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1、天然气的性质和特点1、天然气是一种易燃易爆气体，和空气混合后，温度只要达到550就燃烧。在空气中，天然气的浓度只要达到5-15%就会爆炸。 2、天然气无色，比空气轻，不溶于水。一立方米气田天然气的重量只有同体积空气的55%左右，一立方米油田伴气愤的重量，只有同体积空气的75%左右。3、天然气的重要成分是甲烷，自身无毒，但如果含较多硫化氢，则对人有毒害作用。如果天然气燃烧不完全，也会产生一氧化碳等有毒气体。4、天然气的热值较高，一立方米天然气燃烧后发出的热量是同体积的人工煤气（如焦炉煤气）的两倍多，即35.6-41.9兆焦/立方米（约合8500-10000千卡/立方米）。5、天然气可液化，液化后
2、其体积将缩小为气态的六百分之一。每立方米天然气完全燃烧需要大概十立方米空气助燃。6、一般油田伴气愤略带汽油味，具有硫化氢的天然气略带臭鸡蛋味。天然气的重要成分是甲烷，甲烷自身是无毒的，但空气中的甲烷含量达到10%以上时，人就会因氧气局限性而呼吸困难，眩晕虚弱而失去知觉、昏迷甚至死亡。天然气中如具有一定量的硫化氢时，也具有毒性。硫化氢是一种具有强烈臭鸡蛋味的无色气味，当空气中的硫化氢浓度达到0.31毫克/升时，人的眼、口、鼻就会受到强烈的刺激而导致流泪、怕光、头痛、呕吐；当空气中的硫化氢含量达到1.54毫克/升时，人就会死亡。因此，国家规定：对供应都市民用的天然气，每立方米中硫化氢含量要控制在2
3、0毫克如下天然气的化学构成 天然气是指烃类气体。地壳中，天然气就其产状分析，有游离态、溶解态（溶于原油和水中）、吸附态和固态气水合物四种类型。从分布特点又可分为汇集型和分散型两类。气藏气、气顶气、凝析气、油溶气属汇集型，也称为常规型天然气；水溶气、煤层气、固态气水合物则属分散型，也称为非常规型天然气。从与油藏的关系划分，气顶气、油溶气以及油藏之间或油藏上方的、在成因上与成油过程相伴的气藏气，均归于伴气愤；与油没有明显联系的或仅具有很少量原油的气藏气，成因上与煤系有机质或未成熟的有机质有关而生成的天然气称之为非伴气愤。在国内，常规的天然气贮存形式是普遍存在的，涉及气层气、溶解气、水溶气、凝析气。
4、一般说，“气层气”是指在原始储层条件下，天然气以自由气相贮集于储层内。“溶解气”指原始储层条件下，天然气以溶解状态存于储层内的原油中。“水溶气”指在原始储层条件下，天然气体溶解于储层内的边水或底水中。“凝析气”指在原始地层条件下，天然气以自由相存在，但本地层压力降到露点压力如下时，有反凝析现象产生。对非常规的天然气类型，在国内仍属潜在的领域。但煤层气，也称煤矿瓦斯气，从已经进行的研究和预测表白具有巨大的潜力，90年代以来，国内已限度不等地启动了工作，成为勘探开发着力开拓的领域。烃类天然气以甲烷（CH4）气为主，并具有总量不多、各自数量不等的重烃（C2C5）气。其中非烃气以氮（N2）、二氧化碳（
5、CO2）、硫化氢（H2S）气较为常用。此外，天然气中还具有一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、氢（H2）、汞（Hg）以及氦（e）、氖（Ne）、氩（Ar）、氙（Xe）及氡（Rn）等痕量至微量的惰性气体。烃类天然气的元素构成与石油相似，碳占6580，氢元素占1220，H/C原子比在45之间。一般甲烷占总量的85以上，乙、丙烷较常用，约占212左右，丁烷以上含量较少。根据天然气中重烃（C2以上）的含量，把天然气分为干气（贫气）和湿气（富气）。重烃含量高于或等于5的定为湿气，含量低于5的定为干气。四川盆地所产天然气多属干气，其甲烷含量多超过95。湿气多与原油共存，也常被称为伴气愤。湿气中的乙烷、丙烷
6、、丁烷在增压后又可变为液态，故也被称为液化石油气。不同地区天然气的成分不尽相似，往往随处而异，虽然同一种油气田或油气田内的不同层位，也有所变化，有的甚至差别较大。(四)天然气的物理性质天然气是无色、无味的气体。当天然气中混有硫化氢气时，就会浮现强烈的刺鼻臭味。其重要物理性质还涉及：1)密度天然气密度是指单位体积气体的重量，以kg/m3表达。天然气是多组分的混合物，各组分的密度也不相似。在地面原则状态下，天然气混合物的密度一般为0.70.75kg/m3，随重烃含量增多密度增大。某些油田伴气愤，其密度可达1.5kgm3。密度随压力增高而增大，随温度增高而变小。天然气的相对密度是指相似温度、压力（如
7、15.6、101325Pa或20、101325Pa）条件下，天然气密度与空气密度的比值。天然气混合物一般在0.561.0之间。2）天然气的粘度粘度是指气分子内部质点运移的摩擦阻力，是研究气体的运移、评价开采、集输条件的重要参数，常用动力粘度（绝对粘度）表达，单位采用mPas。也可用运动粘度，即动力粘度与密度的比值，单位以mm2/s表达。粘度大小与化学构成及其所处环境有关。在原则状况下，分子量增长，粘度变小，温度升高粘度增大。在压力较高的条件下，压力增高粘度增大。3）天然气压缩性和溶解性天然气是可压缩的。同体积的天然气，在地面与地下密度不同，重量也不同。天然气具有溶于水和石油这两类不同液体的能力
8、，但易于与石油互溶而与水则不易互溶。如甲烷，在原油中的溶解系数为0.3，而在水中的溶解系数仅0.033，两者可相差达一种数量级。影响天然气溶解性的重要因素是压力，而温度对天然气的溶解力的影响则比较复杂。（五）石油、天然气的热值热值系指单位重量燃料燃烧时所产生的热量，是评价燃料质量的重要指标，单位以MJkg表达。平均低位发热量，石油为41.87MJ/kg，天然气为38.97MJ/kg，原煤为20.93MJ/kg。国际上多以原则燃料应用的基热值（原则煤当量）29.27MJ/kg计量。石油、天然气折算原则燃料系数分别为1.4286和1.33。（六）石油、天然气的差别石油、天然气在元素构成、构造形式以
9、及生成的原始材料和时序等方面，有其共性、亲缘性，也有其特性、差别性。在化学构成的特性上，天然气分子量小（不不小于20），构造简朴，H/C原子比高（45），碳同位素的分馏作用明显。石油的分子量大（75275），构造也较复杂，H/C原子比相对低（1.42.2），碳同位素的分馏作用比天然气弱。在物理性质方面，天然气基本是只具有很少量液态烃和水的单一气相；石油则可包容气、液、固三相而以液相为表征的混合物。天然气密度比石油小得多，既易压缩，又易膨胀。在原则条件下，天然气粘度仅n10-210-3mPas，而石油粘度为nn10-3mPas，相差几种数量级。天然气的扩散能力和在水中的溶解度均不小于石油。在生成
10、的条件方面，天然气比石油宽。天然气既有有机质形成，也有深成无机形成；沉积环境以湖沼型为主；气愤母质以腐殖型干酪根（型）为主，生成的温度区间较宽，在浅部低温下即开始生成生物气；在中档深度（温度多数在6590）范畴内，发生的有机质热降解作用而大量生成石油的“液态窗”阶段，也可伴之生成；在深部高温条件下有机质裂解则又重要是生成天然气。天然气对储集层的规定也比石油要宽，一般岩石的孔隙度为1015，渗入率在110-3510-3m2也可成藏。而由于天然气的活泼性，则对盖层的规定比石油严格得多。因此，天然气分布的领域要比石油广，产出的类型、贮集的形式也比石油多样，既有与石油汇集形式相似的常规天然气藏，如构造、地层、岩性气藏等，又可形成煤层气、水封气、气水化合物以及致密砂岩、页岩气等非常规的天然气藏。煤层既是气愤源岩又是储集体的煤层气藏已成为很现实的类型。“世界上已探明的天然气储量中，约有90都不与石油伴生，而是以纯气藏或凝析气藏的形式浮现，形成含气带或含气区。这阐明天然气地质与石油地质虽然有某些共同性，也有密切的联系，但天然气毕竟有它自身发生、发展、形成矿藏的地质规律”（包茨，1988）。由于天然气具有的某些特性，因而在理论研究、资源评价以及勘探技术措施和开采方式上与石油也不尽相似，需要发展某些具有针对性的工作措施和技术系列，以适应此后将不断扩大的天然气资源开发的需要。
