西南石油大《天然氣工程》測試題（兩套）及答案

《天然氣工程》測試題（A）

考試時間

專業(yè)

成績

學

號

姓名

一、名詞解釋（每小題2.5分，共15分）1、氣井的IPR曲線2、節(jié)點3、天然氣的偏差系數(shù)4、相平衡5、天然氣水合物6、微分節(jié)流效應二、填空（每空0.5分，共20分）1、天然氣的組成有

、

、

三種表示方法，其中

和

相等。2、如果氣井生產(chǎn)系統(tǒng)中節(jié)點一般包括

、

。3、常用的產(chǎn)能試井方法有

、

、

。4、我國工程計算中采用的地面標準壓力和溫度為

MPa和

℃。5、普通節(jié)點分析中，若節(jié)點選在井口，當油管直徑變化時，

曲線要改變，

曲線不變。6、在等溫閃蒸計算的時候，需要同時滿足

平衡和

平衡條件。7、氣井的基本完井方式有

、

、

。8、當油氣體系相態(tài)變化處于露點狀態(tài)時，其相平衡的物質(zhì)量平衡關(guān)系表現(xiàn)為平衡氣相的摩爾分量V→_____；平衡液相的摩爾分量L→_____。9、絕熱節(jié)流過程的重要特征是節(jié)流前后的_____相等。10、氣體沿油管舉升的流動的過程中，油管的壓力損失主要包括

、

。11、天然氣計量分為

、

、

三級。12、在氣井的指數(shù)式產(chǎn)能方程中，影響系數(shù)C的主要因素是

、

。13、氣井產(chǎn)能試井有

和

兩種測試順序，流量從小到大進行測試為

。14、氣井攜液臨界流量的應用包括

、

。15、S和Dqsc都表示表皮系數(shù)，前者反映

變化的影響，后者反映

變化的影響。16、天然氣輕烴回收地面工藝流程的基本操作單元有

、

、

、

。三、簡答題（共20分）1、天然氣水合物的生成條件是什么？預防天然氣水合物生成的主要方法有哪些？（4分）2、對于定容干氣藏儲量的容積法和物質(zhì)平衡法計算儲量是否相同？原因是什么？（4分）3、利用p—T相圖說明，凝析氣藏在開發(fā)過程中可能經(jīng)歷的相態(tài)變化，要求作圖說明。（4分）4、簡述函數(shù)節(jié)點分析和普通節(jié)點分析求解協(xié)調(diào)點的差異？（4分）5、對低壓低產(chǎn)氣井，主要有哪兩種排水采氣方法？基本原理是什么？（4分）四、分析題（10分）對一個由地層、井筒組成的氣井生產(chǎn)系統(tǒng)，利用節(jié)點分析方法說明井底氣嘴直徑與產(chǎn)能的關(guān)系。要求寫出分析步驟，作出分析圖。五、計算題（35分）1、某氣井地面氣嘴的直徑d=10mm，天然氣相對密度，氣嘴上游壓力溫度分別為p1=3.6MPa，T1=3400K，相應的氣體偏差系數(shù)Z1=0.92，氣體絕熱指數(shù)k=1.25。地面標準條件為psc=0.101325MPa，Tsc=2930K。求氣嘴下游壓力為p2=2.85MPa時通過氣嘴的流量。（10分）（公式1）（公式2）

2、已知某氣藏天然氣的組成等有關(guān)參數(shù)如表2，試計算其視分子量、相對密度、視臨界溫度、視臨界壓力。（10分）表2

某氣藏天然氣的組成數(shù)據(jù)表組分摩爾組成分子量臨界溫度(oK)臨界壓力（MPa）C191.9016.04190.64.600C26.3830.07305.44.884C31.3244.10369.84.345iC40.0358.12408.13.648nC40.1758.12425.23.800iC50.0772.15433.83.302nC50.0772.15469.63.374C6+0.0695.43498.72.9723、已知某氣井修正等時試井數(shù)據(jù)如表1所示。求氣井的指數(shù)式產(chǎn)能方程和目前的AOF。(15分)表1

某氣井修正等時試井測試數(shù)據(jù)時間階段壓力（MPa）日產(chǎn)氣量（104m3/d）開始結(jié)束1995.11.9.10:30-11.12.10:00初關(guān)井原始地層壓力30.9130MPa

11.12.10:00-11.13.10:00第一種工作制度30.251529.91301.532011.13.10:00-11.14.10:00關(guān)井29.913030.2606

11.14.10:00-11.15.10:00第二種工作制度30.260629.50022.974411.15.10:00-11.16.10:00關(guān)井29.500230.2474

11.16.10:00-11.17.10:00第三種工作制度30.247428.91144.507511.17.10:00-11.18.10:00關(guān)井28.911430.2139

11.18.10:00-11.19.10:00第四種工作制度30.213928.17646.01111.19.10:00-11.20.10:00關(guān)井28.176430.1674

11.20.10:00-11.29.10:00延續(xù)生產(chǎn)30.167429.26362.996911.29.10:00-96.1.28.9:30終關(guān)井29.263630.3488

《天然氣工程》測試題（A）答案

考試時間

專業(yè)

成績

學

號

姓名

一、名詞解釋（每小題2.5分，共15分）1、氣井的IPR曲線氣井的井底壓力與產(chǎn)量的變化關(guān)系曲線2、節(jié)點：就是一個位置的概念，為進行系統(tǒng)分析必須設(shè)置的。3、天然氣的偏差系數(shù)一定數(shù)量的天然氣，在相同壓力溫度下，實際體積和理想體積之比4、相平衡在一定壓力溫度下，氣液兩相同時達到物料平衡和熱力學平衡，體系中任何組分進入氣相與進入液相的分子數(shù)應相等，是一動態(tài)平衡。5、天然氣水合物在一定溫度和壓力下天然氣中的某些烴組分與液態(tài)水形成的冰雪狀物質(zhì)。6、微分節(jié)流效應節(jié)流時，微小壓力變化所引起的溫度變化。二、填空（每空0.5分，共20分）1、天然氣的組成有

摩爾、

體積

、質(zhì)量

三種表示方法，其中

摩爾

和

體積相等。2、如果氣井生產(chǎn)系統(tǒng)中節(jié)點一般包括

普通節(jié)點

、

函數(shù)節(jié)點

。3、常用的產(chǎn)能試井方法有

回壓試井

、

等時試井

、

改進的等時試井。4、我國工程計算中采用的地面標準壓力和溫度為

0.10

MPa和

20

℃。5、普通節(jié)點分析中，若節(jié)點選在井口，當油管直徑變化時，

流入

曲線要改變，

流出

曲線不變。6、在等溫閃蒸計算的時候，需要同時滿足

物料

平衡和

熱力學

平衡條件。7、氣井的基本完井方式有

裸眼

、

射孔

、射孔礫石襯管。8、當油氣體系相態(tài)變化處于露點狀態(tài)時，其相平衡的物質(zhì)量平衡關(guān)系表現(xiàn)為平衡氣相的摩爾分量V→__1_；平衡液相的摩爾分量L→_0__。9、絕熱節(jié)流過程的重要特征是節(jié)流前后的__焓___相等。10、氣體沿油管舉升的流動的過程中，油管的壓力損失主要包括

重力

、

摩阻

。11、天然氣計量分為

一級計量

、

二級計量

、

三級計量

三級。12、在氣井的指數(shù)式產(chǎn)能方程中，影響系數(shù)C的主要因素是

粘度

、

偏差系數(shù)。13、氣井產(chǎn)能試井有

正序

和

反序

兩種測試順序，流量從小到大進行測試為

正序

。14、氣井攜液臨界流量的應用包括確定氣井能否連續(xù)排液

、

優(yōu)選油管尺寸。15、S和Dqsc都表示表皮系數(shù)，前者反映井底附近滲透率變化的影響，后者反映

井底流量變化的影響。16、天然氣輕烴回收地面工藝流程的基本操作單元有常溫高壓分離器

、換熱器

、

淺冷分離器

、

深冷分離器。三、簡答題（共20分）1、天然氣水合物的生成條件是什么？預防天然氣水合物生成的主要方法有哪些？（4分）答：生成條件（1）天然氣中充分飽和水或有游離態(tài)的水存在。（2）高壓（3）低溫防止方法（1）除去天然氣中的水（2）降壓（3）升溫（4）加抑制劑2、對于定容干氣藏儲量的容積法和物質(zhì)平衡法計算儲量是否相同？原因是什么？（4分）答：

不相同，物質(zhì)平衡方程計算動態(tài)儲量，容積法計算的靜態(tài)儲量。3、利用p—T相圖說明，凝析氣藏在開發(fā)過程中可能經(jīng)歷的相態(tài)變化，要求作圖說明。（4分）1-2：單一氣相；2-3：等溫逆行凝析、等溫逆行蒸發(fā)；2-5：等壓逆行凝析、等壓逆行蒸發(fā)；3-4：油氣兩相區(qū)；

4以外：單一氣相4、簡述函數(shù)節(jié)點分析和普通節(jié)點分析求解協(xié)調(diào)點的差異？（4分）答：普通節(jié)點分析求解協(xié)調(diào)點時，計算流入、流出動態(tài)曲線繪制在圖中，流入、流出動態(tài)曲線的交點為協(xié)調(diào)點；函數(shù)節(jié)點分析計算流入、流出動態(tài)曲線之后要做出兩者的差示曲線，進而得到不同條件下的協(xié)調(diào)點5、對低壓低產(chǎn)氣井，主要有哪兩種排水采氣方法？基本原理是什么？（4分）答：泡沫排水采氣和柱塞氣舉它們的基本原理如下：泡沫排水采氣：將表面活性劑注入井底，借助于天然氣流的攪動，與井底積液充分接觸，產(chǎn)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上來，從而達到采氣的目的。柱塞氣舉：柱塞作為一種固體的封隔界面，將舉升氣體和被舉升的液體載分開，減少氣體竄流和液體回落，提高氣體的舉升效率。四、分析題（10分）對一個由地層、井筒組成的氣井生產(chǎn)系統(tǒng)，利用節(jié)點分析方法說明井底氣嘴直徑與產(chǎn)能的關(guān)系。要求寫出分析步驟，作出分析圖。答：分析步驟：（1）取井下氣嘴為解節(jié)點。流入部分為地層外邊界至井下氣嘴，總的壓力損失不包括氣嘴本身的壓力損失，流出部分包括井口到井下氣嘴，總壓力損失不包括氣嘴本身的損失，解節(jié)點本身有壓力損失。（2）計算流入動態(tài)曲線。假設(shè)一系列產(chǎn)量，對每一個產(chǎn)量，根據(jù)地層壓力和產(chǎn)能方程，計算井底壓力；由井底壓力和單相氣體垂直管流計算方法，計算氣嘴處壓力，即流入節(jié)點壓力。（3）計算流出動態(tài)曲線。假設(shè)一系列產(chǎn)量，對每一個產(chǎn)量，根據(jù)井口壓力和和單相氣體垂直管流計算方法，計算氣嘴處壓力，即流出節(jié)點壓力。（4）繪制流入流出曲線（5）計算并繪制差示曲線（6）計算氣體本身的壓降與產(chǎn)量的關(guān)系曲線（7）求解的協(xié)調(diào)點（8）將氣嘴直徑與產(chǎn)量的關(guān)系作圖五、計算題（35分）1、解：

0.55

0.79〉0.55屬于亞臨界流=3.99（萬方）2、解：

17.52=0.6048=4.610（MPa）=201.3(k)3、解：指數(shù)式產(chǎn)能方程分析：prpwfqgpr^2-pwf^2lg(pr^2-pwf^2)lgq30.256129.91301.532020.64101.31470.185330.254029.50022.974445.04271.65360.473430.230728.91144.507578.02311.89220.653930.190728.17646.0110117.56582.07030.778930.258129.26362.996959.19431.77230.4767

方法1：通過數(shù)據(jù)點計算可以得到不同的結(jié)果N的取值如下：0.85020.81160.78580.75670.7333

0.7021

把n帶入公式可以得到0.11680.13130.14200.16680.1823

0.2116

指數(shù)式產(chǎn)能方程為：，，，，，絕對無阻流量:

(104m3/d)=(104m3/d)

=(104m3/d)

=31.203(104m3/d)

=21.020(104m3/d)

=27.940(104m3/d)

=(104m3/d)

《天然氣工程》測試題（B）

考試時間

專業(yè)

成績

學

號

姓名

一、名詞解釋（每小題2.5分，共15分）1、產(chǎn)能試井2、普通節(jié)點3、閃蒸分離4、天然氣水合物5、單儲系數(shù)6、積分節(jié)流效應二、填空（每空0.5分，共20分）1、在相平衡時，體系中某種組分在一相當中的

與它在另外一相中

相等。2、如果氣井生產(chǎn)系統(tǒng)中取8個節(jié)點，普通節(jié)點一般包括

、

、

、

。函數(shù)節(jié)點一般包括

、

、

、

。3、天然氣脫水的基本方法有

、

、

。4、TEG（三甘醇）脫水裝置的工藝計算內(nèi)容包括

、

、

、

四個部分。5、常用的產(chǎn)能試井方法有

、

、

。6、天然氣的組成有

、

、

三種表示方法，其中

和

相等。7、絕熱節(jié)流過程的重要特征是節(jié)流前后的_____相等。8、氣體沿油管舉升的流動的過程中，油管的壓力損失主要包括

、

。9、天然氣計量分為

、

、

三級。10、在氣井的指數(shù)式產(chǎn)能方程中，影響系數(shù)C的主要因素是

、

。11、氣井產(chǎn)能試井有

和

兩種測試順序，流量從小到大進行測試為

。12、在等溫閃蒸計算的時候，需要同時滿足

平衡和

平衡條件。13、S和Dqsc都表示表皮系數(shù)，前者反映

變化的影響，后者反映

變化的影響。三、簡答題（共25分）1、排水采氣的基本原理是什么？（3分）2、寫出定容干氣藏儲量的容積法和物質(zhì)平衡法計算公式，并分析儲量是否相同？原因是什么？（4分）3、常規(guī)回壓試井的步驟并做出qsc-t和pwf-t圖；？（4分）4、利用p—T相圖說明，凝析氣藏在開發(fā)過程中可能經(jīng)歷的相態(tài)變化，要求作圖說明。（5分）5、函數(shù)節(jié)點分析步驟？（5分）6、如何預防生成天然氣水合物。（4分）四、分析題（10分）對一個由地層、井筒組成的氣井生產(chǎn)系統(tǒng)，利用節(jié)點分析方法說明井底氣嘴直徑與產(chǎn)能的關(guān)系。要求寫出分析步驟，作出分析圖。五、計算題（27分）1、已知某氣藏天然氣的組成等有關(guān)參數(shù)如表2，試計算其視分子量、相對密度、視臨界溫度、視臨界壓力。（8分）表2

某氣藏天然氣的組成數(shù)據(jù)表組分摩爾組成分子量臨界溫度(oK)臨界壓力（MPa）C191.9016.04190.64.600C26.3830.07305.44.884C31.3244.10369.84.345iC40.0358.12408.13.648nC40.1758.12425.23.800iC50.0772.15433.83.302nC50.0772.15469.63.374C6+0.0695.43498.72.972

2、

某氣井2000年6月7日至6月9日進行了回壓試井，測試前求得關(guān)井地層壓力為45MPa，氣藏溫度為83.14℃，天然氣的擬臨界溫度和擬臨界壓力分別為245.5K和4.5MPa。開井測試數(shù)據(jù)如下表所示，求該氣井的指數(shù)式產(chǎn)能方程（12分）點序井口壓力Ptf（MPa）井底壓力Pwf（MPa）產(chǎn)氣量m3/d01234544.80042.26041.34540.26139.26737.921454443424139058006100700078009000

3、已知：氣嘴直徑d=10mm，壓縮因子Z1=0.88，天然氣比重

g=0.69，氣嘴上游壓力溫度分別為P1=4.6Mpa、T1=341K，K=1.25。求氣嘴下游壓力P2=1.0MPa時氣體通過的流量。（10分）《天然氣工程》測試題（B）答案

考試時間

專業(yè)

成績

學

號

姓名

一、名詞解釋（每小題2.5分，共15分）1、產(chǎn)能試井：地層壓力一定，以不同的井底流動壓力測試氣井的產(chǎn)氣量2、普通節(jié)點：流體通過節(jié)點時，節(jié)點本身不產(chǎn)生與流量有關(guān)的壓降。3、閃蒸分離：將地層流體一次釋放到分離條件下的測試4、天然氣水合物：在一定溫度和壓力下天然氣中的某些烴組分與液態(tài)水形成的冰雪狀物質(zhì)。5、單儲系數(shù)：單位儲層厚度上的產(chǎn)量。6、積分節(jié)流效應：有限壓力變化所引起的溫度變化。二、填空（每空0.5分，共20分）1、在相平衡時，體系中某種組分在一相當中的逸度與它在另外一相中

逸度

相等。2、如果氣井生產(chǎn)系統(tǒng)中取8個節(jié)點，普通節(jié)點一般包括

分離器

、

井口

、

平均井底靜壓

、

井底流壓

。函數(shù)節(jié)點一般包括

氣嘴

、

安全閥、

限流裝置、

管柱

。3、天然氣脫水的基本方法有溶劑吸收法

、

固體吸附法

、

直接冷卻法和化學反應法

。4、TEG（三甘醇）脫水裝置的工藝計算內(nèi)容包括進塔貧甘醇濃度（吸收劑的濃度）

、

貧甘醇溶劑用量(循環(huán)量)

、

吸收塔塔板數(shù)（塔板）

、

甘醇吸收塔的選型和塔徑

四個部分。5、常用的產(chǎn)能試井方法有

回壓試井

、

等時試井

、

改進的等時試井。6、天然氣的組成有

摩爾、

體積

、質(zhì)量

三種表示方法，其中

摩爾

和

體積相等。7、絕熱節(jié)流過程的重要特征是節(jié)流前后的___焓__相等。8、氣體沿油管舉升的流動的過程中，油管的壓力損失主要包括重力

、

摩阻

。9、天然氣計量分為

一級計量

、

二級計量

、

三級計量

三級。10、在氣井的指數(shù)式產(chǎn)能方程中，影響系數(shù)C的主要因素是粘度

、

偏差系數(shù)。11、氣井產(chǎn)能試井有正序

和

反序

兩種測試順序，流量從小到大進行測試為正序。12、在等溫閃蒸計算的時候，需要同時滿足

物料

平衡和

熱力學平衡條件。13、S和Dqsc都表示表皮系數(shù)，前者反映井底附近滲透率變化的影響，后者反映

井底流量變化的影響。三、簡答題（共25分）1、排水采氣的基本原理是什么？（3分）答：當氣井自身能量不足以將井中液體帶出地面時，通過人為地向氣井補充能量，使氣井中的液體排除地面。2、寫出定容干氣藏儲量的容積法和物質(zhì)平衡法計算公式，并分析儲量是否相同？原因是什么？（4分）答：容積法和物質(zhì)平衡法

不相同，物質(zhì)平衡方程計算動態(tài)儲量，容積法計算的靜態(tài)儲量。3、常規(guī)回壓試井的步驟并做出qsc-t和pwf-t圖；？（4分）答：（1）關(guān)井測壓（2）開井試井4、利用p—T相圖說明，凝析氣藏在開發(fā)過程中可能經(jīng)歷的相態(tài)變化，要求作圖說明。（5分）答：1-2：單一氣相；2-3：等溫逆行凝析、等溫逆行蒸發(fā)；2-5：等壓逆行凝析、等壓逆行蒸發(fā)；3-4：油氣兩相區(qū)；

4以外：單一氣相5、函數(shù)節(jié)點分析步驟？（5分）答：（1）選解節(jié)點（2）計算流入動態(tài)曲線（3）計算流出動態(tài)曲線（4）計算差示曲線（5）求協(xié)調(diào)點作圖6、如何預防生成天然氣水合物。（4分）答：（1）除去天然氣中的水（2）降壓（3）升溫（4）加抑制劑

四、分析題（10分）對一個由地層、井筒組成的氣井生產(chǎn)系統(tǒng)，利用節(jié)點分析方法說明井底氣嘴直徑與產(chǎn)能的關(guān)系。要求寫出分析步驟，作出分析圖。答：分析步驟：（1）取井下氣嘴為解節(jié)點。流入部分為地層外邊界至井下氣嘴，總的壓力損失不包括氣嘴本身的壓力損失，流出部分包括井口到井下氣嘴，總壓力損失不包括氣嘴本身的損失，解節(jié)點本身有壓力損失。（2）計算流入動態(tài)曲線。假設(shè)一系列產(chǎn)量，對每一個產(chǎn)量，根據(jù)地層壓力和產(chǎn)能方程，計算井底壓力；由井底壓力和單相氣體垂直管流計算方法，計算氣嘴處壓力，即流入節(jié)點壓力。（3）計算流出動態(tài)曲線。假設(shè)一系列產(chǎn)量，對每一個產(chǎn)