天然气利用技术2(第二章)

第二章、天然气工业概念2024/7/61

1、天然气是什么？

天然气与煤炭、石油并称目前世界一次能源的三大支柱。绝大多数天然气是气体化合物与气体元素的混合物，其基本成分为甲烷，此外还有C2～5烃类气体、N2、CO2、H2S等非烃类气体，是优质的气体燃料和基本的化工原料。2024/7/62

1、天然气是什么？

天然气在自然界赋存于地壳的岩石圈中、煤层气中或以水合物形成藏于地层和海洋深处，具有多源、多阶段生成、多相态运移是资源量比石油还丰富的化石能源。

2024/7/631、天然气是什么？

天然气分为常规天然气和非常规天然气常规天然气：在地壳岩石层中聚集为气田的天然气或与石油伴生的天然气。非常规天然气：煤层气（CBM），页岩气（ShaleGas），天然气水合物（NGH）,地下水圈溶解气，致密砂岩气（TightSandsGas）,深盆气等。2024/7/64

2、天然气工业概述2.1、天然气工业概念：

将自然存在的天然气开采出来，供给终端的用户作为燃料、化工原料的生产系统称为天然气工业。

天然气工业由资源勘探、开发生产，长距离输送和分配应用三大部分构成，俗称天然气工业的上、中、下游。

天然气产业链也形象说明了天然气物流流程上连续的三个互相联系与依存环节的关系。

2024/7/652.2、天然气工业各领域之间的关系：功能角度：天然气工业由资源勘探、开发生产，长距离输送和分配应用三大部分构成；

性质角度：天然气工业可分为资源、设施和应用市场三个领域。

关系：互相联系与依存环节

资源是天然气工业的基础；

设施是天然气工业的实体，是一个庞大的天然气工业链，包括气田、气井、集输管线、净化设施，长输管线或液化装置、冷冻槽船槽车，分配管网，应用设备等等；

应用市场是天然气工业的目标和归宿。2024/7/66

3、天然气的应用特点

天然气的应用方向：能源种类的气体燃料、化工原料

作为一次能源利用的特点：高效清洁方便（易于运输与储存）安全性好经济性好资源丰富4、天然气资源状况4.1、天然气资源概念4.2、全球天然气资源4.3、中国天然气资源4.4、中国天然气发展规划2024/7/684.1、天然气资源概念

4.1.1天然气的成因

有机成因：由腐泥型有机物或一些干酪根形成的烃类气体，以甲烷为主，也可以是因腐殖型煤系形成的。无机成因：地壳内部的CO2、CO和H2以铁族元素作催化剂形成甲烷气体，地球在凝聚时，原始大气中的甲烷被吸收保存在地壳中。2024/7/694.1、天然气资源概念

地壳上天然气的分布受很多因素的控制，对一个沉积盆地而言，只要它充填着足够厚的富含有机质的沉积岩系，具有长期持续下沉的地质背景，在生物化学和热演化阶段，都可生成不同数量的天然气。2024/7/6104.1、天然气资源概念

能够储存和渗滤流体的岩石称为储集岩，由储集岩所构成的地层为储集层。含有工业价值油气流的储集层分别称为油层、气层或油气层。储集层的天然气进一步聚集起来形成天然气藏。

天然气在自然状况下在储集层中的赋存是一种资源。2024/7/611

4.1、天然气资源概念4.1.2天然气资源分布的地质特点

在世界上已进行勘探的400个盆地中，目前只有50个盆地发现有大油田，占已勘探盆地的总数的12.2％，然而它却拥有天然气探明储量91×1012M3

集中了探明天然气总储量的82.8％。2024/7/612

4.1、天然气资源概念4.1.2天然气资源分布的地质特点

按地质时代分布：世界上已探明的天然气储量在中生界分布最富，占60.5％，其次为古生界，占28.9％，新生界仅占10.6％。

按储量埋藏深度分布：深层气集中在1500～3000m，占储量的56.2％；其次是浅层气（<1500m）,占35.7％；深部（>4000m）储量少，与勘探程度有关。2024/7/6134.1、天然气资源概念4.1.3天然气资源的分级概念天然气资源分为两大类别：储量和资源量储量：对于根据获得的参数和数据比较确定掌握的资源称为地质储量。资源量：对于认识程度较差，有相当大的推测成分的非储量部分。储量和资源量的总量是要少于实际客观存在的资源的总量的。2024/7/6144.1、天然气资源概念

一次能源已探明资源总量:中国常规能源资源总量为4.05万亿吨标准煤，其中原煤5.57万亿吨，占89.3％；原油940亿吨，占3.5％；天然气38.14万亿立方米，占1.3%；水能5.92亿千瓦时，占5.9％。已探明能源资源总储量为823l亿吨标准煤。2024/7/6154.1、天然气资源概念探明储量：在现代技术和经济条件下可供开采并能够获得利润的可靠储量。控制储量：可作为进一步评价钻探、编制中、长期开发规划的依据。预测储量：是制定评价勘探方案的依据。潜在资源量：可作为编制预探方案的依据。推测资源量：可为早期区域勘探部署或编制长远规划提供依据2024/7/616

储量分级对比1、世界石油会议推荐；2、中国规范；3、美国SPE；4、前苏联2024/7/6174.1、天然气资源概念4.1.3天然气资源概念：

对储量进行分类的意义在于用于其指导勘探部署，作为开发和投资的依据。

可采储量

储采比2024/7/6184.1、天然气资源概念

可采储量：是一个技术经济范畴，即在现有技术条件下具有不低于探井工业气流标准（单位为104m3/d，其规定值与气层埋深有关），有足够的产气量和开发时间，具有合理的销售价格和采气利润率等经济性条件的储量。2024/7/619天然气资源概念

储采比：可采储量减去已采储量称为剩余可采储量。储采比定义为剩余可采储量与当前生产量的比值。储采比指标给出了确定已掌握天然气资源的可持续耗用的时间长度，可用来衡量和决策资源与生产的关系2024/7/620全球各地区天然气储采比

4.2、世界天然气资源状况2024/7/621

4.2、世界天然气资源状况全球天然气资源量的统计TCM(1012m3)地区探明可采储量附加可采储量预期可采储量潜在可采储量合计非洲中东亚洲和大洋洲东欧和北亚西欧和中欧北美南美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来源：世界燃气联盟（IGU）1999年，当年全球天然气产量2.26TCM,2024/7/6224.2、世界天然气资源状况

世界上可采储量的63.8％，由俄罗斯、伊朗、卡塔尔、阿联酋、沙特阿拉伯、委内瑞拉、阿尔及利亚、印度尼西亚、尼日利亚、伊拉克等10个国家的石油公司掌握。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

全球常规天然气前九大探明储量国（2010年1月）俄罗斯，1680万亿立方英尺；伊朗，1045万亿立方英尺；卡塔尔，899万亿立方英尺；沙特，263万亿立方英尺；美国，245万亿立方英尺；阿联酋，214万亿立方英尺；尼日利亚，185万亿立方英尺；委内瑞拉，176万亿立方英尺；阿尔及利亚，159万亿立方英尺。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)世界天然气消费量2000年：24430亿m32001年：24663亿m32002年：25355亿m32005年：27496×m3预计2010年：32000亿m32015年：38000亿m32020年：43000亿m32025年：50000亿m32024/7/629

4.3、中国天然气资源

我国的天然气主要分布在：1、四川盆地2、鄂尔多斯盆地3、西北新疆含气盆地新疆地区的塔里木、准葛尔、吐－哈3个盆地共发现气田和凝析气田8个，煤层气田8个。4、南部莺－琼盆地（海域第一大气区）5、东海陆架盆地6、松辽－渤海湾地区（3个中型油气田。6个含油气结构）7、煤层气2024/7/630柴达木准噶尔莺-琼22.057.735.796.52莺-琼四川20%塔里木24%柴达木8%渤海湾6%准噶尔7%莺-琼11%松辽2%其它9%鄂尔多斯13%

我国天然气资源分布2024/7/6314.3、中国天然气资源中国主要含气盆地天然气资源2024/7/6324.3、中国天然气资源

通过分析主要含气盆地储量情况，到2020年，我国将形成塔里木、长庆、四川、莺琼及珠江口盆地四个大型产气区，形成青海、东海、渤海湾、准噶尔及吐哈盆地共5个中型产气区。预测到2020年我国将气层气的储采比将降至20，达到合理、可持续发展的储采比水平，在勘探目标实现的情况下，2010年我国天然气产量将达到850×108m3，2020年将达到1277×108m3。2024/7/633

4.3中国天然气储量

根据我国油气最新资源评价成果，我国天然气总资源量为47.00TCM，其中陆上38.58TCM，占82.1％；海域8.42TCM，占17.9%。截止2005年底，全国天然气剩余可采储量2.66TCM，仅占世界总量的1.3%，人均占有量只有世界平均水平的6.6%。气层气储采比为47:1，探明程度较低，潜力很大。2024/7/6342002年中国天然气2005年可采储量：1.92万亿m3

3.11万亿m3

储采比：46.354产量：326亿m3499.6亿m3

消费量：301亿m3460亿m3

2000～2005年，中国天然气消费量平均增长13.8%全球总探明可采储量155万亿m3中国储量居世界21位产量居世界16位消费量居世界18位3、中国天然气资源2024/7/6354.3、中国天然气资源

我国最新的油气资源评价计算结果提出我国天然气资源量为47～50.6TCM，但主要含气盆地天然气探明程度很低，勘探获重大发现的潜力巨大。按照可采储量约为资源量的26.3％计算，我国天然气的可采储量可估算为12.4～13.3TCM。2024/7/636国内天然气资源勘探开发和生产快速增长2024/7/637

截止2006年底，全国共探明天然气地质储量5.39×1012m3。

鄂尔多斯:17473准噶尔:787塔里木:8622四川:14568柴达木:2900松辽:1935吐哈:392渤海湾:3129中国天然气探明储量分布状况图东海:686珠江口:586莺－琼:2602国内天然气资源勘探开发和生产快速增长2024/7/638国内天然气资源勘探开发和生产快速增长可采地质储量2024/7/639国内天然气资源勘探开发和生产快速增长年产量2024/7/6404.3、中国天然气资源

目前，我国天然气工业正处于发展高峰时期，且发展速度越来越快，这由两个标志体现出来：其一，天然气探明储量日益增长，到2008年年底，我国探明天然气总地质储量为6.4万亿立方米，近6年平均探明天然气储量为5105亿立方米，目前年均探明储量相当于1949年至1988年40年的累计探明储量。其二，天然气年产量日益增多，2008年，全国天然气产量为760亿立方米，平均日产气量远远大于1958年全国年产气量。2024/7/6414.4、我国天然气发展规划中国天然气需求增长的因素经济高速增长，国民生活水平提高.

优化能源消费结构降低国产石油供给不足带来的负面影响环境保护的压力西气东输工程及液化天然气项目的推动2024/7/6422010年和2015年我国天然气需求预测：2010年，1100亿方－国内供应约900亿方2015年，1600亿方－国内供应约l200亿方(新的能源发展规划中，2015年2500亿方，2020年4000亿方)缺口较大，只有通过多元化途径才可能解决

4.4、我国天然气发展规划2024/7/6434.4、我国天然气发展规划国家已制订天然气产业中长期发展规划，加快天然气勘探、开发和利用。预计2002至2020年，天然气基础设施需2200多亿元人民币用于:５万公里的天然气管线，2千万吨规模的液化天然气接收站百万吨规模的液化天然气运输能力。2024/7/6444.4、我国天然气发展规划

截至2005年，全国天然气管道总长度约2.8万千米，干线输气能力达到450亿立方米。近几年是我国天然气管道建设的高峰期，除了西气东输管道以外，2005年忠武输气管道工程、陕京二线输气管道、冀宁联络管道等工程都已投产运营。

2024/7/6454.4、我国天然气发展规划输气干管：西气东输为代表的一批干管建设投产，供气规模范围急遽扩大进口LNG项目迅速铺开：投产接收站：大鹏、福建、上海、江苏、大连、浙江、珠海、青岛、建设：唐山、深圳六个核准：天津、海南、广西、温州、粤东、深圳小型液化厂和卫星气化站迅猛发展：已投产小液化厂6个，LNG供给能力折合气态214万方/日已建LNG卫星站有100多个，供气能力400万方/日煤层气资源的利用正在被重视2024/7/646

已建、在建和在规划中LNG项目序号项目名称规模104t/y所属公司投产时间1广东LNG项目370+840*中海油2006.6/-2福建LNG项目260+500中海油2008/20123上海LNG项目300+300中海油2008/-4宁波LNG项目300+300中海油2008/-5珠海LNG项目300+700中海油20086海南LNG项目200+100中海油2009/20157辽宁LNG项目300中海油-8粤东LNG项目250＋250中海油20109秦皇岛LNG站线200+300中海油201