采气工程天然气工程-绪论

1为什么要学习天然气工程为什么要研究天然气工程第一章

天然气工程绪论2第一节天然气将是第四个能源时代一、能源问题事关重大

能源是人类生存繁衍的基本条件和生物进化的关键因素科技发展要求能源优质化环保要求能源优质化可持续发展目标推动了天然气和不含碳的H2等可再生能源走上历史舞台中国是一个人均能源不足的国家，能源问题的现状和未来已引起国家高层领导的关注3二、超前思维，寻找未来能源太阳能：英国BP和壳牌石油公司，中国海洋能核能：核电在未来可能担当可持续发展能源的主角，除发电外还可用于城市供热水力发电全球水资源

39784.5×1012Wh经济可开发资源

964.1×1012Wh中国水电设备总容量

650.07×108W

占总电量23.5％煤煤的深度加工、液化、气化洁净燃烧技术4三、天然气将是继薪柴、煤炭和石油

之后的第四个能源时代天然气热效率高，环境效益好，发展利用天然气成为当今世界能源发展的潮流19世纪煤炭为主要能源20世纪石油替代煤炭成为世界第一能源21世纪天然气将是主要能源

2010年，天然气在能源结构中可能超过煤炭

2020年，可能超过石油，成为第一能源

世界能源发展的总趋势是向低碳化方向发展，最终向无碳化发展5第二节我国石油天然气发展战略一、我国油气勘探成果和面临的挑战

（一）我国54年油气勘探成果石油方面：发现576个油田

勘探石油地质储量：225.6×108t

可采储量：63.4×108t天然气方面：发现193个气田

探明天然气地质储量：4.4937×1012m3

可采储量：2.5704×1012m3

三大公司上游利润占全国国有企业、国家控股企业利润45%6剩余可采储量资源量：150×108t，

人均12t/人，世界68t/人人均探明地质储量：4.8t/人，世界的1/10

人均可采储量：1.9t/人，世界的1/12全国油田总体上已进入高含水期

平均含水率84.2%。大庆油田5000万吨以上产量稳定了27年，现已开始递减，今后每年降150～200×104t1993年起石油进口量>出口量

（二）面临的严峻挑战危机！7二、我国经济发展与能源供需矛盾（一）2020年中国经济发展与能源需求

2020年的目标，国内生产总值（GDP）要翻两番，将达到4万亿美元

按GDP与石油消费量比例

2020年石油消费量达8×108t，大力提倡节油，力求控制在4～4.3×108t81、中国石油生产前景预计全国石油资源量：940×108吨

可采资源量：110～140×108吨2000年全国原油产量：1.65×108吨

2010年

1.75×108吨

2020年

1.60×108吨2020年石油消费量4～4.3×108t，使上劲，国内仅能产1.6×108t，达到40%左右的自给程度

石油安全问题更加突出（二）我国未来石油天然气可供性分析危机！92、中国天然气生产前景预计

亿m3年危机！根据第二次全国油气资源评价结果，我国天然气总资源量为38×1012m3。气层主要分布在陆上中、西部地区以及近海的南海和东海，其中中部气区包括四川、鄂尔多斯，资源量为12.1×1012m3，占陆上资源总量的40.6%；西部含气区包括准格尔、柴达木、吐哈、河西走廊等区域，资源量为10.77×1012m3，占陆上资源总量的36.5%；近海地区气层气总资源量为8.2×1012m3，占全国资源总量的21.5%。1）我国天然气资源分布情况10常规天然气可采资源量

10~14.7×1012m3

2000年已探明可采储量

1.6×1012m3

2000年全国天然气产量

262×108m3

天然气将进入高速发展时期

2010年

年产量

800×108m3

2020年

1200×108m3

最高年产量将达到

1200~1400×108m3

中国煤层气储量也较丰富天然气水合物和其它形式非常规天然气尚未评价2）中国天然气生产前景预计11危机！！！12能源发展方针引导和适当控制石油消费积极发展新能源、可再生能源和热电联产大力开发煤炭净化和高效利用技术将节能作为长期国策能源发展方案设想2020年油气在能源消费结构中比重达到35％左右石油大体控制在4～4.3×108吨，天然气3000～

3500×108m3（三）我国能源发展思路13三、我国石油天然气发展战略一个目标两个立足点三方面调整四项基本政策措施141、一个目标

利用全球经济一体化，积极发展石油天然气生产和贸易，力争2020年石油天然气在能源消费结构中占35％左右。152、两个立足点立足于国内和国际两个市场，两个油气资源国内资源2020年国内石油自给率不足40％2020年天然气自给率

45％力争2001~2020年新增可采储量30~35亿吨国际资源

利用中东和周边国家（中东、中亚、俄罗斯等油气资源占国际总资源70％）163、三方面调整布局调整：稳定东部、发展西部、加快海上东部地区原油产量将呈下降趋势西部地区和海域将呈稳步上升趋势天然气以西部和海洋为主，2020年天然气产量1000亿m3产品结构调整管理方式调整：公有制、非公有制经济成分并存174、四项基本政策措施积极促进国际能源与经济合作，建立中亚、俄罗斯和东亚的能源合作体系充分利用和适当保护国内油气资源，建立以国家和企业并重的石油商业储备制度积极开展煤层气、天然气水合物等新矿物能源研究积极鼓励和支援国内石油、非石油企业参与国际石油市场投资18

第三节

我国天然气工业现状

一、我国天然气资源现状（1）我国陆地和海洋大陆沉积岩面积大

有280个中新生沉积盆地，3个古生界沉积岩分布区我国油气资源潜力很大

石油探明程度只有1/4，天然气也只有6—7%（2）储采比大幅改善，为气田开发上产提供了储备

96年底陆上储采比达50:198年储采比高达70:119

二、天然气发展现状（1）已开发气田生产稳定，天然气产量稳步上升

（2）建成区域管网，为市场开拓奠定了基础

中油集团建成输气管线9972km，三类区域性管网环形管网：川渝地区连接成都、重庆等地、市放射形管网：陕甘宁气区，包括陕京长输管线、靖边—西安、靖边—银川输气管线油田区域性管网，如：大庆朝阳沟—哈尔滨、华北永清—北京、鄯善—乌鲁木齐、彩南—石西—克拉玛依、塔中—轮南等西气东输工程，陕京复线

20

（3）我国天然气前景看好发展洁净天然气能源，成为我国重要的战略任务广阔的市场将带来良好的发展机遇2010年天然气需求量：长江三角洲、环渤海湾、中南、中西部和川渝等地区

655×108m3；全国总需求量：1000×108m3

储量增长潜力大中油集团年均新增储量：1300—1800×108m3；在2015年探明储量增长将达到高峰

我国中西部地区天然气资源丰富。21第四节我国天然气开发技术发展现状气藏类型典型气田储量比例气藏特点所需技术水驱气藏威远气田35％边水指进、底水锥进和纵窜排水采气、地质认识、水平井采气浅层气藏涩北1号气田14％出砂流固耦合渗流理论、出砂控制异常高压克拉2气田18.5％易进喷、气体流速高、温度压力高井控、采气设备与控制、高温高压测试含硫气田渡口河气田10％硫的泄漏、硫对设备的腐蚀防腐和密封技术、净化技术凝析气藏板桥气田21.5％提高凝析油采收率、气液两相渗流循环注气技术、气液两相渗流理论低渗气藏长庆气田31.5％非均质、低渗透、低产能、低效益改造、气层识别、储层横向预测、水平井深层气藏柯克亚气田48％气藏难识别、压力敏感变形介质渗流理论一、我国气藏开发所需技术22二、技术特点总结（1）我国气田、凝析气田开发的特点

中小型气田居多

近年南海西部、塔里木、陕甘宁发现大气田气田埋藏深

3000—6000m之间，深层气藏开发占主导地位，开采难度增大天然气储层多属于中、低渗透储层

储层非均质明显，孔隙度低，连通性差，水敏、酸敏性突出，水锁贾敏效应严重自然产能低

要达到经济、有效地开发，必须进行气层改造23

（2）水驱气藏占相当比例

这一问题在四川气田尤为突出，据已投入的73个气田不完全统计，水驱气田占总数的85%，出水井数在44%以上（3）凝析气田独具特色

凝析油含量多为中偏低，回注干气处于经济极限边缘；最大反凝析量小于临界流动饱和度，滞留地层很难流动；反凝析液损失率超过50%；同一油区内，凝析气藏常带油环，或为凝析气顶油藏，增加了开发难度和复杂性

24第五节

世界天然气工业新形势

一、世界天然气资源

世界天然气探明和未探明的资源量：400×1012m3俄罗斯探明储量最大48.14×1012m3

，占世界总储量32.1%美国探明储量虽仅

4.74×1012m3

，但有超过10×1012m3

非常规气源（低渗砂岩、页岩和煤层中的气）美国产量最大5556×108m3

，占世界总产量

22.9%世界2000年总产气量

2.4223×1012m3

世界2001年总储量

150.19×1012m324第五节

世界天然气工业新形势

一、世界天然气资源

世界天然气探明和未探明的资源量：400×1012m3俄罗斯探明储量最大48.14×1012m3

，占世界总储量32.1%美国探明储量虽仅

4.74×1012m3

，但有超过10×1012m3

非常规气源（低渗砂岩、页岩和煤层中的气）美国产量最大5556×108m3

，占世界总产量

22.9%世界2000年总产气量

2.4223×1012m3

世界2001年总储量

150.19×1012m326二、世界天然气市场10×108人口生活在工业发达地区消耗了世界60%能源北美占31%，独联体国家占27%，欧洲占20%气代煤、气代油成为趋势。2020年达4.59×1012m3

天然气供需市场南北美洲主要在地区内平衡俄罗斯主要提供欧洲非洲产气国主要有阿尔及利亚、尼日利亚、埃及和利比亚，这些国家有管道通欧洲亚洲产气国主要有印度尼西亚、马来西亚、文莱，还有澳大利亚。出口对象：日本、韩国和台湾地区，主要以LNG形式27三、天然气的输送管道输送

较多的是采用管道输送LNG

甲烷在-162℃下液化成LNG，用绝热油槽运到用户处港口，重新气化以电输送

在产地发电，将电输给用户气体转化液体

输送液体产品28四、天然气应用1、发电天然气用量最大的领域—发电、高能耗工业（钢铁、玻璃工业等）、取暖和家用燃料随着“联合循环气体透平”（CCGT）技