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叶城制氮机:PSA制氮装置在油田中的应用

2020年04月27日 14:33:53   分类: 河北制氮机

油田现场制氮装置采用直接从空气中分离制取氮气。车载、可移动、流程简单、膜组件寿命长且免维护、操作弹、能适应各种恶劣环境、开启迅速、浓度和流量可在线监控、氮气与油、水互不相溶等特点,使氮气气举采油技术应用范围增大,适应性强,从而解决了常规排液存在速度慢、不灵活、深度浅且安全性差等问题。


目前,氮气压力钻井也开始在油田得到广泛应用冷冻干燥除水、空气过滤器过滤处理、活性炭过滤器吸附除油和空气温度调节装置纯净、恒温的压缩空气通过膜系统中进行氮,分离出的富氧空气进入大气,而达到所需纯度的氮气送至氮气增压机,被压缩至用户要求的压力供使用现场应用


就吐哈油田而言,氮气应用技术主要包括以下几个方面

    氮气气举排液(掏空)技术。氮气气举排液工艺包括单管反举、双管气举和双管混排等多种排液方式适用于新井诱喷(尤其是试油井、老井排液和压后排液作业,比常规抽汲提高效率几倍以上,并且具有安全可靠、能实现连续排液等优点)氮气驱替置换技术。氮气垫测试工艺具有不、不降温、不伤害油层等特点,是稠油试油的关键技术)

    氮气正压射孔技术。氮气正压射孔工艺在射孔时利用氮气膨胀能及射孔弹爆炸能使孔眼周围形成微裂缝,实现消除压实带、改善浸入带、提高射孔效率。射后油管放喷形成大负压差,增强了负压射孔清孔的作用,可减轻对储层的伤害,有效提高单井油气产量。注氮气压裂、酸化技术、降压、增能作用,有效解决了低不管哪一种型号的制氮装置,


其主要组成部分均包括空压机单元、空气后处理单元、膜分离制氮单、操作控制系统、氮气增压机单元等。与其它空压机相比,寿力空压机具有无磨损和无性能丢失的机械可靠性。整个系统包括空压机装置、冷却和润滑系统、进气系统、排气系统、气量控制系统和仪表等,在正确控制进气压力和温度的情况下,膜组均有较长寿命,属耐用部件氮气压缩机应用较多的是ARIEL重型平衡对置式压缩机和增压机。

在正确润滑和及时更换易损件阀片的情况下,这两种压缩机均性能稳定,工作时振动极小,使用寿命长环境空气被空气压缩机压缩,由后冷却器对压缩空气进行冷却,再经空气缓冲罐排污除水后进入空气后处理系统。用氮气取代空气钻井可消除火灾和爆炸的危险,同时氮气比泥浆而言密度低,提高了钻头的穿透力和钻井速度,完钻的井壁和油层都比较干净,且能够及时发现油气显示油层造成的污染轻。


制氮装置上电子控制系统主要包括温度控制、纯度控制、系统保护排污阀控制、压力温度感应、显示面板等几个方面可以减轻操作者劳动强度,操作更加方便、灵敏能使操作者及时掌握各设备运行参数设备出现问题能及时报警或自动停机,有效保护设备油田制氮装置在野外施工作业,受环境温度和作业条件的影响较大,再加上许多油区道路条件较差设备颠簸较大,因此,对电子控制系统的影响也就较,电子控制系统经常出现这样或那样的问题,从而有导致影响施工的情况发生。


要想解决电子控制系统稳定性和可靠性问题要从两个方面解决

    一是要提高电子元件本身质量,使之更加适合油田施工作业的特殊需要;

    二是要进一步考虑优化安装位置及安装牢固性问题,以便减轻道路颠簸和运转抖动对电子控制系统的影响2007年以前,由于国内制氮装置生产厂家没有获得国家主管部门颁发的专用车生产资质,制氮装置主要是以撬装的形式安放在卡车上,这实际上存在车载实用性差的问题,没有把设备的移动性与制氮装置操作使用的舒适性很好地结合起来。如果在设计时把制氮装置与底盘车作为一个整体考虑,并更多地从安全角度以及操作舒适性角度加以考虑,设备的实用性就会得到大大的增强,制氮装置就能更好地适应油田使用的需要)

空压机排气温度高。一般来说空压机出口温度高,主要有三个方面的设计原因:

    一是空压机油散热效果差,主要是与散热器本身结构、大小,以及安装位置有关;

    二是发动机和空压机本体散热效果,这主要是与其散热方式和护罩、箱体结构有关

    三是出口压缩气体散热器安装位置不理想。如

果空压机排气温度过高,空压机将无法正常使用。尤其是当环境温度较高时,譬如夏天在吐鲁番,如果空压机散热效果不好,将影响正常施工作业)


冷干机使用寿命问题。冷凝干燥机(简称冷干机)在保持压缩空气压力基本不变的情况下,而多余的水蒸气凝结成液体排到大气中。因此冷干机具有冷凝、干燥压缩空气的功能,对保护膜组具有很重要的作用。可见,制氮装置的使用频率是递。但正如前面所述,制氮装置仍存在一些较为突出的问题,如果能够进一步对制氮装置加以改进和完善,并随着氮气应用技术的不断完善和发展。


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