氮气气举采油技术应用探讨
气举技术研究与应用
中国石油天然气集团公司 吐哈气举技术中心 2009年10月
中国石油吐哈油田分公司工程技术研究院
1
汇报提纲
一、前言 二、气举技术研究与应用 三、气举技术发展前景
中国石油吐哈油田分公司工程技术研究院
2
一、前 言
气举采油系统:
中国石油吐哈油田分公司工程技术研究院
3
一、前 言
气举技术特点:
11
1.2 连续气举采油技术
(4)气举优化配气技术:
单井优化
● ●
●●
qo
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C
中国石油吐哈油田分公司工程技术研究院
区块优化
MaxQoTOT
Max
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优化前产量 5761t/d
88%
优化后增产 227t/d 3%
新增井增产 612t/d 9%
在气量不变的情况下,通过系统优化配气,新转气 举井45口,增加产量839t/d,增产12%,系统举升效率 提高12.7%!
中国石油吐哈油田分公司工程技术研究院
15
1.2 连续气举采油技术
应用情况----RNRE湿气气举
2.2 气举快速返排技术
中国石油吐哈油田分公司工程技术研究院
29
应用情况:
2.2 气举快速返排技术
压裂气举快速返排技术已在国内应用480 井次,最高 施工压力107MPa 。
典型井:青2-44井(井深4698m)
气举排液:注气13小时,返出液量115m3,排后油井自喷,初期 稳定自喷产量120m3/d。
气举采油技术方案优化研究
技术应用118 2015年18期气举采油技术方案优化研究王志超吐哈油田公司工程技术研究院机械所,新疆吐鲁番 838202摘要:现阶段,气举采油技术日益成熟,已成为不可或缺的采油举升措施,深受相关领域的重视。
气举采油技术能够在特定的条件下扩大生产压差,管理、维护方式较为简单,且开采成本较低,深受业内人士的喜爱与青睐。
但是,在常规设计中,采油技术无法较好的与生产过程相匹配,由此一来,不仅无法正常作业,还降低了采油的效率与质量。
需要我们找出影响采油工作的主要原因,制定全面的、优秀的气举采油技术优化方案,来缩短采油时间、提高其效率与质量,以期为相关领域提供充足的理论依据与借鉴。
关键词:气举采油;优化方案;关键因素中图分类号:TE355 文献标识码:A 文章编号:1671-5799(2015)18-0118-01在国内的各大油田,气举采油技术的应用较为广泛,因其所具备的特性与结构,开采效果尚佳。
尤其是对于那些气源较多的油井,为了提升采油的效率与质量,通常会选择气举采油技术,结果往往令人惊喜。
气举采油技术优势良多,相比其他技术,对油井产液量要求较低,且举升高度较高,对油井类型无任何限制,既可完成定向井原油开采,也可作业于直井之中。
除此之外,气举采油技术在作业时,所需辅助设备较少,其产生的腐蚀介质强度较低,对设备并无太多影响,无需定期因更换设备而花费过多的成本。
因而,可将其应用于一些含有腐蚀物或含气量较高的油井之中,将气举采油技术的优势充分的发挥出来,大范围的应用于油井开采项目之中,在保护地层的同时,极力提升作业的效率与质量,促使原油开采工作有规律进行。
1 气举采油方案优化可控参数分析在气举采油技术中,产能预测可以说是其最为重要的组成参数,通过合理、科学的产能预测,可降低遭遇“举空”这一技术难题的几率,在确保作业顺利执行的同时,提升油井的产量。
据总结,专业人士将气举采油技术当中的油井管柱进行了梳理与划分,即闭式、半闭式以及开式。
注氮气在稠油热采中的应用研究
注氮气在稠油热采中的应用研究克拉玛依油田九区稠油油藏由于原油黏度高,埋藏浅,地层温度低,天然能量不足,随热采吞吐轮次增加,采油速度降低,存水率升高,油气比下降。
为提高稠油开采效果,由北京中石恒石油技术有限公司承担完成《克拉玛依稠油注氮气辅助蒸汽吞吐效果机理的数值模拟和物理模拟研究》确定油藏物性界限条件、氮气注入方式及合理的注采参数与时机,在九五区,九八区和风城重32井区都开展大量稠油注氮气辅助蒸汽吞吐工作,以J230井区为例在08-09年共实施措施453井次,有效率为85.3%,累计产油7.58x106t,投入产出比1∶3.75,注氮气应用取得了显著效果,为稠油吞吐提高采收率提供了一条有效方法。
标签:稠油油藏;注氮气辅助蒸汽吞吐;注入参数;提高采收率1 九五区地质概况J230井区齐古组油藏为九五区向东延伸的一部份,区域构造位于克--乌断裂上盘超覆尖灭带上,构造比较单一,底部构造形态为西北向东南缓倾的单斜,地层倾角3°~9°,为一套弱氧化环境下的辨状河流相沉积,油层中部深度420m,油层射开平均厚度9.8m,20度原油黏度在13000万mPa·S左右,该区非均质严重,油层由多个单沙体叠加而成,属大容量,高空隙,高渗透储集层。
2 注氮气改善注蒸汽吞吐效果机理(1)保持地层压力,延长吞吐周期:氮气注入油层后井底压力明显高于没加氮气井底压力,起到了补充油层能量的作用。
(2)扩大油层加热带:利用氮气具有渗透性好,膨胀系数大,非凝结性等特点,携带热量进入油层深部,加大了蒸汽波及体积。
(3)增加地层弹性能量有利于回采:溶解在原油中的氮气改善原油中的渗流阻力,呈游离状态的氮气形成弹性驱,增加驱动能量。
(4)提高回采水率:氮气加蒸汽一起注入油层中,由于注入过程中的热损失,部分蒸汽将冷凝为热水,因氮气膨胀系数大,在回采降压阶段,起助排作用。
(5)增大泡沫油:少量溶解于稠油中的氮气以微气泡的形式存在不易脱出,形成泡沫油,而泡沫油的粘度比稠油粘度低,对稠油开采非常有利。
注气(氮气)驱油技术发展现状与启示
注气(氮气)驱油技术发展现状与启示注气(氮气)驱油技术发展现状与启示宋元飞伍晓妮(中国石油长城钻探工程技术研究院)来源:《科技展望》2016/24进入21世纪以来,由于经济发展的需要造成了大量的能源消耗;所以,现阶段实现石油天然气等能源的高效开发就变得至关重要。
在我国剩余的不可再生能源中,油气资源已经成为了主要的勘察对象,而且在该种油气资源开采的各种手段中,采取合理的驱油技术是保证获得最大经济效益的重要条件。
而且经过我国相关技术专家近些年的实践,我国在注气驱油方面已经取得了十分重要的进展。
但是,许多油气开发企业都受传统技术手段的束缚,对注气驱油技术的应用起步较晚,进而在采收率方面还有待提高;而且国内现在还存在注CO2与氮气谁更优的争议。
但是从技术手段、原料采取等方面分析,注氮气要比注二氧化碳具有更好的效果。
下面,本文及注氮气驱油技术发展现状与启示作具体阐述。
[关键词] 氮气注气驱油技术现状与启示1前言随着世界经济水平的不断提高,世界各国对油气资源的需求量不断扩大。
在这样的背景下提高油气田的采收率已成为世界各国关注的问题。
在我国经过石油行业技术人员的不懈努力纷纷诞生了许多高端的驱油技术;其中新水驱、蒸汽驱、SAGD、三元复合驱、火驱等都是近年来新兴起的驱油技术。
而且在过去,许多石油开采企业在注气驱油时所使用的原料气体大多是二氧化碳,这是因为降低二氧化碳的在空气中的含最能够降低温室效应,所以国家对其大力支持。
但是经过多年的探索和研究,氮气驱油技术在我国也有了更大的发展前景。
而且已经受到了广泛的关注。
下面本文通过结合氮气驱油技术现状对如何完善氮气驱油技术做深入探讨。
2使用氮气原料驱油的原因分析氮气是最常见的气体之一其化学式为N2,该气体具有不易燃烧、无毒无腐蚀的特性,而且通常状况下是一种无色无味的气体而且一般氮气比空气密度小,而且在许多化工领域,氮气经常被选作保护气体。
近年来在石油天然气的开采过程中俄国也开始选用氮气作为驱油的气体原料。
气举采油优化技术的应用与发展_王晓峰
管, 实践证明, 这种尺寸的管柱较适用于供液能 力充沛的油井; 而对于低产能的油井而言, 由于 油管尺寸较大, 耗气量大, 滑脱损失严重, 气举效 果差。另外, 随着油井含水的上升 = 吨油耗气量逐 渐增加, 油井产能降低。据 2" 口供液能力较强的 气举井统计, 平均举升深度为 - ’0$ %, 单井日产 液为 $ );而供液状况较差的 22 口气举井, 举 升深度达 1"-& %,单井日产液却只有 -1#’ )。因 而, 根据油井供液能力大小合理匹配气举管柱是 在气举管柱 增产节气的重要环节。 -00/ 年以来, 优化方面重点推广应用了三项工艺技术: 一是根 据油井供液能力优选油管尺寸。对那些供液能力 差的油井采用 $&#’ %% 油管气举。 研究试验证明, 内径小, 可 $&#’ %% 油管与 !"#$ %% 吋油管相比, 以有效地降低滑脱损失,达到增产节气的目的。 这与美国 >49>? 公司关于油管尺寸与产量关系
"
气举采油主要影响因素分析
气举方式一般分为连续气举和间歇气举两
"#! 气举方式
种,其方式的选择应视油井供液能力大小而定。 前者适于产能较高的油井, 后者适于供液能力较 弱的油井。因而, 在进行气举设计时必须根据油
收稿日期 H&$$!C$%C&$I 改回日期 H&$$!C$3C!# 作者简介 H 王晓峰, 助理工程师, !"@% 年生。 !""3 年毕业于 华北电力大学电力专业, 曾在正式刊物上发表论文 % 篇, 现 从事自动化专业工作。
!"$ 气举阀性能
气举阀是气举井的关键部件,其灵敏度高 低、 启闭及抗破坏性能好坏都直接影响气举效率 的高低。目前油田常用的气举阀主要有套压固定 式操作阀、 油压操作阀和投捞阀等。气举阀的选 择必须根据地质条件、 井况及气举方式等因素而 定。
气举井优化设计应用分析
气举井优化设计应用分析摘要:气举采油方式作为自喷采油后的一项有效的举升方式,能有效地提高采油经济效益。
气举采油是依靠从地面注入高压气体,然后注入气和油层流出流体在井筒内有效的混合,利用气体的膨胀,使井筒内的混合液密度降低,从而将流入到井内的流体有效的举升到地面的一种举升方式。
这是一种老式的常规的一项气举举升方式。
近些年,气举采油有了新的发展,很多在传统气举举升方式的基础上形成了新的气举方式。
关键词:气举井;优化设计;应用前言对气举井的优化设计,采取最佳的气举方式,优选合适的气体,天然气、二氧化碳、氮气等,将高压气体注入井筒中,达到举升的作用,从而提高油井的产量,达到人为补充能量开发的效率。
1气举工艺的工作原理1.1气举技术的原理气举采油是利用从地面向井筒注入高压气体将原油举升至地面的一种人工举升方式,它的原理就是依靠从地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中混合,利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低,将流到井内的原油举升到地面。
气举系统是一个复杂的系统,采用油井伴生气经压缩机增压后作为气举气源的一整套气举流程,当然气举气源也可以采用高压气井气作为气源,则相应的气举流程会简化很多。
1.2常见的气举管柱类型常见的气举管柱类型分为单管式气举管柱和双管式气举管柱,其中单管式气举管柱按是否采用井下封隔器和单溜阀来分,有开式管柱、半闭式管柱、闭式管柱以及腔式管柱。
1.3气举阀工作原理一般气举管柱上会设有几级气举阀,气举阀的设计需要考虑很多方面的因素,如确定注气点的位置、注气点以上所需下入的气举阀数量、气举阀的下入深度、气举阀的尺寸及调试参数等等,常用连续气举布阀设计方法包括变地面注气压力法和定地面注气压力法两种。
一般要求逐级降低打开井下各级气举阀的套管注气压力,以保证通过下一个工作阀注气以后,关闭上部各卸载阀。
2气举方式的选择气举采油过程中,是将高压气体注入到井筒中,气体上升过程中携带油珠颗粒,达到气举采油的目的。
油井注氮气增产技术的研究与应用_孙德浩
表 1 套管温度测量
井号
测量 时间
距井口 20 m 处 距井口 800 m 处
温度/ 压力/ e M Pa
温度/ 压力/ e M Pa
1- 47- 30 1998- 10- 01 283 61 7 1- 43- 532 1998- 12- 05 295 81 0 1- 42- 40 1999- 02- 01 291 91 6
块
油
气
田
第 10 卷第 5 期
½ 由于采用氮气隔热管柱结构, 没有封隔器 卡封, 套管不存在热应力集中的现象, 可以减轻对 套管的损害。
¾能控制底水锥进, 提高原油热采采收率。
2 现场应用
211 应用效果 曙光采油厂 杜 66 块经过多 轮次吞吐 以后,
井口压力只有 115~ 2 M Pa, 单井产量只有 1 t 左 右, 继续蒸汽吞吐开采投入大于产出, 经济效益 很差。1998 年 10 月, 在 杜 66 块曙 1- 47- 30 井运用氮气隔热助排技术, 注入氮气 1117 @ 104 m3, 注入蒸汽 800 m3。井口压力由 115 MP a 上 升到 7 MPa 左右, 产液量由原来的 2 m3/ d 增加 到 20 m3/ d, 同时油井含水量大幅度下降, 为油 田带来了可观 的经济效 益。从 1998 年 10 月至 1999 年 12 月, 在 辽河油田 曙光采油 厂的杜 97 块、杜 66 块、杜 48 块共施工 24 口井, 累积注 氮气 224 @ 104 m3, 注蒸汽 415 @ 104 m3。可以对 比井 21 口, 与上吞吐周期相比, 平均单井压力 提高了 016 MP a, 液面上升 114 m, 节省蒸汽注 入量 422 m3, 累积增油 3 355 t , 平均单井原油 含水下降 511% , 有效率 100% , 投入与产出比 为 1B115。采用杆式泵与此工艺配套, 避免了下 起隔热 管的工序, 这 样平均每口井 节约作业费 316 万元, 创经济效益 151 万元。 212 效果分析 21211 氮气有良好的隔热性能
氮气气举排液技术在曙光油田的应用
氮气气举排液技术在曙光油田的应用作者:赵长亮来源:《科学与财富》2018年第32期摘要:在油田开发生产方式中,气举是一种有效的排液方式,可以快速彻底地排出井筒积液和井底附近地层的液体。
但是随着井深深度的不断增加,常规的气举排液已经不能满足目前的生产需求,采用氮气气举技术可高效排液,该技术也是今后油田措施改造重要技术之一。
关键词:气举排液;氮气;曙光油田前言随着油田的不断深入开发,曙光油田产能建设逐步增加,2018年曙采二区曙66块计划投产新井几十口,前期投产的新井在开井初期都出现了泥浆卡、砂卡等卡泵情况,影响了新井的正常投产。
分析原因是由于新井较深,平均深度在3000米,普通洗井无法有效的将泥浆全部替出井筒,甚至在洗井的过程中将泥浆挤入地层,造成二次污染,待开井生产后又抽回泵筒,造成卡泵,大量外来流体的侵人,造成了对油层的很大伤害。
曙光油田常规排液存在速度慢、不灵活、深度浅且安全性差等问题,传统的气举排液管柱只适用于浅井,由于深井气举措施的排液口压力较大,增加了井口失控的风险,因此我们研究应用了氮气气举工艺技术,通过在管柱的不同深度下入气举阀来逐级降低气举排液压力,减小深井气举的作业风险,达到气举排液的目的,减少开井初期采水的时间,使新井投产后尽快见效。
氮气气举成为常规油井排液的主要手段,使辽河油田利用氮气气举工艺技术在排液方面拓展了新的途径。
1 氮气气举排液工艺氮气气举是通过氮气车从油套环空将气体注入油管,或者从油管注入,套管返出的方式,降低井筒液体密度,从而将流体举升到地面的一种采油方式,目前氮气气举在国内外油田得到广泛的应用。
通过气举的方式将井内液体举升到地面污染罐内,是一种非常有效的排液方式。
1.1氮气气举排液工艺原理氮气气举排液就是在井口通过地面氮气车制出的氮气,通过环空注入高压氮气,气体通过利用气体的膨胀能特性,在较短的时间内达到排空井筒液体的目的。
注氮气排液工艺原理是在环空或油管中注人氮气,以氮气的体积及其减压后的膨胀体积占据井筒中的空间排替井内液体,达到用最短的排液时间排液目的。
气举采油工艺技术研究
气举采油工艺技术研究目录1气举采油前景分析 ····················································错误!未定义书签。
气举采油国内外应用情形···········································错误!未定义书签。
气举采油工艺的提出·················································错误!未定义书签。
气举采油技术在塔里木油田的研究与应用
年度 总井数 开井数 液量(万吨) 油量(万吨) 水量(万吨) 年度 总井数 开井数 液量(万吨) 油量(万吨)
水量(万吨)
1993 10 3 4.2361 1.5556 2.6805 2000 26 20 59.6138 16.6468
42.9675
1994 12 8 9.2264 4.278 4.9484 2001 23 19 71.866 17.5937
9.72/1409 9.30/1349
二、气举工艺新技术应用情况
TARIM
(二)气举排液工艺在措施井上的应用 HD4-87井酸化排液应用
序号
1
日期
工作内容
20076-5
8:00-11:00下酸化管柱完。主要工具下深:接球器5036.38m,7“RH封隔器 4796.38m,3#气举阀2163.94m,2#气举阀1556.86m,1#气举阀883.17m;拆封井器;换 装采油树,并对盖板法兰、采油树整体及各阀门试压;-18:30酸化准备。
另该井所生产的JⅢ油组结蜡现象较为严重,2006年12月在该井的清蜡 施工中,由于刮蜡片卡,造成清蜡工具掉井无法打捞,需进行起管柱作 业。经分析认为该井较适合“柱塞~气举复合举升工艺”,2007年1月 该井作为该工艺的应用实验井进行作业。
二、气举工艺新技术应用情况
TARIM
(一)柱塞~气举复合举升工艺
概述
从1993年塔里木油田开始进行首批10口井的气举采油先 导试验。在生产过程中形成和发展了气举采油工程设计、气 举工作筒的优选、管柱设计、工况诊断、气举阀校验和投捞、 气举井生产管理与调试等一系列完整的工艺技术,2002年实 施气举工具国产化,经过四年的使用,已成功并全面使用国 产化工具和设计软件,经过十多年的努力,气举采油工艺已 经成为塔里木油田主要机采工艺之一。
氮气在稠油热采中的应用
氮气在稠油热采中的应用摘要氮气是一种惰性气体,不易燃,不易爆,密度小且具有良好的隔热性,被广泛应用于各个领域。
本文分别从发展现状、工作原理及特点、在矿厂的具体实验方法和工作效果等方面详细分析了氮气隔热助排技术在稠油热采中的应用,具有一定的实践参考价值。
关键词稠油热采;氮气隔热助排技术以往,稠油的开采使用的是以热力采油为主的技术。
目前,已经有许多稠油田面临着开采的极限。
随着科技的发展,近年来,许多油田采用了注入氮气增产的技术来改善这一状况,也取得了较大的经济效益和社会成就,这成为了一项新的稠油热采的接替技术。
鉴于氮气是一种惰性气体,受温度影响小,有较好的隔热性,且干燥无爆炸,较为稳定,膨胀性大等特性,能提高地面压力,从而使得油水返排,增加油井的产量,并延长了油田的有效期,提高开采效率。
而氮气泡沫热力驱的使用,更是大大提高了氮气的利用率,扩大了氮气在稠油热采中的影响和使用效果。
1 发展现状在中国,使用氮气进行稠油热采始于20世纪90年代初期,而美国和加拿大则早在70年代就开始进行室内试验,并一直进行研究,处在了世界领先地位。
90年代中期,膜分离制氮技术的发展,为中国将进行油田开采提供了有利的条件。
现在中国,在稠油开采中,氮气隔热助排技术应用于许多大型油田,最典型的是在辽河油田和胜利油田的广泛使用,取得了很大的成果,提高了经济效益和社会效益,成为了油田开采的重要技术。
氮气泡沫热力驱这项技术更是一次技术的进步,使得氮气在油田开采中更多更广泛的使用,改善了传统水驱和蒸汽驱的弱点。
而随着对氮气研究的不断加深,氮气的各项技术将得到更好更大的运用,促使我国稠油开采事业的不断进步,也将迎头赶上发达国家,走在技术研究的最前沿。
2 工作原理及特点在以前的稠油开采都是采用蒸汽云吞的方法,多次开采后,会使得油田的地面压力降低,油田质量下降,产量降低,经济效益减少。
而采用氮气进行隔热助排,能够在蒸汽进入地层的同时,与之混合,再进行稠油热采。
有关气举采油技术的优化研究
有关气举采油技术的优化研究【摘要】气举采油技术主要是通过将高压气体打入井下,以此将井中的液体举升至地面的技术,其不仅举升程度深、抗腐蚀程度强、而且排量范围相当广,进行井下的测试过程也相对简单,易于管理,因而适用性强,是一种较为理想的采油技术。
本文主要就气举采油进行了概述,并重点就气举采油相关技术的优化进行了研究,对于进一步提高采油效率具有一定的指导意义。
【关键词】气举采油原理技术优化气举采油主要是通过人为方式将高压气体注入停喷或自喷能力相对较差的油井内,以便降低举升管中的流压梯度,借助气体的能量来举升液体的一种人工举升方法。
一般来说,针对于油井中气液比相对较高、含砂及腐蚀性介质的,气举采油较其它人工举升方式更具优势。
1 气举采油技术的原理及特点气举采油技术主要是基于U形管原理,通过油管和套管所存在的环形空间,借助于油管上所装的气举阀将天然气连续向油管中注入,以确保油管中的液体同所注入的高压天然气进行混合,以便使液柱密度降低,从而减少其对井底所产生的回压,使油层同井底间产生足够大的压差,实现油层中源源不断的原油流入井底,并受到压力被举升至地面上,完成采油过程。
气举采油技术具有如下方面的特点:一是可以确保不停产条件下,通过气举程度的不断加深而维持油井产量处于一个较高的水平;二是可通过气举管柱将小直径工具及仪器下入井中,以便对油层进行补孔,生产测井以及底水的封堵等作业;三是可以显著降低井下作业的次数,因而大幅度降低了生产的成本;四是气举采油时必须采用单独气层作为气源,或者通过天然气供气管网进行供气:五是在油田开发的初期需进行高压压缩机站及其供气管线的建设,因此一次性投资相对较大。
2 气举采油技术的优化研究2.1 连续气举采油技术的优化对于气举管柱采油技术而言,其最早是从美国CAMCO公司以所谓的图集法引入我国的。
气举管柱采油技术在我国许多油田中均得到了较为良好的效果。
但是,应当注意的是,由于此技术所设计的流压较高,工作阀门靠上,因此容易导致气举井在生产的过程中出现不正常或者出现间歇性出油的情况。
氮气气举采油技术的研究与应用
氮气气举采油技术的研究与应用发布时间:2022-11-30T05:41:56.121Z 来源:《科技新时代》2022年第15期第8月作者:邵志虎雷茗舒剑[导读] 传统油田排水速度慢、不灵活、浅深、安全性差等问题邵志虎雷茗舒剑克拉玛依新科澳石油天然气技术股份有限公司新疆克拉玛依 834000摘要:传统油田排水速度慢、不灵活、浅深、安全性差等问题。
现场制氮设备采用先进的薄膜分离技术直接将氮从空气中分离出来。
具有车辆、位移和现场氮素生产特点,氮气气举采油技术应用范围更广,适应性更强。
氮在其自身先进的技术支持下,在石油开采过程中发挥着不可替代的作用,并且日益成为解决石油开采问题的关键。
在此基础上,本文主要分析探讨了氮气气举采油技术的应用。
关键词:氮气气举;采油技术;应用研究前言众所周知,石油开采过程并不简单:它深深地埋在地下,不容易成功开采。
如果开采不当,石油资源就会被浪费,这显然不利于能源开采。
在对自然资源的需求越来越大的时候,石油开采深度的不确定性和开采速度缓慢导致开采过程中考虑到许多外部因素。
氮气收集可以有效地将气体压入泵中,提高采油速度是提高采油效率的技术保证。
因此,提高氮气气举采油技术是一个亟待解决的问题。
1 氮气气举采油技术工作原理概述一般来说,石油的重量使石油难以从井中流出,而氮则被用来混合氮和石油,从而减轻石油的重量,促进石油在压力下从井中流出。
制氮设备工作原理主要由两部分组成:整机工作原理和薄膜分离制氮工作原理。
首先,氮气生产装置由两个主要系统组成,即氮气生产系统和氮气注入系统。
氮生产系统首先使用空气压缩机处理空气,分离氮。
然后,氮生产系统生产开采石油所需的氮。
氮气喷射系统是在泡沫发生器作用下加压氮气,能够随时调节氮气的纯度,以确保有效的石油输出。
二是膜分离氮气的工作原理。
在这个过程中,用非常薄的中空薄膜直接分离空气中的氮这种分离氮的方法可以达到氮的净化水平,可以在车辆中使用。
可在采油地点投入使用,保持约95%的氮,这是最高标准。
浅析油田氮气开采技术的运用
浅析油田氮气开采技术的运用摘要:以变压吸附制氮车或膜制氮车为氮源;因氮气具备惰性气体的物理化学性质:干燥、难燃烧、无爆炸性、无腐蚀、无毒、压缩系数大(0.291是二氧化碳的3倍),且其热传导性极差以及造价低等特点,因而广泛高效的运用于石油开采。
运用方法常有:注氮气辅助蒸汽吞吐、氮气排水诱喷、氮气助排、氮气采油技术的方法、氮气气举采油、氮气泡沫调剖、氮气隔热、氮气泡沫驱、氮气压水锥及氮气排液等工艺技术;这些技术的运用极大的提高了石油的采收率。
关键词:氮气物理化学性质运用石油采收率一、氮气技术运用的背景与发展趋势当今,世界石油格局不断发生变化,自然压力下易开采的石油之后,油井中剩余石油(稠油)的开采面临新的技术难题。
传统的蒸汽吞吐是提高石油采收率经济有效的方法之一,但由于蒸汽本身的性质,使得石油采收率的升值受到限制;寻求一种经济高效的新开采工艺势在必行。
二、氮气的一般性质及产源氮气具有惰性气体的性质,干燥、难燃烧、无爆炸性、无腐蚀、无毒、压缩系数大(0.291是二氧化碳的3倍),且其热传导性极差以及造价低的特点等,为氮气蒸汽混注提供了极大的安全保障;同时氮气的无腐蚀、无毒性避免了装备的损害及现场工作人员生命威胁;常以变压吸附制氮车或膜制氮车为氮源,可随时随地广泛提供充足的氮气。
三、氮气技术的运用方法及原理1.氮气辅助蒸汽吞吐与氮气压水锥联合法传统蒸汽吞吐石油开采是现今油井开采油层残油、剩油及稠油等一种经济有效的方法,由于蒸汽性质单一,在注入油层后,蒸汽扫油及助排的效果随底油含量锐减;当底下油层稠油底水油藏经过多轮次蒸汽吞吐所形成的加热范围为受热降黏后的原油提供了流动空间,从而容易造成底水的快速锥进。
以提高原油采收率的机理分析,采用氮气蒸汽混注,运用氮气压水锥原理,同时把注氮气压水锥过程简化为气驱油和驱水两个过程,利用物质平衡法,对多轮次蒸汽吞吐后稠油低水油藏的氮气压水锥工艺进行了研究。
得到了蒸汽吞吐加热范围内注氮气过程中油气界面、油水界面;注入氮气的启动油量以及原油富集带体积的计算方法。
略谈油田氮气开采技术的运用
于大规模的生产。
在众多的污染处理技术中,自然界中分布最广、含量最多的纤维素由于其来源广泛且可再生、价格低廉、可自然生物降解等特性而被广泛应用。
王佳楠等[10]以微晶纤维素、硅藻土为原料,以氢氧化钠/尿素复合水溶液为溶剂,采用冷冻干燥法制备了纤维素/硅藻土复合材料。
表征显示,制备不同质量分数的纤维素的复合材料,其内部具备纤维素气凝胶疏松多孔的三维网状结构,且硅藻土附在纤维素的链上,吸附效果较好。
3 天然产物/硅藻土电气石是含硼的天然环状硅酸盐,含有钠、镁等活泼金属元素。
兼备热电性和压电性,极易因静电而使之带电,由此称之为电气石。
电气石在环保领域已有广泛的应用,并成为近年来环保材料的热点研究方向[11]。
高如琴等[12]研究了以多孔陶瓷硅藻土基为载体,并在其表面浸渍硅藻土、电气石,经过低温煅烧制备出了电气石修饰的硅藻土基材料。
该材料在烧结过程中硅藻土与超细电气石粉、烧结助剂通过堆积形成大量孔洞,孔洞在该复合材料颗粒上以及颗粒之间形成了连贯的孔洞结构,具有较好的吸附性能。
泥炭藓是一种有机植物质原料。
胡明玉等[13]以硅藻土和泥炭藓为首要原料,通过无机掺合料对材料强度和耐水性的调节,制备了硅藻土/泥炭藓复合材料。
并研究了材料强度、耐水性,选择较优的材料配比。
该复合材料的毛细孔洞,使其在甲醛吸附方面具有一定的应用前景。
4 结语在目前硅藻土的改性研究中,较多的是利用光催化效应进行探索;较为热门的研究是聚合物/硅藻土的吸附研究,将硅藻土的物理吸附与聚合物的化学吸附相结合。
在光催化效应方面,能够解释清楚其催化机理的研究较少。
因此光催化机理和硅藻土/高分子聚合物的研究应当是科研人员研究的重点方向。
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氮气在油田生产中的应用
收稿日期:2004-10-25;改回日期:2005-04-19 作者简介:沈光林(1958-),男,副研究员,硕士研究生,毕业于大连理工大学化学工程专业,现从事气体膜分离的应用研究和技术开发,完成国家级课题3项,已发表学术论文60余篇、申请专利10多项。
文章编号:1006-6535(2005)04-0100-03氮气在油田生产中的应用沈光林(中国科学院大连化学物理研究所膜技术国家工程研究中心,辽宁 大连 116023)摘要:膜法富氮在油田中应用广泛,可用于包括稠油和低渗透油藏在内的各种油田提高采收率、钻井、完井等,一般均具有明显的综合效益。
特别是移动式制氮系统的诞生,极大地增强了膜法富氮的市场竞争力。
关键词:膜法富氮;移动式制氮系统;采收率;钻井;完井;油田中图分类号:TE357 文献标识码:A前 言由于氮气与油、水互不相溶,而且来源广,是气体非混相驱提高采收率的重要气源。
所以氮气在油田系统中的应用非常广泛[1~15],可用于二、三次采油,油气井保护,保持压力和储存气体,钻井平台的惰气保护,管路及设备的吹扫,易燃、易爆物品运输时的保护气等。
随着膜法制氮技术的日趋成熟,特别是移动式制氮系统的诞生,更加适应灵活多变的应用现场,而且具有投资少、流程简单、膜组件寿命长且免维护、能耗低、体积小、露点低、可靠性强、操作弹性大、能适应各种恶劣环境、开启迅速、浓度和流量可在线监控等特点。
同时,所用原料是取之不尽、用之不竭的空气,所以采用膜法可以得到价廉、洁净、质量稳定、易于控制的富氮空气。
氮气浓度一般在9310%~9919%范围内,如果和其它技术集成可满足任意所需的浓度,极大地增强了膜法富氮的市场竞争力。
1 提高采收率随着油田的不断开发,油田利用天然和人工能量开采的阶段完成后,将进入提高油田采收率的三采阶段。
三采的方法主要有热力驱、气驱和化学驱等。
就多数油田而言,气驱应用较多,是国内、外采收率研究的发展趋势。
气驱提高采收率方法的发展趋势是非烃气替代烃类气,其中应用最多、效果最好的是二氧化碳。
连续油管氮气气举作业在大庆油田的应用
连续油管氮气气举作业在大庆油田的应用摘要:连续油管技术是一项具有广阔应用前景的实用性技术,在国外油田开发中获得了广泛的应用。
国内各大油田也相继引进了连续油管及其作业车,主要应用于举升(替喷、气举)及修井、措施作业(洗井、冲砂,清蜡、解堵、酸化),其施工安全、快捷的特点和对油气藏特有的保护作用,是常规作业所无法比拟的。
大庆油田自1985年引进第一台连续油管作业车,经过20多年的发展,在应用连续油管进行氮气气举作业方面取得了一定的成绩,为油田的增产和后期开采起到了一定的作用。
关键词:连续油管;氮气气举1引言用连续油管进行气举,可以最大限度地提高排液量。
举升方法有两种:一是注入气通过连续油管与生产油管间环空,将生产液从连续油管举升到地面;二是注入气通过连续油管注入,将生产液从连续油管与生产油管环空举升到地面。
普遍采用的是第二种方法。
连续油管气举作业早期曾使用过空气压风机进行,但由于空气与井内天然气混合后易产生爆炸,被明令禁止使用。
而氮气是惰性气体,不易发生物理化学反应,和天然气混合后没有危险,而且制备原理简单,利用氮气车组能直接从空气中分离得到,因而油田都采用氮气作业,一方面应用于试油井的排液求产,同时对于生产井的排水采气也效果显著。
2气井积液原因及对地层的伤害分析井底积液的来源有三种,一是地层中的游离水或烃类凝析液与气体一起渗流进入井筒形成积液;二是地层中含有水气的天然气进入井筒,由于热损失使温度沿井筒逐渐下降,出现凝析水;三是地层中的压井液和或压裂液缓慢地从地层中流出来。
井底积液容易腐蚀井下工具及油套管,也会对地层造成伤害,特别是气井,井底积液堵塞地层流通喉道,只需少量积液就会使低压气井停喷,使开采难度大大增加。
而对于试油井,如果压裂后排液不及时,压裂液会对地层造成严重伤害。
3连续油管注氮排液工艺原理连续油管下到井内静液面以下,注入氮气,氮气被压缩,并从井内连续油管端头排出,沿环空上升,当氮气的注入压力大于环空静液压力时,环空液体开始向上流动,随着环空液柱压力梯度减少,使氮气膨胀,增大了流体的流速。
注CO2和N2气技术在采油中的应用
注CO2和N2气技术在采油中的应用摘要:在经济全球化的影响之下,气体采油技术得到空前的发展机遇,而且在油井中的油层特性气体。
注CO2和N2气技术在采油技术中的有着化学驱、气驱、热力驱等不同方式方法,包括CO2的油层蒸发和油气采收率。
气体采油技术不断改进和完善。
我国气体采油技术有着物理法采油技术和化学法采油技术,都是运用声波采油技术、利用高能气体压裂采油技术、利用磁场采油技术等手段,CO2和N2驱油作用原理、气态和液态的分布情况。
CO2采油技术是一项是利用原油采收率,才能不断提高和利用效果,开发油层开采先进技术有水平的使CO2和N2成为增油量最多的一项。
关键词:CO2和N2气体气体采油实践与应用引言:根据我国的地势情况:高山深谷、纵横交错,适合油田的储层属性相层积,CO2和N2气体采油可以有效避免不必要的问题,使得符合经济效益和有着一定的实用性。
我国的CO2采油技术中驱油效果好、使用范围广、对油层物没有伤害、施工操作方便,使用与不同的环境,工艺技术不断的成熟,也能有着不同的效果和特色。
注CO2和N2技术要求下的不同,在高压CO2与N2气体做载体时密度的变化导致不同油层计量发生了微妙的改变,CO2和N2打破了原来的油层热力平衡。
CO2气体含量作为气化炉采油的主要控制参数,是慢慢地反应气化炉工情况分析的最主要的参数,才能不断地提高技术的能力。
目前CO2和N2气体采油技术,都可以在油田的开采技术上面做出一点贡献,在其中起着关键的作用。
一、我国的CO2和N2气体采油的技术分析情况气体采油技术具有非常广阔的前景,可以在不同的领域发展下去,是将CO2通过改善成为一种气体,用来提高原采油采收效率等。
开发稀油油田中的不同场所中,我国有着多种多样的气体设备介绍如高压注入泵、地面加热炉、CO2和N2含量检测设备,都是运用或者注入CO2气体的速度频率不同,导致油田的注入排量不一致。
使用了CO2和N2气体的可循环使用,减少全球的温室效益,从侧面贯彻落实了我国的科学发展观,也能在稠油的开发技术上面不落后与其他发达国家。
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氮气气举采油技术应用探讨
摘要:当今社会,经济发展水平已经处于较高水平,以此为基础,各国综合国力不断提升,与此同时,科技成为各国实力角逐的关键所在,逐渐成为国际热点话题,渗透到多种发展领域。
石油开采作为一个国家的领导行业,是社会发展的经济命脉。
氮气气举凭借其自身先进的技术支撑,在石油开采的过程中发挥着不可取代的作用,日益成为解决石油开采问题的关键所在。
关键词:氮气气举采油技术应用探讨
众所周知,石油开采过程并不简单,且石油深埋于地表下,想要成功开采并非易事,若开采方式不当,就会浪费石油资源,在自然资源逐渐趋于紧张的当今时代,这显然是不利的。
石油开采深度的不确定性,石油出油速度比较慢,使得开采过程需要考虑的外界影响因素有很多,而氮气气举使能够有效将气体压入气筒,促进石油出油率,是提高石油开采效率的技术保障,鉴此,提升氮气气举技术成为当前亟待解决的问题。
一、氮气气举采油技术概述
1.氮气气举采油技术的工作原理
通常情况下,因为石油的重量而导致石油较难喷出井面,而氮气气举就是将氮气与石油相混合,进而减轻石油重量,在压力的作用下,使石油较为容易地喷出井筒。
制氮设备的工作原理主要有两部分构成:整机工作原理和膜分离制氮工作原理。
其一,整机工作原理中的制氮装置是由两大系统组成,即:制氮系统和注氮系统。
制氮系统是运用空气压缩机,对空气率先进行处理,分离出氮气,随后,在氮气发生系统的作用下,产生石油开采所需要的氮气。
而注氮系统就是对氮气进行增压,在泡沫发生器的作用下,使氮气的纯度可随时调节,保证石油的输出效率。
其二,膜分离制氮工作原理,此过程采用极薄的中空膜,将空气中的氮气直接分离,该种分离氮气的方式可以达到氮气纯化的程度,并可用于车载,在石油开采现场投入使用,将氮气保持在95%左右,是最为标准的,借此方式,可以有效是保证石油开采的质量。
2.氮气气举采油技术的类型
氮气气举的类型大致可以分为以下几种形式:连续气举、间歇气举、腔式气举、柱塞气举。
所谓连续气举,就是指不间断的向油井内注入氮气,该种方式能够促进油井内部连续不断的生产石油,通过连续的氮气输入,使得是有液体与但其不断混合,降低是由原本的密度,达到源源不断出油的目的。
向油管注入氮气,环空出油只能适用于产油量较高的油田,该种连续出油的管可以是开式,也可以是闭式或半闭式。
间歇气举,顾名思义,就是有间歇地向油井输送氮气,通过其他阀门进入到油管,该种间歇气举一般会采用闭式气举,因为间歇气举的应用对象就是产量较小、流量较低的油井。
由于间歇性作业,导致油井阀门时开时关,
油层容易出现砂砾,造成效率低下,操作困难等情况。
腔式气举其实是间歇气举的一种特殊表现形式,其主要应用对象也是低产能的井田,为方便操作,一般都在下方安置集液腔泡,用此来稳定液压,值得注意的是,氮气气举阀门打开后,腔包的液体会向下方推移,这样液体就会进入油管,这样就能实现循环式的间歇性气举。
最后一种方式是柱塞气举,这种氮气气举技术会在石油液体和气体中间加设柱塞,针对井底流动压力较小这一现状,有时间间隔的实现石油气举。
通过以上几种形式,有效提升氮气气举在石油开采过程中的作用。
二、氮气气举采油技术的应用现状及前景
1.氮气气举采油技术的应用现状
氮气气举采油技术在时代的带动下,逐渐形成了特有的发展模式。
氮气气举石油的开采过程具有以下特点:过程繁杂,机械处理不灵活,安全性能较差等。
但如今的氮气气举将并不活跃的氮气从空气中分离出来,并将其与原油混合在一起,极大地减轻了原有的重量,使得石油较为轻易地喷出地表,可以说,在当前的石油开采行业中,氮气气举石油开采技术已经取得了无可替代的地位,该项技术能够在现场进行氮气分离,也可用于车载,施工技术也渐趋灵活、成熟,从某种程度上说,氮气气举技术已经成为当今石油开此行业的主要手段,是解决石油资源浪费的根本途径。
但是,由于当前技术水平有限,氮气气举技术尚存不足;专业性人才的缺乏导致氮气气举技术后继乏人;施工设备不足,政府资金投入不足,致使氮气分离不纯,影响了石油开采质量。
虽然氮气气举已经取得了较大的发展成果,但是该项技术还应该不断开拓创新,大力培养社会所需要的专业性技术人才,借鉴国内外先进的制氮、注氮技术,开展学术交流等才是解决当前工作现状的重中之重。
2.氮气气举采油技术的运用前景
随着当今社会经济的不断发展,各国技术实力不断增强,全球化浪潮席卷全球,国际交流日益加深,科学技术领域的交融也逐渐深化。
在此时代背景下,氮气气举采油技术也将获得新的发展契机。
在不断发展变更的国际关系下,氮气气举的发展将会不断取其精华去其糟粕,深入借鉴外国文化的有益成果,完善氮气气举过程,加强设备施工设计,通过开展国际交流讲座等形式,深入引进各国优秀的石油开采技术,为本国的石油开采技术再添实力。
石油是一种不可再生的矿物燃料,人类对其开发利用后,将会在很长一段时间内无法再生。
是有的不可再生性对石油的开发技术提出了更高的要求,不合乎技术规范要求的石油开采技术将会对石油资源产生极大的负面作用,导致石油资源浪费现象严重。
除此之外,石油开采的安全性能差,处于地表以下的油井对于石油的开采更具复杂性和考验性。
基于这一时代特征,氮气气举采油技术的应用前景将会更为广阔,因为氮气具有稳定性,不像其他气体一样活跃,基本不会与石油发生化学反应,能够有效保证石油资源的纯度和质量,除此之外,氮气的分离较为简单,也比较容易操作,具有车载、现场分离的优势,在石油的开采过程中占据重要地位,伴随着氮气气举采油技术的不断深化及石油需求的不断加大,需要建立合理化的施工模型,保证氮气气举采油技术逐渐向规范化、技术化方向发展,在人类以后的生活、工作
中占据重要地位。
三、结束语
氮气气举采油技术所独有的技术优势,使得该种采油方式节省了大量的开采成本,为石油开采行业创造了较大的经济效益,加之该项工程可靠性、安全性能极高,在石油开采领域中逐渐占据主导地位,成为保障石油开采效率的根本途径。
技术是经济发展的生命,决定着一个国家的发展水平,鉴此,我们要努力完善氮气气举采油技术,发挥政府的宏观调控职能,加大科技、人才投入力度,完善相关制度体制,为石油行业的发展提供后续力量和物质基础。
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