液态二氧化碳注入工艺及工艺流程

王成训

摘要：为了有效的减少二氧化碳排向大气，将二氧化碳作为气驱的一种注入到地下，作为驱替液用来提高原油的采收率，设计最佳的注入的工艺流程，更好地完成二氧化碳埋存驱油的任务。对埋存工艺技术进行优化，发挥高效注入设备的优势，提高注入的质量，保证工艺顺利实施，获得最佳的埋存驱油目的。

关键词：液相注入;埋存驱油;工艺流程

一、二氧化碳驱油机理

1.提高地层压力：CO具有较强的膨胀能力和扩散速度，可快速提高地层能量，增强驱动力。

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，

提高油相渗透率。CO-原油体系实现混相后，原油粘度可降低2/3。

3.提高驱油效率：CO溶于原油后不仅可以降低原油粘度，还可以降低甚至消除界面张力。油藏中随着地层压力逐步升高，CO与原油相间传质作用增强，当地层压力达到最小混相压力时可以实现混相（混相驱），相间界面消失，驱油效率大幅度提高。当地层压力未达到最小混相压力时（非混相驱），CO驱通过溶解、膨胀和降粘作用提高驱油效率。通过室内实验分析评价，与常规水驱对比，CO混相驱提高驱油效率可达到30%，CO2非混相驱和近混相驱提高驱油效率可达到5-15%。

4.扩大波及体积：CO在油藏中具有较低粘度和较强的渗流能力，可以驱替微小孔隙中的原油。在驱替过程中CO2通过组分交换和溶解的方式降低原油粘度，提高原油在微细孔喉的流动能力，扩大波及体积。

二、液相二氧化碳注入工艺

1、气源：利用天然气井分离出的管输来的二氧化碳气体。

2、注入相态：液态。

3、输送计量方式：采用气体中、低压计量。

4、管线材质：脱水前采用不锈钢材质，脱水后采用碳钢

5、液体增压方式：三柱塞泵压缩注入。

6、气体脱水方式：变温吸附低压压脱水。

7、液体增压等级：压力等级为25MPa

三、液相二氧化碳注入工艺流程

将天然气采气厂分离来的气相二氧化碳，通过增压压缩机增压到2.0-3.0 MPa的纯CO，通过液化装置将气体液化，液化温度达到-28度，最终通过三柱塞注入泵增压到25 Mpa，为站外注入井提供液态CO。

四、液相二氧化碳注入工艺流程示意图

五、液相二氧化碳注入工艺流程解析

1、采气厂来气：天然气井采出气经过降解分离，将天然气和二氧化碳气体分离，分离后合格的天然气输送到用户，二氧化碳气体经过管道输送，送到液化注入站，进站压力在0.8-1.0MPa之间，温度在8-15℃.

2、二氧化碳气体增压：利用增压压缩机将采气厂来气进行增压，增壓压缩机一般采用二级增压，增压压力达到2.0-3.0MPa之间，温度在20-25℃之间.

3、二氧化碳气体液化：采用氨冷液化装置对二氧化碳气体进行液化，首先液态氨在蒸发器中吸收了制冷对象二氧化碳气体的热量，蒸发成氨蒸汽;氨蒸汽包含着吸收来的热量被压缩机抽送到冷凝器，并压缩成高压、高温的氨蒸汽，这时候氨蒸汽中又加进了电动机的热功当量所附加的热量;冷凝器中的氨蒸汽，将热量传送给温度较低的冷却水，失去热量的氨蒸汽被冷凝成为液态氨;节流阀将冷凝下来的液氨再有节制的补充给蒸发器，使蒸发器能够连续地工作，这就是制冷全过程。二氧化碳气体冷却的最低温度零下30度左右。

4、液态二氧化碳储存：采油100m低温液态二氧化碳储罐进行储存，结构为内外容器组成的双层容器，为真空粉末绝热型卧式储罐，内容器材料选16MnDR，外容器材料可根据用户地区不同选用不同材料，内、外容器夹层充填绝热材料珠光砂并抽真空。设计安装两台100m低温液态二氧化碳储罐，开一备一。

5、注入泵注入：主要采用三柱塞泵进行注入，柱塞泵是液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸液、压液。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点。主要二氧化碳注入采用三柱塞泵进行注入，进口压力在1.5MPa-2.0MPa之间，排出压力在18MPa-20MPa之间，设计安装三台柱塞泵，开二备一，能够满足10口井的注入量。

6、注入井口：采用250型高压井口，井口设有两套注入管线，一套注水管线，一套注二氧化碳（气相或液相）管线，可以实现水气交替注入方式注入。

结束语

总之，二氧化碳液化注入是一项工艺，今天我对二氧化碳液化注入工艺和流程进行分析，希望能给油田二氧化碳液化注入的发展，可以起到有利的作用