[發(fā)明專利]一種CO2壓注地面工藝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010506296.6
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN102011570A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊懷成;彭一憲;吳志良;周正平;曹進仁;段寶林;張文正;戈寶富
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司華東分公司采油廠
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22
• 代理公司: 泰州地益專利事務(wù)所 32108
• 代理人: 王楚云

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CO2壓注地面工藝方法。

背景技術(shù)

因CO2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CO2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，CO2被廣泛用于石油開采技術(shù)中。

現(xiàn)有CO2壓注地面工藝技術(shù)，因其CO2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)——CO2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CO2壓注過程中CO2儲罐內(nèi)體積及能量虧空，致使CO2儲罐內(nèi)體積及能量不能達到平衡；

3.因未在適當(dāng)位置設(shè)置換熱器裝置，低溫CO2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(yán)重后果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有CO2壓注地面工藝技術(shù)中的不足，提供“一種CO2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CO2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CO2壓注地面工藝方法，具體包括如下步驟：

1).首先合理設(shè)置CO2壓注地面裝置，該壓注地面裝置主要包括CO2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CO2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CO2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CO2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CO2進行加熱，加熱至15℃-30℃；

3).啟動給料泵，將從CO2儲罐中輸入的液相CO2增壓至2.2-2.4MPa，向壓注泵輸入過飽和液相CO2；

4).啟動壓注泵，對過飽和液相CO2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CO2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CO2輸入至各換熱器；

6).當(dāng)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。

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CO2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CO2儲罐底部的液相CO2(液態(tài)、2.0MPa、-20°)進入汽化器管路，利用空氣熱量，使CO2汽化，以氣相狀態(tài)回流至CO2儲罐上端入口，即時補償CO2在壓注過程中CO2儲罐內(nèi)體積及能量虧空，使CO2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。

回流調(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CO2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CO2壓注地面工藝方法；