[实用新型]移动式油田用注氮设备

说明书

本实用新型涉及一种用于油田三次采油的移动式注氮设备。

通常的移动式注氮设备主要包括两辆载重车及两辆辅助车、两台柴油机、两台空压机、一套膜装置和其他附件。它是利用空气通过膜装置进行分离的，所以投资比较大，能耗亦较高，而且日常维护量大等。

本实用新型的目的在于为油田三次采油提供了一种移动式油田用注氮设备，利用该设备所得到的富氮气体质量好，操作成本低，充分利用了有关资源，故投资较少。

本实用新型所述的移动式油田用注氮设备，其结构由载重车、冷却装置、净化装置、空压机、柴油发电机组、前处理装置、膜装置、控制装置及一、二段增压机组成；冷却装置、净化装置、空压机、前处理装置及膜装置依次相连，柴油发电机组和控制装置分别与空压机及一、二段增压机相连，且膜装置与一、二段增压机相连，所有工作装置均安装于载重车上。膜装置中采用膜或PSA装置对原料气进行分离，其原料气可以为蒸汽锅炉的废烟气，也可以是废烟气和空气的混合物或空气。控制装置中设有可使注气压力起过一定值时二段增压机自动启动的部分。其动力装置均设有自动保护、报警和连锁功能，且都集中安装于控制装置中。增压机输出的氮气经高压软管和高温高压单向阀后输入油井套管中。柴油发电机组可以用高压电通过变压器来替代。载重车可以用平板车或拖车替代，还可用撬装式。

与传统的移动式注氮工艺相比，本实用新型具有如下优点：1利用蒸汽锅炉产生的废烟气经处理后通过膜法或PSA法进行分离，得到的富氮混合气，不但品质更好，还降低了制氮投资；2将传统的两辆载重车优化为一辆载重车；3所需的膜或PSA装置不到传统的一半；4利用油田井附近的高压电，可取消柴油发电机，这样投资更少，操作更简单；5采用两段增压，既降低了运行成本，又提高了有关设备寿命；6在高压软管后加高温高压单向阀，保证了设备的安全操作和减少不必要的损失；7整套工艺组合更加合理，充分利用了有关资源。

附图为移动式油田用注氮设备结构示意图。

其中：1、载重 2、冷却装 3、净化装置 4、空压机 5、柴油发电机组 6、前处理装置 7、膜装置 8、控制装置 9、一段增压机 10、二段增压机 11、高压软管 12、高温高压单向阀

本实用新型的具体实施例如附图所示：随着油田的不断开发，一二次采油只能采出原始地质储量的30％。如想采出更多的原油，，必须采取强化措施。一般注入气体来提高油层压力，其中以注二氧化碳效果最佳，氮气次之，水蒸气再次之，由于二氧化碳成本较高，故通常采用氮气和水蒸气混注，俗称气-汽混注。本实用新型由载重车1、冷却装置2、净化装置3、空压机4、柴油发电机组5、前处理装置6、膜装置7、控制装置8、一段增压机9和二段增压机10等组成。蒸汽锅炉的废烟气通过冷却装置2和净化装置3与空压机4的入口相连，空压机4的出口与前处理装置6相连后接膜装置7，膜装置7的非渗透气即富氮气出口与一段增压机9相连。当注气压力超过一定值时二段增压机10自动启动，有关动力设备均带自动保护、报警和连锁功能，都集中于控制室8里，所有设备均装置于一台载重车1上。富氮气最后经高压软管11和高温高压单向阀12后接油井套管。本实用新型采用膜或PSA装置对原料气进行分离，原料气可以为蒸汽锅炉的废烟气，亦可以是废烟气和空气的混合物或空气；处理过的原料气首先压缩到0.1-1.9MPa，再通过膜或PSA装置进行分离；未透过去的富氮混合气，再压缩到所要求的压力(4-29MPa)。以油田的三次采油为例，要求富氮混合气中氧含量＜5％，流量600-800标方/时，压力4-29MPa。根据上述参数，本实用新型所配柴油机发电机组约300KW，当注气压力小于10MPa时，每天耗柴油约0.9-1.2吨，当注气压力大于10MPa时，每天耗柴油约1.2-1.5吨。蒸汽锅炉排出的烟气量经冷却干燥和净化后约为800-1300标方/时，由压缩机压缩到0.8-1.3 MPa后，送入膜装置进行脱氧，所得富氮混合气中氧含量＜5％，二氧化碳含量3-6％，流量约600-800标方/时，再由一段增压机和二段增压机压缩到29MPa。有关的设备均布置在一辆长约10M，宽2.5M的载重车上。