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      一種co2壓注地面工藝方法

      文檔序號:5326871閱讀:307來源:國知局
      專利名稱:一種co2壓注地面工藝方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域,涉及提高原油采收率,特別是一種C02壓注地 面工藝方法。
      背景技術(shù)
      因C02溶解氣具有使原油體積膨脹,增加原油內(nèi)動能,降低原油粘度,改善原 油與水的流度比,以提高驅(qū)油能力,特別是具有氣驅(qū)和解堵能力。他既可將各種來源的 C02回收壓注油層,實現(xiàn)原油綠色開采,又可提高石油采收率30%以上。目前,為了充 分挖掘現(xiàn)有油田的潛力,C02被廣泛用于石油開采技術(shù)中。現(xiàn)有C02壓注地面工藝技術(shù),因其C02壓注地面裝置設(shè)置及工藝方法的不合理 性,存在如下缺點1.注入井口介質(zhì)一C02的壓力、溫度等參數(shù)變化較復(fù)雜,為一種溫度較低的 飽和液體,致使在壓注運行過程中壓注泵頻繁發(fā)生“氣鎖”,配注流程堵塞;2.因未設(shè)置汽化器裝置,不能即時補償C02壓注過程中C02儲罐內(nèi)體積及能量 虧空,致使C02儲罐內(nèi)體積及能量不能達到平衡;3.因未在適當位置設(shè)置換熱器裝置,低溫C02進入地層,使注氣井近井地帶堵 塞,其壓注壓力不斷升高,造成壓注不能正常進行或壓注難度不斷增加的嚴重后果。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有C02壓注地面工藝技術(shù)中的不足,提供“一種C02 壓注地面工藝方法”。該工藝方法具有工藝簡單、運行穩(wěn)定、節(jié)能降耗、環(huán)保的優(yōu)點, 是一種可有效防止壓注泵發(fā)生“氣鎖”,配注流程堵塞、提高生產(chǎn)效率及顯著提高石油 采收率的C02壓注地面工藝方法。為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種C02壓注地面 工藝方法,具體包括如下步驟1).首先合理設(shè)置C02壓注地面裝置,該壓注地面裝置主要包括C02儲罐、汽 化器、給料泵、壓注泵、換熱器、配注流程。所述汽化器設(shè)置在C02儲罐的底部液相出 口與上端氣相入口之間,給料泵設(shè)置在C02儲罐的底部液相出口與壓注泵之間,通過回 流調(diào)節(jié)閥7分別與C02儲罐上端氣相入口和壓注泵輸入口連接,配注流程設(shè)置在壓注泵 與換熱器之間,所述換熱器設(shè)置在配注流程與注氣井口之間,其輸入口通過控制調(diào)節(jié)閥8 與配注流程連接;2).啟動換熱器,將加壓至注入壓力狀態(tài)下的C02進行加熱,加熱至 15°C -30°C ;3).啟動給料泵,將從C02儲罐中輸入的液相C02增壓至2.2-2.4MPa,向壓注 泵輸入過飽和液相C02 ;4).啟動壓注泵,對過飽和液相C02進一步加壓至注入壓力;
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      5).通過配注流程對加壓至注入壓力的C02根據(jù)所設(shè)置注入井口數(shù)量進行計量、 分配,計量、分配后的C02輸入至各換熱器;6).當C02儲罐中的液相C02在壓注過程中其體積及能量消耗的同時,汽化器被 自動啟動,對C02儲罐實行增壓。步驟1)中所述的壓注泵至少設(shè)置一臺,所述的配注流程至少設(shè)置兩臺,其換熱 器與配注流程適配設(shè)置。本發(fā)明一種C02壓注地面工藝方法所設(shè)計裝置及工藝方法的原理和技術(shù)依據(jù)如 下汽化器;以增壓為目的,將C02儲罐底部的液相C02(液態(tài)、2.0MPa、-20° ) 進入汽化器管路,利用空氣熱量,使C02汽化,以氣相狀態(tài)回流至C02儲罐上端入口, 即時補償C02在壓注過程中C02儲罐內(nèi)體積及能量虧空,使C02儲罐內(nèi)體積及能量達到 平衡;給料泵飽和狀態(tài)下的液態(tài)CO2具有極強的氣化趨勢、很低的粘度(和水相比) 及可壓縮性。工作時,在壓注泵吸入CO2的過程中,由于壓注泵進液閥阻力損失的存 在,處于氣液平衡狀態(tài)的液態(tài)CO2將發(fā)生氣化,為防止CO2壓注泵發(fā)生氣鎖現(xiàn)象,在液 態(tài)CO2進泵前要用給料泵進行增壓,克服進液閥的阻力損失,保證進入泵腔內(nèi)的CO2為 過飽和蒸汽壓以上的液相狀態(tài),同時彌補壓注泵自吸時進口供液不足的缺點。換熱器對增壓分配后的CO2進行加溫,防止CO2進入井筒遇水產(chǎn)生冰堵或進 入地層后造成原油有機質(zhì)析出堵塞近井地帶地層,減少低溫對井筒、地層等的影響?;亓髡{(diào)節(jié)閥根據(jù)壓注泵設(shè)備說明書的要求而設(shè)置的。該閥在壓注泵啟動前處 于開啟狀態(tài),壓注泵啟動完成后關(guān)閉,同樣停止壓注泵前需打開此閥。設(shè)置該閥的目的 主要是保證壓注泵在空載下啟動。采用本發(fā)明一種C02壓注地面工藝方法與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點1.該工藝方法具有工藝簡單、運行穩(wěn)定、節(jié)能降耗、環(huán)保的優(yōu)點,是一種可有 效防止壓注泵發(fā)生“氣鎖”,配注流程堵塞、提高生產(chǎn)效率及顯著提高石油采收率的 C02壓注地面工藝方法;2.因在C02儲罐的底部液相出口與上端氣相入口之間設(shè)置有汽化器裝置,能即 時補償C02壓注過程中C02儲罐內(nèi)體積及能量虧空,使C02儲罐內(nèi)體積及能量達到平 衡、穩(wěn)定;3.因C02儲罐內(nèi)體積及能量達到平衡、穩(wěn)定,又加上在C02儲罐的底部液相出 口與壓注泵之間設(shè)置有給料泵,可有效防止壓注泵發(fā)生“氣鎖”,配注流程堵塞;4.因在配注流程與注氣井口之間設(shè)置有換熱器,使注入井口介質(zhì)C02得到壓 力、溫度的質(zhì)量保證,避免低溫C02進入地層,有效防止注氣井近井地帶堵塞,使其壓 注壓力穩(wěn)定,顯著提高石油采收率。


      圖1是本發(fā)明的工藝流程結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明汽化器與C02儲罐連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明給料泵與C02儲罐、壓注泵連接結(jié)構(gòu)示意圖。
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      圖4是本發(fā)明換熱器與配注流程連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.C02儲罐,2.汽化器,3.給料泵,4.壓注泵,5.換熱器,6.配注流程,
      7.回流調(diào)節(jié)閥,8.控制調(diào)節(jié)閥。
      具體實施例方式下面通過非限制性實施例,進一步闡述本發(fā)明,理解本發(fā)明。如圖1、圖2、圖3、圖4所示,本發(fā)明一種C02壓注地面工藝方法,具體包括 如下步驟1).首先合理設(shè)置C02壓注地面裝置,該壓注地面裝置主要包括C02儲罐、汽 化器、給料泵、壓注泵、換熱器、配注流程。所述汽化器設(shè)置在C02儲罐的底部液相出 口與上端氣相入口之間,給料泵設(shè)置在C02儲罐的底部液相出口與壓注泵之間,通過回 流調(diào)節(jié)閥7分別與C02儲罐上端氣相入口和壓注泵輸入口連接,配注流程設(shè)置在壓注泵 與換熱器之間,所述換熱器設(shè)置在配注流程與注氣井口之間,其輸入口通過控制調(diào)節(jié)閥8 與配注流程連接;2).啟動換熱器,將加壓至注入壓力狀態(tài)下的C02進行加熱,加熱至 15°C -30°C ;3).啟動給料泵,將從C02儲罐中輸入的液相C02增壓至2.2-2.3MPa,向壓注 泵輸入過飽和液相C02 ;4).啟動壓注泵,對過飽和液相C02進一步加壓至注入壓力;5).通過配注流程對加壓至注入壓力的C02根據(jù)所設(shè)置注入井口數(shù)量進行計量、 分配,計量、分配后的C02輸入至各換熱器;6).當C02儲罐中的液相C02在壓注過程中其體積及能量消耗的同時,汽化器被 自動啟動,對C02儲罐實行增壓。步驟1)中所述的壓注泵設(shè)置2臺,所述的配注流程設(shè)置5臺,其換熱器設(shè)置5 臺??梢曈脩魧嶋H使用情況而任意設(shè)置。步驟1)中C02儲罐容積120m3,設(shè)計壓力2.5MPa,設(shè)計溫度_35°C ;汽化器汽化量6.3m3/h,設(shè)計壓力2.5MPa ;給料泵理論排量12.5m3/h ;壓注泵理論排量6.3m7h,設(shè)計壓力30MPa ;換熱器使用熱水加溫的套管換熱器或電加熱換熱器均可。其管道及各裝置安裝連接采用焊接或法蘭連接方式。汽化器、換熱器可機加工 自制,其他設(shè)備均可在市場購買。經(jīng)試驗使用結(jié)果證明,本發(fā)明一種C02壓注地面工藝方法完全滿足壓注C02驅(qū) 油工藝技術(shù)要求,確保注入井口 C02溫度、壓力穩(wěn)定、質(zhì)量可靠。該工藝方法具有工藝 簡單、運行穩(wěn)定、節(jié)能降耗、環(huán)保的優(yōu)點,是一種可有效防止壓注泵發(fā)生“氣鎖”,配 注流程堵塞、避免低溫C02進入地層,有效防止注氣井近井地帶堵塞,使其壓注壓力穩(wěn) 定,有效提高生產(chǎn)效率及顯著提高石油采收率的C02壓注地面工藝方法。
      權(quán)利要求
      1.一種C02壓注地面工藝方法,其特征在于具體包括如下步驟1).首先合理設(shè)置C02壓注地面裝置,該壓注地面裝置主要包括C02儲罐(1)、汽 化器(2)、給料泵(3)、壓注泵(4)、換熱器(5)、配注流程(6),所述汽化器(2)設(shè)置在 C02儲罐⑴的底部液相出口與上端氣相入口之間,給料泵(3)設(shè)置在C02儲罐⑴的 底部液相出口與壓注泵(4)之間,通過回流調(diào)節(jié)閥(7)分別與C02儲罐(1)上端氣相入 口和壓注泵(4)輸入口連接,配注流程(6)設(shè)置在壓注泵(4)與換熱器(5)之間,所述換 熱器(5)設(shè)置在配注流程(6)與注氣井口之間,其輸入口通過控制調(diào)節(jié)閥(8)與配注流程 (6)連接;2).啟動換熱器(5),將加壓至注入壓力狀態(tài)下的C02進行加熱,加熱至 15°C -30°C ;3).啟動給料泵(3),將從C02儲罐(1)中輸入的液相C02增壓至2.2-2.4MPa,向壓 注泵(4)輸入過飽和液相C02 ;4).啟動壓注泵(4),對過飽和液相C02進一步加壓至注入壓力;5).通過配注流程(6)對加壓至注入壓力的C02根據(jù)所設(shè)置注入井口數(shù)量進行計量、 分配,計量、分配后的C02輸入至各換熱器(5);6).當C02儲罐(1)中的液相C02在壓注過程中其體積及能量消耗的同時,汽化器 ⑵被自動啟動,對C02儲罐⑴實行增壓。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種C02壓注地面工藝方法,其特征在于,步驟1)中所述 的壓注泵(4)至少設(shè)置一臺,所述的配注流程(6)至少設(shè)置兩臺,其換熱器(5)與配注流 程(6)適配設(shè)置。
      全文摘要
      本發(fā)明公開了一種CO2壓注地面工藝方法,屬石油開采技術(shù)領(lǐng)域。該CO2壓注地面工藝方法具體步驟是首先合理設(shè)置CO2壓注地面裝置;然后啟動換熱器,將加壓至注入壓力狀態(tài)下的CO2加熱至15℃-30℃;啟動給料泵,將液相CO2增壓,向壓注泵輸入過飽和液相CO2;啟動壓注泵,對過飽和液相CO2加壓至注入壓力;通過配注流程對加壓至注入壓力的CO2進行計量、分配;當CO2儲罐中的液相CO2在壓注過程中其體積及能量消耗的同時,汽化器被自動啟動,對CO2儲罐實行增壓。本發(fā)明具有工藝簡單、運行穩(wěn)定的優(yōu)點,是一種可有效防止壓注泵發(fā)生“氣鎖”,配注流程堵塞,使其壓注壓力穩(wěn)定,有效提高生產(chǎn)效率及顯著提高石油采收率的CO2壓注地面工藝方法。
      文檔編號E21B43/22GK102011570SQ20101050629
      公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
      發(fā)明者吳志良, 周正平, 張文正, 彭一憲, 戈寶富, 曹進仁, 楊懷成, 段寶林 申請人:中國石油化工股份有限公司華東分公司采油廠
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