《天然气开发工程》系统介绍了气藏工程及其在开发过程中 的有关知识与实践经验，详细阐述了天然气藏的分类及特征、天然气高压物性参数计算、气井产能方程、气井产能测试方法、凝析气井产能方程及评价、气井管流及节流动态、气井合理产量确定方法、气藏井筒携液理论及排采方法、气藏水侵理论、气藏物质平衡理论及应用、气井动态预测方法、气藏可采储量及采收率计算方法。
　　《天然气开发工程》可供从事气田开发工程的管理人员、技术人员、科研人员及有关院校的师生参考使用。

绪论 1
第一节 天然气开发在国民经济中的地位和作用 1
第二节 国内外天然气开发的历史、现状与前景 3

第一章 天然气藏的分类及特征 8
第一节 致密砂岩气藏 8
第二节 碳酸盐岩气藏 14
第三节 煤层气藏 19
第四节 页岩气藏 24

第二章 天然气高压物性参数计算 31
第一节 天然气组分及临界参数 31
第二节 天然气偏差系数及其计算 36
第三节 天然气压缩系数及其计算 41
第四节 天然气体积系数和膨胀系数及其计算 43
第五节 天然气的黏度 43
第六节 真实气体拟压力 46
第七节 天然气气藏其他性质 48

第三章 气井产能方程 52
第一节 稳定渗流状态下气井产能方程 52
第二节 拟稳定渗流状态下的气井产能方程 59
第三节 不稳定流动阶段气井产能方程 61
第四节 凝析气井产能方程描述 62

第四章 气井产能测试方法 65
第一节 一点法测试 65
第二节 系统试井测试（常规回压试井） 68
第三节 等时试井测试 70
第四节 修正等时试井测试 72
第五节 矿场产能试井方法选择 73
第六节 低渗透压裂气井产能测试时间的研究 73

第五章 气井产能测试资料分析理论 77
第一节 一点法测试资料的分析方法 77
第二节 系统试井测试资料的分析方法 82
第三节 等时试井测试资料的分析方法 87
第四节 修正等时试井资料的分析方法 91

第六章 凝析气井产能方程及评价 96
第一节 考虑相变的凝析气井产能评价方法 96
第二节 考虑毛细管数效应的凝析气井流人动态 100
第三节 考虑毛细管数和非达西效应的凝析气液两相流人动态 103

第七章 气井管流及节流动态 109
第一节 平均温度平均压缩系数法 109
第二节 Smith方法 116
第三节 多相垂直管流计算方法 119
第四节 井筒压力温度耦合计算方法 135

第八章 气井合理产量确定方法 142
第一节 节点系统分析 142
第二节 非线性渗流方法 146
第三节 水侵法确定合理产量 147
第四节 其他方法 149

第九章 气井井筒携液理论及排采方法 154
第一节 气井井筒携液理论 154
第二节 气井优选管柱排采方法 157
第三节 气井泡沫排采方法 158
第四节 柱塞气举排液方法 165
第五节 其他排液方法 177

第十章 气藏水侵理论 185
第一节 气藏水侵模式 185
第二节 气藏稳定水侵计算方法 188
第三节 气藏非稳定水侵计算方法 189
第四节 其他水侵计算方法 196

第十一章 气藏物质平衡理论及应用 201
第一节 正常压力系统气藏的物质平衡方程式 201
第二节 异常高压气藏的物质平衡方程式 207
第三节 气藏早期的水侵识别方法 209
第四节 运用物质平衡方程和产能方程预测气藏动态的方法 219

第十二章 气井动态预测方法 229
第一节 定压开采过程中产量变化规律及预测方法 229
第二节 Arps递减曲线分析 237
第三节 气井产能预测的新方法 249

第十三章 气藏可采储量及采收率计算方法 256
第一节 容积法 256
第二节 试井分析法 260
第三节 生产动态预测法 264
第四节 经验公式法 268

参考文献 277

天然气是优质高效、绿色清洁的低碳能源。加快天然气开发利用，促进协调稳定发展，是我国推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系的重要路径。天然气开发工程是遵循地下与地面相结合、开发与工艺相结合、技术与经济相结合的原则，对天然气进行开采的庞大工程。
　　目前，国内外天然气开发体现为常规与非常规并举。常规气藏集中在水驱气藏、凝析气藏和低渗透及裂缝性碳酸盐岩等特殊气藏，非常规气藏则主要是致密气、页岩气和煤层气。我国对天然气水合物也进行了试采，取得了相应的成果。天然气开发工程涉及气藏工程和采气工程的基本概念、原理方法，依靠科技进步，已形成了一系列实用技术；特别是近年来，在非常规气藏开发技术方面取得了突破。天然气开发工程的发展要求现场工程师、科研人员运用正确的理论方法，借助先进的技术手段，针对常规及非常规气藏的开发特点，明确开发过程中存在的问题，找出最优的气藏实施管理方案，实现气藏的高效开发。
　　基于上述考虑，本书内容分为十三章：绪论和第一章简要介绍天然气开发历史、现状以及天然气藏的分类和特征；第二章主要阐述天然气高压物性基本参数概念及其计算方法；第三章对气井产能评价涉及的基本理论和方法进行介绍；第四章和第五章主要阐述气井产能测试方法及测试资料分析理论；第六章主要介绍凝析气井产能方程及评价方法第七章主要阐述气井管流基本原理、计算方法以及节流动态分析；第八章对气井合理产量确定方法进行阐述；第九章主要介绍井筒携液基本原理和排采方法；第十章简要阐述气藏水侵理论；第十一章和第十二章对气藏物质平衡理论、气井动态预测方法进行阐述；第十三章主要介绍气藏可采储量及采收率的计算方法。
　　本书突出天然气开发工程的基础理论和基本方法，强调基本原理与工程应用的结合。本书的系统性较完整，章节之间的逻辑关系明显，学生学习后可以掌握气藏工程方案设计的实质内容，为现场应用奠定基础。本教材在编写过程中融入了编者多年的科研经验及对新技术成果发展的理解，保证了内容的先进性。
　　本书编者具有多年天然气开发工程教学、科研经历。在编写过程中，团队成员赖枫鹏教授、付应坤副教授、孟雅副教授、郭建平副教授等老师多次参与大纲讨论和定稿，审定了教材的内容，在使用该书的教学和科研实践中又多次提出了完善和修改意见，对他们的无私奉献和付出表示衷心感谢！
　　本书在编写过程中参考了大量的书籍和文献资料，其中一部分已在书后的参考文献中列出，在此谨对这些文献的作者和未被列出文献的作者表示深深的谢意！
　　本书适用于石油工程专业本科学生学习使用，也可供从事油气田开发的工作者参考和培训之用。由于编写人员水平有限，书中不妥之处在所难免，希望使用此教材的师生、读者提出批评并给予指正，以便今后不断完善。
　　编者
　　2025年10月