酸气回注技术的发展与现状

由于酸性油气田开发产生的酸气后处理受到硫磺回收成本和排放限制,酸气回注成为一种有效的选择。酸气回注风险高,技术难度大,目前主要应用于北美地区。本文回顾了国外酸气回注技术的发展现状,并结合实际工程案例,系统地介绍了酸气回注的工艺流程、回注选址、设备材料选择和安全环保要求等。讨论了自行开发酸气回注技术以及应用于国内外酸性气田开发工程项目的必要性。     

酸气回注——酸气处理的另一途径

目前在北美,很多生产富含硫化氢和二氧化碳的天然气公司均采用一种新技术处理其废气,该废气的主要成分为硫化氢和二氧化碳,故称为“酸气”。这种处理酸气的过程被称为酸气回注系统,其过程主要涉及酸气压缩、输送以及注入地下储存层。这种酸气回注技术解决了地面硫的回收和二氧化碳排放对空气污染的问题,已经逐渐成为一种切实可行的酸气处理方法。为此,针对不同回注酸气流的组成,分别从回注酸气的地层、回注酸气的管道、酸气流体相包络曲线、酸气压缩机、酸气含水量和压缩机操作过程中的注意事项等方面全面介绍了酸气回注技术及酸气回注系统的设计要点。该方法是酸气处理的另一条途经。     

高含硫气田酸气回注与硫回收经济性对比

随着高酸性天然气气田的大规模开发,酸气(H2S和CO2)处理的压力日益增大.国内采用的硫回收工艺面临投资高、环保要求高、对高碳硫比及潜硫量不大的气田适用性差及成品硫磺的运输费与价格波动等问题.介绍了国外已开展的酸气回注工艺项目,并以川东北的普光气田为例,通过计算酸气回注工艺在固定投资及年操作费用的上下限区间,对硫回收工艺与酸气回注工艺进行了经济性对比.结果显示,酸气回注的经济成本仅为硫回收成本的60％左右,定量地说明了在一定条件下酸气回注工艺的经济效益要好于硫回收工艺.     

酸气回注技术发展现状及其在中国的应用前景

零排放的酸气回注技术是一种替代硫磺回收工艺的经济可行的酸气处理方法,同时也是一个减少温室气体排放的环保方法。为此,总结了酸气回注技术的发展和应用现状,结合实例对酸气回注和硫磺回收进行了经济技术和环保对比分析,结果表明：酸气回注方案的硫处理费用为1 270美元/t;而硫磺回收的硫处理费用为1 400美元/t,若进一步考虑CO₂排放、硫磺销售等因素,其综合处理费用将超过1 779美元/t。同时,分析了酸气回注在中国的应用需求及条件,展望了该技术在中国的应用前景,指出在下述几种情况下,为了取得最好的经济和环保效益,酸气回注会是一个不错的选择：①老气田气质变化后,硫磺回收装置已不适应生产需要而需改造;②新开发气田太偏远或H₂S含量太低,硫磺回收不经济或工艺技术不好解决;③部分新开发气田的天然气组成不稳定,进行硫磺回收投资大、风险高;④部分碳酸盐岩开发油田伴生气含H₂S,但含量变化大,进行硫磺回收工艺选择难度大;⑤火驱开发油田和采用蒸汽辅助重力泄油开发的稠油油田,其伴生气中H₂S含量大,但气量小,回收不经济;⑥低渗透油田用CO₂提高采收率等。     

油田废弃物回注工艺技术

目前世界上广泛应用油田废弃物回注到深井中的方法 ,以改善油藏的物理特性 ,其主要工艺过程是将固相废物与水 (通常是油井采出水 )进行混合成为可泵送的浆液 ,然后注入到深井地层。对于裂缝性冠岩和极度衰竭的地层或可以控制的裂缝地层 ,其注入压力一般不高。该技术具有地面环保和经济性 ,它可使油井产出砂、罐底积物、钻屑以及地面原油污染固相等得到再利用。其优点表现在 :1、从地层采出来的废弃物再回注到原来的地层或类似地质情况的地层中 ;2、废弃物注入井深远远深于地下饮用水储层 (ＵＳＤＷ ) ,注入工艺带来污染的危害比在地面处理废…     

酸气回注井筒流动模型

将酸气压缩后回注到已废弃的产层或水层中，逐渐成为石油和天然气工业有效减少环境污染的方法之一。酸气回注不仅可缓解目前硫磺生产和需求的矛盾，而且可利用硫化氢和二氧化碳作为提高采收率措施的气源。酸气回注不同于常规的注水或注天然气，涉及到复杂的相态转变以及相应的流体物理性质（如密度和粘度的变化）。因此，与压力、温度和流体组成相关的相态是决定井内流动压力剖面的关键因素，如何选取适当的状态方程至关重要。文章针对目前研究存在的不足，结合Patel Teja三参数状态方程和修改的Peng Robinson状态方程预测酸气在不同相态下的密度和粘度，建立了井内流体流动的数学模型，用四阶龙格-库塔法对该模型进行了求解，然后用现场实测数据对模拟结果进行了验证和比较，并讨论了相态对流体物理性质和注入压力剖面的影响。     

井下气液分离及回注系统研究

气井水淹是制约天然气生产的主要问题之一,尤其是在浅层天然气气藏开采过程中,由于气藏能量不足而带来的矛盾更为突出。采用井下气液分离及回注技术,能在井下将天然气中的水分离出来,并直接回注地层。针对胜利油田地质情况,介绍了利用气井生产过程中天然气的自身能量,在井下实现气液分离,并采用螺杆泵增压,将分离液回注地层的工艺技术及工艺装备。     

含油污泥回注技术

介绍了污泥组分、污泥高效分散剂筛选、污泥回注试验、污泥回注工程设计概况以及设备仪表选型。试验证明，污泥回注工艺是处理油田伴生污泥的一种经济有效的手段，与其它处理方法相比具有无可比拟的优点，且运行成本相对较低。     

浅海污水处理及回注工艺技术应用研究

详细介绍了已应用于埕岛油田中心一号平台的原油污水处理回注工艺流程,及采用的新技术。应用实践表明该技术适用于海洋油田综合型平台。     

酸气回注的井筒流动模型和相态分布

酸气回注是一种替代硫磺回收的经济可行的酸气处理方法,同时也是一种减少温室气体排放的环保方法。要确保正确地设计、实施和操作酸气回注系统,首先就需要知道从井口到井底的回注流动情况、参数及相态分布,以确定酸气回注系统所需的井口压力。为此,建立了酸气回注井筒多相流动通用模型。该模型描述了酸气沿井筒的流动、参数及相态分布,其优点是能精确实现酸气的性质和相平衡计算并综合考虑酸气井筒流动的质量、动量与能量守恒关系。所列举的9个实际应用案例分析展示了新模型具有良好的应用效果。     

井下气液分离及回注技术研究现状分析

气井产水量的不断增加对天然气生产构成严重威胁，其影响越来越受到人们的关注和重视。使用井下气液分离及回注技术，可以降低举升和处理费用，增加生产寿命，提高采收率，减少环境污染，简化地面分离设备，提高投资效益。针对井下分离及回注技术研究现状进行了分析，给出了并下气液分离及回注形式、适用条件和技术设计、应用方面的结论。     

二氧化碳回注技术用于中原油田气驱采油

由于不同区块产出井中的伴生气含量不同,导致不同的气体组成需选用不同的回注系统装置.针对不同回注气体的组成,探讨了气体回注系统设计的要点.在设计回注系统时,必须选择一个适合的回注地层,该地层既可以封存所注入的气体,同时注入的气体又不可渗入到其他邻近地层或泄漏到地表;在理想的情况下,输送管道设计的越短越好;在特定温度、压力和气体组成的情况下,输送管道中的流体流量与其管道长度成正比;在设计回注气压缩机时,最主要的问题是避免级间冷却期间的二氧化碳凝析,该问题可利用压缩曲线与气相图曲线来解决.     

污水回注试井工艺技术与应用

依据低渗气藏流体流动规律偏离Dracy定律流动而存在启动压力梯度的特点,对普光气田碳酸盐岩地层污水回注试井工艺及现场推广应用情况进行了具体分析。应用情况表明,试注设计合理,工艺应用成功,为污水回注层位选择提供了参数依据,有效避免了环境污染。     

井下气液分离及产出水回注技术应用研究

排水采气是解决气井积液的有效方法,应用常规排水采气工艺是将井下气液共同采至地面,在地面经处理后,再回注地层,存在诸多弊端.因此,从低污染、低投入、高效、可靠度出发,提出了一种经济有效、简单易行,能够实现井下气液分离及产出水回注的新工艺系统.采用改进的空心螺杆泵作为动力泵、2台气液分离器作为分离设备,并在系统中增加了返气装置.采出气经套管采出,分离后的水经空心转子和空心抽油杆回注.该工艺在辽河油田的沈14-6水淹气井进行限产试验,得到了较好的应用效果.     

海洋石油平台高压天然气回注工艺流程设计

中海油目前已在旅大10-1CEP平台、渤中34-1CEPA平台及绥中36-1CEP平台成功实现了富余天然气的回注。各平台增设的注气流程均基于已有的天然气处理流程,在优先保证透平发电机燃料气的供应基础上,将富余天然气回注地层。设计过程中充分考虑各运行工况下气量的分配,并为高压气体泄放管线设计了甲醇自动注入流程来预防水合物的生成。高压注气压缩机及甲醇注入泵是注气流程的关键设备。     

接力式酸降压增注工艺技术的应用

酸化是油气井增产和水井增注的主导措施之一。介绍了采用三种自生酸原液在地层条件与催化抑制剂作用下生成氢氟酸、盐酸、有机酸 ,进而发生酸岩反应的一种接力式酸降压增注工艺。该技术已在胜利油田、中原油田、河南油田等成功解堵 30余井次。     

井下气液分离及产出水回注技术研究与应用

在天气开采中,常规排水采气工艺是将井下积液采至地面,经输液管线将分离的液体汇聚起来,然后回注地层,存在着地面设备多、投资大、污染环境等问题.而井下.气液人分离及产出水回注技术通过气液分离器的结构优化设计、气液分离器的结构参数优化及室内样机试验、2口井现场实施等项工作,完善配套了以螺杆泵和分离器为核心的井下气液分离及产出水回注技术.现场实施表明,该技术可实现气井井下高效气液分离及分离水回注,降低举升和处理费用,增加气井的生产寿命,提高气井采收率,同时以螺杆泵为动力设备与抽油机排液采气相比,每天可节能40%以上.该项技术具有广阔的应用价值和前景.     

利用卤水回注试井技术评价枯竭井回注能力研究

针对矿场上利用经验公式评价枯竭井回注能力无法准确计算有效回注空间的现状,开展了利用卤水回注试井技术评价枯竭井回注能力研究,在蜀南地区嘉陵江组、茅口组气藏枯竭井中开展应用试验,取得显著效果。以实际井为例,就该研究在蜀南地区实际应用情况进行了分析。     

铁山坡气田回注层位论证及回注井选择

利用铁山坡气田相关资料,根据回注层位要求,对铁山坡气田回注层位进行了分析筛选,最终确定飞仙关组地层为铁山坡气田的气田水回注层位。在此基础上,对选择的回注井坡西1井进行了分析,从构造、地层水水型等方面进行了地层封闭性论证,同时对该井回注层位的可容性和可注性进行了分析,并对储容空间和可注量进行了计算。     

油田剩余污水达标回注配套工艺技术研究

河南油田双河污水处理站中剩余污水成分复杂,水质差别很大,目前的处理工艺很难保证处理后污水水质达到回注水指标要求。通过在原处理流程中增设自然沉降罐和采用优选的水处理药剂等可解决该问题。文章论述了根据室内、现场模拟试验结果等提出剩余污水处理工艺流程改造方案的过程。改造方案的实际应用表明,新流程可年回收原油8 760 t,处理后的水质也达到了污水回注的水质指标。