Khí thiên nhiên-nguồn gốc và đặc tính
các m
Có rất nhiều giả thiết về nguồn gốc của các nhiên liệu hoá thạch. Theo giả
thiết được chấp nhận nhiu nhất thì các nhiên liệu hoá thạch được thành tạo
từ các vật chất hữu cơ (phần còn lại của cây cối hoặc động vật) nén ép trong
lòng đất tại áp suất cao trong thời gian dài. Quá trình này được gọi là quá
trình thành tạo metan do nhiệt. Tương tự với sự thành tạo dầu, metan sinh ra
do nhiệt được tạo thành từ các mảnh vật chất hữu cơ bị bao phủ trong bùn và
các trm tích khác.
Theo thi gian, ngày càng nhiu trầm tích, bùn các mảnh vụn đá chồng
chất trên đỉnh của vật chất hữu cơ. Chúng tạo ra một áp suất rất lớn tác dng
lên vật chất hữu cơ, n chặt vật chất hữu lại. Sự n ép này, kết hợp
với nhiệt độ cao tại độ u phát hiện dưới lòng đất, đã phá hucác cấu trúc
cacbon trong vật chất hữu cơ. Càng xuống sâu dưới lớp vỏ Trái đất thì nhit
độ càng cao. Tại các vị tnhit độ thấp (các trầm tích nằm ng), thì du
được sinh ra nhiều n so với khí thiên nhiên. Tuy nhiên, ti i có nhiệt độ
cao hơn thì khí thiên nhiên được sinh ra nhiều hơn, ti ngược với dầu. Đó là
do ti sao khí mỏ thường đi đồng hành vi du trong các trầm tích nằm
sâu 1 ÷ 2 dm trong vỏ trái đất. Các trầm tích nm càng sâu, rất u dưới
lòng đất, về bản chứa khí mỏ và trong nhiều trường hợp thì chứa
metan nguyên chất.
Khí mcũng thể được thành to qua qtrình vn chuyển các vật chất
hữu cơ nh các vi sinh vật. Loại metan này được gọi là metan sinh học.
Metanogen, các vi sinh vật sản sinh ra metan, biến đổi hoá học vật chất hữu
tạo thành metan. Chúng thường được tìm thy tại các khu vục gần bề mt
trái đất tại đó có rất ít oxy. Các vi sinh vật này cũng tn tại trong ruột của
hầu hết các loài động vật, trong đó có cả con người. Sthành tạo metan
theo phương thức y thường xảy ra gn bề mặt trái đất, và metan sinh ra
thường bay vào trong khí quyển. Tuy nhiên, trong những trường hợp nhất
định nó có thể bgiữ lại trong lòng đất, và có thể thu hồi được dưới dạng khí
mỏ. Một dv metan sinh học là kgas tcác bãi đất đắp. Các bãi đất
chứa chất thải sinh ra một lượng tương đối lớn kmỏ nhờ spn huỷ các
chất thải trong chứa trong đó.c công nghệ hiện đại cho phép ly được loại
khí này và đưa thêm nó vào danh mục các nguồn cung cấp khí mỏ.
Cách thba trong đó metan (khí thiên nhiên) được cho là hình thành qua
các quá trình tsinh. Tại độ sâu rất lớn trong vTrái Đất, có chứa c phân
t cacbon và k gas t nhiên giàu hydro. Khi các k này chuyn động
hướng lên tn bmặt trái đất, chúng thể tương tác với các khoáng vật có
trong lòng đất, trong điều kiện kng oxy. Stương tác y có thể dẫn
đến xy ra phản ng hoá học tạo thành c đơn chất và hợp chất gp nhiều
trong khí quyển như N2, O2, CO2, Ar, i nước. Nếu các chất knày tn
tại dưới áp suất lớn khi di chuyển lên trên bmặt, chúng xu hướng tạo
thành c tích t khí metan, tương tự như metan thành tạo dưới c dụng
nhiệt.
Cũng có nhiều nhà khoa học và chuyên gia bảo u lý thuyết tổng hợp
ngun gốc phi sinh học” của trường phái D.I. Mendeleev. Ông cho rằng,
trong thi gian xày ra qtrình tạo đá của nước trượt xuống dưới theo các
nứt nẻ, chèn vquả đất. Gặp trong lòng đất với cacbid sắt, nước liên kết với
chúng trong phn ứng dưới tác dụng của nhiệt độ cao. Từ đó c nhà địa
chất giải thích rằng các mỏ khí thường hình thành vùng đứt gãy u điều
đó tuân theo giả thuyết của Mendeleev.
đề nguồn gốc kthiên đây không phải là vấn đề khoa học trừu tượng,
ý nghĩa đối với mọi người. Nguồn gốc kthiên nhiên đến nay vẫn gây ra
nhiều tranh cãi. Nhiu nhà khoa học đã bảo vệ thuyết khí mỏ nguồn
gốc sinh học, n cvào đó dầu khí được hình thành tcác tàn tích của
các sinh vật.
Việc phát hiện tầng chứa dầu khí năm 1988 tại mỏ “Bạch Hổ”
không nằm trong c tầng đá trầm tích mà trong móng granit nhsự hình
thành các hthống khe nứt đã tạo thuận lợi cho các hoạt động biến đổi nhit
dch gây nên bi nhân tổ chính là nước vỉa tồn trữ trong các khe nứt. Lần
nữa, dầu và kthtích tụ trong đá, trong đó không c tàn tích hu
cơ, và từ đó lý thuyết không sinh vật là hoàn toàn có căn cứ.
Đặc tính địa chất-vật lý các mkhí thiên nhiên
Khí thiên nhiên du mỏ trong vỏ quả đất tích ttrong tầng trầm tích và
trong đá-collecto, nghĩa trong đá rng và thm, khả năng chứa và
thu hồi các chất lưu này khi khai thác.
Thông thường hai loại đá-collecto: b rời và nứt nẻ. Phổ biến nhất là
collecto b rời, độ rỗng của chúng độ rỗng giữa các hạt bé. Collecto bở
rời gồm có đá sa thạch-alevrolit, và đá i và đolomit.
Collecto b rời gồm đá trầm tích cũng như đá phun trào biến chất.
Chúng khác nhau bi mt độ cao và các khe nứt phát triển theo hệ thống kéo
dài khác nhau, sự định hướng và kích thước khác nhau. Độ nứt nẻ có thể liên
quan đến đá vôi, đolomit, diệp thạch và sa thạch.
Các thông squan trọng nhất của đá-collecto độ rỗng, độ thấm đbão
hòa của chất lưu. Các thông snày phthuộc vào thành phn hạt và bmặt
đơn vị, cũng như các tính chất cơ học và nhit của đá. Nghiên cứu các tính
chất và thông scollecto nhờ phương pháp vật vỉa (nghiên cu mu
lõi), kđộng lực ngm (nghiên cu giếng khoan) địa vật ng trường
(minh giải các số liệu địa vật lý).
Phthuộc vào c điều kiện thế nằm, các vỉa kthể chia ra thành dng
va, khối, trầm tích và lớp chắn kiến tạo. Thân dạng vỉa phổ biến nhất là hình
m nằm phần vòm của cấu tạo nếp lồi. Vỉa dạng khối được tạo thành
trong collecto độ dày ln ôi khi tuổi và thành phn) và trải bởi nước đáy.
Va che phủ trầm tích được tạo thành thông thường trong lớp dày của đá ít
thm, khi trong chúng có các thấu kính rỗng và thm cục bộ, vùng hang hốc,
vv.
Thân va kvòm được giới hạn n trên n dưới bởi nóc tầng đáy
tầng không thấm. Đim cao nhất của của vỉa khí gọi đỉnh, còn b mặt trực
tiếp tiếp xúc với đỉnh m (cung). Chiu dày vỉa khoảng cách ngắn nhất
giữa nóc đáy. Tầng chứa khí khong cách tvị ttiếp xúc khí-nước
đến điểm cao nhất của tầng khí. Chia ra đường bao ngoài đường bao
trong của chứa khí, là giao điểm tương ng với vị trí tiếp xúc khí-nước vi
nóc và đáy vỉa.