制氮車連續油管氣舉排液技術在氣井的應用

【摘要】隨著我國氣田產能建設的不斷加大，老的工藝措施已經不能滿足氣田生產的需要。并且我國部分氣田經常存在漏失現象，從而使大量的非底層流體侵入，導致儲層受到了極大的傷害。目前，絕大多數的氣田都需要經過壓裂改造之后才能投產，但是有的氣田由于受到地層壓力的影響，使氣田壓裂改造的液量增大，這樣就會嚴重導致排液的速度降低，返排困難，從而影響到氣田的正常生產。采用制氮車連續氣管氣舉排液技術可以有效排液，該技術也是目前氣田措施改造的重要技術之一。

【關鍵詞】制氮車連續油管氣舉排液

1.制氮車連續油管氣舉排液技術

制氮車連續油管氣舉排液技術是由國外引進的，主要是從空氣中制取氮氣，然后靠三級壓縮來達到較高的注水壓力，從而可以利用該方法進行排液，速度快，在氣田施工中安全可靠。制氮設備主要是應用了氮氣的穩定化學性質，從而進行了排液計量求產以及壓裂后殘液的返排工作，該技術具有快速高效、安全可靠、經濟實用等特性。該技術主要應用與氣田勘探開發，并且氮氣作為氣象流體，因此可以保證排液的準確性與可靠性。目前，我國氣田已經利用該技術不斷的完善了氣田排液體系，根據不同的排液條件與要求進行不了多種氮氣的排液工藝。在我國氣田勘探過程中得到了廣泛的應用，已經達到了快速高效的排液功效，并且取得了良好的技術應用效果。

1.1氮氣的性質

氮氣是一種無色無味的氣體，在常溫下沒有活性，一般情況下不能與其他物質結合在一起。在標準狀況下，氮氣的相對分子質量為27，比重為1.25g./L。氮氣分子是雙原子分子，是雙原子分子中最穩定的，因此單質氮氣不活潑，只有在高溫高壓并且加入催化劑的情況下，氮氣才會與氫氣反映生成氨。在放電的情況下，氨氣才會與氧氣結合形成一氧化氮。

1.2氣舉排液技術的工作原理

從理論上講，氣舉排液技術主要是利用了氣體膨脹以及快速的逸散性能，在比較短的時間里，可以有效的排空氣田井中的殘液。制氮車連續油管氣舉排液工藝原理是在連續油管中注入氮氣，以氮氣的體積以及減壓之后的氣舉在氣田井中的空間循環排替液體，這樣就會在最短的時間內達到排液的目的。該技術的特點是制氮車的調節比較方便，可以用于壓裂酸化水的排液作業，并且根據不同作業的要求，可以分為正氣舉與反氣舉。正氣舉工藝技術流程：由連續油管進，套管出特點：(1)控制氣田井口的回壓(2)氮氣到管腳的時間比較短反氣舉工藝技術流程：由套管進，連續油管出特點：(1)氣田的井口控制回壓(2)氮氣到管腳的時間比較長(3)高溫高壓的作業時間比較短(3)高溫高壓的作業時間比較長(4)掏空的程度不徹底2.在氣田中的應用探究隨著氣田專業技術的不斷發展，氣田的工藝技術也越來越完善。因為氨氣具有很好的可壓縮性以及安全性，因此可以利用氨氣的特有性質以及設備來解決在氣田勘探過程中以往不能解決的現場作用，取(4)掏空的程度非常徹底得了很明顯的效果。因為制氮車主要采用的是物理方法制氮，并且氮氣可以從空氣中直接獲取，不需要原材料，因此獲取氮氣的成本就會比較低。在氣田的勘探過程中，因為該套設備使用了制氮車的運輸方式，這樣就不會受到地貌或者地理環境的影響，從而使設備的自動化程度比較高，安全性能高。通過在氣田中的實踐可以證明，制氮車連續油管氣舉排液技術在氣田中得到了成功試驗以及應用。制氮車連續油管氣舉排液技術不僅僅可以應用在氣田的排液作業中，還可以廣泛的應用在殘酸返排以及排液誘噴等作業中。隨著氮氣應用技術的不斷成熟，相關的工藝技術也越來越完善了，氮氣的氣舉排液技術具有非常好的應用前景。制氮車連續油管氣舉排液技術可以有效縮短排液的周期，并且在排液期間還有連續保持比較高的生產壓差，這樣就會很大程度的提高氣舉排液量，從而減少排液的時間。液氮氣舉受到液氨量長時間的影響，會直接導致不能長時間的排液，但是制氮車不會受到這樣的影響。但是制氮車在氣田開發過程中受到設備工作壓力，因此沒有液氮泵車高。因此制氮車可以達到的最大掏空深度也沒有液氨泵車掏空深度大。但是制氮車氣舉排液技術和其他的排液技術相比較，制氮車連續油管氣舉排液技術的現場施工更具有安全、可靠性。

3.結語

制氮設備連續油管氣舉排液技術是一種非常有效的工藝技術，該技術已經成為氣田排液技術的重要手段。由于氮氣生產的原料是空氣，因此資源也非常重組、穩定，再加上氣田設備的移動靈活，這樣就會完全滿足氣舉排液技術的要求。該技術與常規的氣舉排液技術相比較，具有效率高、占井周期比較短、安全、可靠的性能。隨著氮氣的不斷成熟，使得制氮車連續油管氣舉排液技術不斷的完善。因為該技術不需成本，用量比較充分，并且還不受時間的限制，因此氣田的施工費用也比較低。這樣就會大大的提高了氣舉排液量，從而減少了排液的時間。

簡單而言，就是一套設備，可以分解提純空氣中的氮氣，通過膜壓機進行壓縮后充裝于專用儲氣瓶，主要用于導彈發射車，直升機導彈發射架，戰斗機導彈發射，用途廣泛！

民用也有很多！

車載移動式制氮車的組件介紹：

 1、壓縮空氣凈化組件

空氣壓縮機提供的壓縮空氣首先通入壓縮空氣凈化組件中，壓縮空氣先由管道過濾器除去大部分的油、水、塵，再經冷凍干燥機進一步除水、精過濾器除油、除塵，并由在緊隨其后的超精過濾器進行深度凈化。根據系統工況，優埃基氣體特別設計了一套壓縮空氣除油器，用來防止可能出現的微量油滲透，為碳分子篩提供充分保護。設計嚴謹的空氣凈化組件確保了碳分子篩的使用壽命。經本組件處理后的潔凈空氣可用于儀表空氣。

2、空氣儲罐

空氣儲罐的作用是：降低氣流脈動，起緩沖作用；從而減小系統壓力波動，使壓縮空氣平穩地通過壓縮空氣凈化組件，以便充分除去油水雜質，減輕后續PSA氧氮分離裝置的負荷。同時，在吸附塔進行工作切換時，它也為PSA氧氮分離裝置提供短時間內迅速升壓所需的大量壓縮空氣，使吸附塔內壓力很快上升到工作壓力，保證了設備可靠穩定的運行。

3、氧氮分離裝置

裝有專用碳分子篩的吸附塔共有A、B兩只。當潔凈的壓縮空氣進入A塔入口端經碳分子篩向出口端流動時，O2、CO2和H2O被其吸附，產品氮氣由吸附塔出口端流出。經一段時間后，A塔內的碳分子篩吸附飽和。這時，A塔自動停止吸附，壓縮空氣流入B塔進行吸氧產氮，對并A塔分子篩進行再生。分子篩的再生是通過將吸附塔迅速下降至常壓脫除已吸附的O2、CO2和H2O來實現的。兩塔交替進行吸附和再生，完成氧氮分離，連續輸出氮氣。上述過程均由可編程序控制器（PLC）來控制。當出氣端氮氣純度大小設定值時，PLC程序作用，自動放空閥門打開，將不合格氮氣自動放空，確保不合格氮氣不流向用氣點。氣體放空時利用消音器消聲使噪聲小于75dBA。

車載移動式制氮車的工作原理：

采用碳分子篩的擴散及吸附原理，空氣壓縮到0.7～0.8Mpa，進入變壓吸附器進行氧氮分離，加壓后的壓縮空氣進吸附劑（碳分子篩）時，由于氧的擴散速度比氮的擴散速度快，故氧先進入碳分子篩內部，氮停留在碳分子篩表面，加上碳分子篩對氧有一定的吸附能力。未被擴散和吸附到碳分子篩里面去的氮從吸附器出口排出，降壓時，被擴散和吸附在碳分子篩內的氧被脫附排空，吸附劑得到再生。

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