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 ²

μx —在施加剪切力的x 方向的流体速度m/s μ—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。

ρμ=

V

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。

97.28g

g 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

1

i i

i m

y

计算天然气的偏差系数：查图法，实验法，经验公式法 ①

∑==1

i ci

i pc p y p

∑=i

ci

i T y pc T

②已知天然气相对密度rg

对于干气： 2

pc 71813.93T g

g r r -+=

2

219.0103.0668.4p g g pc r r -+=

对于凝析气： 2

pc 7.39r 3.1839.103T g

g r -+=

2

077.0356.0868.4g

g pc r r p --=

拟对比压力

pr p 和拟对比温度

pr

T

pc

pr p p =

p ，

pc

pc T T T =

Papay 公式计算z

r

T r Tr r p p z 8157.02

9813.010274.01052.31+-=

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+0.01Mg Y=2.4-0.2x

Ug=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。 气井的绝对无阻流量（AOF ）:井底流压等于0是所解出的流量。 天然气的完井方法：裸眼完井、射孔完井、射孔-砾石衬管完井。 带油环的凝析气藏辨别方法： 1. C5+含量法 2. C1/C5+比值法

3. 根据储层流体组分的组合辨别法

4. 秩类法

5. 摩尔汽油比与采出摩尔数之和的判断法 计算：天然气产能计算

指数、二项式产能方程计算产能和无阻流量 二项式（Pr ²-Pwf ²）/qsc=A+Bqsc 由Δ²P/qsc-qsc 曲线确定A 、B

qsc=(A+(A ²+4B Δp ²)^0.5)2B,AOF=(A+(A ²+4BPr ²)^0.5)/2B

指数式：qsc=C(Pr ²-Pwf ²)^n Qsc —日产气量（标准状态下），10000m ³/d C —系数，10000m ³/(d ·Mpa^(-2)),n —指数 对上式两端取对数lgqsc=lgC-nlf(Pr ²-Pwf ²)

由对数坐标系中qsc-Δp ²曲线确定n ，指数n 为曲线斜率的倒数，n=1/k 。 1. n=____lg(qsc2/qsc1)________（在直线上取两点带入公式计算求得n ） lg((Pr ²-Pwf ²)2/(Pr ²-Pwf ²)1)

2. 图中Δp ²=1与直线的交点qsc(Δp ²=1)=C 或C=qsc1/(Pr1²-Pwf ²)^n

3. 将C,n,qsc 代入指数式中求出AOF=C(pr ²)^n

第三章 1、输气管流计算：

∵ 02dp

2=+d dl fu ρ

将p=

RT

p M g 2/代入上式进行必要的单位和状态换算，最后整理得：

dL

zT p

d fu r dp g ⎰⎰⨯=

008314.029.28102

6

令T=_

T ，Z=_

Z 积分可得：

5

2

20

22

2

1z 10

05.9d fl

q T r p p sc g -⨯=-

()5

.0522216101496.1⎥⎥⎦⎤

⎢⎢⎣⎡-⨯=TZLf r d p p P T

q g sc

sc

sc

2、高气水比气井拟单相流井底压力计算方法：

Oben 作了两点假设：

（1）气水比很高，水成分散液悬浮于气流中； （2）气水两相体积可以叠加。

=井内气体比容()()[]

()[]气标每产气和水的总质量气标每产条件下的体积气和水在3

3

m 1/m 1/,T P

w

g w g m m v v ++=

m ν

()()()w

m

a

g

w

sc sc m R v

M r R p T TZ p V /1000//1++=

w

g w

m R r R P ZT V 97.2810004.2297.284.2297.28008314.0⨯+

+

=