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天然气(Natural Gas),是指主要由甲烷组成的混合气态化石燃料。是最清洁的替代燃料之一,可用做发电和车辆的燃料。天然气来源广泛,不仅成分和处理方式不同,而且能源含量也有不同。其主要成分是甲烷(CH₄),它通常在75-99%之间,但有偏差是正常的。天然气中含有少量的乙烷、丙烷、丁烷和乙烯。
天然气的分类,按来源利用可分为常规天然气和非常规天然气二大类:
1. 常规天然气,是指存在于传统油气藏中,可通过常规钻井技术直接开采的天然气资源。无需大规模储层改造即可实现经济开发,开发成本较低。常规天然气包括:气田气、油田伴生气和凝析气等;
■ 气田气(Field Gas / Reservoir Gas),即纯天然气,是指从独立的气田气井中开采出来的天然气。不与原油共存。其主要成分为甲烷,含量通常在90%以上,甚至可达95%以上。适合直接用于城市燃气、工业燃料和发电等。属于典型的干气。是常规天然气中最主要的形式。
■ 油田伴生气(Oil-associated Gas),即油田气,是指伴随石油在油藏中一同被开采出来的天然气。其多存在于油层之上,成分中除甲烷外,还含有较多的乙烷、丙烷等较重烃类,属于典型的富气。
■ 凝析气(Condensate Gas),即凝析气田气,是指在地下储层中呈气态,但在开采过程中因压力和温度变化会析出液态轻质油(如汽油、煤油组分)。其甲烷含量较高,同时含有一定量的C₅及以上碳氢化合物,热值高于普通天然气,属于湿气范畴。
2. 非常规天然气, 是指难以用传统地质理论解释、不能通过常规技术手段经济开采的天然气。与常规天然气相比,它们普遍具有低孔隙度、低渗透率、连续成藏等特点,必须依赖水平井、多段压裂等先进技术进行储层改造才能有效开发。非常规天然气包括:页岩气、煤层气、致密气和可燃冰等。
■ 页岩气(Shale Gas),是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附或游离状态存在的非常规天然气。其主要成分为甲烷,具有自生自储、大面积连续成藏、低孔低渗等特征。中国页岩气资源丰富,主要集中在四川盆地及周缘地区,2025年产量已达270亿Nm³,占全国页岩气总产量的绝大部分。川南页岩气田已成为我国首个累计产气超千亿Nm³的页岩气田。
■ 煤层气(Coalbed Methane, CBM),即煤矿瓦斯,是指未开采的煤层中排出的甲烷,其热值与天然气相当,属非常规天然气。煤层气的热值跟甲烷(CH₄)含量有关,由于井下抽采的瓦斯一般将甲烷(CH₄)含量调整到30%或更低以后利用,在0℃、101.325 kPa下,低位热值:14.63 MJ/m³ (约3,494 kcal/Nm³);高位热值:16.24 MJ/m³ (约3,878 kcal/Nm³)。因而煤矿瓦斯分高浓度瓦斯和低浓度瓦斯,在发电设备的选型方面也有差异。 了解更多...
■ 致密气(Tight Gas),即致密砂岩气,是指赋存于低孔隙度、低渗透率砂岩储层中的非常规天然气。需通过水力压裂等技术手段才能实现工业开采。其储层通常具有孔隙度小于10%、渗透率低于0.1毫达西(mD)的特征。中国鄂尔多斯盆地是其主要产区。长庆油田天然气年产量超500亿Nm³,是我国最重要的致密气生产基地。
■ 天然气水合物(Natural Gas Hydrate),即可燃冰,是指在低温高压条件下由天然气与水分子结合形成,主要存在于深海沉积物或永久冻土带的类冰状结晶固体物质。是一种可燃的固态化合物,外观似冰,遇火即可燃烧,因此得名“可燃冰”。其分子结构通常表示为CH₄·nH₂O,其中最常见的是CH₄·8H₂O,即每1 m³的可燃冰在常温常压下可释放约164 Nm³的天然气和0.8 m³的淡水。甲烷含量在80%以上,最高可达99.9%,同时可能含有少量乙烷、丙烷等烃类气体。
天然气通常是通过管道或天然气基础设施提供的,但由于近年来技术的发展,它可以很容易且经济地被液化。因此,它可以作为液化天然气由船舶运往世界各地。
天然气输送的主要类型:
1. 管道天然气(Pipeline Natural Gas, PNG),是指利用天然气管道输送的天然气,是陆地上输送天然气的主要方式。天然气管道是指将天然气(包括油田伴生气)从开采地或处理厂输送到城市配气中心或工业企业用户的管道,又称输气管道。在世界管道总长中,天然气管道约占一半以上。
2. 液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG),是指将天然气冷却至-161°C(-258°F)进行液化的天然气。LNG的优势在于其体积为气体体积的1/600,这使得其对船舶运输非常有吸引力,是跨海与远距离输送的优选方案。
3. 压缩天然气(Compressed Natural Gas, CNG),适用于短途、小规模配送,例如无管道覆盖的偏远城镇。由于受线路限制,应用场景很少。
不同类型的天然气,由其组份决定。H型燃气(高热值燃气)是指能量和甲烷含量高的气体。L型燃气(低热值燃气)是指能量和甲烷含量较低,但是氮气和二氧化碳有较高的含量。当然,这些类型的天然气在燃烧方面有不同的特点(见下面的气体燃料规格)。
为了在我们的发动机使用天然气,气体必须符合天然气普遍适用的规范,当供给发动机使用时,具体的方法要求是,要清洁、干燥和冷却(不含水、烃凝液和机油)。
如果对您的天然气质量有疑问,请不要犹豫与我们联系。我们可以检查您的燃料,并告知有关最适合的发动机。
备注:
1.1. Nm³相当于在0℃和101.32kPa的1立方米气体。
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