天然氣是怎麽形成的圖片(天然氣是如何形成的)

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內容導航：

• 天然氣是怎麽形成的？
• 天然氣是怎麽形成的？
• 天然氣是如何形成的？
• 天然氣是如何形成的
• 天然氣是怎麽形成的
• 天然氣是從哪來的？

Q1：天然氣是怎麽形成的？

1、天然氣是古生物遺骸長期沉積地下，經慢慢轉化及變質裂解而產生之氣態碳氫化合物，具可燃性，多在油田開采原油時伴隨而出。

2、天然氣的商業生產主要來自油田和天然氣田。天然氣和石油常常並存於同樣的岩層中，可以在油井中吸取天然氣。此外，在煤礦、泥盆紀頁岩、地壓鹽水和結構緊密的砂岩中也會存在天然氣。然而從中開采天然氣的成本較高，相關技術發展緩慢。

3、植物、垃圾、汙水和動物的排泄物等有機物發酵時會產生沼氣，性質類似天然氣。

天然氣和石油一樣，是重要的燃料和化工原料。一種是氣體，另一種是液體。人們稱它們為“石油和天然氣”。

天然氣和石油通常埋在一起，上麵是輕氣，下麵是重油。人們稱這種天然氣為“油田伴生氣”。當然，天然氣也可以單獨存在，這就是所謂的“天然氣田”。

石油、天然氣和煤都是埋藏在地下的寶貴能源。

在古代，樹木在地麵上和各種動物群中繁盛起來。由於環境和地殼的變化，這些生物與湖泊和海洋中的泥沙沉積在一起，形成底部淤泥，最終變得越來越厚，將淤泥與空氣隔離開來，防止其在氧氣的作用下腐爛。

地層的溫度非常高，壓力也很大。再加上細菌的分解，這些生物殘骸最終會變成石油或天然氣。

石油和天然氣的區別主要是由於在地層中參與分解活動的細菌不同。形成石油的細菌被稱為“硫細菌”和“石油細菌”；形成天然氣的細菌被稱為“厭氧菌”。

Q2：天然氣是怎麽形成的？

天然氣的形成

幾乎所有的天然氣都是在地下儲集層中發現的，且常常與石油伴生。天然氣與石油是那些千萬年前死亡的植物和動物遺體沉積到湖泊或海洋底部形成的。大部分的這種有機質在空氣中被分解 （氧化）並散失在大氣中，但有一些則在被分解之前就掩埋了，或者在不流通的、缺氧的水體中沉積下來，不會被氧化破壞。

隨著時間的推移，砂、泥和其他沉積物被石化了（被壓縮成岩石）。隨著這些沉積物的向上堆積，這些有機質就被保存在沉積岩內。最終，在這些不斷積累的沉積層中，重量產生的壓力和熱力將這些有機質轉變成了天然氣和石油。沉積的“源”岩包括煤層、頁岩及一些石灰岩，由於富含有機質而呈暗色。許多沉積盆地主要生成天然氣。

煤是由木質在一定的溫度與時間條件下形成的。木質與煤具有一種相似的化學性質——它們隻能生成甲烷。這就是煤礦為什麽危險而且能夠發生爆炸的原因。鑽井常常鑽入煤層去勘探煤層氣，這是當木質被轉化為煤時常形成純甲烷氣。這種煤層氣可以被煤層吸附並沿著煤的天然裂隙分布，這些裂隙一旦被破壞，先釋放出水，然後放出甲烷。產出煤層氣的盆地有新墨西哥州與科羅拉多州的SanJuan盆地和阿拉巴馬州的Black Warrior盆地。

在其他類型的沉積盆地中，決定生成石油或天然氣的主要原因是溫度。在相對較淺的深度，溫度尚未達到生成石油的高度，細菌的活動迅速地生成了生物成因（或微生物）的天然氣，它們幾乎全為甲烷 （圖1.1）。

圖1.1　石油與天然氣生成示意圖（引自Norman Hyne所著《石油勘探與開發》，PennWell， 1995）

在通常說的沼澤氣中，這種生物成因的天然氣很難被保存下來，它們大部分滲漏到了大氣中。然而，世界上最大的天然氣田——西伯利亞的尤裏根（Urengoy）氣田就是生物成因的。那裏天然氣被圈閉在不具滲透性的封凍層 （永凍層）之下，該氣田的儲量達285㗱012ft3（8㗠1012m3）。

在較深的層位和較高的溫度下（高於300℉或150℃），可以生成熱成因氣。這種天然氣可以被圈閉在地下的儲集層內，儲集層上麵有一套非滲透性的“蓋層”岩石，它可以阻止天然氣向上滲漏。在一些天然氣儲集層中，高溫會汽化較重的液態烴類。當天然氣生成，而且溫度下降時，這些烴類會重新液化並形成凝析油。這種液體幾乎全是汽油，常常被稱為天然汽油。在除去乙烷、丙烷和丁烷後，這種凝析油被稱為天然氣液化 （NGL）。“濕”氣是含有凝析油的以氣體形態儲存在儲集層中的天然氣 （甚至在開采時依然保持這種狀態），可一旦開采到地表，就成為凝析油。“幹”氣是純的甲烷，其不論在儲集層中還是在地表，都不會出現液體狀態。

在更大的深部層位，如在 18000ft（5500m）以下的更高溫深處，石油也會被轉化為天然氣和石墨 （碳），發生了與煉油廠內相似的熱“裂解”作用，在那裏，較大的烴類分子被分解。在這一深度之下，儲集層中僅有氣體存在，絕大多數深井都是為了尋找天然氣而鑽探的。在許多深鑽井進入砂岩天然氣藏時都會發現，那些砂粒被碳包裹著。顯然，原來的石油被埋藏得過深並被熱裂解成了天然氣。

關於天然氣成因的一種不尋常的理論是無機成因學說 （非生物形成），是由Thomas Gold提出的。他是一位天體物理學家，他提出的這一理論受到了石油工業界的懷疑。根據這一理論，無機成因的天然氣是這樣形成的：隕星撞擊地球時所攜帶的碳與大氣層中豐富的氫結合先形成了固態的烴類，然後被加熱形成甲烷。如果這一理論成立，那麽，地球就可能在更深的部位含有比目前人們想像的更為豐富的天然氣資源，而且其分布的位置也不是目前所發現天然氣的常規區域和層位。為了驗證這一假設勘探人員在瑞士的Siljan Ring鑽了一口深井，井位布在一塊古老的變質岩脈上，但並未發現什麽天然氣。由於遇到了難以鑽穿的花崗岩岩層，該井於1989年在22824ft（6957m）的深度完鑽。

天然氣的運移與聚集

天然氣有兩種途徑可以從其生成的烴源岩中被排出：一是隨著岩石埋深的加大，壓力增加，岩石被壓緊，岩石中的孔隙空間被減少，天然氣就被擠出。二是，隨著天然氣的不斷生成，它的體積增加，岩石中就會產生裂隙，將氣體排出。由於天然氣的密度小，它會隨著裂隙與斷層麵向上運移，或者沿水平方向運移，然後沿著可滲透性岩石層向上運移。這種來自烴源岩的天然氣垂直於水平方向上的運動稱為運移。

天然氣在地下被圈閉需要有一些非滲透性的、分布在其上方的蓋層岩石。如果在運移的途中沒有圈閉，天然氣就會向上滲透，最終散失到地表。實際上，地史時期所形成的天然氣絕大多數並沒有被圈閉住，而是散失了。這就是為什麽許多探井無法產出天然氣的原因。此外，由於這種運移，原來在地球較深部位生成的天然氣可以在較淺的部位被圈閉。

一旦天然氣運移進入了圈閉，就會聚集在圈閉的頂部並充填岩石內的孔隙。如果圈閉中也存在石油，與石油“伴生”的天然氣或者在油層之上的儲層中，或者溶解在石油中。伴生的天然氣含有許多除甲烷之外的烴類物質。圈閉內“非伴生氣”與油層並不接觸。在非伴生氣的井中，產出的天然氣幾乎全為甲烷。

含有天然氣的儲集層岩石必須是孔隙性和滲透性的。孔隙度是測量儲集岩儲集流體 （天然氣或石油）能力的指標。滲透率是測量這類流體流過岩石難易程度的指標。絕大多數儲集岩是可以在“致密的”（低滲透率）的地層中被發現的。

Q3：天然氣是如何形成的？

　天然氣的成因是多種多樣的，天然氣的形成則貫穿於成岩、深成、後成直至變質作用的始終，各種類型的有機質都可形成天然氣，腐泥型有機質則既生油又生氣，腐植形有機質主要生成氣態烴。

一、生物成因

成岩作用早期，在淺層生物化學作用帶內，沉積有機質經微生物的群體發酵和合成作用形成的天然氣稱為生物成因氣。其中有時混有早期低溫降解形成的氣體。生物成因氣出現在埋藏淺、時代新和演化程度低的岩層中，以含甲烷氣為主。生物成因氣形成的前提條件是更加豐富的有機質和強還原環境。

最有利於生氣的有機母質是草本腐植型—腐泥腐植型，這些有機質多分布於陸源物質供應豐富的三角洲和沼澤湖濱帶，通常含陸源有機質的砂泥岩係列最有利。硫酸岩層中難以形成大量生物成因氣的原因，是因為硫酸對產甲烷菌有明顯的抵製作用，H2優先還原SO42-→S2-形成金屬硫化物或H2S等，因此CO2不能被H2還原為CH4。

甲烷菌的生長需要合適的地化環境，首先是足夠強的還原條件，一般Eh<-300mV為宜(即地層水中的氧和SO42-依次全部被還原以後，才會大量繁殖);其次對pH值要求以靠近中性為宜，一般6.0～8.0，最佳值7.2～7.6;再者，甲烷菌生長溫度O～75℃，最佳值37～42℃。沒有這些外部條件，甲烷菌就不能大量繁殖，也就不能形成大量甲烷氣。

二、有機成因

油型氣沉積有機質特別是腐泥型有機質在熱降解成油過程中，與石油一起形成的天然氣，或者是在後成作用階段由有機質和早期形成的液態石油熱裂解形成的天然氣稱為油型氣，包括濕氣(石油伴生氣)、凝析氣和裂解氣。

煤型氣

煤係有機質(包括煤層和煤係地層中的分散有機質)熱演化生成的天然氣稱為煤型氣。煤型氣是一種多成分的混合氣體，其中烴類氣體以甲烷為主，重烴氣含量少，一般為幹氣，但也可能有濕氣，甚至凝析氣。有時可含較多Hg蒸氣和N2等。

三、無機成因

地球上的所有元素都無一例外地經曆了類似太陽上的核聚變的過程，當碳元素由一些較輕的元素核聚變形成後的一定時期裏，它與原始大氣裏的氫元素反應生成甲烷。

Q4：天然氣是如何形成的

1、生物成因

成岩作用（階段）早期，在淺層生物化學作用帶內，沉積有機質經微生物的群體發酵和合成作用形成的天然氣稱為生物成因氣。其中有時混有早期低溫降解形成的氣體。生物成因氣出現在埋藏淺、時代新和演化程度低的岩層中，以含甲烷氣為主。生物成因氣形成的前提條件是更加豐富的有機質和強還原環境。

2、有機成因

沉積有機質特別是腐泥型有機質在熱降解成油過程中，與石油一起形成的天然氣，或者是在後成作用階段由有機質和早期形成的液態石油熱裂解形成的天然氣稱為油型氣，包括濕氣（石油伴生氣）、凝析氣和裂解氣。

3、煤型氣

煤田開采中，經常出現大量瓦斯湧出的現象，如重慶合川區一口井的瓦斯突出，排出瓦斯量竟高達140萬立方米，這說明，煤係地層確實能生成天然氣。

煤型氣是一種多成分的混合氣體，其中烴類氣體以甲烷為主，重烴氣含量少，一般為幹氣，但也可能有濕氣，甚至凝析氣。有時可含較多Hg蒸氣和N2等。

4、無機成因

地球深部岩漿活動、變質岩和宇宙空間分布的可燃氣體，以及岩石無機鹽類分解產生的氣體，都屬於無機成因氣或非生物成因氣。它屬於幹氣，以甲烷為主，有時含CO2、N2、He及H2S、Hg蒸汽等，甚至以它們的某一種為主，形成具有工業意義的非烴氣藏。

擴展資料：

天然氣用途：

1、工業燃料

以天然氣代替煤，用於工廠采暖，生產用鍋爐以及熱電廠燃氣輪機鍋爐。天然氣發電是緩解能源緊缺、降低燃煤發電比例，減少環境汙染的有效途徑，且從經濟效益看，天然氣發電的單位裝機容量所需投資少，建設工期短，上網電價較低，具有較強的競爭力。

天然氣發電，通過處理天然氣以後，然後安裝天然氣發電機組來提供電能。

2、工藝生產

如烤漆生產線，煙葉烘幹、瀝青加熱保溫等。

3、天然氣化工工業

天然氣是製造氮肥的最佳原料，具有投資少、成本低、汙染少等特點。天然氣占氮肥生產原料的比重，世界平均為80%左右。

4、城市燃氣事業

特別是居民生活用燃料，包括常規天然氣，以及煤層氣和頁岩氣這兩種非常規天然氣。主要是生產以後並入管道，日常使用天然氣。隨著人民生活水平的提高及環保意識的增強，大部分城市對天然氣的需求明顯增加。天然氣作為民用燃料的經濟效益也大於工業燃料。

5、壓縮天然氣汽車

以天然氣代替汽車用油，具有價格低、汙染少、安全等優點。國際天然氣汽車組織的統計顯示，天然氣汽車的年均增長速度為20.8%，全世界共有大約1270萬輛使用天然氣的車輛，2020年總量將達7000萬輛，其中大部分是壓縮天然氣汽車。

天然氣是優質高效的清潔能源，二氧化碳和氮氧化物的排放僅為煤炭的一半和五分之一左右，二氧化硫的排放幾乎為零。天然氣作為一種清潔、高效的化石能源，其開發利用越來越受到世界各國的重視。全球範圍來看，天然氣資源量要遠大於石油，發展天然氣具有足夠的資源保障。

6、增效天然氣

是以天然氣為基礎氣源，經過氣劑智能混合設備與天然氣增效劑混合後形成的一種新型節能環保工業燃氣，燃燒溫度能提高至3300℃，可用於工業切割、焊接、打破口，可完全取代乙炔氣、丙烷氣，可廣泛應用於鋼廠、鋼構、造船行業，可在船艙內安全使用，現市麵上的產品有銳鋒燃氣，銳鋒天然氣增效劑。

參考資料：百度百科-天然氣

Q5：天然氣是怎麽形成的

天然氣是怎麽形成的

“天然氣是古生物遺骸長期沉積地下，經慢慢轉化及變質裂解而產生之氣態碳氫化合物，具可燃性，多在油田開采原油時伴隨而出或純天然氣氣田，也有少量出於煤層。天然氣燃燒後無廢渣、廢水產生，相較煤炭、石油等能源有使用安全、熱值高、潔淨等優勢。”

Q6：天然氣是從哪來的？

從地下煤層、石油層中散擴出來的。

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