二氧化碳培训讲义 .ppt

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1、CO2知识培训教材华东分公司采油厂nCOCO2 2相关知识相关知识nCOCO2 2气井开关井气井开关井n巡回检查及现场管理巡回检查及现场管理n井控应急程序井控应急程序n流程的冻堵及处理流程的冻堵及处理目目 录录二氧化碳的性质二氧化碳的性质n二氧化碳是无色、无臭的气体，分子式为C02，分子量为44，比重约为空气的1.5倍。二氧化碳在不同条件下可以气、液、固三种状态存在。固体二氧化碳也叫干冰。n二氧化碳的化学性质不活泼，既不可燃，也不助燃。但作为碳酸酐，它与强碱有强烈的作用，能生成碳酸盐。在一定条件及催化剂作用下，二氧化碳还能参加很多化学反应，又表现出良好的化学活性。二氧化碳的物理性质二氧化碳的物

2、理性质 气体二氧化碳的密度 气体二氧化碳的密度，在温度不太低，压力不太高的情况下，可以近似地按理想气体状态方程式计算。=PM/RT 式中 气体二氧化碳的密度，kgm3；P气体二氧化碳的压力，Pa；T气体二氧化碳的绝对温度，K；M二氧化碳的分子量，kg/mol R气体常数，8.314kNmkmolK。二氧化碳的密度 n若在高压低温条件下，气体C02必须按真实气体看待，则上应式予校证，校证后的状态方程式应为：nPV=ZRT n式中Z为压缩系数，表示真实气体与埋想气体的偏差程度。那么，密度公式相应为：n=PM/ZRT n二氧化碳的压缩系数Z可由表查出。液体二氧化碳的密度 液体二氧化碳的密度受压力的影

3、响甚微，而受温度的影响较大，其值见表：温度 密度kgm3 温度 密度kgm3 温度 密度kgm331.0 463.9 5.0 893.1 20 1029.930.0 596.4 0.0 924.0 25 1052.620.0 770.7 5.0 953.0 30 1074.215.0 817.0 10.0 980.8 35 1094.9 10.0 858.0 15.0 1006.1 -40 1115.0 固体二氧化碳的密度 固体三氧化碳的密度受压力影响甚微，受温度的影响也不大其密度值如下：温度 -56.6 -60 -65 -70 -75 -80 -85 -90密度kgm3 1512 1522

4、1535 1546 1557 1566 1575 1782 二氧化碳的临界性质 n二氧化碳的临界性质临界状态是纯物质的一种特殊状态，在临界状况时，气相和液相的性质非常接近，两相之间不再存在分界面。临界点的参数叫做临界常数，包括临界温度，临界压力、临界体积等。其临界温度和临界压力为气液两相共存的最高温度和压力。在临界温度以上，不管施加多大压力，都不能使气体液化。二氧化碳的危险性危险性类别：第2.2类，非易燃无毒气体。侵入途径：吸入健康危害：当空气中的二氧化碳浓度超过3%时出现呼吸困难，头痛，眩晕，呕吐等症状；浓度超过10%时可引起视力障碍、痉挛，呼吸加快，血压升高，意识丧失等；浓度超过25%时出

5、现中枢神经的抑制，昏睡，痉挛以及窒息死亡。如果皮肤接触固体或液体二氧化碳时，能引起冻伤。环境危害：温室效应燃爆危险：不燃气体，无燃爆危险二氧化碳的急救措施皮肤接触：接触干冰引起的冻伤应立即用清水冲洗。眼睛接触：立即用清水冲洗。吸入：若发现病人是二氧化碳中毒时，要迅速使病人脱离高浓度二氧化碳环境，解开病人衣领，人工辅助呼吸，必要时用高压氧治疗，抢救人员应佩带有效的呼吸防护器。2.注射呼吸兴奋剂，有继发感染的给予抗生素；二氧化碳结合力下降应静脉滴注碳酸氢钠或乳酸钠；四肢痉挛可服用较大剂量的镇静剂；长期高热或惊厥可用镇静药物；其他如肺水肿、脑水肿等应对症处理。食入：无危险。二氧化碳的消防措施危害特性

6、：液体二氧化碳为不燃气体，不会燃烧爆炸。有害燃烧产物：液体二氧化碳为不燃气体，无燃烧产物灭火方法及灭火剂：二氧化碳的接触控制最高容许浓度：5000PPm（9000mg/m3）监测方法：气相色谱仪工程控制：加强通风 呼吸系统防护：浓度超标时，加大通风量，必要时应佩带空气呼吸器或氧气呼吸器。眼睛防护：戴防护眼镜身体防护：穿防护服（工作服）手防护：戴防护手套二氧化碳的理化特性 外观与性状：常温常压下为无色无臭稍带酸味气体，液化后为无色无臭液体，固化后为白色的薄片或立方体。熔点：-56.6沸点（升华）：-78.25临界温度：31.19临界压力(绝)：7.827MPa相对密度（比重）：1.53 （空气=

7、1.0，）溶解性：能溶于水、烃类及大多数的有机溶剂用途：干冰用于青霉素制造；用于鱼类、医药品、蔬菜保鲜等；用于灭火剂、冷却剂等。用于焊接、铸造等机械加工；用于碳酸饮料制造；用于消防灭火、人工降雨、油田开采、化工产品添加剂、碳酸盐类制造等。用于半导体制造中的氧化、扩散、化学气相淀积等。二氧化碳的毒性急性毒性：窒息急性中毒：轻度一般出现头晕、头痛、肌肉无力、全身酸软等不适感；中度出现头晕将有倒地之势，胸闷、鼻腔和咽喉疼痛难忍，呼吸急促，胸部有压迫及憋气感。剧烈性头痛、耳鸣、肌肉无力、皮肤发红、血压升高、脉搏跳动快而强。重度出现突然头晕无法支持而倒地。憋气、呼吸困难、心悸、神志不清、昏迷，皮肤、口唇

8、、指甲青紫，血压下降、脉搏至不能触及，瞳孔散大。对光反射消失，全身松软，声门扩大，呼吸、心跳停止死亡。急性期过后有的可留有嗜睡及记忆力减退等症状。慢性中毒：无。生态毒理毒性：在一般情况下，二氧化碳并不是有毒物资，但空气中二氧化碳浓度超过一定限度后，则使肌体产生中毒现象。其中毒原理是：一、高浓度二氧化碳本身具有刺激和麻痹作用。二、高浓度二氧化碳使肌体发生缺氧窒息气藏概述n黄桥地区的天然二氧化碳是由地幔二氧化碳经断裂运移至地壳储集体而形成的天然二氧化碳气田。n黄桥二氧化碳气田，位于江苏泰兴县黄桥镇以西，是1983年华东石油地质局在油气普查勘探中发现的。n属新生代苏北盆地与苏南隆起过渡带上的黄桥构造

9、带。通过计算，并经国家资源委审批，该气田总含气面积52.2平方公里，探明加控制储量达261.48 108立方米。苏174井气体成分 作为导致温室效应的主要气体，二氧化碳减排和合理利用已经成为世界性课题。我国是全球二氧化碳排放第二大国，目前排放的二氧化碳约38亿吨，而2005年被有效利用的二氧化碳只有85万吨。业内人士指出，应加大力度开发二氧化碳潜在的巨大市场，并注重二氧化碳捕集、提纯与回注技术的研发，以实现应用领域的实质性拓展。COCO2 2的应用的应用我国的我国的COCO2 2应用范围应用范围2005年年全全国国碳碳酸酸型型饮饮料料产产量量近近50005000万万吨吨，按按平平均均每每吨吨碳

10、碳酸酸饮饮料料需需添添加加二二氧氧化化碳碳1515千千克克计计算算，每每年年需需要要二二氧氧化化碳碳7575万万吨吨左左右右。但但该该行行业业目目前前正正遭遭受受果果蔬蔬饮饮料料、纯纯净净水水、茶茶饮饮料料、乳乳品品饮饮料料的的冲冲击击，增增长长速速度度已已放放慢慢。预预计计未未来来五五年年，碳碳酸酸饮饮料料行行业业虽虽然然仍仍是是二二氧氧化化碳碳主主要要消消费费领领域域，但所占比例将会明显下降。但所占比例将会明显下降。在碳酸饮料行业的应用在碳酸饮料行业的应用用用二二氧氧化化碳碳生生产产降降解解塑塑料料和和碳碳酸酸二二甲甲酯酯技技术术，被被誉誉为为实实现现二二氧氧化化碳碳变变废废为为宝宝的的“

11、绿绿色色化化工工科科技技”，这这些些技技术术目目前前已已在在我我国国获获得得突突破破并并实实现现了了工工业业化化生生产产。据据预预测测，被被誉誉为为有有机机合合成成“新新基基石石”的的碳碳酸酸二二甲甲酯酯今今后后每每年年的的需需求求增增长长将将超超过过20%20%，到到20202020年年我我国国的的碳碳酸酸二二甲甲酯酯产产能能将将达达400400万万吨吨。因因此此这这一一领领域域对对二二氧氧化化碳碳的的需需求求将将会会大大幅幅增增长长，加加上上以以二二氧氧化化碳碳为为原原料料生生产产降降解解塑塑料料技技术术的的推推广广应应用用，预预计计这这一一领领域域最最终终消消耗耗的的二氧化碳将占消费总量

12、的二氧化碳将占消费总量的20%20%以上。以上。在塑料加工中的应用在塑料加工中的应用与与手手工工电电弧弧焊焊相相比比，二二氧氧化化碳碳气气体体保保护护焊焊可可提提高高工工效效1 12 2倍倍，节节电电50%50%，因因而而近近几几年年在在汽汽车车、造造船船、化化工工设设备备等等大大型型制制造造业业得得到到了了广广泛泛应应用用。尤尤其其是是二二氧氧化化碳碳和和氩氩气气混混合合气气体体保保护护焊焊技技术术的的开开发发与与应应用用，不不仅仅扩扩大大了了二二氧氧化化碳碳气气体体保保护护焊焊的的应应用用范范围围，而而且且克克服服了了二二氧氧化化碳碳气气体体保保护护焊焊热热量量分分散散、焊焊点点大大、焊焊

13、接接处处易易变变形形等等不不足足，这这必必将将推推动动该该领领域域对对二二氧氧化化碳碳需需求求的的快快速速增增长长。预预计计需需求求量量将将由由目目前前的的3.53.5万万吨吨左左右右增增至至6 6万万8 8万吨。万吨。二氧化碳保护焊二氧化碳保护焊与与传传统统的的机机械械冷冷藏藏相相比比，二二氧氧化化碳碳冷冷冻冻保保鲜鲜不不仅仅不不会会使使食食品品失失水水、风风干干、气气化化，而而且且节节能能省省电电，尤尤其其适适用用于于大大型型食食品品保保鲜鲜和和粮粮食食的的低低温温干干燥燥储储存存。目目前前我我国国东东南南沿沿海海一一些些大大型型超超市市或或冷冷库库已已开开始始采采用用二二氧氧化化碳碳制制

14、冷冷保保鲜鲜，北北方方的的市市场场也也已已启启动动。随随着着电电价价的的不不断断上上涨涨、大大型型超超市市的的不不断断增增多多，今今后后这这一一领领域域对对二二氧氧化化碳碳的的需需求求将会激增，预计该领域消耗比例将会提升至将会激增，预计该领域消耗比例将会提升至10%10%。在食品保鲜中的应用在食品保鲜中的应用 作作为为烟烟丝丝膨膨化化剂剂，二二氧氧化化碳碳不不仅仅可可替替代代即即将将被被禁禁用用的的氟氟利利昂昂，还还可可提提高高烟烟丝丝质质量量、节节省省烟烟丝丝5%5%左左右右。从从近近几几年年一一些些烟烟草草企企业业的的经经验验来来看看，每每生生产产1010万万箱箱香香烟烟约约需需二二氧氧化

15、化碳碳300300吨吨左左右右，照照此此推推断断，一一旦旦所所有有烟烟厂厂都都采采用用二二氧氧化化碳碳作作膨膨化化剂剂，则则该该行行业业每每年年所所需需二二氧氧化化碳碳可可达达1010万万吨吨以上。以上。在烟草行业中的应用在烟草行业中的应用 二二氧氧化化碳碳最最具具开开发发价价值值的的应应用用领领域域当当属属二二氧氧化化碳碳驱驱，主主要要包包括括：将将二二氧氧化化碳碳注注入入油油藏藏提提高高原原油油采采收收率率，将将二二氧氧化化碳碳注注入入原原生生及及附附近近气气田田增增加加气气体体采采收收率率，以以及及将将二二氧氧化化碳碳注注入入煤煤田田增增加加甲甲烷烷采收率。采收率。在在二二氧氧化化碳碳提

16、提高高原原油油采采收收率率技技术术目目前前已已被被证证明明在在水水驱驱基基础础上上，仍仍可可将将原原油油采采收收率率提提高高12%12%以以上上。近近几几年年，国国内内的的一一些些油油田田在在这这方方面面都都做做了了积积极极的的探探索索和和尝尝试试，20052005年年5 5月月，我我局局利利用用其其自自产产的的高高纯纯二二氧氧化化碳碳进进行行注注压压采采油油，标标志志着着我我国国在在这这一领域的研究与应用取得了实质性突破。一领域的研究与应用取得了实质性突破。在三次采油中的应用在三次采油中的应用COCO2 2气井开关井气井开关井地质关井地质关井:只要油气井连续只要油气井连续2424小时无产小时

17、无产量量,不管井的流程是否处于生产状态叫作不管井的流程是否处于生产状态叫作关井。特点是与生产流程无关。关井。特点是与生产流程无关。生产关井：生产关井：即油气井生产或二次闸门关即油气井生产或二次闸门关死特点是井间生产流程不通。死特点是井间生产流程不通。关井时间超过关井时间超过4848小时，叫暂闭井。指小时，叫暂闭井。指令性关井叫计划关井。令性关井叫计划关井。预备知识预备知识 开关井的概念开关井的概念预备知识预备知识 井筒井筒资资 料料 表表 明明 COCO2 2气井开关井气井开关井工艺流程简介工艺流程简介开井流程开井流程常开常开常关常关半开半开调节调节CO2油水CO2气气井开关井井开关井工艺流程

18、简介工艺流程简介关井流程关井流程常开常开常关常关半开半开调节调节1.11.1开井技术要求开井技术要求1.1.11.1.1开关井的调度指令应详细记录开关井的调度指令应详细记录,开井前后有关开井前后有关资料应全取准资料应全取准,记录无误记录无误;1.1.2 防油气泄露引起火灾爆炸及人员中毒1.1.31.1.3开开采采油油树树阀阀门门时时,应应由由内内到到外外并并完完全全打打开开,严严禁禁用采油树阀门进行调节气量用采油树阀门进行调节气量.1.1.41.1.4开开站站场场各各级级阀阀门门顺顺序序必必须须先先开开低低压压,再再开开高高压压,一次进行一次进行,防止憋压防止憋压,安全阀必须处于工作状态安全阀

19、必须处于工作状态.1.1.51.1.5各各级级控控制制压压力力不不准准超超过过工工作作压压力力,注注意意防防止止针针形阀处形成水合物堵塞形阀处形成水合物堵塞.1.1.61.1.6及时调整气产量及时调整气产量,使其合乎调度指令使其合乎调度指令.COCO2 2气井开关井气井开关井1.2.1.2.关井技术要求关井技术要求1.2.11.2.1关井的调度指令应详细记录关井的调度指令应详细记录,开井前后有关资开井前后有关资料应全取准料应全取准,记录无误记录无误;1.2.2 防油气泄露引起火灾爆炸及人员中毒1.2.31.2.3关关采采油油树树阀阀门门时时,应应由由外外到到内内并并完完全全打打开开,并并完完全

20、关闭全关闭,不准半关不准半关1.2.41.2.4关关站站场场各各级级阀阀门门顺顺序序必必须须先先关关高高压压,再再关关低低压压,一次进行一次进行,防止憋压防止憋压,安全阀必须处于工作状态安全阀必须处于工作状态.1.2.51.2.5各各级级控控制制压压力力不不准准超超过过工工作作压压力力,注注意意防防止止针针形阀处形成水合物堵塞形阀处形成水合物堵塞.1.2.61.2.6及时调整气产量及时调整气产量,使其合乎调度指令使其合乎调度指令.COCO2 2气井开关井气井开关井2.CO22.CO2井开关井作业程序井开关井作业程序2.1 2.1 开井程序开井程序2.1.1 2.1.1 倒井口流程。倒井口流程。

21、2.1.2 2.1.2 开生产阀门。开生产阀门。2.1.3 2.1.3 检查流程，检查管线、管件是否检查流程，检查管线、管件是否正常，记录压力表压力值。正常，记录压力表压力值。2.1.4 2.1.4 做好运行记录。做好运行记录。COCO2 2气井开关井气井开关井2.CO22.CO2井开关井作业程序井开关井作业程序2.1 2.1 关井程序关井程序2.1.1 2.1.1 关生产阀。关生产阀。2.1.2 2.1.2 记录压力表、温度表读数。记录压力表、温度表读数。2.1.3 2.1.3 倒井口流程。倒井口流程。2.1.4 2.1.4 检查流程，检查管线、管件是否检查流程，检查管线、管件是否正常。正常

22、。2.1.5 2.1.5 做好运行记录。做好运行记录。COCO2 2气井开关井气井开关井3.CO23.CO2井开关井作业违章井开关井作业违章3.1 3.1 开井违章开井违章3.1.1 3.1.1 开关闸门未站在侧面开关闸门未站在侧面;3.1.2 3.1.2 工具不规范工具不规范,搭搭F F扳手方向错误。扳手方向错误。3.1.3 3.1.3 开关闸门不平稳开关闸门不平稳;3.1.4 3.1.4 倒流程错误或打开顺序错误倒流程错误或打开顺序错误;开开井后不检查井口设备运行情况井后不检查井口设备运行情况;3.1.5 3.1.5 不填写记录。不填写记录。COCO2 2气井开关井气井开关井3.CO3.C

23、O2 2气井开关井作业违章气井开关井作业违章3.1 3.1 关井违章关井违章3.1.1 3.1.1 开关闸门未站在侧面开关闸门未站在侧面;3.1.2 3.1.2 工具不规范工具不规范,搭搭F F扳手方向错误。扳手方向错误。3.1.3 3.1.3 开关闸门不平稳开关闸门不平稳;3.1.4 3.1.4 倒流程错误或打开顺序错误倒流程错误或打开顺序错误;关关井后不检查井后不检查;3.1.53.1.5不填写记录。不填写记录。COCO2 2气井开关井气井开关井CO2井开关井事故井开关井事故物体打击物体打击高压刺漏伤人高压刺漏伤人中中 毒毒碰碰 撞撞跌跌 倒倒冻伤冻伤COCO2 2气井开关井事故气井开关井

24、事故巡回检查及现场管理巡回检查及现场管理巡回检查内容巡回检查内容采气井口检查点及检查内容：n观察记录井口压力、温度、流量，判断是否正常生产。n检查各连接部位有无渗漏。n地面分注井检查井口水表的配注量。n打扫卫生，做到“三清四无五不漏”。巡回检查方法及技巧巡回检查方法及技巧压力表、温度计等仪表的显示压力表、温度计等仪表的显示密封点的有无泄漏密封点的有无泄漏有无异常结霜等有无异常结霜等有无刺漏声有无刺漏声 有无节流声有无节流声温度温度 振动振动有无异味有无异味现场管理相关标准及法规现场管理相关标准及法规石油天然气安全操作规程（AQ2012-2007）5.6采油采气中规定：干什么学什么，缺什么补什么

25、，干什么学什么，缺什么补什么，学什么练什么，练什么精什么。学什么练什么，练什么精什么。对比分析水合物和干冰井控应急程序井控应急程序COCO2 2气井井控应急处置程序气井井控应急处置程序n应急响应程序n应急处置表应急响应程序应急响应程序应急处置表步步骤骤处处 置置负责负责人人发现异常当发现异常情况且无法控制，应立即通知现场负责人及井站长，尽快将消息传递到每个人；当班职工或者发现泄漏、污染第一人确认报警如果井喷一时无法控制，有扩大蔓延的趋势，立即报警。职工向班长报告；班长向值班领导报告；值班领导向采油厂公司应急指挥中心办公室报告，必要时向110、119、120报警。当班职工、班长或领导报告应包括但

26、不限于以下内容：1、区域位置：井队号、井号、井位坐标、构造名称；2、井深、井身结构、泥浆密度；3、井口装置情况；4、喷出物类别、喷出高度、失控时间；5、有无爆炸，二氧化碳、硫化氢等有害气体逸散情况6、有无人员中毒、伤亡；7、已采取的措施。当班职工、班长或领导启动预案1、紧急调动事故应急处理小组成员，启动三级预案；2、准备消防器材，以防火灾事故的发生；3、准备急救用品、呼吸器等，用于中毒、受伤人员的救护；4、维持现场秩序，现场人员待命，不得擅自离开。应急小组成员、值班领导应急处置表步步骤骤处处 置置负责负责人人井喷控制与应急处理井井喷喷失控并伴有二氧化碳、硫化失控并伴有二氧化碳、硫化氢氢等有毒有

27、害气体逸散等有毒有害气体逸散时时1、应迅速封闭事故现场，抢救现场中毒人员，发出硫化氢、二氧化碳报警信号，进行交通管制，禁止外人进入现场，控制事态发展；2、检测二氧化碳、硫化氢浓度，根据现场风向，疏散现场及周边无关人员；3、现场人员生命受到威胁、井口失控时，现场应急指挥应立即发出撤离现场指令；4、条件允许时，迅速组织应急救援队伍抢装井口和实施压井工作。应急小组成员疏散、警戒疏散组根据现场情况，疏散气井井场周围无关人员，设置警戒区域，保持消防通道畅通。疏散组长清查1、清除泄漏区的污染原油及污水；2、检查井口、井场设备设施的损坏等情况。3、对该井及作业进行风险评价和隐患整改。应急小组成员及员工应急处

28、置表步步骤骤处处 置置负责负责人人事故处置1、配合上级及当地安全监、环保部门进行事故调查；2、确定宣传口径，慎重发布灾情和相关新闻；值班领导及相关人员恢复生产确认井喷已得到彻底控制，隐患已经排除，而且事故调查及处理所需现场资料已经收集，经环保和上级部门同意方可恢复生产。值班领导及相关人员应急终止满足下列条件时应急终止：1、地方政府主管部门应急处置已经终止；2、受伤人员得到妥善救治；3、油（气）井、设施、设备险情得到有效控制；4、环境污染得到有效控制；5、社会影响减到最小。现场总指挥备注井喷失控事故主要包括：二氧化碳气井的井喷失控事故。流程冻堵及处理流程冻堵及处理CO2流程冻堵物的类型n水冰n水

29、合物CO2水合物生成机理 气体中含有过饱和状态的水蒸汽或液态水；合适的压力温度；同时存在压力波动、气体流向突变引起的扰动以及存在晶种等辅助条件，就可以形成水合物。CO2生成水合物的临界温度（最高温度）为10。CO2水合物生成条件 CO2水合物是CO2分子和水分子组成的固体结晶物质.它存在于低温高压环境中，形成CO2水合物形成需要 3个条件:n足够低的温度n较高的压力n原始物质气和水的足够富集2024/6/1055流程冻堵原因温度不断下降CO2内含有过量的水份压力的变化2024/6/1056温度不断下降2024/6/1057CO2含有过量水份CO2水合物防止措施n防止CO2水合物生成的措施n脱除天然气中的水气n喷注防冻剂n提高天然气的输送温度n降低天然气的输送压力2024/6/1059防止流程冻堵的实用方法充分利用分离器降低CO2中的水分；用99.99%的甲醇对流程浸泡，以融化管壁上的水合物和水冰；利用各种方法为流程补充热量；平稳操作，保持压力稳定