天然气开采工程PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 天然气的发展 1

1.2 天然气聚集类型 11

1.2.1 常规天然气 11

1.2.2 致密砂岩气 11

1.2.3 致密页岩气 13

1.2.4 煤层中聚集的甲烷气 13

1.2.5 地压气藏气 14

参考文献 14

第二章 天然气、凝析气的性质 15

2.1 引言 15

2.2 天然气的组分 15

2.3 相态 16

2.4 理想气体 18

2.4.1 波义耳定律 19

2.4.2 查理定律 19

2.4.3 波义耳-查理定律 20

2.4.4 亚佛加德罗定律 21

2.4.5 理想气体定律 21

2.5 混合气体性质 22

2.5.1 组成 22

2.5.2 拟分子量 26

2.6 真实气体特性 26

2.6.1 真实气体状态方程 27

2.6.2 对应状态定理 28

2.6.3 z系数的测定 29

2.6.4 超压缩性 35

2.6.5 其它状态方程式 36

2.7 天然气的压缩性 40

2.8 天然气的粘度 43

2.9 天然气地层体积系数和膨胀系数 46

2.10 天然气的水蒸汽含量 47

2.11 两相系统 49

2.11.1 API比重 49

2.11.2 总井流物的气体比重 49

2.11.3 两相z-系数 49

2.12 某些气体的换算公式 51

参考文献 52

练习题 54

第三章 热力学概念 58

3.1 系统 58

3.2 能量和能量平衡 59

3.3 焓的变化，？H 60

3.4 比热 60

3.4.1 压力对比热和焓的影响 62

3.5 熵，S 64

3.5.1 摩尔比熵(S)的计算 67

3.6 焓-熵图 73

参考文献 77

练习题 77

第四章 分离与处理 79

4.1 引言 79

4.2 气液分离 79

4.2.1 分离器的内部结构 80

4.2.2 分离器类型 80

4.2.3 影响分离的因素 82

4.2.4 分离器的设计 83

4.2.5 多级分离 89

4.2.6 低温分离 92

4.3 天然气脱水 96

4.3.1 天然气的含水量(无有害杂质) 97

4.3.2 天然气生产中水化物的控制 99

4.3.3 脱水系统 105

4.3.4 甘醇脱水器设计 110

4.3.5 脱除酸气 120

参考文献 121

练习题 122

第五章 天然气的压缩 124

5.1 前言 124

5.2 压缩机的类型 124

5.2.1 引射式压缩机 124

5.2.2 迴转式压缩机 124

5.2.3 往复式压缩机 125

5.3 往复式压缩机 127

5.3.1 压缩机的工作过程 127

5.3.2 容积效率 128

5.3.3 理论等熵功率 129

5.3.4 实际功率 136

5.3.5 Quickic图 137

5.4 离心式压缩机 143

5.4.1 压缩计算 144

5.5 迴转式风机 147

5.5.1 设计 147

参考文献 148

练习题 148

第六章 天然气流量测定 151

6.1 前言 151

6.2 流量测定方法 152

6.2.1 容积式计量 153

6.2.2 容积式流量计 153

6.2.3 压差法 155

6.2.4 涡轮流量计 155

6.2.5 弯管流量计 155

6.3 孔板流量计 155

6.3.1 基本孔板流量计方程式 157

6.3.2 通用的孔板流量计方程式 159

6.3.3 气体体积流量的计算 163

6.3.4 记录纸 167

6.3.5 孔板流量计的选择 169

6.3.6 流量测量的不确定性 170

6.3.7 质量-流量计 172

6.4 天然气流量的测量 172

参考文献 173

练习题 174

第七章 集气和输气 177

7.1 前言 177

7.2 雷诺数和摩擦系数 177

7.2.1 雷诺数NRe 180

7.2.2 相对粗糙度e/D 181

7.2.3 摩擦系数f(NRe,e/D)的公式 182

7.2.4 总压降 184

7.3 管线流动计算 184

7.3.1 管线公式 184

7.3.2 Weymouth公式--水平流动 185

7.3.3 假设条件的影响 188

7.3.4 Weymouth公式--非水平流动 190

7.3.5 Panhandle A公式--水平流动 192

7.3.6 修正的Panhandle公式(Panhandle B)--水平流动 192

7.3.7 Clinedinst公式--水平流动 192

7.3.8 管线效率 193

7.3.9 输送系数 193

7.3.10 管线输送公式小结 194

7.4 气体在串联、并联、环状管线中的流动 194

7.4.1 串联管线 195

7.4.2 并联管线 197

7.4.3 环状管线 199

7.4.4 引伸出的其它管线公式 201

7.5 气-液在管道中的流动 203

7.5.1 Dukler Case Ⅱ相关法 204

7.5.2 Flanigan相关法 207

7.5.3 Beggs和Brill相关法 211

7.5.4 多相流动相关法的应用 215

7.6 管线的经济问题 216

参考资料 217

练习题 218

第八章 气井动态 221

8.1 井底静压和流压 222

8.1.1 基本能量方程式 222

8.1.2 采出液量的校正 225

8.2 静止井底压力 226

8.2.1 平均温度和偏差系数法 227

8.2.2 Sukkar和Cornell法 228

8.2.3 Cullender和Smith法 236

8.3 井底流动压力 239

8.3.1 平均温度和偏差系数法 239

8.3.2 Sukkar和Cornell法 242

8.3.3 Cullender和Smith方法 244

8.4 计算井底压力的精确度 248

8.5 环形空间流动 249

8.6 生产井中的气-液流动 250

8.6.1 流态 250

8.6.2 比重校正 251

8.6.3 Hagedorn和Brown法 252

8.6.4 Orkiszewski法 254

8.7 制作压力分布曲线 257

8.8 通过节流的气体流动 259

8.9 气井动态曲线 262

8.9.1 流入动态关系曲线 262

8.9.2 流出动态曲线 264

8.9.3 油管动态曲线 264

8.10 气井中的积液 265

8.10.1 使液体连续流动的能量 265

8.10.2 排出积液的方法 267

参考文献 269

练习题 271

附录 272

A.1 物理性质 278

A.2 来源于Sivalls的分离器尺寸表 284

A.3 SIVALLS的甘醇脱水器设计表 290

A.4 天然气孔板流量计表 298

A.4.1 应用于法兰测压式安装的孔板流量常数表 298

A.4.2 应用于管线测压方式安装的孔板流量常数表 316

A.4.3 应用于法兰测压式和管线测压式两者装置的孔板流量常数表 327

A.5 根据MESSER、RAGHAVAN和RAMEY提供的Sukkar Cornell积分计算井底压力 349

单位换算表 376

符号说明 378