制氮設備在油田開發(fā)中的運用及特色
發(fā)布者： 瀏覽次數(shù)：次挑選制氮設備的循環(huán)取決于許多要素，其間包含電費、產(chǎn)值、產(chǎn)品壓力和所需的濃氮盆。還必須決議選用切換式換熱器仍是選用分子篩吸附器去除水分和二氧化碳。切換式換熱器技能已日臻老練，能為許多種設備供給安全，無毛病運轉。在對自鏟除條件沒有束縛的當?shù)剡x用分子篩吸附器規(guī)劃更有利些，終究的挑選取決于空氣的質(zhì)量和循環(huán)的類型。
1 結構特色
（1）設備裝備的悉數(shù)硬件既彼此獨立又合理會集，空氣壓縮機和氮氣增壓機都選用柴油機直聯(lián)式，克服了油田現(xiàn)場渙散，大功率供電困難的缺陷，而且其冷卻方法為風冷，習慣戶外作業(yè)水源缺乏的條件，只要計量泵和氮氣發(fā)作體系及中央操控室等需求現(xiàn)場供給電源。（2）空氣源體系（空氣壓縮機和動力柴油機）、氮氣發(fā)作體系（包含前置冷凍干燥機）別離做成滑撬，一起設備在同一臺載車上。其間氮氣發(fā)作體系為框架式全封閉恒溫結構，通風杰出，確保別離制氮膜組處于杰出的作業(yè)狀況。（3）氮氣增壓機與計量體系和活性劑的儲罐一起設備在另一臺載車上，氮氣增壓機帶有防塵外殼，既可確保通風杰出，又能避免戶外惡劣環(huán)境對設備的影響。（4）制氮設備應具有移動性，因為某一油田注入氮氣進步采收率后，該油田的進一步開發(fā)可能要用其它新的挖掘技能來替代。因此，制氮設備應能在運用數(shù)年后較容易地搬遷到其它油田注氮或挪作它用，這對設備的規(guī)劃、制作和設備具有更高的技能要求。（5）因為油田大都處于環(huán)境比較惡劣的區(qū)域，因此制注氮設備也應可以習慣戶外作業(yè)，特別是冷卻水體系和空氣過濾器等，在規(guī)劃時就應考慮避免昆蟲、塵埃、花絮等的侵入。
2 氮氣在油田開發(fā)中的運用及機理
經(jīng)過很多的室內(nèi)實驗和研討，關于大多數(shù)注氮氣不能混相驅(qū)替的油田來說，注氮氣進步油田采收率的可能機理有幾個方面。
2.1 進步油田采收率的可能機理
一是在必定條件下，靠油田重力分異效果使注入氣進入注入水所無法進入的油濕裂縫中，驅(qū)替出其間的剩下油。二是靠油田重力別離效果，排替出被重力捕集在縫洞中的剩下油。三是靠注入的氮氣溶解于原油，使原油體積脹大，以其排油效果下降地上別離條件下的地層剩下油飽和度。四是改動流體活動方向，驅(qū)替裂縫流道中的剩下油。五是靠油氣重力分異效果，回采結構上部注入水未能涉及到的剩下油。
2.2 組成及功用
（1）空氣壓縮機。空氣壓縮機是中空纖維膜制氮體系的動力源，供給必定壓力的空氣。該空氣壓縮機能在0～100%容量內(nèi)操控，帶有主動進氣閥及卸載發(fā)動設備。設備在外表盤上的指示燈能敏捷、牢靠地指出毛病開關或操作體系中的毛病方位。當發(fā)起機油壓低、壓縮機溫度高、發(fā)起機冷卻液液位低、發(fā)起機溫度高及燃料油位低時均能檢測到并主動停機，完結了氣、電、油、冷卻液操控一體化，并具有完善的主動安全維護體系。（2）氮氣發(fā)作體系組成。一是冷凍干燥機。依據(jù)冷凍除濕原理，壓縮空氣在冷凍器中和制冷劑進行熱交換，空氣中的水分冷卻后發(fā)作冷凝，然后將其間所含的水蒸氣、油霧冷凝成液滴，由主動排水器排出。二是空氣預處理部分。包含油水別離器、凝集過濾器、活性炭4級過濾，以除掉空氣中的剩下水分和油以及塵埃、雜質(zhì)，使進入到膜組的空氣凈化到0.01μm。每個過濾器上裝有1個主動排放閥，用來排出過濾器中的微量水分。為反映濾芯作業(yè)狀況（污染阻塞狀況），在每個過濾器上裝有壓差指示器，分紅、綠2色指示，以提示操作者及時替換。別的，在進氣管路中設有能主動恒溫操控的空氣電加熱器，當空氣溫度較低時及時加溫。三是膜別離制氮器。不同產(chǎn)值和純度的膜別離器，是由膜組并聯(lián)而成，為膜別離制氮的要害部件，是80年代國外新式的高科技技能，屬高分子材料科學。它是運用某些金屬膜或生物膜對某些氣體組分具有挑選性浸透和分散的特性，以到達氣體別離和純化的意圖。（3）膜組別離制氮原理。中空膜別離制氮膜組是一個圓筒狀的中空纖維膜束，每束包含了上百萬根中空纖維，以供給最大極限的別離面積，每根纖維直徑約幾十微米，就象人的頭發(fā)絲相同細。壓縮空氣由纖維束的一端進入，氣體分子在壓力效果下，首先在膜的高壓側觸摸，然后是吸附、溶解、分散、脫溶、逸出。每種氣體的浸透速率不同，氧、二氧化碳、水蒸氣等的浸透速率快，由高壓內(nèi)側纖維壁向低壓外側滲出，由膜組件一側的開口排出;浸透速率小的“慢氣”--（氮氣被富集在高壓內(nèi)側，由膜組件的另一端排出，然后完結了氧）氮別離。本設備選用的是超細中空纖維，具有能耗低、牢靠性高、壽命長、技能牢靠、增容簡略、體積小、標準全、露點低一級特性。（4）膜別離制氮體系的操控。本體系選用全主動操控方法，由采樣檢測、純度操控、溫度操控及體系維護環(huán)節(jié)組成。其基本原理是經(jīng)過產(chǎn)品氣采樣檢測支路，由氧檢電池在線隨機檢測氣體含氧量并經(jīng)過氧分析儀顯現(xiàn)其時氣體含氧量（即反應產(chǎn)品氣純度），經(jīng)過調(diào)理純度操控閥使得膜組取得合理的壓力差而調(diào)理氣體的純度。該體系還設有氣體合格主動排放的切換支路，將所需產(chǎn)品氣純度設定，即設定排放切換點，當含氧量低于設定排放點時，氣體經(jīng)過合格產(chǎn)氣支路輸入運用點;反之則排放支路主動翻開，將超支氣體主動排空。該體系中溫度操控是為了維護膜組及進步氮氣產(chǎn)值而設置的，體系的純度和溫度調(diào)理悉數(shù)是主動完結的。維護部分主要是對加熱器進行維護，因為溫度過高會損壞膜組。這部分由過熱維護開關和進口壓力開關組成。當溫度因為失控而上升到60℃時，過熱維護開關將主動堵截操控體系的電源開關，阻撓溫度持續(xù)上升;當溫度下降到35℃時，維護開關主動閉和，加熱體系作業(yè)。別的，在合格產(chǎn)氣支路上裝有氮氣流量計數(shù)器，操作人員能隨時了解氮氣產(chǎn)出與運用量。
2.3 制氮空分設備的選用
傳統(tǒng)的深冷法制氮流程（分子篩和可逆板式換熱器流程），因為其氣量規(guī)模廣，工藝老練，產(chǎn)品純度高，關于大多數(shù)油田注氮來講，深冷法制氮仍將得到最為廣泛的運用。特別是分子篩流程的制氮設備，其運轉牢靠、操作簡略等特色更適用于油田注氮。近年來，變壓吸附制氮和膜別離空氣別離技能的不斷發(fā)展和完善，為咱們供給了可供挑選的時機。這種設備體積小、便于撬裝、工藝流程簡略、發(fā)動快、能耗低，關于要求氮氣純度不高，氣量不大的小注氮油田，或是單井注氮誘噴的油田，運用變壓吸贊同膜別離制氮空分設備具有更大的吸引力。