天然气分类(一)

( 安全管理 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改天然气的分类(新编版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process天然气的分类(新编版)依据不同的原则，有3种天然气的分类方式。

1.按矿藏特点分类按矿藏特点的不同可将天然气分为气井气、凝析井气和油田气。

前两者合称非伴生气，后者又称为油田伴生气。

①气井气：即纯气田天然气，气藏中的天然气以气相存在，通过气井开采出来，其中甲烷含量高。

②凝析井气：即凝析气田天然气，在气藏中以气体状态存在，是具有高含量可回收烃液的气田气，其凝析液主要为凝析油，其次可能还有部分被凝析的水。

这类气田的井口流出物除含有甲烷、乙烷外，还含有一定量的丙、丁烷及C5以上的烃类。

③油田气：即油田伴生气，它伴随原油共生，是在油藏中与原油呈相平衡接触的气体，包括游离气(气层气)和溶解在原油中的溶解气，从组成上亦认为属于湿气。

在油井开采情况中，借助气层气来保持井压，而溶解气则伴随原油采出。

当油田气随原油一起被开采到地面后，由于油气分离条件(温度和压力)和分离方式(一级或多级)的不同，以及受气液平衡规律的限制，气相中除含有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷外，还含有戊烷、己烷，甚至C9、C10组分。

液相中除含有重烃外，仍含有一定量的丁烷、丙烷，甚至甲烷。

与此同时，为了降低原油的饱和蒸气压，防止原油在储运过程中的蒸发损耗，油田上往往采用各种原油稳定工艺回收原油中的C1～C5组分，回收回来的气体，称为原油稳定气，简称原稳气。

2.按天然气的烃类组成分类(1)C5界定法——干、湿气的划分据天然气中C5以上烃液含量的多少，用C5界定法划分干气和湿气。

天然气的分类在石油地质学中，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。

广义的天然气是指地壳中一切天然生成的气体，包括油田气、气田气、泥火山气、煤撑器和生物生成气等。

按天然气在地下存在的相态可分为游离态、溶解态、吸附态和固态水合物。

只有游离态的天然气经聚集形成天然气藏，才可开发利用。

天然气主要用途是作燃料，可制造炭黑、化学药品和液化石油气，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。

天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成。

（1）液化天然气(LNG)天然气与煤炭、石油并称目前世界一次能源的三大支柱。

天然气的蕴藏量和开采量都很大，其基本成分是甲烷。

它除了是廉价的化工原料外，主要作为燃料使用，它不仅作为居民的生活燃料，而且还被用作汽车、船舶、飞机等交通运输工具的燃料。

由于天然气热值高，燃烧产物对环境污染少，被认为是优质洁净燃料。

随着世界经济的发展，石油危机的冲击和煤、石油所带来的环境污染问题日益严重，使能源结构逐步发生变化，天然气的消费量急剧增长。

天然气用于联合发电、供冷和供热、燃料电池等方面都具有十分诱人的前途，发达国家都在竞相进行应用开发。

我国的天然气资源比较丰富，据不完全统计，资源量约为3.8×1013m3。

近年来，我国在勘探、开发和利用方面均有较大的进展。

（2）液化石油气（LPG）液化石油气是石油产品之一。

英文名称liquefied petroleum gas，简称LPG。

是由炼厂气或天然气(包括油田伴生气)加压、降温、液化得到的一种无色、挥发性气体。

由炼厂气所得的液化石油气，主要成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同时含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物杂质。

由天然气所得的液化气的成分基本不含烯烃。

由于天然气的产地往往不在工业或人口集中地区，因此必须解决运输和储存问题。

天然气的主要成分是甲烷，其临界温度为190.58K，在常温下无法仅靠加压将其液化。

天然气的液化、储存技术已逐步成为一项重大的先进技术。

天然气一类二类三类标准一、天然气的分类标准根据其组分及使用要求的不同，天然气可分为以下三类：1. 天然气一类标准：天然气一类是指组分相对单一，主要成分为甲烷（CH4）含量在90%以上的天然气。

它具备以下特性：- 硫化氢（H2S）含量低于5mg/m³- 硫化氮（NOx）含量低于10mg/m³- 二氧化碳（CO2）含量低于2%2. 天然气二类标准：天然气二类是指相比天然气一类，其中的非甲烷成分元素略有增加。

其主要特点包括：- 甲烷（CH4）含量在85%以上，但低于90%- 硫化氢（H2S）含量低于10mg/m³- 硫化氮（NOx）含量低于20mg/m³- 二氧化碳（CO2）含量低于5%3. 天然气三类标准：天然气三类是指相比天然气一类和二类，其中的非甲烷成分元素相对更多。

其主要特征包括：- 甲烷（CH4）含量在80%以上，但低于85%- 硫化氢（H2S）含量低于20mg/m³- 硫化氮（NOx）含量低于30mg/m³- 二氧化碳（CO2）含量低于10%二、适用范围及标准限制1. 天然气一类适用范围：一类天然气适用于民用燃气、工业燃气、发电等领域，以满足燃料清洁高效利用要求。

2. 天然气二类适用范围：二类天然气适用于工业燃气、发电、加热等领域，具备中等燃烧特性，但对环境要求相对较高。

3. 天然气三类适用范围：三类天然气适用于工业燃气、发电、加热等领域，燃烧性能略为不稳定，适用于一些非关键燃烧设备。

标准限制：- 天然气中硫化物、氮氧化物和二氧化碳含量有一定的限制，以保证燃烧过程的环境友好和设备安全。

- 根据用途的不同，还需遵守相应的管道输送标准、储存标准和使用标准等。

请注意：以上标准仅为参考，实际标准应根据地方政府部门的具体规定和监管要求进行制定和执行。

天然气处理与加工工艺1.天然气的分类（1）按产状分类，游离气和溶解气（2）按经济价值分类，常规天然气和非常规天然气（3）按来源分类，于油有关的气，与煤有关的气，天然沼气，深源气，化合物气（4）按组成分类，干气，湿气，贫气，富气或净气，酸气（5）我国习惯分法，伴生气，气藏气和凝析气2.天然气的主要产品；液化天然气，液化石油气，天然气凝液，天然气油，放大天然气4.天然气处置与加工含义（1）天然气加工是指从天然气中分离，回收某些组分，使之成为产品的那些工艺过程（2）天然气处理是指使天然气符合商品质量和管道运输要求所采取的工艺过程5.烃露点；在一定压力下，天然气中烃类开始冷凝的温度水露点；在一定压力下，天然气中水蒸气开始冷凝的温度6.华白指数；就是代表燃气特性的一个参数，就是燃气互换性的一个认定指数第二章1.预测天然气水含量的方法：图解法和状态方程法2.引发水合物构成的主要条件就是：（1）天然气的温度等同于或高于露点温度，存有液态水存有（2）在一定压力和气体共同组成下，天然气温度高于水合物构成的温度（3）压力减少，构成水合物的温度适当减少3.水合物形成的条件预测方法：相对密度法，平衡常数法，baillie和wichert法，分子热力学模型法，实验法4.溶解负荷曲线（溶解波）：在溶解床层中，溶解质沿相同床层高度的浓度变化曲线破点：床层出口气体中水的浓度刚刚开始发生变化的点透过（穿透）曲线：从破点到整个床层达到饱和时，床层出口端流体中吸附质的浓度随时间的变化曲线吸附剂均衡溶解量：当床层达至饱和状态时，吸附剂的溶解量动态（有效）吸附（湿容）量：吸附过程达到破点时，吸附剂的吸附量天然气绝对含水量：每标准立方米天然气的实际含水量天然气饱和状态含水量：在一定温度压力下，天然气与液态水达至均衡时气体的绝对含水量天然气的相对湿度：天然气中实际含水量与饱和状态含水量之比天然气的水露点：在一定压力下，天然气中的水蒸汽开始冷凝的温度第三章热力学抑制剂，动力学抑制剂的作用机理及应用特点？向天然气中加入水合物动力学抑制剂后，可以改变水溶液或水合物相的化学位，从而使水合物形成的条件向较低的温度或较高的压力范围；动力学抑制剂转化成水后在溶液中的浓度（w）很低（大于0.5%），且不影响水合物构成的热力学条件，但是，它们可以延后水合物放热和晶体生长的时间，因此也可以起著避免水合物阻塞管道的促进作用第四章1.天然气水解的方法存有加热法、稀释法和溶解法，其中加热水解的方法又可以分成轻易加热法、冷却加热法、收缩空调加热法、机械空调加热法。

天然气的分类依据不同的原则，有三种天然气的分类方式：1、按矿藏特点分类按矿藏特点的不同可将天然气分为气井气（gas well gas）、凝析井气（condensate gas）和油田气（oil field gas）。

前两者合称非伴生气（unassociated gas）后者也称为油田伴生气（associated gas）。

气井气：即纯气田天然气，气藏中的天然气以气相存在，通过气井开采出来，其中甲烷含量高。

凝析井气：即凝析气田天然气，气藏中以气体状态存在，是具有高含量可回收烃液的气田气，其凝析液主要为凝析油，其次可能还有部分被凝析的水，这类气田的井口流出物除含有甲烷、乙烷外，还含有一定量的丙烷、丁烷及C5+以上的烃类。

油田气：即油田伴生气，它是伴随原油共生，是在油藏中与原油呈相平衡接触的气体，包括游离气（气层气）和溶解在原油中的溶解气，从组成上亦认为属于湿气。

在油井开采情况中，借助气层气来保持井压，而溶解气则伴随原油采出。

油田气采出的特点是：组成和气油比（gas-oil ratio，GOR，一般为20～500m3气/t原油）因产层和开采条件不同而异，不能人为地控制，一般富含丁烷以上组分。

当油田气随原油一起被开采到地面后，由于油气分离条件（温度和压力）和分离方式（一级或二级）不同，以及受气液平衡规律的限制，气相中除含有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷外，还含有戊烷、己烷，甚至C9、C10组分。

液相中除含有重烃外，仍含有一定量的丁烷、丙烷，甚至甲烷。

与此同时，为了降低原油的饱和蒸气压，防止原油在储运过程中的挥发耗损，油田上往往采用各种原油稳定工艺回收原油中C1～C5组分，回收回来的气体，称为原油稳定气，简称原稳气。

2、按天然气的烃类组成分类按天然气的烃类组成（即按天然气中液烃含量）的多少来分类，可分为干气、湿气或贫气、富气。

（1）C5界定法—干、湿气的划分。

根据天然气中C5以上的烃液含量的多少，用C5界定法划分为干气（dry gas）和湿气（wet gas）。

学术研讨71天然气分类与特征综述◊中国石油辽河油田开发事业部王睿哲本文根据成因、成藏机理、生成环境等因素对天然气的分类进行了概述，在此基础上总结综述了各类天然气的特征，并着重对不同成藏机理和有机成因的各类天然气进行了梳理和对比。

1按成因的分类1.1无机成因气无机成因气的成分以二氧化碳为主，含有部分甲烷和稀有气体，但因甲烷在高氧环境下的不稳定性，导致其含量占比相对较低。

无机成因气的来源主要与瞬内部的热活动相关。

（1）无机成因烷怪气。

无机成因烷烧气因总碳同位素偏负而得名，总体碳同位素值以-30%。

为门限，当然不同学者也提出过不同的门限值。

（2）无机二氧化碳气。

无机二氧化碳气的形成原因主要包括碳酸盐岩高温形成和岩浆活动形成两种，两种成因都与高温活动有关。

无机二氧化碳气存储形式多样，主要以二氧化碳气藏和天然气气藏伴生为主，少部分以气苗的形式或者岩石包裹的形式存在。

其中无机成因的为二氧化碳气藏在我国分布广泛，长发育于构造活动频繁区，如松辽盆地、黄骅坳陷、济阳坳陷等，气藏二氧化碳含量非常高，可达99%。

1.2有机成因气有机成因气是指来源于有机质的气体，一般可以通过生物物理化学作用形成，涉及细菌的氧化还原等作用。

而根据有机质的母质的类型和其腳度还可以进行进步的细分。

⑴热演化程度划分。

生物气：有机质在未成熟阶段经过细菌缺氧状态下的生物化学作用生成的天然气。

甲烷是生物气的主要组成成分，在微生物的作用下有机质先转化为有机酸等组分，进而生成甲烷。

甲烷含量高于97%,含有微量的乙烷和丙烷，并伴随同位素偏负（＜-55%。

）这F征。

生物-热催化过渡带气：有机质母质的演化程度在生物气与热解气的过渡阶段，镜质体反射率为0.4%~0.6%。

有机质通过化学作用在一定温度下产生天然气。

该类气体的形成对母质并无差别。

热解气：热解气的生成在有机质高成熟演化阶段，镜质体反射率为0.6%~2.0%o该类气体在一定温度下经热催化降解产生，根据其热解的母质不同，还可细分为油型热解气和煤型热裂解气：在有机质演化的过成熟阶段，镜质体反射率大于2.0%,由高温条件下的液态桂或者有机质木质直接裂解形成。

( 安全管理 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改天然气分类(标准版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process天然气分类(标准版)一、天然气分类原则(1)按组分划分：干气、湿气；烃类、非烃类。

(2)按天然气来源划分：有机来源、无机来源。

(3)按生储盖组合划分：自生自储型、古生新储型和新生古储型。

(4)按天然气相态划分：游离气、溶解气、吸附气、固体气(气水化合物)。

(5)按有机母质类型划分：腐殖气(煤型气)、腐泥气(油型气)、腐殖腐泥气(陆源有机气)。

(6)按有机质演化阶段划分：生物气、生物一热催化过渡带气、热解气(热催气、热裂解气)、高温热裂解气等。

(7)其他。

二、国内外学者对天然气类型划分20世纪五六十年代，前苏联的学者以气体的来源、化学成分、存在条件为基础划分天然气类型，对广义天然气研究起积极推动作用。

七八十年代，欧美的地质学家，趋向于以狭义天然气为主的成因分类，并形成以有机来源和无机来源两大类天然气成因分类的轮廓，出现以有机质不同母质类型天然气划分的雏型，见表1-1-1。

80年代，我国天然气地质学家发展了狭义天然气成因类型的划分，确定了天然气有机和无机两大基本来源，明确地提出有机成因气中的油型气和煤型气的基本类型，并以有机质的化学作用形式及演化特征，确定出微生物作用形成的生物气、热解作用形成的热催化气和热裂解气的概念，见表1-1-2。

1989年戴金星院士等提出原始物质、化学作用形式及成熟度、组分、相态等不同天然气分类方案，见表1-1-3。

燃气的分类及基本性质第一部分燃气的分类及基本性质一、燃气的分类（一）天然气1、常规天然气（1）、气田气：是指产自天然气气藏的纯天然气，主要组分是甲烷。

（2）、石油伴生气：是指与石油共生的、伴随石油一起开采出来的天然气，其主要组分是甲烷、乙烷、丙烷和丁烷。

（3）、凝析气田气：是指从深层气田开采的含石油轻质馏分的天然气。

主要组分是甲烷、2%-5%戊烷及戊烷以上的碳氢化合物。

2、非常规天然气：是指受目前技术经济条件的限制尚未投入工业开采及制取的天然气资源，包括天然气水合物、煤层气、页岩气、煤制天然气等。

（1）、天然气水合物俗称可燃冰:是天然气与水在一定条件下形成的类冰固态化合物。

主要组分为甲烷。

（2）、煤层气:是煤层形成过程中经过生物化学和变质作用以吸附或游离状态存在于煤层及固岩中的自储式天然气。

（3）、页岩气：是以吸附或游离状态存在于暗色泥页岩或高碳泥页岩中的天然气。

（4）、煤制天然气：是指煤经过气化产生的合成气，再经过甲烷化处理，生产代用天然气(SNG)。

（二）、人工燃气1、固体燃料干馏煤气：利用焦炉等对煤进行干馏所获得的煤气。

2、固体燃料气化煤气：是指以煤作为原料采用纯氧和水蒸气作为气化剂，获得的煤气。

如：水煤气、发生炉煤气等。

2、油制气；是指利用重油（炼油厂提取汽油、煤油、柴油之后剩余的油品）制取城市燃气。

3、高炉煤气：是冶金工厂炼铁时的副产气，主要组分是一氧化碳和氮气。

(三)、液化石油气：是指在天然气及石油开采或炼制石油过程中，作为副产品而获得的。

(四)、生物气：各种有机物质在隔绝空气的条件下发酵，并在微生物的作用下产生的可燃气体，也叫做沼气。

二、燃气的基本性质1、热值：单位体积的燃气完全燃烧所产生的热量。

2、热值单位的换算关系：1千卡=4.187千焦；1千焦=0.239千卡：1千瓦小时=3600千焦=859.8千卡3、常用燃气的热值：4、、爆炸极限：可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围成为爆炸极限。

第1章基本知识：常规天然气的分类:按矿藏特点可分为：①气田气（气藏气；气层气）②凝析气③伴生气按烃类组成可分为：①干气②湿气③贫气④富气天然气的组成:天然气是以甲烷为主的碳氢化合物的混合物，而且这些化合物大部分是烷烃，其组成如下：CH4(70-95%)、C2H6 C3H8 C4H10 C5+ C2+ (5-30%)、N2 CO2 H20 H2S 少量、He Ar Xer微量。

在C6+ 的组分中，还包括：①环烷烃（甲基环戊烷、环己烷等）②芳烃（苯、甲苯、二甲苯等）；少数天然气中含大量的非烃组分，甚至主要成分是非烃气体。

天然气体积计量的参比条件：参比条件简写备注温度压力0℃101.325kPa Nm3，m3(0℃) 我国《城镇燃气设计规范》采用20℃101.325kPa m3 我国大部分采用15.6℃101.325kPa m3(15.6℃)，m3(15℃) 外国采用天然气的相特性：烃类的相态特性：纯组分的P-T图：FH－气、固相平衡线；HD－固、液相平衡线；HC－气、液相平衡线；H点－三相点、C点－临界点（Pc,Tc)，气体、过热蒸汽、超临界流体的区别。

两组分及多组分体系：①M点温度：气、液能够平衡共存的最高温度，称为临界冷凝温度（T M）。

②N点压力：气、液能够平衡共存的最高压力，称为临界冷凝压力（P N）③TM-TC、PN-PC并不重合④反凝析现象：由于两组分体系的临界点C、临界冷凝温度点M和临界冷凝压力点N并不重合，因而在临界点附近的相包络区内会出现反凝析现象或反气化现象，即在等温下降低压力时会使蒸汽冷凝（JH），而在等压下升高温度时可以析出液体（LK）。

相特性的实际应用：原油储层：在泡点线上边，储层为液体，即原油层。

凝析气储层：在露点线外，气体储层，开采中（降压）有液体析出所以叫凝析气储层。

天然气储层：DD’线有液体析出，称为富天然气层；EE’线为“干”（或“贫”）天然气层。

AA是低压气油比的普通原油开采过程，当流体压力、温度按AA线变化低于泡点线后就进入两相区，因而会有气体从原油中逸出；BB是高气油比的原油开采过程，当流体压力、温度按BB线变化进入两相区后将会有较多的气体逸出；CC是反凝析流体的开采过程，采出的流体称为凝析气。

四种天然气的常规分类天然气是一种重要的能源资源，在现代工业和生活中有广泛的应用。

根据其组成和特性的不同，可以将天然气分为四种常规分类，分别是油田天然气、油页岩气、煤层气和生物质气。

接下来，我们将对这四种天然气进行详细介绍。

一、油田天然气油田天然气是指在石油开采过程中伴随石油一同产出的气体，其主要成分是甲烷。

油田天然气的储量丰富，开发利用具有较高经济价值。

它通常通过钻井、抽吸或压力释放等方法进行开采，然后经过脱硫、脱水等处理工艺，以提高其纯度和质量。

油田天然气广泛用于工业生产、城市供暖和发电等领域。

二、油页岩气油页岩气是指存在于页岩层中的天然气，其主要成分也是甲烷。

与传统的油气藏不同，油页岩气的储集层是由岩石中的页岩构成，气体储存在岩石的微孔和裂隙中。

油页岩气的开采一般采用水平井和压裂技术，通过水平井在页岩层中进行钻探，再利用压裂技术将岩石裂缝扩大，释放出储存的气体。

油页岩气作为一种新兴的能源资源，具有储量大、分布广和开采技术成熟等优势。

三、煤层气煤层气是指储存在煤层中的天然气，其主要成分包括甲烷、乙烷等。

煤层气的形成是在地质历史长期作用下，煤中的有机质经过压力和温度的作用，转化为天然气。

煤层气的开采通过钻井和抽采等方法进行，开采过程中还可以利用煤层气压力驱动煤矿瓦斯的抽采，实现煤与气的联合开采。

煤层气具有储量大、分布广、资源丰富等特点，被广泛应用于燃料、化工和发电等领域。

四、生物质气生物质气是指以生物质为原料通过热解或发酵等方式生产的气体燃料，其主要成分是甲烷、一氧化碳和氢气等。

生物质气的原料可以包括农作物秸秆、木材废弃物、食品加工废弃物等。

生物质气的生产过程中不仅可以获得气体燃料，还可以得到有机肥料和生物质炭等副产品。

生物质气作为一种可再生能源，具有环保、可持续发展等优势，被广泛应用于农村烹饪、工业热力和发电等领域。

总结起来，四种常规分类的天然气在成分、储量和开采方式上存在差异，但它们都是重要的能源资源。