一種可移動制氮注氮裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油田采油工藝技術(shù)，主要涉及一種可移動制氮注氮裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著蒸汽驅(qū)、SAGD、蒸汽吞吐的規(guī)模實(shí)施，油田已進(jìn)入開采中后期。目前油藏深，地層能量不足，高輪次的蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)已不足以抵消地層能量虧空，致使注汽比下降，含水率增高，有些油井已到了開采的經(jīng)濟(jì)極限。
[0003]氮?dú)饩哂袩崤蛎浵禂?shù)低、熱傳導(dǎo)性低、升溫慢、不可燃也不助燃等特性，因此可以廣泛應(yīng)用于油田石油開采過程中氮?dú)鈷呔€、油罐置換技術(shù)、氮?dú)馀菽{(diào)剖技術(shù)、氮?dú)飧魺嶙⑵捎鸵淮喂苤捎凸に嚰夹g(shù)、充氮?dú)馇菲胶忏@井技術(shù)、氣井排水、氣舉排液一體化管柱、注水井+氮?dú)馀菽瓌?fù)合段塞調(diào)剖技術(shù)、蒸汽一氮?dú)饣旌向?qū)、稠油井氮?dú)庵偶夹g(shù)、稠油熱采井井筒氮?dú)飧魺峒夹g(shù)等場合，應(yīng)用廣泛。同時(shí)氮?dú)鈦碓磸V泛(氮?dú)獾捏w積占大氣總體積的78.12% )，易獲得。
[0004]但是，在施工時(shí)，目前的制氮車一般只能實(shí)現(xiàn)一套車載制氮裝置對應(yīng)一口井，而相鄰的幾口井在同時(shí)需要注氮施工時(shí)，只能通過配制多輛制氮車來實(shí)現(xiàn)，而這種方式又會受到場地的限制，而且制氮車頻繁的調(diào)動也降低了其實(shí)際使用效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可移動式制氮注氮裝置，該裝置可實(shí)現(xiàn)對不同壓力需要求的井口進(jìn)行同時(shí)注氮。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提供一種利用上述裝置進(jìn)行制氮注氮的方法。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種可移動制氮注氮裝置，該裝置包括:空氣壓縮機(jī)機(jī)組、氮?dú)獍l(fā)生系統(tǒng)、氮?dú)庠鰤合到y(tǒng)、氮?dú)夥峙湎到y(tǒng)、控制系統(tǒng)和橇車；
[0008]在所述橇車上設(shè)有所述空氣壓縮機(jī)機(jī)組、氮?dú)獍l(fā)生系統(tǒng)、氮?dú)庠鰤合到y(tǒng)、氮?dú)夥峙湎到y(tǒng)和控制系統(tǒng)；所述空氣壓縮機(jī)機(jī)組與所述氮?dú)獍l(fā)生系統(tǒng)連通，所述氮?dú)獍l(fā)生系統(tǒng)與所述氮?dú)庠鰤合到y(tǒng)連通，所述氮?dú)庠鰤合到y(tǒng)與所述氮?dú)夥峙湎到y(tǒng)連通；所述空氣壓縮機(jī)機(jī)組、氮?dú)獍l(fā)生系統(tǒng)、氮?dú)庠鰤合到y(tǒng)、氮?dú)夥峙湎到y(tǒng)與所述控制系統(tǒng)連接；
[0009]所述氮?dú)夥峙湎到y(tǒng)包括氮?dú)馊肟诳偣?、氮?dú)獬隹诜峙涔?、電動調(diào)節(jié)閥、參數(shù)輸入端、單片機(jī)和計(jì)量組件，所述參數(shù)輸入端和所述單片機(jī)集成分配控制部；所述氮?dú)馊肟诳偣芘c所述分配控制部連通，所述分配控制部與所述氮?dú)獬隹诜峙涔苓B通，所述氮?dú)獬隹诜峙涔苌显O(shè)置有電動調(diào)節(jié)閥和計(jì)量組件；
[0010]所述氮?dú)獬隹诜峙涔艿臄?shù)量為兩個(gè)以上，各分配管之間為并聯(lián)設(shè)置；
[0011]所述分配控制部通過計(jì)算參數(shù)輸入端輸入的參數(shù)值、氮?dú)馊肟诳偣艿膮?shù)值(通過設(shè)于管路上的儀表檢測壓力、體積、溫度，即P/ν/Τ)和計(jì)量組件的儀表值控制電動調(diào)節(jié)閥的開度，實(shí)現(xiàn)分配控制。
[0012]在上述裝置中，各系統(tǒng)通過整體設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)組裝到橇車上，通過合理地布置空間位置，可縮減裝備體積，實(shí)現(xiàn)油田現(xiàn)場移動制氮注氮；
[0013]空氣壓縮機(jī)組通過提取空氣，將空氣注入氮?dú)獍l(fā)生設(shè)備；
[0014]氮?dú)獍l(fā)生系統(tǒng)將氮?dú)鈴膲嚎s空氣中分離出；
[0015]氮?dú)庠鰤合到y(tǒng)通過提高氮?dú)獬隹趬毫Γ詽M足現(xiàn)場需求；
[0016]氮?dú)夥峙湎到y(tǒng)可分配得到多路氮?dú)猓?br>[0017]控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)制氮注氮裝置中各設(shè)備的運(yùn)行控制，整套系統(tǒng)的二次儀表值可反饋到控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測。
[0018]氮?dú)夥峙湎到y(tǒng)中的分配控制部，其參數(shù)輸入端(例如觸摸屏)用來設(shè)置各分配管路的參數(shù)值，單片機(jī)通過運(yùn)算計(jì)算電動調(diào)節(jié)閥開度，從而實(shí)現(xiàn)氮?dú)庖宦纷兌嗦返姆峙淇刂乒ぷ鳌?br>[0019]在上述裝置中，優(yōu)選地，所述計(jì)量組件包括壓力表、流量表和溫度表。
[0020]在上述裝置中，優(yōu)選地，所述氮?dú)獍l(fā)生系統(tǒng)采用膜分離進(jìn)行制氮。膜分離制氮是根據(jù)各種氣體在膜中溶解速率和擴(kuò)散系數(shù)的差異，不同氣體在膜中相對滲透速率不同的特性實(shí)現(xiàn)制氮。本裝置中的氮?dú)獍l(fā)生系統(tǒng)是采用進(jìn)口膜分離技術(shù)將從空氣壓縮機(jī)組供氣管線供給的壓縮空氣進(jìn)行膜分離，從而制取氮?dú)狻?br>[0021]在上述裝置中，優(yōu)選地，所述空氣壓縮機(jī)機(jī)組的驅(qū)動方式為柴油驅(qū)動或電驅(qū)動。
[0022]在上述裝置中，優(yōu)選地，所述氮?dú)庠鰤合到y(tǒng)為分級增壓系統(tǒng)，其設(shè)置有不同增壓設(shè)備分級提高壓縮氮?dú)獾膲毫?，可滿足現(xiàn)場使用要求。例如為使氮?dú)膺_(dá)到25MPa的壓力，可選用4級增壓泵，各級增壓泵的出口壓力優(yōu)選為:一級為lOMPa，二級為18MPa，三級為23MPa，四級為25MPa。
[0023]本發(fā)明另外提供了一種利用上述可移動制氮注氮裝置進(jìn)行制氮注氮的方法，在該方法中，空氣經(jīng)空氣壓縮機(jī)機(jī)組壓縮后進(jìn)入氮?dú)獍l(fā)生系統(tǒng)生產(chǎn)氮?dú)?，得到的氮?dú)饨?jīng)增壓系統(tǒng)增壓后進(jìn)入氮?dú)夥峙湎到y(tǒng)；
[0024]氮?dú)夥峙湎到y(tǒng)根據(jù)增壓后氮?dú)獾膮?shù)值、待注氮井所需的氮?dú)庾⑷雲(yún)?shù)值、分配管路檢測到的氮?dú)廨敵龅膮?shù)值控制分配管路上電動調(diào)節(jié)閥的開度，使輸出的各路氮?dú)馔瑫r(shí)滿足向不同井口注氮的要求。
[0025]在上述方法中，優(yōu)選地，在空氣進(jìn)入空氣壓縮機(jī)機(jī)組前，包括先經(jīng)空氣濾清器過濾的步驟；以及在離開空氣壓縮機(jī)機(jī)組后，包括先進(jìn)入油氣分離器進(jìn)行油氣分離的步驟。
[0026]在上述方法中，優(yōu)選地，經(jīng)所述油氣分離器分離得到的壓縮空氣依次通過最小壓力閥、供氣管和供氣球閥后再進(jìn)入氮?dú)獍l(fā)生系統(tǒng)。
[0027]在上述方法中，優(yōu)選地，經(jīng)所述油氣分離器分離出來的潤滑油會沉降到油氣分離器的底部，在壓差的作用下，經(jīng)過油冷卻器冷卻后再回到空氣壓縮機(jī)機(jī)組的工作腔循環(huán)使用。
[0028]本發(fā)明提供的可移動式制氮注氮裝置及其方法，可實(shí)現(xiàn)利用一套裝置同時(shí)對幾口井進(jìn)行注氮，尤其適用于相鄰的幾口井同時(shí)注氮的施工，其比使用現(xiàn)有的車載制氮裝置時(shí)更加高效。
【附圖說明】
[0029]圖1為可移動式制氮注氮裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖2為圖1所示的裝置中的分配系統(tǒng)的局部放大圖。
[0031]附圖標(biāo)號說明:
[0032]I橇車；2控制系統(tǒng)；3空氣壓縮機(jī)機(jī)組；4氮?dú)獍l(fā)生系統(tǒng)；5氮?dú)庠鰤合到y(tǒng)；