趙長亮

摘 要：隨著氮氣助排工藝在曙光采油廠的實施規(guī)模不斷上升。目前柴油驅(qū)動的氮氣注入方式生產(chǎn)成本過高，采油廠經(jīng)濟負擔較重。通過開展電驅(qū)氮氣助排工藝的研究，有效解決了氮氣注入生產(chǎn)成本過高的難題，維持了該項工藝的現(xiàn)場實施規(guī)模。

關鍵詞：電驅(qū)；柴驅(qū)；氮氣助排；經(jīng)濟效益

曙光采油廠1998年首次實施氮氣助排工藝，2011年開始規(guī)模實施，截止到目前，已累計實施該項工藝1052井次，實施規(guī)?？傮w上呈上升趨勢。目前氮氣注入方式主要有柴驅(qū)和電驅(qū)兩種方式。柴驅(qū)主要應用于氮氣助排、氮氣隔熱、替液面及掃線，而電驅(qū)主要應用于氮氣壓錐及氮氣泡沫驅(qū)等大型注氮類工藝，價格約為柴驅(qū)的1/2，因此研究電驅(qū)氮氣助排技術具有更高的經(jīng)濟價值。

1概況

1998年氮氣助排工藝在曙光采油廠首次實施，2011年開始規(guī)模實施，截止到目前，已累計實施該項工藝1052井次，累注氮氣量7555萬標方。實施規(guī)?？傮w上呈上升趨勢。經(jīng)過近30年的開發(fā)，目前稠油老區(qū)已進入“兩高三低”的吞吐開發(fā)后期。依靠常規(guī)吞吐開發(fā)方式，難以改善開發(fā)效果。由此，采油廠相繼引入了氮氣助排工藝、二氧化碳復合吞吐及空氣助排工藝三大保壓增能措施。其中的主導措施就是氮氣助排工藝，但該項工藝生產(chǎn)成本過高。為了該項工藝能夠長遠有效的發(fā)展下去，決定研究一種在理論上可行，在實際當中可操作的氮氣助排新工藝。

2技術對策

2.1 工藝現(xiàn)狀

目前，采油廠的氮氣注入方式主要有柴驅(qū)和電驅(qū)兩種方式。柴驅(qū)主要應用于氮氣助排、氮氣隔熱、替液面及掃線；而電驅(qū)主要應用于氮氣壓錐及氮氣泡沫驅(qū)等大型注氮類工藝。電驅(qū)工藝的主要難題是現(xiàn)場變壓器容量不足，實施過程中需頻繁更換變壓器增容，浪費大量人力物力，得不到規(guī)模實施。經(jīng)反復攻關、論證，研發(fā)出了可移動車載橇式變壓器，解決了這一難題，使該項工藝得以順利實施。并針對以前的柴驅(qū)設備進行參數(shù)優(yōu)化和流程改造，最終研發(fā)出新的電驅(qū)氮氣助排新工藝。

2.2柴驅(qū)工藝流程

柴驅(qū)的工藝流程為：空氣經(jīng)空氣壓縮機增壓后，進入到制氮設備當中進行氮氣分離，被分離出的氮氣經(jīng)增壓機增壓后，與水蒸汽同步注入到井口當中。該工藝當中的所有設備都被固定在兩個可移動車組內(nèi)，因此，該工藝具有機動靈活的特點，但它的措施費用較高。

2.3電驅(qū)工藝流程

電驅(qū)與柴驅(qū)工藝的主要不同點就是驅(qū)動方式的改變。電驅(qū)需要將高壓電經(jīng)變壓器降壓后連接至電動機，帶動電動機轉(zhuǎn)動。但是，在接入高壓電的過程中，現(xiàn)場存在以下問題：

（1）施工現(xiàn)場變壓器容量多數(shù)滿足不了工作需求，需更換大容量變壓器進行增容，施工過程繁瑣；

（2）施工結束后還需更換變壓器進行降容處理。

2.4設備研發(fā)過程

2.4.1可移動車載橇式變壓器的研發(fā)

我們由現(xiàn)場變壓器并聯(lián)得到啟示：要想達到對設備的輸出功率，并不一定非要通過更換大容量變壓器來實現(xiàn)，還可以通過與現(xiàn)場變壓器并聯(lián)接入另一組變壓器來實現(xiàn)，并由后接入的變壓器單獨向設備輸出功率。

2.4.2設備參數(shù)優(yōu)化

注氮設備當中的空氣壓縮機與增壓機的額定輸出功率為420KVA，因此，我們將接入變壓器的容量選定為630 KVA。

變壓器容量選定為630 KVA后，我們根據(jù)電纜選配標準，將高壓電纜選定為95mm2，將低壓電纜選定為單芯240mm2。

2.4.3 設備調(diào)試

（1）送電后增壓機無法正常運轉(zhuǎn)，電流和電壓變化明顯。解決方案為將電機啟動方式更改為變頻啟動；（2）增壓機運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)各級氣缸溫度過高，壓力變化不規(guī)律等現(xiàn)象。分析原因為氣路管線改造，造成氣體流速壓力不均，導致氣體壓力偏高。解決方案為對氣路管線進行重新改造；（3）設備運轉(zhuǎn)過程中，頻繁出現(xiàn)誤報警，自動停車等報警提示。解決方案為對控制系統(tǒng)進行重新編程并修改程序。

2.5現(xiàn)場實施

（1）將制氮注氮設備擺放至距離井口安全有效距離之外，并連接設備與井口之間的高壓硬連接管線。（2）將移動式變電站擺放至與制氮注氮氣設備安全有效距離之外，并連接設備與移動式變電站之間電纜。（3）連接移動式變電站與變電站分支線T接。（4）給制氮注氮設備送電，啟動設備生產(chǎn)氮氣并通過連接管線將氮氣源源不斷的注入油井中。

3電驅(qū)氮氣助排工藝的優(yōu)勢

（1）操作成本低：總體氮氣價格，電驅(qū)為柴驅(qū)價格的1/2；（2）噪音輕：電動機產(chǎn)生的音量明顯低于柴油機；（3）污染?。弘妱訖C驅(qū)動避免了柴油機在工作過程中由于大量燃燒柴油所造成的空氣污染。

4實驗效果

杜84-27-85井在我廠首次實施電驅(qū)氮氣助排工藝。排量900標方/小時，注入壓力12.98MPa，耗電量1.47萬度，氮氣注入量7萬標方。該井的順利實施，標志著采油廠電驅(qū)氮氣助排工藝試驗成功。

5結論

（1）現(xiàn)場應用證明，電驅(qū)氮氣助排工藝技術可行，措施成本低，經(jīng)濟效益高；（2）電驅(qū)工藝適合在井場接電條件允許，氮氣注入量較大的施工井中進行；（3）電驅(qū)工藝與柴驅(qū)工藝相比，噪音輕、污染小；（4）電驅(qū)工藝是在生產(chǎn)實踐中發(fā)明創(chuàng)造的新技術，對能源利用方式的轉(zhuǎn)變具有借鑒意義，有極高的推廣應用價值。

參考文獻：

[1] 周永輝，王成龍. 注氮氣輔助蒸汽吞吐提高低能薄油層采收率研究與實踐[J].西部探礦工程，2012，8（1）：82-89.