經(jīng)歷了幾十年的開采，我國大部分油田已經(jīng)進(jìn)入了二次采油甚至三次采油階段，開發(fā)出的二采和三采方法不斷更新。從最初始的水驅(qū)，聚合物驅(qū)，表面活性驅(qū)，復(fù)合驅(qū)，到目前較新的氣體混相驅(qū)。

關(guān)鍵詞：制氫工藝、注氮工藝氣體混相驅(qū)中，最開始開發(fā)的二氧化碳驅(qū)，到目前新開發(fā)的注氮法提高采收率。一旦選擇注氣作為保持壓力的最佳方案， 就需考慮以下兒種氣體:天然氣、CO 2、燃料氣、空氣以及氮?dú)狻２?duì)每種氣體進(jìn)行了多方面的分析，例如:氣源供應(yīng)的可靠性、成本、項(xiàng)目基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)、注入成本以及環(huán)境與安全規(guī)定及對(duì)油 藏的影響。通過研究證明，注氮是保持壓力的最好方式。

1、  油田膜制氮注氮裝置

油田膜制氮注氮裝置按運(yùn)移方式分為車載式和撬裝式兩種，按驅(qū)動(dòng)方式分為柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。由空氣壓縮機(jī)、 空氣處理裝置、中空纖維分離膜、氮?dú)庠鰤簷C(jī)組成。

2、制氮工藝原理

膜分離氮?dú)馐抢帽∧?duì)不同的氣體組分具有不同的選擇 性滲透和擴(kuò)散的特性，使空氣通過薄膜進(jìn)行物理分離，達(dá)到獲 得氮?dú)饽康摹?空氣中的氧、二氧化碳、水蒸汽等滲透速率“快”， 由高壓內(nèi)側(cè)纖維壁向低壓外側(cè)滲出，由膜組件一側(cè)的開口排出；滲透速率小的“慢氣”氮?dú)獗桓患诟邏簝?nèi)側(cè),由膜組件的另一 端排出,從而實(shí)現(xiàn)了氧——氮的分離。中空纖維膜分離制氮的膜組件，是一個(gè)圓筒狀的高分子材料制成的中空纖維膜束，每束 包含上百萬根中空纖維，以提供最大限度的分離面積，每根纖 維直徑約幾十微米。壓縮空氣由纖維束的一端進(jìn)入，氣體分子 在壓力作用下，首先在膜的高壓側(cè)接觸，然后是吸附、溶解、 擴(kuò)散、脫溶、逸出。每種氣體都有不同的滲透速率。

3、注氮工藝原理

通過往井下注入氮?dú)饪刂频姿F進(jìn)的方法源于加拿大的稠油先導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。該項(xiàng)技術(shù)的機(jī)理是向多孔介質(zhì)中注入氮?dú)夂透邷?發(fā)泡劑，以降低巖石的表面張力和界面張力，改善巖石的潤濕 性，堵塞大孔道并產(chǎn)生賈敏效應(yīng)，降低水的相對(duì)滲透率，另外注蒸汽的同時(shí)注入非凝結(jié)性的氮?dú)猓稍黾诱羝绑w積，同 時(shí)聚集在油層頂部的氮?dú)庥行У販p少了通過上隔離層散失的熱 量。同蒸汽一同注入油層的氮?dú)庠谡羝Y(jié)為熱水時(shí)仍然是氣 態(tài)，當(dāng)回采降壓時(shí)，游離氣和溶解在油水體系中的部分氮?dú)饽苡行У乜刂频姿F進(jìn)和強(qiáng)化助排作用。

4、稠油蒸汽吞吐井注氮

蒸汽吞吐是增加稠油產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)而有效的一種方法，然而由 于油稠、生產(chǎn)壓差小、排液難度大、蒸汽與稠油之問存在密度差、隨周期增加地層存水增加和系統(tǒng)熱損失加大等諸多不利的 客觀因素，造成注汽效果差，同時(shí)采收率相對(duì)低。稠油蒸汽吞 吐井注氮，即在注汽的同時(shí)，往油套環(huán)空注入氮，既保護(hù)套管， 降低井簡(jiǎn)熱損失，提高井底蒸汽干度，提高油井的回采水率， 簡(jiǎn)化生產(chǎn)程序和管柱，降低費(fèi)用;又減少作業(yè)對(duì)地層的污染和注汽量;還增產(chǎn)并延長有效期等。

5、氮?dú)馀菽{(diào)跑技術(shù)

對(duì)于稠油注汽油井，油層剖面吸汽不均勻，一些吸汽不好的油層，難以動(dòng)用，有的層位，層問連通，汽串嚴(yán)重，使注汽 開采的效果變差。利用氮?dú)庾鳛榛撬猁}發(fā)泡劑的充填質(zhì)，能增 加泡沫強(qiáng)度，延長發(fā)泡時(shí)問，封堵效果好，使油層的吸汽剖面 得到改善，從而可以動(dòng)用吸汽差的油層，改善注氣效果，增大 驅(qū)油面積。對(duì)某些注水效果差、成本高又難于汽驅(qū)或者汽驅(qū)效 果也差的油藏，采用氮?dú)馀菽{(diào)剖技術(shù)是最有效、最主要的途 徑。汽驅(qū)初期應(yīng)盡早采用氮?dú)馀菽{(diào)剖技術(shù)，越早實(shí)施，效益 越好。錦州采油廠試驗(yàn)表明:僅水驅(qū)時(shí)的驅(qū)油效率為 32% 氣后達(dá)52%，增加了60% 多;如再加泡沫劑，則達(dá)到70% ,泡沫劑360t，就增產(chǎn)原油9540t，投入產(chǎn)出比高達(dá)1: 3.5。生產(chǎn)井平均含水率由試驗(yàn)前的91.6% 美國Midlay- Sunset油田的C26 區(qū)實(shí)施了單井網(wǎng)氮?dú)馀菽{(diào) 剖實(shí)驗(yàn)，觀測(cè)到的儲(chǔ)層縱向和橫向蒸汽驅(qū)效果都有了相當(dāng)大的 改善，這直接歸因于深層泡沫的存在，試驗(yàn)期問共增油4293t。 汽驅(qū)工藝是稠油蒸汽吞吐后期比較成熟的接替技術(shù)，根據(jù) 汽驅(qū)工藝的特點(diǎn)，它的實(shí)施必須配套氮?dú)馀菽{(diào)剖技術(shù)。 結(jié)論 由于制氮所用原料是取之不盡、用之不竭的空氣，所以采 用膜制氮技術(shù)可以得到價(jià)廉、潔凈、質(zhì)量穩(wěn)定、易于控制的富 氮空氣；氮?dú)鉂舛纫话阍?3% —99. 9% 范圍內(nèi)。該技術(shù)具有投資 少、流程簡(jiǎn)單、膜組件壽命長目_免維護(hù)、能耗低、體積小、露 點(diǎn)低、可靠性高、操作彈性大、能適應(yīng)各種惡劣環(huán)境、開啟迅 速、濃度和流量可在線監(jiān)控等。 在生產(chǎn)實(shí)踐中，已經(jīng)證明使用膜制氮的經(jīng)濟(jì)效益。膜制氮技術(shù)隨著選擇性高的膜材料不斷開發(fā)和研制成功，加上膜法與 有關(guān)分離技術(shù)的優(yōu)化集成，將一定會(huì)在石油行業(yè)中得到越來越 廣的應(yīng)用。

內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)