第1章天然气基础知识讲述.ppt

* 采气工程－天然气基础知识 * 采 气 工 程 主讲教师：陈德春 办公地点：工科楼B座333 联系电话E_mail:chendc@upc.edu.cn 1.天然气 天然气是从地下天然气矿床或石油天然气矿井中直接开采出来的可燃气体，以碳氢化合物为主的气体混合物。 天然气组成：甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷，并含有少量的重碳氮化合物以及氮、氦、二氧化硫、硫化氢等。 天然气主要类型： 气田气、石油伴生气、凝析气田气、煤层气等。 气井完井、试井及生产测井、增产措施、天然气生产、井下作业与修井、地面集输与处理等工艺技术和采气工程方案设计的总称。 2.采气工程 研究内容围绕着两个方面： 天然气的高效生产 处理措施和工艺 ① 地质年代较老，埋藏较深； ② 大多属于中低渗透储层； ③ 驱动类型以弱弹性水驱为主； ④ 气田规模一般较小。 3.采气工程的主要特点 （1）地质和储层特性的特殊性 ① 水气在渗流通道和自喷管柱内形成两相流动，增大了气藏和气井的能量损失； ② 降低了气相渗透率，并分割气藏形成死气区， 使气藏的采气速度和一次开采的采收率降低。 3.采气工程的主要特点 （2）气藏产水危害的严重性 天然气二次开采技术 ① 气藏中地层水的矿化度高，且天然气中含有高腐蚀性的硫化氢、二氧化碳等酸性气体。 ② 硫化氢、二氧化碳酸性气体，可能严重危及人、畜的安全，严重腐蚀气井的设备和管线。 3.采气工程的主要特点 开县 事故 ！ （3）流体性质的高腐蚀性 天然气井特大井喷事故 （1）2003年12月23日，重庆开县特大天然气井（罗16井）井喷事故 243人死亡。事故发生时，富含剧毒的硫化氢和二氧化碳的天然气喷至三十米高。这种浓烈的有毒气体是造成大面积中毒的重要原因。 （2）1998年四川温泉4井（气井）特大天然气意外窜漏事故 1998年3月22日17时，钻井至1869米左右时，发生溢流显示，关井后在准备压井泥浆及堵漏过程中，天然气通过煤矿采动裂隙于3月23日凌晨5时40分左右，自然窜入井场附近的四川省开江翰田坝煤矿和乡镇小煤矿，导致在乡镇小煤矿内作业的矿工死亡11人，中毒13人，烧伤1人的特大事故。 （3）1992年赵48井（油井）井喷事故 1992年9月28日，华北石油管理局井下作业公司20队，在位于河北省赵县各子乡宋城北700米处的赵48井进行试油时，地层中大量含有硫化氢的气体喷出井口，造成周围居民死亡6人，中毒24人。 （4）天然气的可爆性和高压的危险性 气藏一般具有较高的压力，天然气是一种易燃、易爆性气体，密度小，具有较大的可压缩性和膨胀性，使气井井口压力远远高于相同井深和井底压力的油井井口压力。 防火、防爆。 3.采气工程的主要特点 第一章 天然气基础知识 第一节 天然气的组成和分类 第二节 天然气理化性质 广义的天然气：包括可燃的烃类气体、二氧化碳、硫化氢、氦等可从地壳中取得的气体资源。 一般所指或狭义的天然气：仅指烃气。 根据ISO标准（ISO14532 天然气.词汇，2001），天然气是指以甲烷为主的复杂烃类混合物，通常也含很少量的乙烷、丙烷和更重的烃类，以及若干不可燃气体，如氮气和二氧化碳。 众多国际权威机构和专家预言，21世纪中期将进入天然气时代。 引 言 一、天然气的组成 天然气的主要成分为甲烷及少量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及以上烃类气体，并可能含有氮、氢、二氧化碳、硫化氢及水蒸气等非烃类气体及少量氦、氢等惰性气体。 石油工业范围内，天然气通常指从气田采出的气及油田采油过程同时采出的伴生气。 第一节 天然气的组成和分类 （1）甲烷：天然气的主要组成部分，在天然气混合物中所占比例变化范围广，根据油气藏类型的不同，甲烷所占比例为29%～99.9%（体积比）。在气藏中约为80%～99.9%；在凝析气藏中约为75.0%～94.4%；在油藏伴生气中约为20.0%～97.0%。 纯甲烷无色、稍有蒜味。它比空气轻，在标准压力和15℃条件下，甲烷密度为0.667kg/m3。甲烷具有高的热稳定性和很高的热值含量。 第一节 天然气的组成和分类 一、天然气的组成 （2）乙烷：无色气体，比空气稍重，在标准压力和15℃下，1m3乙烷重为1.270kg。它的热值介于60345～65946kJ/m3之间。在20℃时，加压至3.8MPa以上，可液化成相对密度为0.446的液体。在天然气混合物中其含量在0.05%～25%范围变化。 （3）丙烷：无色气体，比空气重，在标准压力和15℃下，1m3丙烷重