采氣工程題庫答案1.doc

采氣工程題庫答案一、名詞解釋：1天然氣的凈熱值：從天然氣高熱值中減去實際上不能利用的汽化潛熱所剩余的熱值。2.氣井工作制度：適應氣井產層地質特征和滿足生產需要時,氣井產量和生產壓差應遵循的關系。3.天然氣礦場集輸：將氣田各氣井生產的天然氣，經分離、調壓和計量后集中起來輸送到天然氣處理廠或直接進入輸氣干線的全過程。4.流出系數：通過節(jié)流后的體積流量與理論值的比值。5.露點：指在一定的壓力下天然氣中水蒸汽開始冷凝結露的溫度。6.氣井系統 ：采出流體從儲層供給邊界到計量分離器的整個流動過程。7. 天然氣的燃燒熱值：單位體積或單位質量天然氣燃燒時所發(fā)出的熱量。8.氣井合理產量：對一口氣井有相對較高的產量，在該產量下有一定穩(wěn)產時間的產量。9.采氣井場流程：氣井采出的含有液（固）體雜質的高壓天然氣變?yōu)檫m合礦場輸送的合格天然氣的各種設備組合。10.可膨脹性系數： 是一個經驗表達式，用以修正天然氣流經孔板時因速度變化而引起的流量變化。11.水合物 ：是一種由水分子和碳氫氣體分子組成的結晶狀固態(tài)簡單化合物12.氣井系統分析：把氣流從地層到用戶的流動作為一個研究對象，對全系統的壓力損耗進行綜合分析。13.天然氣的組成：組成天然氣的各組分在天然氣中所占數量的百分比。14.凝析氣井：在地下深處高溫高壓條件下呈氣態(tài)，經采到地面后，由于溫度、壓力降低，部分氣體凝結為液態(tài)的氣井。15.流通能力 ：當閥前后壓差為0.101MPa，密度為1g/cm3的流體每小時通過閥的體積流量數。16.排水采氣 ：排除井筒積液，降低井底回壓，增大井下壓差，提高氣井帶水能力和自噴能力，確保產水水氣井正常采氣的生產工藝。17.飽和含水氣量：在一定條件下，天然氣與液態(tài)水平衡時的含水汽量。18. Inflow Performance Relationship：在地層壓力不變的條件下，井底流壓與相應產氣量之間的關系曲線。19.臨界流動：流體在油嘴孔道里被加速到聲速時的流動狀態(tài)。20.低壓氣井：地層壓力與氣層中部等高度靜水柱壓力之比小于0.8 的氣井。21.節(jié)流效應（焦耳-湯母遜效應）：高壓氣體通過節(jié)流后成為低壓氣流，氣體溫度要發(fā)生變化，溫度變化的范圍隨氣體性質、節(jié)流前后的壓差大小以及氣體節(jié)流前壓力、溫度等因素而定。22.露點降：在同一壓力下，被水汽飽和的天然氣露點溫度與經過脫水裝置后同一氣流露點的溫度之差。23. Outflow Performance Relationship ：在一定的地層壓力下，井口流動壓力與產氣量之間的關系曲線。24.滑脫損失：由于滑脫而產生的附加壓力損失。25.高含硫氣井 ：根據SY/T6168-1995 “氣藏分類”，產出的天然氣中硫化氫體積百分含量為210 %的氣井。26.泡沫排水采氣 ：從井口向井底注入某種能夠遇水起泡的表面活性劑（稱為泡沫助采劑），井底積水與起泡劑接觸后，借助天然氣流的攪動，產生大量的較穩(wěn)定的低密度含水泡沫，泡沫將井底積液攜帶到地面，從而達到排水采氣的目的。27.絕對濕度：每1m3 天然氣中所含水蒸氣的克數。28.TPR 曲線 ：在pwf=c，d=c 的條件下，井口油壓與產量的關系曲線。29.滑脫現象：在氣液兩相管流中，由于兩相間的密度差而產生氣相超越液相的相對流動現象。30.氣井攜液臨界流量:氣井開始積液時，井筒內氣體的最低流速稱為氣井攜液臨界流速，對應的流量稱為氣井攜液臨界流量。四、問答題：1、試述泡沫排水采氣的工藝原理，適用條件及優(yōu)缺點？答：泡沫排水采氣工藝原理：將表面活性劑從攜液能力不足的生產井井口注入井底，借助于天然氣氣流的攪拌作用，使之與井底積液充分接觸，從而減小液體表面張力，產生大量的較穩(wěn)定的含水泡沫，減少氣體滑脫量，使氣液混合物密度大大降低，以大幅度降低自噴井油管內的摩阻損失和井內重力梯度。泡沫將井底積液攜帶到地面，從而達到排水采氣的目的。適應條件：適用于弱噴及間噴產水井的排水，最大排水量 120m3/d，最大井深3500m；可用于低含硫氣井；屬下列條件之一的氣水井不宜選作泡排井：油管下得太淺的氣水井；氣井油套管互不連通或油管串不嚴密的氣水井；水淹停產氣井；水氣比大的氣水井不適宜于泡排。優(yōu)缺點：施工和管理簡便，經濟成本低，可用于弱噴及間噴產水井。2、試述氣井出水的原因？氣井出水對氣井生產有何危害？（5 分）答：出水原因：氣井生產工藝不合理；原始氣水界面距井底的高度與水體的質量；氣水接觸面已推進到氣井井底，不可避免地要產地層水；氣層非均質性及氣層孔縫結構。危害：氣藏出水后，在氣藏產生分割，形成死氣區(qū)，加之部分氣井過早水淹，使最終采收率降低；氣井產水后，降低了氣相滲透率，氣層受到傷害，產氣量迅速下降，遞降期提前；氣井產水后，由于在產層和自噴管柱內形成氣水兩相流動，壓力損失增大，從而導致單井產量迅速遞減，氣井自噴能力減弱，逐漸變?yōu)殚g歇井，最終因井底嚴重積液而水淹停產；氣井產水將降低天然氣質量，增加脫水設備和費用，增加了天然氣開產成本。3、差壓式流量計有哪些因素影響天然氣的流出系數，他們是如何影響的？答：天然氣的流出系數C=f（安裝條件、節(jié)流裝置和取壓方式、直徑比、雷諾數），直接影響流量計算的準確性。直徑比：愈小，使C值也愈小，反之，愈大，使C值也愈大。雷諾數 Re ：Re 愈小，即摩擦力大，流束收縮截面增大，C 就大；Re 愈大，流束收縮截面減小,C 就小孔板裝反，流束在進入孔口時不發(fā)生收縮，從而使流出系數 C 增大標準孔板入口邊緣不尖銳：將使C增大。測量管壁粗糙程度：測量管壁粗糙將使C增大。4、試述旋風式分離器的結構和工作原理？答：旋風式分離器的結構：由筒體、錐形管、螺旋葉片、中心管、積液包等組成。旋風式分離器的工作原理：利用離心力原理分離液(固)體雜質的。天然氣和被分離液體沿分離器筒體切線方向以一定速度進入分離器，并沿筒體內壁作旋轉運動，在其離心力作用下，達到氣液分離目的。5、天然氣的脫水方法有哪些？在甘醇脫水法中為什么常用三甘醇作為脫水劑？答：天然氣脫水的方法有溶劑吸收法、固體吸附法、直接冷卻法和化學反映法，應根據具體的工況，對各種方法進行技術經濟評價，選取最優(yōu)的天然氣脫水技術。常用的三甘醇在露點降、能耗、投資、環(huán)境問題方面均較其他的脫水溶劑更具價值，所以綜合性的選用了三甘醇。6、簡述影響氣井出水早遲的主要因素？1)井底距原始氣水界面的高度：在相同條件下，井底距氣水界面越近，氣層水到達井底的時間越短。2)氣井生產壓差：隨著生產壓差的增大，氣層水到達井底的時間越短。3)氣層滲透性及氣層孔縫結構：氣層縱向大裂縫越發(fā)育，底水達到井底的時間越短。4)邊底水水體的能量與活躍程度。7、簡述氣井出水的三個明顯階段1)預兆階段：氣井水中氯根含量明顯上升，由幾十上升到幾千、幾萬mg/l，壓力、氣產量、水產量無明顯變化。2)顯示階段：水量開始上升，井口壓力、氣產量波動。3)出水階段：氣井出水增多，井口壓力、產量大幅度下降。8、簡述有邊、底水氣藏氣井的治水措施？答：出水的形式不一樣，采取的相應措施，歸納起來有控、堵、排三個方面。(1)控水采氣1）對水的控制是通過控制氣帶水的最小流量或控制臨界壓差來實現，一般通過控制井口節(jié)流閥或井口壓力來實現。2）以底水錐進方式活動的未出水氣井，可通過分析氯根，利用單井系統分析曲線，確定臨界產量(壓差)，控制在小于此臨界值下生產，確保底水不錐進井底，保持無水采氣期。(2)堵水對水竄型氣層出水，應以堵為主，通過生產測井搞清出水層段，把出水層段封堵死；對水錐型出水氣井，先控制壓差，延長出水顯示階段。在氣層鉆開程度較大時，可封堵井底，使人工井底適當提高，把水堵在井底以下。(3)排水采氣9、含硫氣井開采的關鍵工藝技術是什么？在含硫氣井的開采中應注意哪些問題？答：含硫氣藏的開采所需的關鍵工藝技術選擇好具有良好抗腐蝕性能的金屬材料；深度分離凈天然氣中的硫化物；含硫的廢油、廢水、廢氣的綜合治理；脫硫凈化及酸氣回收。注意問題：硫化氫的劇毒性、腐蝕性、元素硫沉積10、差壓式流量計，孔板裝直徑比及雷諾數的變化對流出系數有何影響？由此會使計量氣量與實際氣量有何偏差？答：直徑比：愈小，使 值也愈小，反之，愈大，使 值也愈大。雷諾數 Re ：Re 愈小，即摩擦力大，流束收縮截面增大， 就大；Re 愈大，流束收縮截面減小， 就小。流出系數 愈大，通過孔板流量計的實際氣量大于計量氣量。11、簡述無水氣藏氣井和邊底水不活躍氣井的開采特征及開采工藝措施？答：開采特征：(1)氣井的階段開采明顯。這類氣藏氣井生產可分：產量上升階段、穩(wěn)產階段、遞減階段。(2)氣井有合理產量(3)氣井穩(wěn)產期和遞減期的產量、壓力能夠預測；(4)采氣速度只影響氣藏穩(wěn)產期的時間長短，而不影響最終采收率開采工藝措施：(1)可以適當采用大壓差采氣。(2)正確確定合理的采氣速度氣藏應有合理的采氣速度，在此基礎上制定各井合理的工作制度，安全平穩(wěn)采氣。(3)充分利用氣藏能量。1)調整地面設備：2)周期性降壓排除井底積液12、簡述低壓氣藏氣井的開采工藝措施？答： 1）高、低壓分輸工藝；2）使用天然氣噴射器助采工藝3）建立壓縮機站；4)降阻增壓技術；5)負壓采氣技術13、簡述氣井生產動態(tài)分析內容？答：分析氣井配產方案和工作制度是否合理；分析氣井生產有無變化及變化的原因；分析各類氣井的生產特征和變化規(guī)律，進一步查清氣井的生產能力， 預測氣井未來產量和壓力變化，氣井見水和水淹時間等；分析氣井增產措施及效果；分析井下和地面采輸設備的工作狀況。14、簡述節(jié)點系統分析的用途（4 分）答：（1）對已開鉆的新井，根據預測的流入動態(tài)曲線，選擇完井方式及有關參數，確定油管尺寸、合理的生產壓差；（2）對已投產的生產井，能迅速找到限制氣井產量的不合理因素，提出有針對性的改造及調整措施，使之達到合理的利用自身能力，實現穩(wěn)產、高產；（3）優(yōu)選氣井在一定生產狀態(tài)下的最佳控制產量；（4）確定氣井停噴時的生產狀態(tài)，從而分析氣井的聽噴原因；（5）確定排水采氣時機，優(yōu)選排水采氣方式；（6）對各種產量下的開采方式進行經濟分析，尋求最佳方案和最大經濟效益；（7）選用某一方法（如產量遞減曲線分析方法），預測未來氣井的產量隨時間的變化；（8）可以使生產人員很快找出提高氣井產量的途徑。15、簡述節(jié)點系統分析的步驟答：（1）建立模型；（2）根據確定的分析目標選定解節(jié)點；（3）完成各個部分數學模型的靜動態(tài)生產資料的擬合，繪制流入流出動態(tài)曲線；（4）求解流入流出動態(tài)曲線的協調點；（5）完成確定目標的敏感參數優(yōu)化分析。16、簡述天然氣開采過程中，如何防止爆炸的發(fā)生？（5 分）答：為了杜絕天然氣爆炸事故，確保人身及設備的安全，在生產中應采取一定的安全措施，例如采輸氣站、加壓站等建筑物應通風良好；各種照明、電器設備應有防爆裝置；管線和設備在使用前應進行吹掃等。17、簡述天然氣中的雜質及對生產的危害？答：天然氣的雜質：液體雜質，包括油和水，固體雜質包括泥、沙、灰塵。危害: 使管線輸氣能力下降，含硫地層水低管線的腐蝕固體雜質在高速流動中對管壁的沖蝕，（4）使天然氣的流量計量不準。18、簡述水合物的產生條件及對生產的危害。答：生成條件：（1）有自由水的存在，天然氣的溫度必須等于或低于天然氣中水的露點；（2）高壓低溫，體系溫度必須達到水合物的生成溫度；（3）除此之外，高流速、壓力波動、氣體擾動等因素危害：降低氣井產能，造成停產事故；易在管道輸送中形成水塞，增大阻力，浪費動力；與酸性氣體H2S、CO2 等加劇對金屬管線的腐蝕。20、簡述氣井的合理產量的確定原則答：氣藏保持合理采氣速度原則；氣井井身結構不受破壞原則；氣井出水期晚，不造成早期突發(fā)性水淹；平穩(wěn)供氣、產能接替的原則；合理產量與市場需求協調的原則。21、簡述選擇氣井合理的工作制度原則答： 1）在最小地層能量損失條件下，獲得最大允許采氣量；2）在整個采氣過程中的壓力損失分配合理；3）達到能源保護和安全規(guī)范的要求22、簡述確定氣井工作制度時應考慮的因素答：1)地質因素（1）地層巖石膠結程度;（2）地層水的活躍程度2)影響氣井工藝制度的采氣工藝因素（1）天然氣在井筒中的流速防止液體在井筒中聚積。（2）水化物的形成為防止井內氣體水化物的生成，應在高于水化物形成的溫度條件下生產，以保證生產穩(wěn)定。3)影響氣井工作制度的井身技術因素（1）套管內壓力的控制生產時的最低套壓，不能低于套管被擠毀時的允許壓力，以防套管被擠壞。（2）油管直徑對產量的限制不合適的油管將影響氣井的正常采氣。（3）凝析壓力如為防止凝析油在地層中凝析出，井底流壓應高于凝析油析出的露點壓力4)影響氣井工作制度的其它因素主要有用戶用氣負荷的變化，氣藏采氣速度的影響，輸氣管線壓力的影響等因素都可能影響氣井產量和工藝制度。23、凝析氣藏的開采特點和開發(fā)方式。答：凝析氣藏的開采特點： 凝析氣的反轉凝析和再蒸發(fā) ；凝析氣藏埋藏深、溫度高、壓力高；富含腐蝕性流體 ；凝析氣藏類型復雜；凝析氣藏開采方式的多樣化對生產的影響。開發(fā)方式：衰竭式、回注干氣式、部分回注干氣和注N2、CO2 等。24、在含硫氣井生產中，有那些方法來防止硫化氫腐蝕？答：選擇合適的抗H2S 材料。采用合理的結構和制造工藝。選用緩蝕劑保護含硫氣井油套管和采輸設備26、簡述在井場上有哪些防止和清除水合物的方法？答：（1）提高天然氣的流動溫度；（2）降低壓力至水合物的生成壓力以下；（3）脫出天然氣中的水分；（4）向天然氣中加入抑制劑。27、解釋天然氣的含水氣量與壓力、溫度的關系？答：在壓力一定時，溫度上升，天然氣的含水氣量上升。在溫度一定時，壓力上升，天然氣的含水氣量下降。29、寫出氣田、凝析氣田的開發(fā)方案編制流程答：氣藏描述，包括氣藏靜態(tài)地質研究，如區(qū)域地質及油氣田概況，構造，儲層空間，流體性質，滲流物理特征，地層壓力和地層溫度，氣藏動態(tài)地質研究，如氣藏壓力系統，試井分析，試采分析，然后結合國內外同類氣田開發(fā)經驗，通過溶積法計算儲量，再進行開發(fā)方案的設計，然后在進行氣藏數值模擬和對比方案技術指標計算及技術經濟分析和方案優(yōu)選，并提出實施要求。30、寫出氣藏分析的主要技術答：地震技術、地球物理測井監(jiān)測技術、地球化學檢測技術、水動力學和氣藏數值模擬。31、簡述氣藏的驅動方式及確定氣藏驅動方式的主要因素答：（1）驅動方式 ：氣壓驅動、彈性水驅、剛性水驅；（2）主要因素：地質因素（原始地層壓力，含氣區(qū)和供水區(qū)的言行和儲集層物性特征，含水區(qū)的均質程度和連續(xù)性，氣水界面附近的情況）；工藝因素（采氣因素，開發(fā)方式）。32簡述泡沫排水采氣泡沫劑助采的助采機理？答：泡沫劑的助采機理是通過：泡沫效應、分散效應、減阻效應