天然气的运移_天然气动态扩散的原因是什么原因呢
1.天然气是怎样形成的?
2.120平方房子,燃气锅炉突然这几天每天烧20多方气,是什么原因
3.天然气泄漏怎么办
4.天然气成因类型划分及气源分析
5.燃气闪爆原因
1、天然气基本无味,但为方便百姓判断其是否泄漏,民用天然气一般都添加一些物质,使它散发出一股类似油漆的刺鼻臭味,人闻多了会有恶心、头昏的感觉。
2、液化气灶是不能直接使用天然气的。在一开始通天然气时,很多用户把液化气灶直接当燃气灶使用,在使用过程中经常出现打不着火、有黑烟、燃气泄漏甚至爆炸等事故。因此国家强制规定,液化气灶不能直接用天然气。
若想要液化气灶使用天然气,必须对液化气灶进行对应的改造,让其出气口与喷嘴能够符合要求,需要把灶具的喷嘴和火盖更改一下。相应更改过程需要由专业人员进行,并在更改后进行安全检测,出具安全检测证明后方可使用。
3、因为液化气与天然气成分不同,液化气主要由丙烷丁烷组成,天然气主要由甲烷组成。日常使用中,天然气燃烧更充分,液化气燃烧不充分时经常会有黑烟生成。
液化气的的压力大,一般是2800帕,液化气喷嘴孔径小,约0.5-1毫米;而天然气的压力小,一般是2000帕,喷嘴孔径大,为2毫米。
管道液化气灶可以改成燃气灶,这过程需要把灶具的喷嘴和火盖更改一下。
扩展资料:
天然气是指自然界中天然存在的一切气体,包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体(包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等)。
天然气是存在于地下岩石储集层中以烃为主体的混合气体的统称,比重约0.65,比空气轻,具有无色、无味、无毒之特性。
天然气主要成分烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水气和少量一氧化碳及微量的稀有气体,如氦和氩等。天然气在送到最终用户之前,为助于泄漏检测,还要用硫醇、四氢噻吩等来给天然气添加气味。
参考资料:
天然气是怎样形成的?
2021年9月10日23时39分,大连市普兰店区丰荣街道鑫和社区一住户家中发生燃气爆炸事故,造成8人死亡、5人受伤,给人民群众生命财产造成重大损失,给全市安全生产工作和整体形象带来负面影响。下面我整理了《关于燃气爆炸的原因及预防措施》,以供参考。
? 天然气爆炸原因
1.有限的空间。当天然气充满整个房间时,就可能会爆炸,所以使用时尽量开门开窗。
2.占空气的比重。当天然气泄漏在房间里,和空间的比重达到爆炸的上限和下限之间时就可能爆炸。多了不会,少了也不会。就现在市场上最常用的三种气源来说,人工煤气是最容易爆炸的,其次是液化气,天然气相对最安全。
3.明火或火花。必须同时满足以上三个条件才会爆炸,所以爆炸的机率不大。各种天然气爆炸极限如下:天然气在空气中的爆炸极限为5%~15%。人工煤气的爆炸极限为5%~35%。液化石油气的爆炸极限约1.5%~9.5%。
泄漏和密闭是第三个条件的必要前提和现实基础。但是天然气泄露后,家里通风好,积聚不起来,浓度难以到达5%;或者通风条件差,积聚的很快,浓度达到15%以上,这两种情况理论上即使遇到火源都是不会发生爆炸的。
注意是?理论上?,实际中天燃气泄漏后,密度比空气轻,会向高处(柜顶,箱顶,房顶)扩散。除了泄露口小范围射流区域外,其他地方存在由下而上的浓度梯度。这个梯度,在大多数实际情况中,会包含爆炸上下限的全部范围或者一部分。所以一般来说,泄露后,无论通风条件好(可能房间内无积聚但橱柜内有),还是通风条件差,都存在爆炸危险。
一旦发生燃气泄漏,首先要排除的是火花隐患(任何电流、明火、金属毛皮静电等),再开窗。甚至极高浓度的话,不建议立即开窗,很有可能扩散到室外后仍包含爆炸极限浓度,而窗外尤其是墙上的各种火源不可控、不可知、杂且多,很有可能会爆炸回燃。
至于说易爆的风险,我们可以理解为发生的概率大小和发生后的危险程度。不长篇大论,务实的说,燃气泄漏的概率比较低,但是只要发生了燃气泄漏,闪爆的概率就很大。至于危险程度,得看阀门是否关闭(否则形成爆燃供气源),积聚燃气的多少(不仅是浓度还有积聚的量)。
为了让更多人理解观点,重视燃气使用规范与安全,同时此处不是一个专业性的问题和回答,所以着重强调,不要抱有侥幸心理,一旦泄漏,就不是小事。
燃气行业存在很严重的一个问题就是意识不到位,下游企业只顾着发展和占有市场,居民用户完全没有受到相关的普及教育,自主加强防范意识的少之又少。不像电力行业,历史悠久,教训多也惨痛,在产品上已经为防触电漏电设了层层关卡,在意识上也普及的到位,一岁小孩都被教育触电危险。
那么该如何防范呢?在现行的情况下,1.提高燃气安全意识,积极主动了解燃气安全相关理论和危险处理办法。2.(灶前热水器前)连接用管道,建议应用不锈钢波纹软管;3.各种连接处(输送用钢管、连接用软管、燃气具之间)注意衔接方式是不是符合日常的使用行为,定期检查接头是否牢固,存在松脱危险;4.查找室内存在潜在腐蚀危险的地方,角落、屋顶、穿墙,尤其是厨房和浴室容易积溅水(包括但不限于水)的地方,定期检查;5.使用各种阀门(尤其是灶前阀)的一定要保持人离阀闭的良好使用习惯,短时间离开保证末端阀闭,长时间离开保证整个用气系统阀全闭;6.设置燃气报警器,并合理设计安装位置。
防止燃气泄漏,应该遵循以下几点:
1、室内一年四季至少要有一扇窗户保持开启状态,不要完全关密实。洗澡、烧饭菜等使用燃气时,特别留意窗户是否开启。
2、使用前应检查阀门、胶管、灶具是否连接牢固可靠。
3、漏气检查严禁使用明火检查是否漏气,一般可用涂肥皂水的方法进行检查。具体方法如下:用肥皂水涂阀门、管口连接部位、胶管接头、灶具接头、灶具气门等部位,如发现某个部位出现连续冒泡现象即可判断为漏气,这时应立即关闭阀门,及时处理,及时报修,以免意外事故的发生。
4、在炉灶上烧东西时,最好不要走开,防止水、菜汁、汤汁等溢出扑灭火苗而导致燃气泄漏,或因遗忘而烧干锅具引发火灾等。
5、每年检查燃气通路,阀门及管道是否漏气,老化的橡胶输气管要及时更换。一般橡胶输气管半年到一年就要换一次,金属材质的可相应延长更换周期。
天然气泄漏应保持冷静并取应急措施
(1)切断气源;
(2)杜绝火种:严禁在室内外开启电器设备,如灯开关、打电话等;
(3)通风换气:应该及时打开窗户,切忌开启排风扇,以免引燃室内混合气体,造成爆炸;
(4)如果发现邻居家有燃气泄露,不允许按门铃,应敲门告知;
(5)到室外拨打当地燃所抢修报警电话110,火警电话119。
室内燃气发生泄漏后不能开灯、打电话和打开排气扇:
在室内发生燃气泄漏时,室内的环境已经具备了发生爆炸的要素,如遇到明火会立即发生爆炸,而此时如果开灯、打电话和打开排气扇都会产生火花,从而引燃爆炸性气体,引起爆炸。
家庭安全用气的五要和五不准
五要:
①胶管与炉端和阀门端要拧紧;
②点火用气时要有人看管;
③人走要熄火;
④发现漏气或异常要迅速关闭阀门打开门窗通风换气;
⑤休息前要检查供气阀门和灶前开关是否关严。
五不准:
①不准在闻到有燃气气味时点火或开灯;
②不准开火睡觉;
③不准小孩玩火;
④不准先开气后点火;
⑤不准私自安装、改装炉灶、热水器、加大火嘴或增大火头。
随手在手机上打了这个答案,原则上应该不存在问题,所述观点仅供参考,不足之处,指正见谅。
120平方房子,燃气锅炉突然这几天每天烧20多方气,是什么原因
天然气是指自然界中天然存在的一切气体,包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体,包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等,也有少量出于煤层气。天然气的成因是多种多样的,天然气的形成则贯穿于成岩、深成、后成直至变质作用的始终,各种类型的有机质都可形成天然气,腐泥型有机质则既生油又生气,腐植形有机质主要生成气态烃,其成因有多种:生物成因,有机成因和无机成因等。天然气是一种重要的能源,广泛用作城市煤气和工业燃料;但通常所称的天然气只指贮存于地层较深部的一种富含碳氢化合物的可燃气体,而与石油共生的天然气常称为油田伴生气;是各种替代燃料中最早广泛使用的一种,它分为压缩天然气(CNG)和液化天然气(LNG)两种。天然气是较为安全的燃气之一,它不含一氧化碳,也比空气轻,一旦泄漏,立即会向上扩散,不易积聚形成爆炸性气体,安全性较高。
天然气泄漏怎么办
120平方房子燃气锅炉天然气用量突然增大有可能是燃气调节阀自动调节失灵。伐门开大这时应立即将自动调节改手动调节,待修复,也可以检查一下看看管道是否有漏气的现象。
燃气燃烧器构造
送风系统,送风系统的功能在于向燃烧室里送入一定风速和风量的空气,其主要部件有壳体,风机马达,风机叶轮,风枪火管,风门控制器,风门档板,凸轮调节机构,扩散盘。
点火系统,点火系统的功能在于点燃空气与燃料的混合物,其主要部件有点火变压器,点火电极,电火高压电缆,较为安全的一种点火系统称为电子脉冲点火器,安全性高,一旦出现熄火的状态,控制系统能及时关闭电磁阀,关断燃气通路。
监测系统,的功能在于保证燃烧器安全,稳定的运行,其主要部件有火焰监测器、压力监测器、温度监测器等。
燃料系统,燃料系统的功能在于保证燃烧器燃烧所需的燃料,燃油燃烧器的燃料系统主要有,油管及接头,油泵,电磁阀,喷嘴,重油预热器,燃气燃烧器主要有过滤器,调压器,电磁阀组,点火电磁阀组然,燃料蝶阀。
电控系统,电控系统是以上各系统的指挥中心和联络中心,主要控制元件为程控器,针对不同的燃烧器配有不同的程控器,常见的程控器有,LFL系列,LAL系列,LOA系列,LGB系列,其主要区别为各个程序步骤的时间不同。
天然气成因类型划分及气源分析
天然气无色,基本无味,但为方便百姓判断其是否泄漏,民用天然气一般都添加一些物质,使它散发出一股类似油漆的刺鼻臭味,人闻多了会有恶心、头昏的感觉。天然气泄漏,多是由于燃气灶使用、装修、拆卸及安装不当、管道接口破损、燃气灶塑胶软管接口松弛等原因所致。
如果发现天然气泄漏,要保持头脑冷静,取正确方法解决,避免爆炸事故。首先应立即关闭天然气总阀门,阻断气源;并迅速打开门窗通风换气,动作切记要轻缓,以免因金属猛烈撞击产生火花而引起爆炸。更不可急切慌张,如果不慎碰撞到室内的金属物品,可能也会产生火花而引发爆炸。其次,不要开启或关闭任何电器设备,如灯、电视、电脑、热水器、油烟机等。应迅速拨打天然气报修电话96777,拨打时要远离漏气房间,否则也易产生火花,更不能用明火,如打火机、蜡烛等。
天然气泄漏后弥漫在空气中,会使人窒息甚至中毒,室内应尽量不留人。如发现起火,可将湿布盖住着火点,或使用灭火器。
此外,在安装或维修天然气管道时,应请正规单位的专业人员。不要私自安装、延长、拆改管阀和管道。按照说明书操作程序使用燃气灶,不用时,要养成顺手关闭总阀门的习惯。长期外出,一定要彻底检查燃气灶的开关及总阀门是否关好。
燃气灶周围不要放易燃易爆物品,勿将重物压在输气管道上。可常检查灶具、管道、连接的软管是否有漏气的情况发生。将肥皂水抹在灶具出气孔处,或管道、软管与灶具的连接口,如有气泡冒出,说明有气在漏出。
平时应注意,不要在天然气管道上挂抹布、湿毛巾等潮湿物品。长期晾放这些湿物,管道容易生锈,还会断裂。带有盐或酸性物质的湿抹布,还会腐蚀铁质的管道,缩短管道寿命。
燃气闪爆原因
(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)。
燃气闪爆的原因是燃气泄漏、不良操作或维护以及燃气与其他可燃物质混合等。
1、燃气泄漏
燃气管道或设备有泄漏,导致燃气积聚在室内或封闭空间内,达到一定浓度后遇到火源引发闪燃或爆炸。
2、不良操作或维护
燃气设备的使用、操作或维护不符合规范或不当,如操作错误、设备损坏或老化、漏气检测不及时等,可能导致闪爆事故。
3、燃气与其他可燃物质混合
燃气泄露与其他可燃物质(如油漆、溶剂、酒精等)混合,在遇到火源时产生闪燃或爆炸。燃气泄漏与明火、电火花、静电等火源接触,引发闪燃或爆炸。燃气储存设备,如燃气罐或燃气供应站,因压力异常、泄漏等原因,引发闪爆。燃气设备本身的故障或缺陷,如阀门失灵、泄漏管道、燃烧器故障等,可能导致闪爆。
燃气爆炸的伤害
天然气管道爆炸的威力远胜于煤气罐爆炸,根据相关数据显示,在天然气爆炸事故中,威力甚至可以相当于一颗小型。首先,爆炸的范围非常广泛。在爆炸发生时,天然气管道内的高压气体会猛烈地释放出来,形成巨大的压力波,能够在瞬间摧毁建筑物、车辆和道路。而且由于管道爆炸的范围非常广泛,很难进行有效的疏散,因此,人员伤亡也相当惨重。
其次,在天然气爆炸中,还会产生大量的火灾。由于天然气是易燃的气体,一旦遇到明火,就会燃烧起来,形成大面积的火海,这也会对周围环境和生命造成巨大的威胁。而且,由于天然气管道运营的地点通常是市区以外的地方,而且管道周围的草木非常干燥,因此,一旦发生爆炸,火势的扩散速度也非常快。
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