油气集输期末考试知识点

流动三部曲：石油在地层内向井底的流动；②石油沿井筒由井底向井口的流动；③石油在地面集输系统内的流动。

分离器的分类:功能不同，气液两相分离器和油气水三相分离器两种；按其形状不同，分卧式分离器、立式分离器、球形分离器等；按其作用：分计量分离器和生产分离器等；按其工作压力不同，又可分为真空分离器、低压分离器、中压分离器和高压分离器。液体分离分为一次分离、连续分离和多级分离三种。

天然气矿场集输管网是集输系统重要组成部分。集输管线包括采气管线、集气支线和干线。集气管网通常分为枝状、放射状、环状和成组状管网.

平衡常数通常是温度、压力和组成的函数

目前较常用混输管道流型图：贝克流型图，曼德汉流型图

分离器试压通常分强度试压和严密性试压两个阶段进行。试压介质一般用清水。天然气按压力-温度相特性：干气、湿气、凝析气、伴生气

按气体含量：世界上开采的天然气中约有30%含有H2S和CO。H2S >1%和/或CO2>2%的天然气称为酸天然气,否则称甜天然气。

PR方程是目前在油气藏烃类体系相态模拟计算使用最为普遍。

8种流型气泡流、气团流、分层流、波浪、段塞、不完全环状、环状、弥散流

根据连续性方程、动量方程和能量方程，气液两相管路处理常用的三种模型：均相流模型、分相流模型、流型模型

均相流模型用于计算气泡流和弥散流混输管道的压降与实际情况比较接近。

分相流模型与分层流、波状流和环状流的情况比较接近。

三相分离器具有将油井产物分离为油、气、水三相的功能，适用于有大量游离水的油井产物的处理。这种分离器在油田中高含水生产期的集输联合站内。

防止天然气水合物生成的方法：天然气脱水、天然气加热、降压法、天然气中注入水合物抑制剂

油气藏分为五种类型：不饱和油藏、饱和油藏、油环气藏、凝析气藏、气藏

油藏的驱动方式有：水压驱动、气压驱动、溶解气驱、重力驱动

按汽油比将油气井井流产物分：死油；黑油；挥发性原油；凝析气；湿气；干气蒸馏共有三种方式：闪蒸-平衡汽化、简单蒸馏-渐次汽化、精馏。精馏过程实质上是多次平衡汽化和冷凝的过程

天然气：气藏气、凝析气藏气和油藏伴生气。注蒸气蒸气驱动和蒸气吞吐两种方式分馏法可分为常压分馏和压力分馏。根据精馏塔的结构和回流方式的不同，分馏法又可分为提馏稳定法、精馏稳定法和全塔分馏稳定法等三种。

流程内只有集中处理站的称一级布站，有计量站和集中处理站的称二级布站，三级布站有计量站、转接站（为井流液相增压的设备）和集中处理站。

一级半布站：集中处理站之外，布置若干选井点，选井点仅设分井计量用的选井阀组，不设计量分离器和计量仪表。

影响反应速度的因素有：①酸的类型；②酸的浓度；③面容比；④酸液的流⑤地层温度；⑥地层压力。

按管路内流动介质的相数分：集输管路可分为单相、两相和多相流管路。输油管和输气管都属于单相管路。矿物集输管路中大约有70%属于两相或多相混输管路。按管路工作范围和性质分:集输管路分为油管、采气管、集油（气）管和输油/气管。常把段塞流分为三种：水动力段塞流；地形起伏诱发的段塞流；强烈段塞流。

强烈段塞流具有周期性，在一个周期内大致分为以下四个过程：①立管底部堵塞；

②立管排液；③液塞加速；④立管排气。

按油气在砂岩孔隙中流动的可能性分，一直径大于0.2微米，流体可以通过的流通孔隙。二，直径小于0.2微米,因孔隙壁分子引力使流体难于流动的微毛细管孔隙,以及同其他孔隙不连通的“死”孔隙.前者称有效孔隙，后者称无效孔隙。

按管路内流动介质的相数，集输管路可分为单相、两相和多相管路

混输管路油气和油气水混输管分属于两相或多相管路。

发生临界流动的条件(P2/P1) <= (P2/P1) c

根据油井压裂过程中所起的作用，压裂液又可分为破裂地层用的前置液，携带支撑剂的携砂液和把井筒中携砂液顶替到裂缝中的顶替液。

岩石允许流体通过的能力用渗透率表示，它决定于岩石的孔隙结构。

名词：

采气管线：从气井至集气站第一级分离器入口之间的管线；

集气管线：集气站至净化厂或长输管线首站之间的管线。分为集气支线和集气干线出油管指与油井井口相连、输送单井产物的管路。采气管指与气井井口相连、输送单口气井产物的管路。输送多口气井产物的管路称为集气管。采气管和集气管的输气能量通常来自气藏或凝析气藏

构造定义：组成地壳的各类岩石，在空间上的分布状态及其地质成因上的联系

石油生成有机说：水中的微生物死后沉积于水域的底部，随后被沉积的泥沙所掩埋，这些尸体在地下高温、高压和缺氧的条件下分解成石油。无机说：与有机生命体无关的碳和氢，在地壳内部高温、高压由化学反应生成石油

储油的孔隙性地层称储油层，简称油层。油层内独立含油地区称为油藏，它是储油的最小单元

油藏的饱和压力：油藏中气体全部溶解于原油中所需的最低压力，即为泡点压力。石油中轻组分越多、油藏温度越高，则泡点压力越大

岩石压缩性：随油藏的开采，油层压力下降，再上覆盖岩层压力下油层岩石颗粒变形，使岩石内孔隙体积减小，岩石的这种性质称之为岩石的压缩性。

岩石压缩性系数：施加于单位体积岩石上与单位压力增量相对应的孔隙体积增量。标准状态下，1m3脱气原油在油藏条件下所占的体积称原油地层体积系数B0

标准状态下，1m3天然气在气藏条件下所占的体积称天然气地层体积系数以B g

有些油层能找到它的露头，在露头地点如有充足的水源，则经过某一地质年代后该油层的油藏压力与水源静水压力最终将达到平衡，这种有露头的油藏称为开敞式油藏。有些油层的露头虽被泥性物质堵死或被断层封闭，但在生成油层时存在静水压力，封死时保存了压力，这种油藏称为封闭式油藏。

气举采油法: 当油井不能自喷时，除采用前面介绍的人工举升方法外，还可以人为地把气体(天然气或空气)压入井底，使原油喷到地面的采油方法

倾点：在规定试验仪器和试验条件下，试管内油品在5s内能流动的最低温度。

凝点：油品在倾斜45°角试管内停留1min不流动的最高温度.倾点比凝点高2.5~3 压缩因子Z：天然气是真实气体，其摩尔体积与理想气体摩尔体积的比值。表示真实气体与理想气体的差别。

热值：标准状态下单位体积燃料完全燃烧，燃烧产物又冷却至标准状态所放出的热量。天然气的热值可以用连续计量的热仪测量。

燃烧极限：天然气和油品蒸气在空气中易燃易爆的浓度上下限。

偏心因子ω：用来度量真实流体与简单流体（假定分子为球形、无极性）性质偏差的校正因子。偏心因子ω是对压缩因子Z和对比压力、对比温度的拟合。

滑移速度：混输管道中的气相流速和液相流速是不相等的，气相速度与液相速度之差W s=W g-W l 滑动比：气相速度与液相速度之比漂移速度：气相速度与均质流速之差W D=W g-W H

精馏是将由挥发度不同的组分所组成的混合液，在精馏塔中同时多次地进行部分气化和部分冷凝，使其分离成几乎纯组分的过程。

气液（油气）分离器：在油气集输的过程中，油气混合物的分离总是在一定的设备中进行的。这种根据相平衡原理，利用油气分离机理，借助机械方法，把油井混合物分离为气相和液相的设备。

油藏的饱和压力：油藏中气体全部溶解于原油中所需的最低压力，即为泡点压力。石油中轻组分越多、油藏温度越高，则泡点压力越大

天然气水合物：在石油和天然气开采、加工和运输过程中，在一定温度和压力下天然气中的某些烃组分与液态水形成的冰雪状物质。

危害：天然气水合物形成并沉积在地层或管道中，可能堵塞地层、井筒、管线、阀门和设备, 从而影响天然气的开采、集输和加工的正常运行。

矿产集输管路：从油气井到矿场原油库、长距离输油管和输气管首战之间、矿场地域内的所有输送工艺流体（原油和天然气）的管路。

盐酸与碳酸盐岩化学反应进行的快慢称反应速度或溶蚀速度

泄油面积F：多口井同时工作时，以每口井为中心把油藏分为许多小块，小块的面积就是该井的供油，F=井距×排距

质量流量：单位时间内流过管路横截面的流体质量称为质量流量。

体积流量：单位时间内流过管路横截面的流体体积称为体积流量。

体积含气率：管路流通截面上气相体积流量与气液混合物总体积流量之比

原油粘度有动力粘度和运动粘度之分。运动粘度为动力粘度除以相同温度、压力下的原油密度。

三简答题

采油指数的用途：1衡量油井的生产能力2判断油井工况。如果J下降可判断油井是否被油层水或是注入水侵入，因为这样可以使渗透率下降从而导致J下降。3判断酸化、压裂处理的效果。酸化、压裂处理前后，可有实测的生产压差与流量的关系求得采油指数，并判断其效果。

支撑剂按其力学性质分为两大类：脆性支撑剂(如石英砂、玻璃珠等)，特点是硬度大，变形小；韧性支撑剂(如核桃壳、铝球等)，特点是变形大，承压面积随之加大，高压下不易破碎。

气田集输系统的功能：收集各气井井流，并进行必要的净化、加工处理使之成为商品天然气及气田副产品(液化石油气、稳定轻烃等)。同时气田集输系统还提供气藏动态基础信息，如：各井的压力、温度、天然气和凝析液产量、气体组分变化等。气田集输系统与油田集输系统不同的是：气藏压力一般较高；2从气藏至用户，气体处在同一高压、密闭的水力系统内；3防止水合物形成是集气系统的重要工作；4气田气与油田伴生气的组成不同，气体处理厂的主要业务为脱出H2S和CO2等酸性气体，生产出符合质量要求的天然气。

油气集输选择原则:1满足油田开发和开采的要求。2满足油田开发、开采设计调整的要求和适应油田生产动态变化的要求。3贯彻节约能源原则4充分利用油气资源(5)贯彻“少投入，多产出”，提高经济效益的原则。

对油气分离器的要求：分离器应创造良好条件，使溶解于原油中的气体及气体中的重组分在分离压力和温度下尽量析出和凝析，使油气两相接近平衡状态。这就要求在分离器内的气液接触面积大，气液在分离器内有必要的停留时间

重力驱动所谓的有利条件：1油藏渗透率好2原油粘度小3油层较陡或厚度较大。重力驱动开采的特点：1油井产量与油井在油藏上的位置有关，靠近油藏底部的油

井产油量较大2井底压力和油井产量比较稳定，但水平都很低；3气油比接近于零。平衡汽化的特点：气液两相处于相同压力和温度下，并呈平衡状态。所有组分同时存在于气液两相内，每个组分也处于平衡状态，故分离较为粗糙。

闪蒸：液体混合物在加热、蒸发过程中所形成的蒸汽，始终与液体保持接触，直到达到某一温度之后，随着气液混合系统压力的降低，气相与液相最终分离开来的气液分离方式。平衡汽化：如果在气化过程中，气液两相有足够的接触时间和接触面积，气液相产物在分离时刻达到了平衡状态。

均相流模型的假设条件：一是气液混合输送的气相流速和液相流速、管道截面含气率和体积含气率、混合物的流动密度和真实密度等参数相等；二是被输送的气液两相介质达到热力学平衡状态，气相和液相间无热量的传递，流动介质的密度仅是压力的单值函数

分相流模型的假设条件：一是混合输送的气液两相有各自的流通面积，并有按所占流通面积确定各自的平均流速；二是混合输送的气液两相介质间可以有质量交换，但无热量传递。在满足以上假设条件时，可以把混输管道内气液两相介质流动当作气相和液相各自的分别流动来处理，即分相流模型。

与气液单相管路相比，油气或油气水多相流管路具有如下特点:流型变化多；存在相间能量损耗；存在相间传质；④流动不稳定；⑤非牛顿流体和水合物。

油气混合物沿井筒流动时，其能量消耗由下列各项组成：（1）油气混合物从井底举升至地面所需要的压力P1（2）摩阻损失P2（3）油气混合物在井筒内加速引起的压能损耗。

四论述题

油气集输系统的功能：将分散在油田各处的油井产物加以收集；分离成原油、伴生天然气和采出水；进行必要的净化、加工处理使之成为油田商品(原油、天然气、液化石油气和天然汽油)以及这些商品的储存和外输。同时油气集输系统还为油藏工程提供分析油藏动态的基础信息，如：各井油气水产量、气油比、气液比、井的油压和回压、井流温度等参数及随生产延续各种参数的变化等。

油气集输选择流程的依据：(1)集输流程的选择应以确定的油气储量、油藏工程和采油工程方案为基础。(2)油气物性。(3)油田的布井方式、驱油方式和采油方式以及开发过程中预期的井网调整及驱油方式和采油工艺的变化等。(4)油田所处的地理位置、气象、水文、工程地质、地震烈度等自然条件以及油田所在地的工农业发展情况、交通运输、电力通讯、居民点和配套设施分布等社会条件。

(5)已开发类似油田的成功经验和失败教训

油气集输主要工作内容:油井计量，集油，集气，油气水分离，原油处理，原有稳定，原油储存，天然气净化，天然气凝液回收，凝液储存，采出水处理。

气井生产制度:指在井底（井口）或地面装置上控制压力和产量变化的条件，确保气井的安全生产和保护地下资源。我国最常用的是定产量生产和定压生产两种。气举采油法:当油井不能自喷时，除采用前面介绍的人工举升方法外，还可以人为地把气体(天然气或空气)压入井底，使原油喷到地面的采油方法。优点设备比较简单、管理调节较方便。在新井诱导油流及作业井的排液方面气举也有其优越性。缺点：需压缩机和高压管线，地面系统设备复杂，投资大，气利用率低。

分离器试压通常分强度试压和严密性试压两个阶段进行。㈠强度试压的压力通常为设计工作压力的1.5倍，达到试压压力后，稳压1h,压降不超过0.1MPa为合格；㈡严密性试压的压力通常为设计工作压力，达到试压压力后，稳压24h，压降不超过0.1MPa为合格。试压介质一般用清水。

五综合分析

发泡原油：有些原油所含的气泡，上升到液面后，并不立即破裂，进入气相，而是在气液界面停留一定的时间。并且在油面上有许多气泡聚集形成泡沫层，具有这种性质的原油称发泡原油。原油发泡对油气分离器的危害：①液位难以控制；②减少了重力沉降和集液区的有效体积，使油气分离工况恶化；③气体中带油量和原油中带气量增多。发泡原因是由于原油内存在许多天然表面活性剂，如胶质、沥青质、蜡、微小固体杂质等。

一次分离：是只油气混合物的汽液两相一直在保持接触的条件下逐渐降低压力，最后流入常压储罐，在罐中一下子把气液分开。

连续分离：是指随着油气混合物在管路中压力的降低，不断地将逸出的平衡气排除，直至压力降为常压，平衡气亦最终排除干净，剩下的液相进入储罐。

多级分离也称级次分离。它是指油井混合物在保持接触的条件下，随着压力的逐渐降低，气体不断逸出，在压力每降到某一数值时，就把两相混合系统中的气体排出一次；如此反复，直至系统的压力降为常压，平衡气排除干净，剩下的液相进入储液罐。

多级分离较一次分离优点：1多级分离所得的储罐原油收率高2多级分离所得原油密度小3多级分离组成合理，蒸汽压低，蒸发损耗少，效果好3多级分离所的天然气数量少，重组分在气体中比例少4多级分离能充分利用地层能量或采用机械的能量减少能耗和输气成本，降低气体费用。

什么是天然气水合物：在石油和天然气开采、加工和运输的过程中。在一定温度和气井生产中的某些烃组分与液态水形成的冰雪状物质。气井生产中天然气水合物危害：天然气水合物形成并沉积在地层或管道中，可能堵塞地层、井筒、管线、阀门和设备，从而影响天然气的开采、集输和加工的正常运行。

防止天然气水合物生成的方法：天然气脱水、天然气加热、降压法、天然气中注入水合物抑制剂

采油指数J0是采油量与生产压差之比：J0=Q0/(P e-P w) 采油指数综合反映了油层性质、厚度、流体物性、完井条件及供油面积等与油井产量的关系。

采油指数的用途：①衡量油井的生产能力；②判断油井工况。如果J下降可判断油井是否被油层水或是注入水侵入，因为这样可以使渗透率下降从而导致J下降。③判断酸化、压裂处理的效果。酸化、压裂处理前后，可由实测的生产压差与流量的关系求得采油指数，并判断其效果。

油气体系相态计算热力学平衡方程组：物料平衡条件方程组建立后，尚不能完全实现相平衡计算。关键在于平衡常数Ki的确定。平衡常数通常是温度、压力和组成的函数。获取相平衡常数的方法较多，从实用观点看，收敛压力法曾受到广泛重视，至今仍在使用。目前，随着计算机技术的发展，普遍采用状态方程结合热力学平衡条件来确定。这也是我们重点要讲的方法。

气田开发分类从性质上分：勘探、开发和经济。常用的因素：圈闭，储层，天然气成因，气体组分组成，相态特征，驱动类型，地层压力，物质基础和工程条件。其中储层和驱动有时更主要因素。