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(kāi)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(dòng)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(lái)源的 C02回收壓注油層，實(shí)現(xiàn)原油綠色開(kāi)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(kāi)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(diǎn)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(yùn)行過(guò)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(shí)補(bǔ)償C02壓注過(guò)程中C02儲(chǔ)罐內(nèi)體積及能量 虧空，致使C02儲(chǔ)罐內(nèi)體積及能量不能達(dá)到平衡；3.因未在適當(dāng)位置設(shè)置換熱器裝置，低溫C02進(jìn)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(jìn)行或壓注難度不斷增加的嚴(yán)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(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、節(jié)能降耗、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)， 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(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)罐的底部液相出口與壓注泵之間，通過(guò)回 流調(diào)節(jié)閥7分別與C02儲(chǔ)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(guò)控制調(diào)節(jié)閥8 與配注流程連接；2).啟動(dòng)換熱器，將加壓至注入壓力狀態(tài)下的C02進(jìn)行加熱，加熱至 15°C -30°C ；3).啟動(dòng)給料泵，將從C02儲(chǔ)罐中輸入的液相C02增壓至2.2-2.4MPa，向壓注 泵輸入過(guò)飽和液相C02 ；4).啟動(dòng)壓注泵，對(duì)過(guò)飽和液相C02進(jìn)一步加壓至注入壓力；
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5).通過(guò)配注流程對(duì)加壓至注入壓力的C02根據(jù)所設(shè)置注入井口數(shù)量進(jìn)行計(jì)量、 分配，計(jì)量、分配后的C02輸入至各換熱器；6).當(dāng)C02儲(chǔ)罐中的液相C02在壓注過(guò)程中其體積及能量消耗的同時(shí)，汽化器被 自動(dòng)啟動(dòng)，對(duì)C02儲(chǔ)罐實(shí)行增壓。步驟1)中所述的壓注泵至少設(shè)置一臺(tái)，所述的配注流程至少設(shè)置兩臺(tái)，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(jì)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(chǔ)罐底部的液相C02(液態(tài)、2.0MPa、-20° ) 進(jìn)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(chǔ)罐上端入口， 即時(shí)補(bǔ)償C02在壓注過(guò)程中C02儲(chǔ)罐內(nèi)體積及能量虧空，使C02儲(chǔ)罐內(nèi)體積及能量達(dá)到 平衡；給料泵飽和狀態(tài)下的液態(tài)CO2具有極強(qiáng)的氣化趨勢(shì)、很低的粘度(和水相比) 及可壓縮性。工作時(shí)，在壓注泵吸入CO2的過(guò)程中，由于壓注泵進(jìn)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(jìn)泵前要用給料泵進(jìn)行增壓，克服進(jìn)液閥的阻力損失，保證進(jìn)入泵腔內(nèi)的CO2為 過(guò)飽和蒸汽壓以上的液相狀態(tài)，同時(shí)彌補(bǔ)壓注泵自吸時(shí)進(jìn)口供液不足的缺點(diǎn)。換熱器對(duì)增壓分配后的CO2進(jìn)行加溫，防止CO2進(jìn)入井筒遇水產(chǎn)生冰堵或進(jìn) 入地層后造成原油有機(jī)質(zhì)析出堵塞近井地帶地層，減少低溫對(duì)井筒、地層等的影響?；亓髡{(diào)節(jié)閥根據(jù)壓注泵設(shè)備說(shuō)明書的要求而設(shè)置的。該閥在壓注泵啟動(dòng)前處 于開(kāi)啟狀態(tài)，壓注泵啟動(dòng)完成后關(guān)閉，同樣停止壓注泵前需打開(kāi)此閥。設(shè)置該閥的目的 主要是保證壓注泵在空載下啟動(dòng)。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(diǎn)1.該工藝方法具有工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、節(jié)能降耗、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，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(chǔ)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(shí)補(bǔ)償C02壓注過(guò)程中C02儲(chǔ)罐內(nèi)體積及能量虧空，使C02儲(chǔ)罐內(nèi)體積及能量達(dá)到平 衡、穩(wěn)定；3.因C02儲(chǔ)罐內(nèi)體積及能量達(dá)到平衡、穩(wěn)定，又加上在C02儲(chǔ)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(jìn)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(chǔ)罐連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明給料泵與C02儲(chǔ)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(chǔ)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(shí)施例方式下面通過(guò)非限制性實(shí)施例，進(jìn)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)罐的底部液相出口與壓注泵之間，通過(guò)回 流調(diào)節(jié)閥7分別與C02儲(chǔ)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(guò)控制調(diào)節(jié)閥8 與配注流程連接；2).啟動(dòng)換熱器，將加壓至注入壓力狀態(tài)下的C02進(jìn)行加熱，加熱至 15°C -30°C ；3).啟動(dòng)給料泵，將從C02儲(chǔ)罐中輸入的液相C02增壓至2.2-2.3MPa，向壓注 泵輸入過(guò)飽和液相C02 ；4).啟動(dòng)壓注泵，對(duì)過(guò)飽和液相C02進(jìn)一步加壓至注入壓力；5).通過(guò)配注流程對(duì)加壓至注入壓力的C02根據(jù)所設(shè)置注入井口數(shù)量進(jìn)行計(jì)量、 分配，計(jì)量、分配后的C02輸入至各換熱器；6).當(dāng)C02儲(chǔ)罐中的液相C02在壓注過(guò)程中其體積及能量消耗的同時(shí)，汽化器被 自動(dòng)啟動(dòng)，對(duì)C02儲(chǔ)罐實(shí)行增壓。步驟1)中所述的壓注泵設(shè)置2臺(tái)，所述的配注流程設(shè)置5臺(tái)，其換熱器設(shè)置5 臺(tái)?？梢曈脩魧?shí)際使用情況而任意設(shè)置。步驟1)中C02儲(chǔ)罐容積120m3，設(shè)計(jì)壓力2.5MPa，設(shè)計(jì)溫度_35°C ；汽化器汽化量6.3m3/h，設(shè)計(jì)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(jì)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(jī)加工 自制，其他設(shè)備均可在市場(chǎng)購(gòu)買。經(jīng)試驗(yàn)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(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、節(jié)能降耗、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，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(jìn)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)罐⑴的 底部液相出口與壓注泵(4)之間，通過(guò)回流調(diào)節(jié)閥(7)分別與C02儲(chǔ)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(guò)控制調(diào)節(jié)閥(8)與配注流程 (6)連接；2).啟動(dòng)換熱器(5)，將加壓至注入壓力狀態(tài)下的C02進(jìn)行加熱，加熱至 15°C -30°C ；3).啟動(dòng)給料泵(3)，將從C02儲(chǔ)罐(1)中輸入的液相C02增壓至2.2-2.4MPa，向壓 注泵(4)輸入過(guò)飽和液相C02 ；4).啟動(dòng)壓注泵(4)，對(duì)過(guò)飽和液相C02進(jìn)一步加壓至注入壓力；5).通過(guò)配注流程(6)對(duì)加壓至注入壓力的C02根據(jù)所設(shè)置注入井口數(shù)量進(jìn)行計(jì)量、 分配，計(jì)量、分配后的C02輸入至各換熱器(5)；6).當(dāng)C02儲(chǔ)罐(1)中的液相C02在壓注過(guò)程中其體積及能量消耗的同時(shí)，汽化器 ⑵被自動(dòng)啟動(dòng)，對(duì)C02儲(chǔ)罐⑴實(shí)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(tái)，所述的配注流程(6)至少設(shè)置兩臺(tái)，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(kāi)了一種CO2壓注地面工藝方法，屬石油開(kāi)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(dòng)換熱器，將加壓至注入壓力狀態(tài)下的CO2加熱至15℃-30℃；啟動(dòng)給料泵，將液相CO2增壓，向壓注泵輸入過(guò)飽和液相CO2；啟動(dòng)壓注泵，對(duì)過(guò)飽和液相CO2加壓至注入壓力；通過(guò)配注流程對(duì)加壓至注入壓力的CO2進(jìn)行計(jì)量、分配；當(dāng)CO2儲(chǔ)罐中的液相CO2在壓注過(guò)程中其體積及能量消耗的同時(shí)，汽化器被自動(dòng)啟動(dòng)，對(duì)CO2儲(chǔ)罐實(shí)行增壓。本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，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(hào)E21B43/22GK102011570SQ20101050629
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)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(jìn)仁, 楊懷成, 段寶林 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司華東分公司采油廠