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煤成气是由煤生成的吗?

www.chinaoilonline.com  2009-07-09 00:00:00

    20世纪60年代以前,人们从未想像过煤成气居然能形成大气田或大产气区。那么,煤成气是由煤形成的可燃气体吗?

    准确点说,煤成气是指煤系中的煤层(主要为腐殖煤)和腐殖型分散有机质在煤化过程中热演化形成的以甲烷为主要组分的烃类天然气体。它和煤层气都属于煤型气,但赋存状态有所差异,同油田伴生气和凝析气在成因上则是完全不同的。

    1959年,在荷兰北部发现格罗宁根大气田,并查明与中石炭统的煤系有关。随后经艰苦勘探,20世纪60年代中期又在北海盆地南部发现十几个大气田,探明总储量逾4.5万亿立方米,成为世界第二大产气区,其气源依然和石炭纪含煤沉积有关。从此,含煤盆地中蕴藏的此类天然气引起许多国家的极大关注。

    勘探开发实践与理论研究成果终于揭示了此类天然气形成、演化的真面目,并将其定名为煤成气。

    煤成气产于含煤和富含有机质的泥岩煤系,煤和分散有机质都是煤成烃的原始物质。煤主要是由古代植物遗体形成的,可分为高等植物或藻类等低等植物。依据成煤物质的不同,煤的成因类型划分为腐殖煤、腐泥煤和残殖煤三种。石炭纪以来各个时代形成并广泛分布的绝大部分煤层,其煤岩组分由高等植物木质形成,代表了以古代陆生高等植物在正常泥炭沼泽环境中聚集的煤层,通常称其为腐殖煤。

    好的成煤环境是利于植物生长、繁殖与堆积的泥炭沼泽地带。植物遗体在缺氧环境下首先形成泥炭层,随沉积物增厚、地温升高,经脱水、压实以及增碳减氧过程,进入煤化作用阶段。

    煤化作用是不同煤阶的演化、变质作用过程,也是煤中的碳不断富集,氢、氧、氮不断减少的过程。煤化作用依次形成褐煤、长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤和无烟煤等不同的煤阶,在此期间会生成甲烷、重烃、二氧化碳、一氧化碳和氨。在不同煤阶、不同温度下,煤成气的成分和产出比例是不同的,产气率随煤阶的提高依次增大。

    从国内外已知煤成气藏的形成和组成来看,煤成气藏有以下特点:其烃源层时代主要在石炭纪-二叠纪全球范围的成煤期;成分复杂,但基本上以甲烷为主,含量多在90%以上;重烃含量较低,极少超过20%;一般含有少量非烃气体,如氮气、氨、硫化氢、二氧化碳、稀有气体和汞蒸气等。

 

 

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