Классификации природных газов

Первую классификацию природных газов составил В.И. Вернадский, в 1912 году. В этой классификации газы были разделены на три группы: 1) по форме или условиям нахождения в природе; 2) по источникам происхождения или генезису; 3) по химическому составу.

На основании учета этих факторов позже был создан целый ряд классификационных схем природных газов. Кроме них существуют классификации газов по их практической ценности и содержанию полезных компонентов.

Классификации природных газов по условиям (формам) нахождения в природе.

В наиболее общем виде выделяются следующие три формы существования природных газов:

1. свободные газы атмосферы;

2. водорастворенные газы гидросферы (океанов, морей, озер, прудов и рек);

3. газы земной коры.

Газы этих форм постоянно взаимодействуют, то есть переходят из одних условий существования в другие.

Наиболее разнообразны условия нахождения газов в земной коре, где они находятся в двух основных формах: рассеянной и концентрированной (табл. 4).

Рассеянные формы газов содержатся в открытых и закрытых порах горных пород, сорбированы минеральной частью пород и рассеянным ОВ, растворены в пластовых водах и микронефти.

Концентрированные формы газов являются объектами поисково-разведочных работ и разработки. Находятся они в газовых скоплениях, растворены в залежах нефти и в пластовых водах.

Например, Уренгойское газовое месторождение содержит 10 трлн. м³ свободного газа, нефтяные месторождения Большой Бурган и Гавар содержат более 10 млрд. т извлекаемых запасов нефти каждое. В нефтях этих месторождений растворено по 1 трлн. м³ газов. Огромные объёмы газа существуют в виде залежей твёрдых газовых гидратов на дне Мирового океана.

Таблица 4. Формы нахождения природных газов в земной коре

Рассеянные формы	Концентрированные формы
Растворенные в пластовых водах	Залежи свободных газов; например, Уренгойское газовое месторождение содержит 10 трлн. м^3 газа
Растворенные в микронефти (протонефти)	Растворенные в залежах нефти; например, нефтяные месторождения Большой Бурган и Гавар содержат по 1 трлн. м^3 газа, растворенного в нефти
Содержащиеся в открытых и закрытых порах горных пород в свободном состоянии	Водорастворенные газы пластовых вод, при их высоком газосодержании, порядка 5-10 м^3 на 1 м^3 или на 1т. воды
Сорбированные минеральной частью горных пород	Сорбированные торфами, углями и горючими сланцами
Сорбированные рассеянным органическим веществом осадочных пород	Залежи газовых гидратов
Поглощенные (окклюдированные) микроскопическими полостями минералов	Газовые струи (проявления) из магматических очагов, грязевых вулканов, разрушающихся газовых залежей

Генетические классификации природных газов. Газы образуют различные смеси, в которых определить генезис отдельных компонентов не всегда возможно. Существует много генетических классификаций газов, в которых выделяется различное количество генетических классов и типов газов. В таблице дано сопоставление наиболее известных схем генетических классификаций, которые показаны в ней в несколько упрощённом виде. Наиболее краткой из них является классификация газов В.И. Ермакова и др. (1990), в которой все природные газы разделены на три большие группы: биогенную, литогенную и органолитогенную.

Таблица 5. Сопоставление схем генетических классификаций природных газов разных авторов

А.Л. Козлов (1950)
А. Газы земной коры		Б. Газы миграционного характера
1. Биохимические: СН4, СО2, СnН2n+2, N2, H2S, O2, NH3 и др.		1. Космического происхождения: все инертные газы
2. Природных химических реакций (обменного разложения): СО2, H2S и др.		2. Воздушного происхождения: N2, O2, инертные газы
3. Метаморфического происхождения: СО2, H2S, СН4, СnНm, СО, N2, НСl, НF, NH3, В(ОН)3, Сl, SО2, Н2, сульфиды, хлориды		3. Магматические (газы подкоровых глубин): вероятно, те же, что и газы метаморфического происхождения
4. Радиоактивного происхождения: Не, эманации радия (Rа), тория (Тh), Ar, Хе
5. Радиохимического происхождения: H2, O2, СН4, СО, СnН2n+2, СО2 и др.
6. Ядерных реакций: все элементарные газы
И.В. Высоцкий (1954)
А. Газы, формирующиеся в земной коре: 1. Биохимические: СО2, Н2О, СН4, СnНm 2. Литологические: СО2, газы вулканических извержений H2S 3. Радиоактивные Не, О2, Н2, СО, СО2, СН4, СnНm	Б. Циркуляционные газы: 1. Атмосферные: N2, О2, СО2		В. Реликтовые (космические) газы: 1. Космические (?): редкие инертные газы
А.А. Карцев (1969)
Газы земного генезиса		Космогенные газы
1. Хемогенные газы: СО2, H2S и др.		1. Инертные газы: N2, Аr
2. Радиогенные газы: Не, Аr и др.
3. Биогенные газы: О2, Н2, H2S и многие др.
4. Техногенные газы: СО2 и др.
М.И Суббота и А.В. Романюк
Ì. Биохимические газы: СО2, СН4, N2, СО, N2О, NО2, Н2, NН3, H2S, С2Н4, О2
ÌÌ. Газы химического генезиса:СО2, СН4, СО, СnН2n, Н2 и др.
ÌÌÌ. Газы дегазации мантии: СН4, Н2, NН3, N2, СО2, SО2, H2S, СО, Н2О и др.
ÌV. Газы радиоактивного распада и радиохимического генезиса: Не, Ar, Rn, Н2, О2
V. Газы, образующиеся под воздействием космических лучей: Н, Не, Н2, О2, N2, О3
В. И. Ермакова и др. (1990)
Биогенные: О2, СО2, СН4, N2, H2S, NH3, С2Н6, С3Н8, С4Н10	Органолитогенные: СН4, С2Н6, С3Н8, С4Н10, СО2, Н2, H2S и др.		Литогенные: СО2, Н2, H2S, Не, Ar, Xe, SO2, N2, CO, HCl, HF, Cl, NH3 Rn и др.

1. Биогенные газы образуются в результате жизнедеятельности различных организмов, а также разложения и преобразования органических и минеральных веществ в биосфере.

2. Органолитогенные газы образуются при термической деструкции (углефикации) ОВ в зоне катагенеза и метагенеза, вплоть до исчерпания его продуктивности и превращения в графит.

3. Литогенные газы образуются в результате физико-химических и радиоактивные процессов в минеральном скелете водонасыщенных осадочных пород в зоне катагенеза, метагенеза и метаморфизма, а также в магматических породах земной коры и мантии.