石油与天然气地质学----1~2.doc

第二节天然气
       天然气:广义上指岩石圈中存在的一切天然生成的气体。石油地质学中研究的主要是沉积圈中以烃类为主的天然气。
一、天然气的产出类型
    按天然气的成因可分为有机成因气和无机成因气;
    按天然气存在的相态可以分为游离气、溶解气、吸附气和固态气水化合物;
    依天然气分布特征可分为聚集型和分散型;
    依天然气与石油产出的关系分为伴生气和非伴生气。
    按照天然气的成分可分为烃类气体和非烃类气体。
    (一)聚集型天然气
     1、气顶气:与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态产出的天然气。
以烃类为主,除大量的甲烷外,还有重烃气体和轻组分的液态烃,
少量氮气和二氧化碳凝析气:当地下温度、压力超过临界条件后,
由液态烃逆蒸发而形成的气体。开采出来后,由于地表压力、温
度较低,按照逆凝结规律而逆凝结为轻质油即凝析油。
    2、气藏气:单独聚集的天然气。可分为干气气藏和湿气气藏。
    干气气藏:甲烷含量大于95%,重烃气体含量少,采到地表
也是气体。
    湿气气藏:含较多的甲烷,还有乙、丙、丁烷液态烃,还
溶解了戊、己烷等,重烃含量大于5%,采到地表除含较多气体
外,还凝结出许多液态气体。
    3、凝析气:当地下温度、压力超过临界条件后,由液态烃
逆蒸发而形成的气体。开采出来后,由于地表压力、温度较低,
按照逆凝结规律而逆凝结为轻质油即凝析油。
    凝析气藏的形成
    烃类纯物质的相态:在温度一定时,随压力增加,体积缩小,到达
露点A后,压力不变而体积继续缩小,直到泡点B后,压力增大体积变化
甚微,露点A为开始液化的点,泡点B为完全液化的点,A-B为气液两相
共存区段,其对应的压力为饱和蒸汽压,大小取决与温度,温度升高,
A-B线段逐渐缩小,直到临界点K。
    多组分烃类相态及凝析气藏的形成:多组分烃类物系相态图与烃类
纯物质的相态图不同,其露点线和泡点线交绘于临界点K,所围区域为气
液两相共存区,临界凝析压力点K2和临界凝析温度点K1之间为逆凝析区,
在该区内,低压条件下(B3)为气态,压力增大到(B2)后,压力增大
液相反而减小,到B1点则完全气化,这与正常蒸发概念完全相反,称为
逆蒸发,相反的过程称为逆凝结,凝析气(油)藏的形成正是逆蒸发
(逆凝结)相态转变的结果。
    临界凝析温度点K1:多组分相态中,不管压力多大,凡高于此温度便
不能形成液体。
    临界凝析压力点K2:多组分相态中,不管温度高低,凡高于此压力便
不能形成气体。
    凝析气藏和湿气气藏的区别:
    凝析油中含大量的轻质烃类,重质烃类较少,呈淡黄色,刚开采是伴
生气较多,随着气藏不断开采,伴生气越来越少;湿气气藏含的气体多,
凝析气藏含的气体少。
   (二)分散型天然气
    1、油内溶解气:溶解于石油中的天然气。
    2、水内溶解气:溶解于水中的天然气。
    3、煤层气:煤层中所含的吸附和游离状态的天然气。
    4、固态气水合物:是在冰点附近的特殊温度和压力条件下形成的固
态结晶化合物。主要分布在冻土、极地和深海沉积物分布区。
    固态气水合物是在温度高于水本身的固化温度的