且时代比较新,演化的程度也比较低。
其次是有机原因形成的天然气,有机原因生成的气体有油型气和煤型气,主要是通过沉积中的有机物质,在热降解的过程中形成。
第三是无机原因形成的天然气,地球上的元素通过像太阳那样的核聚变,碳元素由于发生较轻的元素核聚变的时候,和原本大气中的氢元素发生反应,形成的天然气。
总之,天然气要经历很长的时间才能形成,是一种再生能力较弱的资源,形成的过程中对环境的因素要求很重要,所以天然气的形成是需要一定的气候和环境条件的。
2024-10-28 广告
推荐于2017-11-20
一、生物成因气 1.概念
生物成因气—指成岩作用(阶段)早期,在浅层生物化学作用带内,沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气。其中有时混有早期低温降解形成的气体。生物成因气出现在埋藏浅、时代新和演化程度低的岩层中,以含甲烷气为主。
2.形成条件
生物成因气形成的前提条件是更加丰富的有机质和强还原环境。
最有利于生气的有机母质是草本腐植型—腐泥腐植型,这些有机质多分布于陆源物质供应丰富的三角洲和沼泽湖滨带,通常含陆源有机质的砂泥岩系列最有利。硫酸岩层中难以形成大量生物成因气的原因,是因为硫酸对产甲烷菌有明显的抵制作用,H2优先还原SO42-→S2-形成金属硫化物或H2S等,因此CO2不能被H2还原为CH4。
甲烷菌的生长需要合适的地化环境,首先是足够强的还原条件,一般Eh<-300mV为宜(即地层水中的氧和SO42-依次全部被还原以后,才会大量繁殖);其次对pH值要求以靠近中性为宜,一般6.0~8.0,最佳值7.2~7.6;再者,甲烷菌生长温度O~75℃,最佳值37~42℃。没有这些外部条件,甲烷菌就不能大量繁殖,也就不能形成大量甲烷气。
3.化学组成
生物成因气的化学组成几乎全是甲烷,其含量一般>98%,高的可达99%以上,重烃含量很少,一般<1%,其余是少量的N2和CO2。因此生物成因气的干燥系数(Cl/∑C2+)一般在数百~数千以上,为典型的干气,甲烷的δ13C1值一般-85~-55‰,最低可达-100‰。世界上许多国家与地区都发现了生物成因气藏,如在西西伯利亚683-1300米白垩系地层中,发现了可采储量达10.5万亿m3的气藏。我国柴达木盆地(有些单井日产达1百多万方)和上海地区(长江三角洲)也发现了这类气藏。
2、有机原因天然气,有机原因生成的气体有油型气和煤型气,主要是通过沉积中的有机物质,在热降解的过程中形成。
3、无机原因天然气,地球上的元素通过像太阳那样的核聚变,碳元素由于发生较轻的元素核聚变的时候,和原本大气中有的氢元素发生反应,形成无机原因天然气。
天然气要经历很长的时间才能形成,天然气也是一种再生能力较弱的资源,形成的过程中对环境的因素要求很重要,所以天然气的形成是需要一定的气候和环境条件的。
1、天然气是古生物遗骸长期沉积地下,经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物,具可燃性,多在油田开采原油时伴随而出或纯天然气气田,也有少量出于煤层。天然气燃烧后无废渣、废水产生,相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。
2、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,戊烷以下为液体。
3、若天然气在空气中浓度为5%——15%的范围内,遇到明火就会发生爆炸,这个浓度范围即为天然气的爆炸极限。爆炸在瞬间产生高压、高温,其破坏力和危险性都是很大的。
4、根据天然气蕴藏状态,分为构造性天然气、水溶性天然气、煤矿天然气三种。而构造性天然气又可分为伴随原油出产的湿性天然气、不含液体成份的干性天然气。
参考资料
个人图书馆.个人图书馆[引用时间2017-12-24]
2、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,戊烷以下为液体。
3、若天然气在空气中浓度为5%——15%的范围内,遇到明火就会发生爆炸,这个浓度范围即为天然气的爆炸极限。爆炸在瞬间产生高压、高温,其破坏力和危险性都是很大的。
4、根据天然气蕴藏状态,分为构造性天然气、水溶性天然气、煤矿天然气三种。而构造性天然气又可分为伴随原油出产的湿性天然气、不含液体成份的干性天然气。