采气工程基础知识

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。

采油采气复习资料一、基本知识1、井控：是实施油气井压力控制的简称。

井控技术是安全实施井下作业的关键和保障。

2、井控分级根据井控内容和控制地层压力程度的不同，井控作业通常分为三个阶段或三级，即一级井控、二级井控、三级井控。

3、溢流、井涌、井喷、井喷失控反应了地层压力与井底压力失去平衡后井下和井口所出现的各种现象及事故发展变化的不同严重程度。

4、井控工作中“三早”内容早发现：将溢流量控制在1～2m3发现,这是安全、顺利关井的前提。

早关井：在发现溢流或预兆不明显、怀疑有溢流时，应停止施工作业，立即按关井程序关井。

早处理：在准确录取溢流数据和填写压井施工单后，应尽快节流循环排出溢流、进行压井作业。

5、油气比：油井生产时，油和气同时从井内排出，每吨原油所带出的天然气量（m3），称为油气比。

6、油气的流动特点：天然能量驱动、外力驱动7、完井方法：射孔完井法（应用最多的一种完井方法）；裸眼完井法（中低渗透砂岩油田需压裂改造，裸眼完井不宜采用）；割缝衬管完井法；砾石充填完井法（适用于胶结疏松严重出砂的地层）8、压力的表示方法（1）用压力的单位来表示。

MPa（2）用地层压力梯度来表示。

kPa /m（3）用流体当量密度来表示。

1.0g/cm3（4）用压力系数来表示。

如： 1.09、地层压力Pp：是指作用在地层孔隙内流体上的压力，也称地层孔隙压力。

正常地层压力为1.0～1.07g/cm3异常高压ρp＞1.07g/cm3异常低压ρp＜1.0 g/ cm310、溢流发生必须具备两个条件:a.井底压力＜地层压力b.溢流地层必须具备必要的渗透性，允许地层流体进入井内11、硬顶法压井技术的操作程序①关井，确定油管压力，若通过套管进行挤压，则确定套管压力。

②缓慢开泵，当泵压超过井压时，井中流体开始进入到地层中去。

这个压力可能会大大高出关井压力，但不要超过最大允许值。

当估计压井液接近地层时，慢慢降低泵速。

③一旦压井液开始进入地层，泵压会突然升高，停泵。

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。

采气工岗位知应会知识（一）单选题(只有一个正确选项)1.气田是指受（）所控制的同一面积范围内的气藏总和。

（A）局部构造（B）全部构造（C）局部位置（D）构造位置【答案】A2.压力梯度是单位（）上的压力变化值。

（A）宽度或深度（B）高度或深度（C）长度或深度（D）温度或压力【答案】C3.气井是为开采（）而从地面钻到气层的井。

（A）石油（B）二氧化碳（C）天然气（D）煤【答案】C4.孔隙度是指岩石中（）的比值，以百分数或小数表示，是地质储量计算及储层评价不可缺少的参数。

（A）孔隙体积与岩石总体积（B）单位体积与岩石总体积（C）孔隙体积与标准体积（D）岩石体积与岩样体积【答案】孔A5.在一定（）下，岩石允许流体通过的性质称为渗透性。

（A）压差（B）压力（C）产量（D）压强【答案】A6.在一定（）下，岩石允许流体通过的能力称为渗透率。

（A）压差（B）压力（C）产量（D）压强【答案】A7.气田气是指产自气田的天然气，以（）为主。

（A）甲烷（B）乙烷（C）丙烷（D）丁烷【答案】A8.可采储量是在（）条件下，能从储油气层中采出的油气量。

（A）目前工艺和经济状况（B）未来工艺和技术经济（C）未来工艺和经济状况（D）目前工艺和技术经济【答案】目前工艺和技术经济。

9.采出程度是（）与地质储量之比。

（A）日采气量（B）月采气量（C）年采气量（D）累积采气量【答案】D10.防爆场所内应该采用（）照明设备。

（A）防火型灯具（B）通用型灯具（C）特殊型灯具（D）防爆型灯具【答案】D11.压式流量计由节流装置、导压管、差压计或变送器及（）四部分组成。

（A）压力表（B）分离器（C）孔板（D）显示仪表【答案】D12.下列不属于气井开井操作程序的是（）。

（A）开井前无需录取井口油压、套压、温度（B）检查设备流程，除一节节流阀关闭外，按顺序打开各级调压节流阀、各级压力表控制阀、安全阀处于工作状态，确保气流通道畅通，换、伴热系统温度达到开井要求（C）打开采气树生产阀门后，打开一节节流阀，按要求逐级调压（D）待气井平稳后，投运井口紧急切断阀，启动流量计进行计量，并调节气井产量【答案】A答案要点：（1）开井前录取井口油压、套压、温度。

采气地质基础知识一、有关地质概念1、地层地层是具有一定时间和空间涵义的层状岩石的自然组合。

划分地层的单位称为地层单位，地层单位从大到小是界、系、统、阶，以及群、组、段、带等。

其中“界”是地层的一级单位，“系”是二级单位，“统”是三级单位，界、系、统是国际通用地层单位。

“阶”是大区域性的地层单位，“群”是最大的地方性地层单位，“组”则是地方性的基本地层单位，“段”是小于“组”的地方性地层单位。

界、系、统、阶是根据生物的发展演化阶段来划分的适用范围较大，通称为时间地层单位：而群、组、段等地层单位是根据地层岩性和地层接触关系来划分的适用范围比较小，通常又称为岩石地层单位。

2、地质时代组成地壳的不同地层是在地质时期的不同发展阶段形成的，我们把地层形成的地质阶段称为地质时代，不同的地质时代形成不同的地层，地质时代是地层的年龄。

划分不同地质时代的单位叫地质时代单位。

地质时代单位由“代”、“纪”、“世”、“期”四个级别和一个自由使用时间单位“时”组成，地质时代和地层单位之间有着紧密的联系，但也不是完全对应的。

地质时代单位与地层单位之间的关系见表1-1-1及准噶尔盆地地层划分对比表1-1-2。

3、地壳运动及地质构造我们知道沉积岩是由沉积物经过成岩作用形成的，其原始产状一般是水平的。

而现今或地下发现的沉积岩的产状大多是倾斜的、弯曲的，有的甚至是断开的，有的岩层倒置现象。

所有这些都有是地壳运动的结果。

地壳运动是指由内力引起的地壳内部物质缓慢的机械运动，其基本类型有垂直运动和水平运动。

地层在地壳运动中发生各种各样的变形，形成现今的地质构造，因此地壳运动也称为构造运动。

地质构造按其表现形式可分为褶皱构造（图1-1-1）和断裂构造（图1-1-2）。

褶皱构造是指岩层在构造运动后，发生柔性变形，使岩层变成弯弯曲曲的形状，如背斜和向斜。

断裂构造是指岩石在构造运动后，发生脆性变形，产生断裂与错动，使岩层失去连续性，如裂缝与断层。

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。

采气地质知识一、概念1、天然气：存在于地壳上部的由以碳氢化合物为主的多种组分组成的天然气可燃性气体。

2、油气藏：在同一圈闭中，具有同一压力系统的油气聚集。

3、气田：指受局部构造所控制的在同一面积范围内的气藏总和。

4、油压：井口油管内流体的压力。

5、套压：井口套管内流体的压力。

6、原始地层压力：气藏在原始静止状态下的压力，也就是气藏刚被打开时的地层压力。

7、目前地层压力：气藏在被开发一段时间后的地层压力。

8、流压：气井在正常生产时，气层中部的压力。

9、生产压差：是指目前地层压力与井底流压的差。

10、地层温度：指在气层中部测得的天然气温度。

11、井口气流温度：气井采气时，在井口测得的天然气温度。

12、无阻流量：井底流压为0.1MPa时气井的产量。

13、气井试井：是指通过改变气井的工作制度，来测量气井的产量、压力及其与时间的关系等资料，用渗流力学理论来研究气井、气藏生产性能和动态的一种现场试验方法。

14、气井：是指天然气从气层流到地面的人工通道，在采气中起着输送天然气和控制气层的作用。

15、井深结构：是指气井地下部分的结构。

16、气井产能：指气井能产出气（油）的能力。

二、填空1、地球是由地壳、地幔、地核三部分组成。

2、甲烷的分子式：CH4。

3、井口压力包括油压和套压。

4、试井分为稳定试井、不稳定试井两种。

5、井底压力包括静压和流压。

6、当油管采气时，油压比套压小，当套管采气时，油压比套压大。

7、油管在液面以上断裂，关井后油压等于套压。

8、气井的工作制度是指采气时气井的压力和产量所遵循的关系。

三、判断1、气井产水时，套管采气比油管采气更容易带出水。

×2、关井时，若油管内液柱面低于套管内液柱面时，则套压大于油压。

×3、气井产量的大小与地层空隙度关系最密切。

×4、油管采气时，若套压和产气量不变，油压突然升高至套压并与套压相平，则判断油管可能在井口附近断裂。

√5、油管采气时，地层未出水，气量突然减少，油压下降，套压升高，可能是油管堵塞。

采气工程一、名词解释：1．天然气的净热值：从天然气高热值中减去实际上不能利用的汽化潜热所剩余的热值。

2.气井工作制度：适应气井产层地质特征和满足生产需要时气井产量和生产压差应遵循的关系。

3.天然气矿场集输：将气田各气井生产的天然气，经分离、调压和计量后集中起来输送到天然气处理厂或直接进入输气干线的全过程。

4.流出系数：通过节流后的体积流量与理论值的比值。

5.露点：指在一定的压力下天然气中水蒸汽开始冷凝结露的温度。

6.气井系统：采出流体从储层供给边界到计量分离器的整个流动过程。

7. 天然气的燃烧热值：单位体积或单位质量天然气燃烧时所发出的热量。

8.气井合理产量：对一口气井有相对较高的产量，在该产量下有一定稳产时间的产量。

9.采气井场流程：气井采出的含有液（固）体杂质的高压天然气变为适合矿场输送的合格天然气的各种设备组合。

10.可膨胀性系数：是一个经验表达式，用以修正天然气流经孔板时因速度变化而引起的流量变化。

11.水合物：是一种由水分子和碳氢气体分子组成的结晶状固态简单化合物12.气井系统分析：把气流从地层到用户的流动作为一个研究对象，对全系统的压力损耗进行综合分析。

13.天然气的组成：组成天然气的各组分在天然气中所占数量的百分比。

14.凝析气井：在地下深处高温高压条件下呈气态，经采到地面后，由于温度、压力降低，部分气体凝结为液态的气井。

15.流通能力：当阀前后压差为0.101MPa，密度为1g/cm3的流体每小时通过阀的体积流量数。

16.排水采气：排除井筒积液，降低井底回压，增大井下压差，提高气井带水能力和自喷能力，确保产水水气井正常采气的生产工艺。

17.饱和含水气量：在一定条件下，天然气与液态水平衡时的含水汽量。

18. Inflow Performance Relationship：在地层压力不变的条件下，井底流压与相应产气量之间的关系曲线。

19.临界流动：流体在油嘴孔道里被加速到声速时的流动状态。