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制氮設備在油田開(kāi)發(fā)中的運用及特色
發(fā)布者： 瀏覽次數：次挑選制氮設備的循環(huán)取決于許多要素，其間包含電費、產(chǎn)值、產(chǎn)品壓力和所需的濃氮盆。還必須決議選用切換式換熱器仍是選用分子篩吸附器去除水分和二氧化碳。切換式換熱器技能已日臻老練，能為許多種設備供給安全，無(wú)毛病運轉。在對自鏟除條件沒(méi)有束縛的當地選用分子篩吸附器規劃更有利些，終究的挑選取決于空氣的質(zhì)量和循環(huán)的類(lèi)型。
1 結構特色
（1）設備裝備的悉數硬件既彼此獨立又合理會(huì )集，空氣壓縮機和氮氣增壓機都選用柴油機直聯(lián)式，克服了油田現場(chǎng)渙散，大功率供電困難的缺陷，而且其冷卻方法為風(fēng)冷，習慣戶(hù)外作業(yè)水源缺乏的條件，只要計量泵和氮氣發(fā)作體系及中央操控室等需求現場(chǎng)供給電源。（2）空氣源體系（空氣壓縮機和動(dòng)力柴油機）、氮氣發(fā)作體系（包含前置冷凍干燥機）別離做成滑撬，一起設備在同一臺載車(chē)上。其間氮氣發(fā)作體系為框架式全封閉恒溫結構，通風(fēng)杰出，確保別離制氮膜組處于杰出的作業(yè)狀況。（3）氮氣增壓機與計量體系和活性劑的儲罐一起設備在另一臺載車(chē)上，氮氣增壓機帶有防塵外殼，既可確保通風(fēng)杰出，又能避免戶(hù)外惡劣環(huán)境對設備的影響。（4）制氮設備應具有移動(dòng)性，因為某一油田注入氮氣進(jìn)步采收率后，該油田的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)可能要用其它新的挖掘技能來(lái)替代。因此，制氮設備應能在運用數年后較容易地搬遷到其它油田注氮或挪作它用，這對設備的規劃、制作和設備具有更高的技能要求。（5）因為油田大都處于環(huán)境比較惡劣的區域，因此制注氮設備也應可以習慣戶(hù)外作業(yè)，特別是冷卻水體系和空氣過(guò)濾器等，在規劃時(shí)就應考慮避免昆蟲(chóng)、塵埃、花絮等的侵入。
2 氮氣在油田開(kāi)發(fā)中的運用及機理
經(jīng)過(guò)很多的室內實(shí)驗和研討，關(guān)于大多數注氮氣不能混相驅替的油田來(lái)說(shuō)，注氮氣進(jìn)步油田采收率的可能機理有幾個(gè)方面。
2.1 進(jìn)步油田采收率的可能機理
一是在必定條件下，靠油田重力分異效果使注入氣進(jìn)入注入水所無(wú)法進(jìn)入的油濕裂縫中，驅替出其間的剩下油。二是靠油田重力別離效果，排替出被重力捕集在縫洞中的剩下油。三是靠注入的氮氣溶解于原油，使原油體積脹大，以其排油效果下降地上別離條件下的地層剩下油飽和度。四是改動(dòng)流體活動(dòng)方向，驅替裂縫流道中的剩下油。五是靠油氣重力分異效果，回采結構上部注入水未能涉及到的剩下油。
2.2 組成及功用
（1）空氣壓縮機?？諝鈮嚎s機是中空纖維膜制氮體系的動(dòng)力源，供給必定壓力的空氣。該空氣壓縮機能在0～100%容量?jì)炔倏?，帶有主?dòng)進(jìn)氣閥及卸載發(fā)動(dòng)設備。設備在外表盤(pán)上的指示燈能敏捷、牢靠地指出毛病開(kāi)關(guān)或操作體系中的毛病方位。當發(fā)起機油壓低、壓縮機溫度高、發(fā)起機冷卻液液位低、發(fā)起機溫度高及燃料油位低時(shí)均能檢測到并主動(dòng)停機，完結了氣、電、油、冷卻液操控一體化，并具有完善的主動(dòng)安全維護體系。（2）氮氣發(fā)作體系組成。一是冷凍干燥機。依據冷凍除濕原理，壓縮空氣在冷凍器中和制冷劑進(jìn)行熱交換，空氣中的水分冷卻后發(fā)作冷凝，然后將其間所含的水蒸氣、油霧冷凝成液滴，由主動(dòng)排水器排出。二是空氣預處理部分。包含油水別離器、凝集過(guò)濾器、活性炭4級過(guò)濾，以除掉空氣中的剩下水分和油以及塵埃、雜質(zhì)，使進(jìn)入到膜組的空氣凈化到0.01μm。每個(gè)過(guò)濾器上裝有1個(gè)主動(dòng)排放閥，用來(lái)排出過(guò)濾器中的微量水分。為反映濾芯作業(yè)狀況（污染阻塞狀況），在每個(gè)過(guò)濾器上裝有壓差指示器，分紅、綠2色指示，以提示操作者及時(shí)替換。別的，在進(jìn)氣管路中設有能主動(dòng)恒溫操控的空氣電加熱器，當空氣溫度較低時(shí)及時(shí)加溫。三是膜別離制氮器。不同產(chǎn)值和純度的膜別離器，是由膜組并聯(lián)而成，為膜別離制氮的要害部件，是80年代國外新式的高科技技能，屬高分子材料科學(xué)。它是運用某些金屬膜或生物膜對某些氣體組分具有挑選性浸透和分散的特性，以到達氣體別離和純化的意圖。（3）膜組別離制氮原理。中空膜別離制氮膜組是一個(gè)圓筒狀的中空纖維膜束，每束包含了上百萬(wàn)根中空纖維，以供給最大極限的別離面積，每根纖維直徑約幾十微米，就象人的頭發(fā)絲相同細。壓縮空氣由纖維束的一端進(jìn)入，氣體分子在壓力效果下，首先在膜的高壓側觸摸，然后是吸附、溶解、分散、脫溶、逸出。每種氣體的浸透速率不同，氧、二氧化碳、水蒸氣等的浸透速率快，由高壓內側纖維壁向低壓外側滲出，由膜組件一側的開(kāi)口排出;浸透速率小的“慢氣”--（氮氣被富集在高壓內側，由膜組件的另一端排出，然后完結了氧）氮別離。本設備選用的是超細中空纖維，具有能耗低、牢靠性高、壽命長(cháng)、技能牢靠、增容簡(jiǎn)略、體積小、標準全、露點(diǎn)低一級特性。（4）膜別離制氮體系的操控。本體系選用全主動(dòng)操控方法，由采樣檢測、純度操控、溫度操控及體系維護環(huán)節組成。其基本原理是經(jīng)過(guò)產(chǎn)品氣采樣檢測支路，由氧檢電池在線(xiàn)隨機檢測氣體含氧量并經(jīng)過(guò)氧分析儀顯現其時(shí)氣體含氧量（即反應產(chǎn)品氣純度），經(jīng)過(guò)調理純度操控閥使得膜組取得合理的壓力差而調理氣體的純度。該體系還設有氣體合格主動(dòng)排放的切換支路，將所需產(chǎn)品氣純度設定，即設定排放切換點(diǎn)，當含氧量低于設定排放點(diǎn)時(shí)，氣體經(jīng)過(guò)合格產(chǎn)氣支路輸入運用點(diǎn);反之則排放支路主動(dòng)翻開(kāi)，將超支氣體主動(dòng)排空。該體系中溫度操控是為了維護膜組及進(jìn)步氮氣產(chǎn)值而設置的，體系的純度和溫度調理悉數是主動(dòng)完結的。維護部分主要是對加熱器進(jìn)行維護，因為溫度過(guò)高會(huì )損壞膜組。這部分由過(guò)熱維護開(kāi)關(guān)和進(jìn)口壓力開(kāi)關(guān)組成。當溫度因為失控而上升到60℃時(shí)，過(guò)熱維護開(kāi)關(guān)將主動(dòng)堵截操控體系的電源開(kāi)關(guān)，阻撓溫度持續上升;當溫度下降到35℃時(shí)，維護開(kāi)關(guān)主動(dòng)閉和，加熱體系作業(yè)。別的，在合格產(chǎn)氣支路上裝有氮氣流量計數器，操作人員能隨時(shí)了解氮氣產(chǎn)出與運用量。
2.3 制氮空分設備的選用
傳統的深冷法制氮流程（分子篩和可逆板式換熱器流程），因為其氣量規模廣，工藝老練，產(chǎn)品純度高，關(guān)于大多數油田注氮來(lái)講，深冷法制氮仍將得到最為廣泛的運用。特別是分子篩流程的制氮設備，其運轉牢靠、操作簡(jiǎn)略等特色更適用于油田注氮。近年來(lái)，變壓吸附制氮和膜別離空氣別離技能的不斷發(fā)展和完善，為咱們供給了可供挑選的時(shí)機。這種設備體積小、便于撬裝、工藝流程簡(jiǎn)略、發(fā)動(dòng)快、能耗低，關(guān)于要求氮氣純度不高，氣量不大的小注氮油田，或是單井注氮誘噴的油田，運用變壓吸贊同膜別離制氮空分設備具有更大的吸引力。