《天然气工程》教学大纲.docx
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《天然气工程》教学大纲
《天然气工程》教学大纲
一、课程差不多信息
1、课程英文名称:
NATURALGASENGINEERING
2、课程类不:
专业课程
3、课程学时:
总学时40,上机学时4
4、学分:
2.5
5、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:
石油工程教研室刘建仪
8、大纲审批:
石油工程学院学术委员会
9、制定(修订)时刻:
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差不多要求为宗旨,培养能适应我国社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面进展,获得工程师差不多训练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能力:
①能够顺利阅读与本课程有关的外文书刊;②把握本课程所必需的工程科学基础理论和专业知识,具有分析和解决天然气工程实际咨询题、进行技术改造、科技开发和应用研究的初步能力;③具有较强运算和表达能力;④具有较强的自学能力、工作适应能力、较熟练的运算机操作应用能力和创新意识。
三、课程的差不多要求
《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,对天然气开发和开采方面的工程咨询题进行了较详细的分析。
课程分不讲述天然气的差不多性质、烃类流体相态、气藏物质平稳和储量运算及采收率、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、天然气预处理及轻烃回收等内容。
课程在讲述气田气井开采理论和方法的基础上,紧密结合现场实际,讲述现场有用的天然气开采运算分析方法,使学生能熟练地把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咨询题。
四、教学内容、要求及学时分配
(一)理论教学:
(一)能源咨询题事关重大,超前思维查找以后能源
第二节我国石油天然气进展战略
(一)我国油气勘探成果和面临的挑战
(二)我国经济进展与能源供需矛盾
(三)我国石油天然气进展战略
第三节我国天然气工业现状
(一)我国天然气资源现状
(二)天然气进展现状
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
重点:
我国天然气工业的现状及进展,天然气工程的研究对象、内容和方法,有关学习天然气工程的目的和方法。
第二章天然气的要紧物性参数(总学时:
1)
(一)天然气的组成和分类
(二)天然气的分子量和相对密度
(三)天然气偏差系数的确定
(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:
明确三种组成的表示方法及其换算关系;把握分子量、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、概念及运算。
●难点:
偏差系数的运算
第三章烃类流体相态(总学时:
6)
(一)烃类相态差不多概念
(二)单组分和两组分烃的相态特点及临界点定义之差异,反转凝析现象及讲明,各类气田(干气、湿气、凝析气)的P-T图
(三)气液平稳常数,相平稳的热力学条件
第二节油气体系气液相平稳运算数学模型(学时:
1)
(一)气液相平稳运算物料平稳方程组、热力学平稳方程组、常用的两种类型相平稳运算数学模型
(二)气液平稳运算,相图的露点、泡点等运算
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:
Vanderwaals方程、RK(Redlich和Kwong)方程、SRK(Soave—Redlish—Kwong)方程、PR状态方程
(二)流体的焓、熵、热容、逸度等的运算
(一)体会关联式法
(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分析项目(学时:
1)
第七节烃类流体相态特点研究的进展趋势(自学)
●教学要求:
明确烃类流体相态特性;把握物料平稳方程组、热力学平稳方程组,状态方程,相图法判不油气藏类型。
●重点:
烃类流体相态特性、物料平稳方程组、热力学平稳方程组,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,相图法判不油气藏类型。
●难点:
相图及气液平稳运算,连续热力学理论,状态方程,pVT分析方法。
(一)定容封闭性气藏物质平稳、算法和用途
(二)水驱气藏物质平稳算法和用途
(三)凝析气藏的物质平稳算法和用途
(四)专门高压气藏物质平稳、算法和用途
第二节气藏储量运算(学时:
1)
(一)容积法储量运算
(二)动态法储量运算
(三)气藏可采储量
第三节气藏采收率(自学)
●教学要求:
明确水驱气藏物质平稳、凝析气藏的物质平稳;把握定容封闭和专门高压气藏物质平稳,动态法储量运算。
●重点:
定容封闭和专门高压气藏物质平稳,动态法储量运算。
●难点:
水驱气藏物质平稳、凝析气藏的物质平稳。
第五章气井产能分析及设计(总学时:
6)
(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
第二节拟稳固状态流淌气井产能公式(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
第三节气井产能体会方程(学时:
0.5)
(一)体会方程的形式
(二)C、n系数的意义、范畴和求解方法
(一)产能试井的要紧任务、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、井底压力与时刻关系图,资料处理方法
(三)确定低渗透气井产能方程的方法(自学)
第五节完井方式对气流入井的阻碍(学时:
1)
(一)裸眼完井、射孔完井、砾石射孔衬管完井三种差不多完井方式的特点、区不
(二)产能方程、表皮系数
(一)利用气井体会公式进行推测
(二)利用无因次气井产能方程推测目前和今后的IPR曲线
●教学要求:
把握稳固状态流淌达西、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阻碍,表皮系数的组成,几种推测气井流入动态的方法。
●重点:
稳固状态流淌达西、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阻碍,表皮系数的组成,几种推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,气井流入动态推测。
(一)气田、凝析气田开发方案编制流程
(二)气藏动态分析要紧内容和技术
(三)气藏类型的分析判定
(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:
明确气藏动态分析要紧内容,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:
气藏动态分析要紧内容,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。
第七章管流及嘴流淌态(总学时:
4)
(一)气体稳固流淌能量方程及三种表达形式
(二)管内摩阻系数的概念、公式
第二节气相管流压降运算方法(学时:
1)
(一)用平均温度偏差系数法运算静止和流淌气柱的压力分布及井底压力
(二)气液井拟单相流井底压力运算的思路、公式和算法
第三节气液两相管流简介(学时:
1)
(一)气液两相管流差不多概念
(二)气液两相管流的运算方法和步骤
(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运算,气液两相管流的运算方法和步骤;把握气相管流的差不多方程,气柱井底压力运算,气液两相管流差不多概念,气嘴临界流和非临界流、流量与压差关系。
●重点:
气相管流的差不多方程,气柱井底压力运算,气液两相管流差不多概念,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运算,气液两相管流的运算方法和步骤,临界流和非临界流。
第八章气井生产系数分析(总学时:
3)
(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
第二节一般节点分析(学时:
1)
(一)一般节点分析的定义、步骤、实例
(二)敏锐参数分析
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)敏锐参数分析,推测射孔密度对系统产能的阻碍,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;把握气井生产系统分析的目标、方法、步骤和用途。
●重点:
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:
一般节点分析、函数节点分析。
第九章气井井场工艺(总学时:
3)
(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
第二节气液分离(学时:
0.5)
(一)分离器的功能和类型、原理、处理能力
第三节天然气水合物(学时:
2)
(一)天然气含水量的测定方法、阻碍因素、含水的危害
(二)烃-水系统相态
(三)天然气水合物的结构、生成条件
(四)推测方法和步骤
(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;把握节流调压和节流效应,天然气水合物生成条件和推测,预防水合物生成的方法。
●重点:
节流调压和节流效应,天然气水合物生成条件和推测,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推测,预防水合物生成方法。
第十章排水采气(总学时:
3)
(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、适用条件和评判方法
(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)模型和运算方法
(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;把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:
泡沫排水采气,柱塞气举。
第十一章天然气预处理及轻烃回收(总学时:
3)
(一)净化气质量要求
(二)液体吸取法和固体吸附法脱水的原理及工艺
(三)脱除酸性气体原理
第二节天然气轻烃回收工艺(学时:
2)
(一)天然气轻烃回收要紧方法,吸附法、冷油吸取法、冷凝分离法
(二)节流膨胀和透平膨胀数学模型、解法和运算步骤。
●教学要求:
明确脱除酸性气体;把握脱水,天然气轻烃回收。
●重点:
脱水,天然气轻烃回收。
●难点:
脱除酸性气体,天然气轻烃回收。
(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运算方法的上机编程和实例分析,使学生进一步把握天然气的差不多参数运算方法和步骤,对天然气井底压力运算方法的上机编程和实例运算,让学生了解解决实际咨询题的一样方法,加深对天然气工程的差不多原理和方法的认识和明白得,使学生工作后能够适应现代化科学进展和生产的需要。
2、实验内容和占用学时具体分配
1)项目名称:
天然气偏差系数运算方法的上机编程和实例运算(2学时运算型)
(1)实验目的要求:
了解天然气差不多物性,把握天然气差不多物性参数运算方法和步骤,为进一步进行天然气工程的其它运算打下基础。
(2)实验仪器设备:
微机、打印机
2)项目名称:
天然气井底压力运算方法的上机编程和实例运算2学时运算型
(1)实验目的要求:
了解天然气差不多运算方法,把握天然气井底压力运算方法和步骤,为进一步进行天然气工程的其它运算打下基础。
(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、考试考核方法
该课程考试成绩由三部分组成:
平常成绩占10%、上机成绩占10%、期末考试成绩占80%。
1、平常成绩包括:
(1)每次课后布置习题或摸索题,即平常作业。
(2)上课回答咨询题。
(3)不定期课堂测验。
2、期末考试:
实行闭卷考试
六、教材及参考书:
(二)参考书:
《采气工艺基础》,杨继盛编,石油工业出版社
《采气有用运算》,杨继盛刘建仪编,石油工业出版社
《凝析气藏开发工程,杨宝善编,石油工业出版社
《天然气藏工程》,[美]C.U.伊克库编,石油工业出版社
七、其它:
课程网站及其它网络教学资源:
:
8000/C173/zcr-1.htm