1.2003年12月23日,川东气矿发生井喷事故,高压天然气携带一种有毒气体从地底下喷出,向四周扩散,所到之处

2.燃气有哪几种

3.天然气灶打不着火是什么原因

4.2006年3月25日,重庆开县天然气井发生泄露事故,少量硫化氢(H 2 S)气体也随天然气扩散到空气中. 硫化

5.天然气成因类型划分及气源分析

天然气动态扩散的原因有哪些方面表现呢_天然气扩散系数

如今越来越多的环境问题出现,也影起了越来越多人的关注,温室效应是很早就提出的了,可能人们现在更多的去关注新出现的环境问题,对温室效应的关心也不多了,我们必须面对的是温室效应依然存在,依然严重,我们应该更深刻的认识到它的形成原因与危害,这样可以促使人类取一系列的措施去减小温室效应以及它带来的危害,更好的保护我们的环境,保护我们赖以生存的地球,为我们的子孙一片干净的土地。

首先,我们知道二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中,具有调节地球气温的功能。如果没有二氧化碳,地球的年平均气温会比目前降低20 ℃。但二氧化碳也是形成温室效应的主要原因1988年7月4日,美国的一家很有影响的杂志《幸福》发表了一篇引起世界瞩目的文章,作者认为,21世纪将出现非常恶劣的气候,气温上升比任何一次都更高更快,全球气候将出现混乱反常,世界经济将受到重大影响。 出现上述情况的主要原因正是燃烧煤、石油、汽油等化石燃料,燃烧产生的二氧化碳在大气层中迅速积聚,比二氧化碳少得多但是同样有害的氯氟化碳等气体也迅速增多。在地球的大气层中,这些气体起着温室玻璃那样的作用,让阳光射入而又把热量留聚下来。它们吸收而不是反射能生热的红外线辐射,从而使地球气温持续上升。特别是近几十年来,由于人口急剧增加,工业迅猛发展,呼吸产生的二氧化碳及煤炭、石油、天然气燃烧产生的二氧化碳,远远超过了过去的水平,根据统计和测算,全球由于燃烧排入大气中的碳已连续6年缓慢增加,1994年达到59.25亿吨。。而另一方面,由于对森林乱砍乱伐,大量农田建成城市和工厂,破坏了植被,减少了将二氧化碳转化为有机物的条件。使大气中增加的碳也在1.1-3.6亿吨之间。再加上地表水域逐渐缩小,降水量大大降低,减少了吸收溶解二氧化碳的条件,破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡,就使大气中的二氧化碳含量逐年增加。自18世纪中叶以来,二氧化碳的水以及其它温室气体已经达到过去16万年中前所未有的浓度。 空气中二氧化碳含量的增长,就使地球气温发生了改变。这就是温室效应。(当然,形成温室效应的气体,除二氧化碳外,还有其他气体。其中二氧化碳约占75%、氯氟代烷约占15%~20%,此外还有甲烷、一氧化氮等30多种。)

了解了温室效应形成的原因,很多都在于人类自己的破坏,由于经济发展,大量的工厂建筑纷纷建立,随之也带来了大量污染气体向大气排放的后果,生产对木材的需要造成了森林的大面积减少······文明进步的同时,温室效应也在加剧······

下面我们再来讨论一下温室效应的危害。

温室效应具有影响范围广,制约因素复杂,后果严重等显著的特点,全球气候变化是温室效应直接造成的后果。因此,温室效应是人类面临的重大环境问题,已引起各国及科学家的高度重视,成为科学家和环境工作者关注、研究的焦点。温室效应对生态环境的影响主要有以下几个方面

一、海平面的影响

全球变暖对海洋有以下两个影响,从而导致海平面上升。

(1) 全球变暖将造成海洋混合层水温上升,升温造成的热膨胀能显著地造成海平面的上升;

(2) 气温和海水温度的上升将造成极地冰冠的大量溶化,溶化的冰冠进入海洋,促成海平面上升。如果将来气温大幅度上升,对极地将产生巨大的影响,那时极地冰川和冰冠将大量溶化,其对海平面上升的贡献将远远超过混合层热膨胀的贡献。在下个世纪,全球海平面上升的平均速度约为每10年6㎝,预计到2030年,海平面将上升20㎝,到下个世纪末海平面将上升65㎝,海平面的这一变化将会给沿海地区带来如下的影响和灾难:

⑴淹没沿海陆地,造成土地浪费,特别是沿海城市与耕地。

⑵淡水及储备减少

⑶海洋生物生活环境遭到改变,大量死亡或被迫迁徙,给渔业带来一定损害。

⑷海滩和海岸将遭受侵蚀;

⑸地下水位升高,导致土壤盐渍化;

⑹海水倒灌与洪水加剧;

⑺损坏港口设备和海岸建筑物,影响航运;

⑻沿海水产养殖业将受到影响;

⑼破坏供排水系统;

⑽造成温度带改变,热寒带扩大,温带缩小,给农业造成损害

二、对农业的影响

最明显的影响表现在农业方面。随着二氧化碳浓度的增加,植物的气孔(气体和水蒸气通过的细孔)只要张开得小一点即可收入同样数量的二氧化碳,这样,植物由于蒸发所损失的水份就减少了,结果是植物会长得更大。农作物生长较快,就可能较快地把土壤中的养分吸光,农家就不得不购买更多的化肥。粮食的质量可能随着二氧化碳的提高而下降,因为叶子的含碳量可能增加,含氮量可能减少。在温室效应中,害虫和病害较易蔓延,但是,温室效应可以引发一系列环境和气候问题,如害虫繁殖、干旱加剧等,它们可以从根本上恶化农作物的生长环境,从而构成严重的危害,这对农业是相当不利的。由于温度升高,害虫发育的起始时间有可能提前,一年中害虫的繁殖代数也因此而增加,在新的适宜环境条件下,某些害虫的虫口将呈指数式增长,造成农田多次受害的概率增大。另一方面,冬季变暖,病虫更易越冬,虫源和病源增大。更为严重的是多种主要作物的迁飞型害虫比今天分布更广、危害更大,粘虫越季繁殖面积大幅度扩大,由于南北温差减小,粘虫、稻飞虱等迁飞性害虫春季向北迁入始盛期将提前,而秋季向南回迁期推迟,使危害的时间延长。另外,迁飞性害虫春秋往返迁飞的路径也将影响,使其集中危害的分布区发生相应的变化。气候变暖会改变作物病原体的地理分布,病虫害的流行蔓延。杂草的超常生长,意味着不得不施用大量的农药和除草剂,这将加剧环境的污染。这就需要更多的农药治理。农药业意味着我们环境的污染会给严重。

温室效应对植物的影响主要表现在两个方面:co2含量增多对植物光合作用的影响;气候变暖给植物带来的影响。co2是植物进行光合作用的基本原料,当co2含量增多,可在一定程度上提高植物的生产能力;由于气温上升,一些原本寒冷的地区也将变得适合农作物生长,扩大了植物生长区域,这是有利的一面。

三、对林业和牧业的影响

全球变暖对林业和牧业的影响是多方面的。二氧化碳浓度增加,促使自然植被的光合作用增强,加上温度升高,生长期延长,所以草木的产量将会提高;由于气温上升,使植被带北移,即冷型温带森林或温带草原将代替目前的北方森林,而亚热带森林将由热带森林所代替;随着气温和降水的变化,林木和牧草的品种将有可能发生变化,特别是牧草,如果一种劣质草类更能适应变化了的环境,迅速生长并占领草原,将有可能使草原的生产率大大下降;气温升高,如果降水没有相应的增加,则空气湿度有可能下降,这样就增大了火灾发生的可能性;同时,暖冬可以减少害虫的越冬死亡率,从而加重虫害的威胁。

四、对人体健康的影响

(1)全球变暖直接导致部分地区夏天出现超高温,因为心脏病及引发的各种呼吸系统疾病,每年都会夺去很多人的生命,其中又以新生儿和老人的危险性最大。

(2)全球变暖导致臭氧浓度增加,低空中的臭氧是非常危险的污染物,会破坏肺部组织,引发哮喘或其他肺病。

(3)全球变暖造成某些传染性疾病的传播。当蚊子叮咬一个带有传染的人时,这种就会跟随血液进入蚊子体内开始繁殖,并通过下一次叮咬进入某个健康人体内完成的传播。在一定温度范围内随着温度的升高,蚊子的繁殖速率和叮咬速率都大大提高,其体内的繁殖和成熟速率也将随之提高。夜晚和冬季温度上升,大大延长扩展了蚊子的生活期和地域,使得靠它传播的疟疾、猩红热、黄疸、脑炎等恶性传染疾病的发病率提高。

(4)全球变暖会在不同地区造成不同的自然灾害,直接导致粮食减产,也使当地居民遭受饥饿和营养不良的威胁,同时会加速某些靠水传播的的扩散速率,如脑炎、痢疾、高烧等。

五、对气候的影响

由于温室气体(二氧化碳,甲烷,水蒸气等)增强大气逆辐射,全球气温会普遍上升,使得热带几乎无法让人居住;.强对流天气加重。飓风、龙卷风、冰雹、雷雨大风等强对流天气频繁;.南北极的融化影响洋流,使得海水温度发生改变,从而让大陆气候变得异常;总的来说,气候方面的异常可导致包括旱灾、水灾、雷电、飓风、风暴潮、沙尘暴、霜冻、暴风雪等一系列灾害性天气。进而导致泥石流、地面沉降等地质灾害。

六、冰川融化

1998年是美国东部历史上有记录以来最温暖的年份,这一年南极2850平方千米的冰盖从威尔金斯和拉尔森冰架上分裂出去。南极巨大冰盖的其他部分也在全线后撤之中。

印度尼西亚的卡斯坦兹山是热亚洲唯一山顶常年积雪的山峰。但在最近几个世纪以来,卡斯坦兹山的冰川已明显地缩小,结果使雪线上升了大约100米。

除两极地区的冰冠以外,喜玛拉雅冰川是世界冰体最大的组成部分,共约有1.5万条冰川。这些冰川的融水是世界上最古老的河流——印度河与恒河的水源。如果这两条大河的水源枯竭或者逐渐减少为涓涓细流,农业社会的基本组成元素就会遭到彻底的破坏。

近年来,人们对从巴塔哥尼亚到瑞士的阿尔卑斯山地区的冰川因为“温室”气体的排放和普遍认为的温室效应而融化的情况进行了观察。在南亚地区,问题并不是冰川是否在融化,而是融化的速度有多快?虽然全球变暖的许多不良影响可能要到21世纪末才会变得非常严重,但是尼泊尔、印度、巴基斯坦、中国和不丹等地的冰川融水可能很快就会给人们造成麻烦。南北极地冰山将大幅度融化,导致海平面大大上升,一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中,其中包括几个著名的国际大城市:纽约,上海,东京和悉尼。

国际冰雪委员会(ICSI)的一份研究报告指出:“喜玛拉雅地区冰川后退的速度比世界其它任何都要快。如果目前的融化速度继续下去,这些冰川在2035年之前消失的可能性非常之大”。国际冰雪委员会负责人塞义德·哈斯内恩说:“即使冰川融水在60至100年的时间里干涸,这一生态灾难的影响范围之广也将是令人震惊的。”

七、全球气候变暖对生物多样性的影响

全球性气候变暖并不是一个新现象。过去的200万年中,地球就经历了10个暖、冷交替的循环。在暖期,两极的冰帽融化,海平面比现今要高,物种分布向极地延伸,并迁移到高海拔地区。相反,在变新华通讯社过程中,冰帽扩大,海平面下降,物种向着赤道的方向和低海拔地区移动。无疑,许多物种会在这个反复变化的过程中走向灭绝,现存物种即是这些变化过程后生存下来的产物。物种能够适应过去的变化,但它们能否适应由于人类活动而改变的未来气候呢?这是一个悬而未决的问题。但可以肯定的是,由于人为因素造成的全球变暖经纬过去的自然波动要迅速得多,那么这种变化对于生物多样性的影响将是巨大的。

(1)对温带生物多样性的影响由于气温持续升高,北温带和南温带气候区将向两极扩展。气候的变化必然导致物种迁移。然而依据自然扩散的速度计,许多物种似乎不能以高的迁移速度跟上现今气候的迅速变化。以北美东部落叶阔叶林的物种迁移率来比较即可了然。当最近的更新世的冰期过后,气温回升,树木以每世界10~40千米速度的速度迁移回北美。而依照21世纪气温将升高1.5~4.5℃.的估计,树木将向北迁移5000~10000千米。显然要以自然状态下数十倍的速度进行扩散是不可能的。况且,由于人类活动造成的生境片断人只能使物种迁移率降低。所以,许多分布局限或扩散能力差的物种在迁移过程中无疑会走向灭绝。只有分布范围广泛,容易扩散的种类才能在新的生境中建立自己的群落。

(2)对热带雨林生物多样性的影响热带雨林具有最大的物种多样性。虽然全球温度变化对热带的影响比对温带的影响要小得多。但是,气候变暖将导致热带降雨量及降雨时间的变化,此外森林大火、飓风也将会变得频繁。这些因素对物种组成、植物繁殖时间都将产生巨大影响,从而将改变热带雨林的结构组成。

(3)对沿海湿地和珊瑚礁生物多样性的影响湿地和珊瑚礁是生物多样性丰富的生态系统,然而它们也会受到气候变暖的威胁。温度升高会使高山冰川融化和南极冰层收缩。在未来的50~100年中,海平面将升高0.2.~0.9米,甚至更高。海平面的升高会淹没沿海地区的湿地群落。海平面的变化是如此之快以至于许多生物种类来不及随着海水上升迁移到适当的地域。特别是建筑在湿地地区的居住房、道路、防洪大坝等将成为物种迁移的直接障碍。

海平面升高对珊瑚礁种类有极大危害。因为珊瑚对海水的光照及水流组合有严格的要求。如果海水按预算的速度升高的话,那么即使生长最快的珊瑚也不能适应这种变化。此外海水温度升高同样会对珊瑚产生极大危害。由此将导致大量的珊瑚沉没以致死亡。

总的来说,大气中温室气体的来源分为两个:自然和人类活动。各种温室气体在大气中的浓度增加,导致温室效应加强,其中二氧化碳是造成温室效应最重要的气体。温室效应增加,导致全球气候变暖,会使水、农牧业、森林业等受到影响;海平面上升会淹没许多沿海城市和低地;会使有些地区变得干燥,沙漠化加剧;生物多样性减少。总之,全球生态系统的变化最终将影响人类的健康和生存

······

从这些我们将看到温室效应将给我们带来怎样的危害,你害怕了吗?担心吗?人类还能存活下去吗?我们必须取该有的行动了,来减小温室效应带来的危害。

由于温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。所以减少二氧化碳的排放时当务之急,为减少大气中过多的二氧化碳,一方面需要人们尽量节约用电(因为发电烧煤〕,少开汽车。另一方面保护好森林和海洋,比如不乱砍滥伐森林,不让海洋受到污染以保护浮游生物的生存。我们还可以通过植树造林,减少使用一次性方便木筷,节约纸张(造纸用木材〕,不践踏草坪等等行动来保护绿色植物,使它们多吸收二氧化碳来帮助减缓温室效应。

虽然迄今为止,我们无法提出有效的解决对策,但是退而求其次,至少应该想尽办法努力抑制排放量的增长,不可听天由命任凭发展。

首先,暂订2050年作为目标。如果按照目前这种情势发展下去,综合各种温室效应气体的影响,预计地球的平均气温届时将要提升两度以上。一旦气温发生如此大幅提升,地球的气候将会引起重大变化。

所以现在,人类要竭尽所能取对策,尽量抑制上升的趋势。目前国际舆论也在朝此方向不断进行呼吁,而各国的研究机构亦已提出各种具体的对策方案。

可惜仔细检视各种方案之后,迄今尚未发现任何一项对策足以独挑大梁解决问题。因此,我们有必要寻求一切可能性,全面考量这些对策方案究竟具有何等效果。

一、全面禁用氟氯碳化物

氟氯碳化物是Chloro-Fluoro-Carbon 的缩写,是各种含氟含氯等非燃性有机溶剂的总称,为电子产品焊接组装后的优良清洁剂。但因无法接受生物分解,且比重甚轻,逐渐上升累积后会破坏地球的臭氧保护层,使地球生态环境遭受宇宙线的攻击而产生极大的危机。

二、保护森林的对策方案

今日以热带雨林为生的全球森林,正在遭到人为持续不断的急剧破坏。有效的因应对策,便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏,另一方面实施大规模的造林工作,努力促进森林再生。目前由於森林破坏而被释放到大气中的二氧化碳,根据估计每年约在1~2gt.碳量左右。倘若各国认真推动节制砍伐与森林再生,到了2050年,可能会使整个生物圈每年吸收相当於0.7gt.碳量的二氧化碳。

三、汽车使用燃料状况的改善

日本汽车在此方面已获技术提升,大幅改善昔日那种耗油状况。但在美国等地,或许是因油藏丰富,对於省油设计方面,至今未见有何明显改善迹象,仍旧维持过度耗油的状况。因此,该地区生产的汽车在改善燃油设计方面,具有充分发挥的余地。四、改善其他各种场合的能源使用效率

是要改善其他各种场合的能源使用效率。今日人类生活,到处都在大量使用能源,其中尤以住宅和办公室的冷暖气设备为最。因此,对于提升能源使用效率方面,仍然具有大幅改善余地。

五、对石化燃料的生产与消费,依比例课税

如此一来,或许可以促使生产厂商及消费者在使用能源时有所警惕,避免作出无谓的浪费。而其税金收入,则可用於森林保护和替代能源的开发方面。

任何化石燃料一经燃烧,就会排放出二氧化碳来。惟其排放量会因化石燃料种类而有不同。由於天然瓦斯的主要成分为甲烷,故其二氧化碳排放量要比煤碳、石油为低。同样是要产生一千卡的热量,煤碳必须排放相当於0.098公克碳量的二氧化碳;这在石油则为0.085公克;若是换成天然瓦斯只需排放0.056公克即可。

决定做这个课题的时候,我们小组的组员就首先查资料,了解了温室效应的原因,危害以及相应的对策,从不同的方面了解这个课题,同时我们也收获了很多,不仅了解认识了许多原来不懂得知识,还懂得了环境对我们人类对地球的重要,从今以后,我们都会注意自己的行为,争取从小事,点点滴滴做起,保护环境,爱护地球。

2003年12月23日,川东气矿发生井喷事故,高压天然气携带一种有毒气体从地底下喷出,向四周扩散,所到之处

陆敬安

(广州海洋地质调查局 广州 510760)

作者简介:陆敬安,男,(10—),博士,高级工程师,主要从事综合地球物理资料解释工作。

摘要 测井是水合物深入勘探阶段—钻探阶段的必要手段,已得到较好应用。文章综合介绍和分析了ODP204航次、加拿大西北马更些河三角洲地区Mallik 5L-38井、IODP311航次及日本南海海槽等较新的水合物钻探调查的测井方法与技术,重点分析了核磁测井、电磁波测井及偶极横波测井等测井新技术在水合物勘探与评价中的应用,对测井方法在水合物勘探中存在的问题进行了讨论。

关键词 天然气水合物 测井方法 测井解释

1 前言

测井方法在油气藏勘探和开发过程中得到了广泛的应用,由于水合物的发现与研究相对较晚,测井方法在天然气水合物中勘探中的应用也只是随着钻探工作的开展而有了应用的空间。由于天然气水合物存在于合适的温压条件环境中,一旦脱离该条件,水合物即分解。因此,能够在原位地层压力和温度条件下测量地层物理特性的测井方法对发现和研究天然气水合物来说是其它的勘探方法所不能替代的(高兴军等,2003)。到目前为止,已有的水合物钻孔勘探中几乎都使用了测井方法,如危地马拉的570号钻孔、ODP164航次(Paull,C.K.,Matsumoto,2000)、State Ellien-2及日本南海海槽天然气水合物钻探、ODP204航次、Mallik 5 L-38井及IODP311航次等。测井方法对含水合物沉积层的识别起到了良好的效果。在水合物钻探过程中,一个井场往往要钻几口井,分别用于随钻测井、钻探取芯及电缆测井等。随钻测井方法与电缆测井是在钻井的不同阶段进行的,同样的测井方法原理基本相同。根据以往的情况分析,不是所有的水合物钻探都使用了随钻测井。作为测井工作的一部分及为了全面了解水合物测井方法及其特点,本文将分别加以介绍。

2 测井方法概述

2.1 随钻测井

天然气水合物钻探中随钻测井(LWD)的主要目的之一是为了确定合适的取芯位置。通常随钻测井与随钻测量(MWD)同时进行。LWD和MWD仪器测量不同的参数,MWD仪器位于紧邻钻头之上的钻环中,用于测量井下钻探参数(如钻头重量、扭矩等)。LWD和MWD仪器的差别是LWD数据被记录到井下内存当中并在仪器到达海面之后取出数据,而MWD数据是通过钻杆内的流体以调制压力波(或泥浆脉冲)的形式传输并进行实时监控。在LWD和MWD两种仪器联合使用的情况下,MWD仪器可同时将两种数据向井上传输。在最新的水合物钻探中,日本南海海槽的天然气水合物钻探、ODP204航次及IODP311航次使用了LWD测井,所使用的仪器名称及其输出参数见表1。

表1 天然气水合物随钻测井和随钻测量方法 Table1 The LWD&MWD tools description used for gas hydrate logging

204航次中使用的LWD和MWD仪器有钻头电阻率仪(RAB)、能量脉冲MWD仪、核磁共振仪(NMR-MRP)及可视中子密度仪(VND),如图1 所示,图中GVR6 为可视地层电阻率仪,包括深、中、浅电阻率及环带电阻率和自然伽玛五种测量。这是NMRMRP仪器首次用于ODP航次。不同的测井方法组合在不同的测井场合有不同的名称,如在日本的天然气水合物钻探中,密度与中子组合在一起称为CDN、伽马射线和电阻率组合称为CDR,尽管名称存在差异,但其测量的物理参数是一致的。

LWD测量被安排在钻孔之后及钻探或取芯作业所引起的负面效应之前进行。由于钻探和测量相距的时间较短,相对于电缆测井而言钻井液对井壁的侵入处于轻微阶段。

图1 ODP204航次使用的随钻测井及随钻测量仪器串

(图中数字单位为米,从钻头最底部算起)

Fig.1 LWD&MWD Tools Used in ODP204

(The unit of the number is meter and starts from the bottom)

LWD设备由电池提供电源并使用可擦写/编程的只读存储器芯片来存储测井数据。LWD仪器以等时间间隔的方式开展测量并与钻井架上监控时间和钻探深度的系统同步。钻探之后,LWD仪器被收上来下载数据。井上和井下时钟的同步能够使得将时-深数据与井下时间测量数据合并成一个深度测量的数据文件。最终的深度测量数据被传送到船上的实验室进行整理和解释。

2.2 电缆测井

电缆测井对天然气水合物储层的精确定量评价起非常重要的作用。由于天然气水合物储层的电阻率及声波速度明显偏高,因此电阻率测井和声波测井是识别天然气水合物的有效方法。另外,精确的评价天然气水合物储层还需要结合其它测井方法进行综合评价。天然气水合物钻探中使用过的电缆测井方法见表2,这些测井方法的详细介绍可在有关书籍和文件中找到。一些较新的测井技术,如FMI、DSI、EPT、CMR等测井方法在ODP204航次(Tréhu,A.M.,Bohrmann,2003)、Mallik 5L-38及日本南海海槽天然气水合物的识别和评价过程中发挥了重要作用。

表2 天然气水合物电缆测井方法 Table2 The wireline logging methods for gas hydrate exploration

续表

表2中大部分测井仪为204航次使用的方法,EPT在Mallik 5L-38井中首次使用,日本南海海槽的天然气水合物钻井勘探中使用了CMR仪(Takashi UCHIDA,Hailong LU,2004)。

3 水合物测井评价

天然气水合物储层测井评价的关键问题之一是建立合适的储层评价模型(手冢和彦,2003)。根据岩心观察,天然气水合物在沉积物中的分布主要有以下几种情形(王祝文等,2003):分散胶结物、节状、脉状及块状。永久冻土带及海洋天然气水合物的储层模型如图2所示。模型共分四类,其中永久冻土带两类:冻土层内及冻土层下,二者的区别为在冻土层之下,流体部分含自由水,而在冻土层内部流体部分含冰成分;海洋天然气水合物也分两类:一类为流体部分含自由水,另一类为流体部分含游离气。在ODP204航次及日本的南海海槽水合物钻探中使用模型C对测井资料进行解释,而在Mallik井中则使用的是模型A。模型A和C均是基于常规油气评价的双水模型提出的。

由于天然气水合物具有独特的化学成分及特殊的电阻率和声学特性,因此,通过了解天然气水合物储层的这些特征应有可能获得天然气水合物饱和度及沉积孔隙度(陈建文,2002;王祝文等,2003),这也是两个最难确定的储层参数。钻井是获取孔隙度及烃饱和度的重要数据来源。本质上,目前大部分的天然气水合物测井评价技术还是定性的,且借用的是未经证实的石油工业使用的测井评价方法。为了证明标准的石油测井评价技术在评价天然气水合物储层中的有效性,还需要进行大量的实验室和现场测量。由于天然气水合物以不同的方式影响每种孔隙度测量方法,因此可通过对比不同的孔隙度测量技术来估计天然气水合物的数量。

图2 永久冻土及海洋天然气水合物储层模型

Fig.2 The reservoir models for permafrost and marine gas hydrate

3.1 孔隙度评价

天然气水合物储层的孔隙度评价所利用的测井数据主要包括电阻率测井、密度测井、声波测井、中子测井、核磁共振测井等与地层孔隙密切相关的地层物理响应,同时还辅以自然电位、自然伽玛、岩心分析等数据来进行的。有关文献已经对部分常规测井方法的应用作了介绍,这里仅介绍较新的测井手段及其解释方法。

3.2 饱和度评价

(1)电磁波传播测井

电磁波传播测井仪只在 Mallik 5L-38井中使用过(S.R.Dallimore,T.S.Collett,2005),电磁波传播测井的垂向分辨率高于5cm,用来测量天然气水合物的原位介电特性,据此计算天然气水合物的饱和度。天然气水合物储集带的平均介电常数为9,在5到20之间变化;带内的平均电阻率超过5Ω·m,当仪器的工作频率为1.1GHz时,电阻率在2Ω·m到10Ω·m之间变化。电磁波传播测井仪同时输出传播时间及信号衰减两个参数。地层的介电常数及电导率可由下式计算(Y.-F.Sun,D.Goldberg,2005):

南海地质研究.2006

南海地质研究.2006

式中:tpl为慢度或传播时间,单位ns/m;a为衰减量,单位为db/m;εr为相对介电常数,无量纲;σ为电导率,单位为西门子/s,c(=0.3m/ns)为真空中光的速度。

Y.F.Sun及D.Goldberg等用等效介质方法并定含天然气水合物地层的多相系统可近似为连续、均质及各向同性介质,认为含天然气水合物介质的等效磁导率为1,其介电常数及体积密度遵从下面的体积平均混合规则:

南海地质研究.2006

南海地质研究.2006

南海地质研究.2006

式中,φa为第a种成分的体积百分比,ρa和εa分别是第a种成分的密度和介电常数,ρ和εr分别为体密度及体介电常数。这里定孔隙性介质仅包含三种组分:固体颗粒、天然气水合物及水。从而上面的公式可以简化为:

ρ=(1-φ)ρs+φShρh+φ(1-Sh)ρw (6)

南海地质研究.2006

式中,φ为总孔隙度,Sh为天然气水合物的饱和度,ρs、ρh及ρw分别为固体颗粒、天然气水合物及水的密度,εrs、εrh及εrw分别为固体颗粒、天然气水合物及水的介电常数。在已知每种组分的密度和介电参数情况下,就可依据介电和密度测井由上面的方程计算出含天然气水合物地层的孔隙度和水合物饱和度。

图3所示为电磁波传播测井在Mallik 5 L-38井中含水合物层的传播时间与电阻率图。从图中可以看出,电磁波传播时间曲线与声波传播时间曲线具有相似的趋势,但其分辨率更高。右边的电阻率曲线道上,电磁波传播电阻率的分辨率也明显高于感应电阻率。

图4为根据电磁波传播测井求出的地层孔隙度及天然气水合物饱和度。图中中子孔隙度的数值偏高,这是由于中子孔隙度测量的含氢指数不仅与游离态的氢有关,还与束缚水中的氢有关。由于电磁波传播测井具有较高的垂向分辨率,因此其在揭示含天然气水合物层的细微结构方面拥有独特的能力。

(2)声波测井

与不含天然气水合物的沉积层相比,含有天然气水合物的沉积层呈现出相对较高的纵波和横波速度。目前已提出了许多不同的速度模型来预测天然气水合物对弹性波速度的影响,如时间平均方程、等效介质理论、孔隙填充模型、胶结理论、加权方程及改进的Biot-Gassmann理论(BGTL)等。以下介绍BGTL的基本理论及应用效果。

根据纵横波速度的如下关系式:

Vs=VpGα(1-φ)n (8)

式中,Vp为纵波速度,Vs为横波速度,α为骨架物质的Vs/Vp比值,n的值取决于不同的压力和固结程度,φ为孔隙度,G为取决于骨架物质的参数,Lee(2003)推导出了下面的剪切模量μ:

南海地质研究.2006

其中,

南海地质研究.2006

式中的kma、μma、kfl及β分别为骨架的体积模量、骨架的剪切模量、流体的体积模量及Biot系数。

Biot-Gassmann理论给出了沉积物体积模量的计算方法:

k=kma(1-β)+β2M (11)

饱和水的沉积物的弹性波速度可由下式依据弹性模量计算:

南海地质研究.2006

图3 电磁波传播测井曲线与声波及感应电阻率曲线的对比

(其中声波传播时间、电磁波传播时间较低段及电阻率显示高阻值段为水合物层)

Fig.3 The comparison of logging curves between EPT,acoustic and induction

(The depth interval between 906.5~925meters is the gas hydrate zone)

式中ρ为地层的密度。

对于松软岩石或未固结的沉积物,用如下的Biot系数

南海地质研究.2006

对于坚硬或固结的地层,用Biot系数为

β=1-(1-φ)3.8 (14)

Lee(2003)建议用下面的方程计算n值:

图4 电磁波传播测井计算出的地层孔隙度及天然气水合物饱和度

Fig.4 The porosity and gas hydrate saturation calculated from by EPT logging

南海地质研究.2006

式中,p为差分压力(MPa),m代表固结或压实对速度的影响。实际问题中,?φ/?p很少知道,上式中的m很难直接应用。测量数据分析表明固结沉积物的m值为4~6,未固结沉积物的m值为1~2。

参数G用于补偿当骨架为富含粘土的砂岩时实测值与预测值之间的差异。对于泥质砂岩,G值为:

南海地质研究.2006

其中,Cv为粘土含量百分比。对于含天然气水合物沉积有如下的求取G的方程:

南海地质研究.2006

式中Ch为孔隙空间中天然气水合物的浓度。Lee(2002)指出含天然气水合物沉积的n=1及G=1。由于这些参数是在没有考虑速度发散的情况下在超声频率范围由速度获得的,因此参数n和G可以认为是用来拟合测量数据的自由调节参数。图5为根据纵波速度及NMR孔隙度求出的天然气水合物浓度对比图。

图5 由纵波求出的天然气水合物浓度及由NMR求出的天然气水合物饱和度

Fig.5 The gas hydrate saturation calculated from P-we and NMR

根据分析结果可知,当用声波数据估计天然气水合物浓度时,P波速度优于S波速度,主要原因是当用P波速度时与BGTL中的n和G参数有关的误差较小;另外,在纯砂岩层段,NMR孔隙度测井估计的天然气水合物浓度值略高于由P波速度估计的数值。

(3)核磁共振测井

核磁共振测井在描述天然气水合物沉积方面起着重要作用。如果与密度孔隙度测量结合起来,可能是获取天然气水合物饱和度的最简单同时也是最可靠的手段。核磁共振测井仪仅对孔隙空间中的液态水有响应,对天然气水合物没有响应。计算储层孔隙度和天然气水合物饱和度的公式如下:

南海地质研究.2006

南海地质研究.2006

式中,水的氢指数HIw?1,甲烷水合物的NMR视氢指数HIh=0。水的密度ρw=1.0g/cm3,天然气水合物的密度ρh=0.91g/cm3,砂岩骨架的密度ρma=2.65g/cm3,Ph为天然气水合物的NMR极化校正值,仅与HIh伴生出现。λ=0.054,因此

南海地质研究.2006

声波和电阻率测井求出的饱和度在大部分层段是一致的,而在1003~1006m、1014~1020m之间,三种方法给出了三种不同的结果。而核磁共振方法与另两种确定的方法得到的结果不一致,造成这种不一致的原因目前尚不得而知,有待于进一步分析。

3.3 地层应力分析

图6 1088m深度处天然气水合物层段发散曲线

图6中a)图分别为快横波偶极挠曲波(红色)、慢横波偶极挠曲波(深蓝色)、低频单极斯通利波(淡蓝色)及高频单极斯通利波(绿色);b)图为相应的平均谱特征。

Fig.6 The dispersion curves from the gas hydrate interval at a depth of 1088m

a)The dispersion curves for the fast shear dipole-flexural(red),the slow shear dipole-flexural(dark blue),the low frequency monopole stoneley(light blue)and high frequency monopole stoneley(green);b)Average spectral characteristics

交叉偶极声波测井数据提供了描述地层横向各向异性的条件。传统的处理是在时间域进行的,得到的是地层各向同性或各向异性特征(Lee,M.W.,2002)。声波各向异性既可以是内在的,也可以是应力诱导的。最近的研究表明交叉偶极测井数据的频域处理可以将内在各向异性与应力诱导的各向异性区分开。交叉偶极测井数据的频域处理还使得对地层横波慢度的径向变化描述成为可能,对交叉偶极挠曲波的慢度频域分析还表明低频部分的探测深度达到六倍的井孔半径,可探测到原状岩石,而高频部分的偶极挠曲波则可以穿透一倍井孔半径的深度,探测到机械损坏区。高频测量数据偏离均质、各向同性模型则是机械破坏的指示。分析偶极发散曲线可以估计机械破坏区的深度。

声波数据的处理分两步进行:①慢度及各向异性分析,及②发散曲线分析。

图6及图7所示分别为含天然气水合物层及水填充的各向异性层段的发散曲线。曲线发散分析是了解声波波形数据的有效方法。在低频段,挠曲波穿透能力深至地层并可探测到远场应力;在高频段,挠曲波探测靠近井周的应力。图6a的纵波首波慢度大约为300us/m,它是非扩散型的且最大激发频率超过8 kHz。斯通利波慢度为850us/m,同时含有淡蓝色及绿色的点,表明低频和高频单极激发都能产生斯通利波。两条正交的偶极挠曲波发散曲线相互重叠。这是在垂直于井孔的平面内地层为各向同性的关键指示。

图7 1112.8m深度处水填充各向异性层段发散曲线

Fig.7 Dispersion curves from the water-filled anisotropic interval at a depth of 1112.8m

a)The dispersion curves for the fast shear dipole-flexural(red),the slow shear dipoleflexural(dark blue),the low frequency monopole stoneley(light blue)and high frequency monopole stoneley(green);(b)Average spectral characteristics

图7a所示与图6a所示具有明显的不同,即它是各向异性层。偶极挠曲波清楚显示出在低频段的各向异性特征。地层的快横波慢度约为900us/m,而慢横波约为1100us/m。这指示出了22%的各向异性。与含天然气水合物层段相比,纵波数据高度发散。

4 结论

测井技术在天然气水合物勘探的高级阶段是必不可少的工具,其对天然气水合物储层参数的精确评价对计算天然气水合物的储量至关重要,并为天然气水合物的开提供准确的层位定位及基础数据。测井方法的发展日新月异,数据解释的精度也不断提高,在利用测井技术研究天然气水合物储层时仍限于移植油气评价方法,由于天然气水合物在地层中具有不同于油气的赋存状态,对于这样做的合理性还有待于深入的研究。根据以上研究成果得出以下结论:

1)电磁波传播测井由于具有较高的垂向分辨率,对于较薄的地层显示出较其它测井方法具有精细评价饱和度的优势;

2)核磁共振测井反映的是自由流体所占的孔隙空间,有利于详细评价自由水、束缚水及水合物所占的空间,但有关核磁测井的精细解释尚需建立在实验分析的基础上;

3)偶极声波测井对预测地层各向异性及应力分布有良好的效果;

4)另外,还应开展对天然气水合物样品的实验室研究,以便对测井解释结果进行刻度。

参考文献及参考资料

陈建文.2002.天然气水合物及其实测的地球物理测井特征,18(9):28~29

高兴军,于兴河,李胜利,段鸿彦.2003.地球物理测井在天然气水合物勘探中的应用,地球科学进展,18(4):305~311

手冢和彦,等.2003.天然气水合物的测井解析,海洋地质动态,19(6):21~23

王祝文,李舟波,刘菁华.2003.天然气水合物的测井识别和评价,23(2):~102

王祝文,李舟波,刘菁华.2003.天然气水合物评价的测井响应特征,物探与化探,27(1):13~17

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Lee,M.W.2002.Biot-Gassmann theory for velocities of gas hydrate-bearing sediments,Geophysics,V.67,1711~1719

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S.R.Dallimore and T.S.Collett(ed.).2005.Geological Survey of Canada Bulletin 585,Scientific results from the Mallik 2002 Gas Hydrate Production Research Well Program,Mackenzie Delta,Northwest Territories,Canada

Takashi UCHIDA,Hailong LU*,Hitoshi TOMARU**and the MITI Nankai Trough Shipboard Scientists,Subsurface Occurrence of Natural Gas Hydrate in the Nankai Trough Area:Implication for Gas Hydrate Concentration RESOURCE GEOLOGY,Vol.54,No.1,35~44,2004

Tréhu A M,Bohrmann G,Rack F R,Torres M E,et al.2003.Proceedings of the Ocean Drilling Program,Initial Reports Volume 204

Y.-F.Sun,D.Goldberg,Analysis of electromagnetic propagation tool response in gas-hydrate-bearing formations,in Scientific Results from the Mallik 2002 Gas Hydrate Prodction Research Well Program,Mackenzie Delta,Northwest Territories,Canada,(ed.)S.R.Dallimore and T.S.Collett;Geological Survey of Canada,Bulletin 585,8p

The Application of Well Logging To Exploration And Evaluation of Gas Hydrates

Lu Jingan

(Guangzhou Marine Geological Survey,Guangzhou,510760)

Abstract:Well logging is the indispensable roach when the exploration of gas hydrates step into drilling and good results has been illustrated.The paper briefly introduces and construes the well logging technologies employed in the exploration of gas hydrates of Mallik 5 L-38,IODP311 and MITI Nankai-trough well.The emphasis lies in the analysis of the lication of NMR,EPT and DSI logging to exploration and evaluation of gas hydrates.Also some issues during the well log interpretation of gas hydrates are discussed.

Key Words:Gas hydrates Well logging methods Well logging interpretation

燃气有哪几种

(1)(2)根据“事故发生后,抢险人员迅速进入事故地区,点燃了喷出的气体,切断了有毒气体的来源.抢险人员发现,凡在低洼处的人、畜死亡率极高,但发现有一位老人摔倒在水田边,头埋在潮湿的草丛里,却幸免于难”,可总结出该气体的物理性质有:密度比空气大,能溶于水;化学性质有:有毒,可燃烧;

(3)由于反应后生成二氧化硫与水,因此生成物中含氢、硫、氧三种元素,根据质量守恒定律可知,反应物中也一定含有氢、硫、氧三种元素,由于燃烧需要氧气,所以硫化氢中一定含有氢、硫两种元素.

(4)老人头埋在潮湿的草丛里,而幸免于难说明硫化氢溶解到了水草上的水中,吸入体内的比较少.

故答案为:(1)气体密度比空气大;能溶于水;(2)能燃烧;(3)H;S;(4)大量的有毒气体上的水吸收.

天然气灶打不着火是什么原因

美食燃气是气体燃料的总称,它能燃烧而放出热量,供城市居民和工业企业使用。燃气的种类很多,主要有天然气、人工燃气、液化石油气和沼气、煤制气。那么燃气的主要成分是什么?燃气爆炸原因有哪些?如何安全使用燃气?下面是51Dongshi网燃气知识百科,为您提供最详尽的燃气知识大全。燃气简介燃气是什么燃气是气体燃料的总称,它能燃烧而放出热量,供居民和工业企业使用。燃气的种类很多,主要有天然气、人工燃气、液化石油气和沼气、煤制气。

燃气的主要成分是什么甲烷是结构最简单的碳氢化合物。广泛存在于天然气、沼气、煤矿坑井气之中,是优质气体燃料,也是制造合成气和许多化工产品的重要原料。详细>>

燃气的种类1、天然气天然气主要是由低分子的碳氢化合物组成的混合物。根据天然气来源一般可分为五种:气田气(或称纯天然气)、石油伴生气、凝析气田气、煤层气和页岩气。

2、人工燃气人工燃气是指以固体、液体(包括煤、重油、轻油等)为原料经转化制得,且符合现行国家标准《人工煤气》GB/T13612质量要求的可燃气体。根据制气原料和加工方式的不同,可生产多种类型的人工燃气。

3、液化气液化石油气是开和炼制石油过程中,作为副产品而获得的一部分碳氢化合物。国产的液化石油气主要来自炼油厂的催化裂化装置。液化石油气产量通常约占催化裂化装置处理量的7%~8%。

4、生物质气生物质气是以生物质为原料通过发酵、干馏或直接气化等方法产生的可燃气体。各种有机物质,如蛋白质、纤维素、脂肪、淀粉等,在隔绝空气的条件下发酵,并在微生物的作用下可产生可燃气体,又称为沼气。

5、其他燃气增效天然气:是指天然气经过与增益剂经过混合,产生一种新型燃气,能够减少切割成本,提高切割质量,还能减少碳排放。天然气与增益剂混合后,氧气中燃烧温度比天然气可高400-600℃,完全可以取代高耗能、高污染的乙炔等。详细>>

燃气的特性有哪些1、易燃烧性常用的城市燃气有天然气、液化石油气、人工煤气。这3种燃气的最小点火能都较低,约为0.19~0.35mJ。液化石油气最低着火温度约466℃,天然气最低着火温度约537℃。

2、易爆炸性爆炸极限范围越宽,爆炸下限越低,其爆炸危险性越大。例如,天然气爆炸极限为5%~15%,液化可油气爆炸极限为2%~10%,人工煤气爆炸极限为6%~70%。

3、易扩散性扩散性是指物质在空气或其他介质中的扩散能力,燃气的扩散能力取决于密度与扩散系数两个主要因素。不同种类的燃气密度不一样,天然气和人工煤气比空气轻,气态液化石油气比空气重。它们都有很强的扩散性。

4、压力特性燃气的储存及输配都保持一定的压力。天然气、人工煤气等通常以压力管道形式输送,进入家庭时压力一般小于10kPa。液化石油气钢瓶内压力约0.2~1.0MPa,当由液态变成气态时体积扩大约250倍,由于其压力较大,在燃气安全事故中的危险性要大于管道燃气。

5、持续特性管道燃气比瓶装液化石油气更容易实现长期、稳定、持续的供应。该特点在一定程度上易造成持续和大量的燃气泄漏,比瓶装液化石油气造成更大的泄漏量和更大范围的爆炸性气体空间,使事故的范围扩大。详细>>

天然气的用途1、发电以天然气为燃料的燃气轮机电厂的废物排放量大大低于燃煤与燃油电厂,而且发电效率高,建设成本低,建设速度快。另外,燃气轮机启停速度快,调峰能力强,耗水量少,占地省。

2、化工原料以天然气为原料的化工生产装置投资省、能耗低、占地少、人员少、环保性好、运营成本低。

3、民用及商用天然气广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器、暖及制冷,也可用于造纸、冶金、石、陶瓷、玻璃等行业,还可用于废料焚烧及干燥脱水处理。

4、汽车燃料天然气汽车的废气排放量大大低于汽油、柴油发动机汽车,不积碳,不磨损,运营费用低,以天然气代替汽车用油,具有价格低、污染少、安全等优点。

5、制造肥料天然气是制造氮肥的最佳原料,具有投资少、成本低、污染少等特点,能有效避免浪费。详细>>

城镇/农村用燃气还是柴火1、从环境整治、空气保护、树木保护的大环境来看,城镇乡村都应推广使用燃气。现在国家大力提倡使用天然气和电代替使用煤和木,城市经过多年的试验和使用,还是惠民的。

2、城镇地区基本上都做到了燃气入户,由于住房条件限制,且天然气干净卫生,正常使用也比较安全,所以城镇居民一般用燃气或者用电做饭。

3、农村地区用燃气、用电和柴火相结合的方式。在城市边缘地带的村庄安装天然气,更偏远地区由于天然气安装难度大,初装费用高,所以使用柴火和用电比较合适。

4、总结:与柴火相比,天然气更加清洁环保、火焰温度更高、使用更安全等,燃气企业和应做好农村群众思想工作,积极推广燃气安装。

家用天然气好还是煤气好1、天然气和煤气来源不同:天然气是从地下直接开,经过必要的工艺处理得到的,而人工煤气是从煤炭中提取的。

2、煤气和天然气的成分不同:天然气的主要成分是甲烷,人工煤气的主要成分则是氢气、甲烷以及一氧化碳为主。

3、煤气和天然气的燃烧爆炸浓度范围不同:天然气和空气混合之后,在空气中天然气的浓度只要达到5-15%遇到火种就会爆炸,而人工煤气与空气混合后,在空气中煤气浓度达到4.8-50%遇到明火就爆炸。

4、有害性不同:天然气就其成分的特点,一般无毒,只是在燃烧不完全的状况下产生一氧化碳有毒气体,而人工煤气燃烧后仍含有一定浓度的一氧化碳,具有有毒的特性,两者在泄露状况下,天然气一般不中毒,而人工煤气极易中毒。

5、热值不同:天然气燃烧时热值为8656千卡/标立方米左右,人工煤气燃烧时热值为3550千卡/标立方米。

6、使用压力不同:人工煤气为800-1800pa,天然气为1500-2800pa。

7、家用天然气比煤气划算:各个的地区的价格是不一样的,对于天然气丰富的地区来说,天然气的价格低一些,而对于外地运输的天然气,那个地区的天然气价格就会贵一些。总的来说,一般天然气价格比煤气价格低一些。详细>>

燃气管改造1、燃气管道相对距离

燃气管道安装改造的时候,当与其他管道相遇时,应符合要求:水平平行铺设时净距不宜小于150mm,竖向平行铺设净距不宜小于100mm,交叉铺设净距不宜小于50mm。

2、燃气用气计量表须通风放置

厨房内的用气计量表应放置在通风的位置。在装修中业主不得私自更换用气计量表,也不得擅自挪动它的位置。如需维修服务,要找当地的供气单位,维修要在停气时进行。

3、管道不能藏于墙内

燃气管道不可以像电缆一样装置在墙体内,必须装在墙外,这样便于问题检测和修理。且挨近的墙面不能是木质等易燃材料墙面。

4、管线宜短不宜长

为了降低事故的发生,燃气管线宜短不宜长,尽量不要穿越卧室、客厅,如果必须穿越,务必要做好防护措施,例如再套一个管套。

5、燃具与管道连接处不宜使用软管

目前绝大部分家庭燃具与管道的连接处都用了不锈钢管,但是仍有少数老房用软管连接。软管易老化,若不及时更新容易引发漏气事故。

6、管道改造结束后需进行安全检查

为了防止在装修中造成燃气管道和配件的损坏,装修结束后要及时进行安全检查,查看燃气管道是否有漏气现象发生,检查时如果发现漏气现象,及时通知供气部门专业人员进行维修。详细>>

燃气表怎么看1、家用膜式燃气表

就是那种走字轮的,一般都是前五(黑)后三(红),黑色的整值,红色是小数点后边的值。这种就比较好读了,直接把数值减去上次的值,得出想要的结果。当然了这里记录的是使用气量,不是缴费金额。

2、智能燃气表

智能燃气表有很多种,如无线远传燃气表,物联网燃气表,IC卡燃气表等。读取数值的方式大同小异,如果有液晶显示屏的,直接读数就行,如果是走字轮的,就跟膜式燃气表的读数方式一致。

3、老式指针式的燃气表

这种燃气表看起来比较复杂,表盘上会有1,10,100等数值的标志,这就是代表以这个开头的数值是多少。比如,10位上的数值是2,就是20,百位的是3,就是300等等。小数点位的数值就不用记录了,按照这种方式记下全部数值,跟上月抄表时的数值,相减即可。燃气表知识百科>>

燃气爆炸的原因及预防管道燃气爆炸原因地下设备设施破损老化;安全防护装置失效;供气企业安全管理措施不到位,缺乏抢险专业技术和专业装备;企业操作人员违反操作规程违章操作;用户违章操作,疏于监护;个人或单位对燃气供气系统的破坏等原因,都可能会导致管道燃气泄漏爆炸。

瓶装液化石油气爆炸原因超量灌装;钢瓶超期未检;钢瓶受严重腐蚀或外力作用,瓶体受损;从业人员违章操作;用户的错误操作行为;用户监护不当等原因,都可能会导致液化石油气钢瓶爆炸。

如何预防燃气爆炸事故1、使用燃气后务必关闭灶具开关和燃气管道阀门。

2、日常使用中定期检查、及时修理,防止燃气灶具漏气。

3、长时间使用燃气必须通风换气。发现异味立即敞开门窗,并及时报漏。

4、发现燃气泄漏应杜绝一切火源,严禁开关任何电器设备。详细>>

燃气安全使用注意事项1、烧饭不要离厨房如果燃气灶上正在煮东西,51Dongshi网小编提醒大家千万不要回房间看电视、打电话等,要守着燃气灶,避免汤水溢出、意外熄火等安全事故。用完燃气后应及时关闭燃气阀门。

2、管道不要挂物品很多人在厨房洗菜做饭时,习惯性把零碎物品和抹布等挂在管道上,这是非常不可取的。无论是室内燃气管,还是各种燃气软管,都不能承重或储物。悬挂杂物可能导致管道变形,严重的话会造成燃气泄漏。

3、用气时不要关门窗天气慢慢变冷,家里可能会选择紧闭门窗。但长时间使用燃气不开窗,易造成室内氧气不足,应经常开窗通风,尤其是在使用燃气时,避免缺氧造成人员伤害。

4、发现漏气需谨慎如在家中闻到“燃气味”千万别慌,别动明火也不要开关电器,赶紧打开窗户,关掉气源,迅速撤到户外安全地方,拨打燃气公司24小时服务热线。

5、燃气灶不要反复打火如果碰到燃气灶具连续三次打不着火,应先停顿一会,确保燃气消散后,再重新打火。因为灶具虽未点着火,但燃气已多次释放到周围,遇到明火极易引起燃爆。详细>>

十大燃气公司1、每逢节日活动,就到了网购达人们大展身手的时候了,然而面对五花八门的商品、参差不齐的价格却不知如何下手?

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2006年3月25日,重庆开县天然气井发生泄露事故,少量硫化氢(H 2 S)气体也随天然气扩散到空气中. 硫化

天燃气灶打不着火的原因有很多,例如电路接触不良、灶点火针位置不对等都会造成这种现象。其中电路接触不良主要是因电池盒正负极生锈所引起的,只要将铁锈清理干净,线路就能准确连接了。如果是灶点火针位置不对的话,只要将位置归位就可以了。

天然气灶使用注意事项

1、安装要规范,安全最重要。

在安装方面我要强调的两点,第一是不管是专业人员安装还是自己动手安装,燃气管不能穿墙暗埋;铺设也不能经过卧室、卫生间,浴室。这是因为燃气一旦泄露扩散,有燃爆的隐患。第二,燃气管必须用质量好的金属波纹管,不能为了图省钱用胶皮管,尤其是农村,因为单独的厨房易进老鼠,胶皮管不但易变硬脆裂,最要命的是管壁沾上油污,老鼠重口味,最喜欢啃咬胶管,所以安全隐患很大。金属软管安装方便,弯曲性好,密封性强,使用寿命长,安全系数较橡胶软管更高。

2、点火,调节火力的大小。

绝大部分燃气灶都是带熄火保护装置的,没有熄火保护装置的也不要买,我强调的还是安全第一。先装好干电池,轻压按钮旋动打火,听到连续的“啪”打火声后,逆时针方向旋转到90位置时燃气即被点燃;但也要再按压旋钮5秒以上才能松开,不然还可能灭火,因为热电偶须加热后才能开阀正常供气。如果连续几次打不着火时,应停顿一会,确保燃气消散后再重新打火。旋转旋钮到90度位置时火苗最大,再上下旋可以任意调节火力强弱,旋到最下端是最小火,旋到最上端即关闭。

3、观察火焰的颜色和形状,再相应处理。

内外圈的火苗如果燃烧均匀,火苗呈现蓝色,说明一切OK,可放心使用了。如果出现回火、离焰、黄焰、红焰、火焰不均匀等现象时,首先看灶具上面的火盖是否放平摆正,如没问题,再调节灶具下面的风门。灶具底部有两个风门调节拨片,一个拨片调内焰,一个拨片调外焰,当风门调的过大,进气量太多,火不易点着或有离焰;风门调的太小,易产生红火和不完全燃烧。风门调节比例为:内焰的风门拨片要尽量关小,外焰的风门拨片打开扇面的三分之一即可。如果总调不好,那么有可能供气不正常,尤其是“煤改气”的村庄,刚开通气就立马使用,管道里的气体有杂质、气压也不稳定,是这种情况要咨询天然气公司售后了。

4、保持顺畅通风。

正常使用时如总出现火焰慢慢变下,好像是气量太小,火力不够的样子,甚至会熄灭,这种情况十有八九是进风量太小。燃气灶以进风来划分有三种,一是上进风,二是下进风,三是双进风。不管哪种灶具都要求进风量要充足,这时就要查看进风孔有没有堵,尤其是下进风的燃气灶,因为进风是从下面来的,灶具又是嵌入橱柜的,橱柜没有通风口,或通风口太小,最易发生这种现象。另通风不畅还会引发玻璃灶积聚高温,经常高温会让面板炸裂,那么最有效的解决办法橱柜开孔或使用时打开柜门,保持顺畅通风。

5、灶具要经常清洁保养。

经常用刷子疏通灶具炉头上的通气孔,防止堵塞,对热电偶要经常用细砂皮打磨,清理堆积的氧化物及污渍以保持灶具清洁,燃气通畅。

6、安全使用,防范未然。

虽然燃气灶大都是有熄火保护,但也有失灵的时候,所以使用灶具时,要防止汤水溢出熄灭火焰或风吹灭火,也不可将天然气灶和液化灶混用,错用了燃具,也会引发安全隐患。要养成使用灶具完毕后关好表前阀,切断气源的好习惯。

天然气成因类型划分及气源分析

(1)硫化氢是由硫元素、氢元素组成的纯净物,属于化合物;

(2)反应的化学方程式为:2H 2 S+3O 2 ═2X+2H 2 O,化学反应前后原子的种类和数目不变.所以X的化学式SO 2 ;

(3)天然气的主要成分是甲烷,化学式为:CH 4 ;

(3)天然气燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式表示:CH 4 +2O 2

?点燃?
.
?
CO 2 +2H 2 O;

故答案为:(1)D;?(2)SO 2 ;(3)CH 4 ;(4)CH 4 +2O 2

?点燃?
.
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CO 2 +2H 2 O.

(一)无机与有机天然气类型划分

天然气成因类型的判识主要依赖于天然气的组分和碳、氢同位素组成,并以天然气伴生的轻质油、凝析油、原油的轻烃地球化学特征以及稀有气体同位素组成为辅。腰英台地区的甲烷碳同位素明显偏重,其δ13C1>30‰。据戴金星(1992),除高成熟和过成熟的煤型气外,δ13C1>-30%。的均为无机成因的甲烷,因此利用CH4(%)与δ13C1(‰)图可知(图3-33),腰英台构造带主要分布煤型气区内,ChaS1井与YS1井(3466m)登娄库组可能为无机成因甲烷气或者少量的无机气混入的有机气,另外ChaSl井区的个别样品介于无机气与有机气之间,从而表明此研究区有深部的无机气混入,达尔罕构造带以及双坨子地区主要分布有机成因煤成气,煤型气与油型气需要进一步的判识(张枝焕、童亨茂等,2008)。

图3-33 无机与有机天然气类型划分

1—YS1(K1d);2—YS1(K1yc);3—YP1(K1yc);4—YP7(K1yc);5—YS2(K1yc);6—DB11(K1yc);7—D2(K1yc);8—DB33井区;9—ChaS1井区;10—双—坨子地区

(二)有机烷烃气体进一步鉴别

在有机成因的烷烃气中,生物气和裂解气均具有高甲烷含量、低重烃含量的特点,它们的区别之一是生物气甲烷碳同位素较低,而裂解气的甲烷碳同位素值偏重,根据生物气的一个良好鉴别标志δ13C1<-55%来看,长岭断陷天然气均属于裂解气。从δ13C1—1gC1/C2+3关系图来看(图3-34),腰英台构造带与ChaS1井区的天然气均属于煤型气,ChaS1井个别样品明显有无机气的混入,为煤成气与无机气的混合气。双坨子地区与腰英台地区的天然气组成特征明显存在差别,主要为原油伴生气以及凝析油与原油伴生气的混合气,由此表明两研究区的天然气的气源是不一致的,腰英台与达尔罕构造带的天然气主要为腐殖型干酪根裂解气,而非原油裂解气(张枝焕、童亨茂等,2008)。

苏联学者Гуцадо(1981)从CH4与CO2共生体系碳同位素热平衡原理出发,以世界上已有CH4与CO2共生体系中测得的δ13C.和δ13Cco2为依据,将自然界不同成因类型的CH4与CO2共生体系划分为三个区,即Ⅰ区为无机成因区,Ⅱ区为生物化学气区,Ⅲ区为有机质热裂解气区。根据图3-35不难看出,研究区腰英台构造带主要分布有机质热裂解气,YS1井与YS2井营城组天然气个别样品分布在无机气的成因区域,大部分样品介于有机质热裂解气区与无机成因气区,达尔罕构造带的天然气主要为有机质裂解气,因此腰英台构造区块的天然气极有可能存在混源特征,可能有无机气的混入,其混源单元还需要进一步的鉴别。

图3-34 天然气δ13C1—lg(C2+(C3)关系图

1—ChaS1井区;2—双坨子地区;3—YS1(K1yc);4—YS1(K1d);5—YP1(K1yc);6—YP1(K1yc);7—YS2(K1yc);8—DB11(K1yc);9—DB33井区

图3-35 CH4与CO2共生体系碳同位素分布图

1—YS1(K1d);2—YS1(K1yc);3—YP1(K1yc);4—YP7(K1yc);5—YS2(K1yc);6—DB11(K1yc);7—D2(K1yc);8—DB33井区

(三)无机成因甲烷气及识别标志

自然界烃类的大规模形成是有机-无机物质相互作用的结果,而现今油气勘探都是在有机烃源发育的盆地中进行,有机和无机烷烃气混合成藏使无机烷烃气不如非烃气易于识别。尽管如此,目前在许多裂谷盆地中发现了一系列可能的无机成因天然气的聚集,说明无机成因油气仍有一定的发展前景。

到目前为止,对无机成因烃类气体的判断主要依据有烃类气体的组分、碳同位素、烷烃碳同位素系列、与烃类气体伴生的非烃气体、稀有气体的含量及同位素以及地质背景综合分析等方法。松辽盆地有无机成因CH4的一些重要判别依据:

1.该区与无机CO2气藏等伴生的CH4气藏,有特高甲烷碳同位素及负碳同位素系列

在松辽盆地送的与无机CO2气藏等伴生的甲烷碳同位素分析样品,碳同位素值出现了大量的δ13C1值大于-30‰,其中还有大量大于-20‰的样品,并出现了大量负碳同位素系列样品,且上述两种特征还同时出现在同一气田(藏),显示了无机成因烃气的存在。

碳同位素是判识无机成因天然气最直接的证据。我国许多地区如云南腾冲县澡塘河、四川甘孜县拖坝、吉林长白山天池、内蒙古克什克腾旗热水镇以及国外许多地区如新西兰地热区、东太平洋热液喷出口、俄罗斯希比尼地块岩浆岩、美国黄石公园等都发现了无机CH4。这些地区的甲烷碳同位素虽然变化较大,但一般都大于30‰。

许多学者亦提出了鉴定无机成因CH4的下限值,有的为大于-20‰,有的为-30‰。但必须指出的是不论哪一个值都不是划分无机甲烷的绝对值,因为某些高(过)成熟的煤型CH4也有显示重碳同位素特征的特点,因此在确定其成因时还需综合考虑其他资料,如烷烃气碳同位素系列、地质构造背景等。其中碳同位素系列是识别有机、无机烷烃气最有效的手段之一。

有机成因的天然气主要源于沉积物中分散有机质的分解。在生烃母质干酪根热降解生成烷烃气的过程中,由于12C—12C键的键能低于12C—13C键,因此生物成因天然气中CH4及其同系物的碳同位素组成具有随碳数的增大而变重的分布特征,即δ13C1<δ13C2<δ13C3<δ13C4正碳同位素系列。这种分布特征几乎存在于所有有机成因的天然气藏,并被有机质热解成烃的模拟实验和理论推导所证实。而对于无机成因的烷烃气来说,重烃气含量很少,而且主要是由甲烷通过放电作用聚合形成的。在由CH4聚合形成高分子烃类或CO加氢合成烃类的过程中,由于12C—13C键的键能低于12C—12C键,使12C随分子量的增加而逐渐富集,从而形成甲烷同系物的碳同位素组成与有机成因的同位素系列正好相反,即形成δ13C1>δ13C2>δ13C3负碳同位素系列。如前面提到的俄罗斯希比尼地块与岩浆岩有关的天然气中δ13C1为3.2‰,δ13C2为9.1‰,δ13C3为16.2‰;美国黄石公园泥火山气的δ13C1为21.5‰,δ13C2为26.5‰。

徐家围子断陷在昌德、汪家屯、肇州以及朝阳沟等地区及腰英台气田均发现了甲烷碳同位素异常和负碳同位素系列,表明该区有无机烃类气体存在。汪家屯地区W a903井甲烷碳同位素最重达12.22‰,而乙烷的碳同位素为22.99‰;昌德地区表现的最为明显,FaS1、FaS2等井多个气样显示负碳同位素系列,且甲烷碳同位素偏重。从这些气样组分来看,干燥系数 一般都在0.98以上,显得很干,也与无机成因烷烃气的特征相似。

此外,也有学者提出负碳同位素系列并不是判断无机成因烃类气体最可靠的标志,由两种不同成因天然气混合,或由天然气的扩散引起同位素分馏均可造成这种现象的出现。以往的研究认为混合作用形成甲烷至丁烷碳同位素的完全反序排列可能性不大,但最近的同位素数值模拟研究结果表明,两种碳同位素正序排列的天然气,混合后可以得到碳同位素完全反序排列的天然气,但要求混合的两个端元的天然气必须具有不同的成因或来源,或它们是明显不同演化阶段的产物。从徐家围子地区的地质条件和同位素特征来看,很难用两种有机成因的气混合加以解释,因为要得到FaS1、FaS2那样重的甲烷负碳同位素系列,要求具有有机成因天然气甲、乙、丙碳同位素为15‰,-14‰,13‰相当的天然气存在,而这种天然气无法与有机质演化的任一阶段相对应,在徐家围子地区也未发现具这种特征的天然气。因此,混合作用不能合理解释该区存在的负碳同位素系列。

2.在该区火山岩的原生流体包裹体中发现CH4

地球深部流体的性质和成分是当前国内外学术界争论的热点课题。火山喷发物中含有大量的非烃气体、少量烃类气体、稀有气体以及沿一些深大断裂带及地震期前后有烃类气体、CO2和稀有气体释放已是公认的事实。近年来对火山岩及其地幔岩流体包裹体的研究进一步揭示其流体相主要为H2O、CO2、CH4、N2、H2、H2S及一些稀有气体。地幔物质及其所含流体在横向和纵向上分布也是极不均匀的,如河北坪尖晶石二辉橄榄岩幔源岩气体包裹体中还原性气体含量高达68.0%~93.4%,而山东栖霞大方山二辉橄榄岩样品中还原性气体为8.5%~39.3%。有学者研究了我国华北地区地幔岩的分布,认为地球深部由上到下依次为尖晶石二辉橄榄岩、尖晶石-石榴石二辉橄榄岩和石榴石二辉橄榄岩,分别代表岩石圈地幔和软流圈地幔。其中石榴石二辉橄榄岩中的H2和CH4的含量最高,而尖晶石二辉橄榄岩含H2和CH4相对较低,因而认为地球深部不同圈层可能孕育有不同性质和类型的天然气,由浅至深有H2O→CO2→CH4、H2富集的趋势,其中莫霍面附近可能是CO2的聚集带,岩石圈与软流圈界面附近可能是烃气的富集带,而H2可能有更深的来源。

在该区非气层段火山岩中集的火山岩流体包裹体,普遍有较高含量的无机烃气,证实无机成因烃类气体对该区气藏的贡献不容忽视。从徐家围子地区岩浆火山岩流体包裹体气液相成分来看,岩浆成分由基性变为酸性时,CO2有从少变多的趋势,CH4的变化趋势正好相反,因此上述研究成果及推断可能是正确的。在长岭达尔罕及腰南构造,在DB11 井的4017~4120m井段的基性岩中发现大量含CH4的气液相包裹体,其中CH4的最高含量可达到31.9%,该层测试产纯CH4,而在相邻的DS2井3670~3780m的酸性流纹岩中,产出以CO2为主的气藏,在该层中发育大量含CO2的气液相包裹本。

3.在该区发现大量示指深部低氧逸度环境的伴生气体

在松辽盆地,已发现部分高含H2及CO、H2S气的气藏,反映该区地壳深部存在低氧逸度环境,有利于甲烷的生成。无机成因气中低氧逸度组分往往构成共生组合,如DB11井营城组玄武岩段,H2含量达6%,H2S含量达(30~50)×10-6,与CH4共生。其各项同位素指标均反映这些组分源自无机成因,证实深部存在低氧逸度的大地构造环境。

4.从地质背景综合分析方法证实应当存在无机成因甲烷

一般认为,某些高(过)成熟的煤型甲烷也有显示重碳同位素特征的特点,并经不同成因天然气混合,或由天然气的扩散引起同位素分馏可造成负碳同位素系列。因此,在一些不含煤系的地区,如部分烃类气藏的δ13C1出现明显偏重,且出现负碳同位素系列,但周缘未发现明显的煤系烃源岩,可以确定存在较大规模的无机甲烷供给。

无机CO2与甲烷的共生,在各类有机烃类成藏条件差别不大的情况下,在局部地区出现特高、特大的气藏,或在有机烃类气体供给很少的区带,在圈闭中发现大量甲烷,揭示存在无机成因甲烷的供给。

以腰英台—达尔罕断凸带为例,该带已钻达基岩顶面的D2、DBIl井揭示,经二维、三维地震资料标定,该区周邻不存在煤系源岩,其它方向有机烃源的运移供给路线也很长。但在腰英台深层气田,发现富含CO2(含量15%~24%),以CH4为主(76%~85%)的气藏,也存在甲烷重碳同位素和碳同位素反向序列。在YS1、YS101、YS102、ChaS1、ChaS1-1、ChaS1-2、ChaS1-3井揭示大型腰英台气田,探明天然气地质储量达(600~700)×108m3的情况下,周围的ChaS2、D2、YN1井却仅发现了CO2气,未发现烃类聚集。这些表明腰英台深层气田有天然成因甲烷的混人。

由于岩石圈地幔及地壳深处广泛存在C、H、O、N等元素,无机成因天然气的主要组成是CO2,其次是CH4及N2等,无机成因气藏也是以CO2为主,含部分CH4、H2、N2、CO2等组分。在无机成因的甲烷气苗中,甲烷含量一般在5%~30%,但即使是这种较低含量,无机成因甲烷供给量也远大于有机成因甲烷供给量。19年Welham等指出,东太平洋北纬21°处中脊喷出的热液(400℃)中,含氢气、甲烷的氦,δ13C1值为17.6‰~-15‰,R/Ra约为8,说明这些气体是幔源的。该处喷出的H2的体积浓度为10%,每年喷出H2和CH4分别为12×108m3和1.6×108m3,如果以此喷出速度,即使仅按照与火山热的地质历史100万年来计算,该处喷出的H2和CH4即可达到1200×1012m3、160×1012m3,也远远大于有机物的生烃量。由此也可见,CO2的供给量是何等惊人。

同时在沉积盖层的深埋压实条件下,CO2易于与地壳中碳酸盐岩、碱性岩类发生反应,并大量溶解于水中,而产生大量的损耗。而在地壳沉积盖层的温度、压力条件下,CH4则有相对的化学稳定性,在CO2逃逸和散失量很大的条件下,无机成因CH4常可以形成相对富集,甚至形成无机成因甲烷为主的天然气藏。

(四)煤型气与油型气的鉴别

确认天然气属于煤型气还是属于油型气,对于追溯、对比烃源岩起着重要作用,目前最为常用的参数是乙烷或丙烷碳同位素。YS1井登娄库组天然气δ13C2为-24.7‰,为典型的煤型气,YS1井营城组天然气δ13C2为-26.4‰~-26.5‰,DBIl-1井与DBl1-2井营城组天然气δ13C2为-26.1‰~-28.7‰,均为煤型气和油型气混合气区,DB33-9-3井天然气的δ13C2为-29.3‰,也接近煤型气和油型气混合气区,按照δ13C2值-29%。为界限,长岭断陷天然气为高成熟的煤型气。

1.“V”型鉴别图(δ13C1-δ13C2-δ13C3)

考虑到甲烷、乙烷与丙烷三者碳同位素的综合信息,在δ13C1—δ13C2δ13C3相关图上(图3-36),利用烷烃成因天然气碳同位素系列数据,能够鉴别不同成因的有机天然气。其中Ⅰ区为煤型气,Ⅱ区为油型气,Ⅲ区为混合型气,Ⅳ区为深层混合气(戴金星,1992;顾忆等,1998)。从图3-36可以看出,腰英台构造带与达尔罕构造带的天然气主要分布在碳同位素倒转区以及煤型气和油型气或者深层气的混合气区,而且天然气的成熟度明显偏高,DBll井的天然气可能有少量的油型气混入,双坨子地区的天然气主要为煤型气与油型气,由此表明,双坨子构造带的天然气的特征明显不同于上述两个构造带,腰英台与达尔罕构造带的天然气明显具有多源的性质,而且可能混有深部的无机气,造成其甲烷的同位素明显偏重,导致其烃类组分的同位素发生倒转。

2.δ13C2-δ13C1图

通过利用δ13C2值的大小将天然气划分为煤型气、油型气以及煤型气与油型气的混合气区,再通过δ13C1受热演化程度的差异将天然气划分为未熟、低熟,成熟、高熟以及过成熟五个阶段,可以很好地将天然气中煤型气与油型气类型分开,从图3-37可以看出,腰英台与达尔罕构造带的DB33-9-3、DB33-5-5、DB11井以及ChaS1井的个别样品可能为高过成熟的煤型气与油型气混合气,而其余样品天然气均为高过成熟的煤型气,双坨子地区的天然气成熟度略低,分布油型气或煤型气,不同于腰英台与达尔罕构造带的天然气的特征。

图3-36 天然气δ13C2-δ13C1不同成因类型图

1—ChaS1井区;2—双坨子地区;3—YS1(K1d);4—YS1(K1yc);5—YP1(K1yc);6—YS7(K1yc);7—YS2(K1yc);8—D2(K1yc);9—DB11(K1yc);10—DB33井区

图3-37 天然气δ13C2—δ13C1不同成因类型图

1—ChaS1井区;2—双坨子地区;3—YS1(K1d);4—YS1(K1yc);5—YP1(K1yc);6—YP7(K1yc),7—YS2(K1yc);8—D2(K1yc);9—DB11(K1yc);10—DB33井区

3.C1/C1-5与δ13C1图

利用干燥系数(C1/C1-5)与δ13C1同样也可以判识天然气类型.对于煤型气与油型气在不同的演化阶段过程中,其干燥系数与δ13C1存在一定的对应关系,对于成熟度高的油型气与煤型气,其干燥系数与δ13C1必然很高,图3-38中A1、B1、C1、D1、E1为煤型气演化阶段,界限由虚线表示,A2、B2、C2、D2、E2为油型气演化阶段,界限为由实线表示。通过图3-38可以看出,腰英台构造带与达尔罕构造带的营城组与登娄库组的天然气主要分布在高成熟的煤型气与油型气区,双坨子地区天然气具有煤型气与油型气的混合特征,明显不同于两构造带的天然气特征。

图3-38 利用C1/C1-5与δ13C1图判别不同类型烷烃气体

1—ChaS1井区;2—双坨子地区;3—YS1(K1d);4—Ys1(K1cy);5—D2(K1cy);6—YP1(K1yc);7—YP7(K1yc);8—YS2(K1yc);9—DB11(K1yc);10—DB3井区

(五)天然气同位素倒转现象分析

长岭断陷腰英台与达尔罕构造带天然气碳同位素系列数据分析表明,碳同位素倒转系列和负碳同位素系列是其主体,并且碳同位素明显偏重。导致碳同位素异常的原因有很多,研究天然气碳同位素倒转的原因,对天然气的成因或其经受的次生变化作出判断,可以作为天然气运移途径和气源对比的一种间接方法。戴金星(1993)曾对烷烃气碳同位素系列倒转问题作过详细研究,认为引起碳同位素系列倒转的主要原因有:1)有机气与无机气的混合,二者分别属于正碳同位素系列与负碳同位素系列的典型,当二者混合时,很容易发生同位素分布的倒转现象;2)煤型气与油型气的混合,这是造成碳同位素系列倒转的主要原因;3)同型不同源或同源不同期天然气的混合,同源的早期形成的低成熟度的天然气散失一部分后的剩余气,与晚期较高成熟度形成的天然气形成混合天然气,可导致烷烃气同位素倒转;4)生物降解作用,细菌选择降解某些组分致使剩余组分变重;5)地温增高也可使碳同位素倒转,在碳同位素交换平衡下,若地温高于100℃,则出现正碳同位素系列;当温度高于200℃时,则正碳同位素系列改变成为负碳同位素系列(戴金星,1990);6)源岩性质控制,在中国陆相河湖交替发育的含油气盆地,烃源岩有机质的分布是不均一的,同一套烃源岩中I型和Ⅲ型有机质可能同时存在,因此其产生的烃类烷烃气可能发生倒转,松辽盆地北部深层烃源岩就有混源的特点。

此外,盖层微渗漏造成的蒸发分馏作用也是许多天然气藏同位素出现倒转的重要原因,Prinzhofer等(1995)在对Jenden的资料进行重新解释时,认为微渗漏作用更能合理地解释Appalachian盆地天然气同位素的倒转现象,他们按Jenden等提出的混合模式计算后发现有些样品点并不符合混合模式,提出了一种新的微渗漏模式。黄海平(2000)利用微渗漏模式较好地解释了徐家围子断陷深层天然气同位素倒转的现象。从图3-39看出,腰英台构造带的ChaS1井区、达尔罕构造带的DB11-1、DB11-2、DB33-9-3、DB33-5-5等井天然气样品同位素发生倒转,是受到盖层微渗漏作用的影响。

导致天然气碳同位素倒转可能是上述因素之一,也可能是两种或两种以上的因素引起的。长岭断陷深层天然气普遍被认为主要来源于沙河子组和营城组,经历了较复杂的构造变形和较高的成熟演化阶段,可能存在多源气的混合,主力烃源岩发育于盆地断陷晚期和坳陷早期,火山活动频繁,烃源岩除正常的热演化外,还受到因火山活动引起的异常热,主力烃源岩沙河子组和火石岭组在盆地分布不均一,有机质具有非均质性,因生气层上下部位和层内成熟度及有机质性质不一样,也会使同层同时生成的天然气同位素发生混合而倒转。盆地基底发育深大断裂,无机成因的CO2、N2普遍存在,并且丰度较高,在腰英台地区CO2含量平均值为20%以上,因此天然气中可能有无机成因烷烃气加入,天然气藏产层主要在登娄库组与营城组,成藏模式比较复杂,天然气可能以垂直运移为主,运移路径较长,因而可以引起多期次的天然气碳同位素动力分馏效应。

图3-39 天然气同位素反转解释模式

1—ChaS1井区;2-双坨子地区;3—YS1(K1d);4—YS1(K1yc);5—D2(K1yc);6—YP1(K1yc);7—YP7(K1yc);8—YS2(K1yc);9—DB11(K1yc);10—DB33井区

据此按照通常的天然气同位素的划分,结合长岭断陷腰英台地区天然气各种分析数据可知,YS1井登娄库组以及ChaS1井个别样品表现出无机成因气的特点,而腰英台构造带大部分井区的样品,如YS1、YS2、YP7井以及达尔罕构造带的DB33井区、DB1I井主要分布有机成因的烷烃气(张枝焕、童亨茂等,2008)。