大学精品课件:天然气利用技术2(第二章).ppt
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1、第二章、天然气工业概念第二章、天然气工业概念1 1、天 然 气 是 什 么?天然气与煤炭、石油并称目前世界一次能源的三大天然气与煤炭、石油并称目前世界一次能源的三大支柱。绝大多数天然气是气体化合物与气体元素的混合支柱。绝大多数天然气是气体化合物与气体元素的混合物,物,其基本成分为甲烷,此外还有其基本成分为甲烷,此外还有C25烃类气体、烃类气体、N2、CO2、H2S等等非烃类气体,是优质的气体燃料和基本的化非烃类气体,是优质的气体燃料和基本的化工原料。工原料。2 1、天 然 气 是 什 么?天然气在自然界赋存于地壳的岩石圈中、煤层气天然气在自然界赋存于地壳的岩石圈中、煤层气中或以水合物形成藏于地
2、层和海洋深处,具有多源、中或以水合物形成藏于地层和海洋深处,具有多源、多阶段生成、多相态运移是资源量比石油还丰富的化多阶段生成、多相态运移是资源量比石油还丰富的化石能源。石能源。31、天 然 气 是 什 么?天然气分为常规天然气和非常规天然气天然气分为常规天然气和非常规天然气常规天然气常规天然气:在地壳岩石层中聚集为气田的天然气或与石:在地壳岩石层中聚集为气田的天然气或与石油伴生的天然气。油伴生的天然气。非常规天然气:非常规天然气:煤层气煤层气(CBM),页岩气(),页岩气(Shale Gas),),天然气水合物(天然气水合物(NGH),地下水圈溶解气,致密砂岩气(地下水圈溶解气,致密砂岩气(
3、Tight Sands Gas),深盆气等。深盆气等。4 2、天 然 气 工 业 概 述 2.1、天然气工业概念:、天然气工业概念:将自然存在的天然气开采出来,供给终端的用户作为燃将自然存在的天然气开采出来,供给终端的用户作为燃料、化工原料的生产系统称为料、化工原料的生产系统称为天然气工业天然气工业。天然气工业由资源勘探、开发生产,长距离输送和分天然气工业由资源勘探、开发生产,长距离输送和分配应用三大部分构成,俗称天然气工业的配应用三大部分构成,俗称天然气工业的上、中、下游上、中、下游。天然气产业链也形象说明了天然气物流流程上连续的天然气产业链也形象说明了天然气物流流程上连续的三个三个互相联系
4、与依存环节互相联系与依存环节的关系。的关系。52.2、天然气工业各领域之间的关系:、天然气工业各领域之间的关系:功能角度:天然气工业由资源勘探、开发生产,长距离输功能角度:天然气工业由资源勘探、开发生产,长距离输送和分配应用三大部分构成;送和分配应用三大部分构成;性质角度:天然气工业可分为资源、设施和应用市场三个性质角度:天然气工业可分为资源、设施和应用市场三个领域。领域。关系:互相联系与依存环节关系:互相联系与依存环节资源资源是天然气工业的基础;是天然气工业的基础;设施设施是天然气工业的实体,是一个庞大的天然气工业链,是天然气工业的实体,是一个庞大的天然气工业链,包括包括气田、气井、集输管线
5、、净化设施气田、气井、集输管线、净化设施,长输管线或液化长输管线或液化装置、冷冻槽船槽车装置、冷冻槽船槽车,分配管网,应用设备分配管网,应用设备等等;等等;应用市场应用市场是天然气工业的目标和归宿。是天然气工业的目标和归宿。6 3 3、天、天 然然 气气 的的 应应 用用 特特 点点 天然气的应用方向:能源种类的气体燃料、化工原料 作为一次能源利用的特点:作为一次能源利用的特点:高效高效 清洁清洁 方便(易于运输与储存)方便(易于运输与储存)安全性好安全性好 经济性好经济性好 资源丰富资源丰富4 4、天然气资源状况、天然气资源状况4.14.1、天然气资源概念、天然气资源概念4.24.2、全球天
6、然气资源、全球天然气资源4.34.3、中国天然气资源、中国天然气资源4.44.4、中国天然气发展规划、中国天然气发展规划84.1、天然气资源概念、天然气资源概念 4.1.1 4.1.1 天然气的成因天然气的成因 有机成因:由腐泥型有机物或一些干酪根形成的烃类气体,有机成因:由腐泥型有机物或一些干酪根形成的烃类气体,以甲烷为主,也可以是因腐殖型煤系形成的。以甲烷为主,也可以是因腐殖型煤系形成的。无机成因:无机成因:地壳内部的地壳内部的CO2、CO和和H2以以铁族元素作催化剂铁族元素作催化剂形成甲烷气体,地球在凝聚时,原始大气中的甲烷被吸收形成甲烷气体,地球在凝聚时,原始大气中的甲烷被吸收保存在地
7、壳中。保存在地壳中。94.1、天然气资源概念、天然气资源概念 地壳上天然气的分布受很多因素的控制,对一个沉地壳上天然气的分布受很多因素的控制,对一个沉积盆地而言,只要它充填着足够厚的富含有机质的沉积积盆地而言,只要它充填着足够厚的富含有机质的沉积岩系,具有长期持续下沉的地质背景,在生物化学和热岩系,具有长期持续下沉的地质背景,在生物化学和热演化阶段,都可生成不同数量的天然气。演化阶段,都可生成不同数量的天然气。104.1、天然气资源概念、天然气资源概念 能够储存和渗滤流体的岩石称为储集岩,由储集岩所能够储存和渗滤流体的岩石称为储集岩,由储集岩所构成的地层为储集层。含有工业价值油气流的储集层分别
8、构成的地层为储集层。含有工业价值油气流的储集层分别称为油层、气层或油气层。储集层的天然气进一步聚集起称为油层、气层或油气层。储集层的天然气进一步聚集起来形成天然气藏。来形成天然气藏。天然气在自然状况下在储集层中的赋存是一种资源。天然气在自然状况下在储集层中的赋存是一种资源。11 4.1、天然气资源概念、天然气资源概念4.1.2 4.1.2 天然气资源分布的地质特点天然气资源分布的地质特点 在世界上已进行勘探的在世界上已进行勘探的400个盆地中,目前只有个盆地中,目前只有50个盆地发现有大油田,占已勘探盆地的总数的个盆地发现有大油田,占已勘探盆地的总数的12.2,然而它却拥有天然气探明储量然而它
9、却拥有天然气探明储量911012M3 集中了探明集中了探明天然气总储量的天然气总储量的82.8。12 4.14.1、天然气资源概念、天然气资源概念4.1.2 天然气资源分布的地质特点天然气资源分布的地质特点 按地质时代分布:世界上已探明的天然气储量在中生按地质时代分布:世界上已探明的天然气储量在中生界分布最富,占界分布最富,占60.5,其次为古生界,占,其次为古生界,占28.9,新生界,新生界仅占仅占10.6。按储量埋藏深度分布:深层气集中在按储量埋藏深度分布:深层气集中在15003000m,占,占储量的储量的56.2;其次是浅层气(;其次是浅层气(4000m)储量少,与勘探程度有关。)储量少
10、,与勘探程度有关。134.1、天然气资源概念、天然气资源概念4.1.3 4.1.3 天然气资源的分级概念天然气资源的分级概念天然气资源分为两大类别:储量和资源量天然气资源分为两大类别:储量和资源量储量储量:对于根据获得的参数和数据比较确定掌握的资源称为:对于根据获得的参数和数据比较确定掌握的资源称为 地质储量。地质储量。资源量资源量:对于认识程度较差,有相当大的推测成分的非储量:对于认识程度较差,有相当大的推测成分的非储量 部分。部分。储量和资源量的总量是要少于实际客观存在的资源的总量的。储量和资源量的总量是要少于实际客观存在的资源的总量的。144.1、天然气资源概念、天然气资源概念 一次能源
11、已探明资源总量一次能源已探明资源总量:中国常规能源资源总量为中国常规能源资源总量为4.054.05万亿吨标准煤,其中原煤万亿吨标准煤,其中原煤5.575.57万亿吨,占万亿吨,占89.389.3;原;原油油940940亿吨,占亿吨,占3.53.5;天然气;天然气38.1438.14万亿立方米,占万亿立方米,占1.3%1.3%;水能;水能5.925.92亿千瓦时,占亿千瓦时,占5.95.9。已探明能源资源总储量。已探明能源资源总储量为为823l823l亿吨标准煤。亿吨标准煤。15 4.1、天然气资源概念、天然气资源概念探明储量:在现代技术和经济条件下可供开采并能够获得利润探明储量:在现代技术和经
12、济条件下可供开采并能够获得利润 的可靠储量。的可靠储量。控制储量:可作为进一步评价钻探、编制中、长期开发规划的控制储量:可作为进一步评价钻探、编制中、长期开发规划的 依据。依据。预测储量:是制定评价勘探方案的依据。预测储量:是制定评价勘探方案的依据。潜在资源量:可作为编制预探方案的依据。潜在资源量:可作为编制预探方案的依据。推测资源量:可为早期区域勘探部署或编制长远规划提供依据推测资源量:可为早期区域勘探部署或编制长远规划提供依据16 储储 量量 分分 级级 对对 比比1、世界石油会议推荐;、世界石油会议推荐;2、中国规范;、中国规范;3、美国、美国SPE;4、前苏联、前苏联174.1、天然气
13、资源概念、天然气资源概念4.1.3 4.1.3 天然气资源概念:天然气资源概念:对储量进行分类的意义在于用于其指导勘探部署,对储量进行分类的意义在于用于其指导勘探部署,作为开发和投资的依据。作为开发和投资的依据。可采储量可采储量 储采比储采比184.1、天然气资源概念、天然气资源概念 可采储量:是一个技术经济范畴,即在现有技术条件可采储量:是一个技术经济范畴,即在现有技术条件下具有不低于探井工业气流标准(单位为下具有不低于探井工业气流标准(单位为104m3/d,其规定值与气层埋深有关),其规定值与气层埋深有关),有足够的产气量和开发有足够的产气量和开发时间,时间,具有合理的销售价格和采气利润率
14、等经济性条具有合理的销售价格和采气利润率等经济性条件的储量。件的储量。19天然气资源概念天然气资源概念n 储采比:可采储量减去已采储量称为剩余可采储量。储储采比:可采储量减去已采储量称为剩余可采储量。储采比定义为剩余可采储量与当前生产量的比值。采比定义为剩余可采储量与当前生产量的比值。储采比指标给出了确定已掌握天然气资源的可持续储采比指标给出了确定已掌握天然气资源的可持续耗用的时间长度,可用来衡量和决策资源与生产的关系耗用的时间长度,可用来衡量和决策资源与生产的关系20全球各地区天然气储采比全球各地区天然气储采比 4.2、世、世 界界 天天 然然 气气 资资 源源 状状 况况21 4.2、世、
15、世 界界 天天 然然 气气 资资 源源 状状 况况全球天然气资源量的统计 TCM (1012m3)地区地区探明可探明可采储量采储量附加可附加可采储量采储量预期可预期可采储量采储量潜在可潜在可采储量采储量合计合计非洲非洲中东中东亚洲和大洋洲亚洲和大洋洲东欧和北亚东欧和北亚西欧和中欧西欧和中欧北美北美南美南美10.051.015.956.96.28.55.94.625.010.78.43.547.55.414.676.726.665.39.756.011.32.858.445.192.24.334.04.217.4135.072.7157.514.090.015.5全球全球155.1105.026
16、0.2242.0502.1来源:世界燃气联盟(来源:世界燃气联盟(IGU)1999年,当年全球天然气产量年,当年全球天然气产量2.26 TCM,224.2、世、世 界界 天天 然然 气气 资资 源源 状状 况况 世界上可采储量的世界上可采储量的63.863.8,由俄罗斯、伊朗、卡塔,由俄罗斯、伊朗、卡塔尔、阿联酋、沙特阿拉伯、委内瑞拉、阿尔及利亚、尔、阿联酋、沙特阿拉伯、委内瑞拉、阿尔及利亚、印度尼西亚、尼日利亚、伊拉克等印度尼西亚、尼日利亚、伊拉克等1010个国家的石油公个国家的石油公司掌握。司掌握。23 Region Reserves%of World TotalPersian Gulf
17、59*37.1(IRAN)(26)(16.5)FSU 56 36S&C America 7 4.5Africa 11 6.9North America 7 4.6Asia pacific 12 7.6Europe 5 3.1 Total 158 100 *Figures for Middle East Has been changed by 3bcm to account for Irans reserves24 全球常规天然气前九大探明储量国(全球常规天然气前九大探明储量国(2010年年 1 月)月)n 俄罗斯,俄罗斯,1680万亿立方英尺;万亿立方英尺;n 伊朗,伊朗,1045万亿立方英尺
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