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                          天然氣基礎

                          天然氣成因——生物成因氣

                              1.概念

                            生物成因氣—指成巖作用(階段)早期,在淺層生物化學作用帶內,沉積有機質經微生物的群體發酵和合成作用形成的天然氣。其中有時混有早期低溫降解形成的氣體。生物成因氣出現在埋藏淺、時代新和演化程度低的巖層中,以含甲烷氣為主。
                            2.形成條件
                            生物成因氣形成的前提條件是更加豐富的有機質和強還原環境。
                            最有利于生氣的有機母質是草本腐植型—腐泥腐植型,這些有機質多分布于陸源物質供應豐富的三角洲和沼澤湖濱帶,通常含陸源有機質的砂泥巖系列最有利。硫酸巖層中難以形成大量生物成因氣的原因,是因為硫酸對產甲烷菌有明顯的抵制作用,H2優先還原SO42-→S2-形成金屬硫化物或H2S等,因此CO2不能被H2還原為CH4。
                            甲烷菌的生長需要合適的地化環境,首先是足夠強的還原條件,一般Eh<-300mV為宜(即地層水中的氧和SO42-依次全部被還原以后,才會大量繁殖);其次對pH值要求以靠近中性為宜,一般6.0~8.0,最佳值7.2~7.6;再者,甲烷菌生長溫度O~75℃,最佳值37~42℃。沒有這些外部條件,甲烷菌就不能大量繁殖,也就不能形成大量甲烷氣。
                            3.化學組成
                            生物成因氣的化學組成幾乎全是甲烷,其含量一般>98%,高的可達99%以上,重烴含量很少,一般<1%,其余是少量的N2和CO2。因此生物成因氣的干燥系數(Cl/∑C2+)一般在數百~數千以上,為典型的干氣,甲烷的δ13C1值一般-85~-55‰,最低可達-100‰。世界上許多國家與地區都發現了生物成因氣藏,如在西西伯利亞683-1300米白堊系地層中,發現了可采儲量達10.5萬億m3的氣藏。我國柴達木盆地(有些單井日產達1百多萬方)和上海地區(長江三角洲)也發現了這類氣藏。
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