一种可移动制氮注氮装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于油田采油工艺技术领域，主要涉及一种可移动制氮注氮装置。
【背景技术】
[0002]随着蒸汽驱、SAGD、蒸汽吞吐的规模实施，油田已进入开采中后期。目前油藏深，地层能量不足，高轮次的蒸汽吞吐、蒸汽驱已不足以抵消地层能量亏空，致使注汽比下降，含水率增高，有些油井已到了开采的经济极限。
[0003]氮气具有热膨胀系数低、热传导性低、升温慢、不可燃也不助燃等特性，因此可以广泛应用于油田石油开采过程中氮气扫线、油罐置换技术、氮气泡沫调剖技术、氮气隔热注汽采油一次管柱采油工艺技术、充氮气欠平衡钻井技术、气井排水、气举排液一体化管柱、注水井+氮气泡沫剂复合段塞调剖技术、蒸汽一氮气混合驱、稠油井氮气助排技术、稠油热采井井筒氮气隔热技术等场合，应用广泛。同时氮气来源广泛(氮气的体积占大气总体积的78.12% )，易获得。
[0004]但是，在施工时，目前的制氮车一般只能实现一套车载制氮装置对应一口井，而相邻的几口井在同时需要注氮施工时，只能通过配制多辆制氮车来实现，而这种方式又会受到场地的限制，而且制氮车频繁的调动也降低了其实际使用效率。
【实用新型内容】
[0005]为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可移动式制氮注氮装置，该装置可实现对不同压力需要求的井口进行同时注氮。
[0006]为达到上述目的，本实用新型提供了一种可移动制氮注氮装置，该装置包括:空气压缩机机组、氮气发生系统、氮气增压系统、氮气分配系统、控制系统和橇车；
[0007]在所述橇车上设有所述空气压缩机机组、氮气发生系统、氮气增压系统、氮气分配系统和控制系统；所述空气压缩机机组与所述氮气发生系统连通，所述氮气发生系统与所述氮气增压系统连通，所述氮气增压系统与所述氮气分配系统连通；所述空气压缩机机组、氮气发生系统、氮气增压系统、氮气分配系统与所述控制系统连接；
[0008]所述氮气分配系统包括氮气入口总管、氮气出口分配管、电动调节阀、参数输入端、单片机和计量组件，所述参数输入端和所述单片机集成分配控制部；所述氮气入口总管与所述分配控制部连通，所述分配控制部与所述氮气出口分配管连通，所述氮气出口分配管上设置有电动调节阀和计量组件；
[0009]所述氮气出口分配管的数量为两个以上，各分配管之间为并联设置；
[0010]所述分配控制部通过计算参数输入端输入的参数值、氮气入口总管的参数值(通过设于管路上的仪表检测气压、体积、温度，即P/ν/Τ)和计量组件的仪表值控制电动调节阀的开度，实现分配控制。
[0011]在上述可移动制氮注氮装置中，各系统通过整体设备模块化设计组装到橇车上，通过合理地布置空间位置，可缩减装备体积，实现油田现场移动制氮注氮；
[0012]空气压缩机组通过提取空气，将空气注入氮气发生设备；
[0013]氮气发生系统将氮气从压缩空气中分离出；
[0014]氮气增压系统通过提高氮气出口压力，以满足现场需求；
[0015]氮气分配系统可分配得到多路氮气；
[0016]控制系统实现整个制氮注氮装置中各设备的运行控制。
[0017]氮气分配系统中的分配控制部的参数输入端(例如触摸屏)用来设置各分配管路的参数值，单片机通过运算计算电动调节阀开度，从而实现氮气一路变多路的分配控制工作。
[0018]在上述可移动制氮注氮装置中，优选地，所述计量组件包括压力表、流量表和温度表。
[0019]在上述可移动制氮注氮装置中，优选地，所述氮气发生系统具有气体分离膜，该气体分离膜用于利用膜分离技术制氮。膜分离制氮是根据各种气体在膜中溶解速率和扩散系数的差异，不同气体在膜中相对渗透速率不同的特性实现制氮。在本实用新型的一种优选实施方式中，氮气发生系统是采用进口膜分离技术将从空气压缩机组供气管线供给的压缩空气进行膜分离，从而制取氮气。
[0020]在上述可移动制氮注氮装置中，优选地，所述空气压缩机机组的驱动方式为柴油驱动或电驱动。
[0021]在上述可移动制氮注氮装置中，优选地，所述氮气增压系统为分级增压系统，其设置有不同增压设备分级提高压缩氮气的压力，可满足现场使用要求。例如为使氮气达到25MPa的压力，可选用4级增压栗，各级增压栗的出口压力优选为:一级为lOMPa，二级为18MPa，三级为23MPa，四级为25MPa。
[0022]利用上述可移动制氮注氮装置进行制氮注氮的方法包括以下步骤:空气经空气压缩机机组压缩后进入氮气发生系统生产氮气，得到的氮气经增压系统增压后进入氮气分配系统；
[0023]氮气分配系统根据增压后氮气的参数值、待注氮井所需的氮气注入参数值、分配管路检测到的氮气输出的参数值控制分配管路上电动调节阀的开度，使输出的各路氮气同时满足向不同井口注氮的要求。
[0024]在上述制氮注氮方法中，优选地，在空气进入空气压缩机机组前，包括先经空气滤清器过滤的步骤；以及在离开空气压缩机机组后，包括先进入油气分离器进行油气分离的步骤。
[0025]在上述制氮注氮方法中，优选地，经所述油气分离器分离得到的压缩空气依次通过最小压力阀、供气管和供气球阀后再进入氮气发生系统。
[0026]在上述制氮注氮方法中，优选地，经所述油气分离器分离出来的润滑油会沉降到油气分离器的底部，在压差的作用下，经过油冷却器冷却后再回到空气压缩机机组的工作腔循环使用。
[0027]本实用新型提供的可移动式制氮注氮装置，可实现利用一套装置同时对几口井进行注氮，尤其适用于相邻的几口井同时注氮的施工，其比使用现有的车载制氮装置时更加尚效。
【附图说明】
[0028]图1为可移动式制氮注氮装置的结构图；
[0029]图2为图1所示的装置中的分配系统的局部放大图。
[0030]附图标号说明:
[0031]I橇车；2控制系统；3空气压缩机机组；4氮气发生系统；5氮气增压系统；6氮气分配系统；61氮气入口总管；62分配控制部；63氮气出口分配管；64电动调节阀；65计量组件。
【具体实施方式】
[0032]为了对本实用新型的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本实用新型的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本实用新型的可实施范围的限定。
[0033]实施例1
[0034]本实施例提供了一种可移动制氮注氮装置(如图1所示)，该可移动制氮注氮装置包括:橇车1、控制系统2、空气压缩机机组3、氮气发生系统4、氮气增压系统5和氮气分配系统6 ;
[0035]空气压缩机机组3包括四级增压栗、空气滤清器和油气分离器；
[0036]氮气分配系统6包括氮气入口总管61、分配控制部62、氮气出口分配管63、电动调节阀64和计量组件65，分配控制部62包括参数输入端和单片机；
[0037]在所述橇车I上，空气压缩机机组3与氮气发生系统4连通，氮气发生系统4与氮气增压系统5连通，所述氮气增压系统5与氮气分配系统6的氮气入口总管61连通，上述各部分分别与控制系统2连接；
[0038]在空气压缩机机组3中，空气滤清器与四级增压栗连通，四级增压栗与油气分离器连通；
[0039]在氮气分配系统6 (如图2所示)中，氮气入口总管61与分配控制部62连通，分配控制部62与三个氮气出口分配管63连通，各氮气出口分配管路上设置有电动调节阀64和计量组件65 ;分配控制部62由参数输入端和单片机集成。
[0040]使用上述可移动制氮注氮装置同时对三口井进行注氮的过程为:
[0041](I)空气经过空气滤清器过滤后，通过进气阀进入空气压缩机组进气腔，在螺槽中被压缩后从机头排气口排出，进入油气分离器进行油气分离；经过油气分离后的含油量极少的压缩空气依此通过最小压力阀、供气管和供气球阀提供给氮气发生系统使用；分离出来的润滑油则沉降到油气分离器的底部，在压差的作用下，经过油冷却器冷却后再回到压缩机的工作腔循环使用；
[0042](2)氮气发生系统采用进口膜分离技术使从空气压缩机组供气管线提供的压缩空气，进行分离，制取氮气；
[0043](3)设置有四级增压栗分级提高压缩氮气压力；
[0044](4)向氮气分配系统中的分配控制部分别输入三口注氮井的参数值，然后根据增压后氮气的参数值、注氮井所需的氮气注入参数值、分配管路检测到的氮气输出的参数值计算出各分配管路上的电动调节阀64所需的开度，使三个分配管路输出的氮气同时满足相应注氮井的要求。
【主权项】
1.一种可移动制氮注氮装置，其特征在于，该可移动制氮注氮装置包括:空气压缩机机组、氮气发生系统、氮气增压系统、氮气分配系统、控制系统和橇车； 在所述橇车上设有所述空气压缩机机组、氮气发生系统、氮气增压系统、氮气分配系统和控制系统；所述空气压缩机机组与所述氮气发生系统连通，所述氮气发生系统与所述氮气增压系统连通，所述氮气增压系统与所述氮气分配系统连通；所述空气压缩机机组、氮气发生系统、氮气增压系统、氮气分配系统与所述控制系统连接； 所述氮气分配系统包括氮气入口总管、氮气出口分配管、电动调节阀、参数输入端、单片机和计量组件，所述参数输入端和所述单片机集成分配控制部；所述氮气入口总管与所述分配控制部连通，所述分配控制部与所述氮气出口分配管连通，所述氮气出口分配管上设置有电动调节阀和计量组件； 所述氮气出口分配管的数量为两个以上，各分配管之间为并联设置； 所述分配控制部通过计算参数输入端输入的参数值、氮气入口总管的参数值和计量组件的仪表值控制电动调节阀的开度，实现分配控制。2.如权利要求1所述的可移动制氮注氮装置，其特征在于，所述计量组件包括压力表、流量表和温度表。3.如权利要求1所述的可移动制氮注氮装置，其特征在于，所述氮气发生系统具有气体分离膜。4.如权利要求1所述的可移动制氮注氮装置，其特征在于，所述空气压缩机机组的驱动方式为柴油驱动或电驱动。5.如权利要求1所述的可移动制氮注氮装置，其特征在于，所述氮气增压系统为分级增压系统。
【专利摘要】本实用新型提供了一种可移动制氮注氮装置，该可移动制氮注氮装置包括：空气压缩机机组、氮气发生系统、氮气增压系统、氮气分配系统、控制系统和橇车；在橇车上，空气压缩机机组与氮气发生系统连通，氮气发生系统与氮气增压系统连通，氮气增压系统与氮气分配系统连通，上述各部分分别与控制系统连接。本实用新型提供的可移动制氮注氮装置可实现对不同压力需要求的井口进行同时注氮。
【IPC分类】E21B43/16, C01B21/04
【公开号】CN204804793
【申请号】CN201520469412
【发明人】张红朋, 王显荣, 梁兴, 张曦宇, 孔令坤, 王秀, 王文刚
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月2日