天然气工程复习.docx

天然气：天然气是指自然生成在一定压力、温度下蕴藏于地下岩石孔隙或裂缝中的混合气体其主要成分是甲烷和C2~C5及以上的烃类气体可能含有氮气、氢二氧化碳和水蒸气等非烃类气体。天然气偏差系数反映了实际气体偏离理想气体的程度。一方面实际气体有大小、体积另一方面分子间醋存在着吸引力或排斥力。天然气等温压缩系数Cg：在等温条件下天然气随压力变化的体积变化率。天然气体积系数是指天然气在底层下的体积预期在地面标准下的体积之比天然气水露点是指在一定的压力下于天然气的饱和蒸汽压气量所对应的温度。天然气烃露点是指在一的压力下气相中析出的第一滴“微小”的烃类液体的平衡温度。天然气的绝对湿度是指1m3天然气中所含水蒸气的克数。影响天然气中水蒸气含量的因素。①水蒸气含量随压力增大而减小②水蒸气含量随温度升高而增加③水蒸气含量随含盐量的增加而降低④高密度的天然气中水蒸气含量少⑤气体中N2含量高水蒸气含量低⑥CO2和H2S含量高水蒸气高常用状态方程①范德华方程②RK方程③SRK方程④PR方程⑤LHHSS方程等组分膨胀实验的目的是为了测取凝析油体系在底层条件下体积膨胀能力的大小和露点压力而设计的实验目的是为了获取凝析油体系PV关系和露点压力等流体相态特征参数。气体流入井越近井轴流速越高所以非达西流动产生的附加压降也主要发生在井壁附近。qAOF反映气井的潜能是评估气井的重要参数常用于气井分类配产和其他公式中无因次变化等射孔引起的表皮系数可以分成三部分：射孔孔道几何形状引起的的表皮系数（SP）由于钻井和固井造成的井筒伤害引起的表皮系数（Sd）射孔孔道周围压实带产生的伤害引起的表皮系数（Sdp）.S=SP+Sd+Sdp无论是泥浆污染对井底附近岩层渗透性造成的伤害或是酸化对它的改善都仅限于井壁附近很小范围。形象地描述这种影响称之为表皮效应.并用表皮系数s度量其值摩阻系数f是个无因次量反映管壁剪切应力对摩阻压降的影响程度。是雷诺数Re和相对粗糙度e\D的函数。持液率Hl表示气液两相流动中液体所占的单位断容积份额。Hl=Al/A。可见持液率实质上是指在两相流动的过流断面上液相体积所占过流断面总体积的份额单位时间内流过过流断面的两相混合物的质量和体积之比称为气液混合物流动密度也叫无滑脱混合密度。在气液两相管流中由于两相间的密度差会产生气相超越液相的相对流动现象即滑脱现象。滑脱现象将增大气液混合密度从而增大混合物的重力消耗。因为滑脱而产生的附加压力损失叫滑脱损失。表观速度定义：假设某相单独充满管子流动时的速度。定义式：vsg＝qg／AvsL＝qL／Avsg----气相表观速度vsL----液相表观速度滑脱持液率定义：气液不存在滑脱时的持液率。实际是不存在的。定义式：λL＝qL／(qL＋qg)＝vsL／(vsL＋vsg)气液混合物密度ρm＝ρLHL＋ρg(1－HL)无滑脱混合物密度：ρn＝ρLλL＋ρg(1－λL)真实速度vg＝qg／Ag＝qg／(1-HL)AvL＝qL／AL＝qL／HLA混合物速度定义式：vm＝(qL＋qg)／A＝vsL＋vsg滑脱速度定义：气液相真实速度之差。定义式：vs＝vg－vL＝vsg／(1-HL)－vsL／HL当vs＝0时：HL＝λL气藏驱动方式的类型气压驱动弹性水驱刚性水驱井中液体来源：地层中的游离水或烃类凝析液与气体一起渗流进入井筒；地层中含有水汽的天然气流入井筒由于热损失使温度沿井筒逐渐下降出现凝析水。气井排水采气原理：当气井自身能量不足以将井中液体带出地面时通过人为地向气井补充能量使气井中的液体排除地面。气井开始积液时井筒内气体的最低流速称为气井携液临界流速对应的流量称为气井携液临界流量。临界流速分析：压力越低临界流速越大。低压气井临界流速大更易积液优选油管尺寸：油管直径越大气井产量越高；油管直径越小由于会提高天然气流速举升液滴的效率也越高。适用条件：流态属雾流泡沫排水采气的机理：泡沫效应；分散效应；减阻效应；洗涤效应起泡剂类型：离子型（主要是阴离子型）；非离子型；两性表面活性剂；高分子聚合物表面活性剂等临界胶束浓度（C.M.C）胶束是指两亲性分子在水或非水溶液中趋向于聚集（缔合或相变）。所有性质在临界胶束浓度以上都存在转折。天然气水合物（Gashydrates）是在石油和天然气开采、加工和运输过程中在一定温度和压力下天然气中的某些烃组分与液态水形成的冰雪状物质。生成条件气体水合物既可在低于摄氏零度的温度条件下形成也可在零度以上温度环境下存在。水合物具有比其它冷凝相气体如液化气低十几倍的平衡压力当温度达到气体水合物生成温度的临界值时即使气体不能液化仍可生成水合物。防止天然气水合物生成的方法：l）固体吸附剂吸附法2）液体吸收法3）冷却法4）天然气加热5）加入水合物抑制剂第二章天然气的主要物性参数天然气