探究非烴類氣驅工藝技術

劉可心

摘要：針對非烴類氣驅工藝技術的發展及應用問題，本次研究首先對非烴類氣驅工藝技術進行簡單介紹，對其應用情況進行簡單分析，最后，對非烴類氣驅工藝技術進行全面研究，為推動該種工藝技術的全面發展奠定基礎。研究表明：非烴類氣驅工藝的應用，能有效提高我國油田的采收率，在應用該項技術的過程中，工作人員需要根據工藝管柱的情況，對封隔器以及防腐短節進行優選，進而使得封隔器的可靠性以及使用壽命可以得到有效的增長。

關鍵詞：非烴類氣驅;工藝技術;簡介;應用情況;封隔器

隨著社會的發展，石油需求量逐漸增大，我國油田現在的開發狀況很難維持國民日常生活所需的石油量。因此，我國各大油田采取各種方式來提高石油的開采率。現階段已經成熟的技術有蒸汽驅、常規火驅、二元驅、三元驅、SAGD等[1]。根據油品的物性不同，采取不同的驅動方式。研究人員需要探索可以滿足日后很長時間需求量的開采方式，制定出先進、高產、使用范圍廣的驅動方式。非烴類氣驅工藝是現今較為熱門的開采技術，主要是利用非烴類氣體的特殊性質提高油田開采量，用于稀油高凝油和低效能潛山油藏的開發。

一、非烴類氣驅工藝簡介及應用情況

1.非烴類氣驅工藝簡介

我們常說的烴類氣體主要是含C、H分子的烷烴類氣體，比如甲烷、烷烴等氣體，烴類氣體不適合做驅油氣體，主要是因為烴類氣體的利用率較高、燃燒熱能較大、并且穩定性較弱，可能會在井下發生化學反應。常使用的非烴類氣驅的氣體種類有以下四種。①CO2氣驅，根據CO2的物理性質，易溶于稠油中，使原油體積膨脹11%，降低稠油粘度，增大原油流動性，減少界面張力，增大界面活性，對于地層壓力不穩定時，CO2可以提高地層能量，提高驅油效率，并且CO2水溶液具有酸性，可以溶解原油中部分雜質，還衍生出碳酸水合物驅油法;②N2氣驅，氮氣可以在地層中生泡從而改變原油流動截面，可以降低界面張力，氮氣不溶于水，具有較好的膨脹性，開采過程中可以節省氮氣的使用量，衍生出氮氣泡沫驅油法。③煙道氣驅原理與氮氣基本相同，根據恢復地層壓力來增大驅油效果。④空氣驅，主要通過氧化、裂解、蒸餾等方式使氣體增壓，從而降低原油的粘度，達到驅油的效果[2]。

2.非烴類氣驅工藝應用情況

國外非烴類氣驅工藝技術在20世紀中葉就已經開始研究，1958年殼牌公司率先成功實施二氧化碳驅油實驗。在2000年原油價格不斷上漲時，二氧化碳驅油技術給石油公司帶來了更大的收益。因此，在2014年，美國就有超過130個二氧化碳驅油項目，年產量可達到1.6×107t。對于我國非烴類氣驅工藝技術還處于初步階段，技術不夠發達，但近年來我國號召減排二氧化碳，十分重視二氧化碳的利用。非烴類氣驅工藝技術在我國開展還面臨許多問題，氣源供應不足、驅油效果不夠明顯、非烴類氣體運輸問題、非烴類氣驅工藝技術投資較大等，這些都會影響石油公司的經濟效益。

二、非烴類氣驅工藝技術研究

1.技術管柱

非烴類氣驅工藝技術管柱組成部分包括：Y521注氣封隔器、Y341注氣封隔器、防腐短節、球座、注氣滑套、密封裝置。

2.管柱技術原理

管柱進行工作時，需要先按其設計進行下管，再將其旋轉提上之后放下管柱，分別對Y521注氣封隔器和Y341注氣封隔器進行坐封，不同的是Y341注氣封隔器進行坐封時需要利用壓力車進行施壓，打掉球座;在進行坐封的過程中，需要打開注氣滑套，內部油管會由于注氣產生的壓力進入下部油層，而內、外油管環空部分會順著注氣滑套進入上部油層。管柱在進行設計時有安裝插入密封裝置，是為了保證上不注氣通道能打開，通常使用能移動的球座保證下部注氣通道暢通，在上下兩端之間設有防腐短節裝置，采取的防腐措施是犧牲陽極陰極保護法，提高管柱的壽命，減少被腐蝕的幾率。

3.Y521型注氣封隔器

Y521型注氣封隔器的主要結構為坐封系統、封密系統、錨定系統。零部件包括殼體、上中心管、下中心管、扶正器、壓板、彈簧片、下接頭等零部件。Y521型注氣封隔器的結構特點：①上提旋轉式坐封，坐封可靠，結構簡單;②注氣錨體支撐保證密封器承壓能力良好;③氣密性良好;④封隔器具有良好的耐腐蝕性，可以防止空氣中的氧氣發生化學腐蝕[3]。

4.Y341型注氣封隔器

Y341型注氣封隔器與Y521型注氣封隔器不同的是只有坐封系統和密封系統，主要包括上接頭、中心管、下接頭、隔環、解封體、活塞等零部件。與Y521型注氣封隔器相同，所承受的壓力小于35MPa，溫度低于150℃。但是Y341注氣封隔器是依靠液體的壓力進行坐封，同樣坐封簡單、可靠，材質具有耐腐蝕性，氣密性良好等特點。

5.防腐短節

管柱作為非烴類氣驅結構中的重要組成部分，因此需要對管柱進行特殊保護，防腐短節就是保護管柱所提供的方式，采取犧牲陽極保護陰極的方法。將防腐短節與管柱相連接，同時放入井內，此時兩者處于相同的電解質環境，就構成了原電池，防腐短節為了保護管柱做陽極被腐蝕，最大程度的保護管柱。防腐短節的這種保護方式還可以應用于抽油機、蒸汽驅井組和火驅井組等各類開采方式中的管柱。這種方式結構簡單易操作、價格便宜、并且無有害氣體和物質產生，能夠更好地提高管柱的防腐能力。

三、結論

通過本次研究可以發現，目前非烴類氣驅技術已經在全球各個油田中得到了廣泛的應用，該項技術的應用使得油田的采收率得到了有效的提升，這對于油田的進一步發展十分有利，在應用該項技術的過程中，工作人員需要根據管柱的基本情況，對封隔器以及防腐短節進行合理的優選，進而使得非烴類氣驅工藝技術更加可靠。

參考文獻：

[1] 歐洲.黃沙坨油田非烴類氣驅技術探索與試驗[J].內蒙古石油化工，2014，（10）：89-91.

[2] 劉雙亮.非烴類氣驅工藝技術完善與應用[J].石化技術，2018，25（12）：101.

[3] 王森厚.非烴類氣驅技術在潛山油藏開發中的應用[J].化工管理，2017，（31）：191-192.