液態二氧化碳注入工藝及工藝流程

王成訓

摘要：為了有效的減少二氧化碳排向大氣，將二氧化碳作為氣驅的一種注入到地下，作為驅替液用來提高原油的采收率，設計最佳的注入的工藝流程，更好地完成二氧化碳埋存驅油的任務。對埋存工藝技術進行優化，發揮高效注入設備的優勢，提高注入的質量，保證工藝順利實施，獲得最佳的埋存驅油目的。

關鍵詞：液相注入;埋存驅油;工藝流程

一、二氧化碳驅油機理

1.提高地層壓力：CO具有較強的膨脹能力和擴散速度，可快速提高地層能量，增強驅動力。

2.降低原油粘度：CO很容易溶于原油中，其溶于原油后可降低原油粘度，

提高油相滲透率。CO-原油體系實現混相后，原油粘度可降低2/3。

3.提高驅油效率：CO溶于原油后不僅可以降低原油粘度，還可以降低甚至消除界面張力。油藏中隨著地層壓力逐步升高，CO與原油相間傳質作用增強，當地層壓力達到最小混相壓力時可以實現混相（混相驅），相間界面消失，驅油效率大幅度提高。當地層壓力未達到最小混相壓力時（非混相驅），CO驅通過溶解、膨脹和降粘作用提高驅油效率。通過室內實驗分析評價，與常規水驅對比，CO混相驅提高驅油效率可達到30%，CO2非混相驅和近混相驅提高驅油效率可達到5-15%。

4.擴大波及體積：CO在油藏中具有較低粘度和較強的滲流能力，可以驅替微小孔隙中的原油。在驅替過程中CO2通過組分交換和溶解的方式降低原油粘度，提高原油在微細孔喉的流動能力，擴大波及體積。

二、液相二氧化碳注入工藝

1、氣源：利用天然氣井分離出的管輸來的二氧化碳氣體。

2、注入相態：液態。

3、輸送計量方式：采用氣體中、低壓計量。

4、管線材質：脫水前采用不銹鋼材質，脫水后采用碳鋼

5、液體增壓方式：三柱塞泵壓縮注入。

6、氣體脫水方式：變溫吸附低壓壓脫水。

7、液體增壓等級：壓力等級為25MPa

三、液相二氧化碳注入工藝流程

將天然氣采氣廠分離來的氣相二氧化碳，通過增壓壓縮機增壓到2.0-3.0 MPa的純CO，通過液化裝置將氣體液化，液化溫度達到-28度，最終通過三柱塞注入泵增壓到25 Mpa，為站外注入井提供液態CO。

四、液相二氧化碳注入工藝流程示意圖

五、液相二氧化碳注入工藝流程解析

1、采氣廠來氣：天然氣井采出氣經過降解分離，將天然氣和二氧化碳氣體分離，分離后合格的天然氣輸送到用戶，二氧化碳氣體經過管道輸送，送到液化注入站，進站壓力在0.8-1.0MPa之間，溫度在8-15℃.

2、二氧化碳氣體增壓：利用增壓壓縮機將采氣廠來氣進行增壓，增壓壓縮機一般采用二級增壓，增壓壓力達到2.0-3.0MPa之間，溫度在20-25℃之間.

3、二氧化碳氣體液化：采用氨冷液化裝置對二氧化碳氣體進行液化，首先液態氨在蒸發器中吸收了制冷對象二氧化碳氣體的熱量，蒸發成氨蒸汽;氨蒸汽包含著吸收來的熱量被壓縮機抽送到冷凝器，并壓縮成高壓、高溫的氨蒸汽，這時候氨蒸汽中又加進了電動機的熱功當量所附加的熱量;冷凝器中的氨蒸汽，將熱量傳送給溫度較低的冷卻水，失去熱量的氨蒸汽被冷凝成為液態氨;節流閥將冷凝下來的液氨再有節制的補充給蒸發器，使蒸發器能夠連續地工作，這就是制冷全過程。二氧化碳氣體冷卻的最低溫度零下30度左右。

4、液態二氧化碳儲存：采油100m低溫液態二氧化碳儲罐進行儲存，結構為內外容器組成的雙層容器，為真空粉末絕熱型臥式儲罐，內容器材料選16MnDR，外容器材料可根據用戶地區不同選用不同材料，內、外容器夾層充填絕熱材料珠光砂并抽真空。設計安裝兩臺100m低溫液態二氧化碳儲罐，開一備一。

5、注入泵注入：主要采用三柱塞泵進行注入，柱塞泵是液壓系統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往復運動，使密封工作容腔的容積發生變化來實現吸液、壓液。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點。主要二氧化碳注入采用三柱塞泵進行注入，進口壓力在1.5MPa-2.0MPa之間，排出壓力在18MPa-20MPa之間，設計安裝三臺柱塞泵，開二備一，能夠滿足10口井的注入量。

6、注入井口：采用250型高壓井口，井口設有兩套注入管線，一套注水管線，一套注二氧化碳（氣相或液相）管線，可以實現水氣交替注入方式注入。

結束語

總之，二氧化碳液化注入是一項工藝，今天我對二氧化碳液化注入工藝和流程進行分析，希望能給油田二氧化碳液化注入的發展，可以起到有利的作用