天然气动态扩散的原因有哪些方面表现_天然气的运移
1.天然气出现e7是什么原因
2.天然气是否有污染?
3.燃气灶燃气味大啥原因
4.天然气成因类型划分及气源分析
5.2003年12月23日,川东气矿发生井喷事故,高压天然气携带一种有毒气体从地底下喷出,向四周扩散,所到之处
(1)①由于反应后是二氧化硫与水,则反应前也一定含有氢硫氧三种元素,由于燃烧需要氧气,所以硫化氢中一定含有氢硫两种元素.
②牲畜、飞鸟和没撤离的人员大量伤亡,水源被严重污染.抢险队和救援队迅速进入事故地点,并点燃了喷出的气体,切断了有毒气体来源.救援队员发现,低洼地的人、畜死亡率高,可总结出:该气体有毒,密度比空气大能溶于水,可燃烧,
③利用老人头埋在潮湿的草丛里,而幸免于难可以解决此题.
故答案为:①SH②有毒,密度比空气大,能溶于水,可燃烧.
③大量的有毒气体上的水吸收.
(2)①表面现象主要研究的是气体与其它接触面,界面的类型形式上可以根据物质的三态来划分,即固、液、气;
②要知道表面化学研究的范畴,首先要了解什么是表面化学,研究各种表面现象实质的科学称为表面化学,属于表面化学研究的范畴要考虑是否有气体参与.
故答案为:①气-液,气-固;②abc.
天然气出现e7是什么原因
美食燃气是气体燃料的总称,它能燃烧而放出热量,供城市居民和工业企业使用。燃气的种类很多,主要有天然气、人工燃气、液化石油气和沼气、煤制气。那么燃气的主要成分是什么?燃气爆炸原因有哪些?如何安全使用燃气?下面是51Dongshi网燃气知识百科,为您提供最详尽的燃气知识大全。燃气简介燃气是什么燃气是气体燃料的总称,它能燃烧而放出热量,供居民和工业企业使用。燃气的种类很多,主要有天然气、人工燃气、液化石油气和沼气、煤制气。
燃气的主要成分是什么甲烷是结构最简单的碳氢化合物。广泛存在于天然气、沼气、煤矿坑井气之中,是优质气体燃料,也是制造合成气和许多化工产品的重要原料。详细>>
燃气的种类1、天然气天然气主要是由低分子的碳氢化合物组成的混合物。根据天然气来源一般可分为五种:气田气(或称纯天然气)、石油伴生气、凝析气田气、煤层气和页岩气。
2、人工燃气人工燃气是指以固体、液体(包括煤、重油、轻油等)为原料经转化制得,且符合现行国家标准《人工煤气》GB/T13612质量要求的可燃气体。根据制气原料和加工方式的不同,可生产多种类型的人工燃气。
3、液化气液化石油气是开和炼制石油过程中,作为副产品而获得的一部分碳氢化合物。国产的液化石油气主要来自炼油厂的催化裂化装置。液化石油气产量通常约占催化裂化装置处理量的7%~8%。
4、生物质气生物质气是以生物质为原料通过发酵、干馏或直接气化等方法产生的可燃气体。各种有机物质,如蛋白质、纤维素、脂肪、淀粉等,在隔绝空气的条件下发酵,并在微生物的作用下可产生可燃气体,又称为沼气。
5、其他燃气增效天然气:是指天然气经过与增益剂经过混合,产生一种新型燃气,能够减少切割成本,提高切割质量,还能减少碳排放。天然气与增益剂混合后,氧气中燃烧温度比天然气可高400-600℃,完全可以取代高耗能、高污染的乙炔等。详细>>
燃气的特性有哪些1、易燃烧性常用的城市燃气有天然气、液化石油气、人工煤气。这3种燃气的最小点火能都较低,约为0.19~0.35mJ。液化石油气最低着火温度约466℃,天然气最低着火温度约537℃。
2、易爆炸性爆炸极限范围越宽,爆炸下限越低,其爆炸危险性越大。例如,天然气爆炸极限为5%~15%,液化可油气爆炸极限为2%~10%,人工煤气爆炸极限为6%~70%。
3、易扩散性扩散性是指物质在空气或其他介质中的扩散能力,燃气的扩散能力取决于密度与扩散系数两个主要因素。不同种类的燃气密度不一样,天然气和人工煤气比空气轻,气态液化石油气比空气重。它们都有很强的扩散性。
4、压力特性燃气的储存及输配都保持一定的压力。天然气、人工煤气等通常以压力管道形式输送,进入家庭时压力一般小于10kPa。液化石油气钢瓶内压力约0.2~1.0MPa,当由液态变成气态时体积扩大约250倍,由于其压力较大,在燃气安全事故中的危险性要大于管道燃气。
5、持续特性管道燃气比瓶装液化石油气更容易实现长期、稳定、持续的供应。该特点在一定程度上易造成持续和大量的燃气泄漏,比瓶装液化石油气造成更大的泄漏量和更大范围的爆炸性气体空间,使事故的范围扩大。详细>>
天然气的用途1、发电以天然气为燃料的燃气轮机电厂的废物排放量大大低于燃煤与燃油电厂,而且发电效率高,建设成本低,建设速度快。另外,燃气轮机启停速度快,调峰能力强,耗水量少,占地省。
2、化工原料以天然气为原料的化工生产装置投资省、能耗低、占地少、人员少、环保性好、运营成本低。
3、民用及商用天然气广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器、暖及制冷,也可用于造纸、冶金、石、陶瓷、玻璃等行业,还可用于废料焚烧及干燥脱水处理。
4、汽车燃料天然气汽车的废气排放量大大低于汽油、柴油发动机汽车,不积碳,不磨损,运营费用低,以天然气代替汽车用油,具有价格低、污染少、安全等优点。
5、制造肥料天然气是制造氮肥的最佳原料,具有投资少、成本低、污染少等特点,能有效避免浪费。详细>>
城镇/农村用燃气还是柴火1、从环境整治、空气保护、树木保护的大环境来看,城镇乡村都应推广使用燃气。现在国家大力提倡使用天然气和电代替使用煤和木,城市经过多年的试验和使用,还是惠民的。
2、城镇地区基本上都做到了燃气入户,由于住房条件限制,且天然气干净卫生,正常使用也比较安全,所以城镇居民一般用燃气或者用电做饭。
3、农村地区用燃气、用电和柴火相结合的方式。在城市边缘地带的村庄安装天然气,更偏远地区由于天然气安装难度大,初装费用高,所以使用柴火和用电比较合适。
4、总结:与柴火相比,天然气更加清洁环保、火焰温度更高、使用更安全等,燃气企业和应做好农村群众思想工作,积极推广燃气安装。
家用天然气好还是煤气好1、天然气和煤气来源不同:天然气是从地下直接开,经过必要的工艺处理得到的,而人工煤气是从煤炭中提取的。
2、煤气和天然气的成分不同:天然气的主要成分是甲烷,人工煤气的主要成分则是氢气、甲烷以及一氧化碳为主。
3、煤气和天然气的燃烧爆炸浓度范围不同:天然气和空气混合之后,在空气中天然气的浓度只要达到5-15%遇到火种就会爆炸,而人工煤气与空气混合后,在空气中煤气浓度达到4.8-50%遇到明火就爆炸。
4、有害性不同:天然气就其成分的特点,一般无毒,只是在燃烧不完全的状况下产生一氧化碳有毒气体,而人工煤气燃烧后仍含有一定浓度的一氧化碳,具有有毒的特性,两者在泄露状况下,天然气一般不中毒,而人工煤气极易中毒。
5、热值不同:天然气燃烧时热值为8656千卡/标立方米左右,人工煤气燃烧时热值为3550千卡/标立方米。
6、使用压力不同:人工煤气为800-1800pa,天然气为1500-2800pa。
7、家用天然气比煤气划算:各个的地区的价格是不一样的,对于天然气丰富的地区来说,天然气的价格低一些,而对于外地运输的天然气,那个地区的天然气价格就会贵一些。总的来说,一般天然气价格比煤气价格低一些。详细>>
燃气管改造1、燃气管道相对距离
燃气管道安装改造的时候,当与其他管道相遇时,应符合要求:水平平行铺设时净距不宜小于150mm,竖向平行铺设净距不宜小于100mm,交叉铺设净距不宜小于50mm。
2、燃气用气计量表须通风放置
厨房内的用气计量表应放置在通风的位置。在装修中业主不得私自更换用气计量表,也不得擅自挪动它的位置。如需维修服务,要找当地的供气单位,维修要在停气时进行。
3、管道不能藏于墙内
燃气管道不可以像电缆一样装置在墙体内,必须装在墙外,这样便于问题检测和修理。且挨近的墙面不能是木质等易燃材料墙面。
4、管线宜短不宜长
为了降低事故的发生,燃气管线宜短不宜长,尽量不要穿越卧室、客厅,如果必须穿越,务必要做好防护措施,例如再套一个管套。
5、燃具与管道连接处不宜使用软管
目前绝大部分家庭燃具与管道的连接处都用了不锈钢管,但是仍有少数老房用软管连接。软管易老化,若不及时更新容易引发漏气事故。
6、管道改造结束后需进行安全检查
为了防止在装修中造成燃气管道和配件的损坏,装修结束后要及时进行安全检查,查看燃气管道是否有漏气现象发生,检查时如果发现漏气现象,及时通知供气部门专业人员进行维修。详细>>
燃气表怎么看1、家用膜式燃气表
就是那种走字轮的,一般都是前五(黑)后三(红),黑色的整值,红色是小数点后边的值。这种就比较好读了,直接把数值减去上次的值,得出想要的结果。当然了这里记录的是使用气量,不是缴费金额。
2、智能燃气表
智能燃气表有很多种,如无线远传燃气表,物联网燃气表,IC卡燃气表等。读取数值的方式大同小异,如果有液晶显示屏的,直接读数就行,如果是走字轮的,就跟膜式燃气表的读数方式一致。
3、老式指针式的燃气表
这种燃气表看起来比较复杂,表盘上会有1,10,100等数值的标志,这就是代表以这个开头的数值是多少。比如,10位上的数值是2,就是20,百位的是3,就是300等等。小数点位的数值就不用记录了,按照这种方式记下全部数值,跟上月抄表时的数值,相减即可。燃气表知识百科>>
燃气爆炸的原因及预防管道燃气爆炸原因地下设备设施破损老化;安全防护装置失效;供气企业安全管理措施不到位,缺乏抢险专业技术和专业装备;企业操作人员违反操作规程违章操作;用户违章操作,疏于监护;个人或单位对燃气供气系统的破坏等原因,都可能会导致管道燃气泄漏爆炸。
瓶装液化石油气爆炸原因超量灌装;钢瓶超期未检;钢瓶受严重腐蚀或外力作用,瓶体受损;从业人员违章操作;用户的错误操作行为;用户监护不当等原因,都可能会导致液化石油气钢瓶爆炸。
如何预防燃气爆炸事故1、使用燃气后务必关闭灶具开关和燃气管道阀门。
2、日常使用中定期检查、及时修理,防止燃气灶具漏气。
3、长时间使用燃气必须通风换气。发现异味立即敞开门窗,并及时报漏。
4、发现燃气泄漏应杜绝一切火源,严禁开关任何电器设备。详细>>
燃气安全使用注意事项1、烧饭不要离厨房如果燃气灶上正在煮东西,51Dongshi网小编提醒大家千万不要回房间看电视、打电话等,要守着燃气灶,避免汤水溢出、意外熄火等安全事故。用完燃气后应及时关闭燃气阀门。
2、管道不要挂物品很多人在厨房洗菜做饭时,习惯性把零碎物品和抹布等挂在管道上,这是非常不可取的。无论是室内燃气管,还是各种燃气软管,都不能承重或储物。悬挂杂物可能导致管道变形,严重的话会造成燃气泄漏。
3、用气时不要关门窗天气慢慢变冷,家里可能会选择紧闭门窗。但长时间使用燃气不开窗,易造成室内氧气不足,应经常开窗通风,尤其是在使用燃气时,避免缺氧造成人员伤害。
4、发现漏气需谨慎如在家中闻到“燃气味”千万别慌,别动明火也不要开关电器,赶紧打开窗户,关掉气源,迅速撤到户外安全地方,拨打燃气公司24小时服务热线。
5、燃气灶不要反复打火如果碰到燃气灶具连续三次打不着火,应先停顿一会,确保燃气消散后,再重新打火。因为灶具虽未点着火,但燃气已多次释放到周围,遇到明火极易引起燃爆。详细>>
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天然气是否有污染?
1、天然气出现e7是主板上面拨码开关气种选择错误或拨码开关未拨到位引起的;
2、天然气是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;
3、天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中,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,是优质燃料和化工原料。
扩展资料:
天然气介绍:
天然气按在地下存在的相态可分为游离态、溶解态、吸附态和固态水合物。只有游离态的天然气经聚集形成天然气藏,才可开发利用。天然气按照存生成形式又可分为伴生气和非伴生气两种。
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,安全性较其他燃体而言相对较高。用天然气作为能源,可减少煤和石油的用量,因而大大改善环境污染问题。
百度百科-天然气
燃气灶燃气味大啥原因
天然气的污染 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。用天然气作为能源,可减少煤和石油的用量,因而大大改善环境污染问题;天然气作为一种清洁能源,能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%,减少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%,并有助于减少酸雨形成,纾缓地球温室效应,从根本上改善环境质量。其优点有:
① 绿色环保:天然气是一种洁净环保的优质能源,几乎不含硫、粉尘和其他有害物 质,燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料,造成温室效应较低,因而能从根本上改善环境质量。
② 经济实惠:天然气与人工煤气相比,同比热值价格相当,并且天然气清洁干净,能延长灶具的使用寿命,也有利于用户减少维修费用的支出。天然气是洁净燃气,供应稳定,能够改善空气质量,因而能为该地区经济发展提供新的动力,带动经济繁荣及改善环境。
③ 安全可靠:天然气无毒、易散发,比重轻于空气,不宜积聚成爆炸性气体,是较为安全的燃气。
④ 改善生活:随着家庭使用安全、可靠的天然气,以及享用港华燃气提供亲切、专业和高效率的售后服务和新式炉具,将会极大改善家居环境,提高生活质量。
综上所述,天然气还是有一定污染的,只是相对其它燃料,污染小得多。
天然气成因类型划分及气源分析
燃气灶是现代家庭中不可或缺的厨房设备之一,但是如果使用不当或者存在故障,燃气灶会产生明显的燃气味,严重时还会引发设备老化和安全事故。那么,燃气味大的原因有哪些呢?
1.天然气泄漏:这是最常见而且最危险的原因之一。如果天然气管道、阀门等部位出现泄漏,就会产生明显的燃气味,而且可能会引起火灾和爆炸等安全事故,应该及时关闭燃气阀门,并寻求专业人士处理。
2.使用不当:如果燃气灶的燃烧器堵塞或者不良的着火装置等,就会导致燃气无法正常燃烧,产生较大的燃气味。此外,如果在烹饪过程中加热过度或使用过期的燃气罐等也会导致燃气味变大。
3.设备老化:燃气灶使用时间久了或者维护不当,设备内部会出现积碳和老化现象,导致燃气无法正常燃烧,产生燃气味变大的情况。
4.环境原因:在高温多湿的环境下,燃气灶周围容易形成潮湿、不透气的气氛,从而造成燃气味变大的情况。此外,如果锅炉房、排气管道等出现问题,也会导致燃气味变大。
总之,燃气味大的原因有很多,我们在使用燃气灶的时候,一定要养成良好的使用习惯,定期检查设备,确保燃气灶能够正常、安全地运行。同时,在使用中遇到各种问题应该及时处理,如若发现燃气味大的情况,应立即关闭燃气阀门,打开门窗通风,确保安全。
2003年12月23日,川东气矿发生井喷事故,高压天然气携带一种有毒气体从地底下喷出,向四周扩散,所到之处
(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)。
(1)(2)根据“事故发生后,抢险人员迅速进入事故地区,点燃了喷出的气体,切断了有毒气体的来源.抢险人员发现,凡在低洼处的人、畜死亡率极高,但发现有一位老人摔倒在水田边,头埋在潮湿的草丛里,却幸免于难”,可总结出该气体的物理性质有:密度比空气大,能溶于水;化学性质有:有毒,可燃烧;
(3)由于反应后生成二氧化硫与水,因此生成物中含氢、硫、氧三种元素,根据质量守恒定律可知,反应物中也一定含有氢、硫、氧三种元素,由于燃烧需要氧气,所以硫化氢中一定含有氢、硫两种元素.
(4)老人头埋在潮湿的草丛里,而幸免于难说明硫化氢溶解到了水草上的水中,吸入体内的比较少.
故答案为:(1)气体密度比空气大;能溶于水;(2)能燃烧;(3)H;S;(4)大量的有毒气体上的水吸收.
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