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一篇文章看懂页岩气、天然气、煤层气的区别

发表时间:2022-10-08 15:13

地球上的矿产资源

我们的地球拥有着丰富的资源,尤其是在地下埋藏着各类矿产。例如金属矿产,像熟知的金、银、铜、铁等金属就有50余种。非金属矿产如金刚石、水晶、各种宝石90余种等等。还有能源矿产,煤、沥青、石油、天然气等都是在地下开采的。我们的地下储存着丰富的油气资源,古老的生物经过沧海桑田沉积于地层之中,通过地质作用形成化石燃料,页岩气、天然气、煤层气就是这样形成的。

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这三种气都可以作为清洁优质的能源,都存在与地层之中,那么它们到底有什么区别?它们之前有什么关系?又是如何形成的呢?

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。这三种气形成方式相差无几,都是古老的生物遗体在地质作用下形成的。作为清洁优质的能源,页岩气、天然气、煤层气经常被放在一起,我们先从定义上看看有什么区别。


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常规天然气(Natual gas),也就是我们平常说的“天然气”。它是一种多组分的混合气态化石燃料,它的成分相对来说比较复杂,主要成分是甲烷(CH4),另有少量乙烷、丙烷和丁烷。质量比空气轻,比重约0.65,无色、无味且无毒。

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煤层气(coalbed)俗称“瓦斯”。一听名字,大家可能会有种刻板印象,感觉煤层气有污染。其实不然,煤层气主要成分很简单就是甲烷,比天然气的甲烷还纯。煤层气以吸附、游离状态赋存于煤层及其围岩中。其热值是通用煤的2到5倍,燃烧后几乎没有污染物。

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页岩气(shale gas)是从页岩层中开采出来的天然气,开采难度比较大,成分也是以甲烷为主。

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页岩气、天然气、煤层气的区别主要可以通过以下几个方面区分>>


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存在介质不同

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。煤层气以吸附状态为主、生成并储存于煤层及其围岩中。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。页岩气较深,具有自生自储的特点,页岩既是烃源岩又是储岩。页岩气是天然气的一种但是两者概念不在一个级别上。页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。从某种意义来说,页岩气藏的形成是天然气在源岩中大规模滞留的结果。

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开采方式不同

常规天然气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。煤层气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。页岩气的开采难度相对来说较大,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。

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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。但是由于页岩气分布的范围比较广、厚度大能够长期稳定的产期,所以开采寿命长,所以目前页岩气的开采技术发展的很快。

煤层气的资源直接与采煤有关,煤层气伴随着煤矿产生,因此也是煤矿生产安全的一个主要隐患。采煤之前如果不先采气的话,不但生产安全受到威胁,在采煤过程中煤层气就会排放到大气中,而天然气不同,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。


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