什么是氮氣？

氮氣是一種在自然界中大量存在的元素，按體積組成占空氣的78%，按重量占空氣的75%。它是一種無嗅、無色、無味的氣體，具有惰性。

氮氣的工業用途是多種多樣的。然而，我們在這篇文章中的重點將是石油和天然氣行業。

氮氣的用途是什么？

氮氣具有高可壓縮性、惰性和與水混溶的特性，使其適用于廣泛的工業應用。例如，制藥公司使用高純度的氮氣來合成和保存用于生產藥物的化合物。

食品加工公司將氮氣用于易腐食品的包裝，以增加保質期。金屬制造商使用氮氣來防止新金屬形成過程中的氧化。從事聚合物生產的行業使用氮氣來硬化材料，如塑料和橡膠。這些只是氮氣的幾個工業用途。

氮氣在上游石油和天然氣行業中對刺激棕地或低滲透性油藏的生產有難以置信的作用。由于其相對惰性的特性，它不會像二氧化碳和甲烷氣體那樣引起井下燃燒。

氮氣在石油和天然氣行業的應用

氮氣的工業用途跨越了陸上和海上的應用，包括。

1. 氮氣注入

2. 管道干燥

3. 氮氣吹掃

4. 壓力測試

5. 氮氣覆蓋

6. 油氣井的注氮

通常情況下，油氣井在持續生產一段時間后，其地層壓力會下降。在初級采油階段，這一壓力與抽油作業一起被用來將碳氫化合物流向地面。在這個階段，只有10-15%的初始石油（OIIP）被采出。

一段時間后，將采用二次采油技術，如氣舉（在氣帽中）和注水（在生產區），通過將更多的石油和天然氣掃向生產管線來刺激生產，再回收20-40%。

當二次采油方法不足以維持生產時，可以采用強化采油（EOR）方法。氮氣注入壓力不足或滲透率低的油藏時，可以維持或提高現有產量。二氧化碳和甲烷也可以使用，但氮氣更具成本效益，因為它可以按需產生，而且不需要大量的管道注入。使用氮氣注入的EOR可以幫助運營商回收高達60%的OIIP。

為了進行注氮，加壓的氮氣被注入儲層，刺激碳氫化合物從難以到達的區域流動。操作時使用特定的最低混和壓力的氮氣。在非常高的壓力下（高達15,000 psi），氮氣形成一個具有強大汽化驅動力的混溶彈頭，從而提高油氣回收率。

管道干燥

管道干燥是一種氮氣應用，用于置換污染物，如不需要的氣溶膠或在水壓測試后干燥管道，這通常是管道調試所需要的。

氮氣吹掃

氮氣吹掃是將有害氣體和霧氣從工藝系統中置換出來的過程，以防止與揮發性碳氫化合物發生意外的化學反應，并降低易爆炸環境中的氧氣含量。

壓力測試

油田運營商在對安全設備進行氣動壓力測試時使用氮氣，如防噴器（BOPs）、圣誕樹（生產）和壓力容器。

氮氣填充

氮氣覆蓋或儲罐覆蓋是指在儲罐中使用氮氣，通過置換存在的氧氣來防止化學品或揮發性碳氫化合物之間發生揮發性化學反應。

現場制氮與壓縮氣瓶的輸送

有兩種主要的方法可以實現氮氣的工業利用。

1. 氮氣制造商在他們的設備產生氮氣，將氣體壓縮成鋼瓶，然后運到客戶所在地進行銷售。

2. 工業用戶在現場從大氣中產生氮氣。

對于那些需要大量氮氣供應的公司來說，現場制氮是最具成本效益的選擇。

與使用鋼瓶相比，現場制氮有幾個優勢，包括：

1. 安全性和可靠性?，F場制氮機是模塊化、集裝箱化的系統，不需要經常維護。與氣瓶不同，它們不容易發生泄漏和損壞。

2. 無限供應。與鋼瓶不同的是，鋼瓶的容量有限，而現場制氮系統可以產生穩定的產品供應。

3. 節省成本。制氮機（PSA氮氣機、氮氣設備）使操作者免于將笨重的鋼瓶運到現場或從現場運走所涉及的過多物流成本。

為了從大氣中產生穩定的氮氣供應，需要一臺制氮機（PSA氮氣機、氮氣設備）。蘇州希特氣體公司為油田作業提供制氮機（PSA氮氣機、氮氣設備）的制造服務。

什么是制氮機？

制氮機（PSA氮氣機、氮氣設備）是一種能夠從大氣中產生按需的高純度工業氮氣的設備。制氮機（PSA氮氣機、氮氣設備）可以是變壓吸收（PSA）或膜類型。

PSA制氮機根據空氣中的各個成分的分子特性和對吸附介質（如沸石或粒狀活性碳）的親和力來分離它們，而膜發生器的工作原理是利用半透膜從大氣中分離出純氮。