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天然气勘探与开发

天然气作为燃料和工业原料广泛用于当代社会各个领域,是一种最廉价的环保型清洁能源,在经济快速发展中的作用日益重要,也是当今世界能源发展一个特点。加速发展天然气工业,要求不断增加天然气储量。为此,首先要加强天然气勘探工作,建立专业管理机构、增加勘探投资、加强科学研究、扩大勘探领域和提高勘探效率,不断发现新气田。

气田Gas field
经过勘探探明地下有气藏存在,含气面积范围内的区域,称为气田。在一个气田范围内,可能存在一个或多个气藏。例如我国四川盆地卧龙河气田有4个工业性大型气藏,而塔里木盆地中克拉2气田,目前只发现一个古近系特大型气藏。
天然气区Natural Gas region
在含油气盆地中,某一区域范围内,主要存在天然气田,并以开发天然气为主,这个区域称为天然气区。例如世界上最大的含油气区在俄罗斯的西西伯利亚地区,其北部是天然气区,南部是油区。我国的四川盆地、陕甘宁盆地、青海涩北盆地、东海盆地、南海北部湾莺歌海地区等主要都是天然气区。
天然气资源Natural Gas Resources
天然气资源广泛存在于地层中,在标准条件下为气体状态。其组成主要为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等烃类,还可能含有一些氮、二氧化碳、硫化氢及微量氦、氩等惰性气体。天然气是一种环保型的清洁能源。
天然气资源有气层气、原油溶解气、水溶气、煤层气、水合物气等五种类型。
气层气资源Gas Resource of Gas Reservoirs
在具有储集条件的地层中,以自由气形态存在的天然气,称为气层气资源。这类天然气有纯气藏气、凝析气和带油环气藏或油藏气顶。当前世界各国勘探开发的天然气资源最主要的是气层气。
油田溶解气资源Solution Gas Resource of Oil Fields
油藏中的原油是烃类混合物,都或多或少溶解一定量的烃类气体(它们主要是标准条件下为气体状态的甲烷至丁烷),这类天然气称为油田溶解气资源。地面油罐中获得1m3稳定原油(又称脱气原油)所释放出来的溶解气体积(m3),称为溶解气油比。而地下1m3原油到地面经分离释放气体后体积收缩,地层条件下1m3原油与其在地面的稳定原油体积之比,称为原油体积系数。不同油藏原油的溶解气油比通常在10~700m3/m3范围,~。气油比和体积系数越高,原油含气量越多。
煤层气资源CoalBed Gas Resources
煤层气是与煤层共生共存的天然气。它储藏在煤层的空隙、缝隙中,其成分主要是甲烷,亦称甲烷气,俗称瓦斯气,与干气藏的气体组成和性质基本一致。
煤藏形成过程中都要产生大量烃类气体,其中很大部分在地下运移到储集层中,形成天然气藏,这种天然气藏称为煤层天然气藏。其运移过程中没有遇到具有保存条件的构造,就散失在地层或大气中。剩余保存在煤层中的气体,就是煤层气。
采煤作业时,收集这部分天然气加以利用比较困难,一般都要采取排气措施,避免引起瓦斯爆炸。
1977年美国圣胡安盆地锡达希尔煤层气田投入开采,生产井400多口,井深700~1220m,×104m3/d。目前美国煤层气生产井有5000多口,年产量140×108m3/a以上。20世纪80年代,我国对煤成气的开发方法和开采技术开展了研究和矿场试验。煤成气的开采利用,不仅有利于经济发展,而且对煤层开采的安全也创造了有利条件。
水溶气资源Solution Gas Resources of Water Layers
地层深部储水层水中往往溶解一些天然气,这种天然气称为水溶气。水溶气来源主要是在油气生成、运移和储集过程中经过含水层,在水层压力、温度条件下,一部分气体溶解于水中。因此与油气田相关的地层水中都有水溶气资源存在。
地层水中含气量的测定与原油溶解气相类似,用高压物性装置取地层水样,在实验室测定气、水量及其组成和物性,确定原始天然气溶解度和体积系数。地层水中天然气溶解度与地层压力、温度有关。实验表明,在压力5~,温度40~120℃范围内,天然气溶解度在1~。但据文献报导,在克尔钦丰岛异常高压带含水层取样分析结果,在2200~~206m3/m3。
据有关研究报导,地球上水溶气资源非常丰富,全世界含油气盆地中水溶性天然气资源量约为33837´1012m3,比气层气资源量(293´1012m3)大115倍,其中亚洲为8717´1012m3占26%。
日本水溶性天然气资源遍布全国,开采利用很早。1979年采气井940口,´108m3/a,累计采气137´108m3。
-1 天然气水