有关概念
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发布时间：2022-04-23 10:14
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时间：2023-10-11 04:00
天然气（natural gas）是指在不同地质条件下生成、运移并以一定压力储集在地下构造、地层或岩性层中的气体，大多数天然气为可燃性气体，其主要成分是甲烷等饱和气态烃类，含有少量非烃气体。在石油地质学中，天然气通常指油田气和气田气。广义的天然气是指地壳中一切天然生成的气体，包括油田气、气田气、泥火山气、煤成气和生物生成气等。
天然气的分类方法目前世界上还不统一，各国都有自己的习惯分类法。我国习惯上将天然气分为气层气、伴生气和凝析气3种。气层气又称气田气，是指在地层中单独聚集成藏、呈气态存在、采出地面后仍为气态的天然气；伴生气也叫油田气，是指在地层中溶解在原油中，或呈气态与原油共存，随原油同时被采出的天然气，如大庆、胜利等油田所产的天然气中大部分都是伴生气；凝析气是指在地层中的原始条件下呈气态存在，在开采过程中由于压力降低而凝结出一些液体烃类（通常叫做凝析油）的天然气，如新疆柯克亚的天然气就属于凝析气。
如果按其形成，天然气可分为油型气、煤成气、生物气和水合物气4种。油型气是石油烃类天然气，是指腐泥型干酪根进入成熟阶段以后形成的天然气；煤成气是指煤系地层中的分散有机质在热演化过程中所生成的天然气；生物气是指不同类型有机质在未成熟阶段由厌氧细菌的生物化学作用形成的天然气；水合物气是在低温高压下，甲烷等气体分子渗入水分子晶隙中化合形成的气体。
通常含煤岩系中形成的天然气泛称煤成气，目前这一术语的含义仍旧存在不同认识，针对煤层气的概念目前认识比较一致，但对于煤成气和煤型气问题的认识仍存在不同看法。张厚福等人认为煤型气是与煤系和煤层有关的天然气的总和，而煤成气是指煤系和煤层在演化过程中所形成的天然气，储集在煤层以外的空间内，煤成气属于煤型气中的一类，即煤型气包括了煤成气和煤层气，这一观点基本上代表了石油地质研究者所定义的概念和观点。唐修义等认为，在特定的地质条件下，煤层和煤系中分散有机质在煤化作用过程中生成的气相运移出母质储集在多孔岩层内而形成有经济价值的天然气藏，称为“煤成气”或“煤型气”。这一观点基本上代表了煤田地质研究者的认识和观点。
本书内容涉及煤成气、煤型气和煤层气，为了叙述和理解上的方便，取书名为《煤成（型）气地质学》。采用张厚福先生的分类，将煤成气、煤层气和煤型气3个概念分开论述。
煤成气指储集在煤层及其夹层以外空间内、与煤层和煤系中有机质演化有关的天然气。该类天然气可能来自煤层（由煤层经煤化作用过程中形成的气相物质运移出来形成），或来自煤系中的分散有机质（这些分散有机质在煤系热演化过程中形成的气相物质运移到储层中），也可能来自二者。
煤层气（coal-bed gas）是指煤层生成的气体经运移、扩散后的剩余量，包括煤层颗粒基质表面吸附气，割理、裂隙游离气，煤层水中溶解气和煤层之间薄砂岩及碳酸盐岩等储层夹层间的游离气，是一种由煤层自生自储的非常规天然气藏。
从广义上讲，煤层气是指储存于煤层及其围岩中的天然气，是由气体化合物与气体元素组成的混合体。其来源一般包括3种，第一种来源是有机质在煤化作用过程中生成的，第二种来源是由于火成岩侵入或碳酸盐受热分解生成的CO2经断层等通道侵入到含煤地层之中，第三种来源是放射性物质蜕变过程生成的或地下水释放出的放射性惰性气体氧及惰性气体氦。第一种为有机成因，第二、三种为无机成因。煤层气的组成一般以甲烷（包括少量重烃）为主，只在少数情况下以二氧化碳为主（如甘肃窑街矿区），氦、氛等稀有气体含量甚微。
从能源开发利用和煤矿瓦斯的角度，即狭义上讲，煤层气（又称煤层甲烷，coal bed methane）是一种储存于煤层及其邻近岩层之中、以自生自储为主的非常规天然气（张新民等，1991）。所谓非常规天然气，是对产自常规储气层（如气藏气、气顶气和石油中的溶解气）之外的天然气的总称，包括水溶气、煤层气、页岩气、致密砂岩气等。煤层气的成分以甲烷（CH4，包括重烃）为主，其次为二氧化碳（CO2）、氮（N2）气等。本书所论及的皆针对狭义煤层气而言，所有的煤层气含量、煤层气资源量均指甲烷（CH4，包括重烃）的量。
煤型气是相对于油型气而提出的概念，是煤成气和煤层气的总和。
矿井瓦斯（mine gas）是指矿井中主要由煤层气构成的、以甲烷为主的有害气体，来源于矿井生产过程中产生的气体，亦是一种多成分的混合气体。从煤层及煤层围岩中涌出，以及在煤矿生产过程中产生的各种气体（人员呼吸、火药爆破、坑木腐烂以及煤被氧化产生的气体），统称为矿井瓦斯。由于煤层甲烷是矿井瓦斯的主要成分，因而狭义上的矿井瓦斯，即人们习惯上所说的瓦斯，通常指甲烷而言。
