氮气隔热油管注汽技术在陈庄油田的应用

收稿日期:2004-10-25;改回日期:2005-04-19 作者简介:沈光林(1958-),男,副研究员,硕士研究生,毕业于大连理工大学化学工程专业,现从事气体膜分离的应用研究和技术开发,完成国家级课题3项,已发表学术论文60余篇、申请专利10多项。

文章编号:1006-6535(2005)04-0100-03氮气在油田生产中的应用沈光林(中国科学院大连化学物理研究所膜技术国家工程研究中心,辽宁　大连　116023)摘要:膜法富氮在油田中应用广泛,可用于包括稠油和低渗透油藏在内的各种油田提高采收率、钻井、完井等,一般均具有明显的综合效益。

特别是移动式制氮系统的诞生,极大地增强了膜法富氮的市场竞争力。

关键词:膜法富氮;移动式制氮系统;采收率;钻井;完井;油田中图分类号:TE357 文献标识码:A前　言由于氮气与油、水互不相溶,而且来源广,是气体非混相驱提高采收率的重要气源。

所以氮气在油田系统中的应用非常广泛[1～15],可用于二、三次采油,油气井保护,保持压力和储存气体,钻井平台的惰气保护,管路及设备的吹扫,易燃、易爆物品运输时的保护气等。

随着膜法制氮技术的日趋成熟,特别是移动式制氮系统的诞生,更加适应灵活多变的应用现场,而且具有投资少、流程简单、膜组件寿命长且免维护、能耗低、体积小、露点低、可靠性强、操作弹性大、能适应各种恶劣环境、开启迅速、浓度和流量可在线监控等特点。

同时,所用原料是取之不尽、用之不竭的空气,所以采用膜法可以得到价廉、洁净、质量稳定、易于控制的富氮空气。

氮气浓度一般在9310%～9919%范围内,如果和其它技术集成可满足任意所需的浓度,极大地增强了膜法富氮的市场竞争力。

1　提高采收率随着油田的不断开发,油田利用天然和人工能量开采的阶段完成后,将进入提高油田采收率的三采阶段。

三采的方法主要有热力驱、气驱和化学驱等。

就多数油田而言,气驱应用较多,是国内、外采收率研究的发展趋势。

气驱提高采收率方法的发展趋势是非烃气替代烃类气,其中应用最多、效果最好的是二氧化碳。

氮气在石油开发中的用途
嘿，朋友们！今天咱来聊聊氮气在石油开发中那了不起的用途呀！
你说这氮气，就像是石油开发里的一位低调英雄。

咱就拿它在防灭火方面的作用来说吧。

想象一下，那石油开采的现场，要是有点火星啥的，那可不得了。

但有了氮气，它就像个忠诚的卫士，能迅速把可能引发火灾的危险给扑灭咯！这多厉害呀，是不是？
还有啊，氮气在提高石油采收率上也有一手呢！它就像是给石油开采加了一把劲，能把那些原本不容易采出来的石油给“挤”出来。

这就好比你去摘果子，有些果子挂得高高的，你够不着，这时候氮气就像是给了你一把梯子，让你能顺利摘到那些果子。

再说说它在保护油层方面的作用吧。

氮气可以防止其他有害的气体或者物质进入油层，就像是给油层穿上了一层保护衣。

这保护衣可重要了，能让油层保持良好的状态，持续为我们贡献石油呢！
在石油开发的过程中，氮气就这么默默地发挥着自己的作用，真的是功不可没呀！你看，要是没有氮气，那石油开发会不会遇到更多的困难和麻烦呢？这是毋庸置疑的呀！
它就像我们生活中的好朋友，平时可能不太起眼，但关键时刻总能帮上大忙。

我们可不能小瞧了它呀！它虽然不是主角，但没有它，这石油开发的戏可就没那么精彩咯！
所以呀，我们得好好感谢氮气在石油开发中做出的贡献，让我们能享受到石油带来的便利和好处。

下次当你看到石油相关的东西时，可别忘了在背后默默付出的氮气哟！这就是氮气在石油开发中神奇又重要的用途啦！。

稠油水平井双管注汽工艺应用摘要：陈家庄油田稠油水平井均采用筛管完井，注汽过程中采用笼统方式注汽，受油层非均质及周边采出影响，蒸汽局部突进、水平段动用不均，热采效果不理想。

文章针对稠油水平井热采现状，为了减少热损失并提高隔热效果，采用同心管双管注汽，井口进行配汽量的调整。

实施效果表明，采用双管注汽后，水平段动用得到较大幅度的改善，生产效益也得到了较大幅度的提高。

关键词：薄层；稠油；水平井；双管注汽陈家庄油田油层平均厚度4m，原油黏度10000mPa.s～50000 mPa.s，是薄层稠油油藏。

该油田采用热采注蒸汽吞吐开发工艺，油井多采用水平井开发，水平井段长度在150m～200m左右。

尽管采用了均匀注汽系统，但受油层非均质及周边采出程度的影响，仍存在蒸汽局部突进、水平井段动用不均的问题。

为了提高水平井段的均匀动用程度，开展了双管注汽试验，取得非常好的效果。

1水平井双管注汽工艺原理及配套技术1.1工艺原理水平井双管注汽工艺原理如图1所示。

采用井口“双悬挂”，管中管注汽方式，蒸汽从两个通道注入，一个是从2”无接箍油管注到水平段B点，一个是从41/2”真空隔热管和2”无接箍油管环空井注到水平段A点。

通过地面流量调解阀门进行流量控制，实现二个出汽点不同排量的控制，另外在内管和外管分流前通过悬流器及混相器实现蒸汽的等干度分配。

在等干度分配的情况下，A点、B点两端形成两个压力场，当达到一定注汽强度后，两端压力场趋于平衡状态，在水平段形成两个相互联接的蒸汽腔，通过双管注汽达到全段均匀配汽的目的。

1.2配套技术①双管注汽井口。

双管注汽井口设计是在常规注汽井口基础上通过增加一个大四通，来实现双注汽管柱悬挂，其中2”无接箍油管是通过变扣(2”平式油管扣变41/2”偏T扣)直接连接在井口上面，41/2”保温管座封到井口内部悬挂器上，管柱之间采用密封件进行密封，其工作压力21MPa，工作温度35～370℃，大四通垂直通径Ф160mm。

低 、递 减 快 的状 况 ，通过 开展 热 采 防砂 技 术 的 改进 、注 汽工 艺的优 化 ， Ｃ Ｏ， 辅助 热 采 、水 平 井 双 管注 汽试 验 ，形成 了适 合 陈 庄 薄层 稠 油提 高采 收 率 的开 发 配 套技 术 应 用模 式 ，为稠 油规 模 继 续扩 大 作好 了充 分 的技 术储 备 ，对 今后 同类 型 油藏 开 发
（ １ ） 对 直 斜 井 热 采防 砂 工 艺模 式ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ进 行 了补 充 、完 善 。针 对
陈南薄层稠油油藏特点，形成了以封隔高压一次充填为主 ，预充 填＋ 高低压充填 、逆向充填 、二次补砂技术 ，先注汽后防砂等 多
种 工 艺 为辅 的机 械 防 砂方 式 ，适 应不 同条件 油 井 的防 砂需 求 ，有
技 术 创 新
肉 枉科 技 ２ ０ １ ３ 年第６ 期
陈家 庄薄层稠 油油藏提 高采收 率配套工 艺推 广应 用
张 培 智 张 立 杰 李 华 玲 孙
中国 石 化 胜 利 油 田河 口采油 厂
强 田云 霞
２ ５ ７ ０ ０ ０ 山东 东 营
摘 要 针 对 陈庄 薄 层稠 油 油藏 层 薄 、油稠 、 出砂 严 重 、 天然 能量 不足 等 因素 ，导致 油 藏 注汽压 力高 、热损 失大 ，产 能
点 ，一 个 是从 ４ １ ／ ２ 真空 隔 热 管和 ２ 无 接 箍 油 管环 空 井 注到 水
１ ２ ０ ０ ～ １ ５ ０ ０ Ｌ ／ ｍｉ ｎ 、砂 比５ ％一 ３ ５ ％ 有效提高 了防砂成功率与应用
效果。
１ ． ２ 注汽 工 艺的优 化 与 改进
平段Ａ 点。通过地面流量调解 阀门进行流量控制 ，实现二个出汽

氮气在石油和天然气工业上的应用一．氮气在油田中的应用随着石油工业的发展，石油储量在逐年下降，石油的开采越来越困难了。

然而仍然有近2/3的原油因为一二次未能采出而被封锁在地下，现在人们正为此而全力探索新方法和新技术。

向油层注氮以提高原油采收率，就是其中一项新技术。

利用氮气自身特性进行油层压力保持、混相与非混相驱及重力泄油等技术，可大大提高采收率，对我国石油工业稳产、高产具有很大意义。

按传统作业方法进行一次采油和二次采油采出的原油只有原始地质原油储量的1/3，仍有2/3左右的原油被封闭在油层中。

在美国靠传统的开采技术已采出大约1000亿桶原油，油层中仍还有近70%的原油约3000亿桶残留在地下。

要想尽可能多的采出这部分原油，就必须不断采取提高采收率的新方法。

一般来说，向油藏中注入流体包括液体和气体，就是这样一种新方法。

与注液体相比，注气具有注入质量少与油层不混相等优点。

注入气体有空气、天然气、二氧化碳和氮气等。

由于注入空气可能会导致空气和地下天然气混合达到爆炸极限，而产生爆炸，历史上曾发生过这种悲剧，因此现在注空气已被禁止或严格控制使用。

本世纪60年代期间，以天然气作为提高采收率的主气源，后因天然气供应不足及价格升高等原因，人们又寻求用二氧化碳做气源。

但二氧化碳气源通常在远离井场的地方，因此使用也不方便，而且二氧化碳在原油中有一定的溶解。

70年代后期，开始转向资源丰富的氮气，因为空气中就含有大量的氮气（空气中含有78%的氮气，21%的氧气，1%的其它气体）而且与天然气和二氧化碳相比具有无腐蚀、适应性好、经济等优点。

三者相比较氮气的价格为每立方米约合人民币0.12-0.24元，天然气的价格为每立方米约合人民币0.46-1.38元，而二氧化碳的价格为每立方米约合人民币0.39-0.92元。

目前，美国和加拿大每天向油层中注入高达一千四百多万立方米的氮气，用以提高原油的采收率。

在美国实施注气的30个油田中，注氮气的就有25个。

（８）泡沫油机理。注入氮气后，氮气虽然少量溶解与超稠油 中，但当进行吞吐生产时井底压力下降，气体从原油中析出，对于超 稠油，溶解在原油中的气体以微气泡的形式存在而不易脱出，即形成 泡沫油，而泡沫油的粘度比原始的超稠油粘度低很多，这对超稠油吞 吐开采是非常有利的。 ３ 氮气段塞热处理效果分析 ３．１ 措施前后效果统计
（１）保持地层压力，增加弹性能量。氮气是可压缩气体，其体 积系数大，１ｍ３液态氮在常温常压下可化为６９６．５ ｍ３的气体，油井注入 氮气时，氮气体积在高压条件下被压缩存储能量，油井注汽结束后投 入生产时，随着地层压力降低，被压缩存储在地层中的氮气体积会迅 速膨胀，产生较大的附加能量，具有较强的助排作用，在生产中较大 地提高油井产能，提高回采水率。
表２ 措施前后效果统计表
３．２ 措施阶段效果统计 ７１井 次 累 计 注 蒸 汽 １３４１５吨 ， 累 计 注 氮 ７９４１２８标 方 ， 累 计 产 油
７６８４吨，增油６１８７．６吨，平均单井生产５５．１天，单井累计产油１０８．２ 吨，单井日产油２．０吨。油汽比０．５７（见表３）。
（６）驱替作用。利用氮气与原油间的密度差异，重力驱替“顶 存”油藏，降低油水界面，迫使束缚油产出。
（７）抑制边水。氮气优先进入水体，降低油水界面：针对边水 活跃的油藏，注入的氮气可以抑制边水锥进，降低油井综合含水，其 机理是利用油水间粘度差，注入的氮气首先进入水锥，使其被迫沿地 层向构造或油层下部运移，使水锥消失，并且降低了油水界面。
２ 氮气段塞热处理技术原理
２．１ 氮气的基本性质 常 温 常 压 下 ， Ｎ２为 无 色 无 味 的 气 体 ， 惰 性 ， 相 对 分 子 质 量 为
２８．０１３，密度为１．１６０ｋｇ／ｍ３。 Ｎ 临２ 界 压 缩 系 数 为 ０．２９２，偏心因子为 ０．０４０。在常压下，温度为２９８Ｋ时，气体粘度为１７５．４４ × １０－７ ＭＰａ· Ｓ，气体热导率为０．０２４７５Ｗ／（ｍ·Ｋ）；温度为１２３Ｋ时，液体粘度为 ０．０３８ ＭＰａ· Ｓ， 液 体 热 导 率 为 ０．０６４６Ｗ／（ ｍ· Ｋ） 。 当 温 度 为 ６３．１５Ｋ时，凝固成雪状的固体。 ２．２ 改善开发技术机理

氮气置换技术在石油石化行业中的应用
这些年，液化石油气槽车事端接连不断，而且愈演愈烈。

液化石油气槽车事端的防备和应急处置已成为消防部队处置化学事端的要点之一。

跟着经济建设的开展，社会能源需求的添加，往后槽车运送的频率还将持续增大，液化石油气槽车经过城市、交通要道、涵洞地道以及在城市装卸的概率也必定增多。

因而，消防部队有必要深入研究液化石油气槽车事端的应急处置技能，作好事端处置的充分准备。

在液化石油气槽车事端处置中，倒罐是常常选用的处置办法，为了增大液化石油气槽车倒罐处置的成功率，下降倒罐操作的风险性，一些消防部队将氮气置换技能应用到液化石油气槽车事端的倒罐处置中，最大极限的削减了事端带来的损害，取得了杰出的作用。

氮气置换技能是运用氮气置换设备，把氮气充入事端容器中，将液态或气态风险化学品置换出来别的贮存，并对容器进行慵懒气体维护的一种技能。

在处置化学事端时，事端容器内大多是具有易燃易爆物质，直接对事端容器进行堵漏和倒罐处置，操作的风险性很大。

经过氮气的慵懒维护，就可大大添加操作的安全性。

氮气在常温常压下为无色气体，化学性质不生动，不易与其它物质发作化学反应，常被作为慵懒维护气体运用，而且氮气的质量比液化石油气轻。

因而，可运用氮气置换设备，依托氮气瓶的压力置换出事端容器中的化学物质，然后确保倒罐的安全进行。

Abstract: W ith the increase o f gas in jection period, form ation pressure decreases rap idly, w ell production rate and gas o il ra tio are decreased by the steam-assisted recovery m e thod. It is a new techno logy developed accord ing to the situation o f heavy o il recovery called N itrogen G as Insu lating H eat and A iding F low. T he techno logy uses the characteristics of nitrogen gas s low hea-t conduc-t coefficient and rapid expand ing in vo lum e after pressure re leased to get the purposes of hea-t insulting and flow-assisted. Through m odeling of d ifferent steam injection condit ions, these m odels are verified to be sc ientific and practical by rad ial tem perature fie ld in w ell bo re. It prov ides basis for indoor eva luation o f n itrogen insulat ion in steam in jection w e l.l A cco rd ing to the ana lysis o f site appliance , the techno logy preserves form ation energy , saved operation cos,t vo lum e of steam injection and increased o il production. K ey w ord s: n itrogen gas in jection; heat insulation technology; assistance flow; heavy o il deve lopm ent

氮气隔热油管注汽技术在陈庄油田的应用【摘要】河口油田稠油油藏主要分布在陈庄油区，对于稠油热采工艺应用比较广泛。

而针对稠油油藏的开采，主要应用稠油热采工艺，采用蒸汽吞吐开采，随着稠油油藏多轮次的注气，隔热管注气逐渐显露疲态。

随着技术的不断革新，低成本、高效率的工艺被广泛应用，氮气隔热油管注气技术有效解决了作业中遇到的难题，大大较少了占井周期、降低了作业成本，为河口采油厂稠油油藏的开发开采做出应有的贡献。

【关键词】渤南稠油作业氮气隔热1 概述陈南稠油热采区块区域构造位置为济阳坳陷陈家庄凸起中部，含油系为上第三系NgX1-5砂层组，属高空、高渗砂岩储层；岩性为中细砂岩，其次为细砂岩、含砾砂岩；胶结疏松，出砂严重；储层无速敏、中等偏强水敏、中等酸敏、弱碱敏、润湿性为亲水型；地面脱气原油粘度12000-60000mPa.s，属超稠油油藏。

常规的稠油蒸汽吞吐开采要经过“注汽→焖井→放喷→洗压井→起注汽管柱→下泵→下杆→开抽”几个过程，转抽过程作业周期长，对稠油开采有诸多不利，主要表现为：一是放喷后不能尽快开抽，缩短高峰产油期；二是作业过程洗、压井等工序易对地层造成冷伤害，影响注汽效果；三是作业工序多，占井周期长，作业成本高；四是工人劳动强度大，并且不利于节能减排。

针对这些问题，采用油管一体化工艺技术，将原来的开采工艺缩减为“注汽→焖井→放喷→正压井→下杆式泵→开抽”。

大大减少了作业施工工作量，节约了作业成本。

2 稠油热采工艺的应用2.1 油管一体化工艺管柱设计对于稠油热采井：管柱结构为：∮76mmN80油管（带油管扶正器）+杆式泵泵座+∮76mmN80油管（带油管扶正器）+喇叭口。

对于水平井采用∮76mmN80油管（带油管扶正器）+杆式泵泵座+隔热管+喇叭口。

杆柱结构为：空心杆+杆式泵。

杆式泵上部结构：主要由上接头、拉杆、锁帽、限位卡簧、密封轴面组成。

杆式泵下井作业时，将空心杆与杆式泵相连，下至预定深度后，拉杆缩回泵筒，限位卡簧在泵座中自锁，以防止抽油时泵被提出，密封轴面与泵座支撑接头形成密封。

连续油管氮气气举作业在大庆油田的应用摘要：连续油管技术是一项具有广阔应用前景的实用性技术，在国外油田开发中获得了广泛的应用。

国内各大油田也相继引进了连续油管及其作业车，主要应用于举升（替喷、气举）及修井、措施作业（洗井、冲砂，清蜡、解堵、酸化），其施工安全、快捷的特点和对油气藏特有的保护作用，是常规作业所无法比拟的。

大庆油田自1985年引进第一台连续油管作业车，经过20多年的发展，在应用连续油管进行氮气气举作业方面取得了一定的成绩，为油田的增产和后期开采起到了一定的作用。

关键词：连续油管；氮气气举1引言用连续油管进行气举，可以最大限度地提高排液量。

举升方法有两种：一是注入气通过连续油管与生产油管间环空，将生产液从连续油管举升到地面；二是注入气通过连续油管注入，将生产液从连续油管与生产油管环空举升到地面。

普遍采用的是第二种方法。

连续油管气举作业早期曾使用过空气压风机进行，但由于空气与井内天然气混合后易产生爆炸，被明令禁止使用。

而氮气是惰性气体，不易发生物理化学反应，和天然气混合后没有危险，而且制备原理简单，利用氮气车组能直接从空气中分离得到，因而油田都采用氮气作业，一方面应用于试油井的排液求产，同时对于生产井的排水采气也效果显著。

2气井积液原因及对地层的伤害分析井底积液的来源有三种，一是地层中的游离水或烃类凝析液与气体一起渗流进入井筒形成积液；二是地层中含有水气的天然气进入井筒，由于热损失使温度沿井筒逐渐下降，出现凝析水；三是地层中的压井液和或压裂液缓慢地从地层中流出来。

井底积液容易腐蚀井下工具及油套管，也会对地层造成伤害，特别是气井，井底积液堵塞地层流通喉道，只需少量积液就会使低压气井停喷，使开采难度大大增加。

而对于试油井，如果压裂后排液不及时，压裂液会对地层造成严重伤害。

3连续油管注氮排液工艺原理连续油管下到井内静液面以下，注入氮气，氮气被压缩，并从井内连续油管端头排出，沿环空上升，当氮气的注入压力大于环空静液压力时，环空液体开始向上流动，随着环空液柱压力梯度减少，使氮气膨胀，增大了流体的流速。

注CO2和N2气技术在采油中的应用摘要：在经济全球化的影响之下，气体采油技术得到空前的发展机遇，而且在油井中的油层特性气体。

注CO2和N2气技术在采油技术中的有着化学驱、气驱、热力驱等不同方式方法，包括CO2的油层蒸发和油气采收率。

气体采油技术不断改进和完善。

我国气体采油技术有着物理法采油技术和化学法采油技术，都是运用声波采油技术、利用高能气体压裂采油技术、利用磁场采油技术等手段，CO2和N2驱油作用原理、气态和液态的分布情况。

CO2采油技术是一项是利用原油采收率，才能不断提高和利用效果，开发油层开采先进技术有水平的使CO2和N2成为增油量最多的一项。

关键词：CO2和N2气体气体采油实践与应用引言：根据我国的地势情况：高山深谷、纵横交错，适合油田的储层属性相层积，CO2和N2气体采油可以有效避免不必要的问题，使得符合经济效益和有着一定的实用性。

我国的CO2采油技术中驱油效果好、使用范围广、对油层物没有伤害、施工操作方便，使用与不同的环境，工艺技术不断的成熟，也能有着不同的效果和特色。

注CO2和N2技术要求下的不同，在高压CO2与N2气体做载体时密度的变化导致不同油层计量发生了微妙的改变，CO2和N2打破了原来的油层热力平衡。

CO2气体含量作为气化炉采油的主要控制参数，是慢慢地反应气化炉工情况分析的最主要的参数，才能不断地提高技术的能力。

目前CO2和N2气体采油技术，都可以在油田的开采技术上面做出一点贡献，在其中起着关键的作用。

一、我国的CO2和N2气体采油的技术分析情况气体采油技术具有非常广阔的前景，可以在不同的领域发展下去，是将CO2通过改善成为一种气体，用来提高原采油采收效率等。

开发稀油油田中的不同场所中，我国有着多种多样的气体设备介绍如高压注入泵、地面加热炉、CO2和N2含量检测设备，都是运用或者注入CO2气体的速度频率不同，导致油田的注入排量不一致。

使用了CO2和N2气体的可循环使用，减少全球的温室效益，从侧面贯彻落实了我国的科学发展观，也能在稠油的开发技术上面不落后与其他发达国家。

民营 科技 ２ ０ １ ７ 年第 １ 期
科技 论坛
注Ｃ Ｏ ２ 和Ｎ ２ 气技术在采油中的应用分析
郑 旭 亮
Hale Waihona Puke （ 榆树林 油田第二采油作业 区， 黑龙江 大庆 １ ６ ３ ０ ０ ０ ） 摘 要： 随着经济全球 的影 响 ， 注ｃ ０ ： 和Ｎ 气技 术在我 国相 关领域得 到 了蓬勃的发展 ， 尤其是在 油井里面 中所含有 的油层特性 气
Ｃ Ｏ 和Ｎ 气体 当作载体 的同时所产生 的密度情况会 致使不 同层油 时间短和产油量上升。实践体验 ， 使得工程轻质油藏、 高凝油油藏 发生一定的变化 ， 将二者具有 的油层热力平衡打破。由于Ｃ Ｏ ２ ￣体 － 运用下在采油 中注入Ｃ Ｏ ： 和Ｎ ： ， 进行单井吞吐 。 含量是 当作重要 的控制数值 ，是 逐渐通 过反应气 化而发 生 的变 ２ ． ２ Ｃ Ｏ ： 和Ｎ 在注入采油实施 的方案 化， 从 而将技术 的水平加以提升。 １ ） 注入原理 。 利用Ｃ Ｏ 和Ｎ ： 注入油层 中， 用来补充油层压力 ， 油 １ 我国的Ｃ Ｏ 和Ｎ ２ 气体采油的技术分析情况 田投入开 发使用 中随着 开采 时间的增长 ， 油层本身能量将不 断地 气体采 油技术有 着很广 阔的空间 ，能够在 各种领 域大力推 被消耗 ， 致 使油 层压力 不断 地下 降 ， 地下原 油大 量脱气 ， 粘度 增 广， 通过把ｃ Ｏ 体进行改造变成另 一种气体 ， 为采油的整体水平 加 ， 油井产量有效提高 ， 促进 经济效益 的提高 ， 使地下残 留大量原 带来益处。开发油 田中的有关地方 ， 我 国具有诸 多的气体设备 ， 例 油采 出来 。注入Ｃ Ｏ ： 和Ｎ ： 是为 了弥补 原油采 出后所造成 的地 下亏 如地面加热炉 、 相应 的Ｎ 量检测设备 等 ， 都是利用亦或是注入相 空 ， 保持或提高油层压力 ， 实现油 田高产稳产 ， 并获得较高 的采收 应气体 ， 而致使油 田所注入的数量 出现不 同的情况 。通过应用 了 率 ， 必须对油 田采 收 ， 避 免 了许多 问题的发生 。在人工 的方 法把 Ｃ Ｏ ： 和Ｎ 气体实现可循 环的应用 ， 避 免全球 出现温 室效 应 ， 在某种 Ｃ Ｏ ： 在 原油起到调 整吸气剖 面 ， 增 大波及系数 ， 降低 原油 粘度 ， 注 意义上贯彻 了科学发展观 的战略部 署 ， 在稠油 发面的研制也不亚 采 系统 的完善 。 于其他 国家 。Ｃ Ｏ ： 和Ｎ ２ 气体在一般温度下具有一定额地压缩系数 ， ２ ） 采 油中保持 油层 压力 。要保持油 田油层 的压力 ， 必须要采 国家在这一点对稠油等方 面做 出了认 真 的探索 ， 能够充分 的使油 取各 种保 持压力的方法 ， 例如 ， 注Ｃ Ｏ 和Ｎ 、 注气 、 注集合物 等一系 田下 面所含有 的体积发生膨 胀 ， 从而减少原 油的粘度 ， 在这整个 列的方法来保 持地层压力 ， 综合 各油 田生产数据才能保 持好原油 环节 中。Ｃ Ｏ 气体会充分的溶解到原油 中 ， 从而将水分 排出来 ， 增 中的质量 ， 通过专 门的注入井将Ｃ Ｏ 和Ｎ ： 注入 油藏 ， 保 持或恢复油 加诸多 的油量 ， 致使 出现饱和 的情况 ， 将油 田的提取水 平加 以提 层压 力 ， 使油藏有较强 的驱 动力 ， 吸收再生 系统 不断提高 ， 以提高 升。 我国中注。 Ｃ Ｏ 和Ｎ 体技术将诸多情况加以完善 ， 在相关作用 油藏的开采速度和采收率 ， 是我国采油技术 的先进条 件之一 。注 力 的情 况下 ， 减少界 面 出现分布 蒸发原油 的能力 ， 增强 原油 的流 入Ｃ Ｏ 和Ｎ 是 的油水相对渗透率 发生 改变 ， 保持 好油层压力 ， 使得

氮气在石油化工的工艺氮气在石油化工的工艺中具有广泛的应用。

下面将详细介绍氮气在石油化工工艺中的主要应用。

首先，氮气常用于石油储罐和输送管道的惰性气体保护。

由于石油及其衍生品具有可燃性和易燃性，为了防止石油储罐和管道内部发生爆炸或火灾事故，需要在其中填充惰性气体，以降低氧气浓度。

而氮气是一种优秀的非可燃性惰性气体，既能有效地保护设备和人员的安全，又不会对石油的质量造成任何影响。

其次，氮气还可作为分离气体应用于石油和天然气的增压减温过程中。

在石油化工生产中，常常需要对原油进行增压或降温处理，以满足后续工艺的要求。

而氮气因具有较大的压缩系数和较低的温度，可在相对较低的能耗下实现石油和天然气的压力和温度调控，从而提高生产效率和产品质量。

此外，氮气在催化裂化和氢化工艺中也发挥着重要的作用。

催化裂化是石油化工中常用的一种重要工艺，通过在高温和高压条件下使用催化剂将长链烃类分解为低碳烃和芳烃，从而得到更多的汽油和石脑油等高附加值产品。

而氮气被广泛应用于催化裂化反应中的惰性气体床和惰性气体充填装置，以保证催化剂的稳定性和催化效果。

对于氢化工艺而言，氮气同样具有重要的应用价值。

氢化是将石脑油中的不饱和化合物或杂原子与氢气进行化学反应，将其转化为饱和化合物的一种重要方法。

而在氢化反应中，氮气可以用作惰性床层和稀释气体，以提高催化剂的活性和选择性，并减少不必要的氢气消耗。

此外，氮气还可用于干燥反应气体和冷却反应器等工艺中，以提高反应的效率和控制反应的温度。

另外，氮气还可用于石油化工装置的清洗、干燥和保护。

在一些特殊工艺中，设备和管道内部需要进行清洗和干燥，以去除一些杂质和水分，保证工艺的正常运行。

而氮气具有较强的溶解性和低温冷凝能力，可用于吹扫设备和管道内的杂质和湿气，并在清洗和干燥过程中保持设备的完整性和材料的安全性。

总之，氮气在石油化工的工艺中扮演着重要的角色，具有广泛的应用。

通过在石油储罐和输送管道中的惰性气体保护，增压减温过程中的分离气体应用，催化裂化和氢化工艺中的惰性气体床和稀释气体，以及装置的清洗、干燥和保护等方面的应用，氮气能够保证石油化工工艺的安全性、高效性和可持续发展。

氮气气举采油技术的研究与应用发布时间：2022-11-30T05:41:56.121Z 来源：《科技新时代》2022年第15期第8月作者：邵志虎雷茗舒剑[导读] 传统油田排水速度慢、不灵活、浅深、安全性差等问题邵志虎雷茗舒剑克拉玛依新科澳石油天然气技术股份有限公司新疆克拉玛依 834000摘要：传统油田排水速度慢、不灵活、浅深、安全性差等问题。

现场制氮设备采用先进的薄膜分离技术直接将氮从空气中分离出来。

具有车辆、位移和现场氮素生产特点，氮气气举采油技术应用范围更广，适应性更强。

氮在其自身先进的技术支持下，在石油开采过程中发挥着不可替代的作用，并且日益成为解决石油开采问题的关键。

在此基础上，本文主要分析探讨了氮气气举采油技术的应用。

关键词：氮气气举；采油技术；应用研究前言众所周知，石油开采过程并不简单:它深深地埋在地下，不容易成功开采。

如果开采不当，石油资源就会被浪费，这显然不利于能源开采。

在对自然资源的需求越来越大的时候，石油开采深度的不确定性和开采速度缓慢导致开采过程中考虑到许多外部因素。

氮气收集可以有效地将气体压入泵中，提高采油速度是提高采油效率的技术保证。

因此，提高氮气气举采油技术是一个亟待解决的问题。

1 氮气气举采油技术工作原理概述一般来说，石油的重量使石油难以从井中流出，而氮则被用来混合氮和石油，从而减轻石油的重量，促进石油在压力下从井中流出。

制氮设备工作原理主要由两部分组成:整机工作原理和薄膜分离制氮工作原理。

首先，氮气生产装置由两个主要系统组成，即氮气生产系统和氮气注入系统。

氮生产系统首先使用空气压缩机处理空气，分离氮。

然后，氮生产系统生产开采石油所需的氮。

氮气喷射系统是在泡沫发生器作用下加压氮气，能够随时调节氮气的纯度，以确保有效的石油输出。

二是膜分离氮气的工作原理。

在这个过程中，用非常薄的中空薄膜直接分离空气中的氮这种分离氮的方法可以达到氮的净化水平，可以在车辆中使用。

可在采油地点投入使用，保持约95%的氮，这是最高标准。

通过测量明显看出, N2 对蒸汽的隔热完全符 合吞吐井的工艺要求。
表 1 套管温度测量
井号
测量 时间
距井口 20 m 处 距井口 800 m 处
温度/ 压力/ e M Pa
温度/ 压力/ e M Pa
1- 47- 30 1998- 10- 01 283 61 7 1- 43- 532 1998- 12- 05 295 81 0 1- 42- 40 1999- 02- 01 291 91 6
块
油
气
田
第 10 卷第 5 期
½ 由于采用氮气隔热管柱结构, 没有封隔器 卡封, 套管不存在热应力集中的现象, 可以减轻对 套管的损害。
¾能控制底水锥进, 提高原油热采采收率。
2 现场应用
211 应用效果 曙光采油厂 杜 66 块经过多 轮次吞吐 以后,
井口压力只有 115~ 2 M Pa, 单井产量只有 1 t 左 右, 继续蒸汽吞吐开采投入大于产出, 经济效益 很差。1998 年 10 月, 在 杜 66 块曙 1- 47- 30 井运用氮气隔热助排技术, 注入氮气 1117 @ 104 m3, 注入蒸汽 800 m3。井口压力由 115 MP a 上 升到 7 MPa 左右, 产液量由原来的 2 m3/ d 增加 到 20 m3/ d, 同时油井含水量大幅度下降, 为油 田带来了可观 的经济效 益。从 1998 年 10 月至 1999 年 12 月, 在 辽河油田 曙光采油 厂的杜 97 块、杜 66 块、杜 48 块共施工 24 口井, 累积注 氮气 224 @ 104 m3, 注蒸汽 415 @ 104 m3。可以对 比井 21 口, 与上吞吐周期相比, 平均单井压力 提高了 016 MP a, 液面上升 114 m, 节省蒸汽注 入量 422 m3, 累积增油 3 355 t , 平均单井原油 含水下降 511% , 有效率 100% , 投入与产出比 为 1B115。采用杆式泵与此工艺配套, 避免了下 起隔热 管的工序, 这 样平均每口井 节约作业费 316 万元, 创经济效益 151 万元。 212 效果分析 21211 氮气有良好的隔热性能

氮气隔热助排技术提高稠油热采效果分析吴德亚;唐武;陈勇【摘要】稠油蒸汽吞吐热采是一种压降开采方式,随着蒸汽吞吐周期的增加,地层压力大幅下降,因而造成油井产量下降,油气比降低,油藏开采效果变差.2009年6月份,氮气隔热助排作为双管注汽工艺的配套技术在陈家庄稠油油田进行现场应用,此项技术通过注汽过程同时注入氮气,在向地层注入热量的同时向地层补充压力,从而提高吞吐开采效果.【期刊名称】《内江科技》【年(卷),期】2010(030)001【总页数】1页(P79)【关键词】稠油油藏;蒸汽吞吐;氮气;稠油【作者】吴德亚;唐武;陈勇【作者单位】利油田森诺胜利工程有限公司;利油田河口采油厂;利油田河口采油厂【正文语种】中文陈家庄南区稠油油藏（以下简称“陈南稠油”）地质条件复杂、蒸汽吞吐效果一般。

2009年，陈南稠油实施氮气隔热助排工艺试验，效果显著。

本文通过对氮气隔热助排工艺应用效果分析，从而进一步提高该区蒸汽吞吐开采的效果。

（1）稠油油藏地质特点。

陈家庄油田南区区域构造位置为济阳坳陷陈家庄凸起中部（图1），是一个具继承性发育的受基岩控制的披覆构造薄层边际稠油油藏。

主要含油层系为上第三系馆陶组Ng 1-5下砂组，油藏埋深1180～1320m，探明含油面积20.6km2，地质储量2942×104 t。

陈家庄南区油藏具有“薄、稠、砂、低”的特点。

一是河流相储层平面变化快，有效厚度薄一般2～6m，平面上油水关系复杂；二是原油为特稠油，地面脱气原油粘度（50o C）一般10000～50000mPa·s；三是埋深浅、胶结疏松，储层出砂严重；四是含油饱和度低50%～55%，油井投产后初期含水较高50%～60%。

（2）开采现状。

陈家庄油田南区位于东营市利津县陈庄镇境内，是河口采油厂最大的稠油田，稠油产量占河口采油厂总产量的18.9%。

该区目前主体工艺技术为蒸汽吞吐热采，蒸汽吞吐平均轮次已达4.2次，最高轮次6次，平均油汽比仅为0.47，进人蒸汽吞吐的中后期阶段，稠油蒸汽吞吐热采将很快达到经济极限，急需寻找新的工艺技术，实现稠油油田的经济开采。