氮氣應用課件

氮氣應用技術主要內(nèi)容1.氮氣的性質(zhì)2.氮氣設備3.氮氣的應用4.安全操作目的了解氮氣的基本性質(zhì)。認識常見氮氣設備。了解氮氣的基本用途。了解安全操作的基本要求。氮氣的物理特性沸點-320.360F液氮比重6.745lb/gal;50.5lb.scf氮氣比重0.0724lb/scf氮氣與空氣的相對比重700F0.97氮氣與空氣的相對比重-3200F3.8液氮轉換成700F氮氣所需熱量184btu/gal液氮轉換氮氣膨脹率1:697氮氣在水中溶解度320F時2.35%;

680F時1.55%;1加侖-3200F的液氮可產(chǎn)生93.11標準立方英尺氮氣(14.7psi,700F)氮氣設備1.液氮儲存裝置2.氮氣轉化設備(氮氣泵)2000加侖低壓氮氣罐氮氣轉化設備（氮氣泵）氮氣泵的作用就是將低壓液氮轉化成高壓常溫氮氣。由于制造廠商不同氮氣泵的結構大不相同，但是其基本原理是一樣的。首先將低壓液氮增壓至50到100psi，然后由高壓泵泵出，最高壓力可達15000psi，最后經(jīng)過加熱得到我們所需的氮氣。增壓泵氣化裝置1氣化裝置2SPU230氮氣泵氮氣應用1)氣驅作業(yè)。2)增壓手段。3)混合氣體。地面管線通徑氮氣量計算1.首先要確定驅動通徑規(guī)所需壓力;2.管線溫度;3.管線容積;4.根據(jù)手冊查出體積系數(shù),計算出氮氣用量。例：對內(nèi)徑12“長度20公里管線通徑，假設所需氮氣壓力為300psi，溫度為600F，計算所需氮氣量。管線內(nèi)容積V=0.25x3.14x12x12x0.0254x0.0254x20x1000=1458.6M3=9174bbl根據(jù)手冊查出體積系數(shù)V’/V=122scf/bbl所需氮氣量＝122x9174=1119228scf(標準立方英尺）折合液氮量＝1119228÷93.1=12022gal例：在5.1/2“套管中下入2.7/8”油管,油管深度為6000英尺,油管內(nèi)為9.62#/gal鹽水,油管內(nèi)容積為35bbl,井筒溫度梯度1.1DEGF/100ft,欲替空油管內(nèi)鹽水,計算氮氣量及井口壓力。

首先計算井底壓力：BPH=(9.62#/gal)(0.052)(6000ft)=3000psi

然后根據(jù)溫度梯度、井底壓力、深度查表得到，井口壓力WHP=2502psi

體積系數(shù)V’/V=928scf/bbl

氮氣需要量＝(928scf/bbl)(35bbl)=32480scf氣舉作業(yè)氣舉作業(yè)是一種最常見的氮氣作業(yè)，通常通過連續(xù)油管將氮氣泵入井中，連續(xù)替出液體降低井筒內(nèi)液柱壓力，最終達到在地層壓力作用下自噴生產(chǎn)。在氣舉過程中通過調(diào)節(jié)氮氣排量及連續(xù)油管下入深度控制氣舉效果。氮氣排量越高排液速度越快，但單位體積氮氣帶出的液體降低。連續(xù)油管下入深度增加可相應降低氮氣排量，但連續(xù)油管作業(yè)風險增加。增壓作業(yè)增壓作業(yè)常用于正壓射孔，通過泵入氮氣控制井底壓力。用氮氣控制井底壓力可減少射孔后液體對油藏的污染。混合氣體混合氣體就是將氮氣與其它液體混合使用，以取得某種特殊效果。在酸化中泵入氮氣可降低對地層的損傷，加快排酸速度。在對脆弱地層固井時，可在泵入水泥的同時泵入氮氣，形成泡沫水泥以減少對地層的壓力，避免地層被壓裂。安全操作高壓氮氣包含巨大的能量12英尺長的3”硬管線內(nèi)10,000psi的氮氣所具有的能量相當于90lb硝化甘油炸藥所具有的能量。極低的溫度氮氣泵的高壓低溫端耐低溫材料純銅、黃銅300系列不銹鋼鋁(僅適用于低壓端)耐低溫部分氮氣罐內(nèi)罐液氮傳輸?shù)蛪汗芫€液氮泵高低壓端氮氣泵高壓管線非耐低溫材料碳鋼低合金鋼大部分橡膠大部分塑料非低溫部分氮氣罐外殼氮氣罐外框架液壓管線氮氣操作人員安全防護避免皮膚接觸設備泄漏的液氮氮氣泵低溫端金屬表面氮氣操作人員安全防護用品安全眼鏡或面罩隔溫手套長袖工作服非緊口長褲安全帽及工鞋氮氣凍傷的癥狀輕微凍傷皮膚變成粉紅色。輕度凍傷皮膚變白或灰黃。中度凍傷開始感覺疼痛并迅速減輕。重度凍傷感覺發(fā)冷惡心，通常受害人自己并察覺被凍傷。氮氣凍傷應采取的措施用手或棉毛織物覆蓋凍傷處。如果手指或手被凍傷可將手放入腋窩下。將凍傷者迅速抬入房間。把凍傷部位放入溫水中或用毛毯覆蓋凍傷部位。處理氮氣凍傷應注意的問題不要用雪或冰擦凍傷部位，這樣做增加了凍傷部位組織壞死的風險。不要用熱水沖洗凍傷部位，不要用加熱燈照射凍傷部位。氮氣作業(yè)環(huán)境必須通風

氮氣作業(yè)區(qū)域由于排放氮氣或氮氣泄漏，氧氣含量將降低，而且不易察覺，嚴重時會導致作業(yè)人員窒息。缺氧的癥狀氧氣百分含量

表現(xiàn)

21% 正常 14% 呼吸加快，脈搏加速，協(xié)調(diào)性變差；

12% 眼花，判斷能力降低，嘴唇變藍；

10% 惡心，嘔吐，面色蒼白，喪失知覺；

8% 8分鐘內(nèi)死亡，6分鐘50%死亡