天然气和煤层气-页岩气区别
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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,