《石油地質》課程自主學習匯報
——為什麼天然氣比石油分布廣泛
一、 命題分析導向
眾所周知，石油與天然氣在諸多方面都表現迥異。面對「為什麼天然氣比石油分布廣泛」應該從石油與天然氣各個方面的不同點著手考慮，具體講應該從各自物理化學性質、成因、儲集成藏情況等方面分析。天然氣分布更加廣泛即為生成**廣（氣源）、空間分布廣。
二、石油、天然氣概述
1、石油：石油是以液態形式存在於地下岩石孔隙中，由各種碳氫化合物和少量雜質組成的可燃有機礦產。主要有烷烴、環烷烴、及其芳香烴3種烴類物質組成，另外h/c較天然氣低，分子量較大。
2、天然氣：天然氣為可燃有機礦產，氣態。其主要成分是烴類，多以甲烷為主、重烴次之。
天然氣粘度隨溫度、壓力增高而增大；天然氣還具有擴散性，與石油相比，天然氣的分子體積很小，在地下具有很強的擴散性。
三、石油、天然氣的生成特點具有差異
演化階段：
根據有機質演化過程中油氣生產機理和產物型別的變化，可將有機質的演化過程劃分為生物化學生氣階段、熱降解生油氣階段、熱裂解生凝析氣階段和深部高溫生氣階段。
有機質演化階段和特徵
由上述的各有機成因演化階段可知，液態石油形成的最佳時期為成熟階段，該階段隨溫度的增加和時間的增長，使得乾酪根的化學鍵斷裂，受粘土礦物的催化作用可使長鏈烴斷裂成小分子烴逐漸形成多種烴類物質組成的石油，氣態烴類生產少。氣態烴類物質可在未成熟、高成熟、過成熟三個階段形成，因此天然氣從形成階段來講其形成的時間要比石油充裕很多，而石油的形成則顯得十分苛刻。
天然氣成因特點：
與石油相比，天然氣的生產具有成氣母質型別多、成氣機理多、成氣環境廣泛的特點。
1、 生氣母質具有多元性
（1）無機物
石油是有機成因的，天然氣除有機成因外還可以通過無機成因生成，比如：co2與h2在細菌作用下還原生成甲烷。
（2）原始沉積有機質
在早期的生物化學生氣階段，在沒有生成乾酪根前就可通過細菌分解作用生產天然氣。
（3）ⅰ、ⅱ、ⅲ型乾酪根
石油僅僅侷限於ⅰ、ⅱ型乾酪根而天然氣可由ⅰ、ⅱ、ⅲ型乾酪根生產。
（4）液態石油和分散可溶有機質
聚集狀態的石油和分散狀態的液態烴均可在高溫下由長鏈烴裂解成為短鏈烴類直到最終生產甲烷氣體。
從以上的各種母質為天然氣的形成提供了廣闊的物質**，使得可以生成更多數量的天然氣。
2、 天然氣生成機理具有多樣性
眾所周知，石油主要在成熟階段由乾酪根熱降解作用形成，而天然氣則可以在多種條件下生成，具有多種生成形式，具體有：
（1）生物化學作用
在微生物作用下，可以通過兩種途徑生產甲烷：
乙醇發酵在產甲烷菌作用下生產甲烷（ch4）。
co2與h2在輔酶的作用下還原為甲烷（ch4）。
（2）熱降解作用
對於含長鏈較多的ⅰ、ⅱ型乾酪根，其中部分短鏈可斷裂為天然氣，而ⅲ型乾酪則基本均由短鏈斷裂為天然氣。
（3）熱裂解作用
液態石油和可溶有機質通過c-c鍵的斷裂和加氫形成天然氣，即熱裂解作用。
（4）無機化學反應
無機物生氣母質主要通過無機化學反應生產天然氣。
如：co2與h2在細菌作用下還原生成甲烷。
3、 天然氣生成環境具有廣泛性
石油的形成深度以1000—5000m為主，地層溫度介於65—180度間。而天然氣的形成深度沒有明顯限制，對應於不同深度及環境，可以由不同成因機理形成天然氣。在地表，可以通過微生物作用生成諸如沼氣之類的天然氣。
在與石油伴生過程中可以形成伴生天然氣，當埋深很大時，天然氣可大量生成。同時甲烷在600度及地幔中均有生成，所以從以上可以看出天然氣形成環境是很廣泛的。
四、石油、天然氣成藏差異
1、運移特徵差異
由於石油是以液相為主的氣、液、固三相的混合物, 和天然氣為單一的氣相(有時只含少量的液態烴和水) , 故岩石對天然氣的吸附能力比石油小、氣- 水的介面張力比石油- 水的介面張力大。由於天然氣主要以氣體分子狀態運移和石油只能以液體狀態運移, 因此天然氣比石油更易於運移，運移相態比石油複雜、運移通道比石油廣泛、運移距離變化較大等特點。
2、成藏差異
天然氣不僅可以游離氣相形成多種常規和非常規氣藏(如深盆氣藏、緻密砂岩氣藏、頁岩氣藏) , 還可以吸附在顆粒表面形成煤層氣藏。此外還有其他賦存形式的天然氣如水合物氣、水溶氣等。因此, 天然氣的成藏與產出對儲集條件的要求低於石油。
常規天然氣與非常規天然氣的成藏機理差異極大, 許多非常規天然氣並不受制於重力分異理論及達西滲流定律, 也不受制於熟知的圈閉條件及生儲蓋組合系統。
五、總結
綜上所述，作出如下總結：
天然氣比石油分布更加廣泛是由於天然氣生成**廣及空間分布廣。具體原因如下：
1、生成**廣：
（1）多個有機質演化階段均可以生成天然氣，而石油則只在乙個階段形成，佔據了時間優勢。
（2）天然氣的生成具有成氣母質型別多的特點，可以提供生成天然氣更多的物質**。
（3）天然氣則可以在多種機理條件下生成，天然氣生成機會更多。
（4）天然氣形成環境廣泛。
2、空間分布廣：
（1）天然氣擴散性強、靈活性高，運移更加容易，運移範圍大。
（2）天然氣的聚集成藏與產出對儲集條件的要求低於石油。
因為有以上諸多方面的因素最終使得天然氣分布比石油更加廣泛。
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