Недостатки метода

1. Снижение охвата пластов по сравнению с заводнением.

2. При неполной смесимости с нефтью легкие углеводороды экстрагируют, а тяжелые фракции нефти остаются в пласте.

3. Удаление источника СО₂ от месторождения до 600 км экономически не выгодно.

4. Чистый СО₂ без влаги не опасен в отношении коррозии, но при чередовании с водой становится коррозионно-активным.

5. При перекачке жидкого СО₂ проблемой является транспорт.

6. Большое поглощение пластом – потери достигают до 75 % от общего объема закачки.

6.2.Технология СО₂ для ПНО

Технология базируется на наличии мощного источника диоксид углерода и возможности трубопроводной доставки реагента к месту его использования. По статистическим данным минимальная производительность источника составляет 0.5 млн. м3/сут, газообразного СЩ₂ (1000 т/сут).

Технологический комплекс включает:

1. источник реагента

2. установку по обогащению реагента

3. установку по подготовке СО₂ к магистральному транспорту

4. хранилище углекислого газа у головных сооружений трубопровода

5. магистральный трубопровод, состоящий из перекачивающей (насосной или компрессорной) станции, промежуточных перекачивающих станций, линейной трубопроводной части, узлов приема – запуска разделителей

6. хранилище углекислого газа в месте использования СО₂

7. агрегаты высокого давления для закачки СО₂ в пласт

8. распределительные пункты

9. нагнетательные скважины СО₂, входящие в систему нагнетания воды или специально пробуренные

10. систему регенерации попутно добываемого СО₂

11. систему подачи регенерированного СО₂ в нагнетательную линию (трубопроводы, насосы или компрессоры)

12. другие системы – защита от коррозии и гидратов, загущения СО₂, контроля и управления, техники безопасности, охраны природы.

Укрупнено технологический комплекс диоксида углерода для повышения нефтеотдачи состоит из четырех систем:

1. источник

2. система магистральной транспортировки

3. промысловая система закачки

4. система повторного использования СО₂

Источники и система повторного использования СО₂

Диоксид углерода доступный и распространенный реагент, используется в химической отрасли. Содержится в качестве составного компонента в природных и искусственных смесях.

5.2.1.Основные источники СО₂

1. отработанные газы теплоэнергетических установок

2. генераторные газы

3. побочные или отходы химических заводов и комбинатов

4. природный газ

5. продукция месторождения или его смесей с другими газами

6. нефтяной газ

За рубежом получили наибольшее распространение – побочная продукция заводов по производству аммиака и водорода, природные газы, попутные газы, продукция месторождений с содержанием СО₂ более 50 %. Содержание СО₂ в дымовых газах составляет 11-13 %. Объемы сырья для получения СО₂ зависят от мощности тепловых энергетических установок. Газы генераторных установок содержат не более 10 % диоксид углерода. Концентрация СО₂ в продукции химических предприятий составляет 90 %. Диоксид углерода может быть в жидком или газообразном состоянии. Объемное содержание СО₂ в продукции месторождений природного газа и конденсата составляет до 5 %. Астраханское месторождение до 20 % диоксид углерода.

Основная задача при получении чистого СО₂ это удаление сероводорода, который осуществляется с помощью испытанных процессов «MDEA», «Selexol». «MDEA» основан на растворимости сероводорода в метилдиэтаноламине. «Selexol» основан на использовании растворителей типа диметил или полиэтиленгликолевый. Этот процесс рекомендуют совмещать с процессом Клауса по получению серы. Установка Клауса обеспечивается сырьем (до 95 % сероводорода), а система воздействия на пласт реагентом с содержанием СО₂ более 90 %.

6.2.2.Схема получения СО₂ из продукции газовых месторождений

Исходное сырье («кислый» природный газ) сжимается до давления несколько превышающего давление магистрального трубопровода СО₂ (10.5 МПа) и охлаждается (в аппаратах воздушного охлаждения) до 38 ⁰С. Затем газ поступат в абсорбер, где в результате контакта с растворителем гликогелеевого типа из газа удаляется сероводород (типа. «Selexol»). Продукт с содержанием сероводорода не более 0.01 % и содержанием СО₂ не менее 90 % поступает на головные сооружения трубопровода. Для 0.5 млн. м3/сут диоксид углерода составляет 3650 кВт, расход пара низкого давления – 2 т/ч, реагента растворителя 9 кг/сут. При содержании в продукции более 70 % СО₂ природное месторождение может разрабатываться как источник диоксид углерода. Потенциальные запасы месторождений СО₂ с давлением свыше 0.7 МПа составляют 900 млрд. м³ (5 регионов США – Вайоминг, Центральное Миссисипи, Северо-Восточное Нью-Мехико, Юго-Западное и Южное Колорадо), в Западной Сибири – Семидовская залежь, где СО₂ содержится до 77 %. Газ подобных месторождений можно закачивать в нефтяной пласт без предварительной подготовки, доставка на территорию месторождения может быть осуществлена без перекачиваемых станций. Нефтяные газы можно рассматривать как вспомогательный источник закачки СО₂, первоначальное объемное содержание диоксид углерода в нефтяном газе колеблется до 10 %. При высокой концентрации диоксид углерода в нефтяном газе разделение осуществляют при помощи растворителей.

Исходный газ, содержащий до 85 % СО₂, насыщенный водой при 38 ⁰С и 0.28 МПа, сжимается в компрессоре до 2.1 МПа, смешивается с концентрированным растворителем, охлаждается в абсорбере-охладителе и выпаривается в предварительном сатураторе. Испарившейся газ направляется в блочный «Селехол-абсорбер», где сырой газ контактирует с выпаренным растворителем. Объемное содержание СО₂ в газе снижается до 2 %. Диоксид углерода сжимается до необходимого давления в многоступенчатых компрессорах для закачки в пласт. Для приготовления 300 тыс. м³/сут СО₂ составляет 1530 кВт, расход пара низкого давления 10.8 т/ч, охлажденной воды 9.5 м³/мин, реагента растворителя 9 кг/сут. Экономичное получение чистого диоксид углерода – завод, тепловые энергетические участки, газовое месторождение, месторождения СО₂.

Первичный источник диоксид углерода является аммиачный завод в г. Стерлингтоне, побочные газообразные отходы которого транспортируются на месторождения по магистральному трубопроводу при давлении 9.5 – 12 МПа. На первом этапе доля источника составляла 70 % или 0.3-0.4 млн. м³/сут. Нефтяной газ – извлекается 1.1-1.2 млн. м³/сут, т.е. до 80 %.

6.2.3..Системы транспортировки и закачки СО₂