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天然气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中的气体,他们埋藏在深度不同的地层中,通过井筒引至地面。大多数气田的天然气是可燃性气体,主要成分是气态烷烃,还含有少量非烃气体,是一种洁净、方便、高效的优质能源,也是优良的化工原料。 天然气的分类方法繁多,根据不同的分类原则,可将天然气分为不同的类型。在天然气地面工程中常常采用如下三种天然气的分类方式。 (1)按矿藏特点分类 按矿藏特点可将天然气分为气井气(gas well gas)、凝析井气(condensate gas)和油田气(oil field gas)。前两者称非伴生气(unassociated gas),后者也称为油田伴生气(associ-ated gas),简称伴生气。 气井气:即纯气田天然气,气藏中的天然气以气相存在,通过气井开采出来,其中甲烷含量很高。 凝析井气:即凝析气田天然气,在气藏中以气体状态存在,是可回收液烃的气田气,其凝析液主要为凝析油,其次可能还有部分被凝析的水。这类气田的井口流出物除含有甲烷、乙烷外,还含有一定量的丙烷、丁烷及C5以上的烃类。 油田气:即油田伴生气,它是伴随原油共生,是在油藏中与原油呈相平衡的气体,包括游离气(气层气)和溶解在原油中的溶解气,属于湿气。在采油过程中,借助气层气来保持井压,而溶解气则伴随原油采出。油田气采出的特点是:组成和气油比(gas-oil ratio,GOR,一般为20~500m3/t原油)因产层和开采条件不同而异,不能人为地控制,一般富含丁烷以上组分。油田气随原油一起被采出,由于油气分离条件(温度和压力)和分离方式(一级或二级)不同,受气液平衡规律的限制,气相中除含有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷外,烷,甚至甲烷。与此同时,为了降低原油的饱和蒸气压,防止原油在储运过程中的挥发耗损,油田上往往采用各种原油稳定工艺回收原油中的C1~C3组分,回收回来的气体称为原油稳定气,简称原稳气。 (2)按天然气的烃类组成分类 按天然气的烃类组成(即按天然气中液烃含量)多少来分类,可分为干气、湿气或贫气、富气。 ①干气 在储层中呈气态,采出后一般在地面设备和管道中不析出液烃的天然气。按 Cs界定法是指每立方米(指20℃,101.325kPa状态下体积,下同)天然气中C/5以上烃类 含量按液态计小于13.5cm3的天然气。 ②湿气 在地层中呈气态,采出后一般在地面设备的温度、压力下有液烃析出的天然 气。按Cs界定法是指每立方米气中C以上烃类含量按液态计大于13.5cm3的天然气。 ③贫气 每立方米气中丙烷及以上烃类(C3)含量按液态计小于100cm3的天然气。 ④富气 每立方米气中丙烷及以上烃类(C3)含量按液态计大于100cm3的天然气。 通常,人们习惯将脱水(脱除水蒸气)前的天然气称为湿气,脱水后水露点降低的天然气称为干气;将回收天然气凝液前的天然气称为富气,回收天然气凝液后的天然气称为贫气。此外,也有人将干气与贫气、湿气与富气相提并论。由此可见,它们之间的划分并不是十分严格的。 (3)按酸气含量分类 按酸气(acid gas,指CO2和硫化物)含量多少,天然气可分为酸性天然气和洁气。 酸性天然气(sour gas)指含有显著量的硫化物和CO2等酸气,这类气体必须经过处理后才能达到管输标准或商品气气质指标。 洁气(sweet gas)是指硫化物含量甚微或根本不含的气体,它不需净化就可外输和利用。 由此可见,酸性天然气和洁气的划分采取了模糊的判据,而具体的数值指标并无统一的标准。在我国,一般采用硫含量不高于20mg/m作为界定指标,把含硫量高于20mg/m的天然气称为酸性天然气,低于20mg/m3称为洁气。净化后达到管输要求的天然气称为净化气。
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