نیتروژن در صنعت نفت و گاز
گاز نیتروژن کاربردهای زیادی در صنایع مختلف، مانند پتروشیمی، نفت و گاز دارد. از این گاز برای افزایش بهره وری مخازن نفت و گاز و همچنین جهت پاکسازی یا پرجینگ لوله ها در صنایع استفاده می شود.
کاربرد گاز نیتروژن درچاه های نفت
چاه های نفت ممکن است پس از بهره برداری، با افت فشار مواجه شوند، لذا از گاز نیتروژن برای افزایش فشار داخل چاه از طریق نصب لوله هایی به داخل چاه برای هدایت نفت از اعماق زمین به سطح زمین استفاده می گردد.
برای افزایش فشار از تزریق گاز دی اکسید کربن (CO2) و آب و نمک نیز استفاده می شود، اما آب نمک و گاز دی اکسید کربن سبب ایجاد خوردگی در بدنه لوله ها شده و عمر لوله ها را پایین می آورد. برای حل این مشکل، از گاز نیتروژن استفاده می شود.
افزایش بهره وری چاه نفت و شست وشوی خطوط لوله با تزریق گاز نیتروژن
تزریق نیتروژن به دو روش انجام می گردد. در روش اول گاز نیتروژن مستقیما و در محل چاه ها تزریق می شود. در روش دیگر، گاز نیتروژن به وسیله ی کمپرسورهایی به درون لوله ها تزریق می شود. گاز نیتروژن باعث بالا رفتن فشار چاه شده و نفت خام از داخل سفره ی زیرزمینی به سطح زمین انتقال پیدا می کند.
کاربرد گاز نیتروژن بعنوان گاز پاکسازی (پرجینگ)
در سیستم های لوله کشی صنایع خصوصاً واحدهای نفت و گاز جهت جلوگیری از انفجار، گاز گرفتگی پرسنل و آتش سوزی، خطوط لوله توسط یک گاز بی اثر و با خلوص بالا پاکسازی می گردند. نیتروژن از رایج ترین گازها برای پاکسازی یا پرجینگ (PURGING)سیستمهای لوله کشی نفت و گاز می باشد. برای این منظور از گاز آرگون نیز استفاده می گردد.
دلایل پاکسازی | پِرژ خطوط لوله
1- | هوا شامل اکسیژن و بخار آب می باشد. برخی ازگازها با اکسیژن واکنش نشان می دهند و این واکنش می تواند مخرب باشند. بنابراین استفاده از گاز خنثی در پرجینگ توصیه می گردد. همچنین گازهای دیگر پس از تماس با بخار آب، محصولات بسیار خورنده بوجود می آورند که به تجهیزات آسیب می زند. |
2- | هوای باقی مانده در لوله ها خلوص گاز را کاهش می دهد. از آنجایی که گاز مورد استفاده می بایست درجه خلوص بالایی داشته باشد، از پرجینگ گاز بی اثر در تخلیه لوله ها از هوا استفاده می گردد. |
3- | برخی از گازها در تماس با بخار آب موجود، بسیار خورنده بوده و می تواند به تجهیزات و امکانات آسیب جدی برسانند. |
4- | برخی از گازهای فرآیندی قابل اشتعال و یا آتش زا هستند و می توانند باعث انفجار و آتش سوزی گردند. |
5- | بسیاری از گازهای فرآیندی به شدت سمی هستند و باعث ابجاد خطر و تهدید سلامتی پرسنل می گردد. |
کاربرد نیتروژن در افزایش بهره وری مخازن نفت و گاز
جهت ازدیاد برداشت در مخازن نفتی و همچنین با هدف recycling و تثبیت فشار مخزن در مخازن گازی و gas lift از تزریق گاز ازت (نیتروژن) استفاده می شود. محدودیت‌های موجود در رابطه با استفاده از گازهای طبیعی و دی اکسید کربن، ازت را به عنوان یک گزینه مناسب از نظر اقتصادی در پروژه‌ها مطرح می‌سازد.
در مخازن میعانات گازی با درصد مایعات گازی بالا، تزریق گاز ازت جهت تثبیت فشار و جلوگیری از کاهش آن به زیر فشار نقطه شبنم از تشکیل مایعات گازی در شرایط مخزن و به تله افتادن آنها جلوگیری می کند. بنابراین تزریق گاز ازت از کاهش راندمان تولید میعانات گازی جلوگیری می‌کند.
کاربرد دیگر گاز نیتروژن، در تزریق آن از نوع WAG (Water Alternating Gas) است که می‌تواند جانشین مناسبی برای آب باشد، به مخزن نفتی تزریق شده و راندمان تولید را افزایش دهد. معمولا در پروژه‌های ازدیاد برداشت با تزریق نیتروژن، فاصله چاه‌های تزریقی و تولیدی را به اندازه‌ای انتخاب می‌کنند که مسئله آلودگی گاز با نیتروژن حل شود. در صورت نیاز بعد از تولید، گاز آلوده به نیتروژن جداسازی می شود.
