气藏工程作业概要

气藏工程作业题

第一章

1、综述国内外天然气资源现状与发展趋势。

答：一、世界天然气现状：

1、世界天然气资源丰富：据美国地质调查局1994年预测，世界天然气总量大致为立方米；且主要分布在中东、前苏联、美洲。

2、剩余天然气可采储量年年上升：1996——2002年世界天然气剩余可采储量增长率为1.96%；2000年之后，增长率达到3.05%。到2006年为止天然气剩余储量为立方米。

3、世界天然气产量快速增长：2000年以来；世界天然气产量年均增长率为3.12%；2006年世界天然气产量达到立方米，为2000年产量的1.19倍。

4、世界天然气贸易趋于全球化：国际天然气贸易持续强劲增长，2006年世界天然气贸易量达到立方米；增幅3.07%。

二、中国天然气现状：

1、常规天然气资源相对丰富：据初步估算，全国天然气储量已达到立方米，其中可采储量为立方米，与第二轮天然气资源评价相比，增加了立方米。

2、非常规天然气资源潜力大，开采前景乐观：（1）、煤层气资源潜力大，我国煤层气资源丰富，占世界总煤层气资源的10%；（2）、中国水溶气等非常规气开采前景乐观：中国有大量含油盆地，存在着大量的地层水，其中蕴含着丰富的水溶气资源。

三、国内外天然气资源开发趋势：

1、天然气将成为21世纪世界能源的支柱：目前煤炭、石油的消费比重在不断下降，而天然气的消费比重在快速增长，鉴于石油价格居高不下，天然气的使用量将不断增大。

2、国内天然气资源发展空间巨大：目前我国剩余天然气可采储量为：立方米，天然气年产量为立方米，此外，煤层气等非常规气资源也有一定发展空间。

3、天然气贸易世界贸易的重要组成部分：国内外天然气的需求量逐渐上升，天然气贸易量也在不断增加。

2、气田开发和油田开发有何共同点和差异性。

答：一、气田开发和油田开发的共同点：（1）、埋藏的隐蔽性、模糊性；（2）、地层的非均质性、各向异性、非连续性和非有序性；（3）、油气田开发的风险性；（4）、流体渗流的复杂性。（5）、气藏开发过程的系统性。

二、气藏开发和油藏开发的差异性：（1）、天然气即是开采对象，又是驱动能量；（2）、生气原因的广泛性；（3）、盖底层的严密性：保存条件要求比油藏更严格；（4）、气体流动的活跃性、压缩性、气体显示的隐蔽性；（5）、钻井工艺的复杂性。

3、你从我国天然气开采利用的发展历程中获得了哪些有益的经验教训。

答：1、成功地开发天然气资源是应该较高的科学技术为后备的。

2、对于天然气资源的开发，必须做好合理的规划，不能盲目开采。

3、开采天然气资源时，应该注意保护地层注意控制好地层压力。

4、当开采出气体拥有腐蚀性气体时，应当注意合理的安全措施。

5、钻天然气井时，工艺非常复杂，要预先设计好方案。

4、气田开发有哪些特点？

答：1、生气成因的复杂性 2、盖底层的严密性 3、气体显示的隐蔽性 4、气体流动的活跃性 5、气体的压缩性 6、开发配套的同步性 7、开发效益性 8、钻井工艺的复杂性 9、气井开采的安全性 10、储存运输的系统性。

第二章

一、概念题

天然气密度：单位体积天然气的质量。

天然气相对密度：在相同温度、压力下，天然气的密度与空气密度之比。

天然气比容：天然气单位质量所占据的体积。

偏差系数：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。又称压缩因子，用Z表示。

天然气等温压缩系数：在等温条件下，天然气随压力变化的体积变化率。简称压缩系数或弹性系数。用Cg表示。

天然气体积系数:天然气在地层条件下所占体积与其在地面条件下的体积之比。用Bg表示。

天然气膨胀系数：天然气体积系数的倒数。用Eg表示。

天然气粘度：天然气抵抗剪切作用力的一种量度；

天然气水露点和烃露点：天然气水露点是指在一定压力下与天然气的饱和水蒸气量对应的温度；天然气烃露点是指在一定压力下，气相中析出第一滴“微小”的烃类液体的平衡温度。

天然气热值：指其完全燃烧（燃烧反应后生成最稳定的氧化物或单质）所发出的热量，用每千克或每立方米千焦表示，单位为KJ/m3。

视地层压力：P/Z

二、论述题

论述天然气偏差系数的确定方法与计算方法，并阐明各种方法的适用范围。

答（1）天然气偏差系数的确定方法可分为三大类：实验室直接测定法、图版法(Standing-Katz偏差系数图版)和计算法。

实验室直接测定法由于周期长、成本高，不可能随时随地经常做；图版法较简单，且能满足大多数工程要求，应用广泛；而计算法适于编程计算，所以也得到了广发应用。

计算方法：H-Y方法、D-A-K方法、D-P-R方法和Sutton方法。

H-Y法：适用于1.2≤Tpr≤3.0,0.1≤Ppr≤24.0的情况。该方法由于其理论基础牢固，应用的对比压力范围比原始的Standing-Katz图版更宽，拟对比压力高达24时仍然有较高的精度。

D-A-K法：即11参数法，适用于1.0≤Tpr≤3.0,0.2≤Ppr≤30.0或0.7≤Tpr≤1.0, Ppr<1.0的情况。

D-P-R法：即8参数法，适用于1.05≤Tpr≤3.0,0.2≤Ppr≤30.0的情况。

Sutton 法：对于凝析油气混合物，除C1-C6单独组分（或C1-C10）外，要求确定C7+组分（或C11+）拟临界参数。如果气体中含有H2S 、CO2、N2和水蒸气，还要对临界参数校正。

2、论述天然气粘度的确定方法，并阐明粘度的变化规律。 答：1.Carr Kobayshi&Burrows 粘度图版方法。 2.从单组分数据中确定低压混合气粘度。 3.Lee-Gonzalez-Eakin 半经验法 4.Dempsey 方法

天然气在高压下的粘度不同于在低压下的粘度。在接近大气压时，太难燃起的粘度几乎与压力无关，随为温度的升高而增大；在高压系iarutong 液体，天然气粘度将随压力大的增大而增大，随温度的升高而减小，同时随相对分子质量的增大而增大。

三、计算题

已知天然气的摩尔分数见下表，求天然气的相对分子质量和相对密度。

组分 C1 C2 C3 合计 摩尔分数yi 0.95 0.03 0.02 1 解：因为 116.043c M =，230.07c M =，3 4.097c M =，

所以 天然气的相对分子质量为3

1()17.025

i i i M yM ===∑。

相对密度为：

0.8828.96g

M

γ=

=。

已知天然气的Ppr=4,Tpr=1.5,Ppc=4,应用D-A-K 法求Z 、Cg 。

解：

12345345////pr pr pr pr A A T A T A T A T ++++=a=-0.54873 6782//0.13872pr pr A A T A T B ++== 782//0.40878pr pr A T A T C +==-

0.270.72

pr pr

pr p ZT Z ρ=

=

所以 由MATLAB 计算得 pr ρ=0.8049，Z=0.8945。

已知天然气的相关数据见下表，试用D-P-R 法、H-Y 法、D-A-K 法求天然气在P=4.817MPa ,T=47oC 时的偏差系数。 解：