(一)煤层气与常规天然气的相同点
煤层气主要由95%以上的甲烷组成,另外5%的气体一般是二氧化碳或氮气[27],而天然气主要成分也是甲烷,其余的成分变化较大。两种气体均是优质能源和化工原料,可以混输混用。
(二)煤层气与常规天然气的不同点
煤层气与常规天然气的不同点在于:煤层气源于煤层又赋存于煤层之中,可谓“自生自储”,气体以吸附形式赋存于煤孔隙介质中;天然气源于烃源岩(泥岩、灰岩、煤层),大多数经运移聚集在储集岩中(砂岩、灰岩等),可谓“他生他储”,气体以游离方式存在。两者在其他方面的差异主要源于这一根本区别[28]。
(1)煤层气基本不含C2以上的重烃,产出时不含无机杂质;天然气一般含有含C2以上的重烃,产出时含无机杂质。
(2)在地下存在方式不同。煤层气主要是以大分子团的吸附状态存在于煤层中;天然气主要以游离气体状态存在于砂岩或灰岩中。
(3)生产方式、产量曲线不同。煤层气是通过排水降低地层压力,使煤层气在煤层中解吸—扩散—流动采出地面;天然气主要是靠自身的正压产出。煤层气初期产量低,但生产周期长,可达20~30年,而天然气初期产量高,生产周期一般在8年左右。
(4)煤层气又称煤矿瓦斯,是煤矿生产安全的主要威胁,并且煤层气的资源量直接与采煤相关,采煤之前如不先采气,在采煤过程中煤层气会排放到大气中,据联合国有关资料统计,我国每年随煤炭开采而减少煤层气资源量约194×108m3以上;而天然气资源量受其他采矿活动影响较小,可以有计划地开采。
1、成藏过程不同:常规天然气从烃源岩生成后,经过一定距离的初次运移和二次运移,聚集在储层中,运移方向受水动力场控制,即天然气主要受浮力和流体压力驱动;煤层气从煤源岩生成后直接被煤储层吸附,其聚集受温压场而非水动力场控制。
2、气藏边界不同:常规天然气有明显的气藏边界,气藏边界内外气体含量有“有”和“无”的质变;煤层气藏与常规天然气藏最大的区别之一是气藏的边界是不确定的。只要有煤,煤层气就存在。在一定的地质条件下,煤层气相对富集,形成煤层气藏。因此,它是煤层气藏内外气体丰度的差异,而不是有气与无气的差异。
3、流体状态不同:常规天然气藏和煤层气藏都有气相和水相,但处于不同的状态:常规天然气藏一般以气相为主,即储集空间被游离气相占据,有少量束缚水,主要以边水和底水形式存在于气藏边缘和底部,具有统一的气水界面;而煤储层中的大孔隙空间主要被水占据,其中含有一定量的溶解气,部分孔隙存在游离气相。气藏中的气体大部分以吸附相存在,占80%以上,即煤层气藏中存在吸附气、游离气和溶解气三种存在形式。