Исследование технологии газовой закачки сублимированного сухого льда

CHEN XINGMING ,  

LIU FANGZHI ,  

摘要

Заводнения нефти с использованием CO₂ является важной частью сбора, использования и хранения CO₂ (CCUS), что эффективно повышает коэффициент извлечения нефти и уровень хранения CO2. Однако традиционные технологии транспортировки и закачки жидкой фазы CO₂ имеют серьезные территориальные ограничения, длинные транспортные расстояния и трудности с сопоставлением источников и приемников, особенно ограничены в удаленных нефтяных месторождениях, что приводит к росту транспортных затрат и снижению эффективности заводнения. Необходимо разработать новую технологию низкозатратной транспортировки и закачки CO₂. Путем систематического исследования основных принципов сублимации сухого льда (твердого CO2) и характеристик процесса разработана технология газовой закачки сублимированного сухого льда, основанная на «транспортировке сухого льда, реакции сублимации, нагреве и регулировке температуры, сжатии и системе закачки». Проведена техническая и экономическая оценка, а также полевые испытания на скважине H1P2 нефтяного месторождения Хунчжуань в наливе Цинтун в северной части бассейна. Результаты исследования показали: технология газовой закачки сублимированного сухого льда эффективно превращает сухой лед при температуре ниже 35 ℃ в газообразный CO2, который многократным сжатием давление повышается с 0,1 МПа до давления закачки и затем вводится в нефтяную скважину для увеличения добычи; экономическая эффективная транспортная дистанция для традиционной жидкой фазы CO2 и технологии газовой закачки сухого льда составляет 636,82 км, по сравнению с жидкой фазой CO2 средняя экономия энергии на тонну сухого льда закачки составляет 20 кВт·ч, экономическая эффективность хорошая; на скважине H1P2 сублимировано 60 тонн сухого льда, суммарно закачано 30 456 м3 газообразного CO2, общий уровень водосодержания снижен с 95% до 78%, суточный дебит нефти увеличен с 0,60 до 3,08 тонн, что реализует эффективное использование CO2 и геологическое хранение. Технология газовой закачки сублимированного сухого льда фундаментально решает проблемы ограничений дистанции транспортировки жидкой фазы CO2, плохой адаптивности к территории и сложности с сопоставлением источников и приемников. В дальнейшем можно управлять скоростью сублимации, оптимизировать использование энергии и улучшать экономичность для расширения применения технологии, способствуя масштабному внедрению CCUS и обеспечению важной поддержки целей углеродной нейтральности и зеленого низкоуглеродного развития.

关键词

сублимация сухого льда;газовая закачка;заводнение CO2;технология процесса;теория фаз

阅读全文