伴生气产生的原因

　　伴生气主要在石油开采过程中产生，其原因如下：

　　1. 烃源岩有机质演化

　　形成原理：石油和天然气均来源于地下沉积岩中的有机质(如浮游生物、藻类等)，这些有机物质经过漫长的地质时期，经过深埋、增温、增压等地质作用，逐渐转化为石油和天然气。在此过程中，有机物质在适当的温度(一般认为在60~150℃左右)和压力下，通过复杂的化学反应分解为较小的碳氢化合物分子，这些碳氢化合物分子包括液态石油和气态天然气，主要为甲烷。由于石油和天然气是由同一种原始有机质在同一个地质过程中生成的，因此油藏中常常伴有天然气，又称伴生气。

　　地质条件影响：不同的地质条件会影响伴生气的生成和成分，如在高温、高压、有机质丰富的沉积盆地中，可能生成更多的伴生气。中东一些大型沉积盆地地下温度、压力条件优越，有机质丰富，不仅石油储量巨大，而且伴生气产量也相当可观。

　　2.油藏的物理特征

　　孔隙结构的作用：石油储存在地下岩石的孔隙中，这些孔隙就像微小的容器。天然气分子比石油分子小，流动性较大，可以与石油共存于岩石孔隙中。当石油被开采时，原来存在于岩石孔隙中的天然气会随石油被带到地表，形成伴生气。例如，砂岩储层具有良好的孔隙度和渗透性，可以容纳大量的石油和天然气，伴生气很容易与石油同时产出。

　　压力变化的影响：地下深处，石油和天然气处于高压环境中。在钻油井时，井口压力降低，这种压力变化会导致溶解在石油中的天然气逸出。就好比打开一瓶碳酸饮料，当压力下降时，饮料中溶解的二氧化碳气体就会逸出。在油井中，随着石油被开采到地面，压力逐渐降低，原本溶解在石油中的天然气就会以伴生气的形式释放出来。

　　伴生气是与石油共生的天然气，除甲烷外，还有以下常见气体：

　　1.乙烷(C₂H₆)

　　含量范围及性质：伴生气中乙烷的体积分数一般在几个百分点左右，是一种无色无味、比空气稍重的气体，如在一些富含伴生气中，乙烷含量可达10%~20%。

　　用途：乙烷主要用于生产乙烯，是石油化工的重要原料。乙烷经裂解可得乙烯，是制造塑料(如聚乙烯)、合成纤维、合成橡胶等许多化工产品的基本原料。

　　2.丙烷(C∝H₈)

　　含量范围及性质：伴生气中丙烷的含量也相当可观，通常为百分之几至十几。是一种气态烷烃，在常温常压下无色无味，但在一定压力下可以液化。例如在液化石油气(LPG)中，丙烷是主要成分之一。

　　用途：丙烷用途广泛，主要用作民用燃料和工业燃料。在家庭中，丙烷常用作液化石油气，用于做饭、取暖等;在工业领域，可用作切割金属的燃料气，火焰温度高，可满足切割金属的热量要求。

　　3、丁烷(C₄H₁₀)

　　含量范围及性质：伴生气中丁烷的体积分数一般低于甲烷、乙烷和丙烷，但也占一定比例。丁烷有正丁烷和异丁烷两种异构体。常温常压下为无色气体，可压缩成液体。

　　用途：丁烷与丙烷一样，也是液化石油气的重要成分，用作民用燃料。此外，丁烷还可以用来制造橡胶、塑料等化工产品，在化学工业中占有一定地位。

　　4.二氧化碳(CO₂)

　　含量范围及性质：伴生气中二氧化碳的含量根据油藏不同从微量到高比例不等。它是一种无色无味的气体，密度高于空气。在某些伴生气中，二氧化碳含量可能达到5%、10%，甚至更高。

　　作用与用途：高含量的二氧化碳可以降低伴生气的热值，但也有一定的用途。例如二氧化碳可用于驱油，注入油藏可以提高采油率。同时，在一些环保要求高的场合，需要对伴生气中的二氧化碳进行分离处理，以减少温室气体的排放。

　　5.硫化氢(H₂S)

　　含量范围及性质：伴生气中硫化氢的含量变化很大，有些伴生气硫化氢含量极低，而在一些特殊的油藏中，硫化氢含量可能较高。硫化氢是一种有恶臭鸡蛋气味的剧毒气体，它的存在会对人体健康和设备造成严重的危害。

　　处理措施及用途：由于硫化氢具有毒性和腐蚀性，伴生气处理过程中通常需要进行脱硫处理，经过处理后硫化氢可转化为硫等产品，硫是重要的化工原料，用于硫酸、橡胶硫化等工业过程。

　　6、戊烷(C₅H₁₂)及较重烃类

　　含量及性质：伴生气中戊烷及较重烃类(如己烷、庚烷等)含量较低，它们的沸点比前几种气体高，在常温常压下戊烷部分呈液态，这些较重烃类物质的存在，会导致伴生气中含有一定量的油性成分。

　　用途：这些较重的烃类是优良的化工原料，可用来生产溶剂、润滑剂等。例如戊烷可用作石油、橡胶、油漆等工业的溶剂;在石油精炼过程中，它们也可用作调和汽油的组分，以提高汽油的质量。

　　7、氮气(N₂)

　　含量与性质：伴生气中的氮含量不确定，在某些油藏中，伴生气中可能存在少量甚至高比例的氮气。氮气是一种无色、无味、化学性质稳定的气体。当氮含量较高时，会降低伴生气的热值，影响其作为燃料的性能。

　　加工与应用：在伴生气加工过程中，如果氮含量过高，可能需要进行分离处理。但在某些情况下，如在注气生产过程中，可以使用适量的氮气来维持油藏压力，提高采油率。