《天然气工程》教学大纲.docx

1、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：NATURAL GAS ENGINEERING2、课程类不：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 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

2、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： 能够顺利阅读与本课程有关的外文书刊； 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； 具有较强运算和表达能力； 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

3、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）

4、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

5、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

6、态方程：Van der waals方程、RK（Redlich和Kwong）方程、SRK（SoaveRedlishKwong）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

7、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）

8、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）、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

9、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，、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，、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

10、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

11、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

12、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

13、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

14、）（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

15、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

16、）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