第九章石油生产基础知识-天然气
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天然气与石油一、天然气天然气是指自然界中天然存在的一切气体,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)。
人们长期以来通用的“天然气”的定义,是从能量角度出发的狭义定义,是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。
在石油地质学中,通常指油田气和气田气。
其组成以烃类为主,并含有非烃气体。
2020年5月6日,中国石油西南油气田公司对外披露,该公司发现了一条富含天然气的新区带,预计潜在资源量超万亿立方米二、石油石油是指气态、液态和固态的烃类混合物,具有天然的产状。
石油又分为原油、天然气、天然气液及天然焦油等形式,但习惯上仍将“石油”作为“原油”的定义用。
石油是一种黏稠的、深褐色液体,被称为“工业的血液”。
地壳上层部分地区有石油储存。
主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
是地质勘探的主要对象之一。
石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说,前者较广为接受,认为石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于生物沉积变油,不可再生;后者认为石油是由地壳内本身的碳生成,与生物无关,可再生。
石油主要被用来作为燃油和汽油,也是许多化学工业产品,如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。
古埃及、古巴比伦人在很早以前已开采利用石油。
“石油”这个中文名称是由北宋科学家沈括第一次命名的。
三、天然气与石油的联系与区别区别:石油是液态的,天然气是气态的。
石油也叫原油。
从地下深处开采出来的黏稠黑褐色液体燃料。
是多种碳氢化合物的混合物,从中可提炼汽油、煤油、柴油、润滑油等及多种重要化工原料。
石油是天然气和人造石油及其成品油总称。
地下开采出来和石油未加工前,叫原油,也叫天然石油;用煤和油母页岩,经干馏,高压加氢和合成反应获得的石油叫人造石油。
原油经过蒸馏和精制,加工成各种燃料、润滑油,总称为石油产品。
而加工原油提炼各种石油产品的过程叫石油炼制。
天然气是埋藏在地下的古生物经过亿万年的高温和高压等作用而形成的可燃气体。
天然气重要基础知识点1. 天然气的定义天然气是一种由多种气体组成的混合物,主要包含甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)等烃类气体,以及少量的氮气(N2)、二氧化碳(CO2)和其他烃类气体。
它主要形成于地下沉积岩层中,常与石油一同存在。
2. 天然气的形成天然气的形成主要经历了有机物质生物降解、成岩作用和热解等过程。
在生物降解过程中,有机物质经过压力和温度的作用,逐渐转化为化石燃料。
这些化石燃料随着地质作用被埋藏在地下深处,形成沉积岩层,同时地下水中的压力和温度使有机物质进一步转化为天然气。
3. 天然气的开采与储存天然气一般通过钻井技术进行开采。
在确定天然气储层后,通过垂直或水平钻井进入储层,然后通过泵或压力使天然气到达地面。
为了方便储存和输送,天然气一般需要经过脱水、净化和压缩等处理。
4. 天然气的用途天然气广泛应用于家庭、工业和能源领域。
在家庭中,天然气常用于供暖、烹饪和热水等用途。
在工业领域,天然气可作为原材料或燃料使用,例如制造化肥、玻璃、塑料等。
另外,天然气也可用于发电、城市燃气供应和交通运输等方面。
5. 天然气的环保性与可持续性相较于煤炭和石油等化石燃料,天然气在燃烧过程中产生的二氧化碳排放较少,且燃烧效率高。
因此,天然气被认为是一种相对环保的能源选择,可以有效减少温室气体的排放。
此外,天然气储量相对较为充足,可视为一种可持续的能源形式。
总的来说,了解天然气的基础知识对于能源行业相关从业者、环境保护工作者以及普通公众都具有重要意义。
掌握天然气的形成、开采和应用等方面的知识,有助于更好地理解和利用这一重要资源。
石油地质知识简介-什么是石油和天然气、石油天然气的来源、石油天然气的生成条件目录:一、什么是石油和天然气二、石油、天然气的来源三、石油、天然气的生成条件一、什么是石油和天然气对石油这个名字,大家都熟悉,但究竟什么是石油?回答恐怕就不那么确切了。
对于这个问题,这里不妨用一句话来表达,那就是,石油是在地下岩石中生成的、液态的、以碳氢化合物为主要成分的可燃性矿产。
顾名思义,石油形成于地下,有多深?几百以至几千米。
它经历了数百万年甚至几亿年的演化过程,不同年代的石油生成地质环境不同,生成石油的物理性质也不同。
不同油田所产石油的密度、粘度、熔点、初馏点都不相同。
原油的物理性质最直观的就是丰富多彩的颜色,有浅至深有白色、褐色、黑绿色和黑色。
我们常见的石油一般都是黑色的,颜色的深浅与其中含有的非烃类物质的多少有关,含量愈高则颜色愈深。
石油是一种复杂的天然有机物,主要成分是碳(C)和氢(H),碳含量一般为80%-88%,氢为10%-14%,同时含有少量的氧(O)、硫(S)、氮(N)等元素。
有这些元素组成的化合物称烃类化合物。
天然气也是以碳氢化合物为主要成分,以气体状态从地下岩石中来到地面的。
与石油一样,天然气所含烃类主要是烷烃(饱和烃)。
一般含1-4个碳的烷烃从气体状态被称为天然气;含5-10个碳的烷烃为液体状态,就是石油;含17个以上碳的烷烃为固体状态,如石蜡、沥青等。
二、石油、天然气的来源对石油、天然气(以下简称油气)生成的来源,科学家主要有两种观点:一种认为是生物死亡后转变成的,及有机生成学说。
另一种是无机生成学说,认为石油天然气来源于无机物的合成。
有机生成学说观点的依据是:几乎所有的油田都是在沉积岩中发现的,而沉积岩中可以见到丰富的生物遗迹(如化石等);通过实验,生物体中三大组成部分的蛋白质、碳水化合物、脂肪在一定条件下可以形成与石油中碳氢化合物类似的物质;在石油中发现的血红素和叶绿素等有机物质,前者是来自动物的血液,后者则来自植物的叶绿素。
石油、天然气基础知识生油岩按照有机成因学说,大量的微体生物遗骸与泥砂或碳酸质沉淀物埋藏在地下,经过长时期的物理化学作用,形成富含有机质的岩石,其中的生物遗骸转化为石油。
这种岩石称为生油岩。
储集层是指能够储存和渗滤油气的岩层,它必须具有储存空间(孔隙性)和储存空间一定的连通性(渗透性)。
储集层中可以阻止油气向前继续运移,并在其中贮存聚集起来的一种场所,称为圈闭或储油气圈闭。
油气藏圈闭内储集了相当多的油气,就称为油气藏。
油气田在地质意义上,油气田是一定(连续)的产油面积内各油气藏的总称。
该产油面积是受单一的或多种的地质因素控制的地质单位。
油气聚集带油气聚集带是油气聚集条件相似的、位置邻近的一系列油气藏或油气田的总和。
它具有明确的地质边界。
区,形成年产原油430万吨和天然气3.8亿立方米生产能力。
含油气盆地在地质历史上某一时期的沉降区,接受同一时期的沉积物,有统一边界,其中可形成并储集油气的地质单元,称做含油气盆地。
生油门限生油岩在地质历史中随着埋藏在地下的深度加大,受到的压力和温度增加,其中的有机质逐步转变成油或气。
当生油岩的埋藏到达大量生成石油的深度(也是与深度相应温度)时,叫进入生油门限。
按圈闭类型划分油气藏有构造油气藏、地层油气藏和岩性油气藏三大类。
后两类比较难于发现,勘探难度大,称为隐蔽圈闭油气藏。
岩石分类岩石分沉积岩、火成岩及变质岩三大类。
多数油、气储存于沉积岩中,火成岩及变质岩中也可以储存油、气。
常见的沉积岩有砂岩、砾岩、泥岩、页岩、石灰岩及白云岩等。
地层及其单位岩石(特别是沉积岩)常常是由老到新呈现为层状排列的,因而把这些排列在一起的岩石统称为地层。
地层的单位有大有小,因其成因和时代及工作需要可把排列在一起的岩石划分为不同的地层单位和系统。
地层时代划分地层形成的年代有老有新,通常把地层的时代由老至新划分为太古代、元古代、古生代、中生代、新生代等,与“代”相对应的地层单位则称为“界”,如太古界、……新生界等。
天然气基础知识一、天然气的基础知识1. 天然气的特点与组成天然气泛指自然界的一切气体,狭义则指采自地层的可燃气体。
石油工业中称采自气田或凝析气田的可燃气体为天然气,又称气田气;在油田中与石油一起开采出来的可燃气体称为石油伴生气。
天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是可燃烃类气体,包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等,其中甲烷比例占绝对优势,例如我国四川气田天然气甲烷含量一般不低于90%,而陕甘宁气田则达95%左右。
此外,还可能含有少量二氧化碳、硫化氢、氮气、水蒸气以及微量的氦、氖、氩等气体。
在标准状况(0℃及101325Pa)下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液态。
2. 天然气的密度单位体积气体的质量称为密度。
气体的体积和压力与温度有关,说明密度时就必须指明它的压力、温度状态。
例如空气在P=101325pa,t=20℃时,密度ρ=1.206kg/m3;在P=101325pa,t=0℃时, ρ=1.2931kg/m3。
如果不指明压力,温度状态,通常就是指标准状态下的参数。
标准状态下,甲烷的密度为0.717 kg/m3 ,空气的密度为1.2931 kg/m3 ,故甲烷的相对密度∆*CH 4=0.7174/ 1.2931= 0.5548天然气的相对密度一般为0.58~0.62,石油伴生气为0.7~0.85。
3. 天然气的粘度当两层气体相对运动时,气体的分子之间不仅具有与运动方向一致的相对运动而造成的内摩擦,而且由于气体分子无秩序的热运动,两层气体分子之间可以互相扩散和交换。
当流动速度较快的气层分子跑到流速较慢的一层时,这些具有较大动能的气体分子,将使较慢的气层产生加速的作用,反之流动速度较慢的气层分子跑进较快的气层时,则对气层产生一种阻滞气层运动的作用,结果两层气体之间就产生了内摩擦。
温度升高,气体的无秩序热运功增强,气层之间的加速和阻滞作用跟着增加,内摩擦也就增加。
所以,气体的粘度随着温度的升高而加大。
石油基础知识讲座一、什么是石油天然气what is oil and gas?二、哪里寻找石油where to find oil and gas?三、怎样寻找石油与天然气how to find oil and gas?四、怎样开采石油与天然气how to produce oil and gas?五、石油与天然气的集输和炼化一、什么是石油与天然气石油是以烷坯结构为主的碳氢化合物,密度为0.8 - 1.0克/厘米3, 粘度范围很宽,凝固点差别很大(30 - -60摄氏度),沸点范围为常温到500摄氏度以上,可溶于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。
它由不同的碳氢化合物混合组成,组成石油的化学元素主要是碳(83%~87%)、氢(21%~24%),其余为硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~1.7%)、氧(0.08%-1.82%)及微量金属元素(镰、帆、铁、锂等)。
由碳和氢化合形成的坯类构成石油的主要组成部分,约占95% ~99%,含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害,在石油加工中应尽量除去。
天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷坯,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,如氨和氮等。
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。
烷坯分子结构:C n H2n+2Cl C2 C3 C4 C5 C6 ........... ...... C 18-C19C20-C22甲 乙 丙 T烷 烷 烷气体轻汽油汽油煤油柴油沥青 石蜡炼油:不同组分、气化汽化温度。
控制加热温度、压力,产生不同分 子量的石化产品。
二、哪里去找石油和天然气生油层、储油层、盖层1> 生油层有机成油论:有机物质(动物尸体)缺氧的还原环境生成油气树木在氧化环境下成油气无机成油论出油层:石油生成的地层2、 储油层油气储集形成油气田的地层 生油层H 储油层生油层至储油层,油气运移过程 储油空间(大部分油田)孔隙空间:砂岩、砾岩(克拉玛依油田)HICIHHICIHHI ^-IH一-- HIC-—H -HI CIH -裂隙空间:碳酸盐裂缝(CaCo3)(川东气田) 孔洞:碳酸盐孔洞(塔里木塔河油田)3、 盖层致密岩层、低渗透率岩层 盐层4、 生、储、盖组合5、 油气藏类型A 、背斜油气田盖层 储油层生油层背斜汕气藏一个理想的背斜油气藏和它的平面图B 、 单斜油气田C 、 石灰岩裂缝油气田D 、砾岩溶洞油气田6、 沉积相火成岩:火山喷发形成的岩石 沉积岩:江河湖海沉积物形成的岩层 变质岩:受岩浆侵入高温变质的沉积岩河流相沉积:大江大河入海口泥沙沉积(胜利油田) 湖相沉积:大型湖泊沉积物形成(大庆油田)海相沉积:浅水砂岩沉积、深水碳酸盐沉积(中东油田,特点- 而积大)7、 地质年代古生代、中生代、新生代 地质层系由古至新、由下而上震旦、寒武、奥陶、泥盆、石碳、侏罗、白垩、第三、第四..AC8、油气田分类(1)气田。
天然气概念,是指以烃类气体为主的天然气体,主要成分是甲烷,并含有一些二氧化碳、氮气、硫化氢等非烃类气体。
它是一种无色无味、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源,热值为8500大卡/米3。
它们分布在岩石圈、水圈及地球内部。
地壳中,天然气就其产状分析,有游离态、溶解态(溶于原油和水中)、吸附态和固态气水合物四种类型。
就其分布特点,又可分为聚集型和分散型两类。
气层气(气藏气、气顶气)、凝析气、油溶气属聚集型,也称为常规型天然气;水溶气、煤层气、页岩气、固态气水合物则属分散型,称为非常规型天然气。
从与油藏的关系划分为伴生气和非伴生气。
气顶气、油溶气以及油藏之间或油藏上方的、在成因上与成油过程相伴的气藏气,均归于伴生气;与油没有明显关系的或仅含有少量原油的气藏气,成因上与煤系有机质或未成熟的有机质有关而生成的天然气称为非伴生气。
常规的天然气储存形式多样,包括气层气、油溶气、凝析气气层气指在原始储层条件下,天然气以自由气相储存于储层内油溶气指原始储层条件下,天然气以溶解状态存于储层内的原油中凝析气指原始地层条件下,天然气以自由相存在,但当地层压力降到露点压力以下时,有反凝析现象产生水溶气指在原始储层条件下,天然气体溶解于储层内的边水或底水中煤层气也称煤矿瓦斯气,从已经进行的研究和预测表明,具有巨大的潜力。
20世纪90年代以来,我国已不同程度地启动了煤层气开发工作。
近十年来,页岩气成为勘探开发着力开拓的领域。
天然气的组成、物理性质及用途天然气是各种气体的混合物,其主要成分是各种碳氢化合物,其中甲烷(CH4)占绝对多数(>80%),次为乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)及其它重质气态烃,它们是天然气的主要可燃成分。
除上述烃类气体外,天然气中还含有少量二氧化碳(CO2)、氮气(N2)、氧气(O2)、氢气(H2)、硫化氢(H2S)、一氧化碳(CO)等气体和极少量氦(He)、氩(Ar)等惰性气体,这些不可燃烧成分,影响天然气的热值。
带你了解天然气——天然气基础知识简介一、天然气介绍天然气是指埋藏在地下的可燃气体,主要成分为甲烷(CH4)。
天然气形式主要有四种:气田气由气井采出的可燃气体称为纯天然气或气田气。
它的主要成分是甲烷(CH4),约占90%以上,此外还含有少量的乙烷(C2H6),丙烷(C3H8),硫化氢(H2S),一氧化碳(CO),二氧化碳(CO2)等,热值约为 38MJ/Nm3。
凝析气田气凝析气田气是指在开采过程中有较多C5及C5以上的石油轻烃馏分可凝析出来,但是没有较重的原油同时采出的天然气。
其主要成分除含有大量的甲烷(CH4)外,还含有2%-5%的C5及C5以上碳氢化合物,热值约46MJ/Nm3。
石油伴生气石油伴生气是指在开采过程中与液体石油一起开采出来的天然气,是采油时的副产品。
它的主要成分也是甲烷,约占70%-80%左右,还含有一些其它烷烃类,以及CO2,H2,N2等。
热值约为42MJ/Nm3。
煤矿矿井气煤矿矿井气是指从井下煤层中抽出的煤矿矿井气,是采煤的副产品。
实际上它是煤层气与空气的混合气。
其主要成分是甲烷(CH4)和氮气(N2),此外还含有O2和CO等。
值得注意的是,矿井气只有当CH4含量在40%以上才能作为燃气供应,CH4体积组分在40%—50%时,矿井气热值约为17MJ/Nm3。
生物天然气生物天然气是指从生物质转化而来的燃气,包括沼气、合成气和氢气。
目前,仅有沼气具有技术和成本优势,因此,一般所说的生物天然气主要是指沼气提纯后的燃气,也就是利用畜禽粪便、农作物秸秆、餐余垃圾和工业有机废水废渣等有机物作为原料,通过厌氧发酵生产出甲烷含量在55%-65%的沼气,经过净化、提纯后,使甲烷含量达到90%以上的燃气。
沼气沼气的主要成分是甲烷。
沼气由50%-80%甲烷(CH4)、20%-40%二氧化碳(CO2)、0%-5%氮气(N2)、小于1%的氢气(H2)、小于0.4%的氧气(O2)与0.1%-3%硫化氢(H2S)等气体组成。
2.石油的组成:①石油的元素组成:C、H、O、S、N、微量元素②石油的馏分组成:(1)常压蒸馏初馏点到200℃之间的轻馏分成为汽油馏分或低沸点馏(2)常压蒸馏200℃到350℃之间的中间馏分称为煤柴油馏分;(3)大于350℃的馏分称为常压渣油或常压重油馏分。
(4)沸点高于350℃的馏分,需要在减压条件下进行蒸馏,讲相当于常压350~500℃的减压馏分称为润滑油馏分,高于500℃的馏分称为减压渣油馏分。
③石油的化合物组成:(1) 原油的烃类组成:烷烃、环烷烃、芳香烃(2)原油中的非烃化合物:以含硫、含氧、含氮化合物的形态存在于胶质、沥青质中,占10~20%3.催化裂化:将不能用作轻质燃料的常减压馏分油,加工成辛烷值较高的汽油等轻质燃料的过程。
①原料:减压馏分油、焦化柴油和蜡油等重质油或渣油②催化剂:(1)无定型硅酸铝催化(2)沸石(分子筛催化剂)③反应条件:常压、450℃~510℃、催化剂④目标产品:气体、汽油、柴油等轻质产品和焦炭⑤典型工艺流程:1.反应--再生系统2.分馏系统3.吸收—稳定系统4.烟气能回收系统4.催化重整:以汽油(主要是直馏汽油)为原料生产高辛烷值汽油及轻芳烃(苯、甲苯、二甲苯,简称BTX)的重要炼油过程,同时副产相当数量的氢气的过程。
①原料:主要是直馏汽油馏分,也称石脑油(Naphtha),二次加工汽油如焦化汽油、催化裂化汽油,需经加氢精制除去烯烃、硫、氮等非烃组分后加入精制石脑油作为重整原料②催化剂:铂-铼、铂-锡催化剂③目标产品:富含芳烃的高辛烷值汽油、BTX 、氢气 ④典型工艺流程:原料原料预处理重整反应高RON 汽油芳烃分BTX5.催化加氢:石油馏分(包括渣油)在氢气存在下的催化加工过程的通称①原料:重质馏分油(例如减压渣油)②催化剂:贵金属(Pt ,Pd )和非贵金属(Ni 、Mo 、W )两种,常用的载体固体酸,如硅酸铝分子筛等③反应条件:催化剂、10-20Mpa 、430-450℃ ④目标产品:汽、煤、柴油 6.一次反应与二次反应:一次反应(目的)原料烃经热裂解生成乙烯和丙烯等低碳烯烃的反应(有利)。
石油与天然气石油的介绍石油是一种化石燃料,由古代植物和动物的遗体经过数百万年的压力和地质作用形成。
它主要由碳和氢元素组成,具有高热值和可再生能源无法比拟的能源密度。
全球石油产量庞大,主要产自中东地区,如沙特阿拉伯,伊拉克和伊朗。
其他主要石油产国包括俄罗斯,美国和加拿大。
石油是在许多不同领域中广泛使用的资源,包括能源供应,工业,化工,运输和农业。
石油开采和加工石油的开采通常分为两个主要阶段:勘探和生产。
勘探是通过地质调查和钻探来确定地下油田的位置和规模。
生产阶段涉及使用油井将石油从地下抽出,并将其输送至加工厂。
石油加工主要涉及炼油过程,将原油中的不同成分分离出来,以生产各种石油产品。
这些产品包括汽油,柴油,煤油和润滑油。
炼油厂还可以将石油进行进一步加工,以生产化学品和塑料。
石油的应用石油被广泛应用于不同领域的能源需求。
其中最重要的应用是交通运输,特别是汽车和飞机。
石油的高热值和能源密度使其成为这些交通手段的理想燃料。
此外,石油也被用于工业生产中的许多方面。
许多化学品和塑料是由石油加工而成的。
石油还被用于发电厂中的燃烧过程,以产生电力。
在农业领域,石油被用于生产化肥和农药。
这些农化产品的生产和运输都离不开石油作为能源来源。
最后,石油还被用于家庭供暖和烹饪,尽管这些用途正逐渐受到可再生能源的竞争。
天然气的介绍天然气是另一种重要的化石燃料,主要由甲烷组成,是碳氢化合物的混合物。
天然气是在地壳深处形成的,与石油一样,它也是由植物和动物的遗体经过压力和地质作用形成的。
全球天然气储量庞大,主要产自俄罗斯,伊朗,卡塔尔和美国等国家。
天然气比石油更清洁,燃烧后产生的二氧化碳排放量较低,因此被认为是一种相对环保的化石燃料。
天然气的开采和加工天然气的开采与石油类似,也需要进行勘探和生产阶段。
勘探阶段通过地质勘探和钻探来确定地下储层的位置和规模。
生产阶段涉及使用天然气井将天然气抽出,并将其输送到加工设施。
天然气加工的主要目标是去除杂质和其他成分,以获得纯净的甲烷。
1. 油气成因两大学派的根本分歧,两大学派的代表性观点,油气有机成因早期说和晚期说的根本分歧? 答:(1)根据在生油气原始物质问题上观点的差异,分为无机成因说:石油及天然气是在地下深处高温,高压条件下由无机物通过化学反应形成的有机成因说:油气是在地球上生物起源之后,在地质历史发展过程中,由保存在沉积岩中的生物有机质逐步转化而成。
(2)无机成因说:泛宇宙说,地球深部的无机合成说。
有机成因说:早期有机成因论,晚期有机合成论。
(3)早期说(浅成说):油气是沉积物中的分散有机质在地壳浅部,沉积物成岩早期,在细菌生物化学作用下生成的。
晚期说(深成说):油气是有机质被埋藏到一定程度,达到一定温度,在热力和催化剂作用下转化成的。
2. 生物有机质的类型及其成烃潜力,干罗根类型划分及各类型相关特征?答:(1)生物有机质类型-生物体的有机组分(2)I型干酪根:一般为细纹层状或无定形粉末状,颜色为发暗的深色,具有较高的生油潜力。
热解产物主要是直链和支链烷烃。
Ⅱ型干酪根:具有较高的H/C 原子比和较低的O/C 原子比,生油潜能中等,热解时比I型干酪根产生的烃类要少。
Ⅲ型干酪根:具有较低的原始H/C 原子比(<1.0),而O/C 原子比高(0.2-0.3)热解产物很少,生油能力差,但在高成熟阶段也可形成可观的甲烷气体。
3. 有利于油气生成的大地构造条件,岩相古地理古气候环境,理化环境?答:(1)有利于有机质堆积、保存、转化的地质环境必须要有: ① 期稳定下沉大地构造背景(V 沉积≈V 沉降) ; ②较快的沉积(堆积)速度; ③足够数量和一定质量的原始有机质; ④低能、还原性岩相古地理环境 ——浅海封闭环境,半深-深湖、前三角洲 ⑤适当的受热和埋藏史。
(2)(3)促使有机质转化为油气的理化条件(物理、化学、生物化学条件)主要有: 细菌、催化剂、温度和时间 放射性、压力 4. 有机质向油气转化的过程,各阶段的主要特征?0.51.50.51384.5石油芳香族化合物,抗腐能力强,来自高等植物。
天然气基础知识天然气基本知识一、天然气的组份和来源天然气是指地下多孔地质构造中发现的自然形成的烃类气体和蒸汽的混合物气体,主要组份为低分子烷烃。
天然气一般可分为4种:1、井天然气:从气井开采出的可燃气体(天然气纯度较高),其主要成分为甲烷,含量不少于90%,此外还含有少量的乙烷、炳烷、氨、CO2、CO、H2S、N2和微量的惰性气体,热值为34800-38000KJ /m3。
2、油伴生气:伴随石油一起开采出来的可燃气体,其甲烷含量约为80%,其它烃占15%,热值较高,大约为41900 KJ /m3。
3、凝析气田气:含石油轻质镏分的气体,处大量的甲烷外,还含有2%-5%戊烷和戊烷以上碳氢化合物。
热值约为460000 KJ/m3。
4、矿井气:井下煤气层抽出的可燃气体,为采煤时的副产品。
主要成分为甲烷、氮气,此外还有CO2、O2、等,甲烷含量较低,其热值约为17000 KJ/m3。
(千焦)(矿井瓦斯是开采煤炭时采集的矿井气,矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。
它是在煤的生成和煤的变质过程中伴生的气体。
在成煤的过程中生成的瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期,纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。
另外,在高温、高压的环境中,在成煤的同时,由于物理和化学作用,继续生成瓦斯。
瓦斯是无色、无味、无臭的气体,但有时可以闻到类似苹果的香味,这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。
瓦斯对空气的相对密度是0.554,在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg,所以,它常积聚在巷道的上部及高顶处。
瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍,难溶于水,不助燃也不能维持呼吸,达到一定浓度时,能使人因缺氧而窒息,并能发生燃烧或爆炸。
瓦斯的燃烧、爆炸性是矿井主要灾害之一。
当甲烷含量在40%以上时,可以作为燃气供应。
)另外还有一种气我们民间称之为沼气的气体也是一种生物能源,生物通过自己特有的系统收集储存太阳能然后在一定条件下,通过微生物-将储存的能量转化以甲烷、二氧化碳为主要成分的可燃气体。
⽯油化⼯(Ⅰ)-天然⽓常识天然⽓⾏业知识⼀、天然⽓基础知识及国内天然⽓市场状况11、天然⽓成因:⽣物成因⽓:沼⽓2油型⽓:⽯油伴⽣⽓1煤型⽓:煤层⽓112423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。
天然⽓与空⽓⽐重0.65,⽐空⽓轻,具有⽆⾊、⽆味、⽆毒特性。
天然⽓加臭剂四氢噻吩 THT(C 4H 8S)和⼄硫醇(C 2H5SH) 。
天然⽓在空⽓中的爆炸浓度浓度为5%~15% 。
2、天然⽓物理特性:3、CNG:CNG:Compressed(压缩)Natura(天然)Gas(⽓体)的简称,压缩天然⽓是将常压的天然⽓进⾏压缩后便于运输、储存,主要⽤于民⽤管⽹、⼯业原料、燃料和燃⽓汽车能源。
压缩天然⽓体积受压⼒和温度影响。
⽐如20MPa、20℃下的1m3压缩天然⽓⼤约为220m3,但随压⼒的下降,压缩⽐例不为正⽐关系。
常规CNG拖车18m3,20MPa、20℃充满⼤约3960⽴⽅天然⽓。
CNG加压过程物理做功:母站加压充⽓,温度上升。
CNG减压过程膨胀制冷:冰箱原理。
减压需加热。
4、LNG:LNG:Liquefied(液化)Natural(天然)Gas(⽓体)的简称,是先将⽓⽥⽣产的天然⽓净化处理,再经超低温(-162℃)液化就形成液化天然⽓。
LNG⽆⾊、⽆味、⽆毒且⽆腐蚀性,其体积约为同量⽓态天然⽓体积的1/600。
LNG拖车50⽴⽅⽔容积,⼤约能装20吨LNG,约30000天然⽓。
因LNG储存体积为CNG的2-3倍,天然⽓利⽤正朝LNG⽅向发展。
LNG吸热⽓化。
2000年-2007年,中国天然⽓产量年均增长在15%以上。
1、国内资源现状:0100200300400500600199119931995199719992001200320052007产量(亿⽅)、储采⽐50001000015000200002500030000剩余可采储量(亿⽅)天然⽓产量⽓层⽓储采⽐⽓层⽓剩余可采储量西⽓东输:中国西部地区天然⽓向东部地区输送,主要是新疆塔⾥⽊盆地的天然⽓输往长江三⾓洲地区。
天然气概念,是指以烃类气体为主的天然气体,主要成分是甲烷,并含有一些二氧化碳、氮气、硫化氢等非烃类气体。
它是一种无色无味、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源,热值为8500大卡/米3。
它们分布在岩石圈、水圈及地球内部。
地壳中,天然气就其产状分析,有游离态、溶解态(溶于原油和水中)、吸附态和固态气水合物四种类型。
就其分布特点,又可分为聚集型和分散型两类。
气层气(气藏气、气顶气)、凝析气、油溶气属聚集型,也称为常规型天然气;水溶气、煤层气、页岩气、固态气水合物则属分散型,称为非常规型天然气。
从与油藏的关系划分为伴生气和非伴生气。
气顶气、油溶气以及油藏之间或油藏上方的、在成因上与成油过程相伴的气藏气,均归于伴生气;与油没有明显关系的或仅含有少量原油的气藏气,成因上与煤系有机质或未成熟的有机质有关而生成的天然气称为非伴生气。
常规的天然气储存形式多样,包括气层气、油溶气、凝析气气层气指在原始储层条件下,天然气以自由气相储存于储层内油溶气指原始储层条件下,天然气以溶解状态存于储层内的原油中凝析气指原始地层条件下,天然气以自由相存在,但当地层压力降到露点压力以下时,有反凝析现象产生水溶气指在原始储层条件下,天然气体溶解于储层内的边水或底水中煤层气也称煤矿瓦斯气,从已经进行的研究和预测表明,具有巨大的潜力。
20世纪90年代以来,我国已不同程度地启动了煤层气开发工作。
近十年来,页岩气成为勘探开发着力开拓的领域。
天然气的组成、物理性质及用途天然气是各种气体的混合物,其主要成分是各种碳氢化合物,其中甲烷(CH4)占绝对多数(>80%),次为乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)及其它重质气态烃,它们是天然气的主要可燃成分。
除上述烃类气体外,天然气中还含有少量二氧化碳(CO2)、氮气(N2)、氧气(O2)、氢气(H2)、硫化氢(H2S)、一氧化碳(CO)等气体和极少量氦(He)、氩(Ar)等惰性气体,这些不可燃烧成分,影响天然气的热值。
①根据重烃含量分类干气:天然气的化学组成以甲烷为主,甲烷含量达90%以上,乙烷与乙烷以上的重烃很少或没有。
湿气:天然气的化学组成仍以甲烷为主,对乙烷、丙烷等重气体烷烃和水分含量在10%以上的天然气称为湿气。
油田伴生气大部分是湿气,只有经过多级分离和净化才能变成干气。
在现场简易鉴定干气与湿气的方法为:将天然气点燃,仔细观察火焰颜色,若为蓝色即为干气;若为黄色即为湿气。
也可将气体通入水中,水面上呈彩色油膜的则为湿气;干气不具此特征。
②根据矿藏分类气田气:天然气中主要含甲烷,约占80%~98%,重烃气体很少,约占0~5%,不含戊烷或戊烷以上的重烃或含量甚微。
油田气:天然气中主要成分除含甲烷外,乙烷或乙烷以上的重烃较多,在5%~10%以上,和石油共生,又称为石油气。
凝析气:天然气中除含有大量甲烷外,戊烷或戊烷以上的烃类含量也较高,含有汽油和煤油组分。
主要是由于油、气藏的埋藏深度加大,处于高温、高压下的碳氢化合物为单相气态,采到地面后,由于温度、压力降低而发生凝结,由原来单相气态的碳氢化合物转为液态石油。
煤层气:指煤层中所含的吸附或游离状态的天然气,在煤矿中将其称为矿井瓦斯。
成分以甲烷为主,也含有氮气和二氧化碳气,重烃含量很少,有时还含有极少量的氨和硫化氢气体。
③天然气的物理性质天然气密度:指1立方米天然气在0℃及0.101325MPa条件下的质量,单位为克/厘米3(kg/m3)。
天然气是多组分的混合物,各组分的密度也不相同。
随着重烃含量增多,密度增大。
密度随压力增高而增大,随温度增高而变小。
天然气的相对密度:在某一压力和温度下天然气密度与标准状态下同体积干燥空气的密度之比。
一般在0.6~1.0之间,比空气轻。
含重烃量多的天然气相对密度较大,如中原油田个别油气藏的天然气相对密度竟高达 1.0298,主要是天然气中含重烃较多所致。
相对密度小的天然气其主要成份是以甲烷为主,含量约在90%以上。
例如四川油田阳三气藏,天然气的相对密度为0.562,其甲烷含量竟高达98.15%。
一般天然气液化后,体积缩小1000倍,故在天然气和石油的产量、储量中,常采用1000cm3天然气相当于1cm3石油,其利用价值也大致相当。
天然气粘度:是指天然气在流动时,分子间所产生的内摩擦力,单位是毫帕秒(mPa•s)。
天然气粘度是表示天然气流动难易程度的一种参数;气体粘度大小与压力、温度有关。
一般来说,在相同温度下,压力不大时,气体粘度与压力无关,压力较大时,气体的粘度随压力增加而增加。
气体的粘度和液体不同,在低压时粘度随着温度升高而增大。
但是当压力很高时,气体粘度随温度升高而降低。
溶解性:任何气体均有不同程度的溶解于液体的性能,气体溶于液体的数量,决定于液体与气体的性质、压力、温度及已溶于液体中的其他溶解物质的特点。
在地层中,天然气具有溶于水和石油这两类不同液体的能力,但易于与石油互溶而与水则不易互溶。
轻质石油比重质石油溶解容易得多,而重的碳氢化合物气体较轻的碳氢化合物气体易于溶解。
当天然气溶于石油后就会降低石油的密度、粘度及表面张力,使石油的流动性增大。
压缩性:天然气是可压缩的,同体积的天然气,在地面和地下密度不同,质量也不同。
通常可用天然气的体积系数来衡量。
天然气的体积系数是指天然气在油层条件下所占的体积与在标准状况(20℃,0.101MPa)下所占体积的比值,单位是“立方米每立方米”(m3/m3)。
也可用弹性压缩系数来衡量,弹性压缩系数是指压力每变化lMPa,气体体积的变化率。
④天然气的用途天然气是低碳经济的助力器。
天然气是一种清洁高效的能源,具有燃烧效率高、使用方便、不产生废渣以及CO2、SO2等温室气体排放少等优点。
在燃烧效率方面,天然气比煤炭高40%。
在温室气体排放方面,天然气比煤炭排放的CO2减少52.1%。
天然气相对于煤炭具有巨大的资源优势。
因此,它对低碳经济的发展,具有重大的推动作用。
我国于2002年7月4日正式开工建设的“西气东输”工程,西起新疆塔里木盆地经甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏,输送天然气到上海、浙江,供应沿线各省的民用和工业用气。
这一工程的建成,不仅缓解东部经济发达地区的能源短缺问题,同时也使这一地区的空气质量大为改善。
国内天然气的用途按功能可分为燃料和工业原料两大类,按行业可分为化工、发电、工业燃料及民用燃料等四大行业。
天然气的使用主要分以下五方面:民用燃料:天然气价格低廉、热值高(约8500~10000千卡/米3、天然气燃烧后发出的热量是相同体积的城市煤气的2.5倍左右。
这样就可以减少输配设备和管道,节省材料,减少施工费用)。
安全性能、环境性能好,是民用燃气的首选燃料。
天然气本身是无味的,为了用户安全,在给城市供应的天然气中加入了微量的四氢噻酚,有淡汽油的臭味,是为了便于察觉而添加的嗅剂。
工业燃料:我国工业燃料占天然气总消费量的35%,天然气主要用于锅炉燃料、金属、冶炼、瓷砖类建材烧制等。
以天然气代替煤,用于工厂采暖,生产用锅炉以及热电厂燃气轮机锅炉。
天然气主要可用于发电,以天然气为燃料的燃气轮机电厂的废物排放水平大大低于燃煤与燃油电厂,而且发电效率高,建设成本低,建设速度快;另外,燃气轮机启停速度快,调峰能力强,耗水量少,占地省。
工艺生产:如烤漆生产线、烟叶烘干、沥青加热保温等。
化工原料:化工领域是天然气的第二用户,近四分之一的天然气被用作化工原料,其中90%以上用于生产化肥。
以天然气为原料的一次加工产品主要有合成氨、甲醇、炭黑等近20个品种,经二次或三次加工后的重要化工产品则包括甲醛、醋酸、碳酸二甲酯等50个品种以上。
以天然气为原料的化工生产装置投资省、能耗低、占地少、人员少、环保性好、运营成本低。
压缩天然气汽车:用以解决汽车尾气污染问题。
据测算汽车尾气污染占城市大气污染的50%,天然气汽车尾气对环境的污染大大低于燃油汽车。
天然气作为燃料燃烧完全、结炭少、减少气阻和爆震。
会使发动机使用寿命延长2~3倍,大修理间隔里程延长2~2.5万公里,维修费用降低50%,1立方米天然气热值相当于1.1升汽油,而其价格明显低于汽油,天然气价格比汽油价格低20~40%。
我国天然气汽车以每年百万辆速度递增,预计2020年全国汽车拥有量将达到3000万辆,石油每年耗6亿吨,所以开发以气代油的汽车具有战略意义。
由于天然气的主要成分是甲烷,它本身是一种无毒可燃的气体,同其它所有燃料一样,天然气的燃烧需要大量氧气。
如果居民用户在使用灶具或热水器时不注意通风,室内的氧气会大量减少,造成天然气的不完全燃烧。
不完全燃烧的后果就是产生有毒的一氧化碳,用气场所通风不良也可能发生中毒事故。
而且天然气是一种易燃易爆的气体,与空气混合后,当其浓度在 5%~16%(体积)范围内时,遇火源即会发生燃烧或爆炸,因此对天然气的安全使用不应掉以轻心。
当发现室内泄漏大量天然气时,首先应切断气源,打开门、窗,降低空气中天然气浓度,然后通知天然气公司维修人员处理。
切不可使用燃具,甚至不能开关电灯,杜绝室内产生火花的可能,以防泄漏气体燃烧爆炸。
当发现有人天然气中毒时,应先关断气源,打开门窗通风换气,迅速将中毒人员抬离中毒环境,实施人工呼吸,及时送医院抢救。
就我们穿衣服来讲,即使最前卫的服装,也离不开石油中提炼的纤维。
有资料显示,人一辈子平均要“穿”掉290千克石油。
就我们所吃的食物来讲,从培育、施肥、收割到物流,再到做成可口的美味端上餐桌,全过程都离不开石油及其衍生品的参与,人一辈子平均要“吃”掉551千克石油。
就我们的住来讲,我们房间里的生活装饰,让人体会到石油的无处不在:塑钢门窗、化纤壁纸、化纤布料等,都是石油的衍生品,人一辈子平均要“住”掉3790千克石油。
就我们的行来讲,“行”与石油的关系最密切,最简单的就是交通。
人一辈子平均要“行”掉3838千克石油。
那么,计算一下,我们每个人的一生,单从衣食住行来说,就要消耗掉8469千克石油。
①天然气在原油中的溶解当油藏开采之后随着油层压力的下降,溶解在原油中的天然气就分离出来,衡量天然气在原油中的溶解能力用溶解度来表示。
溶解度的定义是:在一定的温度和压力下,单位体积原油中溶解的天然气量称为天然气的溶解度,单位为标米3/米3。
例如在120MPa,大气压,40℃时,l米3原油中溶解了130米3(标准状况下)天然气,那么我们就说天然气在该原油中120MPa,40℃时的溶解度为130标米3/米3。
②天然气在原油中的溶解度受油、气组成、压力及温度的影响组成对溶解度的影响:天然气与原油的组分,彼此越接近则溶解度越大。
低密度的原油和高密度的天然气,其溶解度较大;而高密度的原油和低密度天然气,其溶解度就相对小。
这是前者相接近的组分较多,后者相接近的组分较少的缘故。