什么是西气东输

天然气是怎样产生的？

2025-02-11 15:48:49

推荐回答（5个）

回答1：

2000年2月国务院第一次会议批准启动“西气东输”工程，这是仅次于长江三峡工程的又一重大投资项目，是拉开“西部大开发”序幕的标志性建设工程。
“西气东输”，我国距离最长、口径最大的输气道管，西起塔里木盆地的轮南，东至上海。全线采用自动化控制，供气范围覆盖中原、华东、长江三角洲地区。自新疆塔里木轮南油气田，向东经过库尔勒、吐鲁番、鄯善、哈密、柳园、酒泉、张掖、武威、兰州、定西、宝鸡、西安、洛阳、信阳、合肥、南京、常州等地区。东西横贯新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、上海等9个省区，全长4200千米。

天然气的成因是多种多样的，天然气的形成则贯穿于成岩、深成、后成直至变质作用的始终，各种类型的有机质都可形成天然气，腐泥型有机质则既生油又生气，腐植形有机质主要生成气态烃。
生物成因

成岩作用（阶段）早期，在浅层生物化学作用带内，沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气称为生物成因气。其中有时混有早期低温降解形成的气体。生物成因气出现在埋藏浅、时代新和演化程度低的岩层中，以含甲烷气为主。生物成因气形成的前提条件是更加丰富的有机质和强还原环境。
最有利于生气的有机母质是草本腐植型—腐泥腐植型，这些有机质多分布于陆源物质供应丰富的三角洲和沼泽湖滨带，通常含陆源有机质的砂泥岩系列最有利。硫酸岩层中难以形成大量生物成因气的原因，是因为硫酸对产甲烷菌有明显的抵制作用，H2优先还原SO42-→S2-形成金属硫化物或H2S等，因此CO2不能被H2还原为CH4。
甲烷菌的生长需要合适的地化环境，首先是足够强的还原条件，一般Eh<-300mV为宜（即地层水中的氧和SO42-依次全部被还原以后，才会大量繁殖）；其次对pH值要求以靠近中性为宜，一般6.0～8.0，最佳值7.2～7.6；再者，甲烷菌生长温度O～75℃，最佳值37～42℃。没有这些外部条件，甲烷菌就不能大量繁殖，也就不能形成大量甲烷气。
有机成因

油型气
沉积有机质特别是腐泥型有机质在热降解成油过程中，与石油一起形成的天然气，或者是在后成作用阶段由有机质和早期形成的液态石油热裂解形成的天然气称为油型气，包括湿气（石油伴生气）、凝析气和裂解气。
与石油经有机质热解逐步形成一样，

天然气的形成也具明显的垂直分带性。在剖面最上部（成岩阶段）是生物成因气，在深成阶段后期是低分子量气态烃（C2～C4）即湿气，以及由于高温高压使轻质液态烃逆蒸发形成的凝析气。在剖面下部，由于温度上升，生成的石油裂解为小分子的轻烃直至甲烷，有机质亦进一步生成气体，以甲烷为主石油裂解气是生气序列的最后产物，通常将这一阶段称为干气带。
由石油伴生气→凝析气→干气，甲烷含量逐渐增多，故干燥系数升高，甲烷δ13C1值随有机质演化程度增大而增大。
煤型气
煤系有机质（包括煤层和煤系地层中的分散有机质）热演化生成的天然气称为煤型气。
煤田开采中，经常出现大量瓦斯涌出的现象，如重庆合川区一口井的瓦斯突出，排出瓦斯量竟高达140万立方米，这说明，煤系地层确实能生成天然气。
煤型气是一种多成分的混合气体，其中烃类气体以甲烷为主，重烃气含量少，一般为干气，但也可能有湿气，甚至凝析气。有时可含较多Hg蒸气和N2等。
煤型气也可形成特大气田，1960S以来在西西伯利亚北部K2、荷兰东部盆地和北海盆地南部P等地层发现了特大的煤型气田，这三个气区探明储量22万亿立方米，占世界探明天然气总储量的1/3弱。据统计（M.T哈尔布蒂，1970），在世界已发现的26个大气田中，有16个属煤型气田，数量占60%，储量占72.2%，由此可见，煤型气在世界可燃天然气资源构成中占有重要地位。
成煤作用与煤型气的形成：成煤作用可分为泥炭化和煤化作用两个阶段。前一阶段，堆积在沼泽、湖泊或浅海环境下的植物遗体和碎片，经生化作用形成煤的前身——泥炭；随着盆地沉降，埋藏加深和温度压力增高，由泥炭化阶段进入煤化作用阶段，在煤化作用中泥炭经过微生物酶解、压实、脱水等作用变为褐煤；当埋藏逐步加深，已形成的褐煤在温度、压力和时间等因素作用下，按长焰煤→气煤→肥煤→焦煤→瘦煤→贫煤→无烟煤的序列转化。
实测表明，煤的挥发分随煤化作用增强明显降低，由褐煤→烟煤→无烟煤，挥发分大约由50%降到5%。这些挥发分主要以CH4、CO2、H2O、N2、NH3等气态产物的形式逸出，是形成煤型气的基础，煤化作用中析出的主要挥发性产物。
1．煤化作用中挥发性产物总量端口；
2、CO2 3.H2O 4. CH4 5.NH3 6.H2S
从形成煤型气的角度出发，应该注意在煤化作用过程中成煤物质的四次较为明显变化（煤岩学上称之为煤化跃变）：
第一次跃变发生于长焰煤开始阶段，碳含量Cr=75-80%,挥发分Vr=43%，Ro=0.6%；
第二次跃变发生于肥煤阶段，Cr=87%,Vr=29%,Ro=1.3%；
第三次跃变发生烟煤→无烟煤阶段，Cr=91%，Vr=8%,Ro=2.5%；
第四次跃变发生于无烟煤→变质无烟煤阶段，Cr=93.5%,Vr=4%，Ro=3.7%，芳香族稠环缩合程度大大提高。
在这四次跃变中，导致煤质变化最为明显的是第一、二次跃变。煤化跃变不仅表现为煤的质变，而且每次跃变都相应地为一次成气（甲烷）高峰。
煤型气的形成及产率不仅与煤阶有关，而且还与煤的煤岩组成有关，腐殖煤在显微镜下可分为镜质组、类脂组和惰性组三种显微组分，中国大多数煤田的腐殖煤中，各组分的含量以镜质组最高，约占50～80%，惰性组占10～20%（高者达30～50%），类脂组含量最低，一般不超过5%。

无机成因
地球上的所有元素都无一例外地经历了类似太阳上的核聚变的过程，当碳元素由一些较轻的元素核聚变形成后的一定时期里，它与原始大气里的氢元素反应生成甲烷。

地球深部岩浆活动、变质岩和宇宙空间分布的可燃气体，以及岩石无机盐类分解产生的气体，都属于无机成因气或非生物成因气。它属于干气，以甲烷为主，有时含CO2、N2、He及H2S、Hg蒸汽等，甚至以它们的某一种为主，形成具有工业意义的非烃气藏。
稀有气体He、Ar等，由于其特殊的地球化学行为，科学家们常把它们作为地球化学过程的示踪剂。He、Ar的同位素比值3He/4He、40Ar/36Ar是查明天然气成因的极重要手段，因沿大气→壳源→壳、幔源混合→幔源，二者不断增大，前者由1.39×10-6→>10-5，后者则由295.6→>2000。此外，根据围岩与气藏中Ar同位素放射性成因，还可计算出气体的形成年龄。
甲烷
无机合成：CO2+H2→CH4+H2O 条件：高温（250℃）、铁族元素
地球原始大气中甲烷：吸收于地幔，沿深断裂、火山活动等排出
板块俯冲带甲烷：大洋板块俯冲高温高压下脱水，分解产生的H、C、CO/CO2→CH4
CO2
天然气中高含CO2与高含烃类气一样，同样具有重要的经济意义，对于CO2气藏来说，有经济价值者是CO2含量>80%（体积浓度）的天然气，可广泛用于工业、农业、气象、医疗、饮食业和环保等领域。中国广东省三水盆地沙头圩水深9井天然气中CO2含量高达99.55%，日产气量500万方，成为有很高经济价值的气藏。
世界上已发现的CO2气田藏主要分布在中—新生代火山区、断裂活动区、油气富集区和煤田区。从成因上看，共有以下几种：
无机成因：
① 上地幔岩浆中富含CO2气体当岩浆沿地壳薄弱带上升、压力减小，其中CO2逸出。
②碳酸盐岩受高温烘烤或深成变质可成大量CO2，当有地下水参与或含有Al、Mg、Fe杂质，98～200℃也能生成相当量CO2，这种成因CO2特征：CO2含量>35%，δ13CCO2>-8‰。
③碳酸盐矿物与其它矿物相互作用也可生成CO2，如白云石与高岭石作用即可。
另外，有机成因有：
生化作用
热化学作用
油田遭氧化
煤氧化作用
N2
N2是大气中的主要成分，据研究，分子氮的最大浓度和逸度出现在古地台边缘的含氮地层中，特别是蒸发盐岩层分布区的边界内。氮是由水层迁移到气藏中的，由硝酸盐还原而来，其先体是NH4+。
N2含量大于15%者为富氮气藏，天然气中N2的成因类型主要有：
① 有机质分解产生的N2：100-130℃达高峰，生成的N2量占总生气量的2.0%，含量较低；（有机）
② 地壳岩石热解脱气：如辉绿岩热解析出气量，N2可高达52%，此类N2可富集；
③ 地下卤水（硝酸盐）脱氮作用：硝酸盐经生化作用生成N2O+N2；
④ 地幔源的N2：如铁陨石含氮数十～数百个ppm；
⑤ 大气源的N2：大气中N2随地下水循环向深处运移，混入最多的主要是温泉气。
从同位素特征看，一般来说最重的氮集中在硝酸盐岩中，较重的氮集中在芳香烃化合物中，而较轻的氮则集中在铵盐和氨基酸中。
H2S
全球已发现气藏中，几乎都存在有H2S气体，H2S含量>1%的气藏为富H2S的气藏，具有商业意义者须>5%。
据研究（Zhabrew等，1988），具有商业意义的H2S富集区主要是大型的含油气沉积盆地，在这些盆地的沉积剖面中均含有厚的碳酸盐一蒸发盐岩系。
自然界中的H2S生成主要有以下两类：
① 生物成因（有机）：包括生物降解和生物化学作用；1
② 热化学成因（无机）：有热降解、热化学还原、高温合成等。根据热力学计算，自然环境中石膏（CaSO4）被烃类还原成H2S的需求温度高达150℃，因此自然界发现的高含H2S气藏均产于深部的碳酸盐—蒸发盐层系中，并且碳酸盐岩储集性好。

回答2：

回答3：

西气东输：中国西部地区天然气向东部地区输送，
主要是新疆塔里木盆地的天然气输往长江三角洲地区。输气管道西起新疆塔里木的轮南油田，向东最终到达上海，延至杭州。途径新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、上海、浙江11省区，全长4200km。设计年输气能力120亿立方米，最终输气能力200亿立方米。2004年10月1日全线贯通并投产。

回答4：

1 西部大开发的标志性项目———西气东输工程已于2002年7月4日全线开工兴建。预计两年之后，一条长距离大口径的天然气管道，将从新疆塔里木延伸到上海白鹤镇，成为横贯中国的能源传输大动脉。
l 西气东输工程将使我国天然气在能源消费结构中的比重提高到8％左右，改变天然气在我国一次能源构成中的比重不到3％、而世界平均水平已达23.8％的落后局面。
l 西气东输工程牵涉多个行业，蕴藏着巨大的商机，其中建材、机械设备、仪器仪表等行业受惠尤大，相关上市公司也因此面临较好的机遇。

2002年 7月4日,中国石油与壳牌、埃克森美孚、俄罗斯天然气公司以及中国石化正式签署《西气东输工程合营框架协议》，标志着西部大开发的重点项目------西气东输项目正式拉开了帷幕。西气东输以塔里木气田为主气源，以长江三角洲为主市场，以干线管道和重要支线及储气库为主体，连接沿线用户，形成我国横贯西东的天然气系统，全长4000公里，管道干线直径1016毫米，西起新疆塔里木盆地轮南油气田，途经甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏和浙江等省份，最终到达中国东部上海市郊区的白鹤镇。设计年输气量120亿立方米，管道工程投资400多亿元，上、中、下游投资额约1400多亿元。管道干线工程建设目标是，2003年12月靖边－上海线建成投产，开始向上海方向供气；2005年轮南－靖边段投产，实现全线贯通，届时新疆塔里木的天然气可输送到上海，使饱受能源匮乏之苦的长江三角洲地区，迎来清洁高效的天然气时代。
西气东输的巨大意义在于拉动我国西部的经济发展，改善我国东部的能源结构。西气东输工程是我国目前距离最长、投资最多、输气量最大、施工条件最复杂的输气管道。由于该工程投资数额巨大，并且涵盖了油气勘探、管道建设、天然气销售等诸多方面，西气东输将拉动机械、电力、化工、冶金、建材等相关行业的发展，拓宽相关企业的市场空间，给不少企业带来潜在的机会。从建设工程的角度看，西气东输工程主干线管道建设将使用钢材近200万吨、焊条5100吨,挖填土石方量超过3000万立方米，同时需要大量的工程建设机械设备和水泥、木材、阀门、仪器仪表、自动化设备等。其中机械设备、钢材、仪器仪表等的直接需求最为明显

回答5：

我国西部地区的塔里木、柴达木、陕甘宁和四川盆地蕴藏着26万亿立方米的天然气资源，约占全国陆上天然气资源的87%。特别是新疆塔里木盆地，天然气资源量有8万多亿立方米，西气东输规划图
占全国天然气资源总量的22%。塔里木北部的库车地区的天然气资源量有2万多亿立方米，是塔里木盆地中天然气资源最富集的地区，具有形成世界级大气区的开发潜力。塔里木盆地天然气的发现，使我国成为继俄罗斯、卡塔尔、沙特阿拉伯等国之后的天然气大国。 2000年2月国务院第一次会议批准启动“西气东输”工程，这是仅次于长江三峡工程的又一重大投资项目，是拉开西部大开发序幕的标志性建设工程。规划中的“西气东输”管道工程，采取干支结合、配套建设方式进行，管道输气规模设计为每年120亿立方米。项目第一期投资预测为1200亿元，上游气田开发、主干管道铺设和城市管网总投资超过3000亿元。工程在2000-2001年内先后动工，将于2007年全部建成。是中国目前距离最长、管径最大、投资最多、输气量最大、施工条件最复杂的天然气管道。实施西气东输工程，有利于促进我国能源结构和产业结构调整，带动东、西部地区经济共同发展，改善长江三角洲及管道沿线地区人民生活质量，有效治理大气污染。这一项目的实施，为西部大开发、将西部地区的资源优势变为经济优势创造了条件，对推动和加快新疆及西部地区的经济发展具有重大的战略意义。

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