天然气组成及分布特征

天然气区域构造上的分布特征~

目前发现的工业气藏或含气构造主要分布在长岭断陷东部和东南部的腰英台构造带、达尔罕构造带、前进构造带和双龙构造带（图6-1），不同构造带油气层分布特征存在一定的差别（张枝焕、童亨茂等，2008）。

图6-1 长岭断陷营城组天然气分布图

1—CO2气体；2—构造带边界线；3—断坡带边界线；4—构造带内边界线；5—断裂；6—烃类气体及CO2混合气；7—Y井号；8—城镇
腰英台构造带的油气显示深层以气层为主，主要分布在深部的火山岩中；浅层以油层为主，主要分布在浅层的青山口组和泉头组的碎屑岩中。达尔罕构造带气层、含气层、含气致密层、裂隙气层和油层均有分布，其中气层单层厚度远小于腰英台构造带。前进构造带以气层为主，气层单层厚度变化较大，油层不发育，只有1口井有油显示。双龙构造带双坨子气藏主要为差气层和含气水层，没有揭示油层。
目前的钻探结果表明，西部和西南部诸构造带油气层的发育情况不如东部诸构造带。目前已在长岭断陷西南部龙凤构造带化昌—前七号中部十户东构造的DB10井钻揭含气层，未见油显示，气显示也较差。位于西南斜坡八十二背斜构造的DB4井，录井见油气显示2层，层位为泉头组三段，裂隙含气层1层，视厚16.0m，层位为嫩江组。龙凤山构造带上的LoS1井以气显示为主，主要分布于营城组的凝灰岩、安山岩和花岗岩储层中，泉头组的粉砂岩储层中也有少量气层的分布。苏公坨构造带油气显示情况也不好，在该构造带上的SuSl、SN304、SN302井和SN306井也未获得工业性气流，但在苏公坨构造带内侧和老英台低凸起上揭示了CO2气层，如ChaS2、ChaS4井和ChaS6井营城组均发现气层，以CO2为主，CO2含量均在95%以上。

东部、南部稠密，西部、北部较稀。
天然气：33万亿立方米，主要分布在新疆、青藏、川渝、鄂尔多斯。
四川盆地拥有丰富的天然气资源，近几年来，我们在川东北地区发现和探明了目前我国海相碳酸盐岩层系储量规模最大、丰度最高的气田——普光气田。经国家储委审核，截至2006年底，普光气田累计探明天然气储量达到3561亿立方米，具备了大规模开发的资源基础，它是川气东送工程的源头，到2010年底将建成年产天然气120亿方（净化气产量）的生产能力。

东部沿海地区经济发达、人口稠密，但经济的发展受到了资源的短缺的制约；西部内陆地区资源丰富，但因资金不足、基础设施和技术落后又限制了资源的大规模开发，资源优势难以转化为经济优势。
因此，为了尽快改变这种局面，更好地利用我国的资源，以实现经济的可持续发展，国家制定了不少资源的跨区域调配工程。如南水北调、西电东送、晋煤外运等等。

（一）天然气组分特征

根据目前长岭地区油气勘探成果，断陷层不同层位、不同构造均发现工业气流或气显示，但不同构造，或同一构造不同层位天然气组成差别都十分明显。总的来说，从构造带上看，腰英台构造—达尔罕构造—双岭构造带，天然气中烃类气体含量较高，烃类气体以CH₄为主，干燥系数大，登娄库组和营城组CO₂含量差别很大，登娄库组CO₂含量一般低于5%，而营城组CO₂较高，大部分在20%左右。西部老英台低凸起、苏公坨断阶内侧营城组天然气以CO₂为主，如ChaS2、ChaS4、ChaS6井区营城组天然气中CO₂含量都在95%以上（图3-23）。

图3-23 腰英台构造带CO₂、N₂组分分布图

1 YS1①（K₁d）；2 YS1②（K₁d）；3—ChaS6（K₁d）；4—ChaS10（K₁d）；5—ChaS1-3（K₁d）；6—ChaS2（K₁d）；7—ChaS1-1（K₁d）；8—YS7①；9—YS7②；10—YS1①（K₁yc）；11—YS1②（K₁yc）；12—YS1③（K₁yc）；13—YS1④（Kyc）；14—ChaS1①（K₁yc）；15—ChaS1②（K₁yc）；16—YP1（K₁yc）；17—YP7

腰英台构造东北部气层中天然气组分也以CH₄为主，含一定量的CO₂、H₂等非烃气体，如ChaS8井营城组3856m、ChaS102井营城组3771.8m、ChaS103井登娄库组351lm 及ChaS105井营城组3880m井段天然气中甲烷的含量均很高，都为80%以上，有的达90%以上，其中ChaS8井营城组3856m，重烃组分接近4%，干燥系数均大于0.96;ChaS102与105井N₂含量为12.74%和11.04%。

腰英台构造带天然气基本上都是干气，干燥系数在0.96以上，且有随深度增大干燥系数增大的趋势。

总体上看，长岭地区登娄库组天然气中N₂含量较高，浅处N₂含量较高，随深度增大而降低，而营城组天然气中CO₂含量较高，介于0.17%～93.26%，且随深度增大，CO₂含量增大。此外，长岭断陷地区各个构造带中，腰英台构造带天然气中所含有的CO₂气浓度较高，特别是营城组天然气中CO₂含量达20%以上，而其他构造带CO₂的含量则较低，大部分都不到5%。

（二）天然气碳、氢同位素组成特征

腰英台构造带天然气稳定碳同位素总体偏重，δ¹³C₁介于16.43‰～－23.78‰，δ¹³C₂介于23.11‰～－29.88‰，多数高于－29‰，δ¹³C₃介于－16.01‰ 30.74‰，δ¹³C₄介于29.27‰～－34.29‰，以负碳同位素系列为主，主要具有δ¹³C₁＞δ¹³C₂＞δ¹³C₃＞δ¹³C₄（如YP1、YP17井营城组、ChaS1-2井营城组、ChaS103井登娄库组），个别呈δ¹³C₁＞δ¹³C₂＞δ¹³C₃＜δ¹³C₄（如ChaS1井营城组和ChaS2井登娄库组）的分布特征。

相对腰英台构造而言，达尔罕构造带天然气稳定碳同位素偏轻，δ¹³C₁介于－20.4‰～－29.8‰，δ¹³C₂介于－24.0‰～－32.6‰，δ¹³C₃介于－27‰～－32.15‰，δ¹³C₄介于23.0‰～－31.4‰，同位素倒转现象较明显（图3-24）。大部分样品具有δ¹³C₁＜δ¹³C₂＜δ¹³C₃＜δ¹³C₄分布特征，但也有个别样品存在明显的差别，如DB11井营城组3972～4007m 井段样品则具有δ¹³C₁＞δ¹³C₂＜δ¹³C₃＜δ¹³C₄的特征。DB11营城组δ¹³D₁为200‰，δ¹³D₂为－175‰，δ¹³D₁＜δ¹³D₂。

前进构造带存在两类化学组成特征明显差别的天然气，这类天然气稳定碳同位素偏重，但同位素仍然以正序序列为主，即δ¹³C₁＜δ¹³C₂＜δ¹³C₃＜δ¹³C₄＞δ¹³C₅，个别存在同位素倒转现象（嘲3-25），这类样品主要分布在TS1井青山口组、T17、T103井和T105井泉一段、TS5井营城组、TS6井沙河子组和营城组。这类天然气的稳定碳同位素值仍然低于腰英台构造和达尔罕构造带。第二类天然气稳定碳同位素值明显偏轻，δ¹³C₁一般低于 40‰，如T19井泉三段1218.20m天然气δ¹³C₁为－42.33‰，δ¹³C₂为－25.00‰，δ¹³C₃为－31.15‰，具有δ¹³C₁＜δ¹³C₂＞δ¹³C₃的特点；T19井青山口段683m 天然气δ¹³C₁为－53.96‰，δ¹³C₂为－42.52‰，δ¹³C₃为30.52‰，具有δ¹³C₁＜δ¹³C₂＜δ¹³C₃的特点。

图3-24 达尔罕构造带营城组天然气碳同位素指纹图

1—DB11;2—D2;3 DB33-9-3;4—DB33-5-5;5 YS2

图3-25 前进构造带天然气碳同位素指纹图

1～3—T19（1218.2m、683m,618.6m）；4—TS1（K₁q¹）；5—TS5（K₁yc）；6～7—TS6（3957m、3255m）；8—T17（K₁q¹）：9—T105（K₁q¹）；10—T103（K₁q¹）

东岭构造SN101天然气样品碳同位素相对较高，与邻区的SN17、SN18和SN3井下白垩统天然气碳同位素比较接近，DBI1井天然气碳同位素组成与SN101井也比较接近（图3-26）。与腰英台地区的天然气相比，松南地区天然气同位素不存在明显的倒转现象。

图3-26 松南地区天然气碳同位素指纹图

1—SN101井；2—SN17井；3—SN18井;4—DB11井；5—D1B1井；6—SN3井

腰英台构造带CH₄和C₂H₆碳同位素存在随深度变化而变化的趋势（图3-27）,CH₄碳同位素值随深度增加略有增加的趋势（个别点除外），乙烷的碳同位素值随深度增加略显偏重，由此表明ChaS1井的天然气存在一定的分馏趋势，由于天然气中重烃组分含量较少，主要以甲烷与乙烷为主，因此相对含量垂向变化不明显，而碳同位素值变化明显，具有运移分馏效应，天然气经过了一定距离的运移之后才聚集成藏。

图3-27 ChaS1井CH₄和C₂H₆碳同位素随深度变化图

（三）长岭断陷层天然气中二氧化碳分布规律

长岭断陷不同构造带中CO₂和N₂的含量是不一样的，腰英台构造带天然气中CO₂和N₂的含量最高，其次是达尔罕构造带，东岭构造带和双坨子构造带天然气中所含有的CO₂的含量较低。如图3-28所示，双坨子构造带在浅层天然气中CO₂和N₂含量相对较高，其分布的埋深范围是2000～2500m，而腰英台构造带和达尔罕构造带天然气中所含CO₂和N₂主要分布在深层，其分布的深度范围为3200～4100m。

腰英台构造带ChaS1、ChaS7井和YS1井等几口的CO₂百分含量明显比达尔罕几口井的低，腰英台构造带甲烷的百分含量较高，天然气主要为干气。从CO₂的碳同位素来分析，腰英台构造带YS1井为－14.8‰，YP7井为－10.395‰，显然小于－10‰，主要为有机成因。但腰英台构造带YP1井的CO₂的碳同位素为5.4‰，大于 －10‰，为无机成因。而达尔罕构造带CO₂百分含量很高，一般在25%以上，甲烷的含量也较高，如D2井的CO₂的碳同位素为8.7‰，YS2井CO₂的碳同位素为3.65‰，为无机气。结合该区火山岩及断裂发育情况分析，腰英台构造带CO₂主要是有机成因，后期也有无机气体的注入，而达尔罕构造带气体主要是无机成因，早期主要是有机成因，后期火山活动强烈，导致大量无机气体的注入。这从腰英台构造带和达尔罕构造带的成藏模式图中可以得到证实，达尔罕构造带附近有火山口的分布，火山岩较发育。

图3-28 长岭断陷不同构造带CO₂和N₂量含与深度的关系

此外，长岭断陷天然气中CO₂和N₂含量具有 一定的深度变化规律，CO₂含量随着埋深的增加而增大；而N₂的变化趋势则相反，即随着深度的变小而增加。

在长岭断陷腰英台构造带天然气中CO₂和N₂的含量是在所有研究的构造带中含量最高的，CO₂气体的含量从0%～100%都有分布，N₂的含量则变化不大，规律也不明显，除个别井达到17%外，其含量一般不超过10%。进一步的研究发现，腰英台构造带的CO₂和N₂含量高的天然气主要分布在营城组，登娄库组天然气中CO₂较低，且CO₂含量随着深度的增加，有增加的趋势，这种增加的趋势在营城组表现的尤为突出，N₂则在浅层其含量较高，而在深部含量较低（图3-29）。

达尔罕构造带天然气中CO₂和N₂的含量都不高，CO₂含量的分布范围为0%～40%,N₂的含量较低，所分析样品中，其含量还不到10%。CO₂气体含量随着深度的增加而增加（图3-30）。而N₂则由于所分析的样品较少和其含量不高，导致其分布规律不是很明显。

双坨子构造带天然气中CO₂和N₂含量也较低，CO₂的百分含量不到2.5%,N₂的含量则达到了5￥～10%，进一步的研究发现，双坨子构造带所分析的样品埋深较浅，这样可能会有空气中N₂的混入。双坨子构造带CO₂气体和N₂的分布规律则没有其他构造带的明显（图3-31）。

图3-29 腰英台构造带不同层位CO₂和N₂含量与深度的关系

图3-30 达尔罕构造带营城组CO₂、N₂含量与深度的关系

图3-31 双坨子构造带登娄库组CO₂、N₂含量与深度的关系

从图3-32可以看出，长岭断陷天然气中CO₂的成因随深度的变化呈现一定的规律性，在浅层（约1500m处）CO₂主要是无机成因的，并且这几个样品点的CO₂的碳同位素主要集中在－5‰左右，初步判断，可能来自幔源。而深层（约3500m处）CO₂的成因则较为复杂，既有有机成因的，也有无机成因的，还有混合成因的。

图3-32 长岭断陷不同构造带CO₂碳同位素与深度的关系

---

平泉县18988173492： 天然气主要成分是什么及其分布? - ？
党花天紫： 天然气是一种蕴藏在地层内的天然气体燃料.它的成因和石油相似,但它分布的范围和生成温度范围要比石油广得多.即使在较低温度条件下,地层中的有机物也能在细菌的作用下形成天然气.有的天然气还蕴藏在不含石油的岩层里;有的和石...

平泉县18988173492： 天然气的成分是什么,主要分布在我国什么地方?? - ？
党花天紫： 天然气的主要成分是甲烷,甲烷的常压沸点是 -16 1 ℃ ,临界温度为 -84 ℃ ,临界压力为 4.1MPa . LNG 是液化天然气的简称,它是天然气经过净化(脱水、脱烃、脱酸性气体)后[4],采用节流、膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的[5]. 主要产地分布在印度尼西亚、马来西亚、澳大利亚、阿尔及利亚、文莱等地,消费国主要是日本、法国、西班牙、美国、韩国和我国的西部地区

平泉县18988173492： 我国天然气资源的分布特点是什么? - ？
党花天紫：[答案] 答案: 解析: 我国陆上和近海大陆架的天然气储量丰富.陆上主要集中在四川、陕甘宁、柴达木盆地、塔里木盆地等地区,总的格局是西多东少、北多南少.

平泉县18988173492： 天然气的成分有什么 - ？
党花天紫： 天然气是从油气田产生的,主要由甲烷及少量乙烷,丙烷,丁烷,二氧化碳,氧及硫化氢等组成.气田产生的天然气含甲烷较高可达95%以上,略带有臭鸡蛋味,油田产生的天然气含甲烷量一般在80%左右,略带有汽油味. 天然气比空气轻,浮在空气上面,是一种易燃易爆气体.空气中含5-15%浓度的天然气,遇火就会爆炸,其燃点为550℃. 油田产生的天然气每立方米的重量约为同体积空气的75%左右,而1立方米的气田产生的天然气约为同体积空气的50%左右.其发热量比城市煤制气的发热量高两倍多.

平泉县18988173492： 天然气的组成是什么? - ？
党花天紫： 天然气的化学组成及其理化特性因地而异,主要成分是甲烷,还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等.无硫化氢时为无色无臭易燃易爆气体,密度多在0.6~0.8g/cm3,比空气轻.通常将含甲烷高于90%的称为干气,含甲烷低于90%的称为湿气.天然气系古生物遗骸长期沉积地下,经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物,具可燃性,多在油田开采原油时伴随而出.

平泉县18988173492： 我国天然气的分布特点是___. - ？
党花天紫：[答案] 我国天然气资源的主要分布塔里木盆地、鄂尔多斯、四川、重庆、柴达木盆地、准噶尔盆地;由此可知,我国天然气的分布特点是西多东少.依据题意. 故答案为:西多东少.

平泉县18988173492： 天然气是有什么组成的! - ？
党花天紫： 天然气(natural gas)又称油田气、石油气、石油伴生气.开采石油时,只有气体称为天然气;石油和石油气,这个石油气称为油田气或称石油伴生气.天然气的化学组成及其理化特性因地而异,主要成分是甲烷,还含有少量乙烷、丁烷、戊烷...

平泉县18988173492： 天然气的组成和形成过程是怎样的 - ？
党花天紫： 天然气的组成可以通过飞秒检测精确测定,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.在石油地质学中,通常指油田气和气田气.其组成以烃类为主,并含有非...

平泉县18988173492： 天然气的主要成分 - ？
党花天紫： 天然气:又称油田气、石油气、石油伴生气. 天然气的化学组成及其物理化学特性因地而异: 主要成分是甲烷,还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等.无硫化氢时为无色无臭易燃易爆气体,密度多在0.6~0.8g/cm3,比空气轻.通常将含甲烷高于90%的称为干气,含甲烷低于90%的称为湿气.

平泉县18988173492： 天然气主要成分 ? - ？
党花天紫： 天然气系古生物遗骸长期沉积地下,经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物,具可燃性,多在油田开采原油时伴随而出. 天然气蕴藏在地下约3000— 4000米之多孔隙岩层中,主要成分为甲烷,比重0.65,比空气轻,具有无色、无味、无毒之特性