石油与天然气地质学 天然气地球化学

二、天然气类型与成因综合判识
2）按产状分类
二、天然气类型与成因综合判识
（3）凝析气——指当地下温度、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，由于地表温压较低，按照逆凝结规律而形 成凝析油。
二、天然气类型与成因综合判识
气体水合物是一种特殊类型的化学物质，气体分子以物理方式封闭在膨胀了的水分 子晶格内。气体水合物是固体状态存在，它必须在高压低温条件下才能形成，这就 使气体水合物的分布只能局限在深海洋底沉积物和巨厚永冻土层的地区。
12.929 3.511 4.913 1.059 1.390 2.433 0.337 0.110 0.675 0.222 0.219 0.0702
26.810
-
临界温度 （℃）
-82.57 32.27 96.67 152.03 134.94 196.50 187.28 160.63 234.28 267.11 238.60 286.39 289.01 318.64 31.06 100.39 -146.89
一、天然气的组成与性质
不同气体临界温度与临界压力对比表
化合物
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 异丁烷 戊烷 异戊烷 新戊烷 巳烷 庚烷 环戊烷 环巳烷
苯 甲苯 二氧化碳 硫化氢
氮
沸点（℃） ( 101325Pa
） -161.49 -86.60 -42.04
-0.50 -11.72 36.07 27.88
9.50 68.73 98.43 49.25 80.72 80.09 110.63 -78.50 -60.33 -195.78
一、天然气的组成与性质
溶解度
一、天然气的组成与性质
溶解度
一、天然气的组成与性质
粘度
一、天然气的组成与性质
临界温度和压力
临界温度是指气相纯物质能维持液相的最高温度。高于临界温度 时，无论压力有多大，都不能使气态物质凝为液态。甲烷的临界 温度为-82.4℃，因此，地下甲烷除溶于石油和水中之外，呈气 态存在。在临界温度时，气态物质液化所需的最低压力称为临界 压力。
凝固点（℃）
蒸气压力
(101325Pa） (101325Pa,℃）
-182.48 -183.23 -187.69 -138.36 -159.61 -129.73 -159.91 -16.57 -95.32 -90.58 -93.84
6.54 5.53 -94.97
-82.89 -210.00
(340.228) (54.436)
一、天然气的组成与性质
（二）天然气的组成
一、天然气的组成与性质
1、烃类组成
一、天然气的组成与性质
2、非烃类组成
非烃类组分
N2
H2S
CO2 稀有气体Ar和He
一、天然气的组成与性质
（三）天然气的物理性质
密度
密度：单位体积气体的质量。在标准状况下，天然气中主要烃类成 分的密度为0.6773g/cm3（甲烷）。天然气混合物密度一般为 0.7~0.75g/cm3。
二、天然气类型与成因综合判识
二、天然气类型与成因综合判识
二、天然气类型与成因综合判识
3）按成因分类 无机成因：主要与变质岩、火山岩等喷发有关
的气体。 有机成因：来源于沉积岩中有机质，经演化形
成，包括生物气、油型气和煤成气； 混合成因：地球的大气圈是由生物作用、化学
作用、放射作用等生成的气体混合物组成，兼具 有机与无机来源
二、天然气类型与成因综合判识
2.PH值为中性，6.2-7.2；
3.温度低于75℃，最佳区间为35-42℃。 PH值过高或过低，会抑制甲烷菌的生长，甚至会使甲烷菌
中毒，发酵停滞。低气温将抑制甲烷菌过分繁殖，有利于生物 成因气藏的形成。
二、天然气类型与成因综合判识
生物成因气的特征
1.化学组成 因为甲烷生成菌只能合成甲烷，无能力合成乙烷，因此生 物成因气是干气，甲烷含量大于98%，重烃含量一般小于1%，少 量的 N2 和CO2。 2.δ13C值 一般为 –55 ～ -90‰。
临界压力 (101325p
a) 45.44 48.16 41.94 37.47 36.00 33.25 33.37 31.57 29.73 27.00 44.49 40.22 48.34 40.55 72.88 88.87 33.55
二、天然气类型与成因综合判识
天然气的分类
根据研究目的的不同，可将天然气进行多种分类 1）按成分分类： 烃类气体：CH4、C2H6、C3H8等。 干气：CH495%； 湿气：CH495% 非烃气体：氮气、二氧化碳和硫化氢
二、有机质的成岩作用阶段
二、天然气类型与成因综合判识
生物成因气的形成条件：
1.有丰富的有机质（尤其是纤维素），严格缺氧、缺硫酸盐 的强还原环境；
有机质是甲烷菌繁殖所必要的养料，甲烷菌也是极严格的 厌氧细菌群类。另外，硫酸盐对产甲烷菌有明显的抑制作用， 在硫酸盐的环境中，CH4 难以存在，而且，这时产生大量的 H2 优先还原SO42-形成 S2-。因此，只有当地层水中的氧和硫酸盐 依次全部被还原以后，甲烷菌才会大量繁殖，碳酸盐岩还原带 为主要产甲烷的生化带。
目录
➢ 天然气的组成与性质 ➢ 天然气的类型与成因综合判识
一、天然气的组成与性质
（一）天然气的概念
广义：天然气指自然界中存在的一切气体。即 包括岩石圈、水圈、气圈以及地幔和地核中的 一切气体
狭义：以烃类气为主（在少数情况下也有以二 氧化碳和氮气为主，极个别情况也有以硫化氢 为主）的，分布于岩石圈、水圈以及地幔和地 核中的气体。油气地球化学研究的天然气是指 以烃类气为主储于地层中的可燃气体。包括油 田伴生气、气田气和凝析气。
二、天然气类型与成因综合判识
生物成因气的分布
二、天然气类型与成因综合判识
二、天然气类型与成因综合判识
wk.baidu.com有机成因
根据成气作用机制划分： 1）生物气 2）热解气 3）裂解气
二、天然气类型与成因综合判识
生物成因气
概念： 指在成岩作用阶段早期，在生物化学作用带内，有 机质由微生物发酵和合成作用形成的天然气。有时 也混有早期低温降解作用形成的天然气。
这种气体出现在埋藏浅、时代新和演化程度低的岩层中， 以含甲烷为主。如原苏联乌连戈依气田（K），储量为5.9万 亿m3（相当于59亿吨石油）。 我国青海涩北第四纪气田。