《天然气集输》课程综合复习题含答案(适用于2015年6月考试)

《天然气集输》课程综合复习题一、填空题1、商品天然气无规定的化学组成，但有一系列的具体技术指标要求，其主要技术指标有：、、和。2、烃类气体在水中的溶解度随压力增加而，随温度升高而，且随着水中含气饱和度升高，温度对气体溶解度的影响。3、从气井产出的物质，除天然气外一般含有液体和固体物质。液体物质包括和气田水。气田水又包含和。气田水分为或和两类。固体物质包括岩屑、、酸化处理后的残存物等。4、影响天然气中含水蒸汽量主要因素有：、、和。5、开发凝析气藏的方式包括、、油环凝析气藏开发，油环凝析气藏开发不但要考虑天然气和凝析油的采收率，而且还要考虑的采收率。6、天然气的主要成分是及少量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及以上烃类气体，并可能含有氮、氢、、及等非烃类气体及少量氦、氩等惰性气体。7、气田集输系统的工作内容包括：收集天然气，并经过、、、使天然气达到符合管输要求的条件，然后输往长距离输气管道。8、采用X射线衍射法对水合物进行结构测定发现，气体水合物是由多个填充气体分子的构成的晶体，晶体结构有三种类型：、、。气体分子填满腔室的程度取决于和，腔室内充满气体分子程度愈高、水合物愈稳定。腔室未被气体分子占据时，结构处于，称为；气体分子占有腔室后形成稳定结构，称。9、甘醇再生除了常规的升温再生，还有、和。10、按天然气中液烃含量的多少可将天然气分为和或和。11、天然气集输管网从分布形式上看主要有三种：、和。12、吸附剂的再生是为了除去，恢复吸附剂活性。吸附剂的再生过程就是吸附剂的脱附过程。工业上常用的再生方法是，因为温度愈高，湿容量愈。通常是用作为再生气体，从进入。脱附完成后，需要进行才能转入吸附操作。13、有水气藏按气水界面的高低不同可分为两类，当含气高度大于或等于产层厚度时为，当含气高度小于层厚时为。14、蒸气压缩制冷装置主要由四部分组成：压缩机、冷凝器、和。蒸气压缩制冷分为一级制冷、、和混合冷剂制冷。混合冷剂组分的合理选择和较难确定。15、天然气质量的一个重要指标就是沃贝数，它是与的比值。16、气田集气站工艺流程分为单井集输流程和。按天然气分离时的温度条件，又可分为和低温分离工艺流程。低温分离集气站的功能有四个：；；；。17、开发凝析气藏的方式包括、、三种。其中是提高凝析油采收率的主要方法。18、燃烧是一种同时有热和光发生的强烈氧化反应。燃烧必需具备三个条件：、和。19、为保证连续生产，分子筛吸附脱水流程中必须包括、和三道工序。原料气从入塔，再生气和冷吹气从入塔。20、根据气流通过膨胀机叶轮时的流动方向，透平膨胀机可分为径流和两种形式。在径流式膨胀机中，气流由径向流入叶轮并由叶轮流道转变为轴向流出。膨胀机的气体流通部分由四部分组成：、、和。二、判断题1、低温分离可分离出天然气中的凝析油，使管输天然气的烃露点达到管输标准要求，防止凝析出液烃影响管输能力。造成低温的方法很多，有节流膨胀法、透平膨胀机制冷法、热分离机制冷法和外加冷源法，高压集气才能采用节流膨胀低温分离工艺。2、要正确判断凝析气藏类型，需依靠PVT相态实验和在初始地层压力、温度条件下凝析油气体系在相图中(如P-T相图)所处的位置定。3、从形状来看，天然气集输管网主要有枝状、放射状和环状三种。集气管网的压力等级也有高压集气、中压集气和低压集气三种。4、天然气脱酸气工艺中常用的醇胺类吸收剂主要有一乙醇胺、二乙醇胺、二甘醇胺、二异丙醇胺和甲基二乙醇胺，其中二异丙醇胺和甲基二乙醇胺的凝固点低，适宜在高寒地区使用。5、物理吸收法是利用有机溶剂对原料气中酸性组分具有较大溶解度的特点，从天然气内脱除酸气，适合处理较富的天然气。6、井口防冻，即防止采气过程中生成水合物。国内较多采用注入防冻剂法，其次是加热法防止水合物生成。7、对于已经遭受水侵、并有气井出水(或水淹)的气藏，采用强排水采气的开采方式，可以减轻水侵向邻井区的漫延，延长未出水气井的无水采气期，从而达到提高采收率的目的。8、燃烧是一种同时有热和光发生的强烈氧化反应。燃烧必需具备两个条件：有可燃物质，以及能导致着火的火源。9、凝析气藏的基本特点是在原始地层条件下，天然气和凝析油呈单一的气相状态，并在一定的压力范围内符合反凝析规律。10、天然气偏差系数又称压缩因子，是指在相同温度、压力下，真实气体所占体积与相同量理想气体所占体积的比值。11、水中含盐会降低天然气在水中的溶解度。12、通常集气站中的节流阀将全站操作压力分成两个等级。凡有压力变化的系统，在低一级的压力系统应设置超压泄放安全阀。13、衰竭式开发方式适宜于凝析气藏的开发。14、油环凝析气藏的开发不但要考虑天然气和凝析油的采收率，而且还要考虑原油的采收率。15、由于硫化氢含量高导致中毒者停止呼吸和心跳时，必须立即采取措施进行抢救。立即把中毒者从硫化氢分布的现场抬到空气新鲜的地方，中毒者会自动恢复心跳和呼吸。16、有水气藏按气水界面的高低不同可分为两类，当含气高度大于或等于产层厚度时为底水气藏，当含气高度小于层厚时为边水气藏。17、随着气田的开发，气田污水逐年增加。气田污水的处理方法有：回注地层、熬盐、向地层渗透、向大气中蒸发等。其中回注地层和熬盐是解决气田污水出路的主要途径。18、凝析气田处理站布站方式基本上分为分散处理和集中处理两种。分散处理就是建设几个具有部分或全部相同功能的处理站，每个站处理若干口井的物流；集中处理是在油区内只建一个处理站，所有生产井的物流都进入这个站处理。国内现已投入开发的凝析气田均采用集中处理的形式。19、醇胺类溶液常用于天然气脱酸气工艺，其中二乙醇胺和甲基二乙醇胺适宜在高寒地区使用。三、问答题1、用框图的形式表示处理水饱和的、未加工的、酸性富气的工艺流程。2、为什么要对天然气进行凝液回收？3、画图说明我国目前常用的常温分离单井集气站流程。4、画图说明吸附床层从开始吸附到停止使用而再生，不同时期吸附床层的吸附情况？5、醇胺脱酸气系统在运行中常遇到溶液的蒸发损失问题，在醇胺脱酸气工艺系统中有哪些措施能够减少胺液的蒸发损失？6、用于天然气脱水的吸附剂主要有哪几种？吸附剂的选择如何考虑？7、含硫气田的集输管道和站场设备中，存在着不少因腐蚀而产生的硫化铁。如果设备或管道打开而不采取适当措施，干燥的硫化铁与空气接触，便能发生自燃，如果有天然气的存在，还有可能发生爆炸事故。通过采取哪些措施可以预防硫化铁的自燃？8、用框图的形式表示天然气的净化和加工流程，并加以说明。综合复习题参考答案一、填空题1、热值；含硫量；烃露点；水露点2、增大；减小；减小3、液烃；游离水；凝结水；底水；边水；束缚水；砂4、压力；温度；水中含盐量；天然气相对密度5、衰竭式开发；保持压力开发；原油6、甲烷；二氧化碳；硫化氢；水蒸汽7、降压；分离；净化；轻油回收8、笼状晶格；I型；II型；H型；外部压力和温度；亚稳定状态；β相；H相9、降压再生；汽提再生；共沸再生10、干气；湿气；贫气；富气11、枝状；放射状；环状12、吸附质；升温脱附；小；脱过水的天然气；塔底；冷吹13、边水气藏；底水气藏14、膨胀阀和蒸发器；分级制冷；阶式制冷；配比15、天然气最高热值；相对密度的平方根16、多井集输流程；常温分离工艺流程；收集来自气井的天然气；对收集的天然气在站内进行低温分离以回收液烃；对处理后的天然气进行压力调控以满足集气管线输压要求；计量17、衰竭式开发；保持压力开发；油环凝析气藏开发；保持压力开发18、可燃物；助燃物；点火源19、吸附；再生；冷吹；塔顶；塔底20、轴流；蜗壳；喷嘴环；叶轮；扩压器二、判断题1-5、对对对错错6-10、错对错对对11-15、对对错对错26-19、错对对错三、问答题1、答：2、答：从气体内回收凝液的目的有三种：1）满足管输要求气井气或油田伴生气在管输过程中，随压力和温度条件的变化将产生凝液，使管内产生两相流动，从而降低输量，增大压降。为使输气管道内不产生两相流动，气体进人干线输气管前，一般需脱除较重组分，使气体在管输压力下的烃露点低于最低管输温度。为安全起见，有些国家和输气公司要求气体的临界凝析温度低于最低管输温度。这就需要对天然气进行轻烃回收。2）满足商品天然气的质量要求各国或气体销售合同对商品天然气的热值和重组分含量都有规定。可用烃露点控制气体内重组分含量和热值。对较富的天然气，特别是油田伴生气和凝析气，一般都需要回收轻油，否则将不能达到商品天然气的质量要求。3）追求最大经济效益从天然气内回收的天然气凝液（NGL）经稳定后可作为产品直接外销，或将分散在各处的NGL送至中心气体加工厂分割成各种液体产品，以追求规模效益。以NGL为原料可分馏出各种产品，如：C2、C3、C4和C5+。C2主要用作化工原料生产乙烯。乙烯是有机合成产品的基础原料，可生产数百种合成材料；C3主要用做燃料，其次为化工原料；C4主要用于生产乙烯和作为车用汽油的添加剂；少量C5用于化工原料，多数用于生产汽油；C5+称为天然汽油。3、答：常温分离单井集气站通常是设置在气井井场。两种流程不同之处在于分离设备的类型不同，前者为三相分离器，后者为气液两相分离器，因此其使用条件各不相同。前者适用于天然气中液烃和水含量均较高的气井，后者适用于天然气中只含水、或液烃较多和微量水的气井。4、答：吸附床层从开始吸附到停止使用而再生，在吸附过程的不同时期，吸附床层的吸附情况是不同的。图中阴影部分为吸附传质段，吸附剂仍然有吸附脱水作用；在吸附传质段后边线BB上方的吸附剂已被水饱和，称饱和吸附段；在吸附传质段前边线AA下方，吸附剂尚未吸附水汽，称未吸附段。随含水气体不断通过吸附床，吸附传质段不断向下移动，当传质段前边线AA达到床层出口端，即吸附过程转效点达到出口端时，流出床层的气体中，水浓度开始迅速上升。5、答：在醇胺脱酸气工艺系统中有以下措施能够减少胺液的蒸发损失：①在吸收塔顶部设有捕雾器；②在吸收塔贫液进料塔板上方设有2～5层水洗塔板；③在吸收塔塔顶设有出口涤气器；④在再生塔富液进料塔板上方设有2～5块充水塔板。6、答：用于天然气脱水的吸附剂主要有三种：硅胶、活性氧化铝和分子筛。吸附剂的选择通常主要是考虑价格、工艺条件和脱水要求等方面：①硅胶与分子筛的价格相差不多，氧化铝的价格约为分子筛的一半；②相对湿度愈大，湿容量愈大；而且在相对湿度较高时，硅胶和氧化铝的湿容量高于分子筛，所以硅胶和氧化铝适用于气体水含量较大的场合；③分子筛在相对湿度较小时有较高湿容量，因此适用于气体深度脱水，要求干气露点很低的场合。比如天然气冷凝法轻烃回收之前必须用分子筛脱水；④随温度升高，分子筛湿容量的降低相对较慢，故必须在较高温度下脱水时，应采用分子筛。7、答：以下措施可以预防硫化铁的自然：①在打开可能积聚有硫化铁的容器前，应喷水使硫化铁处于润湿状态；②定期清管和清洗设备，除去管道、设备内的硫化铁；③减缓或防止金属管道和设备的腐蚀，以减少或防止硫化铁的生成。8、天然气的净化和加工包括天然气脱酸性气体、天然气脱水和凝液回收。首先是天然气脱酸性气体，主要目的是为了脱出天然气中的H2S和CO2气体。脱出的CO2可以放空或销售。脱出的H2S可以灼烧后排放，或增压回注，或硫回收生产硫磺。之后是天然气脱水，降低天然气水露点，满足天然气管输和加工的要求。最后是天然气凝液回收，对天然气进行冷凝和分离回收天然气中的重组分，对凝液进行稳定切割形成各种各样最具有价值的产品。