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煤成气和煤层气有什么关系?说的直白点 煤成气与煤层气的区别

来源:www.baiyundou.net   日期:较早时间
煤型气包括煤层气与煤成气:
(1)煤层气。是一种储存在“煤层”的微孔隙和裂隙中的、基本上未运移出生气母岩的天然气,属典型的自生自储式非常规天然气藏。煤层气主要以三种形式储存在煤层中[7],即吸附在煤孔隙表面上的吸附状态、分布在煤孔隙及裂隙内的游离状态和溶解在煤层水中呈溶解状态。一般情况下,煤化作用过程中生成的甲烷气体,首先满足吸附,然后是溶解和游离析出。煤层气的主要赋存状态是吸附状态,吸附气量占煤层含气量的绝大多数。当煤层生烃量增大或外界条件改变时,三种储存形式可以相互转化。通常情况下,90%以上的气体以吸附气的形式保存在煤的内表面,游离气不足10%,溶解气仅占很小的一部分。
煤层气藏与常规天然气藏不同,是一种特殊的压力圈闭气藏,可以分为水压圈闭和气压圈闭两种类型[2]。水压圈闭是目前形成大型煤层气田的主要圈闭形式。
(2)煤成气。由生气母岩(煤层、碳质泥岩、泥岩)中扩散、运移出来的部分煤型气。聚集并储存于其他储层(如砂岩、砾岩、灰岩)中,可形成不同规模的常规工业性气藏,是煤成气的主要部分,为勘探、开发主要对象。煤成气有的逸散于空气中,溶解于地下水或分散于母岩围岩中,不具有工业价值。
由此可见,煤层气为“自生自储式”非常规天然气,煤岩中的孔隙分为基岩孔隙和裂缝孔隙两种,基岩孔隙是煤层气储集的主要空间,而裂缝孔隙只与渗透率有关。控制煤层储集性能的主要因素是煤岩性质、煤岩储集空间发育程度、煤层埋藏深度、煤层厚度、地质构造和圈闭条件的优劣等。而煤成气为“他生自储式”常规天然气,控制其储集性能的主要因素是储集空间发育程度、储层埋藏深度、储层厚度及盖层的优劣等。
因此,他们的测井技术选择区别很大



煤成气与煤层气的区别~

煤成气(油)与煤层气虽然在有机质类型及煤化过程中的生气机制等诸多方面有相同之处,气源也难以截然分开,但是煤成气(油)与煤层气的成藏条件有比较明显的差异。
(1)煤成气(油)源广于煤层气源
煤成气不仅源自煤层,也源自含煤岩系中的炭质泥岩和暗色泥质岩,并且在一些含煤盆地中,炭质泥岩和暗色泥质岩比煤岩更重要,是主要气源岩;“煤层气”主要生自含煤岩系中的煤层,炭质泥岩和暗色泥质岩不可能是“煤层气”的主要源岩,故煤成气(油)烃源较煤层气广。
(2)演化成气作用不同
虽然煤成气与煤层气都可以经过生物化学作用及热演化作用生成,但是世界上具有工业价值的煤成气田主要是以热演化作用为主形成的,煤层气则以早期和晚期生化作用生成为主。煤层气虽然可以分布在不同煤阶,但其生气机理比较复杂,可以与有机质成熟度没有关系,可以是未成熟,也可以处在高成熟阶段;其成因可以是热演化作用,但是早期和晚期生化作用的影响很大,即煤层经历过抬升剥蚀,进入生物大量活动的范围,地下水带入大量细菌和营养物质,对其中的有机质进行降解,产生煤层甲烷,故也有人称之为煤层生物气。
(3)气体组分、性质有较大差别
1)煤层气的气体组分更干。通常煤层气烃类组分甲烷大于98%~99%(除去非烃气体统计),占绝对优势,一般不含重烃,干燥系数C1/C1-4一般在0.99~1。
2)煤层气碳同位素值δ13C1值跨度很大,并且偏轻。δ13C1值为-24‰~-70‰(以<-50‰为主),跨进了生物气的分布区,如唐山、峰峰、鹤壁以及柳林、吴堡的煤层气 δ13C1值为-55‰~-70‰,说明了埋藏较浅的煤层气具有生物成因特征。
3)煤层气没有也不可能形成煤层油。
4)储集条件不同。煤层气是基本没有经过运移的煤型气,以煤层作为储层,煤层气的储层是以煤层中的孔隙和割理为主体,煤中的天然裂隙以割理为主,是煤中流体(气体和水)渗流的主要通道;煤成气是经过运移的煤型气,可以运移至含煤岩系之外,在合适的地层中储存,并聚集形成煤成气藏,其储层特点可以是单孔隙结构和双重孔隙结构,裂隙以构造裂隙为主。因此,“煤成气(油)”有明确的生、储、盖层及其组合,“煤层气”没有明确的生、储、盖层之分。
5)聚集条件不同。煤成气肯定是经过一定规模的运移、聚集过程,与其他类型天然气(油)一样,有明确的储盖组合、运聚成藏和圈闭条件;煤层气主要赋存在煤层的颗粒和裂隙表面,以吸附作用为主。因此煤层气藏是在地层压力作用下“圈闭”的有一定数量的煤岩体;“煤层气”藏的形成取决于煤层有机质生成的量和被煤层表面所吸附的气量。虽然煤层气在煤层中有自由(游离)和吸附两种状态赋存,其游离状态的煤层气是指“往返运动于煤层内生裂隙和外生裂隙中”的气体分子;吸附状态的煤层气则“以分子引力吸附于煤层裂隙表面和煤层的微孔隙内”。虽然煤层的孔隙度很小,但是孔隙内表面积高达100~400m2/g的煤,可以将大量的CH4分子吸附在微孔隙内表面上,从而在煤层中储藏有不可忽视的以CH4为主的煤层气。在地下状态,这两种状态的煤层气在地层压力和温度条件下处于动平衡状态。若压力增加、温度降低,游离态煤层气可转化为吸附状态;反之,若压力降低,吸附状态的煤层气可转化为游离状态,即煤层气的“解吸过程”,从而形成具有工业开采价值的煤层气藏。
6)储量计算与开采方式完全不同。煤成气与油型气一样,是用孔隙体积及圈闭法、储层压力等生产动态资料综合进行地质储量与可采储量计算,上述方法对于煤层气不适用。生产方式也完全不同,煤层气开采需要先实施排水使压力降至负压、煤层孔隙表面吸附的气体进行解吸采气;而煤成气则需要努力保持储层压力以确保高产。
7)煤层气产能高低与地下水活动性关系密切,地下水的分布和流动规律是控制煤层气藏形成与产能的关键因素。煤层气可以有储量,但储量丰度总体较低。限于当前的工艺水平和经济技术条件,适宜开发的煤层气埋藏深度通常<1200m。
总之,虽然煤成气(油)与煤层气都是成煤作用演化过程中形成的副产物,但是成藏条件有本质区别。煤成气(油)藏属常规天然气(油)藏范畴,煤层气藏属于非常规天然气藏范畴。研究、评价思路及勘探技术方法各具特色,勘探前景差异甚大。煤成气(油)藏可以形成大型、特大型气田,具有较大的经济价值;煤层气则必需实行较大面积连片开采,才具有一定的经济价值。
由于煤成气已成为世界许多大型、超大型工业气田的重要气源,在少数含煤盆地还可以形成煤成油田。为了加速中国天然气工业的发展,结合中国具体地质条件,本书将重点论述含煤盆地转化为含煤-含气(油)盆地的地质条件,主要总结煤成气成藏机理和勘探成果,以及中国煤成气(油)田的形成条件及其勘探前景。

煤层气:是指富集在煤层地质结构中的瓦斯
煤成气:应该是指煤炭气化的产物

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