氮气排液技术简介

1．每一种试油排液工艺，都有其各自的特性，在 具体确定应用时，要根据设计方案要求和地层情况、 油层物性、液性、地层压力等参数及不同井的具体情况来 确定针对性工艺。
2．在液氮注排过程中，每个操作人员要相互配 合，严格按各项操作规程施工。 3．由于液氮的低温特性，在施工过程中一定注意安全防 护，穿戴好相应的劳保用品，防止冷灼伤和冻伤。
液氮混气水排液工艺
(2)计算开始气举时液氮用量 V1= P ×100×S外／1000= PS外／10 (3) 目前井筒平均温度为 t=(tl+t2)／2 (4) 查β因子表，查出与P和t对应 因子数值，则 V2= V1／696．5 (5) 式中： —— 当液氮气举到定压(设计压力12～15MPa)时 排出液量体积，m3 ； t1 —— 地表液氮温度，℃； t2—— 目前井底温度，℃ ； V2— — 气举时用液氮体积，m3 。
液氮混气水排液工艺
注氮混气水排液工艺：是在液氮气举基础上，混 入部分清水，形成汽化水，以增大注入体积，排 出更多的井液，同时也降低了井口注入压力。 1．设计计算 2．作业程序
液氮混气水排液工艺
1．设计计算
(1)计算环空最大排液深度 H1=H(S外+S内)／S外 (2) 式中：H— — 设计排液深度，m； H1 — — 设计环空排液深度，m； S内——井筒内最内层管内容积，L／m； S外——井排液时环空内容积，L／m。
氮气排液技术分类介绍
一、注氮气排液工艺技术
二、液氮混气水排液工艺
三、自生氮气排液技术
注氮气排液工艺技术
1．工艺原理 2．液氮气举排液工艺 3．施工步骤
注氮气排液工艺技术
1．工艺原理
气举排液理论是以井口高压注入气体，利用气 体的体积、气体的膨胀能及快速逸散等特性，在较短 的时间内达到排空井筒液体的目的。注人气有氮 气、空气或天然气等，由于氮气属于惰性气体，且来 源广泛、安全，所以多用注氮气排液。氮气在压力为 0.1 MPa下、温度降到一195.8℃时转变为液态。便 于运输和储存，所以通常采用液态氮，其工艺、设备 均以液氮设计。
自生氮气排液技术
液氮排液技术在现场应用较广泛，但需要特 种设备，因此开发研究了自生氮气排液技术，以 满足现场排液施工的需要。此种技术主要是应用 化学反应产生氮气，达到排液的目的。
1．技术指标要求 2．氮气生成机理 3．施工程序 4．安全注意事项 5．排液特点
自生氮气排液技术
1．技术指标要求 ①每立方米自生氮液体产生的氮气量大于80m3(常温、常压条 件下)； ② 自生氮气残余物与地层水相配伍，无结晶、无沉淀、无 悬浮物产生，不伤害油层； ③ 自生氮气溶液及残余液对油管、套管不产生腐蚀作用； ④排液成本在掏空深度相同条件下低于液氮排液成本。 2．氮气生成机理
前言
该技术施工安全，工艺简单、排液速度快， 可控制排液深度。由于氮气属于隋性气体，来源 广泛，在常温下很难与其它物质发生化学反应， 不会因天然气混合，发生爆炸，具有施工安全、 工艺简单、排液速度快、可控制排液深度等特点。 所以在井下作业排液施工中常用注氮气排液技术， 特别适用于含天然气井的排液。
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目 录
NH4N02+A物质+诱发剂一N2↑+水溶液+热量
自生氮气排液技术
3．施工程序 ①安装井口采油气树。 ②安装气举管线(进出口)，同一进口连接两台泵车，进口管 线水试压(试压值高于设计施工压力3～5 MPa)；出口管线 固定。 ③开启泵车，同时向油套环空泵人氮气生成液和诱发剂。 ④准确计量进、出口液量，达设计注入量后停泵。 ⑤另一翼套管闸门侧针型阀控制放压，排出油套环空内的混 气水及气体。 ⑥出口进罐计量，计算排出液量。
液氮混气水排液工艺
2．作业程序 ①启动液氮泵车向环空注入氮气，直至泵压升到12～15 MPa 左右。 ②液氮泵车继续向环空注氮气，但要减小排量，同时启动水 泥车向环空注水。 ③在向环空注入混气水过程中，根据泵压的变化及时调整水 泥车的注水排量，保持施工泵压平稳。一般泵压保持不变 ④计量罐计量，当出液量达到设计量时，液氮泵车和水泥车 停泵。 ⑤放喷，关闭进口闸门，同时打开环空放喷管线一侧针形阀， 套管另一侧马上改换安装压力表。套管用针形阀控制进行 放压，以防止地层出砂。出口进罐，计量准确。
自生氮气排液技术
4．安全注意事项
①所用管线必须为钢质硬管线，并且用地锚固定，每15 m一 个点。
②两台水泥车泵后都要装单流阀。 ③施工所用清水的pH值在7～8之间。 ④配液施工前用pn值为7～8之间的清水洗储液罐及水泥车， 直至pH值在7～8之间为止(严禁将pH值小于7的液体与氮气 生成液混合)。
氮气排液工艺技术特点 氮气排液技术分类介绍 结论与建议
工艺技术特点
氮气排液工艺技术特点在于： 一、施工安全。从氮气的物理性质上看，它不燃烧。因此， 在施工中与天然气以任何比例混合后，也不会发生爆炸， 施工人员没有任何危险。 二、工艺简单。与压风机气举工艺大体相同，在储液罐中以 液态的氮存在，泵吸人和排出的都是液态氮，通过加热器 后，液体变为气体而排入高压管线。使用气体驱替压井液 (修井液、射孔液)。 三、排液快。排液1400 m。，施工时问都在1 h以内，排液 2500～3000 m。，施工时问在90 min左右。 四、可排任意深度。根据不同井况，可设计任意的排液深度， 都能一次成功。但液氮在存放过程中有自然挥发损失，且 施工价格比较贵。
液氮混气水排液工艺
(4)计算混水时液氮用量 V4= H1 S外／1000一V3一 水 (11) P″= (H1一H2)／100 (12) 用公式(4)计算出混气阶段对应的平均t″。从β因子表 查出与P″和t″对应的β″因子数值，则 V5= V4 β ／3／696.5 (13) 式中:V4——混气水阶段氮气在井筒内所占体积，m3； P″——气阶段氮气所对应压力，MPa； V5—— 混气水阶段所用氮气体积，m3。 (5)计算出总用液氮量 V = V2+ V5 (14)
注氮气排液工艺技术
2．液氮气举排液工艺
在环空或油管中注入氮气，强行占据井筒中的一部分 空间，将井筒内流体通过循环通道排出，排空井内流体或 使井内流体液面降低，以达到减少回压使储集层产出(即 诱流)之目的。 为保证施工安全，液氮气举排液工艺施工前要进行设计 计算，确定最大排液深度，以控制压力和排量。最大排液 掏空深度按下式计算，即 H空= 1OOP外/ρ 钻(1) 式中： H空——最大排液掏空深度，m； P外——油层套管允许最大抗外挤压力，MPa； ρ 钻——钻井时套管外泥浆密度，g／cm3 ； r— — 套管目前安全系数(r≤1)。
自生氮气排液技术
5．排液特点
①自生氮气排液技术施工简单，不需要特种设备并可满足多 口井排液施工的需求，所使用的化工原料货源充足。
②自生氮气排液技术适应强，不受季节变化的影响。
③反应后的残液不伤害油层岩芯，不会对地层造成污染。
④自生氮气排液施工成本低于液氮排液成本。
⑤对环境没有任何污染。
结论与建议
注氮气排液工艺技术
注氮气排液工艺原理是在环空或油管中注入氮气，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。对于完井中 油套不连通情况，可在管柱内下人小直径油管或连续油管， 利用连续油管作为小直径管柱内的循环通道，进行注气排 液。其工艺特点是井口易于控制且管理调节比较方便，多 用于诱喷油流、压裂酸化井、注水井的排液、含水气井排 水排液作业。
注氮气排液工艺技术
3．施工步骤
①安装井口采油气树。 ②安装气举管线(进出口)，进口管线水试压，试压值高于设 计施工压力3～ 5 MPa。出口管线固定。 ③小排量注入，观察出口是否正常。 ④调整排量和氮气温度，排量一般根据具体情况而有所区别， 氮气温度为20～30℃。 ⑤当压力或排出液量中有一个参数达到设计要求后停泵。 ⑥ 停泵后要用油嘴控制立即放压。 ⑦如果采用举空井筒工艺，则在出口装油嘴控制放压。
液氮混气水排液工艺
(3)计算掺水量 氮气到达最大深度时受到的最大压力为 PMAX= H1／100 (6) 计算出此时平均t’。从β因子表查出与PMAX和t’对应的 β’因子数值，则 V3= V2／β’ (7) 在最大深度时，气举氮气在井筒内所占高度为 H2= 1000 V3／S外 (8) 则P’=(H1一H2)／100一P (9) V水=P’× S外／10 (10) 式中：V3——最大深度时气举氮气所占体积，m3； P’——混气水施工时水柱的分压，MPa； V水— — 掺水量，m3。