[科普中國]-天然氣

簡介

天然氣蘊藏在地下多孔隙巖層中，包括油田氣、氣田氣、煤層氣、泥火山氣和生物生成氣等，也有少量出于煤層。它是優(yōu)質燃料和化工原料。

天然氣主要用途是作燃料，可制造炭黑、化學藥品和液化石油氣，由天然氣生產的丙烷、丁烷是現(xiàn)代工業(yè)的重要原料。天然氣主要由氣態(tài)低分子烴和非烴氣體混合組成。

主要由甲烷(85%)和少量乙烷(9%)、丙烷(3%)、氮(2%)和丁烷(1%)組成。又稱“沼氣”。主要用作燃料，也用于制造乙醛、乙炔、氨、碳黑、乙醇、甲醛、烴類燃料、氫化油、甲醇、硝酸、合成氣和氯乙烯等化學物的原料。天然氣被壓縮成液體進行貯存和運輸。煤礦工人、硝酸制造者、發(fā)電廠工人、有機化學合成工、燃氣使用者、石油精煉工等有機會接觸本品。主要經呼吸道進入人體。屬單純窒息性氣體。濃度高時因置換空氣而引起缺氧，導致呼吸短促，知覺喪失;嚴重者可因血氧過低窒息死亡。高壓天然氣可致凍傷。不完全燃燒可產生一氧化碳。1

理化性質天然氣是存在于地下巖石儲集層中以烴為主體的混合氣體的統(tǒng)稱，比重約0.65，比空氣輕，具有無色、無味、無毒之特性。

天然氣主要成分烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣和少量一氧化碳及微量的稀有氣體，如氦和氬等。天然氣在送到最終用戶之前，為助于泄漏檢測，還要用硫醇、四氫噻吩等來給天然氣添加氣味。

天然氣不溶于水，密度為0.7174kg/Nm3，相對密度（水）為0.45(液化)燃點(℃)為650，爆炸極限(V%)為5-15。在標準狀況下，甲烷至丁烷以氣體狀態(tài)存在，戊烷以上為液體。甲烷是最短和最輕的烴分子。

有機硫化物和硫化氫(H?S)是常見的雜質，在大多數(shù)利用天然氣的情況下都必須預先除去。含硫雜質多的天然氣用英文的專業(yè)術語形容為"sour(酸的)"。

天然氣每立方燃燒熱值為8000大卡至8500大卡。每公斤液化氣燃燒熱值為11000大卡。氣態(tài)液化氣的比重為0.55。每立方液化氣燃燒熱值為25200大卡。每瓶液化氣重14.5公斤，總計燃燒熱值159500大卡，相當于20立方天然氣的燃燒熱值。

甲烷燃燒方程式

完全燃燒：CH4+2O2===CO2+2H2O（反應條件為點燃）

甲烷+氧氣→二氧化碳+水蒸氣

不完全燃燒：2CH4+3O2=2CO+4H2O

甲烷+氧氣→一 氧化碳+水蒸氣

計量單位

千瓦時（kw·h)或焦耳（J）

加氣站銷售單位：CNG 元/立方米（元/m3）、LNG **元/公斤

組成分類1、天然氣按在地下存在的相態(tài)可分為游離態(tài)、溶解態(tài)、吸附態(tài)和固態(tài)水合物。只有游離態(tài)的天然氣經聚集形成天然氣藏，才可開發(fā)利用。

2、天然氣按照存生成形式又可分為伴生氣和非伴生氣兩種。

伴生氣：伴隨原油共生，與原油同時被采出的油田氣。其中伴生氣通常是原油的揮發(fā)性部分，以氣的形式存在于含油層之上，凡有原油的地層中都有，只是油、氣量比例不同。即使在同一油田中的石油和天然氣來源也不一定相同。他們由不同的途徑和經不同的過程匯集于相同的巖石儲集層中。

非伴生氣：包括純氣田天然氣和凝析氣田天然氣兩種，在地層中都以氣態(tài)存在。凝析氣田天然氣從地層流出井口后，隨著壓力的下降和溫度的升高，分離為氣液兩相，氣相是凝析氣田天然氣，液相是凝析液，叫凝析油。若為非伴生氣，則與液態(tài)集聚無關，可能產生于植物物質。世界天然氣產量中，主要是氣田氣和油田氣。對煤層氣的開采，現(xiàn)已日益受到重視。

3、依天然氣蘊藏狀態(tài)，又分為構造性天然氣、水溶性天然氣、煤礦天然氣等三種。而構造性天然氣又可分為伴隨原油出產的濕性天然氣、不含液體成份的干性天然氣。

4、天然氣按成因可分為生物成因氣、油型氣和煤型氣。無機成因氣尤其是非烴氣受到高度重視。

5、按天然氣在地下的產狀又可以分為油田氣、氣田氣、凝析氣、水溶氣、煤層氣、及固態(tài)氣體水合物等。2

基本特點天然氣是較為安全的燃氣之一，它不含一氧化碳，也比空氣輕，一旦泄漏，立即會向上擴散，不易積聚形成爆炸性氣體，安全性較其他燃體而言相對較高。

采用天然氣作為能源，可減少煤和石油的用量，因而大大改善環(huán)境污染問題；天然氣作為一種清潔能源，能減少二氧化硫和粉塵排放量近100%，減少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%，并有助于減少酸雨形成，舒緩地球溫室效應，從根本上改善環(huán)境質量。

天然氣作為汽車燃料，具有單位熱值高、排氣污染小、供應可靠、價格低等優(yōu)點，已成為世界車用清潔燃料的發(fā)展方向，而天然氣汽車則已成為發(fā)展最快、使用量最多的新能源汽車。

但是，對于溫室效應，天然氣跟煤炭、石油一樣會產生二氧化碳。因此，不能把天然氣當做新能源。其優(yōu)點有：

綠色環(huán)保天然氣是一種潔凈環(huán)保的優(yōu)質能源，幾乎不含硫、粉塵和其他有害物質，燃燒時產生二氧化碳少于其他化石燃料，造成溫室效應較低，因而能從根本上改善環(huán)境質量。

經濟實惠天然氣與人工煤氣相比，同比熱值價格相當，并且天然氣清潔干凈，能延長灶具的使用壽命，也有利于用戶減少維修費用的支出。天然氣是潔凈燃氣，供應穩(wěn)定，能夠改善空氣質量，因而能為該地區(qū)經濟發(fā)展提供新的動力，帶動經濟繁榮及改善環(huán)境。

安全可靠天然氣無毒、易散發(fā)，比重輕于空氣，不宜積聚成爆炸性氣體，是較為安全的燃氣。

改善生活隨著家庭使用安全、可靠的天然氣，將會極大改善家居環(huán)境，提高生活質量。

天然氣耗氧情況計算：1立方米天然氣（純度按100%計算）完全燃燒約需2.0立方米氧氣，大約需要10立方米的空氣。

形成原因天然氣的成因是多種多樣的，天然氣的形成則貫穿于成巖、深成、后成直至變質作用的始終，各種類型的有機質都可形成天然氣，腐泥型有機質則既生油又生氣，腐植形有機質主要生成氣態(tài)烴。

生物成因成巖作用（階段）早期，在淺層生物化學作用帶內，沉積有機質經微生物的群體發(fā)酵和合成作用形成的天然氣稱為生物成因氣。其中有時混有早期低溫降解形成的氣體。生物成因氣出現(xiàn)在埋藏淺、時代新和演化程度低的巖層中，以含甲烷氣為主。生物成因氣形成的前提條件是更加豐富的有機質和強還原環(huán)境。

最有利于生氣的有機母質是草本腐植型—腐泥腐植型，這些有機質多分布于陸源物質供應豐富的三角洲和沼澤湖濱帶，通常含陸源有機質的砂泥巖系列最有利。硫酸巖層中難以形成大量生物成因氣的原因，是因為硫酸對產甲烷菌有明顯的抵制作用，H2優(yōu)先還原硫酸根為硫離子形成金屬硫化物或硫化氫等，因此二氧化碳不能被氫氣還為甲烷。

甲烷菌的生長需要合適的地化環(huán)境，首先是足夠強的還原條件，一般Eh10-5，后者則由295.6→>2000。此外，根據(jù)圍巖與氣藏中Ar同位素放射性成因，還可計算出氣體的形成年齡（朱銘，1990）。3

甲烷

無機合成：CO2+H2→CH4+H2O 條件：高溫（250℃）、鐵族元素

地球原始大氣中甲烷：吸收于地幔，沿深斷裂、火山活動等排出

板塊俯沖帶甲烷：大洋板塊俯沖高溫高壓下脫水，分解產生的H、C、CO/CO2→CH4

CO2天然氣中高含CO2與高含烴類氣一樣，同樣具有重要的經濟意義，對于CO2氣藏來說，有經濟價值者是CO2含量>80%（體積濃度）的天然氣，可廣泛用于工業(yè)、農業(yè)、氣象、醫(yī)療、飲食業(yè)和環(huán)保等領域。中國廣東省三水盆地沙頭圩水深9井天然氣中CO2含量高達99.55%，日產氣量500萬方，成為有很高經濟價值的氣藏。

世界上已發(fā)現(xiàn)的CO2氣田藏主要分布在中—新生代火山區(qū)、斷裂活動區(qū)、油氣富集區(qū)和煤田區(qū)。從成因上看，共有以下幾種：

無機成因 ：

① 上地幔巖漿中富含CO2氣體當巖漿沿地殼薄弱帶上升、壓力減小，其中CO2逸出。

②碳酸鹽巖受高溫烘烤或深成變質可成大量CO2，當有地下水參與或含有Al、Mg、Fe雜質，98～200℃也能生成相當量CO2，這種成因CO2特征：CO2含量>35%，δ13CCO2>-8‰。

③碳酸鹽礦物與其它礦物相互作用也可生成CO2，如白云石與高嶺石作用即可。

另外，有機成因有：生化作用、熱化學作用、油田遭氧化煤氧化作用

N2

N2是大氣中的主要成分，據(jù)研究，分子氮的最大濃度和逸度出現(xiàn)在古地臺邊緣的含氮地層中，特別是蒸發(fā)鹽巖層分布區(qū)的邊界內。氮是由水層遷移到氣藏中的，由硝酸鹽還原而來，其先體是NH4+。

N2含量大于15%者為富氮氣藏，天然氣中N2的成因類型主要有：

① 有機質分解產生的N2：100-130℃達高峰，生成的N2量占總生氣量的2.0%，含量較低；（有機）

② 地殼巖石熱解脫氣：如輝綠巖熱解析出氣量，N2可高達52%，此類N2可富集；

③ 地下鹵水（硝酸鹽）脫氮作用：硝酸鹽經生化作用生成N2O+N2；

④ 地幔源的N2：如鐵隕石含氮數(shù)十～數(shù)百個ppm；

⑤ 大氣源的N2：大氣中N2隨地下水循環(huán)向深處運移，混入最多的主要是溫泉氣。

從同位素特征看，一般來說最重的氮集中在硝酸鹽巖中，較重的氮集中在芳香烴化合物中，而較輕的氮則集中在銨鹽和氨基酸中。

H2S

全球已發(fā)現(xiàn)氣藏中，幾乎都存在有H2S氣體，H2S含量>1%的氣藏為富H2S的氣藏，具有商業(yè)意義者須>5%。

據(jù)研究（Zhabrew等，1988），具有商業(yè)意義的H2S富集區(qū)主要是大型的含油氣沉積盆地，在這些盆地的沉積剖面中均含有厚的碳酸鹽一蒸發(fā)鹽巖系。

自然界中的H2S生成主要有以下兩類：

① 生物成因（有機）：包括生物降解和生物化學作用；1

② 熱化學成因（無機）：有熱降解、熱化學還原、高溫合成等。根據(jù)熱力學計算，自然環(huán)境中石膏（CaSO4）被烴類還原成H2S的需求溫度高達150℃，因此自然界發(fā)現(xiàn)的高含H2S氣藏均產于深部的碳酸鹽—蒸發(fā)鹽層系中，并且碳酸鹽巖儲集性好。

各國儲量排名2005年，全球已探明的天然氣總儲量為179.53兆立方米。

|| || 21世紀初世界主要天然氣生國
（單位：億立方米）

毒性危害天然氣在空氣中含量達到一定程度后會使人窒息。天然氣不像一氧化碳那樣具有毒性，它本質上是對人體無害的。不過如果天然氣處于高濃度的狀態(tài)，并使空氣中的氧氣不足以維持生命的話，還是會致人死亡的，畢竟天然氣不能用于人類呼吸。作為燃料，天然氣也會因發(fā)生爆炸而造成傷亡。

雖然天然氣比空氣輕而容易發(fā)散，但是當天然氣在房屋或帳篷等封閉環(huán)境里聚集的情況下，達到一定的比例時，就會觸發(fā)威力巨大的爆炸。爆炸可能會夷平整座房屋，甚至殃及鄰近的建筑。甲烷在空氣中的爆炸極限下限為5%，上限為15%。

天然氣車輛發(fā)動機中要利用的壓縮天然氣的爆炸，由于氣體揮發(fā)的性質，在自發(fā)的條件下基本是不具備的，所以需要使用外力將天然氣濃度維持在5%到15%之間以觸發(fā)爆炸。

鑒別方法自然界中天然氣分布很廣，成因類型繁多且熱演化程度不同，其地化特征亦多種多樣，因此很難用統(tǒng)一的指標加以識別。實踐表明，用多項指標綜合判別比用單一的指標更為可靠。天然氣成因判別所涉及的項目看，主要有同位素、氣組分、輕烴以及生物標志化合物等四項，其中有些內容判別標準截然，具有絕對意義，有些內容則在三種成因氣上有些重疊，只具有一定的相對意義。

衍生產品天然氣是一種重要的能源，廣泛用作城市煤氣和工業(yè)燃料；但通常所稱的天然氣只指貯存于地層較深部的一種富含碳氫化合物的可燃氣體，而與石油共生的天然氣常稱為油田伴生氣。

天然氣燃料是各種替代燃料中最早廣泛使用的一種，它分為壓縮天然氣（CNG）和液化天然氣（LNG）兩種。工業(yè)用天燃氣可用外混式燒嘴進行燃燒。

液化氣體液化天然氣

天然氣在常壓下，冷卻至約 -162℃時，則由氣態(tài)變成液態(tài)，稱為液化天然氣（英文LiquefiedNaturalGas，簡稱LNG）。LNG的主要成分為甲烷，還有少量的乙烷、丙烷以及氮等。天然氣在液化過程中進一步得到凈化，甲烷純度更高，幾乎不含二氧化碳和硫化物，且無色無味、無毒。

液化天然氣（LNG）在中國已經成為一門新興工業(yè)，正在迅猛發(fā)展。液化天然氣（LNG）技術除了用來解決運輸和儲存問題外，還廣泛地用于天然氣使用時的調峰裝置上。由于天然氣的產地往往不在工業(yè)或人口集中地區(qū)，因此必須解決運輸和儲存問題。天然氣的主要成分是甲烷，其臨界溫度為190.58K，在常溫下無法僅靠加壓將其液化。天然氣的液化、儲存技術已逐步成為一項重大的先進技術。

液化天然氣優(yōu)勢

液化天然氣與天然氣比較有以下優(yōu)點：

①便于貯存和運輸；

液化天然氣密度是標準狀態(tài)下甲烷的625倍。也就是說，1m3液化天然氣可氣化成625 m3天然氣，由此可見貯存和運輸?shù)姆奖阈浴?/p>

②安全性好；

天然氣的儲藏和運輸主要方式是壓縮（CNG）。由于壓縮天然氣的壓力高，帶來了很多安全隱患。

③間接投資少；

壓縮天然氣（CNG）體積能量密度約為汽油的26%，而液化天然氣（LNG）體積能量密度約為汽油的72%，是壓縮天然氣（CNG）的兩倍還多，因而使用LNG的汽車行程遠，相對可大大減少汽車加氣站的建設數(shù)量。

④調峰作用；

天然氣作為民用燃氣或發(fā)電廠的燃料，不可避免會有需要量的波動，這就要求供應上具有調峰作用。

⑤環(huán)保性；

天然氣在液化前必須經過嚴格的預凈化，因而LNG中的雜質含量遠遠低于CNG，為汽車尾氣或作為燃料使用時排放滿足更加嚴格的標準（如“歐Ⅱ”甚至“歐Ⅲ”）創(chuàng)造了條件。

液化石油氣

液化石油氣是石油產品之一。英文名稱liquefied petroleum gas，簡稱LPG。是由煉廠氣或天然氣(包括油田伴生氣)加壓、降溫、液化得到的一種無色、揮發(fā)性氣體。

液化石油氣（簡稱液化氣）是石油在提煉汽油、煤油、柴油、重油等油品過程中剩下的一種石油尾氣，通過一定程序，對石油尾氣加以回收利用，采取加壓的措施，使其變成液體，裝在受壓容器內，液化氣的名稱即由此而來。它的主要成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷等，同時含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物雜質。由天然氣所得的液化氣的成分基本不含烯烴。在氣瓶內呈液態(tài)狀，一旦流出會汽化成比原體積大約二百五十倍的可燃氣體，并極易擴散，遇到明火就會燃燒或爆炸。因此，使用液化氣也要特別注意。

液化煤層氣

中國是世界煤炭生產大國，煤層氣相應的儲藏量也很大，儲藏量和天然氣基本一樣。其基本成分是甲烷。它除了是廉價的化工原料外，主要作為燃料使用，它不僅作為居民的生活燃料，而且還被用作汽車、船舶、飛機等交通運輸工具的燃料。由于煤層氣熱值高，燃燒產物對環(huán)境污染少，被認為是優(yōu)質潔凈燃料。

將煤層氣液化后使用，主要有幾方面好處：

① 經濟性；

投資成本較低，回收快。

② 安全性；

“先采氣，后采煤”的方式已成為發(fā)達國家能源利用的基本方式?！跋炔蓺?，后采煤”大大提高了采煤的安全性。

③ 政策性；

此方式可節(jié)約能源，做到能源的徹底利用，符合國家的相關政策。有利于獲得政府的支持。

煤層氣液化設備和天然氣液化設備基本一樣，只是由于大多數(shù)煤層氣中氧、氮的含量比天然氣略高，需要增加一套精餾系統(tǒng)。

壓縮氣體壓縮天然氣（Compressed Natural Gas,簡稱CNG）是天然氣加壓并以氣態(tài)儲存在容器中。壓縮天然氣除了可以用油田及天然氣田里的天然氣外，還可以人工制造生物沼氣（主要成分是甲烷）。

壓縮天然氣與管道天然氣的組分相同,主要成分為甲烷（CH4）。CNG可作為車輛燃料使用。CNG可以用來制作LNG（Liquefied Natural Gas），這種以CNG為燃料的車輛叫做NGV（NaturalGasVehicle）。液化石油氣（Liquefied Petroleum Gas,簡稱LPG）經常容易與CNG混淆，其實它們有明顯區(qū)別。

CNG壓縮天然氣的火災危險性

1．燃燒爆炸性---可燃氣體處于爆炸濃度范圍內遇引火源能發(fā)生燃燒或爆炸。

2．擴散性---氣體擴散性受氣體本身密度的影響。密度比空氣越輕，擴散性越大。

3．膨脹性---壓縮氣體因受熱膨脹，使氣瓶承受壓力增大，可引起氣瓶破裂或爆炸。

人們生活中的燃燒氣源大致分為液化石油氣(Y)、人工煤氣(R)、天然氣(T)三大類。

人工煤氣煤氣是用煤或焦炭等固體原料，經干餾或汽化制得的，其主要成分有一氧化碳、甲烷和氫等。因此，煤氣有毒，易于空氣形成爆炸性混合物，使用時應引起高度注意。

具體用途工業(yè)燃料

以天然氣代替煤，用于工廠采暖，生產用鍋爐以及熱電廠燃氣輪機鍋爐。天然氣發(fā)電是緩解能源緊缺、降低燃煤發(fā)電比例，減少環(huán)境污染的有效途徑，且從經濟效益看，天然氣發(fā)電的單位裝機容量所需投資少，建設工期短，上網電價較低，具有較強的競爭力。

天然氣發(fā)電，通過處理天然氣以后，然后安裝天然氣發(fā)電機組來提供電能，

工藝生產

如烤漆生產線，煙葉烘干、瀝青加熱保溫等

天然氣化工工業(yè)

天然氣是制造氮肥的最佳原料，具有投資少、成本低、污染少等特點。天然氣占氮肥生產原料的比重，世界平均為80%左右。

城市燃氣事業(yè)

特別是居民生活用燃料，包括常規(guī)天然氣，以及煤層氣和頁巖氣這兩種非常規(guī)天然氣。主要是生產以后并入管道，日常使用天然氣。隨著人民生活水平的提高及環(huán)保意識的增強，大部分城市對天然氣的需求明顯增加。天然氣作為民用燃料的經濟效益也大于工業(yè)燃料。

壓縮天然氣汽車

以天然氣代替汽車用油，具有價格低、污染少、安全等優(yōu)點。國際天然氣汽車組織的統(tǒng)計顯示，天然氣汽車的年均增長速度為20.8%，全世界共有大約1270萬輛使用天然氣的車輛，2020年總量將達7000萬輛，其中大部分是壓縮天然氣汽車。

天然氣是優(yōu)質高效的清潔能源，二氧化碳和氮氧化物的排放僅為煤炭的一半和五分之一左右，二氧化硫的排放幾乎為零。天然氣作為一種清潔、高效的化石能源，其開發(fā)利用越來越受到世界各國的重視。全球范圍來看，天然氣資源量要遠大于石油，發(fā)展天然氣具有足夠的資源保障。

增效天然氣

是以天然氣為基礎氣源，經過氣劑智能混合設備與天然氣增效劑混合后形成的一種新型節(jié)能環(huán)保工業(yè)燃氣，燃燒溫度能提高至3300℃，可用于工業(yè)切割、焊接、打破口，可完全取代乙炔氣、丙烷氣，可廣泛應用于鋼廠、鋼構、造船行業(yè)，可在船艙內安全使用，現(xiàn)市面上的產品有銳鋒燃氣，銳鋒天然氣增效劑。

人們的環(huán)保意識提高，世界需求干凈能源的呼聲高漲，各國政府也透過立法程序來傳達這種趨勢，天然氣曾被視為最干凈的能源之一，再加上1990年中東的波斯灣危機，加深美國及主要石油消耗國家研發(fā)替代能源的決心，因此，在還未發(fā)現(xiàn)真正的替代能源前，天然氣需求量自然會增加。

分布地域中國沉積巖分布面積廣，陸相盆地多，形成優(yōu)越的多種天然氣儲藏的地質條件。根據(jù)1993年全國天然氣遠景資源量的預測，中國天然氣總資源量達38萬億m3，陸上天然氣主要分布在中部和西部地區(qū)，分別占陸上資源量的43.2%和39.0%。

中國天然氣資源的層系分布以新生界第3系和古生界地層為主，在總資源量中，新生界占37.3%，中生界11.1%，上古生界25.5%，下古生界26.1%。天然氣資源的成因類型是，高成熟的裂解氣和煤層氣占主導地位，分別占總資源量的28.3%和20.6%，油田伴生氣占18.8%，煤層吸附氣占27.6%，生物氣占4.7%。

中國天然氣探明儲量集中在10個大型盆地，依次為：渤海灣、四川、松遼、準噶爾、鶯歌海-瓊東南、柴達木、吐-哈、塔里木、渤海、鄂爾多斯。中國氣田以中小型為主，大多數(shù)氣田的地質構造比較復雜，勘探開發(fā)難度大。1991-1995年間，中國天然氣產量從160.73億m3增加到179.47億m3，平均年增長速度為2.33%。

中國天然氣資源量區(qū)域主要分布在中國的中西盆地。同時，中國還具有主要富集于華北地區(qū)非常規(guī)的煤層氣遠景資源。在中國960萬平方公里的土地和300多萬平方公里的管轄海域下，蘊藏著十分豐富的天然氣資源。專家預測，資源總量可達40－60多萬億立方米，是一個天然氣資源大國。

中國煤炭資源豐富，據(jù)統(tǒng)計有6千億噸，居世界第三位，聚煤盆地發(fā)育，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有煤型氣聚集的有華北、鄂爾多斯、四川、臺灣—東海、鶯歌?！倴|南、以及吐哈等盆地。經研究，鄂爾多斯盆地中部大氣區(qū)的氣多半來自上古生界C-P煤系地層（上古∶下古氣源=7∶3或6∶4），可見煤系地層生成天然氣的潛力很大。

對中國四川盆地氣田的研究（包茨，1988）認為，該盆地的古生代氣田是高溫甲烷生氣期形成的，從三疊系→震旦系，干燥系數(shù)由小到大（T：35.5→P：73.1→Z：387.1），重烴由多到少。川南氣田中，天然氣與熱變?yōu)r青共生，說明天然氣是由石油熱變質而成的。

東，就是東海盆地。那里已經噴射出天然氣的曙光；

南，就是鶯歌海－瓊東南及云貴地區(qū)。那里也已展現(xiàn)出大氣區(qū)的雄姿；

西，就是新疆的塔里木盆地、吐哈盆地、準噶爾盆地和青海的柴達木盆地。在那古絲綢之路的西端，石油、天然氣會戰(zhàn)的鼓聲越擂越響。它們不但將成為中國石油戰(zhàn)略接替的重要地區(qū)，而且天然氣之火也已熊熊燃起，燎原之勢不可阻擋；

北，就是東北華北的廣大地區(qū)。在那里有著眾多的大油田、老油田，它們在未來高科技的推動下，不但要保持油氣穩(wěn)產，還將有可能攀登新的高峰；

中，就是鄂爾多斯盆地和四川盆地。鄂爾多斯盆地的天然氣勘探戰(zhàn)場越擴越大，探明儲量年年劇增，開發(fā)工程正在展開。四川盆地是中國天然氣生產的主力地區(qū)，又有新的發(fā)現(xiàn)，大的突破，天然氣的發(fā)展將進入一個全新的階段，再上一個新臺階。

開采方法天然氣也同原油一樣埋藏在地下封閉的地質構造之中，有些和原油儲藏在同一層位，有些單獨存在。對于和原油儲藏在同一層位的天然氣，會伴隨原油一起開采出來。

對于只有單相氣存在的，我們稱之為氣藏，其開采方法既與原油的開采方法十分相似，又有其特殊的地方。由于天然氣密度小，為0.75～0.8千克/立方米，井筒氣柱對井底的壓力小；天然氣粘度小，在地層和管道中的流動阻力也?。挥钟捎谂蛎浵禂?shù)大，其彈性能量也大。

因此天然氣開采時一般采用自噴方式。這和自噴采油方式基本一樣。不過因為氣井壓力一般較高加上天然氣屬于易燃易爆氣體，對采氣井口裝置的承壓能力和密封性能比對采油井口裝置的要求要高的多。

天然氣開采也有其自身特點。首先天然氣和原油一樣與底水或邊水常常是一個儲藏體系。伴隨天然氣的開采進程，水體的彈性能量會驅使水沿高滲透帶竄入氣藏。在這種情況下，由于巖石本身的親水性和毛細管壓力的作用，水的侵入不是有效地驅替氣體，而是封閉縫縫洞洞或空隙中未排出的氣體，形成死氣區(qū)。

這部分被圈閉在水侵帶的高壓氣，數(shù)量可以高達巖石孔隙體積的30%～50%，從而大大地降低了氣藏的最終采收率。其次氣井產水后，氣流入井底的滲流阻力會增加，氣液兩相沿油井向上的管流總能量消耗將顯著增大。隨著水侵影響的日益加劇，氣藏的采氣速度下降，氣井的自噴能力減弱，單井產量迅速遞減，直至井底嚴重積水而停產。治理氣藏水患主要從兩方面入手，一是排水，一是堵水。堵水就是采用機械卡堵、化學封堵等方法將產氣層和產水層分隔開或是在油藏內建立阻水屏障。

辦法較多，主要原理是排除井筒積水，專業(yè)術語叫排水采氣法。小油管排水采氣法是利用在一定的產氣量下，油管直徑越小，則氣流速度越大，攜液能力越強的原理，如果油管直徑選擇合理，就不會形成井底積水。這種方法適應于產水初期，地層壓力高，產水量較少的氣井。

泡沫排水采氣方法就是將發(fā)泡劑通過油管或套管加入井中，發(fā)泡劑溶入井底積水與水作用形成氣泡，不但可以降低積液相對密度，還能將地層中產出的水隨氣流帶出地面。這種方法適應于地層壓力高，產水量相對較少的氣井。

柱塞氣舉排水采氣方法就是在油管內下入一個柱塞。下入時柱塞中的流道處于打開狀態(tài)，柱塞在其自重的作用下向下運動。當?shù)竭_油管底部時柱塞中的流道自動關閉，由于作用在柱塞底部的壓力大于作用在其頂部的壓力，柱塞開始向上運動并將柱塞以上的積水排到地面。當其到達油管頂部時柱塞中的流道又被自動打開，又轉為向下運動。通過柱塞的往復運動，就可不斷將積液排出。這種方法適用于地層壓力比較充足，產水量又較大的氣井。

深井泵排水采氣方法是利用下入井中的深井泵、抽油桿和地面抽油機，通過油管抽水，套管采氣的方式控制井底壓力。這種方法適用于地層壓力較低的氣井，特別是產水氣井的中后期開采，但是運行費用相對較高。

發(fā)展狀況在70年代世界能源消耗中，天然氣約占 18%～19%。

2006-2010年，我國天然氣剩余技術可采儲量由3.0萬億立方米增至3.8萬億立方米，增長25.90%;天然氣產量從586億立方米增至968億立方米，增長65%。

2011年1-10月中國天然氣產量達到826億立方米，同比增長6.60%。盡管儲量及產量均出現(xiàn)大幅增長，仍滿足不了國內天然氣市場消費需求。

天然氣供應量的增長不及消費量的增長速度，國內天然氣供需不平衡，導致我國天然氣進口量不斷攀升。2011年1-10月，我國進口天然氣約250億立方米，同比增長近1倍。

十二五”期間，新建天然氣管道（含支線）4.4萬公里，新增干線管輸能力約1500億立方米/年；新增儲氣庫工作氣量約220億立方米，約占2015年天然氣消費總量的9%；城市應急和調峰儲氣能力達到15億立方米。

到“十二五”末，初步形成以西氣東輸、川氣東送、陜京線和沿海主干道為大動脈，連接四大進口戰(zhàn)略通道、主要生產區(qū)、消費區(qū)和儲氣庫的全國主干管網，形成多氣源供應，多方式調峰，平穩(wěn)安全的供氣格局。4

從2007年到2012年六年間，全國省會城市天然氣零售終端均價（剔除車用天然氣價格）從2007年的2.22元/立方米上漲至2012年的2.76元/立方米，漲幅僅為2.4%。隨著天然氣進口量不斷增加，進口氣價格與國產氣價格倒掛的問題也越來越突出，而天然氣業(yè)務的虧損也越來越嚴重。

從2010年到2012年三年間，我國天然氣年進口均價從每噸322美元上漲至543美元，漲幅達到68.6%。限氣后，很多地區(qū)將出現(xiàn)較大的供氣缺口。由于華北油田和大慶油田主要是負責向內蒙、冀中、陜甘寧等地供氣，因此此次限氣，北方供氣缺口較為明顯。

2013年，燃氣價格形成市場化的機制后，以形成資源供應保障，天然氣價格改革很有可能在逐步推廣到其他省市。

從2010到2015年，五年中全國新增燃氣電站3000萬千瓦，CNG/LNG汽車的陸續(xù)上市。全國加氣站也在陸續(xù)增加中，西氣東輸沿海液化天然氣年接收能力新增5000萬噸以上。到2015年建成超過1000個的天然氣分布式能源項目和天然氣分布式能源示范區(qū)，詳見前瞻《中國天然氣產業(yè)供需預測與投資戰(zhàn)略分析報告》。

2016年初，中國石油天然氣集團公司經濟技術研究院發(fā)布《2015年國內外油氣行業(yè)發(fā)展報告》稱，2015年我國天然氣消費增速創(chuàng)10年新低。我國天然氣行業(yè)正面臨資源過剩和基礎設施不足兩方面的挑戰(zhàn)。

報告稱，2015年，我國天然氣需求增速明顯放緩，估計全年表觀消費量為1910億立方米，同比增長3.7%，創(chuàng)近10年新低。國內天然氣受壓產影響，估計全年產量為1318億立方米，增長3.5%，增速較上年下降3.1個百分點。但與此同時，天然氣進口量達324億立方米，增長4.7%，對外依存度升至32.7%。

報告預計，2016年，天然氣價格下調和環(huán)保趨嚴將拉動天然氣需求增速回升。預計天然氣需求量將突破2000億立方米。由于國內儲氣調峰能力不足，夏季限產、冬季限供的問題仍可能發(fā)生。5

預計2030年前，天然氣將在一次能源消費中與煤和石油并駕齊驅。到2040年天然氣的比例將與石油持平，到2050年，世界能源需求將增加60%，但煤炭和石油消費將處于逐步下降趨勢，天然氣的高峰期持續(xù)時間較長，非常規(guī)天然氣的出現(xiàn)和大發(fā)展必將支撐天然氣繼續(xù)快速發(fā)展，最終超過石油，成為世界第一大消費能源。

行業(yè)現(xiàn)狀由中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會2015年1月發(fā)布的一份題為《我國天然氣發(fā)展面臨的不確定因素》調究研報告（下簡稱“報告”）顯示，2014年我國天然氣表觀消費量為1800億立方米，同比增長7.4%，其中進口天然氣580億立方米，對外依存度達32.2%。

根據(jù)國辦印發(fā)的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014-2020年）》6，到2020年，我國一次能源消費總量控制在48億噸標準煤，天然氣消費比重10%以上，相當于3600億立方米；國產常規(guī)天然氣、頁巖氣、煤層氣總計目標為2450億立方米。天然氣對外依存度由此控制在32%以內。7

中國天然氣有良好發(fā)展前景，但資源品質總體偏差，未來發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)，因此應加強理論、技術攻關，常規(guī)與非常規(guī)氣并重，以推動中國天然氣快速發(fā)展。8

技術參數(shù)民用天然氣的含硫標準上限為：一類氣小于等于100mg/立方米，二類氣小于等于200mg/立方米，三類氣小于等于460mg/立方米。所以1立方米天然氣燃燒后釋放二氧化硫最多為(460mg/32)*64=920mg。

GB/T 21446-2008 用標準孔板流量計測量天然氣流量GB/T 18975.2-2008 工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成流程工廠(包括石油和天然氣生產設施)生命周期數(shù)據(jù)集成第2部分：數(shù)據(jù)模型GB/T 11060.2-2008 天然氣含硫化合物的測定第2部分：用亞甲藍法測定硫化氫含量

GB/T 22634-2008 天然氣水含量與水露點之間的換算

GB/T 16781.1-2008 天然氣汞含量的測定第1部分：碘化學吸附取樣法

GB/T 22724-2008 液化天然氣設備與安裝陸上裝置設計

GB/T 19205-2008 天然氣標準參比條件

GB/T 22723-2008 天然氣能量的測定

GB/T 18437.1-2009 燃氣汽車改裝技術要求第1部分：壓縮天然氣汽車

GB/T 23335-2009 天然氣汽車定型試驗規(guī)程

GB 24162-2009 汽車用壓縮天然氣金屬內膽纖維環(huán)纏繞氣瓶定期檢驗與評定GB 17926-2009 車用壓縮天然氣瓶閥

GB 24163-2009 站用壓縮天然氣鋼瓶定期檢驗與評定

GB 24160-2009 車用壓縮天然氣鋼質內膽環(huán)向纏繞氣瓶

GB/T 24964-2010 冷凍輕烴流體液化天然氣船上貿易交接程序GB/T 24963-2010 液化天然氣設備與安裝船岸界面

GB/T 11060.4-2010 天然氣含硫化合物的測定第4部分：用氧化微庫侖法測定總硫含量

GB/T 11060.5-2010 天然氣含硫化合物的測定第5部分：用氫解-速率計比色法測定總硫含量

GB/T 11060.1-2010 天然氣含硫化合物的測定第1部分：用碘量法測定硫化氫含量

GB/T 11060.3-2010 天然氣含硫化合物的測定第3部分：用乙酸鉛反應速率雙光路檢測法測定硫化氫含量

GB/T 16781.2-2010 天然氣汞含量的測定第2部分：金-鉑合金汞齊化取樣法

GB/T 14099.5-2010 燃氣輪機采購第5部分：在石油和天然氣工業(yè)中的應用GB/T 25360-2010 汽車加氣站用往復活塞天然氣壓縮機

GB/T 25986-2010 汽車用液化天然氣加注裝置GB/T 26780-2011 壓縮天然氣汽車燃料系統(tǒng)碰撞安全要求GB/T 26978.1-2011 現(xiàn)場組裝立式圓筒平底鋼質液化天然氣儲罐的設計與建造第1部分：總則

GB/T 26978.2-2011 現(xiàn)場組裝立式圓筒平底鋼質液化天然氣儲罐的設計與建造第2部分：金屬構件

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