天然氣利用技術(shù)2(第二章)

第二章、天然氣工業(yè)概念2024/7/61

1、天然氣是什么？

天然氣與煤炭、石油并稱目前世界一次能源的三大支柱。絕大多數(shù)天然氣是氣體化合物與氣體元素的混合物，其基本成分為甲烷，此外還有C2～5烴類氣體、N2、CO2、H2S等非烴類氣體，是優(yōu)質(zhì)的氣體燃料和基本的化工原料。2024/7/62

1、天然氣是什么？

天然氣在自然界賦存于地殼的巖石圈中、煤層氣中或以水合物形成藏于地層和海洋深處，具有多源、多階段生成、多相態(tài)運(yùn)移是資源量比石油還豐富的化石能源。

2024/7/631、天然氣是什么？

天然氣分為常規(guī)天然氣和非常規(guī)天然氣常規(guī)天然氣：在地殼巖石層中聚集為氣田的天然氣或與石油伴生的天然氣。非常規(guī)天然氣：煤層氣（CBM），頁(yè)巖氣（ShaleGas），天然氣水合物（NGH）,地下水圈溶解氣，致密砂巖氣（TightSandsGas）,深盆氣等。2024/7/64

2、天然氣工業(yè)概述2.1、天然氣工業(yè)概念：

將自然存在的天然氣開(kāi)采出來(lái)，供給終端的用戶作為燃料、化工原料的生產(chǎn)系統(tǒng)稱為天然氣工業(yè)。

天然氣工業(yè)由資源勘探、開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，長(zhǎng)距離輸送和分配應(yīng)用三大部分構(gòu)成，俗稱天然氣工業(yè)的上、中、下游。

天然氣產(chǎn)業(yè)鏈也形象說(shuō)明了天然氣物流流程上連續(xù)的三個(gè)互相聯(lián)系與依存環(huán)節(jié)的關(guān)系。

2024/7/652.2、天然氣工業(yè)各領(lǐng)域之間的關(guān)系：功能角度：天然氣工業(yè)由資源勘探、開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，長(zhǎng)距離輸送和分配應(yīng)用三大部分構(gòu)成；

性質(zhì)角度：天然氣工業(yè)可分為資源、設(shè)施和應(yīng)用市場(chǎng)三個(gè)領(lǐng)域。

關(guān)系：互相聯(lián)系與依存環(huán)節(jié)

資源是天然氣工業(yè)的基礎(chǔ)；

設(shè)施是天然氣工業(yè)的實(shí)體，是一個(gè)龐大的天然氣工業(yè)鏈，包括氣田、氣井、集輸管線、凈化設(shè)施，長(zhǎng)輸管線或液化裝置、冷凍槽船槽車(chē)，分配管網(wǎng)，應(yīng)用設(shè)備等等；

應(yīng)用市場(chǎng)是天然氣工業(yè)的目標(biāo)和歸宿。2024/7/66

3、天然氣的應(yīng)用特點(diǎn)

天然氣的應(yīng)用方向：能源種類的氣體燃料、化工原料

作為一次能源利用的特點(diǎn)：高效清潔方便（易于運(yùn)輸與儲(chǔ)存）安全性好經(jīng)濟(jì)性好資源豐富4、天然氣資源狀況4.1、天然氣資源概念4.2、全球天然氣資源4.3、中國(guó)天然氣資源4.4、中國(guó)天然氣發(fā)展規(guī)劃2024/7/684.1、天然氣資源概念

4.1.1天然氣的成因

有機(jī)成因：由腐泥型有機(jī)物或一些干酪根形成的烴類氣體，以甲烷為主，也可以是因腐殖型煤系形成的。無(wú)機(jī)成因：地殼內(nèi)部的CO2、CO和H2以鐵族元素作催化劑形成甲烷氣體，地球在凝聚時(shí)，原始大氣中的甲烷被吸收保存在地殼中。2024/7/694.1、天然氣資源概念

地殼上天然氣的分布受很多因素的控制，對(duì)一個(gè)沉積盆地而言，只要它充填著足夠厚的富含有機(jī)質(zhì)的沉積巖系，具有長(zhǎng)期持續(xù)下沉的地質(zhì)背景，在生物化學(xué)和熱演化階段，都可生成不同數(shù)量的天然氣。2024/7/6104.1、天然氣資源概念

能夠儲(chǔ)存和滲濾流體的巖石稱為儲(chǔ)集巖，由儲(chǔ)集巖所構(gòu)成的地層為儲(chǔ)集層。含有工業(yè)價(jià)值油氣流的儲(chǔ)集層分別稱為油層、氣層或油氣層。儲(chǔ)集層的天然氣進(jìn)一步聚集起來(lái)形成天然氣藏。

天然氣在自然狀況下在儲(chǔ)集層中的賦存是一種資源。2024/7/611

4.1、天然氣資源概念4.1.2天然氣資源分布的地質(zhì)特點(diǎn)

在世界上已進(jìn)行勘探的400個(gè)盆地中，目前只有50個(gè)盆地發(fā)現(xiàn)有大油田，占已勘探盆地的總數(shù)的12.2％，然而它卻擁有天然氣探明儲(chǔ)量91×1012M3

集中了探明天然氣總儲(chǔ)量的82.8％。2024/7/612

4.1、天然氣資源概念4.1.2天然氣資源分布的地質(zhì)特點(diǎn)

按地質(zhì)時(shí)代分布：世界上已探明的天然氣儲(chǔ)量在中生界分布最富，占60.5％，其次為古生界，占28.9％，新生界僅占10.6％。

按儲(chǔ)量埋藏深度分布：深層氣集中在1500～3000m，占儲(chǔ)量的56.2％；其次是淺層氣（<1500m）,占35.7％；深部（>4000m）儲(chǔ)量少，與勘探程度有關(guān)。2024/7/6134.1、天然氣資源概念4.1.3天然氣資源的分級(jí)概念天然氣資源分為兩大類別：儲(chǔ)量和資源量?jī)?chǔ)量：對(duì)于根據(jù)獲得的參數(shù)和數(shù)據(jù)比較確定掌握的資源稱為地質(zhì)儲(chǔ)量。資源量：對(duì)于認(rèn)識(shí)程度較差，有相當(dāng)大的推測(cè)成分的非儲(chǔ)量部分。儲(chǔ)量和資源量的總量是要少于實(shí)際客觀存在的資源的總量的。2024/7/6144.1、天然氣資源概念

一次能源已探明資源總量:中國(guó)常規(guī)能源資源總量為4.05萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中原煤5.57萬(wàn)億噸，占89.3％；原油940億噸，占3.5％；天然氣38.14萬(wàn)億立方米，占1.3%；水能5.92億千瓦時(shí)，占5.9％。已探明能源資源總儲(chǔ)量為823l億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2024/7/6154.1、天然氣資源概念探明儲(chǔ)量：在現(xiàn)代技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件下可供開(kāi)采并能夠獲得利潤(rùn)的可靠?jī)?chǔ)量。控制儲(chǔ)量：可作為進(jìn)一步評(píng)價(jià)鉆探、編制中、長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)規(guī)劃的依據(jù)。預(yù)測(cè)儲(chǔ)量：是制定評(píng)價(jià)勘探方案的依據(jù)。潛在資源量：可作為編制預(yù)探方案的依據(jù)。推測(cè)資源量：可為早期區(qū)域勘探部署或編制長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃提供依據(jù)2024/7/616

儲(chǔ)量分級(jí)對(duì)比1、世界石油會(huì)議推薦；2、中國(guó)規(guī)范；3、美國(guó)SPE；4、前蘇聯(lián)2024/7/6174.1、天然氣資源概念4.1.3天然氣資源概念：

對(duì)儲(chǔ)量進(jìn)行分類的意義在于用于其指導(dǎo)勘探部署，作為開(kāi)發(fā)和投資的依據(jù)。

可采儲(chǔ)量

儲(chǔ)采比2024/7/6184.1、天然氣資源概念

可采儲(chǔ)量：是一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)范疇，即在現(xiàn)有技術(shù)條件下具有不低于探井工業(yè)氣流標(biāo)準(zhǔn)（單位為104m3/d，其規(guī)定值與氣層埋深有關(guān)），有足夠的產(chǎn)氣量和開(kāi)發(fā)時(shí)間，具有合理的銷售價(jià)格和采氣利潤(rùn)率等經(jīng)濟(jì)性條件的儲(chǔ)量。2024/7/619天然氣資源概念

儲(chǔ)采比：可采儲(chǔ)量減去已采儲(chǔ)量稱為剩余可采儲(chǔ)量。儲(chǔ)采比定義為剩余可采儲(chǔ)量與當(dāng)前生產(chǎn)量的比值。儲(chǔ)采比指標(biāo)給出了確定已掌握天然氣資源的可持續(xù)耗用的時(shí)間長(zhǎng)度，可用來(lái)衡量和決策資源與生產(chǎn)的關(guān)系2024/7/620全球各地區(qū)天然氣儲(chǔ)采比

4.2、世界天然氣資源狀況2024/7/621

4.2、世界天然氣資源狀況全球天然氣資源量的統(tǒng)計(jì)TCM(1012m3)地區(qū)探明可采儲(chǔ)量附加可采儲(chǔ)量預(yù)期可采儲(chǔ)量潛在可采儲(chǔ)量合計(jì)非洲中東亞洲和大洋洲東歐和北亞西歐和中歐北美南美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155.1105.0260.2242.0502.1來(lái)源：世界燃?xì)饴?lián)盟（IGU）1999年，當(dāng)年全球天然氣產(chǎn)量2.26TCM,2024/7/6224.2、世界天然氣資源狀況

世界上可采儲(chǔ)量的63.8％，由俄羅斯、伊朗、卡塔爾、阿聯(lián)酋、沙特阿拉伯、委內(nèi)瑞拉、阿爾及利亞、印度尼西亞、尼日利亞、伊拉克等10個(gè)國(guó)家的石油公司掌握。2024/7/623NATURALGASRESERVES,tcm

(BPStatisticalReviewofworldenergyJune2003)

Region

Reserves

%ofWorldTotalPersianGulf59*37.1

(IRAN)(26)(16.5)FSU5636S&CAmerica74.5Africa116.9NorthAmerica74.6Asiapacific127.6Europe53.1Total158

100*FiguresforMiddleEastHasbeenchangedby3bcmtoaccountforIran’sreserves2024/7/624

全球常規(guī)天然氣前九大探明儲(chǔ)量國(guó)（2010年1月）俄羅斯，1680萬(wàn)億立方英尺；伊朗，1045萬(wàn)億立方英尺；卡塔爾，899萬(wàn)億立方英尺；沙特，263萬(wàn)億立方英尺；美國(guó)，245萬(wàn)億立方英尺；阿聯(lián)酋，214萬(wàn)億立方英尺；尼日利亞，185萬(wàn)億立方英尺；委內(nèi)瑞拉，176萬(wàn)億立方英尺；阿爾及利亞，159萬(wàn)億立方英尺。2024/7/6252024/7/626ProjectedWorldEnergyDemand

EIAAnnualEnergyOutlook2005AverageGrowth

–2.0%NaturalGasDemand

–2.4%~20%HigherthantheAverage2024/7/627WORLDNATURALGASCONSUMPTION,%(2000≈100%)1970-2000averageyearlygrowthnearly3%2000-2025expectedaverageyearlygrowth2.8%Source:

InternationalEnergyOutlook2003,EIA2024/7/628WorldNaturalGasConsumption(1970-2025)世界天然氣消費(fèi)量2000年：24430億m32001年：24663億m32002年：25355億m32005年：27496×m3預(yù)計(jì)2010年：32000億m32015年：38000億m32020年：43000億m32025年：50000億m32024/7/629

4.3、中國(guó)天然氣資源

我國(guó)的天然氣主要分布在：1、四川盆地2、鄂爾多斯盆地3、西北新疆含氣盆地新疆地區(qū)的塔里木、準(zhǔn)葛爾、吐－哈3個(gè)盆地共發(fā)現(xiàn)氣田和凝析氣田8個(gè)，煤層氣田8個(gè)。4、南部鶯－瓊盆地（海域第一大氣區(qū)）5、東海陸架盆地6、松遼－渤海灣地區(qū)（3個(gè)中型油氣田。6個(gè)含油氣結(jié)構(gòu)）7、煤層氣2024/7/630柴達(dá)木準(zhǔn)噶爾鶯-瓊22.057.735.796.52鶯-瓊四川20%塔里木24%柴達(dá)木8%渤海灣6%準(zhǔn)噶爾7%鶯-瓊11%松遼2%其它9%鄂爾多斯13%

我國(guó)天然氣資源分布2024/7/6314.3、中國(guó)天然氣資源中國(guó)主要含氣盆地天然氣資源2024/7/6324.3、中國(guó)天然氣資源

通過(guò)分析主要含氣盆地儲(chǔ)量情況，到2020年，我國(guó)將形成塔里木、長(zhǎng)慶、四川、鶯瓊及珠江口盆地四個(gè)大型產(chǎn)氣區(qū)，形成青海、東海、渤海灣、準(zhǔn)噶爾及吐哈盆地共5個(gè)中型產(chǎn)氣區(qū)。預(yù)測(cè)到2020年我國(guó)將氣層氣的儲(chǔ)采比將降至20，達(dá)到合理、可持續(xù)發(fā)展的儲(chǔ)采比水平，在勘探目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的情況下，2010年我國(guó)天然氣產(chǎn)量將達(dá)到850×108m3，2020年將達(dá)到1277×108m3。2024/7/633

4.3中國(guó)天然氣儲(chǔ)量

根據(jù)我國(guó)油氣最新資源評(píng)價(jià)成果，我國(guó)天然氣總資源量為47.00TCM，其中陸上38.58TCM，占82.1％；海域8.42TCM，占17.9%。截止2005年底，全國(guó)天然氣剩余可采儲(chǔ)量2.66TCM，僅占世界總量的1.3%，人均占有量只有世界平均水平的6.6%。氣層氣儲(chǔ)采比為47:1，探明程度較低，潛力很大。2024/7/6342002年中國(guó)天然氣2005年可采儲(chǔ)量：1.92萬(wàn)億m3

3.11萬(wàn)億m3

儲(chǔ)采比：46.354產(chǎn)量：326億m3499.6億m3

消費(fèi)量：301億m3460億m3

2000～2005年，中國(guó)天然氣消費(fèi)量平均增長(zhǎng)13.8%全球總探明可采儲(chǔ)量155萬(wàn)億m3中國(guó)儲(chǔ)量居世界21位產(chǎn)量居世界16位消費(fèi)量居世界18位3、中國(guó)天然氣資源2024/7/6354.3、中國(guó)天然氣資源

我國(guó)最新的油氣資源評(píng)價(jià)計(jì)算結(jié)果提出我國(guó)天然氣資源量為47～50.6TCM，但主要含氣盆地天然氣探明程度很低，勘探獲重大發(fā)現(xiàn)的潛力巨大。按照可采儲(chǔ)量約為資源量的26.3％計(jì)算，我國(guó)天然氣的可采儲(chǔ)量可估算為12.4～13.3TCM。2024/7/636國(guó)內(nèi)天然氣資源勘探開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)快速增長(zhǎng)2024/7/637

截止2006年底，全國(guó)共探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量5.39×1012m3。

鄂爾多斯:17473準(zhǔn)噶爾:787塔里木:8622四川:14568柴達(dá)木:2900松遼:1935吐哈:392渤海灣:3129中國(guó)天然氣探明儲(chǔ)量分布狀況圖東海:686珠江口:586鶯－瓊:2602國(guó)內(nèi)天然氣資源勘探開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)快速增長(zhǎng)2024/7/638國(guó)內(nèi)天然氣資源勘探開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)快速增長(zhǎng)可采地質(zhì)儲(chǔ)量2024/7/639國(guó)內(nèi)天然氣資源勘探開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)快速增長(zhǎng)年產(chǎn)量2024/7/6404.3、中國(guó)天然氣資源

目前，我國(guó)天然氣工業(yè)正處于發(fā)展高峰時(shí)期，且發(fā)展速度越來(lái)越快，這由兩個(gè)標(biāo)志體現(xiàn)出來(lái)：其一，天然氣探明儲(chǔ)量日益增長(zhǎng)，到2008年年底，我國(guó)探明天然氣總地質(zhì)儲(chǔ)量為6.4萬(wàn)億立方米，近6年平均探明天然氣儲(chǔ)量為5105億立方米，目前年均探明儲(chǔ)量相當(dāng)于1949年至1988年40年的累計(jì)探明儲(chǔ)量。其二，天然氣年產(chǎn)量日益增多，2008年，全國(guó)天然氣產(chǎn)量為760億立方米，平均日產(chǎn)氣量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1958年全國(guó)年產(chǎn)氣量。2024/7/6414.4、我國(guó)天然氣發(fā)展規(guī)劃中國(guó)天然氣需求增長(zhǎng)的因素經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，國(guó)民生活水平提高.

優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)降低國(guó)產(chǎn)石油供給不足帶來(lái)的負(fù)面影響環(huán)境保護(hù)的壓力西氣東輸工程及液化天然氣項(xiàng)目的推動(dòng)2024/7/6422010年和2015年我國(guó)天然氣需求預(yù)測(cè)：2010年，1100億方－國(guó)內(nèi)供應(yīng)約900億方2015年，1600億方－國(guó)內(nèi)供應(yīng)約l200億方(新的能源發(fā)展規(guī)劃中，2015年2500億方，2020年4000億方)缺口較大，只有通過(guò)多元化途徑才可能解決

4.4、我國(guó)天然氣發(fā)展規(guī)劃2024/7/6434.4、我國(guó)天然氣發(fā)展規(guī)劃國(guó)家已制訂天然氣產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，加快天然氣勘探、開(kāi)發(fā)和利用。預(yù)計(jì)2002至2020年，天然氣基礎(chǔ)設(shè)施需2200多億元人民幣用于:５萬(wàn)公里的天然氣管線，2千萬(wàn)噸規(guī)模的液化天然氣接收站百萬(wàn)噸規(guī)模的液化天然氣運(yùn)輸能力。2024/7/6444.4、我國(guó)天然氣發(fā)展規(guī)劃

截至2005年，全國(guó)天然氣管道總長(zhǎng)度約2.8萬(wàn)千米，干線輸氣能力達(dá)到450億立方米。近幾年是我國(guó)天然氣管道建設(shè)的高峰期，除了西氣東輸管道以外，2005年忠武輸氣管道工程、陜京二線輸氣管道、冀寧聯(lián)絡(luò)管道等工程都已投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。

2024/7/6454.4、我國(guó)天然氣發(fā)展規(guī)劃輸氣干管：西氣東輸為代表的一批干管建設(shè)投產(chǎn)，供氣規(guī)模范圍急遽擴(kuò)大進(jìn)口LNG項(xiàng)目迅速鋪開(kāi)：投產(chǎn)接收站：大鵬、福建、上海、江蘇、大連、浙江、珠海、青島、建設(shè)：唐山、深圳六個(gè)核準(zhǔn)：天津、海南、廣西、溫州、粵東、深圳小型液化廠和衛(wèi)星氣化站迅猛發(fā)展：已投產(chǎn)小液化廠6個(gè)，LNG供給能力折合氣態(tài)214萬(wàn)方/日已建LNG衛(wèi)星站有100多個(gè)，供氣能力400萬(wàn)方/日煤層氣資源的利用正在被重視2024/7/646

已建、在建和在規(guī)劃中LNG項(xiàng)目序號(hào)項(xiàng)目名稱規(guī)模104t/y所屬公司投產(chǎn)時(shí)間1廣東LNG項(xiàng)目370+840*中海油2006.6/-2福建LNG項(xiàng)目260+500中海油2008/20123上海LNG項(xiàng)目300+300中海油2008/-4寧波LNG項(xiàng)目300+300中海油2008/-5珠海LNG項(xiàng)目300+700中海油20086海南LNG項(xiàng)目200+100中海油2009/20157遼寧LNG項(xiàng)目300中海油-8粵東LNG項(xiàng)目250＋250中海油20109秦皇島LNG站線200+300中海油201