天然气工程教学大纲

1、?天然气工程?教学大纲一、课程根本信息1、课程英文名称：NATURAL GAS ENGINEERING2、课程类别：专业课程3、课程学时：总学时40,上机学时44、学 分：2.55、先修课程：工程流体力学、油层物理、渗流力学等6、适用专业：石油工程7、大纲执笔：石油工程教研室建仪8、大纲审批：石油工程学院学术委员会9、制定修订时间：2006.11二、课程的目的与任务?天然气工程?课程属于国家一级重点学科“石油工程学科教学改革中“油气田开 发工程专业方向中“天然气工程模块课程体系的应用技术课程.本课程以石油工程专 业培养目标和根本要求为宗旨,培养能适应我国社会主义现代化建设需要,德、智、体、 美

2、全面开展,获得工程师根本练习的石油工程高级技术人才.学生通过学习应获得以下几 方面的知识和水平： 能够顺利阅读与本课程有关的外文书刊； 掌握本课程所必需的 工程科学根底理论和专业知识,具有分析和解决天然气工程实际问题、进行技术改造、科 技开发和应用研究的初步水平； 具有较强运算和表达水平； 具有较强的自学水平、 工作适应水平、较熟练的计算机操作应用水平和创新意识.三、课程的根本要求?天然气工程?是?石油工程?专业和?油气田开发工程?学科的一门重要而又新的 课程,做到地面与地下结合,地质与工程结合,开发与工艺结合,技术与经济结合,理论 与实践结合,把气藏和气井作为一个完整的生产系统,对天然气开发

3、和开采方面的工程问 题进行了较详细的分析.课程分别讲述天然气的根本性质、烂类流体相态、气藏物质平衡 和储量计算及采收率、气井产能分析及设计、气藏动态分析、气井管流和嘴流、气井生产系统分析,气井井场工艺,气井排水采气、天然气预处理及轻烂回收等容.课程在讲述气 田气井开采理论和方法的根底上,密切结合现场实际,讲述现场实用的天然气开采计算分 析方法,使学生能熟练地掌握有关天然气开发和开采方面的知识与技能,学会应用这些知 识解决实际生产问题.四、教学容、要求及学时分配一理论教学：第一章 天然气工程绪论总学时：1第一节天然气将是第四个能源时代一能源问题事关重大,超前思维寻找未来能源二天然气将是继薪柴、煤

4、炭和石油之后的第四个能源时代第二节我国石油天然气开展战略一我国油气勘探成果和面临的挑战二我国经济开展与能源供需矛盾三我国石油天然气开展战略第三节我国天然气工业现状一我国天然气资源现状二天然气开展现状第四节 我国天然气开发技术开展现状第五节世界天然气工业新形势一世界天然气资源二世界天然气市场三天然气的输送四天然气应用第六节 课程性质和学习要求重点：我国天然气工业的现状及开展,天然气工程的研究对象、容和方法,有关学习 天然气工程的目的和方法.一天然气的组成和分类二天然气的分子量和相对密度三天然气偏差系数确实定四天然气的等温压缩系数五天然气的体积系数六天然气的粘度七天然气含水量和溶解度教学要求：明确

5、三种组成的表示方法及其换算关系；掌握分子量、相对密度、偏差系数、等温压缩系数的定义.重点：三种组成的表示方法及其换算关系,分子量、相对密度、偏差系数、等温压缩系数的定义、概念及计算.难点：偏差系数的计算第三章姓:类流体相态总学时：6第一节 油气烂类体系的根本相态特征学时：1一类相态根本概念二单组分和两组分姓:的相态特征及临界点定义之差异,反转凝析现象及解释,各类气田干气、湿气、凝析气的 P-T图三气液平衡常数,相平衡的热力学条件第二节 油气体系气液相平衡计算数学模型学时：1一气液相平衡计算物料平衡方程组、热力学平衡方程组、常用的两种类型相平衡 计算数学模型二气液平衡计算,相图的露点、泡点等计算

6、第三节 常用状态方程选择和分析学时：1一三次方型状态方程： Van der waals 方程、RK Redlich和Kwon.方程、SRKSoave- Redlish Kwon.方程、PR状态方程二流体的始、嫡、热容、逸度等的计算第四节Cn重储分特征化处理学时：1一经验关联式法二基于连续热力学理论的等效碳数关联法三最优化拟合法第五节 取样及pVT分析工程学时：1第六节 判别油气藏类型的主要方法学时：1第七节烂类流体相态特征研究的开展趋势自学教学要求：明确烂类流体相态特性；掌握物料平衡方程组、热力学平衡方程组,状态 方程,相图法判别油气藏类型.重点：烂类流体相态特性、物料平衡方程组、热力学平衡方

7、程组,状态方程的结构和解法,最优化拟合法,取样方法,pVT分析方法,相图法判别油气藏类型.难点：相图及气液平衡计算,连续热力学理论,状态方程,pVT分析方法.第四章气藏物质平衡、储量计算及采收率总学时：2第一节 气藏物质平衡方法学时：1一定容封闭性气藏物质平衡、算法和用途二水驱气藏物质平衡算法和用途三凝析气藏的物质平衡算法和用途四异常高压气藏物质平衡、算法和用途第二节 气藏储量计算学时：1一容积法储量计算二动态法储量计算三气藏可米储量第三节气藏采收率自学教学要求：明确水驱气藏物质平衡、凝析气藏的物质平衡；掌握定容封闭和异常高压 气藏物质平衡,动态法储量计算.重点：定容封闭和异常高压气藏物质平衡

8、,动态法储量计算.难点：水驱气藏物质平衡、凝析气藏的物质平衡.第五章气井产能分析及设计总学时：6第一节 稳定状态流动气体产能公式学时：1一达西和非达西公式二平面径向流三P平方法和拟压力法四表皮效应第二节拟稳定状态流动气井产能公式学时：0.5一二项式产能方程的推导、公式、物理意义二二项式方程的应用第三节气井产能经验方程学时：0.5一经验方程的形式二C、n系数的意义、围和求解方法第四节 气井产能试井工艺学时：2一产能试井的主要任务、试井工艺步骤的设计、试井方法及资料处理二试井方法：常规回压法试井、等时试井、修正等时试井的思路、特点,流量、井底压力与时间关系图,资料处理方法三确定低渗透气井产能方程的

9、方法自学第五节 完井方式对气流入井的影响学时：1一裸眼完井、射孔完井、砾石射孔衬管完井三种根本完井方式的特点、区别二产能方程、表皮系数第六节 预测气井流入动态学时：1一利用气井经验公式进行预测二利用无因次气井产能方程预测目前和将来的I PR曲线教学要求：掌握稳定状态流动达西、非达西公式、产能方程,S、S 、Dqsc及拟 压力的概念,产能方程的形式和应用,三种试井的资料处理方法,三种完井方式对气 井产能的影响,表皮系数的组成,几种预测气井流入动态的方法.重点：稳定状态流动达西、非达西公式、产能方程,S、S 、Dq sc及拟压力的概念,产能方程的形式和应用,三种试井的资料处理方法,三种完井方式对气

10、井产能的影响,表皮系数的组成,几种预测气井流入动态的方法.难点：产能方程及其应用,三种试井的资料处理方法,表皮系数的组成,气井流入动态预测.一气田、凝析气田开发方案编制流程二气藏动态分析主要容和技术三气藏类型的分析判断四气藏驱动方式分析五核实气藏储层的储集性质六气井生产工作制度分析教学要求：明确气藏动态分析主要容,气藏驱动方式分析,核实气藏储层的储集性质, 气井生产工作制度分析.重点：气藏动态分析主要容,气藏驱动方式分析,核实气藏储层的储集性质,气井生产工作制度分析.难点：气藏驱动方式分析,气井生产工作制度分析.第七章管流及嘴流动态总学时：4第一节 气相管流的根本方程学时：1一气体稳定流动能量

11、方程及三种表达形式二管摩阻系数的概念、公式第二节 气相管流压降计算方法学时：1一用平均温度偏差系数法计算静止和流动气柱的压力分布及井底压力二气液井拟单相流井底压力计算的思路、公式和算法第三节 气液两相管流简介学时：1一气液两相管流根本概念二气液两相管流的计算方法和步骤第四节 气体通过气嘴的流动学时：1一气嘴的作用二能量方程的简化三气嘴流量与压差的关系四临界流和非临界流,临界压力比的概念第五节排水采气井两相管流压降优化模型自学教学要求：明确液井拟单相流井底压力计算,气液两相管流的计算方法和步骤；掌握 气相管流的根本方程,气柱井底压力计算,气液两相管流根本概念,气嘴临界流和非 临界流、流量与压差关

12、系.重点：气相管流的根本方程,气柱井底压力计算,气液两相管流根本概念,气嘴临界流和非临界流、流量与压差关系.难点：液井拟单相流井底压力计算,气液两相管流的计算方法和步骤,临界流和非临 界流.第八章气井生产系数分析总学时：3第一节概述学时：1一生产井模型的组成,节点的定义和概念二气井生产系统分析的目标、方法、步骤和用途第二节 普通节点分析学时：1一普通节点分析的定义、步骤、实例二敏感参数分析第三节 函数节点分析学时：1一函数节点分析的步骤、实例二敏感参数分析,预测射孔密度对系统产能的影响,实例分析教学要求：明确生产井模型的组成,节点的定义和概念；掌握气井生产系统分析的目 标、方法、步骤和用途.重

13、点：生产井模型的组成,节点的定义和概念,气井生产系统分析的目标、方法、步骤和用途.难点：普通节点分析、函数节点分析.第九章气井井场工艺总学时：3第一节 节流调压学时：0.5一节流调压的作用和手段二节流过程和节流效应,定义,公式和算法第二节气液别离学时：0.5一别离器的功能和类型、原理、处理水平第三节天然气水合物学时：2一天然气含水量的测定方法、影响因素、含水的危害二姓:-水系统相态三天然气水合物的结构、生成条件四预测方法和步骤五预防水合物生成的方法教学要求：明确节流调压和水合物的定义和概念；掌握节流调压和节流效应,天然气 水合物生成条件和预测,预防水合物生成的方法.重点：节流调压和节流效应,天

14、然气水合物生成条件和预测,预防水合物生成的方法.难点：节流效应,天然气水合物生成条件和预测,预防水合物生成方法.第十章排水采气总学时：3第一节 气井连续排液所需小气量学时：1一气井积液,连续排液的原理二液滴模型,气井连续排液最小气量第二节 泡沫排水采气学时：1一起泡剂的性能、类型、适用条件和评价方法二泡沫排水选井和方式选择第三节 柱塞气举学时：0.5一柱塞气举原理二模型和计算方法第四节 其它排水采气方法学时：0.5一抽油机排水采气二电潜泵排水采气三螺杆泵排水采气教学要求：明确泡沫排水采气,柱塞气举；掌握气井连续排液所需小气量.重点：气井连续排液所需小气量,泡沫排水采气,柱塞气举.难点：泡沫排水

15、采气,柱塞气举.第十一章 天然气预处理及轻妊回收总学时：3第一节 天然气净化技术学时：1一净化气质量要求二液体吸收法和固体吸附法脱水的原理及工艺三脱除酸性气体原理第二节 天然气轻姓:回收工艺学时：2一天然气轻烧回收主要方法,吸附法、冷油吸收法、冷凝别离法二节流膨胀和透平膨胀数学模型、解法和计算步骤.教学要求：明确脱除酸性气体；掌握脱水,天然气轻烧回收.重点：脱水,天然气轻姓:回收.难点：脱除酸性气体,天然气轻姓:回收.二实验教学：1、实验课的目的和要求通过对天然气偏差系数计算方法的上机编程和实例分析,使学生进一步 掌握天然气的根本参数计算方法和步骤,对天然气井底压力计算方法的上机 编程和实例计

16、算,让学生了解解决实际问题的一般方法,加深对天然气工程 的根本原理和方法的熟悉和理解,使学生工作后能够适应现代化科学开展和 生产的需要.2、实验容和占用学时具体分配1工程名称：天然气偏差系数计算方法的上机编程和实例计算2学时计算型1实验目的要求：了解天然气根本物性,掌握天然气根本物性参数计 算方法和步骤,为进一步进行天然气工程的其它计算打下根底.2实验仪器设备：微机、打印机2工程名称： 天然气井底压力计算方法的上机编程和实例计算2 学时计算型1实验目的要求：了解天然气根本计算方法,掌握天然气井底压力计 算方法和步骤,为进一步进行天然气工程的其它计算打下根底.2实验仪器设备：微机、打印机3、实验课的考核方式以上机编程实验报告为考核依据.五、测试考核方法该课程测试成绩由三局部组成：平时成绩占10%上机成绩占10%期末测试成绩占80%1、平时成绩包括：(1)每次课后布置习题或思考题,即平时