天然气和煤层气-页岩气区别
瓦斯和天然气的区别
瓦斯和天然气的区别瓦斯和天然气的区别1、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。
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。
瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。
2、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)。
而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。
1、瓦斯是无色、无味的气体,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/立方米,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。
瓦斯是一般民众对气体燃料的通称,可分为液化石油气与天然气、煤气三大类。
2、天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中,包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等,也有少量出于煤层。
它是优质燃料和化工原料。
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。
瓦斯气与天然气的区别天然气主要成分为甲烷,主要存在于油田和天然气田,甲烷是无色、无味、无毒、易燃、易爆的气体,沸点为-161.49℃,甲烷对空气的重量比是0.54。
甲烷溶解度很小,在20℃、0.1千帕时,100单位体积的水,只能溶解3个单位体积的甲烷。
又名沼气如果空气中瓦斯的浓度在5.5%至16%时,有明火的情况下就能发生爆炸。
瓦斯爆炸会产生高温、高压、冲击波,并放出有毒气体。
这种有毒气体大部分就是一氧化碳,因为瓦斯爆炸时,甲烷有一部分是不完全燃烧的。
探讨煤层气和页岩气的对比问题
探讨煤层气和页岩气的对比问题一前言当前,煤层气/页岩气开发的过程中,很多开发队伍没有考虑到地质条件的特殊性,导致后期开发问题重重,所以,新一步分析煤层气/页岩气开发的地质条件很有必要。
二煤层气/页岩气开发地质条件页岩气与煤层气一样都属于自生自储式的非常规天然气。
煤层气是主要以吸附状态赋存于煤层中的非常规天然气;而页岩气(ShaleGas)是主要以吸附和游离状态赋存于富含有机质页岩/泥岩中的非常规天然气。
煤层气/页岩气的解吸与吸附是可逆过程,在温度、压力条件变化下相互转化。
富含有机质的页岩,在地质作用下,生成的大量烃类(油、气),部分被排出、运移到渗透性岩层(如砂岩、碳酸盐岩等)中,聚集形成了构造、岩性等油气藏,其余部分仍滞留在页岩中,富集形成页岩气藏。
1.煤层气/页岩气成藏地质条件常规天然气有生、储、盖、运、圈、保基本成藏地质条件;而煤层气/页岩气赋存于煤层/页岩中的一种自生自储式非常规天然气,其富集成藏主要取决于“生、储、保”基本地质条件是否存在、质量好坏以及相互之间的配合关系。
煤层气/页岩气开发地质条件不仅决定于煤层气/页岩气成藏地质条件,还取决于煤层气/页岩气赋存环境条件以及煤层气/页岩气开发工程力学条件,它们在煤层气/页岩气开发过程中缺一不可,且相互联系。
煤层气/页岩气成藏地质条件包括生气条件、储气条件和保存条件,这些因素相互耦合作用从而决定了煤层气/页岩气在储层中的富集程度,并控制煤层气/页岩气开发效果。
2.煤层气/页岩气赋存环境条件煤/页岩储层处在特定的环境条件(地应力、地温和地下水)之中,赋存环境因素是地球内能以不同形式在地壳上的表现,煤层气/页岩气开发地质条件受控于地应力场、地下水压力场和地温场等多场耦合作用。
煤层气与页岩气主要以3种形式赋存在煤/页岩层中,即吸附在煤/页岩基质孔隙表面上的吸附状态,分布在煤/页岩的孔隙及裂隙内呈游离状态和溶解在煤/页岩水中呈溶解状态。
煤层气的赋存状态随不同煤化程度有较大差异,并随赋存环境条件而发生变化。
煤层气与页岩气的对比
赋存方式 存在于煤岩的微孔隙和微裂隙中
存在于页/泥岩的微孔隙和微裂隙中
成藏特点 自生、自储、自保
自生、自储、自保
分布特点 具有生气能力的煤岩内部
盆地古沉降—沉积中心,及斜坡
埋藏方式 开采特点 勘探有利区 储集介质
盖层条件
一般大于 300 米
可以 200 米及以下(最浅 8.2 米)
排气降压解析开采
排气降压解析开采
1、煤层气 俗称瓦斯,又名煤层甲烷,是与煤伴生、共生的气体资源,其主要 成份为甲烷,含量组成为 80%~99%,其次含有少量的 CO2、N2、H2、 SO2、C2H6 等气体。在常温下其热值为 34—37 兆焦/每立方米(MJ/M), 与天然气的热值相当,是一种很好的高效清洁气体燃料。煤层气主要以 吸附态赋存于煤层孔隙表面或填隙于煤层结构内部,另外煤层裂隙与煤 层水中存在少许游离气与溶解气。煤层孔隙及裂隙中的煤层气与煤层水 形成特殊的水动力系统,只有当储层压力低于解吸压力时,煤层气才能 解吸出来。 2、页岩气 是从富有机质页岩地层系统中开采出来的天然气,是位于暗色泥页 岩或高碳泥页岩中,主体上以吸附和游离状态同时赋存于具有生烃能力 的泥岩、页岩等地层中的天然气聚集。页岩气开发虽然产能低,但具有 开采寿命长和生产周期长的优点。由于含气页岩分布范围广、厚度大,
-3-
圈闭条件
分布特点 源岩及储层厚 度
煤层气以吸附作用为主,游离气和溶解 气比例很小,因此可以不需要通常的圈 闭存在 分布在具有生气能力的煤岩内部,具有 广布性
厚度大的煤层有利于煤层气的富集
页岩气藏形成于烃源岩层内,气藏范围可近似等 于生气源岩面积,不需要常规意义上的圈闭
通常位于或接近于盆地的沉降—沉积中心处,具 有广布性。 页岩气的富集需要源岩超过一定厚度,是富集的 主要影响因素
煤层气与常规天然气对比
CBM
区域盖层 储层
Q供
天然气运聚动平衡地质概念模型 天然气藏的形成是动态平衡过程,供给和散失始终同时进行。 只有当Q供>= Q散时,气藏才能够形成并保存。
三、成藏过程与富集机制
动态平衡控制气藏聚集量
生气量
CBM
缓慢受热成熟型
总量很大,生气时间长
Q散> Q供,聚集量小,不利于成藏
时间
生气量
早期快熟型
李雅庄 恩洪
Ro(%)
0.6
0.4
-250
新集 沁水
0.2 0.0
-80
-150 0 / 00 -200 W, O -250 M
-70
)
d 13
-60
C1(PDB, 0/
-50
-40
00 )
-30
-300
C dD
H4
(S
-300 -85 -75 -65 -55 -45
热降解气 热降解气
-35 -25
源岩母质 源岩演化程度
CBM
后期改造作用
解吸作用 生物作用 水动力作用
解吸作用
CBM
解析过程中碳同位素变化图(数据来源:戴金星,1986) 样品:冀中苏桥13井山西组煤芯(Ro=0.61%) -30 -32 -34 -36 -38 -40 -42 -44 -46 -48 第一瓶气 第二瓶气 第三瓶气 第四瓶气
宋 岩 柳少波 Yan Song Shaobo Liu
中国石油天然气集团公司 盆地构造与油气成藏重点实验室
Key Laboratory of Basin Structure & Hydrocarbon Accumulation (KLBSHA) of CNPC Oct, 2009 Beijing
煤层气与常规天然气比较
煤层气与常规天然气比较一、特点比较1、相同点①气体成分大体相同:煤层气主要由95%以上的甲烷组成,另外5%的气体一般是CO2或氮气,;而天然气成分也主要是甲烷,其余的成分变化较大。
② 用途相同:两种气体均是优质能源和化工原料,可以混输混用。
2、不同点① 煤层气基本不含碳二以上的重烃,产出时不含无机杂质,天然气一般含有含碳二以上的重烃,产出时含无机杂质;② 在地下存在方式不同,煤层气主要是以大分子团的吸附状态存在于煤层中,而天然气主要是以游离气体状态存在于砂岩或灰岩中;③ 生产方式、产量曲线不同。
煤层气是通过排水降低地层压力,使煤层气在煤层中解吸-扩散-流动采出地面,而天然气主要是靠自身的正压产出;煤层气初期产量低,但生产周期长,可达20-30年,天然气初期产量高,生产周期一般在8年左右;④ 煤层气又称煤矿井斯,是煤矿生产安全的主要威胁,同时煤层气的资源量又直接与采煤相关,采煤之前如不先采气,随着采煤过程煤层气就排放到大气中,据有关统计,我国每年随煤炭开采而减少资源量190亿m3以上,而天然气资源量受其他采矿活动影响较小,可以有计划地控制。
二、储藏方式比较常规气藏煤层气储层1、埋深有深有浅,一般大于1500米一般小于1500米2、资源量计算不可靠较可靠3、勘探开发开发模式滚动勘探开发或先勘探后开发滚动勘探开发4、储气方式圈闭,游离气吸附于煤系地层中(大部分)5、气成分烃类气体,主要是C1—C495%以上是甲烷6、储层孔隙结构多为单孔隙结构,双孔隙结构,微孔和裂隙发育7、渗透性渗透率较高,对应力不敏感渗透率较低,对应力敏感8、开采范围在圈闭范围内大面积连片开采9、井距大,可采用单井,一般用少量生产井开采小,必须采用井网,井的数量较多10、储层压力超压或常压欠压或常压11、产出机理气体在自然压力下向井筒渗流,井口压力大需要排水降压,气体在压力下降后解吸,在微孔中扩散,然后经裂隙渗流到井筒12、初期单井产量高低13、增产措施一般不需要一定需要14、钻井及生产工艺较简单较复杂,需要人工提升排水采气。
页岩气
水力压裂法
• 所谓水力压裂法就是开采页岩油气时所使用的一种钻井技术,主 要目标是令油气井增产。原理就是利用地面高压泵,将大量化学 物质掺杂水、沙子、石子制成压裂液,再灌进岩石深处并压裂岩 石,最终释放出石油或天然气。当前,这项技术对天然气井增产 效果更为明显。这项技术在美国最早于1946年被堪萨斯州所采用。 • 水力压裂法遭抨击的主要原因在于:每次液压破碎都需要数百万 吨水,而页岩油气井通常位于较为干旱的地区。 • 此外,灌输进地层的水中需要添加大量化学物质,因此可能会对 地下水造成污染,而出油气的过程还将附带排出有害空气污染物。
发展历史
页岩气的开采发端于美国,此后美国在页岩气的勘探、开采以及商 业化应用上走在了全球的前列。1821年,美国纽约州弗里多尼亚天 然气矿井中首次开采出页岩气,到今天,页岩气的开采已经有近2 个世纪的时间。上世纪30年代,水平钻探技术应用于页岩气开采中, 1947年,美国泛美石油股份公司在页岩气气井中第一次使用压裂法, 这成为以后页岩气开采最常用的方法。
储量及分布
2013年美国能源信息署发布了全球页岩气评价报告,包括美国在内 的42个国家页岩气技术可采资源量为206.56万亿立方米,主要分布 在北美洲、亚太地区、南美、中东和北非地区。中国位居全球页岩 气技术可采资源量第一,分布区域有上扬子及滇黔桂区、华北及东 北区、中下扬子及东南区、西北区。 中国(36 万亿立方米,约占20%)、美国(24 万亿立方米,约占 13%)、阿根廷、墨西哥和南非
页岩气
页岩
页岩由黏土脱水胶结而成的岩石。以黏土类矿物(高岭石、水 云母等)为主,具有明显的薄层构造。按成分不同,分炭质页 岩、钙质页岩、砂质页岩、硅质页岩等。其中硅质页岩强度稍 大,其余的较软弱。
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。
煤层气藏与天然气藏
由于煤层气的生产动态受煤层的吸附特性和扩散作用控制,其动态 规律比常规砂岩气井的要复杂得多。在气产量上升和稳定阶段,其 产量随时间的变化规律也与常规气井的不同,很难用一个简单的动 态模型说明其生产动态过程,一般需要使用在常规黑油裂缝模型上 改进的煤层气藏模型。当煤井进入递减阶段,地层中的水接近束缚 水饱和度,产水量很少,可以看成是一口产少量水的干气井。从而一 些常规气井的分析方法可以用于计算煤层气井的产气量。 3 其它方面的差异 3.1 储量评价 煤层气储量是煤层气藏勘探开发的基础,正确地计算煤层气储量是 开发过程中一项重要工作。常用于储量计算的方法有容积法和物 质平衡法。由于在煤层气藏中气体以近似于液态的吸附相存储于 煤中,这时的常规气藏的孔隙体积法不能用于煤层气藏的储量计算。 煤层气和煤资源的估计直接与净煤厚度、含气量、煤密度、和灰 分量有关,而与煤阶、结构、水文和地形有间接关系。储量计算可 采用下面的Scott公式
3.2 生产曲线 与常规砂岩储层的下降曲线有所不同,煤储层的生产曲线为负下降曲线,即 产气量先上升,达到高峰后再缓慢下降,可持续很长的开采期。 3.3 压裂 对于常规砂岩储层,只有当渗透率很低时,才需进行压裂,从而产生新的裂 缝,处理压力也较低; 煤储层则一般都需要压裂,使得原有裂缝变宽,其处理 压力较高,压裂液滤失量也较大。 3.4 井间干扰 在常规砂岩气藏中,井间干扰表现为通过邻井注气,保持地层压力以达到稳 产。而煤层气藏的井间干扰主要表现为通过邻井排水加速压力均衡下降, 产出更多的气。另外,泥浆和水泥对煤储层的伤害要比常规储层严重得多, 应尽力避免。 综上,煤层气藏与常规气藏不同之处: (1)地质特征差异较大。煤层气藏属于流体圈闭气藏,煤储层既是生产层又 是储气层,且为双重孔隙结构(独特的割理系统),这为合理地采用钻井、完 井等作业方法进行煤层气藏开采提供了有利的帮助。 (2)储层特征参数较低。渗透率、孔隙度等与常规颀长相比很低,参数煤储 层的储气能力小,这对煤储层的开采方式以及在气藏工程研究提供了更多 的理论依据。 (3)煤层气具有特殊的运移机理。煤层气主要以吸附方式存储于煤层;以扩 散形式进入微裂缝;在自然裂缝中流动遵循达西定律。
页岩气和天然气的区别
页岩气和天然气的区别
1、介质不同。
页岩气较深,需要干酪根,就是生气源,而且要上覆地层能封住,要想经济开采最好自然裂缝发育。
天然气通过不同的储存机制(在裂缝孔隙中的游离气或吸附气)储存于页岩中。
所以相对来说天然气的开采要比页岩气更加的简单,现在我们可以见到很多地方大规模开采天然气,但是基本没什么地方能过大规模的去开采页岩气。
2、开采要求技术不同。
页岩气的开采技术要求很高,目前在我们国家可以见到很多开采天然气的,但是基本见不到开采页岩气的,目前开采页岩气技术最成熟的国家是美国,其他国家的页岩气开采技术都还不够完善,主要原因就是开采页岩气的时候,要用到很多技术,这些技术目前是被美国垄断的,而天然气的开采已经这么久了,开采技术已经不是什么大秘密了。
天然气、煤层气、页岩气成藏特征及成藏机理对比
面来对比研究常规天然气藏、煤层气藏以及页岩气藏的 成藏特征。
(1)气体来源。煤层气、页岩气和常规天然气都来自 于生物气或热成熟气,其中常规天然气还可以是原油裂 解气。
参考文献: 【1】王红岩,张建博等.中国煤层气富集成藏规律【J】. 天然气工业,2004,24(5):ll~13. 【2】张金川,徐波等.中国页岩气资源勘探潜力[J】. 天然气工业,2008,28(6):136~140. 【3】陈更生,董大忠等.页岩气藏形成机理与富集规 律初探【J】.天然气工业,2009,29(5):17~21. 【4】徐波等.页岩气和根缘气成藏特征及成藏机理对 比研究【J】.石油天然气学报,2009,31(1):26~30. [5】薛会等.天然气机理类型及其分布【J】.地球科学 与环境学报,2006,28(2):53~57.
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10.薛会.张金川.刘丽芳.卞昌蓉 天然气机理类型及其分布 2006(2)
页岩气、煤层气和常规气藏地层物性对比研究
目录
一.煤层气、页岩气 简介
煤层气 页岩气
二.储层岩石(气藏) 的物理性质对比
烃类组成的对比 岩石的类型透性对比
三.改变储层物理性质 的工艺方法
注气开采工艺 地层压裂工艺
一.煤层气、页岩气 简介
页岩气
非常规 油气藏
煤层气(一.煤层气、页岩气简介)
• 形成
不同煤类的产气量和吸附能力
煤炭源于陆生高等植物,煤的原始有机物质主要是碳水化合物、木质 素,成煤作用由泥炭化和煤化作用2个阶段完成。由植物-泥炭-褐煤-烟煤-无 烟煤,是经过未成岩-成岩-变质作用-泥炭化-煤化的全过程。 泥炭化阶段 (成岩期前),有机质在低温(<50℃) 和近地表氧化环境中,由于细菌的作 用,生成少量甲烷及二氧化碳,呈水溶状态或游离状态而散失。 褐煤阶段已 经进入成岩阶段,属煤化作用的未变质阶段。此期是干酪根的未成熟期,地 温在50℃左右,镜质体反射率Ro≈0.5%,有机质热降解作用已经开始并且逐 步加深,生物化学作用逐步减弱,主要生成甲烷及其他挥发物。 烟煤阶段的 长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤属煤化作用的低-中变质阶段, Ro为 0.5%~2.0%。此期是干酪根的成熟期,已经进入生油门限,沉积物埋深达到 1000~4 500m ,地温达50~150℃,有机质经过热降解,有重烃、轻烃、甲 烷及其他挥发物产出。 煤化作用的后期是高变质阶段,一般将贫煤与无烟煤 划在这一阶段, Ro>2.0%,此期是干酪根(*备注)过成熟期,地温>150℃,埋深 >4500m,热降解产物主要是甲烷。
页岩气(一.煤层气、页岩气简介)
• 形成
页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,主体位于暗色泥页岩或高碳泥 页岩中,页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及 粉砂质岩类夹层中的天然气,它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体 上以游离相态(大约50%)存在于裂缝、孔隙及其它储集空间,以吸附状态 (大约50%)存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面,极少量以溶解状态储存于 干酪根、沥青质及石油中。天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、 泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中。天然气生成之后,在源岩层内的就近聚集, 表现为典型的原地成藏模式,与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。与常规 储层气藏不同,页岩既是天然气生成的源岩,也是聚集和保存天然气的储层 和盖层。因此,有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发 育条件。
天然气和煤层气,页岩气区别
天然气和煤层气,页岩气区别主要有四点区别:1储集机理不同常规天然气以自由状态储存在储层孔隙中。
当气源充足时,计算得出:量主要与孔隙空间的大小有关。
煤层气则以吸附状态赋存在孔隙的表面之上,其据计量与煤层的吸附性密切相关。
2成藏过程不同常规天然气从烃源岩中生成后,经过一定距离的初次运移和二次运移,在储层中聚集,运移方向受流体动力场控制,即天然气主要是在浮力和流体压力的驱使下进行运移;煤层气由煤源岩生成之后直接被煤储层吸附而聚集,这种聚集不受流体动力场的控制而受温压场的控制。
3气藏边界不同常规天然气具有明显的气藏边界,气藏边界内外的天然气具有“是”和“否”性质变化;而煤层气藏与常规天然气藏最大的区别之一就是气藏边界不确定,只要有煤就有煤层气的存在,在某些地质条件下,煤层气相对富集形成煤层气藏。
因此,煤层气藏内外是含气丰度的差别,而不是有气和无气的差别。
4流体状态不同常规天然气藏和煤层气藏都有气相和水相,但它们处于不同的状态:常规天然气藏一般以气相为主,即储集空间被游离的气相所占据,存在少量束缚水,水主要以边水和底水的形式存在于气藏的边部和底部,具有统一的气-水界面;而煤储层中大的孔隙空间主要是被水所占据,水中含有一定量的溶解气,部分孔隙中存在游离气相,气藏中的大部分气体以吸附相存在,占80%以上,即煤层气藏中有吸附气、游离气和溶解气三种存在形式。
I.天然气、煤层气和页岩气之间的关系和相似性专业上把天然气称为常规天然气,而把煤层气与页岩气称为非常规天然气,其本质都它是“天然气”,即天然形成的气体。
它们都是埋藏在沉积地层中的古代生物遗骸。
通过地质作用形成的化石燃料是自然形成的清洁优质能源,这是它们的共同点。
1.常规天然气(natualgas)是一种多组分的混合气态化石燃料,主要成分是甲烷(ch4),还有少量乙烷、丙烷和丁烷。
成分相对复杂,比重约为0.65。
它比空气轻,无色无味,无毒。
2.煤层气(coalbed)俗称“瓦斯”,主要成分是甲烷,成分较简单,是基本上未运移煤层外,煤层气以吸附和游离状态存在于煤层及其围岩中。
煤层气_煤层气与页岩气的对比
煤层气与页岩气的对比一、概述煤层气和页岩气是重要的非常规资源。
目前我国的煤层气产业已实现商业化生产,但页岩气还处于试验阶段。
尽管煤层气和页岩气在气体的来源与赋存层位等方面有所不同,但是在成藏条件及开发技术方面具有一些共性。
煤层气的成藏主要是以吸附状态存在于煤层中,页岩气的成藏是以吸附或游离状态存在于高碳质泥页岩中。
煤层气和页岩气均储存于低孔低渗的储层中,它们的开采技术均包含评价技术、测试技术、钻井技术和储层改造技术等。
二、煤层气与页岩气概念1、煤层气俗称瓦斯,又名煤层甲烷,是与煤伴生、共生的气体资源,其主要成份为甲烷,含量组成为 80%~99%,其次含有少量的 CO2、N2、H2、SO2、C2H6 等气体。
在常温下其热值为34—37兆焦/每立方米(MJ/M ),与天然气的热值相当,是一种很好的高效清洁气体燃料。
煤层气主要以吸附态赋存于煤层孔隙表面或填隙于煤层结构内部,另外煤层裂隙与煤层水中存在少许游离气与溶解气。
煤层孔隙及裂隙中的煤层气与煤层水形成特殊的水动力系统,只有当储层压力低于解吸压力时,煤层气才能解吸出来。
2、页岩气是从富有机质页岩地层系统中开采出来的天然气,是位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,主体上以吸附和游离状态同时赋存于具有生烃能力的泥岩、页岩等地层中的天然气聚集。
页岩气开发虽然产能低,但具有开采寿命长和生产周期长的优点。
由于含气页岩分布范围广、厚度大,使得页岩气资源量巨大。
因而,页岩气井能够长期地以稳定的速率产气,一般开采寿 30~50 年,长者甚至能达 80 年。
三、煤层气与页岩气的成藏条件1、煤层气煤层气的成因机制主要为生物成因和热成因。
煤层气的生成与煤变质类型及煤化作用过程都有很大关系,煤变质程度低不利于煤层气藏得形成;煤变质程度太高,也不能形成煤层气藏。
所以,高、中、低变质的烟煤和无烟煤,都可以形成煤层气藏;未变质的褐煤以及超高变质的超无烟煤不能形成煤层气藏。
2、页岩气页岩气藏是“自生自储”式气藏,。
非常规油气藏的名词解释
非常规油气藏的名词解释近年来,随着传统石油和天然气资源的逐渐枯竭,人们逐渐转向开发非常规油气资源,以满足不断增长的能源需求。
非常规油气藏是指那些储量较小、提取困难或者与传统油气开采方式有较大差异的油气资源。
1.页岩气页岩气是一种储存在页岩岩石中的天然气。
与常规天然气相比,页岩气藏中的天然气无法通过岩石孔隙流动,而是以吸附态存在于岩石中。
因此,开采页岩气需要进行水平井和水力压裂技术。
水平井指的是在地下水平钻探的井眼,用以增加气体流动的接触面积。
而水力压裂则是通过注入高压水和化学添加剂来破碎岩石,释放出储存在其中的天然气。
2.煤层气煤层气是储存在煤炭岩层中的天然气。
在煤炭的形成过程中,由于植物残渣和微生物的作用,大量有机质聚集在煤层中,并逐渐转化为天然气。
与页岩气类似,煤层气的开采依赖于水平井和水力压裂技术。
此外,煤层气开采还需要特殊的排采系统来将从钻探井中抽取的天然气和瓦斯与煤层中的瓦斯分开,以确保工艺安全。
3.致密砂岩油气藏致密砂岩油气藏是指砂岩中存在的储量极低的油气藏。
砂岩是一种吸水性较低的岩石,其孔隙和裂缝较小,很难形成持续的油气运移途径。
因此,致密砂岩油气藏的开发需要采用水平井和压裂技术。
但与页岩气和煤层气不同的是,致密砂岩油气藏开采主要是以液态油和天然气的形式存在。
4.油砂油砂是一种由碎石、砂和粘土组成的岩石,其中含有油质颗粒。
这些颗粒中的油质是化石燃料的前体,通过加热和化学处理可以转化为石油。
油砂主要存在于加拿大、委内瑞拉等国家。
由于油砂中的油质颗粒与沙石结合较为紧密,开采困难且成本较高。
目前,主要的油砂开采方式是露天采矿和地下溶解等技术。
虽然油砂开采对环境造成的影响较大,但其巨大的储量使其成为重要的非常规油气资源之一。
5.深海天然气水合物深海天然气水合物是指储存在深海底部的含有甲烷和水分子的冰状物质。
当水合物受到压力和低温的影响时,甲烷分子与水分子结合形成稳定的晶体结构。
深海天然气水合物主要分布于大陆坡、陆架边缘和海底丘陵等地区。
天然气藏分类
天然气藏分类天然气藏是指地下储存丰富天然气的地层或岩石结构。
根据不同的分类标准,可以将天然气藏分为以下几类:构造圈闭气藏、岩性气藏、煤层气藏和页岩气藏。
构造圈闭气藏是指由构造变形形成的天然气储集体,常见的构造圈闭包括背斜、断层、斜坡等。
背斜构造是指地层在某一方向上出现的隆起,形成了一个圈闭,天然气通过孔隙、裂缝等储存在其中。
断层构造是指地壳中岩石层发生断裂,形成断层,断层两侧的岩石形成了天然气储集体。
斜坡构造是指地层倾斜形成的岩石层,倾斜的角度和方向对于天然气的储集和运移有重要影响。
岩性气藏是指天然气储存在岩石孔隙中的气藏。
这种气藏通常由砂岩、碳酸盐岩、页岩等岩石组成。
砂岩是一种沉积岩,具有良好的孔隙和渗透性,天然气可以通过这些孔隙储存在砂岩中。
碳酸盐岩是一种由碳酸钙或碳酸镁等化合物组成的岩石,其中含有许多小的孔隙,可以储存天然气。
页岩是一种特殊的岩石,其中含有大量的有机质,经过压力和温度的作用,有机质分解产生的天然气被困在页岩中,形成了页岩气藏。
煤层气藏是指天然气储存在煤层孔隙和煤体中的气藏。
煤层气是由煤中的有机质在地质作用下分解产生的气体,主要成分是甲烷。
煤层气的储存形式主要有吸附和解吸两种。
吸附是指天然气分子通过物理吸附作用附着在煤层孔隙和煤体表面上,形成了吸附煤层气。
解吸是指由于地层压力的减小或温度的升高,煤层中的天然气从孔隙和煤体中释放出来,形成了解吸煤层气。
页岩气藏是指天然气储存在页岩中的气藏。
页岩气主要存在于岩石的毛细孔、裂缝和微裂缝中。
毛细孔是指岩石中直径小于0.1微米的孔隙,裂缝是指岩石中因构造变形或岩石自身收缩而形成的裂缝,微裂缝是指岩石中直径在0.1-1微米之间的孔隙。
页岩气的储集主要依靠孔隙和裂缝的吸附和解吸作用。
不同类型的天然气藏具有不同的特点和开发难度。
构造圈闭气藏开发相对较容易,但储量有限;岩性气藏的气体储量大,但开采难度较大;煤层气藏的开发技术相对成熟,但储量分布不均匀;页岩气藏的储量巨大,但开采技术尚不成熟,需要进一步研究和探索。
煤层气、天然气与页岩气的区别
煤层气、天然气与页岩气的区别主要有四点区别:1.储集机理不同常规天然气是以游离状态儲集在储层的孔障空间当中,在气源充足的情况下,其据计量主要与孔腺空间的大小有关。
煤层气则以吸附状态赋存在孔赚的表面之上,其据计量与煤层的吸附性密切相关。
2成藏过程不同常规天然气由源岩生成后,经过一定距离的一次运移和二次运移在储层中聚集成藏,运移方向受流体动力场控制,即天然气主要是在浮力和流体压力的驱使下进行运移;煤层气由煤源岩生成之后直按被煤儲层吸附而聚集,这种聚集不受流体动力场的控制而受温压场的控制3气藏边界不同常規天然气有明显的气蔵边界,并且气藏边界内外天然气含气是具有“有”和“无质的变化;而煤层气藏与常规天然气藏最大的区别之一就是气藏边界不确定,只要有棵就有煤层气的存在,在某些地质条件下,煤层气相对富集形成煤层气藏。
因此,煤层气藏内外是含气丰度的差别,而不是有气和无气的差别4流体状态不同常规天然气藏和煤层气藏都有气、水两相存在,但二者所处的状态不同:常規天然气藏一般以气相为主,即储集空间被游离的气相所占据,存在少量東水,水主要以边水和底水的形式存在于气藏的边郡和底部,具有统一的气-水界面:而煤储层中大的孔空间主要是被水所占据,水中含有一定量的溶解气,部分孔中存在游离气相。
气藏中的大部分气体以吸附相存在,占8096以上,即煤层气藏中有吸附气、游离气和溶解气三种存在形式。
一、天然气、煤层气、页岩气之间关系与相同点专业上把天然气称为常规天然气,而把煤层气与页岩气称为非常规天然气,其本质都是“天然气”即天然形成之气,他们都是古老生物遗体埋藏于沉积地层中,通过地质作用形成的化石燃料,都是自然形成的洁净、优质能源,这是他们的共同点。
1.常规天然气(Natual gas)是一种多组分的混合气态化石燃料,主要成分是甲烷(CH4)另有少量乙烷、丙烷和丁烷,成分相对复杂。
比重约0.65,比空气轻,具有无色、无味、无毒之特性。
2.煤层气(coalbed)俗称“瓦斯”,主要成分是甲烷,成分较简单,是基本上末运移出煤层,以吸附、游离状态赋存于煤层及其围岩中的煤层气。
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主要有四点区别:
1 储集机理不同
常规天然气是以游离状态储集在储层的孔隙空间当中,在气源充足的情况下,其据计量主要与孔隙空间的大小有关。
煤层气则以吸附状态赋存在孔隙的表面之上,其据计量与煤层的吸附性密切相关。
2 成藏过程不同
常规天然气由源岩生成后,经过一定距离的一次运移和二次运移在储层中聚集成藏,运移方向受流体动力场控制,即天然气主要是在浮力和流体压力的驱使下进行运移;煤层气由煤源岩生成之后直接被煤储层吸附而聚集,这种聚集不受流体动力场的控制而受温压场的控制。
3 气藏边界不同
常规天然气有明显的气藏边界,并且气藏边界内外天然气含气是具有“有”和“无”质的变化;而煤层气藏与常规天然气藏最大的区别之一就是气藏边界不确定,只要有煤就有煤层气的存在,在某些地质条件下,煤层气相对富集形成煤层气藏。
因此,煤层气藏内外是含气丰度的差别,而不是有气和无气的差别。
4 流体状态不同
常规天然气藏和煤层气藏都有气、水两相存在,但二者所处的状态不同:常规天然气藏一般以气相为主,即储集空间被游离的气相所占据,存在少量束缚水,水主要以边水和底水的形式存在于气藏的边部和底部,具有统一的气-水界面;而煤储层中大的孔隙空间主要是被水所占据,水中含有一定量的溶解气,部分孔隙中存在游离气相,气藏中的大部分气体以吸附相存在,占80%以上,即煤层气藏中有吸附气、游离气和溶解气三种存在形式。
一. 天然气、煤层气、页岩气之间关系与相同点
专业上把天然气称为常规天然气,而把煤层气与页岩气称为非常规天然气,其本质都是“天然气”即天然形成之气,他们都是古老生物遗体埋藏于沉积地层中,通过地质作用形成的化石燃料,都是自然形成的洁净、优质能源,这是他们的共同点。
1.常规天然气(Natual gas)是一种多组分的混合气态化石燃料,主要成分是甲烷(CH4),
另有少量乙烷、丙烷和丁烷,成分相对复杂,比重约0.65,比空气轻,具有无色、无味、无毒之特性。
2.煤层气(coalbed)俗称“瓦斯”,主要成分是甲烷,成分较简单,是基本上未运移出煤层,以吸附、游离状态赋存于煤层及其围岩中的煤层气。
其热值是通用煤的2到5倍,燃烧后几乎没有污染物。
3.岩层气(shale gas)是从页岩层中开采出来的天然气,成分以甲烷为主。
二.天然气、煤层气、页岩气三者之间的差异点
1.常规天然气以游离赋存为主,蕴藏在地下多孔隙岩层中,主要存在于油田和天然气田,也有少量出于煤田。
其开采时一般采用自喷方式采气、排水式采气,开采技术较简单。
2.煤层气赋存特点是在成煤的过程中以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤、围岩孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。
其开采一般有两种方式:一是地面钻井开采;二是井下瓦斯抽放系统抽出,相对天然气开采程度大一点。
3.岩层气成藏的生烃条件及过程与常规天然气相同,页岩气藏具有自生自储的特点,页岩既是烃源岩又是储岩。
其开采难道较大(因为页岩气储集层渗透率低),主要有水平井技术和多层压裂技术。
PS.较常规天然气,页岩气具有开采寿命长和生产周期长的优点,且分布范围广,厚度大,能够长期稳定的产气,所以目前页岩气的开采技术发展蛮快的。
不同点:
1.煤层气和页岩气是天然气的一种。
还有解释常规油气藏中的天然气。
2.存在的介质不同,见楼上。
煤层气较浅,就再煤层中,页岩气较深,需要干酪根,就是生气源,而且要上覆地层能封住,要想经济开采最好自然裂缝发育,比如美国的marcellus shale
3.开采方式不同
页岩气需要大规模水利压裂
煤层气可能需要压裂,或者二氧化碳驱替,或者就正常情况生产美国的san juan basin。
美国对于页岩气的定义比较广:对于孔隙度和渗透率很低的气藏里(包括一些sandstone, dolomite)的产出气统统叫做页岩气,所以相对于国内的定义应该是非常规气藏。
煤层气
*甲烷含量>95%
*埋藏浅,300—1200 m
*渗透率低,井距小
*单井产量低(几千m3/d)
*生产年限长(20-30年)
*必须压裂,提高单井产量
*产出方式:吸附气,排水-降压-解吸
天然气
*甲烷和重烃等烃类气体
*埋藏深,>1500m
*渗透率高,井距大
*单井产量高(~几十万m3/d)
*生产年限短(8-10年)
*储层压力大,自喷
*生产方式:游离气,在储层压力作用下直接流向井筒
煤层气与常规天然气的异同点是什么?
从广义的定义来说,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、生物圈和岩石圈中各种自然过程形成的气体。
而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,主要存在于油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气中。
天然气又可分为伴生气和非伴生气两种。
伴随原油共生,与原油同时被采出的油田气叫伴生气;非伴生气包括纯气田天然气和凝析气田天然气两种,在地层中都以气态存在。
凝析气田天然气从地层流出井口后,随着压力和温度的下降,分离为气液两相,气相是凝析气田天然气,液相是凝析液,
叫凝析油。
煤层气(Coalbed Methane(CBM)),由于其独特的赋存状态——以吸附态为主,非常规储层——典型的自生自储、多重孔渗的有机储层,特有的产出机理——排水-降压-解吸-采气等特征,因此煤层气被称之为非常规天然气。
煤层气与常规天然气相比,主要有以下异同点。
一、相同点
1. 气体主要成分大体相同:煤层气主要由95%以上的甲烷组成,另外5%的气体一般是CO2或N2;而天然气成分也以甲烷为主,其余的成分变化较大。
2. 用途相同:两种气体均是优质能源和化工原料,可以混输混用。
二、不同点
1. 煤层气基本不含碳2以上的烃,产出时不含无机杂质,天然气一般含有含碳2以上的烃,产出时含无机杂质。
2. 煤层气源于煤层又赋存于煤层之中,可谓“自生自储”;天然气源于烃源岩(泥岩、灰岩、煤层),大多数经运移聚集在储集岩中(砂岩、灰岩等),可谓“他生他储”。
3. 煤层气主要以吸附形式赋存于煤孔隙介质中;而天然气主要以游离态方式存在。
4. 储层孔、渗特征。
煤层气多为双孔隙结构,微孔和裂隙发育,渗透率较低,对应力敏感;天然气多为单孔隙结构,渗透率较高,对应力不敏感。
5. 生产方式。
煤层气是通过排水降低地层压力,使煤层气在煤层中解吸-扩散-流动采出地面,需要排水降压,气体在压力下降后解吸,在微孔中扩散,然后经裂隙渗流到井筒;而天然气主要是在自然压力下向井筒渗流,井口压力大。
6. 开采范围。
煤层气大面积连片开采,必须采用井网,井的数量较多,井距小;天然气在圈闭范围内,可采用单井,一般用少量生产井开采,井距大。
7. 煤层气的资源量与采煤相关,采煤之前如不先采气,随着采煤过程煤层气就排放到大气中;而天然气资源量受其他采矿活动影响较小,可以有计划地控制。
8. 非均质性不同。
煤储层的非均质性远大于天然气储层。
9. 储层强度不同。
煤层的抗压抗剪强度、密度等远小于砂岩、灰岩。
10. 勘探风险不同。
一定深度厚度的煤层或多或少都存在煤层气,煤层气田有时不是勘探出来的,是经济和社会发展的需要,定义出来的。
一个天然气田的发现向撞大运一样,
很难。
11. 储量评估不同。
由于煤储层的非均质性太强,一些天然气的评估方法方式并不适用于煤储层。
12. 埋藏深度不同。
煤层气一般小于2000米,天然气一般大于2000米。
13. 生产周期不同。
煤层气单井排采产量低,周期长,天然气单井产量高,周期短。
14. 施工成本不同。
天然气单井成本是煤层气单井成本的十几倍到几十倍,甚至上百倍。