CO2驅油技術
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
CO2驅油技術的實例教程
首先我們看下CO2-EOR驅油對采用的影響
數據來源：《新疆油田CO2驅提高原油采收率與地質埋存潛力評價》--王歡，廖新維，趙曉亮，李小峰
根據上述數據，我們可以看到將高壓的CO2注入油氣開采層，既可以降低高效利用前端捕捉的CO2、降低總體碳排放，又可以明顯提高原油的開采量。
實際油氣開采中，經常是CO2壓裂，CCUS，CO2-EOR同時或同一個區域進行。即，我們在利用CO2壓裂后，開始開采原油，但是前期油井上層有大量的伴生氣，前期壓裂用的超臨界CO2又會有少部分會混入這些伴生氣。導致伴生氣開采前期CO2含量很高，開采一段時間后，CO2濃度明顯降低至正常水平。而高CO2含量的伴生氣又不能直接進入天然氣管網（高CO2含量及重烴油氣），我們又需要將伴生氣處理干凈：
1.分離伴生氣中的CO2，液化加壓，繼續用于壓裂或者CO2-EOR驅油
2.分離提純CH4，以達到并入天然氣管網標準
而CO2-EOR驅油過程中，又會因為閉井期間，會繼續產生伴生氣，再次開采原油前，也需要將伴生氣處理干凈，重復上述工作。
上述壓裂、驅油后，伴生氣的CO2最高可到75%~90%以上，最低開采前置20~30%甚至以下，而且在20~60天左右，濃度、壓力急劇變化、單井流量不大，現有單一技術難以處理或者處理成本過高。我們需要更新的思路及技術組合以應對現場復雜多變的工況。
此類井口經常出現在偏遠地區，無法集中大量的伴生氣，采用MEA/MDEA等吸收法來處理，因為流量小，吸收法需要大量的諸如蒸汽、藥劑、水等輔助條件，我們只能采用低耗水、低廢棄資源排放的設計方案了。
我們可選的方式為：深冷，PAS/VPSA，膜組等。
展開 （2）倒退引弧法，在焊道前端10—20mm處引弧。
（3）接頭處磨薄，防止接頭未熔和。
2 、收弧
（1）保持干伸長不變。
（2）在熔池邊緣處收弧。
起弧與收弧工藝，雖然說CO2的起弧與收弧工藝簡單，但若達到一定的質量要求，掌握規范的操作工藝是很必要的。
起弧工藝：起弧之前在焊絲端頭與母材之間保持一定距離的情況下，按下電焊開關。
在起弧時，保持干伸長度穩定。起弧處由于工件溫度較低，又無法象手工焊那樣拉長電弧預熱，所以應采用倒退引弧法，使焊道充分熔和。
收弧工藝：CO2焊收弧時，應保持干伸長度不變，并把燃燒點拉到熔池邊緣處停弧，焊機自完成回燒、消球、延時氣保護的收弧過程。
3 、操作方法
（1）左焊法（右→左）：余高小，寬度大，飛濺小，便于觀察焊縫，焊接過程穩定，氣保效果好（有色金屬必須用左焊法），但溶深較淺。
（2）右焊法（左→右）：余高大，寬度小，飛濺大，便于觀察熔池，熔深深。
（3）運電焊方法：鋸齒形擺搶。
（4）平角焊不擺或小幅擺動。
（5）立角向上焊，采用三角形運電焊。
（6）電焊過渡：熔池兩邊停留，在熔池前1/3處過渡。
（7）電焊角度：垂直于焊道，沿運電焊方向成80—90°角。
（8）試板：間隙2.0—2.5mm，起弧點略小于收弧點。無鈍邊，反變形1°。
4、焊接參數
（1）電流、電壓
U=14+0.05 I（U為電壓、I為電流）
焊接電流應根據母材厚度、接頭形式以及焊絲直徑等，正確選擇焊接電流。短路過渡時，在保證焊透的前提下，盡量選擇小電流，因為當電流太大時，易造成溶池翻滾，不僅飛濺大，成型也非常差。
焊接電壓必須與電流形成良好的配合。焊接電壓過高或過低都會造成飛濺，焊接電壓應伴隨焊接電流增大而提高，應伴隨焊接電流減小而降低，最佳焊接電壓一般在1-2V之間，所以
焊接電壓應細心調試。
展開 3.3.2 焊工應檢查電焊機、送氣、送絲等系統是否處于良好的狀態，發現故障須及時排除。
3.3.3 若在2m/s以上風速的環境下施焊，焊工應做好現場施工前的防風工作。
4 人員
CO2保護焊的焊工除了有船級社頒發的合格證書外，還應經過專門培訓和考核，并熟悉所承擔產品施工的技術要求。
5 工藝要求
5.1 裝配要求
5.1.1 垂直角焊縫的裝配質量按公司有關規定執行。角接接頭的間隙b≤2mm；
5.1.2 裝配定位焊長度為(30~50)mm，間距為(300~500)mm，厚度為(2~3)mm,焊腳尺寸應小于圖紙規定的正式焊接尺寸（K）。
5.2 焊接規范
5.2.1 焊工應根據焊件的厚度、焊腳尺寸及焊絲直徑等選取正確的焊接規范。
5.2.2 焊接規范中對焊接電流與電弧電壓的匹配要求較高，因此在施焊過程中，若焊接電流發現變化，應及時調整電弧電壓，使之處于最佳狀態。
5.2.3 CO2氣體保護半自動下行角焊規定，見表1。
5.2.4 當焊接尺寸K＜7mm時，可采用單道焊，當K≥7mm時，可采用多道焊，見表2。
6 工藝過程
6.1 操作要點
6.1.1 為了確保CO2氣體輸出時的流暢、形成良好的氣體保護作用，應經常去除焊槍噴嘴里的飛濺殘渣。并根據環境的變化，調整保護氣體的流量。
6.1.2 導電嘴的孔徑一般比焊絲的直徑大0.1mm~0.3mm，磨損過大時應及時調換。
6.1.3 焊前應按不同焊絲的類別和直徑，正確調節校直輪和送絲滾輪的壓力，并經常清理校直輪和送絲滾輪處的油污。
6.1.4 焊槍軟管應盡量保持平、直狀態，不應過度彎曲。
6.1.5 為了確保下行焊時的焊腳尺寸符合圖紙要求，除了檢查焊腳尺寸大小外，還應檢查焊喉（H）的尺寸（H=0.7K）和始、終端的包角質量。
展開 2.陶瓷焊接襯墊應用在哪些領域？
陶瓷焊接襯墊廣泛應用于船舶建造、鋼結構、橋梁、建筑、管道工程、壓力容器、化工機械、冶金機械制造中。
3.使用時需要注意什么？
一般襯墊中間都會有一條紅色的對準線（不包括圓柱那種），貼的時候對應板縫中間。還有一點很正要，貼襯墊的時候一定要把鐵板表面的灰塵清理干凈，要不會貼不緊，焊接的時候容易脫落。
4.焊接坡口型式
對接平焊、立焊、橫焊和平角焊的坡口型式如下圖。
為了達到高效焊接的目的，在裝配的過程中，裝配間隙盡可能滿足下限值，減少焊逢金屬的熔敷量。坡口面的朝口原則上由分段建造工藝確定，坡口盡量設在方便施焊的一側。為了方便現場加工，保證坡口角度的準確，經過換算，表1—1給出了板厚與坡口寬度的關系值，供參考選擇。
5. 焊接規范
CO2單面焊雙面成型工藝的焊接規范是比較靈活的，它與焊工的技能和熟練程度有關。選擇焊接規范時應注意焊接電流和電壓的匹配，確保焊縫的良好成型。熟練的焊工，能夠使用較大電流的焊接規范，以提高勞動生產率。焊接電流最大不宜超過230A（焊絲直徑ф1.2）。表4、表5所列焊接參數，可供參考選擇。
6. 操作要領
3.1 燃弧點的位置
采用單面焊時，燃弧的位置十分重要，如圖3所示。由于進行CO2單面焊時，電弧的電流密度較大，在熔池前端的母材上形成半圓孔，隨著電弧的前進，熔化金屬不斷填滿此半圓孔。操作時必須使燃弧點處于熔池中心，如果燃弧點太靠前，如圖3中B點的位置，則會使鐵水過早前淌，使熔寬減小，嚴重時導致兩底邊未熔合。
展開 未來50年，CCUS技術能夠在電力和工業行業減排6000億噸CO2,相當于人類17年的排放總量。
CCUS是指將CO2從工業、能源利用或大氣中分離出來，直接加以利用，或注入地層以實現CO2減排的工業過程。CCSU技術可與生物質、空氣捕集等組成“負排放”技術，抵消那些在經濟或技術上較難實現碳中和的碳排放，對全球以及我國的應對氣候變化工作具有重要意義。CO2運輸是CCSU的一個關鍵環節。目前CO2運輸主要有管道、船舶、公路槽車和鐵路槽車運輸4種方式，這4種運輸方式適用場景各不相同，各具優缺點。具體運輸方式的選擇需要綜合考慮運輸起點與終點的位置和距離、CO2的運輸量、CO2品質、CO2的溫度和壓力、運輸過程成本以及運輸設備等）。
全世界主要CO2管道運輸系統
1.船舶運輸
當前，全球大規模的CO2船舶運輸仍處于開發試驗階段，運輸低溫液態CO2采用小型船只，尚未有大型船舶參與CO2運輸。而油氣運輸工業已經實現液化石油氣（LPG）和液化天然氣（LNG）船舶運輸的商業化.日本、挪威等正在參考LPG和LNG運輸船舶的理念和經驗，研發用于規模化CO2運輸的大型船舶。
2.公路槽車和鐵路槽車運輸
在陸上，公路槽車和鐵路槽車是除了管道運輸外最重要的CO2運輸方式。槽車運輸技術相對成熟，但應用范圍較窄，僅用在小型驅油實驗及食品加工領域，主要有干冰、低溫絕熱容器和非絕熱高壓瓶3種裝載運輸方式。公路槽車的運輸容量約為2~30噸，運輸壓力為1.7-2.08兆帕，溫度為-30攝氏度-18攝氏度；鐵路槽車可以實現CO2的長距離大規模運輸，一節槽車的CO2容量約為50-60噸.運輸壓力約為2.6兆帕問。低溫液態CO2運輸需要增加額外的壓縮（低溫精憎）成本，即使運輸成本降低，全鏈條CCUS的成本也相對較高。
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當前，利用方式主要為CO2驅油，而通過技術手段轉化為燃料、化學品、建筑材料等產品還存在諸多技術經濟問題。雖然面臨種種困難，但是從長遠來看，CCUS技術能耗和成本將趨于下降，并為最終實現商業化提供支撐，同時隨著CO2交易價格的不斷上漲，CCUS將越來越具有經濟性。
首先我們看下CO2-EOR驅油對采用的影響
數據來源：《新疆油田CO2驅提高原油采收率與地質埋存潛力評價》--王歡，廖新維，趙曉亮，李小峰
根據上述數據，我們可以看到將高壓的CO2注入油氣開采層，既可以降低高效利用前端捕捉的CO2、降低總體碳排放，又可以明顯提高原油的開采量。
實際油氣開采中，經常是CO2壓裂，CCUS，CO2-EOR同時或同一個區域進行
國內背景
國內CCUS-EOR研究起步較早，石油企業及有關院校早在20世紀60年代就開始探索CO2驅油技術，但因氣源、機理認識、裝備等問題使產業化發展滯后。進入21世紀以來，國家和石油企業相繼設立CCUS-EOR重大科技攻關和示范工程項目，大大推動了關鍵技術的突破和礦場試驗的成功。
（2）埋存方面：結合CO2驅油埋存制定相關技術標準；制定CO2驅油項目產出氣回收和回注標準。
（3）監測方面：制定全流程CCUS項目CO2泄露監測標準，包括碳捕集設施泄露監測標準、管道輸送泄露監測標準、罐車和船舶運輸泄露標準、CO2地質封存泄露環境監測標準、封存區地下水CO2泄露環境監測標準、土壤CO2泄露監測標準。
對比結果表明，資源稅和埋存補貼對CO2承受成本影響非常顯著，如果每埋存1t給予一定補貼，或者減免資源稅，可以使得一大批原來在技術上可以進行CO2驅油而經濟上卻沒有效益的油田，實現CO2-EOR。
我國“碳達峰”與“碳中和”目標的實現需要大幅度優化現有能源結構和經濟發展方式，同時也需要一定規模的二氧化碳捕集、利用與封存（CCUS）技術，用以回收較難用可再生能源替代部門的CO2排放。未來50年，CCUS技術能夠在電力和工業行業減排6000億噸CO2,相當于人類17年的排放總量。 CCUS是指將CO2從工業、能源利用或大氣中分離出來，直接加以利用，或注入地層以實現CO2減排的工業過程。CCSU技
驅油技術和咸水層CO2封存．
1 、起弧
（1）保持干伸長不變。
（2）倒退引弧法，在焊道前端10—20mm處引弧。
（3）接頭處磨薄，防止接頭未熔和。
2 、收弧
（1）保持干伸長不變。
（2）在熔池邊緣處收弧。
起弧與收弧工藝，雖然說CO2的起弧與收弧工藝簡單，但若達到一定的質量要求，掌握規范的操作工藝是很必要的。
起弧工藝：起弧之前在焊絲端頭與母材之間保持一定距離的情況下，按下電焊開關。
在起弧時，保持干伸長度穩定
1.怎么使用陶瓷焊接襯墊？
把襯墊放在鋼板和工件所規定的形狀和尺寸的坡口背面，從正面焊，既能雙面一次成形，背面焊縫成型飽滿，焊跡整齊。
2.陶瓷焊接襯墊應用在哪些領域？
陶瓷焊接襯墊廣泛應用于船舶建造、鋼結構、橋梁、建筑、管道工程、壓力容器、化工機械、冶金機械制造中。
1 前 言
本規范為公司新編制企業標準。是根據公司的生產實際經驗并參照有關船廠企業標準編制而成。
本規范代替G16-SWS006《CO2半自動下行角焊施工工藝》。
本規范發布時，G16-SWS006《CO2半自動下行角焊施工工藝》同時作廢。
本規范由上海外高橋造船有限公司提出。
本規范由設計部歸口。
本規范起草部門：設計部。
本規范主要起草（編制）：陳國權
