采气工程概论
《采气工程》复习资料
1.天然气:指在不同地质条件下生成，运移，并以一定压力储集在地下构造中的可燃性气体。
2.天然气组成：各种组分在天然气中所占数量的比率。
摩尔组成 y i =n i /∑n i体积组成 y i =v i /∑v i重量组成 w i =m i /∑m i w i =n i M i /∑n i M i3.天然气中常见到的烃类组分是甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷以及少量的己烷、庚烷、辛烷和一些更重的气体。
4.天然气的分类：（1）按烃类组分关系分类1干气：在地层中呈气态，采出后在一般地面设备的温度和压力下不析出或析出极少的液态烃的天然气，。
2湿气：在地层中呈气态，采出后在一般地面设备的温度和压力下析出较多液态烃的天然气， 3贫气：指丙烷以及以上烃类含量少于100cm 3/m 3 的天然气。
4富气：指丙烷以及以上烃类含量大于100cm 3/m 3的天然气。
（2）按矿藏特点分类：纯气藏天然气、凝析气藏天然气、油田伴生天然气；（3）按硫化氢、二氧化碳含量分类1.酸气：天然气中硫化物和CO 2含量很多的天然气2.净气：H 2S 和CO 2含量可以忽略不计的天然气.5.天然气平均相对分子质量：标准状态下1摩尔体积天然气的质量。
也叫视相对分子质量。
M g =∑y i M i n i=1 y i ，M i ---天然气中任一组分的摩尔组成和相对分子质量。
6.天然气的相对密度：在相同温度和压力下，天然气密度与空气密度之比。
97.28g a g a g g M M M V ===ρρ 7.气体偏差系数（压缩因子）Z ：在一定温度和压力条件下，一定质量气体实际占有的体积与在相同条件下作为理想气体应该占有的体积之比。
；ideal actualV V Z =拟对比压力：气体的绝对工作压力p 与拟临界压力P pc 之比。
拟对比温度：气体的绝对工作温度T 与拟临界温度T pc 之比。
{p pr =p p pr ⁄ P pc =∑y i p ci T pr =T T tr⁄ T pc =y iT ci 干气时： T pc =93.3+181γg −7γg 2P pc =4.668+0.103γg −0.259γg 2z =1− 3.52p r 100.9813T r +0.274p r 2100.8175T r 8.天然气的体积系数：一定质量的天然气在地层条件下的体积与地面标准状态下体积之比。
采气工程(第3章)
生产能力和地层参数。
生产井和注入井是用来控制在天然气田开发时地层中发生的过程 ,开采天然气和凝析油。这些井开采过程中所取得的资料将为我
们提供关于地层参数、气藏和含水区的断裂构造以及供水区活跃
程度等方面的情况。 观察井和测压井用来监督气藏中发生的过程。钻在含气区的这类 井称为观察井,而钻在外含气边界以外的井称为测压井。对这类 井的观察可以得到有关含气区和含水区的地层压力在面上和随时
H为储层深度，m。
第三章天然气田的开发特点
根据生产井的状况可进行如下调整
3.3开发天然气田的采收率
若有几口井限制采气量。这时废弃压力应增加10%～15%。
若气藏中大多数井产水，这时的应增加15%～40%。
当实际的AOF偏离平均AOF的25%～50%时，废弃压力将修正15% ～25%。 当实际的AOF偏离平均AOF的50%～75%时，废弃压力将修正25% ～40%。
2 p r2 t p wf t Aqt Bq 2 t
疏松、不稳定储集层的井生产时,需限制气井产量,以防止近井
地区地层受破坏,带出岩石的颗粒并使井的开采过程复杂化:形成 “砂塞”并磨损设备。
第三章天然气田的开发特点
3.2天然气向井底流动的特点
采油管柱悬挂深度对于气体向井流动的特点也有显著的影响。
开发阶段的主要任务是合理供给用户天然气和其它产品。
第三章天然气田的开发特点
一、气驱条件下的采收率
3.3开发天然气田的采收率
如果开发某个气田直到最终地层压力（废弃压力）为时经济上证
明有效,则从地层中可以采出的天然气储量为
G pa
S gV p pi Z i p sc
S gV p p a Z a p sc
第8章采气工程方案设计
11
第二节 方案设计的前期工作
3．重点专题研究
采气工程方案设计必须以科研成果作支撑，只要有了高
适应性的配套技术，才有采气工程方案的高水平。针对现状
调查中掌握的对气藏开发效益有重要影响、需要大量应用的 工艺技术，搞好专题研究，并促使其尽快配套。
采气工程－采气工程方案设计
12
程保护气层、防止气层损害的具体措施。
采气工程－采气工程方案设计
17
第三节 方案设计的主要内容
⒉ 射孔设计
采用节点分析技术选择射孔方式、射孔枪弹和射孔液，优 化射孔参数，并研究能减少产层损害的射孔新工艺。
⒊ 气井采气工艺方式与设计
① 根据不同类型气藏的开发地质特征和气藏工程方案，确定 与之相适应的采气工艺技术方案和配套的工艺技术； ② 优选自喷管柱； ③ 优选自喷之后的人工举升方式以及必要的配套工艺技术 及设备。
(7) 根据油气田实际情况与特点确定原则。
采气工程－采气工程方案设计
13
第三节 方案设计的主要内容
二、采气工程方案设计程序模式
确定设计原则 确定设计依据
气藏类型及特征
气藏开发方案指标及试井分析
环境条件特殊要求
主体工艺论证与确定
主体工艺方案设计
费用计算及经济分析 财务评价 方案综合评价及优选 国民经济评价
采气工程－采气工程方案设计
26
采气工程方案设计编写规范
SY/T 6463-2012
3 储层保护
3.1 储层伤害因素 在储层敏感性实验（水敏、碱敏、盐敏、酸敏、速敏及应力敏）、 入井液体配伍性实验、试气与试井资料和试采动态分析基础上，确定储 层伤害因素。 3.2 储层保护措施 筛选与储层配伍的工作液，提出完井、措施作业及采气生产等过程 中经济有效的储层保护措施。
采气工程(气井管理)
1、原始地层压力（pf） 气藏未开发前的气藏压力叫原始地层压力。即当第一口气井完钻后， 关井稳定后测得的井底压力，它表示气藏开采前地层所具有的能量。原始地 层压力越高，地层能量也越大，在气藏含气面积、储集空间一定的情况下， 原始地层压力越高，储量越大。 原始地层压力的大小，与其埋藏深度有关，根据世界上若干油气田统 计资料表明，多数的油、气藏埋藏深度平均每增加10米，其压力增加0.7～ 1.2个大气压，如增加的压力值低于0.7或高于1.2大气压，这种现象称为压 力异常。压力增加值不足0.7大气压者，称为低压异常；压力增加值大于1.2 大气压者，称为高压异常。
计算法
1）地层温度
2）井筒平均温度
(一)采气常用术语
3、流量
单位时间内从气井产出的气态或液态物质的数量称为流量。天然气流 量常用nm3/d、地层水常用m3/d；凝ຫໍສະໝຸດ 油、原油常用t/d、m3/d表示。
为了比较气井和气井之间或气井在不同阶段生产能力的大小，常用绝 对无阻流量和无阻流量的概念。绝对无阻流量是在气井井底流动压力等于 0.1MPa(近似等于l大气压)时的气井产量，它是气井的最大理论产量，实际 上不可能按它生产。无阻流量是指气井井口压力等于0.1MPa(近似等于l大 气压)时的气井产量。
的气层压力。由于这种压力差的形成，使得天然气从气层流入井筒，在沿
井筒流到地面。在采气中常用的几种压力概念：
（1）原始地层压力 （2）目前地层压力 （3）井底压力 （4）流动压力 （5）井口压力 （6）总压差
（7）采气压差 （8）套、油压差 （9）大气压 （10）表压 （11）绝对压力
(一)采气常用术语
为了表示气井产气量和产水量(或产油量)的比例，引出气水比和气油 比的概念：
采气工程方案编制
采气工程方案编制一、前言随着能源需求的不断增长，天然气作为清洁、高效的能源逐渐受到人们的关注和重视。
作为一种重要的非化石能源，天然气在工业、民用和发电方面都有着广泛的应用。
为了满足社会的能源需求，天然气的采集和利用是至关重要的。
因此，我们需要对采气工程方案进行细致的编制，确保天然气的有效采集和利用。
二、工程概述1.1 工程背景本项目位于一个天然气资源较为丰富的地区，该地区地质条件优越，天然气资源丰富。
为了更好地利用这些天然气资源，需要编制一个科学合理的采气工程方案。
1.2 工程目标本项目的主要目标是有效地采集天然气资源，确保天然气的充分供应，并且最大限度地减少对环境的影响。
同时，还需要确保工程项目的运行安全和经济效益。
1.3 工程范围本采气工程主要包括以下内容：取气井的设置和改造、天然气输送管道系统的设计与建设、天然气处理设备的购置与安装，以及天然气的储存与分配。
三、工程设计2.1 选择取气井位置在确定取气井位置时，需要考虑地质条件、气田分布、地表环境等因素。
通过对天然气藏分布和地质条件的详细调查，选择出适合的取气井位置，以最大限度地提高天然气资源的开采效率。
2.2 设计天然气输送管道系统天然气输送管道系统是将采集到的天然气从气田输送到加工厂或者用户处的重要设施。
因此，需要根据天然气的产量、输送距离、管道材料等因素进行详细的设计，确保管道系统的安全可靠。
2.3 天然气处理设备的选择与布置在采集到天然气后，需要经过处理才能达到使用要求。
因此需要选择合适的天然气处理设备，并根据气田地理环境和天然气成分进行布置，确保处理设备能够充分发挥作用。
2.4 天然气储存与分配方案在天然气采集后，若产量超过需求，需要进行储存和分配。
因此，需要制定合理的储存与分配方案，确保天然气资源能够得到妥善利用。
四、安全与环保3.1 工程安全在工程设计中，需要充分考虑安全因素。
针对天然气开采过程中可能出现的安全隐患，需要采取相应的安全防范措施，确保工程运行安全。
第一章 采气工程概论
CQUST 四、天然气工程技术发展现状和世界发展趋势
压裂酸化技术 由上世纪60年代的以解堵和增产为目的的水力压裂发展到目前的开采压裂、 立体压裂，获得较高的经济效益和最终采收率。 在此发展过程中，由于压裂设计、压裂液和添加剂、支撑剂、压裂设备和监测
仪器以及裂缝监测等方面的迅速发展，使水力压裂技术在缝高控制技术、高渗层 防砂压裂、端部脱砂压裂、大砂量多级压裂、深穿透压裂、分层压裂和重复压裂 等方面都取得了较大的突破。
世界主要能源消费国的能源消费结构中，石油一般仍占38%左右，天然气一般占
23%左右。 中国能源消费结构中，石油所占比例2007年20.8%，天然气所占比例2007年3.3%， 所占比例仍均低于世界平均水平和主要能源消费国的一般水平。
CQUST
三、采气工程的现状和发展
1．天然气资源现状
我国陆地和海洋大陆沉积岩面积为 449.1×104km2，共发育有280多个中、新 生界沉积盆地和古生界沉积岩分布区。
CQUST
第一章
一
概论
我国天然气开采简史 自贡盐井冲击式顿锉钻凿技术是中国和世界钻凿井技术的杰出代表，公
元1835年，世界ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ一口超千米深井——燊海井（1001.42米），是世界钻井 史上的里程碑，是中国古代继“四大发明”后的第五大发明。
CQUST
第一章
概论
CQUST
第一章
二
概论
天然气将成为21世纪主要能源
CQUST 五、本课程性质和学习要求
3.本课程特点：
（1）油气藏共同特点：非均质性、风险性、流体渗流复杂性 （2）气田开发特点：重点开发配套的同步性、开发效益性、钻井工艺复 杂性、气井开采安全性、储存运输的系统性。 （3）本课程特点： 主要教材：《天然气工程》李世伦；参考教材《采气工程》曾庆恒、 《采气工程》杨川东。
采气工程
第一章天然气：指以甲烷为主的复杂烃类混合物，通常也含少量的乙烷、丙烷和更重要的烃类，以及若干不可燃气体。
天然气分类：天然气的组成通常用摩尔组成，体积组成或质量组成。
1、按烃类组成关系分类：干气、湿气、贫气、富气。
干气：C5以上液态烃类含量低于13、5的天然气。
湿气：C5以上液态烃类含量高于13、5的天然气。
贫气：丙烷以及以上烃类含量少于13、5 的天然气。
富气：丙烷以及以上烃类含量少于13、5 的天然气。
2、按矿藏特点分类：纯气藏天然气、凝析气藏天然气、油田伴生天然气。
3、按硫化氢、二氧化碳含量分类天然气中硫化物和二氧化碳含量很多的天然气称为酸性天然气。
硫化氢含量和二氧化碳可以忽略的天然气称为净气。
气体的偏差系数：一定量的天然气，在相同压力温度下，实际体积与理想体积之比。
天然气体积系数：一定质量天然气在地层条件下的体积与地面标准状态下的体积之比。
体积系数的倒数定义为膨胀系数。
膨胀系数：等温条件下，单位压力改变引起的天然气气体体积的变化量。
天然气粘度：单位面积上的剪切力与垂直流动方向上的速度梯度成正比例系数就称为流体的粘度。
y u x φφμτ=-=xy xy τ —剪切应力N/m ²μx —在施加剪切力的x 方向的流体速度m/sμ—绝对黏度，也称动力粘度pa ·s运动粘度：绝对黏度与同温、同压力下该流体的密度的比值。
天然气水露点：指在一定压力下与天然气饱和水蒸汽量对应的温度。
天然气的烃露点：在一定压力第一滴烃类液体析出时的平衡温度。
天然气的密度：单位体积天然气的质量。
天然气的相对密度：在相同温度和压力下，天然气的密度与空气的密度值比。
97.28gg M =γ 天然气的相对密度一般为0、5-----0、7天然气的相对分子质量Mg=∑=n 1i i im y计算天然气的偏差系数：查图法，实验法，经验公式法①∑==1i cii pc p y p②已知天然气相对密度rg 对于干气：2pc 71813.93T g g r r -+= 对于凝析气：2pc 7.39r 3.1839.103T g g r -+= 拟对比压力pr p 和拟对比温度pr Tpc pr p p =p ，pc pc T T T =Papay 公式计算z计算天然气的粘度：K=(9.4+0.02Mg)(1.8T)^1.8/(209+19Mg+1.8T)X=3.5+986/1.8T+0.01MgY=2.4-0.2xUg=0.0001Kexp(X ρg^r) ρg 密度用g/cm ³天然气体积系数Bg 计算Bg=3.458*0.0001(ZT/P) T 的单位K ，P 的单位MPa气相色谱仪测出天然气的组分：天然气中最重要非烃类的物质H2S绝对湿度：指每单位容积的气体所含水分的重量热值：完全燃烧1kg 的物质释放出的热量天然气储量丰度：天然气地质储量除以区块面积含水率的表示方法：——————————第二章 气井产能、井筒和地面管流动动态预测气井产能：指单位生产压差条件下能有多少天然气从气藏流向井底。
煤层气采气工程
采气工程1气井的完井和试气1.1气井的完井和井身结构1.1.1气井的完井方法1）裸眼完井：钻到气层顶部后停钻，下油层套管固井，再用小钻头钻开油气层，这样气层完全是裸露的。
2）衬管完井：这是改进了的裸眼完井，有裸眼完井的优点，又防止了岩石垮塌的缺点。
衬管用悬挂器挂在上层套管的底部，或直接座在井底。
3）射孔完井：钻完气层后下气层套管固井，然后用射孔枪在气层射孔，射孔弹穿过套管和水泥环射入气层，形成若干条人工通道，让气进入井筒。
长庆气田目前采用的是射孔完井方法。
4）尾管完井：钻完气层后下尾管固井。
尾管用悬挂器挂在上层套管的底部,射孔枪射开气层。
尾管完井具有射孔完井的优点，又节省了大量套管。
尾管顶部还装有回接接头，必要时，还可回接套管一直到井口。
尾管完井特别适用于探井，因为探井对气层有无工业价值情况不明，下套管有时会造成浪费。
1.1.2井身结构井身结构包括下入套管的层次，各层套管的尺寸及下入深度，各层套管外水泥浆返深、水泥环厚度以及每次固井对应的井眼尺寸。
井身结构通常用井身结构图表示，它是气井地下部分结构的示意图。
经论证，适合长庆气田开发的最小生产套管尺寸为φ139.7mm，套管程序为φ244.5mm+φ139.7mm。
考虑到下古气层H2S含量较高，套管腐蚀后的修复、气田开发后期侧钻和上、下古气层的分层开采，下古气层开发井采用φ273mm+φ177.8mm(7″)套管程序。
上古气层采用φ244.5mm+φ139.7mm井身结构。
1）长庆气井井身结构演变过程：（三个阶段）第一阶段：1986年以前，以找油为主，兼顾石盒子组底砂岩气层。
套管程序:Φ339.7mm表套（150～200m）+Φ177.8mm或Φ139.7mm套管。
井身结构见图2-1。
图2-1 第一阶段井身结构图2-2 第二阶段井身结构（1）第二阶段：1986年至1988年，油气并举阶段。
(1)区域探井及超探井：表层套管＋技术套管＋生产套管＋尾管。
采气工程(多媒体2222)简版修正
采气工程(多媒体2222)1. 引言采气工程是指利用各种技术手段从地下储层中开采天然气的工程。
多媒体在采气工程中的应用，可以极大地提高工程的效率和安全性。
本文将介绍多媒体在采气工程中的应用以及其带来的优势。
2. 多媒体在采气工程中的应用2.1 数据采集与监测多媒体技术可以用来采集不同方面的数据，例如地质地球物理数据、设备运行数据等。
这些数据可以被传输到中心控制系统，实现对采气工程的实时监测和控制。
2.2 模拟与仿真多媒体技术可以模拟采气工程中的各种情况，例如气井的打井过程、油气流动的模拟等。
通过模拟和仿真，可以更好地理解采气工程中的复杂过程，并进行有效的优化和改进。
2.3 现场培训与教育多媒体技术可以用来进行采气工程的现场培训和教育。
通过多媒体展示和模拟，可以提供真实的工程情境，使学习者更好地理解和掌握采气工程的知识和技能。
3. 多媒体在采气工程中的优势3.1 提高效率多媒体技术可以提供实时的数据采集和监测，使工程人员能够及时获取所需信息，并做出相应决策。
多媒体模拟和仿真也可以加速工程的优化和改进过程，提高效率。
3.2 提高安全性多媒体技术可以模拟和演示采气工程中的危险情况，并提供相应的应对措施和培训，从而提高工程人员的安全意识和应急能力。
实时的数据监测也可以帮助及时发现问题并采取相应措施，提高工程的安全性。
3.3 降低成本多媒体技术可以减少试错和误操作的可能性，降低工程的成本。
通过多媒体模拟和仿真，可以提前发现和解决潜在问题，避免损失。
多媒体培训和教育也可以减少培训成本和时间成本。
4.多媒体在采气工程中的应用可以极大地提高工程的效率和安全性，并降低成本。
在的采气工程中，多媒体技术将起到越来越重要的作用。
不仅可以提升工程人员的工作效率和技能水平，也可以提供更好的工作环境和安全保障。
《采气工程》课程教学大纲
《采气工程》教学大纲课程编号：020090060总学时及其分配：32学时（课堂教学28学时）学分数： 2.0适用专业：煤及煤层气工程任课学院、系部：能源科学与工程学院采矿工程系一、课程简介《采气工程》是煤层气工程专业的必修专业课。
通过本课程的学习，掌握采气工程相关的基本概念、原理，具备对煤层气采气过程中发生的机械故障进行诊断、检修及采气方案进行设计的初步能力，掌握应用采气系统工程理论分析排采工作制度的方法。
二、课程教学的目标本课程主要讲授煤层气产出机理、产出过程中压力传递的主控因素及变化规律，不同排采阶段的排采控制理论制定的原则、依据、方法及排采曲线的动态特征，煤层气井常见故障的处理方法。
学生通过本课程的学习，掌握煤层气排采工作制度制定的方法，会根据不同地质情况具体分析采取相应的排采制度以及具备处理排采设备常见故障的能力；掌握煤层气采气工程设计方案的编写流程。
三、课程教学的基本内容及教学安排绪论（2学时）知识要点：煤层气采气工程的主要任务、国内外采气工程的发展现状及趋势及采气工程的特点及生产管柱结构、基本流程。
目标要求：了解煤层气地质与采气工程的关系，国内外现状、存在问题及如何学好采气工程。
采用课堂教学2学时。
第一章煤层气赋存、产出机理（4学时）知识要点：分析煤层气孔隙结构模型、赋存特征、吸附影响因素，详细阐述煤层气产出及排采的“一条曲线”、“二元解吸”、“三层产出”、“四种流态”的内涵。
目标要求：掌握煤层气从煤储层中产出的先决条件及控制因素。
采用课堂教学4学时。
知识要点：分垂直井和水平井阐述。
垂直井方面，分析煤层气垂直井排采时压力传递的影响因素，并介绍目前活性水压裂过程中裂缝形态的控制因素，最后讲授原始渗透率与压裂后渗透率之间关系不同引起的压力传播规律的不同。
根据压力传播规律、相态变化划分煤层气井排采阶段，并引导学生建立不同排采阶段的压力动态变化模型。
水平井方面，讲授水平井与垂直井排采过程中压力传递的不同，以及压力传递的影响因素，最终建立水平井压力动态变化模型。
采气工程(多媒体1)
采气工程(多媒体1)
一、引言
本文档旨在详细介绍采气工程(多媒体1)的相关内容。
采气工程是指利用各种工程技术手段从地下天然气储层中开采天然气的过程。
本文将从采气工程的概述、技术要求、工程流程、设备使用、环境保护等方面进行详细说明。
二、采气工程概述
1、采气工程的定义
2、采气工程的分类
3、采气工程的重要性和应用领域
三、采气工程技术要求
1、地下储气层的勘探与评价
2、采气工程的设计与规划
3、采气工程的施工与实施
四、采气工程工程流程
1、储气层勘探与评价流程
2、采气工程设计与规划流程
3、采气工程施工与实施流程
五、采气工程设备使用
1、勘探设备的选择与使用
2、生产设备的选择与使用
3、运输设备的选择与使用
六、采气工程环境保护
1、环境影响评价与管理
2、废气、废水、废渣的处理与排放控制
3、生态保护与修复措施
七、本文档涉及附件
[在此处列出附件名称及内容简介]
八、本文所涉及的法律名词及注释
1、法律名词1：解释或定义
2、法律名词2：解释或定义
3、法律名词3：解释或定义。
大学采气工程教案
大学采气工程教案一、课程基本信息1. 课程名称：采气工程2. 课程类型：专业选修课3. 学分：3学分4. 课时数：48学时二、教学目标1. 理解采气工程的基本概念和发展历程。
2. 掌握采气的常用方法、工艺流程及设备的使用原理。
3. 熟悉天然气工程中各种设备的选型、设计与安装原则。
4. 掌握采气过程中的各种技术参数的计算方法及其影响因素。
5. 熟悉现代采气工程中的新技术、新工艺。
6. 能够利用计算机技术对采气过程进行模拟和分析。
三、教学内容1. 采气概述及发展历程2. 采气地质学（勘探、评价和分析）3. 采气工艺流程及设备选型与设计4. 采气开采技术（自然流动和人工升压）5. 天然气的脱硫、脱水和脱碳6. 天然气的运输、储存和销售7. 现代采气工程中的新技术、新工艺8. 计算机在采气工程中的应用四、教学方法1. 讲授：采用板书、幻灯片、视频等多种讲授方式，介绍理论知识及实际案例。
2. 实验：利用实验室设备进行模拟实验，深入理解采气工程的实际操作和技术特点。
3. 讨论：以问题为导向，进行小组讨论，激发学生思考和研究能力。
4. 课程设计：要求学生在小组内完成一个天然气开采工艺的方案设计，培养学生的综合分析和设计能力。
五、教学评估1. 期末考试：占课程总分的60%。
2. 实验报告：占课程总分的20%。
3. 课程设计：占课程总分的20%。
六、教材与参考书1. 教材：《采气工程概论》，中国石油大学出版社。
2. 参考书：《天然气开采》，高等教育出版社。
《天然气输送原理与计算》，中国石油大学出版社。
《采气地质学》，石油工业出版社。
《计算流体动力学及其应用》，清华大学出版社。
七、教学规划本课程将采用小班授课方式，采用理论和实践相结合的教学方法，教学时间48学时，其中理论授课32学时，实验和课程设计16学时。
期末考试时间为2小时，考试方式为闭卷笔试。
采气工程(廖锐全)-第一章：天然气的性质
二、天然气常用参数计算
8、天然气含水量
确定方法
实验测定法
– 仪器测量：冷却镜面凝析湿度计和电解式水含量分析仪 – 化学法测定：卡尔费休法，五氧化二磷吸收法和比色法
查图版法 公式计算方法
净气： S<20mg/Sm3
按H2S、 CO2含量
二、天然气常用参数计算
1、平均相对分子质量(视相对分子质量)
定义：标态下1kmol（0℃、0.101MPa、22.4m3）天然气
n
具有的质量。单位：kg/kmol
M g yi M i
i 1
2、天然气的密度
g m /V
定义在一定温度压力下，单位体积天然气的质量。
pvw W X V RW T
X——绝对湿度，kg/ m3； pvw——水蒸汽的分压，kgf/ m2；
W——水蒸汽的质量，kg； T——湿天然气的绝对温度，K；
V——湿天然气的体积，m3； Rw——水蒸汽的体积常数， Rw=47.1kg. m3/(kg.K)。
二、天然气常用参数计算
8、天然气含水量
4、天然气比容
定义：(specific volume) 单位质量天然气所占据的体积
理想气体
实际气体
ZRT pM g
二、天然气常用参数计算
5、天然气偏差因子
偏差系数定义指在相同温度、压力下，真实气体所占体积 与相同量理想气体所占体积的比值。
2 p pc 4.868 0.356 g 0.077 g
对于非烃如H2S、CO2含量较高时，应对Tpc 和ppc校正，校正后的拟临界温度和压力：
Tpc Tpc
ppc
p pcTpc Tsc B(1 B)
采气工程(多媒体1)(2024)
引言概述：采气工程是指通过一系列技术手段和设备，将天然气从地下储层中提取到地面进行加工和利用的过程。
随着天然气资源的逐渐丰富和需求的增加，采气工程的重要性不断提升，多媒体技术在采气工程中的应用也越来越广泛。
本文将从多媒体技术在采气工程中的应用、多媒体技术在勘探和开发阶段的作用、多媒体技术在生产和运输阶段的应用、多媒体技术在安全监测和维护阶段的作用、以及多媒体技术在环保和节能方面的应用五个大点展开详细阐述。
正文内容：一、多媒体技术在采气工程中的应用1.多媒体技术的定义和发展2.多媒体技术在采气工程中的重要作用3.多媒体技术在采气工程中的应用场景二、多媒体技术在勘探和开发阶段的作用1.多媒体技术在天然气勘探中的应用2.多媒体技术在储气库开发中的应用3.多媒体技术在天然气田开发中的应用4.多媒体技术在油气藏评价中的应用5.多媒体技术在天然气生产技术优化中的应用三、多媒体技术在生产和运输阶段的应用1.多媒体技术在天然气生产过程中的应用2.多媒体技术在天然气储运中的应用3.多媒体技术在天然气分布系统中的应用4.多媒体技术在天然气管道运输中的应用5.多媒体技术在天然气压缩和液化中的应用四、多媒体技术在安全监测和维护阶段的作用1.多媒体技术在天然气安全监测中的应用2.多媒体技术在天然气泄漏监测中的应用3.多媒体技术在天然气设备维护中的应用4.多媒体技术在天然气数据分析中的应用5.多媒体技术在故障检修中的应用五、多媒体技术在环保和节能方面的应用1.多媒体技术在天然气燃烧控制中的应用2.多媒体技术在尾气排放控制中的应用3.多媒体技术在能源利用优化中的应用4.多媒体技术在绿色采气工程中的应用5.多媒体技术在环境监测中的应用总结：多媒体技术在采气工程中的应用非常广泛，涉及勘探开发阶段、生产运输阶段、安全监测维护阶段以及环保和节能方面的应用。
通过多媒体技术的应用，可以提高采气工程的效率、减少资源浪费、降低安全风险、保护环境等。
采气工程期末考试复习资料与思考145
绪论采气工程概论思考题1．你从我国天然气开采利用的发展历程中获得了那些有益的经验教训？2．面对快速发展天然气工业形势，如何处理好速度、规模、效益和可持续发展间的关系？3．气田开发和油田开发有何共同点和差异性？4．学好这门课程的意义是什么？如何学好这门课？第一章天然气的性质复习1.概论：世界天然气发展情况，中国天然气发展趋势等；我国石油天然气发展战略根据中国天然气资源的分布情况，今后10-15 年，我国天然气产业发展的任务是：（1）陆上要立足中部、发展西部，着力形成几个万亿立方米级储量的大型天然气生产基地；（2）海上要立足南海西部和东海、渤海，着力形成近海海域天然气储量和产量增长基地；（3）按照天然气上游勘探开发、中游集输、下游市场利用一体化的发展原则，统筹规划，合理调配，逐步形成上中下游相互推动的天然气工业体系；（4）同时要坚持“气代油、气发电”的结构优化战略，促进天然气在中国一次能源消费结构中的比例从目前的3.8%上升到2020 年的12%左右。
力争到2020 年达到1300 亿立方米；实现天然气供应稳定化、气源多元化、输配网络化、市场规范化。
2.采气工程：在人为干预下，有目的地将天然气从地下开采到地面，并输送到预定位置的工程。
采气：有科学依据地实现将天然气从气层开采到地面的过程。
采气工程：就是在人为干预下，有目的地将天然气从地下开采到地面，并输送到预定位置的工程。
采气工程是指天然气开采工程中有关气田开发的完井投产作业、气井生产系统与采气工艺方式选择、井下作业工艺技术、试井及生产测井工艺技术、增产挖潜措施、天然气生产、井下作业与修井、地面集输与处理等工艺技术和采气工程方案设计的总称。
采气工程特点（与采油工程比较）；学习本课程要求、考核办法等采气工程的基本特点：地质和储集层的特殊性：天然气储层大多属中低渗透层，联通性差、水敏酸敏现象严重（美、俄高孔、高渗）；中、小型气田多（地质储量大于300亿方几个，美俄上万亿），埋藏深度大（一万米）；气藏普遍产水。
河南理工大学采气工程考点概述
采气工程考点概述一、名词解释1、采气工程：在人为干预下，有目的地将煤层气从地下开采到地面，并输送到预定位置。
2、采气工程方案：指贯彻气藏工程方案并适应于气藏地质特征和储层特点、能对气藏实施经济、高效开发的采气工程配套技术整体设计。
3、扩散：扩散是一种以分子形式进行的传质作用，其实质是气体从高分子密度区向低分子密度区的运动。
4、计划内检泵：根据该井的地质情况和生产需要进行定期检泵。
5、计划外检泵：由于抽油杆断脱；深井泵的柱塞、阀、阀座腐蚀磨损，漏失严重；砂卡和其它原因引起产气量、产水量下降，甚至不出水时需进行检泵。
6、常规修井：处于良好状态所进行的维护性作业和简单故障处理。
7、大修：处理套管、复杂井下事故，以及为达到某种特殊目的所进行的特殊作业。
8、洗井：将洗井所需用的封隔器下入产层之上坐封，用清水打入井中，进行循环洗井。
把油管和油套管环形空间的脏物通过洗井返出液带出地面。
9、复杂打捞：当管柱、封隔器、电潜泵等掉井或在井内遇卡，用简单打捞已无法处理，而必须采用倒扣、爆炸松扣、钻磨套铣、切割等措施才能恢复煤层气井正常生产时，叫复杂打捞。
10、导向技术：指针对气藏特点、不同开采阶段的主要矛盾，以及工艺技术的薄弱环节，把研究的重点放在能影响采气工艺技术发展方向的重大课题上，从宏观上加以控制和引导，使其能按照气藏开发的演变有针对性地发展工艺技术。
二、填空1、对于给定的应用条件，要设计最优电泵举升系统需要：气井完井资料、气层数据、井场环境条件2、煤层气开发的两种方式：地面排采、井下排采3、煤层气井水力压裂泵注程序中各阶段液体根据作用分别是：前置液、携砂液、顶替液4、要将吸附在煤层中的煤层气开采到地面经历的三个过程：从煤基质孔隙的表面解吸，通过基质和微孔隙扩散到裂隙中，以达西流方式通过裂隙流向井筒运移5、煤层气在储层中吸附量大小的主要因素：压力、温度、水分含量、煤阶、煤的显微组分、煤孔隙特征6、煤层气垂直井排采时一条曲线指：排采动态曲线；四种流态变化：饱和水单相流阶段、非饱和水单相流阶段、两相流阶段——井筒四周压力几乎平稳传递、两相流阶段——压力仅在某些方向传递7、套管损坏的三种情况：变形、破裂、断错8、煤层气产出条件可从哪三方面阐述：物质基础、流动通道及能量系统9、中联公司勘探煤层气的一般流程：地震、钻井、取芯分析、注入/压降试井测试、压裂、排采试验、数值模拟10、影响煤层气开采的物质基础：一定的资源量；连接气体赋存空间与外部环境的重要纽带：渗透能力的大小；影响煤层气的开采难易程度及采收率：解吸能力的强弱11、变速电泵由三部分组成：井下组成部分、中间部分、地面部分；其中地面部分包括：变速控制器、升——降压变压器、井口装置、接线盒12、理论上扩散分为三种类型：努森扩散、体积扩散、表面扩散13、排采过程中影响煤储层压力传递的主要因素：煤层含水性、煤储层边界、煤储层渗透性、含水层、储层压力梯度14、排采关键参数包括：排液数据、采气数据15、煤层气三种赋存状态：溶解态、游离态、吸附态16、人们普遍认为的检泵的两种情况：计划内检泵、计划外检泵17、煤层气井三种常见排采设备：梁式泵、螺杆泵、电潜泵18、扩散是一种一份子形式进行的传递作用，其原动力是：浓度差及能量差的客观存在；主方向是：从高浓度区向低浓度区运移；最终达到：浓度平衡19、常见清砂方法：冲砂和捞砂20、采气工程方案设计特点：综合性、特殊性、系统性、超前性、优化性21、气井大修包括：处理卡钻、套管处理、复杂打捞、加深、侧钻等作业三、简单1、分析排采曲线，计算临界解吸压力2、从储层特征、压裂工艺改造分析产气潜力，给出建议3、垂直井排采阶段划分，各阶段特征第一阶段：饱和水单相流阶段排采初期，煤层裂隙中水开始流动, 极少量游离气或溶解气在裂隙系统中将处于运移状态，此阶段以饱和水单相流为表征。
采气工程概论
CQUST
概论
二
天然气将成为21世纪主要能源 天然气将成为 世纪主要能源
世界油气资源情况表
递减类型 Q a = a ( ) 递减指数 Q
n n i i
指数递减 n =0
双曲线递减 调和递减 0<n<1 n =1
递减率
a =常数
CQUST
概论
二
天然气将成为21世纪主要能源 天然气将成为 世纪主要能源
2006年，俄罗斯、伊朗、卡塔尔三国的天然气储量加起来是100万 年 俄罗斯、伊朗、卡塔尔三国的天然气储量加起来是 万 亿立方米，占全世界的 万亿立方米， 亿立方米，占全世界的57.6%。俄罗斯的储量高达 。俄罗斯的储量高达47.65万亿立方米， 万亿立方米 遥遥领先；伊朗 万亿立方米， 万亿立方米。 遥遥领先；伊朗28.13万亿立方米，卡塔尔 万亿立方米 卡塔尔25.36万亿立方米。其他 万亿立方米 国家的储量都不到10万亿立方米。 国家的储量都不到 万亿立方米。 万亿立方米 2006年全球天然气总产量 年全球天然气总产量28653亿立方米，其中，年产天然气 亿立方米， 年全球天然气总产量 亿立方米 其中，年产天然气1000 亿立方米以上的是俄罗斯（6415亿立方米）、美国（5477亿立方 亿立方米以上的是俄罗斯（ 亿立方米）、美国（ 亿立方 亿立方米）、美国 亿立方米），三国占全球总产量的48%。 米）、加拿大（1715亿立方米），三国占全球总产量的 ）、加拿大（ 加拿大 亿立方米），三国占全球总产量的 。 2006年底，全球天然气的储采比达61.7。那就是说，即便今后再没 年底，全球天然气的储采比达 年底 。那就是说， 有一点新储量发现，现有的储量也可以开采 年 因此， 有一点新储量发现，现有的储量也可以开采62年。因此，天然气增 加产量的余地很大。今后 ～ 年 加产量的余地很大。今后10～20年，全球天然气产量的增长会高于 石油。 石油。
采气工程-绪论
使气井井口压力远远高于相同井深和井底压力的油井
井口压力。 防火、防爆。
22
6.课程内容体系及学习要求
（1）课程内容体系与学时分配
绪论 1学时
第一章
第二章 第三章
气井完井
气井生产系统分析 排水采气工艺
1学时
2学时 4学时
第四章
第五章 第六章 考核
气井井场工艺
气井增产措施 采气工程方案设计
4学时
4学时 2学时 2学时
14
3.中国天然气资源现状
15
3.中国天然气资源现状
16
4.采气工程的主要任务
（1）编制气田开发的采气工程方案； （2）研究、发展适合气藏特点的采气工程工艺技术，配套形 成生产能力；
（3）进行生产系统分析，优化采气工艺方式，提高气井的采 气速度和开采效益； （4）推广、应用各种新技术、新装备，解决气田开发的工程 技术问题； （5）研究制定与完善采气工程的有关标准、规程、规范。
授课学时：20
讲课教师：陈德春
办公地点：综合实验楼218
联系电话：8395655(O) 8396449(H)
1
绪 论
1.天然气与采气工程 2.世界天然气工业发展趋势
3.中国天然气资源现状
4.采气工程的主要任务
5.采气工程的主要特点
6.课程内容体系及学习要求
2
1.天然气与采气工程
天然气是从地下天然气矿床或石油天然气矿井中直接 开采出来的可燃气体，以碳氢化合物为主的气体混合物。 天然气组成：甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷， 并含有少量的重碳氮化合物以及氮、氦、二氧化硫、硫化 氢等。 天然气：气田气、石油伴生气、凝析气田气、煤层气 等。 天然气是世界公认的最清洁能源。
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CQUST 概 论
我国三大石油公司天然气探明储量占比
我国三大石油公司天然气产量占比
CQUST
概 论
二
天然气将成为21世纪主要能源 天然气将成为 世纪主要能源
（五）世界能源消费结构 2007年全球能源消费总ห้องสมุดไป่ตู้为110.993亿吨油当量，在能源消费结构中，石 油平均占35.6%、天然气平均占25.6%，煤炭平均占28.6%，核能平均占 5.6%，水力平均占6.4%。 世界主要能源消费国的能源消费结构中，石油一般仍占38%左右，天然气 一般占23%左右。
CQUST
二
天然气将成为21世纪主要能源 天然气将成为 世纪主要能源
瞬时递减率（又称名义递减率）：指单位时间的 瞬时递减率（又称名义递减率）：指单位时间的 ）： 产量变化率（产量递减百分数），用下式表示： ），用下式表示 产量变化率（产量递减百分数），用下式表示： (单位：1/天，1/月，1/季，1/年) 单位： 天 单位 月 季 年 （1） ） Q — 油气田递减阶段 时间的产量，油田为 油气田递减阶段t时间的产量 时间的产量， 104m3/mon，104m3/a，气田为 ， ，气田为104m3/mon或 或 108m3/a t — 递减阶段的生产时间，mon，a 递减阶段的生产时间， ， dQ/dt —单位时间的产量变化率 单位时间的产量变化率 当a<0.1时，为慢速递减 时 当0.1<a<0.2时，为中速递减 时 当0.2<a时，为高速递减 时
CQUST
油气田产量递减规律的研究与应用
一
目的和意义
预测，使之取得最好的开发效果。通过excel作图分析H油田产量与时间 的关系，判断H油田的产量递减类型为指数递减，再通过指数递减产量 与时间的关系式计算H油田废弃时，递减阶段的开发时间为18.7年，已 生产了6年，还有12.7年。在递减阶段中的累积产量为10.09万吨，已累 积生产了5.904万吨，剩余可采储量为4.19万吨。通过图解法分析G气田 的产量与时间的关系，判断了G气田为双曲线递减类型，通过双曲线递 减的产量与时间关系计算出，该G气田到废弃时，递减阶段的总开发时 间为18.4年，已生产了4年，还有14.4年。在递减阶段的累积产量为 43903.63万方，已累积生产了24025.05万方，剩余可采储量为19878.58 万方。
最高年产量将达到 1200~1400× 108 m3 1200~1400× 中国煤层气储量也较丰富 天然气水合物和其它形式非常规天然气尚未评价
CQUST 概 论
3、我国能源发展思路
能源发展方针 引导和适当控制石油消费 积极发展新能源、可再生能源和热电联产 积极发展新能源、 大力开发煤炭净化和高效利用技术 将节能作为长期国策 能源发展方案设想 2020年油气在能源消费结构中比重达到35％ 2020年油气在能源消费结构中比重达到35％左右 年油气在能源消费结构中比重达到35 石油大体控制在4 4.3× 石油大体控制在4～4.3×108吨，天然气3000～ 天然气3000 3000～ 3500× 3500×108m3
CQUST
概论
二
天然气将成为21世纪主要能源 天然气将成为 世纪主要能源
J.J.arps通过对大量油气田实际生产动态数据的分析，总结出了产量 通过对大量油气田实际生产动态数据的分析， 通过对大量油气田实际生产动态数据的分析 递减阶段的三种类型的递减规律， 递减阶段的三种类型的递减规律，即不同时刻的产量与递减率之间有如 下关系： 下关系： （3） ） Qi - 是在递减期认为选定的 时对应的初始产量 是在递减期认为选定的t=0时对应的初始产量 ai-t=0时对应的递减率 时对应的递减率 n-递减系数，用于判断递减类型，确定递减规律，n越小递减越快 递减系数， 递减系数 用于判断递减类型，确定递减规律， 越小递减越快 J.J.arps提出：n=0时，a=ai=const,为指数递减 提出： 提出 时 为指数递减 n=1时，a=ai（Q/Qi），为调和递减 ），为调和递减 时 （ ）， 0<n<1，n≠0.5时，a=ai(Q/Qi)n 为双曲线递减 ， 时 同时， 同时，某些数学者提出了其他规律 n=-1时，称为直线递减 即 时 n=0.5时，称为衰竭递减 时
CQUST 概论
二
天然气将成为21世纪主要能源 天然气将成为 世纪主要能源
（三）天然气将是继薪柴、煤炭和石油之后的第四个能源时代
递减系数D 递减系数D 在矿场实际工作中， 在矿场实际工作中，也常用到递减系数的概 它与递减率的关系为： 念，它与递减率的关系为： D=1-a （2） ） 单位与a相同 单位与 相同
CQUST 概论
二
天然气将成为21世纪主要能源 天然气将成为 世纪主要能源
（二）超前思维，寻找未来能源 超前思维， 递减的原因 对定容封闭气藏，递减的主要原因是压力衰竭， 如：对定容封闭气藏，递减的主要原因是压力衰竭， 而对于水驱油田， 而对于水驱油田，主要原因是由于地下油的剩余储量 减少，多相流动油的流动帮助增长率大引起。 减少，多相流动油的流动帮助增长率大引起。 油气田开发的实际经验表明，何时进入递减阶段， 油气田开发的实际经验表明，何时进入递减阶段，主 要取决于： 要取决于： （1）油气藏的储集类型 驱动类型， （2）驱动类型，稳产阶段的采出程度 开发调整（细分层系、打加密井） （3）开发调整（细分层系、打加密井） （4）强化开采工艺技术的效果等
CQUST 概论
二
国内外现状
自从1945 自从1945 年Arps 将产量递减归纳为双曲型、指数型、调和型三种规律以 来,人们一直在研究产量递减的各种规律,并在油田开发中得到了广泛 人们一直在研究产量递减的各种规律, 的应用。通过掌握油田产量递减的变化规律，从而采取正确有效的措 施，去年，新疆油田公司原油产量递减率首次降至13.1%，创八年来 施，去年，新疆油田公司原油产量递减率首次降至13.1%，创八年来 的最低。这是继2002年新疆油田原油产量递减率降至14%以来，原油 的最低。这是继2002年新疆油田原油产量递减率降至14%以来，原油 产量递减率首次低于14%，这为老油田稳产、油田可持续发展奠定了 产量递减率首次低于14%，这为老油田稳产、油田可持续发展奠定了 坚实基础。
近几年，天然气消费量不断上升，居世界前10 位的天然气消费国（美国、俄罗斯、 英国、伊朗等国）的消费量达到2 万亿立方米，占世界天然气总消费量的62%
中国能源消费结构中，石油所占比例 中国能源消费结构中，石油所占比例2007年20.8%，天然气所占比例 年 ，天然气所占比例2007 年3.3%，所占比例仍均低于世界平均水平和主要能源消费国的一般水平。 ，所占比例仍均低于世界平均水平和主要能源消费国的一般水平。
2006年，俄罗斯、伊朗、卡塔尔三国的天然气储量加起来是100万 年 俄罗斯、伊朗、卡塔尔三国的天然气储量加起来是 万 亿立方米，占全世界的 万亿立方米， 亿立方米，占全世界的57.6%。俄罗斯的储量高达 。俄罗斯的储量高达47.65万亿立方米， 万亿立方米 遥遥领先；伊朗 万亿立方米， 万亿立方米。 遥遥领先；伊朗28.13万亿立方米，卡塔尔 万亿立方米 卡塔尔25.36万亿立方米。其他 万亿立方米 国家的储量都不到10万亿立方米。 国家的储量都不到 万亿立方米。 万亿立方米 2006年全球天然气总产量 年全球天然气总产量28653亿立方米，其中，年产天然气 亿立方米， 年全球天然气总产量 亿立方米 其中，年产天然气1000 亿立方米以上的是俄罗斯（6415亿立方米）、美国（5477亿立方 亿立方米以上的是俄罗斯（ 亿立方米）、美国（ 亿立方 亿立方米）、美国 亿立方米），三国占全球总产量的48%。 米）、加拿大（1715亿立方米），三国占全球总产量的 ）、加拿大（ 加拿大 亿立方米），三国占全球总产量的 。 2006年底，全球天然气的储采比达61.7。那就是说，即便今后再没 年底，全球天然气的储采比达 年底 。那就是说， 有一点新储量发现，现有的储量也可以开采 年 因此， 有一点新储量发现，现有的储量也可以开采62年。因此，天然气增 加产量的余地很大。今后 ～ 年 加产量的余地很大。今后10～20年，全球天然气产量的增长会高于 石油。 石油。
年份 2000 年 2010 年 2020 年
1259 1363 1476
10800 21930 41000
857 1608 2778
9.2 13.38 18.25
0.73 0.98 1.24
8.51 6.1 4.45
按GDP与石油消费量比例： GDP与石油消费量比例： 与石油消费量比例 大力提倡节油，力求控制在4 2020年石油消费量达 年石油消费量达8 2020年石油消费量达8×108t，大力提倡节油，力求控制在4～4.3×108t
CQUST 概 论
2、我国未来石油天然气可供性分析 、
3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1998 2000 2003 2010 2020 年
2）中国天然气生产前景预计
亿m3
产量 需求
CQUST 概 论
常规天然气可采资源量 10~14.7×1012 m3 10~14.7× 2000年已探明可采储量 1.6× 2000年已探明可采储量 1.6×1012 m3 2000年全国天然气产量 262× 2000年全国天然气产量 262× 108 m3 天然气将进入高速发展时期 2010年 2010年 年产量 2020年 2020年 800× 800× 108 m3 1200× 1200× 108 m3
CQUST 油气田产量递减规律的研究与应用
一
目的和意义
通过学者对大量生产数据的系统研究，发现产量的变化是规律的。 其包括上产阶段、高产稳产阶段、递减阶段，对于中小型油气田，其稳 产年限一般为2至5年，大型油气田也不过在5至10之间，所以油气田的生 产大部分时间是出于递减阶段，所以通过研究了解油气田产量递减变化 的规律，可以帮助开采技术人员合理的制定油气开采方案，从而在低成 本的投入下，获得高产量。 本文综合研究了油藏在投入开采以后产量递减的变化规律，并且寻找 控制这些变化的主要因素，以及减缓油气田产量递减率的有效途径。运 用这些规律来校正和完善油藏的开发方案，对其未来动态参数进行准确