发布网友 发布时间:2024-10-07 17:35
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热心网友 时间:2024-10-27 03:04
煤层气的形成过程与煤炭的形成密切相关。煤炭的起源可以追溯到陆地上的高等植物,其原始组成主要为碳水化合物和木质素。煤的形成经历了泥炭化和煤化两个关键阶段,这个过程包括植物遗体经过堆积、压缩和热化学作用的复杂演变。
在泥炭化阶段,即成岩过程之前,植物遗体在低温(低于50℃)和近地表的氧化环境中,细菌分解有机物质,产生少量甲烷和二氧化碳。这些产物以水溶状态或游离状态逸出。随着成岩过程的进行,进入褐煤阶段,温度上升到50℃左右,干酪根开始发育,生物化学作用减弱,主要生成甲烷和其他挥发性化合物。
进入烟煤阶段,包括长焰煤、气煤、肥煤、焦煤和瘦煤,此时处在煤化作用的低-中变质阶段,Ro值在0.5%至2.0%。地温进一步升高至50至150℃,有机质完全成熟,沉积物深度达到1000至4500米,热降解作用显著,不仅有轻烃、重烃和甲烷,还有其他挥发性物质的产出。
煤化作用的后期,即高变质阶段,贫煤和无烟煤属于这一阶段,Ro值超过2.0%。在这个过成熟期,地温超过150℃,沉积深度超过4500米,热降解产物主要以甲烷为主。煤层气正是在这个过程中,通过热解植物遗体中的有机物质而得以形成。
煤层气,是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,是煤的伴生矿产资源,属非常规天然气,是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。