王成訓(xùn)

摘要：為了有效的減少二氧化碳排向大氣，將二氧化碳作為氣驅(qū)的一種注入到地下，作為驅(qū)替液用來(lái)提高原油的采收率，設(shè)計(jì)最佳的注入的工藝流程，更好地完成二氧化碳埋存驅(qū)油的任務(wù)。對(duì)埋存工藝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)揮高效注入設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，提高注入的質(zhì)量，保證工藝順利實(shí)施，獲得最佳的埋存驅(qū)油目的。

關(guān)鍵詞：液相注入;埋存驅(qū)油;工藝流程

一、二氧化碳驅(qū)油機(jī)理

1.提高地層壓力：CO具有較強(qiáng)的膨脹能力和擴(kuò)散速度，可快速提高地層能量，增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)力。

2.降低原油粘度：CO很容易溶于原油中，其溶于原油后可降低原油粘度，

提高油相滲透率。CO-原油體系實(shí)現(xiàn)混相后，原油粘度可降低2/3。

3.提高驅(qū)油效率：CO溶于原油后不僅可以降低原油粘度，還可以降低甚至消除界面張力。油藏中隨著地層壓力逐步升高，CO與原油相間傳質(zhì)作用增強(qiáng)，當(dāng)?shù)貙訅毫_(dá)到最小混相壓力時(shí)可以實(shí)現(xiàn)混相（混相驅(qū)），相間界面消失，驅(qū)油效率大幅度提高。當(dāng)?shù)貙訅毫ξ催_(dá)到最小混相壓力時(shí)（非混相驅(qū)），CO驅(qū)通過(guò)溶解、膨脹和降粘作用提高驅(qū)油效率。通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析評(píng)價(jià)，與常規(guī)水驅(qū)對(duì)比，CO混相驅(qū)提高驅(qū)油效率可達(dá)到30%，CO2非混相驅(qū)和近混相驅(qū)提高驅(qū)油效率可達(dá)到5-15%。

4.擴(kuò)大波及體積：CO在油藏中具有較低粘度和較強(qiáng)的滲流能力，可以驅(qū)替微小孔隙中的原油。在驅(qū)替過(guò)程中CO2通過(guò)組分交換和溶解的方式降低原油粘度，提高原油在微細(xì)孔喉的流動(dòng)能力，擴(kuò)大波及體積。

二、液相二氧化碳注入工藝

1、氣源：利用天然氣井分離出的管輸來(lái)的二氧化碳?xì)怏w。

2、注入相態(tài)：液態(tài)。

3、輸送計(jì)量方式：采用氣體中、低壓計(jì)量。

4、管線材質(zhì)：脫水前采用不銹鋼材質(zhì)，脫水后采用碳鋼

5、液體增壓方式：三柱塞泵壓縮注入。

6、氣體脫水方式：變溫吸附低壓壓脫水。

7、液體增壓等級(jí)：壓力等級(jí)為25MPa

三、液相二氧化碳注入工藝流程

將天然氣采氣廠分離來(lái)的氣相二氧化碳，通過(guò)增壓壓縮機(jī)增壓到2.0-3.0 MPa的純CO，通過(guò)液化裝置將氣體液化，液化溫度達(dá)到-28度，最終通過(guò)三柱塞注入泵增壓到25 Mpa，為站外注入井提供液態(tài)CO。

四、液相二氧化碳注入工藝流程示意圖

五、液相二氧化碳注入工藝流程解析

1、采氣廠來(lái)氣：天然氣井采出氣經(jīng)過(guò)降解分離，將天然氣和二氧化碳?xì)怏w分離，分離后合格的天然氣輸送到用戶，二氧化碳?xì)怏w經(jīng)過(guò)管道輸送，送到液化注入站，進(jìn)站壓力在0.8-1.0MPa之間，溫度在8-15℃.

2、二氧化碳?xì)怏w增壓：利用增壓壓縮機(jī)將采氣廠來(lái)氣進(jìn)行增壓，增壓壓縮機(jī)一般采用二級(jí)增壓，增壓壓力達(dá)到2.0-3.0MPa之間，溫度在20-25℃之間.

3、二氧化碳?xì)怏w液化：采用氨冷液化裝置對(duì)二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行液化，首先液態(tài)氨在蒸發(fā)器中吸收了制冷對(duì)象二氧化碳?xì)怏w的熱量，蒸發(fā)成氨蒸汽;氨蒸汽包含著吸收來(lái)的熱量被壓縮機(jī)抽送到冷凝器，并壓縮成高壓、高溫的氨蒸汽，這時(shí)候氨蒸汽中又加進(jìn)了電動(dòng)機(jī)的熱功當(dāng)量所附加的熱量;冷凝器中的氨蒸汽，將熱量傳送給溫度較低的冷卻水，失去熱量的氨蒸汽被冷凝成為液態(tài)氨;節(jié)流閥將冷凝下來(lái)的液氨再有節(jié)制的補(bǔ)充給蒸發(fā)器，使蒸發(fā)器能夠連續(xù)地工作，這就是制冷全過(guò)程。二氧化碳?xì)怏w冷卻的最低溫度零下30度左右。

4、液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)存：采油100m低溫液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存，結(jié)構(gòu)為內(nèi)外容器組成的雙層容器，為真空粉末絕熱型臥式儲(chǔ)罐，內(nèi)容器材料選16MnDR，外容器材料可根據(jù)用戶地區(qū)不同選用不同材料，內(nèi)、外容器夾層充填絕熱材料珠光砂并抽真空。設(shè)計(jì)安裝兩臺(tái)100m低溫液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)罐，開(kāi)一備一。

5、注入泵注入：主要采用三柱塞泵進(jìn)行注入，柱塞泵是液壓系統(tǒng)的一個(gè)重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸液、壓液。柱塞泵具有額定壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高和流量調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)。主要二氧化碳注入采用三柱塞泵進(jìn)行注入，進(jìn)口壓力在1.5MPa-2.0MPa之間，排出壓力在18MPa-20MPa之間，設(shè)計(jì)安裝三臺(tái)柱塞泵，開(kāi)二備一，能夠滿足10口井的注入量。

6、注入井口：采用250型高壓井口，井口設(shè)有兩套注入管線，一套注水管線，一套注二氧化碳（氣相或液相）管線，可以實(shí)現(xiàn)水氣交替注入方式注入。

結(jié)束語(yǔ)

總之，二氧化碳液化注入是一項(xiàng)工藝，今天我對(duì)二氧化碳液化注入工藝和流程進(jìn)行分析，希望能給油田二氧化碳液化注入的發(fā)展，可以起到有利的作用