二氧化碳培训讲义

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

3、密度受压力的影响甚微，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 15

4、12 1522 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

5、；浓度超过25%时出现中枢神经的抑制，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

6、化碳的消防措施危害特性：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

7、）：1.53 （空气=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

8、志不清、昏迷，皮肤、口唇、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

9、南隆起过渡带上的黄桥构造带。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年全国碳酸型饮料产量近年全国碳酸型饮料产量近50005000万吨，

10、按万吨，按平均每吨碳酸饮料需添加二氧化碳平均每吨碳酸饮料需添加二氧化碳1515千克计算，千克计算，每年需要二氧化碳每年需要二氧化碳7575万吨左右。但该行业目前万吨左右。但该行业目前正遭受果蔬饮料、纯净水、茶饮料、乳品饮料正遭受果蔬饮料、纯净水、茶饮料、乳品饮料的冲击，增长速度已放慢。预计未来五年，碳的冲击，增长速度已放慢。预计未来五年，碳酸饮料行业虽然仍是二氧化碳主要消费领域，酸饮料行业虽然仍是二氧化碳主要消费领域，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二氧化碳生产降解塑料和碳酸二甲酯技术，用二氧化碳生产降解塑料和碳酸二甲酯技术，被誉为实现

11、二氧化碳变废为宝的被誉为实现二氧化碳变废为宝的“绿色化工科绿色化工科技技”，这些技术目前已在我国获得突破并实现，这些技术目前已在我国获得突破并实现了工业化生产。据预测，被誉为有机合成了工业化生产。据预测，被誉为有机合成“新新基石基石”的碳酸二甲酯今后每年的需求增长将超的碳酸二甲酯今后每年的需求增长将超过过20%20%，到，到20202020年我国的碳酸二甲酯产能将达年我国的碳酸二甲酯产能将达400400万吨。因此这一领域对二氧化碳的需求将会万吨。因此这一领域对二氧化碳的需求将会大幅增长，加上以二氧化碳为原料生产降解塑大幅增长，加上以二氧化碳为原料生产降解塑料技术的推广应用，预计这一领域最终消耗

12、的料技术的推广应用，预计这一领域最终消耗的二氧化碳将占消费总量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手工电弧焊相比，二氧化碳气体保护焊可与手工电弧焊相比，二氧化碳气体保护焊可提高工效提高工效1 12 2倍，节电倍，节电50%50%，因而近几年在汽车、，因而近几年在汽车、造船、化工设备等大型制造业得到了广泛应用。造船、化工设备等大型制造业得到了广泛应用。尤其是二氧化碳和氩气混合气体保护焊技术的尤其是二氧化碳和氩气混合气体保护焊技术的开发与应用，不仅扩大了二氧化碳气体保护焊开发与应用，不仅扩大了二氧化碳气体保护焊的应用范围，而且克服了二氧化碳气体保护

13、焊的应用范围，而且克服了二氧化碳气体保护焊热量分散、焊点大、焊接处易变形等不足，这热量分散、焊点大、焊接处易变形等不足，这必将推动该领域对二氧化碳需求的快速增长。必将推动该领域对二氧化碳需求的快速增长。预计需求量将由目前的预计需求量将由目前的3.53.5万吨左右增至万吨左右增至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传统的机械冷藏相比，二氧化碳冷冻保鲜与传统的机械冷藏相比，二氧化碳冷冻保鲜不仅不会使食品失水、风干、气化，而且节能不仅不会使食品失水、风干、气化，而且节能省电，尤其适用于大型食品保鲜和粮食的低温省电，尤其适用于大型食品保鲜和粮食的低温干燥储存。目前我国东南沿海一些

14、大型超市或干燥储存。目前我国东南沿海一些大型超市或冷库已开始采用二氧化碳制冷保鲜，北方的市冷库已开始采用二氧化碳制冷保鲜，北方的市场也已启动。随着电价的不断上涨、大型超市场也已启动。随着电价的不断上涨、大型超市的不断增多，今后这一领域对二氧化碳的需求的不断增多，今后这一领域对二氧化碳的需求将会激增，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 作为烟丝膨化剂，二氧化碳不仅可替代即作为烟丝膨化剂，二氧化碳不仅可替代即将被禁用的氟利昂，还可提高烟丝质量、节省将被禁用的氟利昂，还可提高烟丝质量、节省烟丝烟丝5%5%左右。从近几年

15、一些烟草企业的经验来左右。从近几年一些烟草企业的经验来看，每生产看，每生产1010万箱香烟约需二氧化碳万箱香烟约需二氧化碳300300吨左右，吨左右，照此推断，一旦所有烟厂都采用二氧化碳作膨照此推断，一旦所有烟厂都采用二氧化碳作膨化剂，则该行业每年所需二氧化碳可达化剂，则该行业每年所需二氧化碳可达1010万吨万吨以上。以上。在烟草行业中的应用在烟草行业中的应用 二氧化碳最具开发价值的应用领域当属二二氧化碳最具开发价值的应用领域当属二氧化碳驱，主要包括：将二氧化碳注入油藏提高氧化碳驱，主要包括：将二氧化碳注入油藏提高原油采收率，将二氧化碳注入原生及附近气田增原油采收率，将二氧化碳注入原生及附近气

16、田增加气体采收率，以及将二氧化碳注入煤田增加甲加气体采收率，以及将二氧化碳注入煤田增加甲烷采收率。烷采收率。 在二氧化碳提高原油采收率技术目前已被在二氧化碳提高原油采收率技术目前已被证明在水驱基础上，仍可将原油采收率提高证明在水驱基础上，仍可将原油采收率提高12%12%以上。近几年，国内的一些油田在这方面都做了以上。近几年，国内的一些油田在这方面都做了积极的探索和尝试，积极的探索和尝试，20052005年年5 5月，我局利用其自月，我局利用其自产的高纯二氧化碳进行注压采油，标志着我国在产的高纯二氧化碳进行注压采油，标志着我国在这一领域的研究与应用取得了实质性突破。这一领域的研究与应用取得了实质

17、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

18、 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开采油树阀门时开采油树阀门时, ,应由内到外并完全打开应由内到外并完全打开, ,严禁严禁用采油树阀门进行调节气量用采油树阀门进行调

19、节气量. . 1.1.41.1.4开站场各级阀门顺序必须先开低压开站场各级阀门顺序必须先开低压, ,再开高压再开高压, ,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. . 1.1.51.1.5各级控制压力不准超过工作压力各级控制压力不准超过工作压力, ,注意防止针注意防止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

20、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关关采油树阀门时采油树阀门时, ,应由外到内并完全打开应由外到内并完全打开, ,并完并完全关闭全关闭, ,不准半关不准半关1.2.41.2.4关站场各级阀门顺序必须先关高压关站场各级阀门顺序必须先关高压, ,再关低压再关低压, ,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各级控制压力不准超过工作压力各级控制压力不准超过工作压力, ,注意防止针注意防止针形阀处形成水合物堵塞形阀

21、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。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

22、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。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

23、。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.CO2 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

24、.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

25、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，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骤步骤处处

26、置置负责人负责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

27、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骤步骤处处 置置负责人负责人井喷控制与应急处理井喷失控并伴有二氧化碳、硫化氢等有毒有害气体逸散时井喷失控并伴有二氧化碳、硫化氢等有毒有害气体逸散时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