采气工程试题库答案解析1

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1、采气工程题库答案一、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

2、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

3、的气井。15流通能力：当阀前后压差为O.IOIMPa，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 Performanee 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。20. 低压气井：地层压力与气层中部等高度静水柱压力之比小于0.8的气井。21. 节流效应（焦耳-汤母逊

4、效应）：高压气体通过节流后成为低压气流，气体温 度要发生变化，温度变化的范围随气体性质、节流前后的压差大小以及气体节流 前压力、温度等因素而定。22. 露点降：在同一压力下，被水汽饱和的天然气露点温度与经过脱水装置后同 一气流露点的温度之差。23. Outflow Performance Relationship ：在一定的地层压力下，井口流动压力与产气量之间的关系曲线。24. 滑脱损失：由于滑脱而产生的附加压力损失。25. 高含硫气井：根据SY/T6168-1995 “气藏分类”，产出的天然气中硫化氢 体积百分含量为2 v 10 %的气井。26. 泡沫排水采气 ：从井口向井底注入某种能够遇水

5、起泡的表面活性剂（称为泡沫助采剂），井底积水与起泡剂接触后，借助天然气流的搅动，产生大量的较稳定的低密度含水泡沫，泡沫将井底积液携带到地面，从而达到排水采气的目的。27. 绝对湿度：每1m3天然气中所含水蒸气的克数。28. TPR曲线：在pwf=c , d=c的条件下，井口油压与产量的关系曲线。29. 滑脱现象：在气液两相管流中，由于两相间的密度差而产生气相超越液相的相对流动现象。30. 气井携液临界流量: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。四、问答题：1、试述泡沫排水采气的工艺原理，适用条件及优缺点？答：泡沫排水采气工艺原理：将表面活性剂

6、从携液能力不足的生产井井口 注入井底，借助于天然气气流的搅拌作用，使之与井底积液充分接触，从而减小 液体表面张力，产生大量的较稳定的含水泡沫，减少气体滑脱量，使气液混合物 密度大大降低，以大幅度降低自喷井油管内的摩阻损失和井内重力梯度。泡沫将 井底积液携带到地面，从而达到排水采气的目的。适应条件：适用于弱喷及间喷产水井的排水，最大排水量120myd，最大 井深3500m ;可用于低含硫气井；属下列条件之一的气水井不宜选作泡排井：油 管下得太浅的气水井；气井油套管互不连通或油管串不严密的气水井；水淹停产 气井；水气比大的气水井不适宜于泡排。优缺点：施工和管理简便，经济成本低，可用于弱喷及间喷产水

7、井。2、试述气井出水的原因？气井出水对气井生产有何危害？（5 分）答：出水原因：气井生产工艺不合理； 原始气水界面距井底的高度与水体的质量； 气水接触面已推进到气井井底，不可避免地要产地层水； 气层非均质性及气层孔缝结构。危害：气藏出水后，在气藏产生分割，形成死气区，加之部分气井过早水淹，使最终采收 率降低；气井产水后，降低了气相渗透率，气层受到伤害，产气量迅速下降，递降期提前； 气井产水后，由于在产层和自喷管柱内形成气水两相流动，压力损失增大，从而导致单井 产量迅速递减，气井自喷能力减弱，逐渐变为间歇井，最终因井底严重积液而水淹停产； 气井产水将降低天然气质量，增加脱水设备和费用，增加了天然

8、气开产成本。3、差压式流量计有哪些因素影响天然气的流出系数，他们是如何影响的？答：天然气的流出系数C=f（安装条件、节流装置和取压方式、直径比、雷诺数）， 直接影响流量计算的准确性。直径比p：p愈小，使c值也愈小，反之，B愈大，使c值也愈大。雷诺数Re : Re愈小，即摩擦力大，流束收缩截面增大，C就大；Re愈大，流束收缩截面减小,C就小孔板装反，流束在进入孔口时不发生收缩，从而使流出系数 C 增大标准孔板入口边缘不尖锐：将使C增大。测量管壁粗糙程度：测量管壁粗糙将使C增大。4、试述旋风式分离器的结构和工作原理？ 答：旋风式分离器的结构：由筒体、锥形管、螺旋叶片、中心管、积液包等组成。 旋风式

9、分离器的工作原理：利用离心力原理分离液（固）体杂质的。天然气和被分 离液体沿分离器筒体切线方向以一定速度进入分离器，并沿筒体内壁作旋转运 动，在其离心力作用下，达到气液分离目的。5、天然气的脱水方法有哪些？在甘醇脱水法中为什么常用三甘醇作 为脱水剂？ 答：天然气脱水的方法有溶剂吸收法、固体吸附法、直接冷却法和化学反映法， 应根据具体的工况，对各种方法进行技术经济评价，选取最优的天然气脱水技术。 常用的三甘醇在露点降、能耗、投资、环境问题方面均较其他的脱水溶剂更具价 值，所以综合性的选用了三甘醇。6、简述影响气井出水早迟的主要因素？1）井底距原始气水界面的高度：在相同条件下，井底距气水界面越近，

10、气层水到 达井底的时间越短。 2）气井生产压差：随着生产压差的增大，气层水到达井底的 时间越短。3）气层渗透性及气层孔缝结构：气层纵向大裂缝越发育，底水达到井 底的时间越短。4）边底水水体的能量与活跃程度。7、简述气井出水的三个明显阶段1）预兆阶段：气井水中氯根含量明显上升，由几十上升到几千、几万mg/l，压力、 气产量、水产量无明显变化。2）显示阶段：水量开始上升，井口压力、气产量波动。3）出水阶段：气井出水增多，井口压力、产量大幅度下降。8、简述有边、底水气藏气井的治水措施？答：出水的形式不一样，采取的相应措施，归纳起来有控、堵、排三个方面。（1）控水采气1 ）对水的控制是通过控制气带水的

11、最小流量或控制临界压差来实现，一般通过 控制井口节流阀或井口压力来实现。2）以底水锥进方式活动的未出水气井，可通过分析氯根，利用单井系统分析曲 线，确定临界产量（压差），控制在小于此临界值下生产，确保底水不锥进井底， 保持无水采气期。（2）堵水 对水窜型气层出水，应以堵为主，通过生产测井搞清出水层段，把出水层段封堵 死；对水锥型出水气井，先控制压差，延长出水显示阶段。在气层钻开程度较大 时，可封堵井底，使人工井底适当提高，把水堵在井底以下。（3）排水采气9、含硫气井开采的关键工艺技术是什么？在含硫气井的开采中应注 意哪些问题？答：含硫气藏的开采所需的关键工艺技术 选择好具有良好抗腐蚀性能的金属

12、材料；深度分离净天然气中的硫化物； 含硫的废油、废水、废气的综合治理；脱硫净化及酸气回收。注意问题：硫化氢的剧毒性、腐蚀性、元素硫沉积10、差压式流量计，孔板装直径比及雷诺数的变化对流出系数有何影 响？由此会使计量气量与实际气量有何偏差？答：直径比p:p愈小，使a值也愈小，反之，B愈大，使a值也愈大。雷诺数Re : Re愈小，即摩擦力大，流束收缩截面增大，a就大；Re愈大， 流束收缩截面减小， a 就小。流出系数 a 愈大，通过孔板流量计的实际气量 大于计量气量。11、简述无水气藏气井和边底水不活跃气井的开采特征及开采工艺措 施？答：开采特征： (1)气井的阶段开采明显。 这类气藏气井生产可分

13、：产量上升阶段、稳产阶段、递减阶段。(2) 气井有合理产量(3)气井稳产期和递减期的产量、压力能够预测； (4)采气速度 只影响气藏稳产期的时间长短，而不影响最终采收率开采工艺措施：(1)可以适当采用大压差采气。 (2)正确确定合理的采气速度气藏应有合理的采气 速度，在此基础上制定各井合理的工作制度，安全平稳采气。(3) 充分利用气藏能量。1) 调整地面设备：2) 周期性降压排除井底积液12、简述低压气藏气井的开采工艺措施？答： 1)高、低压分输工艺； 2)使用天然气喷射器助采工艺3) 建立压缩机站； 4)降阻增压技术； 5)负压采气技术13、简述气井生产动态分析内容？答：分析气井配产方案和工

14、作制度是否合理； 分析气井生产有无变化及变化的原因； 分析各类气井的生产特征和变化规律，进一步查清气井的生产能力，预测气 井未来产量和压力变化，气井见水和水淹时间等； 分析气井增产措施及效果； 分析井下和地面采输设备的工作状况。14、简述节点系统分析的用途（4 分）答：（1）对已开钻的新井，根据预测的流入动态曲线，选择完井方式及有关参 数，确定油管尺寸、合理的生产压差；（2）对已投产的生产井，能迅速找到限 制气井产量的不合理因素，提出有针对性的改造及调整措施，使之达到合理的利 用自身能力，实现稳产、高产；（3）优选气井在一定生产状态下的最佳控制产 量；（4）确定气井停喷时的生产状态，从而分析气

15、井的听喷原因；（5）确定 排水采气时机，优选排水采气方式；（6）对各种产量下的开采方式进行经济分 析，寻求最佳方案和最大经济效益；（7）选用某一方法（如产量递减曲线分析 方法），预测未来气井的产量随时间的变化；（8）可以使生产人员很快找出提 高气井产量的途径。15、简述节点系统分析的步骤 答：（1）建立模型；（2）根据确定的分析目标选定解节点；（3）完成各个部 分数学模型的静动态生产资料的拟合，绘制流入流出动态曲线；（4）求解流入 流出动态曲线的协调点；（5）完成确定目标的敏感参数优化分析。16、简述天然气开采过程中，如何防止爆炸的发生？（5 分） 答：为了杜绝天然气爆炸事故，确保人身及设备的

16、安全，在生产中应采取一定的 安全措施，例如采输气站、加压站等建筑物应通风良好；各种照明、电器设备应 有防爆装置；管线和设备在使用前应进行吹扫等。17、简述天然气中的杂质及对生产的危害？ 答：天然气的杂质：液体杂质，包括油和水，固体杂质包括泥、沙、灰尘。 危害：使管线输气能力下降，含硫地层水低管线的腐蚀固体杂质在高速流 动中对管壁的冲蚀，（4）使天然气的流量计量不准。18、简述水合物的产生条件及对生产的危害。答：生成条件：（1）有自由水的存在，天然气的温度必须等于或低于天然气中 水的露点；（2）高压低温，体系温度必须达到水合物的生成温度；（3）除此 之外，高流速、压力波动、气体扰动等因素危害：降

17、低气井产能，造成停产事故；易在管道输送中形成水塞，增大 阻力，浪费动力；与酸性气体h2s、co2等加剧对金属管线的腐蚀。20、简述气井的合理产量的确定原则 答：气藏保持合理采气速度原则；气井井身结构不受破坏原则；气井出水期晚， 不造成早期突发性水淹；平稳供气、产能接替的原则；合理产量与市场需求协调 的原则。21、简述选择气井合理的工作制度原则答： 1）在最小地层能量损失条件下，获得最大允许采气量； 2）在整个采气过 程中的压力损失分配合理； 3）达到能源保护和安全规范的要求22、简述确定气井工作制度时应考虑的因素答： 1）地质因素 （1）地层岩石胶结程度;（2）地层水的活跃程度2）影响气井工艺

18、制度的采气工艺因素 （1）天然气在井筒中的流速防止液体在井筒中聚积。（2）水化物的形成 为防止井内气体水化物的生成，应在高于水化物形成的温度条件下生产，以 保证生产稳定。3）影响气井工作制度的井身技术因素 （1）套管内压力的控制生产时的最低套压，不能低于套管被挤毁时的允许压力， 以防套管被挤坏。（2）油管直径对产量的限制不合适的油管将影响气井的 正常采气。（3 ）凝析压力一如为防止凝析油在地层中凝析出，井底流压应高于 凝析油析出的露点压力4）影响气井工作制度的其它因素 主要有用户用气负荷的变化，气藏采气速度的影响，输气管线压力的影响等因素 都可能影响气井产量和工艺制度。23、凝析气藏的开采特点

19、和开发方式。答：凝析气藏的开采特点： 凝析气的反转凝析和再蒸发 ；凝析气藏埋藏深、温 度高、压力高；富含腐蚀性流体 ；凝析气藏类型复杂；凝析气藏开采方式的多 样化对生产的影响。开发方式：衰竭式、回注干气式、部分回注干气和注N2、CO2等。24、在含硫气井生产中，有那些方法来防止硫化氢腐蚀？答：选择合适的抗H2S材料。采用合理的结构和制造工艺。选用缓蚀剂 保护含硫气井油套管和采输设备26、简述在井场上有哪些防止和清除水合物的方法？ 答：（1）提高天然气的流动温度；（2）降低压力至水合物的生成压力以下； （3）脱出天然气中的水分；（4）向天然气中加入抑制剂。27、解释天然气的含水气量与压力、温度的

20、关系？ 答：在压力一定时，温度上升，天然气的含水气量上升。 在温度一定时，压力上升，天然气的含水气量下降。29、写出气田、凝析气田的开发方案编制流程 答：气藏描述，包括气藏静态地质研究，如区域地质及油气田概况，构造，储层 空间，流体性质，渗流物理特征，地层压力和地层温度，气藏动态地质研究，如 气藏压力系统，试井分析，试采分析，然后结合国内外同类气田开发经验，通过 溶积法计算储量，再进行开发方案的设计，然后在进行气藏数值模拟和对比方案 技术指标计算及技术经济分析和方案优选，并提出实施要求。30、写出气藏分析的主要技术 答：地震技术、地球物理测井监测技术、地球化学检测技术、水动力学和气藏数 值模拟

21、。31、简述气藏的驱动方式及确定气藏驱动方式的主要因素 答：（1）驱动方式 ：气压驱动、弹性水驱、刚性水驱； （2）主要因素：地质因素（原始地层压力，含气区和供水区的言行和储集层物 性特征，含水区的均质程度和连续性，气水界面附近的情况）；工艺因素（采气 因素，开发方式）。32简述泡沫排水采气泡沫剂助采的助采机理？ 答：泡沫剂的助采机理是通过：泡沫效应、分散效应、减阻效应和洗涤效应来实 现的。33、一口井在生产中，油压急剧下降和套压下降，而产量也不断下降， 是分析是何原因?答：产气量小于气体带液的临界产量，气体不能带液，在油管及油套环空内产生 积液，致使井底回压逐渐增大，产量也不断下降，流体在井

22、筒流动逐渐阻力增大 油压急剧下降和套压下降。34、简述函数节点分析和普通节点分析求解协调点的差异？ 答：普通节点定义为气体通过这类节点时，节点本身不产生与流量有关的压降； 函数节点定义为气体通过这类节点是，要产生于流量相关的压降。35、含硫气井开采中，H2S腐蚀的类型？影响硫化物应力腐蚀的因 素？如何防腐？1）硫化氢腐蚀的类型：电化学失重腐蚀、氢脆、硫化物应力腐蚀2）影响硫化物应力腐蚀的因素：冶金因素（金相组织、化学成分、强度、硬 度、夹杂、缺陷）、环境因素（硫化氢浓度、PH值、温度、压力、CO2含量、 CL-浓度）；力学因素（应力大小、冷加工、焊接残余应力）3）如何防止硫化氢腐蚀：选择抗硫材料、采用合理的结构和制造工艺、选用 缓蚀剂保护含硫气井油套管和采输设备答：原因：1）小产量测点时井底有污物堵塞或积液，随着产量的增加井底污物被逐渐带出，C点以后污物喷净，井底渗滤性能变好，生产稳定正常，曲线为 直线。2）在C点以前测算的井底流动压力pwf比实际的偏低也会使曲线向上 弯曲。37气井的采气曲线如图所示，简要分析原答：原因：1）井底附近渗滤性能变好。 2）高、低压两气层干扰，在小产量测点时，主要由高压层产气。随井底压力降低，低压层气量增加，使指示曲线向下 弯曲。