天然气开采与综合利用技术二课件.ppt

1、第二章、天然气工业概念第二章、天然气工业概念2023-5-192 1、天 然 气 是 什 么？天然气与煤炭、石油并称目前世界一次能源的三大支柱。绝大多数天然气是气体化合物与气体元素的混合物，其基本成分为甲烷，此外还有C25烃类气体、N2、CO2、H2S等非烃类气体，是优质的气体燃料和基本的化工原料。2023-5-193 1、天 然 气 是 什 么？天然气在自然界赋存于地壳的岩石圈中、煤层气中或以水合物形成藏于地层和海洋深处，具有多源、多阶段生成、多相态运移是资源量比石油还丰富的化石能源。2023-5-1941、天 然 气 是 什 么？天然气分为常规天然气和非常规天然气常规天然气：在地壳岩石层中

2、聚集为气田的天然气或与石油伴生的天然气。非常规天然气：煤层气（CBM）,天然气水合物（NGH）,地下水圈溶解气，致密砂岩气（Tight Sands Gas）,深盆气等。5 2、天 然 气 工 业 概 述 2.1、天然气工业概念：、天然气工业概念：将自然存在的天然气开采出来，供给终端的用户作将自然存在的天然气开采出来，供给终端的用户作为燃料、化工原料的生产系统称为为燃料、化工原料的生产系统称为天然气工业天然气工业。天然气工业由资源勘探、开发生产，长距离输送和天然气工业由资源勘探、开发生产，长距离输送和分配应用三大部分构成，俗称天然气工业的分配应用三大部分构成，俗称天然气工业的上、中、上、中、下游

3、下游。天然气产业链也形象说明了天然气物流流程上连续天然气产业链也形象说明了天然气物流流程上连续的三个的三个互相联系与依存环节互相联系与依存环节的关系。的关系。62.2、天然气工业各领域之间的关系：功能角度：天然气工业由资源勘探、开发生产，长距功能角度：天然气工业由资源勘探、开发生产，长距离输送和分配应用三大部分构成；离输送和分配应用三大部分构成；性质角度：天然气工业可分为资源、设施和应用市场性质角度：天然气工业可分为资源、设施和应用市场三个领域。三个领域。关系：互相联系与依存环节关系：互相联系与依存环节资源资源是天然气工业的基础；是天然气工业的基础；设施设施是天然气工业的实体，是一个庞大的天然

4、气工业是天然气工业的实体，是一个庞大的天然气工业链，包括链，包括气田、气井、集输管线、净化设施气田、气井、集输管线、净化设施，长输管长输管线或液化装置、冷冻槽船槽车线或液化装置、冷冻槽船槽车，分配管网，应用设备分配管网，应用设备等等；等等；应用市场应用市场是天然气工业的目标和归宿。是天然气工业的目标和归宿。2023-5-197 3、天 然 气 的 应 用 特 点 天然气的应用方向：能源种类的气体燃料、化工原料 作为一次能源利用的特点：作为一次能源利用的特点：高效高效 清洁清洁 方便（易于运输与储存）方便（易于运输与储存）安全性好安全性好 经济性好经济性好 资源丰富资源丰富4、天然气资源状况、天

5、然气资源状况4.1、天然气资源概念、天然气资源概念4.2、全球天然气资源、全球天然气资源4.3、中国天然气资源、中国天然气资源4.4、中国天然气发展规划、中国天然气发展规划2023-5-1994.1、天然气资源概念 4.1.1 4.1.1 天然气的成因天然气的成因 有机成因：由腐泥型有机物或一些干酪根形成的烃类气有机成因：由腐泥型有机物或一些干酪根形成的烃类气体，以甲烷为主，也可以是因腐殖型煤系形成的。体，以甲烷为主，也可以是因腐殖型煤系形成的。无机成因：地壳内部的无机成因：地壳内部的COCO2 2、COCO和和H H2 2以铁族元素作催化以铁族元素作催化剂形成甲烷气体，地球在凝聚时，原始大气

6、中的甲烷剂形成甲烷气体，地球在凝聚时，原始大气中的甲烷被吸收保存在地壳中。被吸收保存在地壳中。2023-5-19104.1、天然气资源概念 地壳上天然气的分布受很多因素的控制，对一地壳上天然气的分布受很多因素的控制，对一个沉积盆地而言，只要它充填着足够厚的富含有机个沉积盆地而言，只要它充填着足够厚的富含有机质的沉积岩系，具有长期持续下沉的地质背景，在质的沉积岩系，具有长期持续下沉的地质背景，在生物化学和热演化阶段，都可生成不同数量的天然生物化学和热演化阶段，都可生成不同数量的天然气。气。2023-5-19114.1、天然气资源概念 能够储存和渗滤流体的岩石称为储集岩，由储集能够储存和渗滤流体的

7、岩石称为储集岩，由储集岩所构成的地层为储集层。含有工业价值油气流的储岩所构成的地层为储集层。含有工业价值油气流的储集层分别称为油层、气层或油气层。储集层的天然气集层分别称为油层、气层或油气层。储集层的天然气进一步聚集起来形成天然气藏。进一步聚集起来形成天然气藏。天然气在自然状况下在储集层中的赋存是一种资源天然气在自然状况下在储集层中的赋存是一种资源。12 4.1、天然气资源概念4.1.2 天然气资源分布的地质特点天然气资源分布的地质特点 在世界上已进行勘探的在世界上已进行勘探的400个盆地中，目前只个盆地中，目前只有有50个盆地发现有大油田，占已勘探盆地的总数的个盆地发现有大油田，占已勘探盆地

8、的总数的12.2，然而它却拥有天然气探明储量，然而它却拥有天然气探明储量911012M3 集中了探明天然气总储量的集中了探明天然气总储量的82.8。13 4.1、天然气资源概念4.1.2 天然气资源分布的地质特点天然气资源分布的地质特点 按地质时代分布：世界上已探明的天然气储量在按地质时代分布：世界上已探明的天然气储量在中生界分布最富，占中生界分布最富，占60.5，其次为古生界，占，其次为古生界，占28.9，新生界仅占新生界仅占10.6。按储量埋藏深度分布：深层气集中在按储量埋藏深度分布：深层气集中在15003000m，占储量的占储量的56.2；其次是浅层气（；其次是浅层气（4000m）储量少

9、，与勘探程度有关。）储量少，与勘探程度有关。2023-5-19144.1、天然气资源概念4.1.3 4.1.3 天然气资源的分级概念天然气资源的分级概念天然气资源分为两大类别：储量和资源量天然气资源分为两大类别：储量和资源量储量储量：对于根据获得的参数和数据比较确定掌握的资源称：对于根据获得的参数和数据比较确定掌握的资源称为为 地质储量。地质储量。资源量资源量：对于认识程度较差，有相当大的推测成分的非储：对于认识程度较差，有相当大的推测成分的非储量量 部分。部分。储量和资源量的总量是要少于实际客观存在的资源的总量储量和资源量的总量是要少于实际客观存在的资源的总量的。的。2023-5-19154

10、.1、天然气资源概念 一次能源已探明资源总量一次能源已探明资源总量:中国常规能源资源总中国常规能源资源总量为量为4.054.05万亿吨标准煤，其中原煤万亿吨标准煤，其中原煤5.575.57万亿吨，占万亿吨，占89.389.3；原油；原油940940亿吨，占亿吨，占3.53.5；天然气；天然气38.1438.14万亿万亿立方米，占立方米，占1.3%1.3%；水能；水能5.925.92亿千瓦时，占亿千瓦时，占5.95.9。已。已探明能源资源总储量为探明能源资源总储量为823l823l亿吨标准煤。亿吨标准煤。2023-5-1916 4.1、天然气资源概念探明储量：在现代技术和经济条件下可供开采并能够

11、获得探明储量：在现代技术和经济条件下可供开采并能够获得利润利润 的可靠储量。的可靠储量。控制储量：可作为进一步评价钻探、编制中、长期开发规控制储量：可作为进一步评价钻探、编制中、长期开发规划的划的 依据。依据。预测储量：是制定评价勘探方案的依据。预测储量：是制定评价勘探方案的依据。潜在资源量：可作为编制预探方案的依据。潜在资源量：可作为编制预探方案的依据。推测资源量：可为早期区域勘探部署或编制长远规划提供推测资源量：可为早期区域勘探部署或编制长远规划提供依据依据2023-5-1917 储 量 分 级 对 比1、世界石油会议推荐；、世界石油会议推荐；2、中国规范；、中国规范；3、美国、美国SPE

12、；4、前苏联、前苏联2023-5-19184.1、天然气资源概念4.1.3 4.1.3 天然气资源概念：天然气资源概念：对储量进行分类的意义在于用于其指导勘探对储量进行分类的意义在于用于其指导勘探部署，作为开发和投资的依据。部署，作为开发和投资的依据。可采储量可采储量 储采比储采比2023-5-19194.1、天然气资源概念 可采储量：是一个技术经济范畴，即在现有技术可采储量：是一个技术经济范畴，即在现有技术条件下具有不低于探井工业气流标准（单位为条件下具有不低于探井工业气流标准（单位为104m3/d，其规定值与气层埋深有关），其规定值与气层埋深有关），有足够有足够的产气量和开发时间，的产气量

13、和开发时间，具有合理的销售价格和采具有合理的销售价格和采气利润率等经济性条件的储量。气利润率等经济性条件的储量。2023-5-1920天然气资源概念 储采比：可采储量减去已采储量称为剩余可采储量储采比：可采储量减去已采储量称为剩余可采储量。储采比定义为剩余可采储量与当前生产量的比值。储采比定义为剩余可采储量与当前生产量的比值。储采比指标给出了确定已掌握天然气资源的储采比指标给出了确定已掌握天然气资源的可持续耗用的时间长度，可用来衡量和决策资源与可持续耗用的时间长度，可用来衡量和决策资源与生产的关系生产的关系2023-5-1921全球各地区天然气储采比全球各地区天然气储采比 4.2、世 界 天

14、然 气 资 源 状 况22 4.2、世 界 天 然 气 资 源 状 况全球天然气资源量的统计 TCM (1012m3)地区地区探明可探明可采储量采储量附加附加可可采储采储量量预期预期可可采储采储量量潜在可潜在可采储量采储量合计合计非洲非洲中东中东亚洲和大洋亚洲和大洋洲洲东欧和北亚东欧和北亚西欧和中欧西欧和中欧北美北美南美南美10.051.015.956.96.28.55.94.625.010.78.43.547.55.414.676.726.665.39.756.011.32.858.445.192.24.334.04.217.4135.072.7157.514.090.015.5全球全球15

15、5.1105.0260.2242.0502.1来源：世界燃气联盟（来源：世界燃气联盟（IGU）1999年，当年全球天然气产量年，当年全球天然气产量2.26 TCM,2023-5-19234.2、世 界 天 然 气 资 源 状 况 世界上可采储量的世界上可采储量的63.863.8，由俄罗斯、伊朗，由俄罗斯、伊朗、卡塔尔、阿联酋、沙特阿拉伯、委内瑞拉、阿尔、卡塔尔、阿联酋、沙特阿拉伯、委内瑞拉、阿尔及利亚、印度尼西亚、尼日利亚、伊拉克等及利亚、印度尼西亚、尼日利亚、伊拉克等1010个国个国家的石油公司掌握。家的石油公司掌握。2023-5-1924 Region Reserves%of World

16、TotalPersian Gulf 59*37.1(IRAN)(26)(16.5)FSU 56 36S&C America 7 4.5Africa 11 6.9North America 7 4.6Asia pacific 12 7.6Europe 5 3.1 Total 158 100 *Figures for Middle East Has been changed by 3bcm to account for Irans reserves2023-5-19252023-5-1926 Projected World Energy Demand EIA Annual Energy Outlo

17、ok 2005Average Growth 2.0%Natural Gas Demand 2.4%20%Higher than the Average050100150200250200220052010201520202025Quadrillion BtuOilNatural GasCoalOtherNuclear27WORLD NATURAL GAS CONSUMPTION,%(2000100%)1970-2000 average yearly growth nearly 3%2000-2025 expected average yearly growth 2.8%Source:Inter

18、national Energy Outlook 2003,EIA2023-5-1928World Natural Gas Consumption(1970-2025)世界天然气消费量世界天然气消费量2000年：年：24430亿亿m32001年：年：24663亿亿m32002年：年：25355亿亿m32005年：年：27496m3预计预计2010年：年：32000亿亿m32015年：年：38000亿亿m32020年：年：43000亿亿m32025年：年：50000亿亿m329 4.3、中国 天 然 气 资 源 我国的天然气主要分布在：我国的天然气主要分布在：1 1、四川盆地、四川盆地2 2、鄂尔

19、多斯盆地、鄂尔多斯盆地3 3、西北新疆含气盆地、西北新疆含气盆地 新疆地区的塔里木、准葛尔、吐哈新疆地区的塔里木、准葛尔、吐哈3 3个盆地共发个盆地共发现气田和凝析气田现气田和凝析气田8 8个，煤层气田个，煤层气田8 8个。个。4 4、南部莺琼盆地（海域第一大气区）、南部莺琼盆地（海域第一大气区）5 5、东海陆架盆地、东海陆架盆地6 6、松辽渤海湾地区（、松辽渤海湾地区（3 3个中型油气田。个中型油气田。6 6个含油气结个含油气结构）构）7 7、煤层气、煤层气2023-5-1930柴达木准噶尔 莺-琼22.057.735.796.52莺-琼四川20%塔里木24%柴达木8%渤海湾6%准噶尔7%莺

20、-琼11%松辽2%其它9%鄂尔多斯13%我国天然气资源分布我国天然气资源分布314.3 中国天然气储量中国天然气储量 根据我国油气最新资源评根据我国油气最新资源评价成果，我国天然气总资源价成果，我国天然气总资源量为量为47.00 TCM，其中陆上，其中陆上38.58 TCM，占，占82.1；海；海域域8.42 TCM，占，占17.9%。截。截止止2005 年底，全国天然气剩年底，全国天然气剩余可采储量余可采储量2.66TCM，仅占，仅占世界总量的世界总量的1.3%，人均占有，人均占有量只有世界平均水平的量只有世界平均水平的6.6%。气层气储采比为。气层气储采比为47:1，探，探明程度较低，潜力

21、很大。明程度较低，潜力很大。2023-5-19324.3、中 国 天 然 气 资 源 我国最新的油气资源评价计算结果提出我国最新的油气资源评价计算结果提出我国天然气资源量为我国天然气资源量为4750.6TCM，但主要，但主要含气盆地天然气探明程度很低，勘探获重大含气盆地天然气探明程度很低，勘探获重大发现的潜力巨大。按照发现的潜力巨大。按照可采储量约为资源量可采储量约为资源量的的26.3计算，我国天然气的可采储量可估计算，我国天然气的可采储量可估算为算为12.413.3TCM。2023-5-19334.3、中 国 天 然 气 资 源中国主要含气盆地天然气资源中国主要含气盆地天然气资源2023-5

22、-19344.3、中 国 天 然 气 资 源 2005 年中国天然气总产量年中国天然气总产量490.37108m3，其中中国石，其中中国石油产量油产量366.68108m3，中国石化，中国石化60.10108m3，中海油，中海油56.62108m3。通过分析主要含气盆地储量情况，到通过分析主要含气盆地储量情况，到2020年，我国将形年，我国将形成塔里木、长庆、四川、莺琼及珠江口盆地四个大型产气区成塔里木、长庆、四川、莺琼及珠江口盆地四个大型产气区，形成青海、东海、渤海湾、准噶尔及吐哈盆地共，形成青海、东海、渤海湾、准噶尔及吐哈盆地共5 个中型个中型产气区。产气区。预测到预测到2020年我国将气

23、层气的储采比将降至年我国将气层气的储采比将降至20，达到合，达到合理、可持续发展的储采比水平，在勘探目标实现的情况下，理、可持续发展的储采比水平，在勘探目标实现的情况下，2010 年我国天然气产量将达到年我国天然气产量将达到850108m3，2020 年将达到年将达到1277108m3。2023-5-1935 3、中国天然气资源2023-5-19362002年中国天然气年中国天然气 2005年年可采储量：可采储量：1.92万亿万亿m3 3.11万亿万亿m3 储采比：储采比：46.3 54产量：产量：326亿亿m3 499.6亿亿m3 消费量：消费量：301亿亿m3 460亿亿m3 200020

24、05年，中国天然气消费量平均增长年，中国天然气消费量平均增长13.8%全球总探明可采储量全球总探明可采储量155万亿万亿m3中国储量居世界中国储量居世界21位位产量居世界产量居世界16位位消费量居世界消费量居世界18位位3、中国天然气资源、中国天然气资源2023-5-19374.4、我国天然气发展规划 经济高速增长，国民生活水平提高经济高速增长，国民生活水平提高.优化能源消费结构优化能源消费结构 降低国产石油供给不足带来的负面影响降低国产石油供给不足带来的负面影响 环境保护的压力环境保护的压力 西气东输工程及液化天然气项目的推动西气东输工程及液化天然气项目的推动2023-5-1938 2010

25、年和年和2015年我国天然气需求预测：年我国天然气需求预测：2010年，年，1100亿方亿方 国内供应约国内供应约900亿方亿方 2015年，年，1600亿方亿方 国内供应约国内供应约l200亿方亿方 缺口较大，只有通过多元化途径才可能解决缺口较大，只有通过多元化途径才可能解决 4.4、我国天然气发展规划2023-5-19394.4、我国天然气发展规划 国家已制订天然气产业中长期发展规划，加快天国家已制订天然气产业中长期发展规划，加快天然气勘探、开发和利用。然气勘探、开发和利用。预计预计2002至至2020年，天然气基础设施需年，天然气基础设施需2200多多亿元人民币用于亿元人民币用于:万公里

26、的天然气管线，万公里的天然气管线，2千万吨规模的液化天然气接收站千万吨规模的液化天然气接收站 百万吨规模的液化天然气运输能力。百万吨规模的液化天然气运输能力。2023-5-19404.4、我国天然气发展规划 截至截至2005年，全国天然气管道总长度约年，全国天然气管道总长度约2.8万万千米，干线输气能力达到千米，干线输气能力达到450亿立方米。近几年是亿立方米。近几年是我国天然气管道建设的高峰期，除了西气东输管道我国天然气管道建设的高峰期，除了西气东输管道以外，以外，2005年忠武输气管道工程、陕京二线输气管年忠武输气管道工程、陕京二线输气管道、冀宁联络管道等工程都已投产运营。道、冀宁联络管道

27、等工程都已投产运营。2023-5-19414.4、我国天然气发展规划 输气干管：西气东输为代表的一批干管建设投产，供输气干管：西气东输为代表的一批干管建设投产，供气规模范围急遽扩大气规模范围急遽扩大 进口进口LNG项目迅速铺开：项目迅速铺开：试点项目的广东大鹏接收站已投产试点项目的广东大鹏接收站已投产两个在建：福建、上海两个在建：福建、上海六个待核准：浙江、珠海、唐山、青岛、江苏、大六个待核准：浙江、珠海、唐山、青岛、江苏、大连连六个己启动前期工作：天津、海南、广西、温州、六个己启动前期工作：天津、海南、广西、温州、粤东、深圳粤东、深圳 小型液化厂和卫星气化站迅猛发展：小型液化厂和卫星气化站迅猛发展：已投产小液化厂已投产小液化厂6个，个，LNG供给能力折合气态供给能力折合气态214万万方方/日日已建已建LNG卫星站有卫星站有100多个，供气能力多个，供气能力400万方万方/日日 煤层气资源的利用正在被重视煤层气资源的利用正在被重视2023-5-19422023-5-19432023-5-1944 西气东输西气东输 北气南下北气南下 海气登陆海气登陆 就近供应就近供应乌鲁木齐兰州上海台北涩北拉萨西安中国天然气发展策略：中国天然气发展策略：n立足国内，利用海外立足国内，利用海外n西气东输，北气南下西气东输，北气南下n海气登陆，就近供应海气登陆，就近供应