制氮设备的选择周期取决于许多因素，包括电力成本、产量、产品压力和所需的浓缩氮池。还须决定是否使用切换热交换器或分子筛吸附器来去除水和二氧化碳。开关式换热器技术日趋成熟，可以为多种设备提供安全无故障的运行。在对自去除条件没有限制的情况下，使用分子筛吸附器设计更为有利，选择取决于空气质量和循环类型。

1、结构特点

（1） 设备配置的所有硬件独立且合理集中。空压机和氮气增压器采用直联式柴油机，克服了油田场地分散、大功率供电困难的缺点，其冷却方式为空冷，适用于现场作业水源不足的情况。只有计量泵、制氮设备和控制室需要在现场供电。

（2） 气源系统（空气压缩机和动力柴油发动机）和氮气生成系统（包括预冻干燥器）制成垫木并安装在同一辆车上。制氮设备为框架式全封闭恒温结构，通风良好，确保分离制氮膜组处于良好的工作状态。

（3） 氮气增压器与计量系统和活性剂储罐一起安装在另一辆车上。氮气增压器配有防尘外壳，不仅可以确保良好的通风，还可以避免恶劣的现场环境对设备的影响。

（4） 氮气生产设备应该是移动的，因为在某油田注入氮气以提高采收率后，油田的进一步开发可能会被其他新的生产技术所取代。因此，制氮设备在使用数年后应能方便地转移到其他油田进行注氮或导流，这对装置的设计、制造和安装有较高的技术要求。

（5） 由于大多数油田位于环境相对较差的地区，制氮和注氮装置也应能够适应现场工作，尤其是冷却水系统和空气过滤器，设计时应考虑昆虫、灰尘、堵塞物等的入侵。

2、制氮设备在油田开发中的应用及机理

经过大量的室内试验研究，对于大多数注氮不能混相驱的油田，注氮提高采收率的可能机理有几种。

（1）提高采收率的可能机制

首先，在一定条件下，注入的气体可以通过油田的重力分异进入注入水无法进入的油湿裂缝，其中的残余油可以被驱替。其次，通过油田的重力分离，被重力困在裂缝和孔洞中的残余油被置换。第三，注入的氮气溶解在原油中，这扩大了原油的体积，并在表面分离的条件下降低了地层的残余油饱和度，具有排油作用。第四，改变流体流动方向，驱替裂缝通道中的残余油。第五，利用油气重力分异作用，回收构造上部不受注入水影响的剩余油。

（2）组成和功能

1） 空气压缩机。空气压缩机是中空纤维膜制氮设备的动力源，提供一定压力的空气。空气压缩机可控制在容量范围内，配有自动进气阀和卸载启动装置。安装在仪表板上的指示灯能够快速可靠地指出故障开关或操作系统中的故障位置。

2） 制氮系统的组成。一种是冷冻干燥机。根据制冷和除湿原理，压缩空气与冷冻柜中的制冷剂进行热交换，空气中的水在冷却后冷凝，从而将其中包含的水蒸气和油雾冷凝成水滴，由自动排水器排出。二是空气预处理。它包括油水分离器、凝聚过滤器和活性炭四级过滤，以去除空气中残留的水分、油、灰尘和杂质，并将进入膜组的空气净化至0.01μm每个过滤器配备一个自动排放阀，用于排放过滤器中的微量水。为了反映滤芯的工作状态（污染和堵塞），每个过滤器都配有压差指示器、股息和绿色双色指示，以提醒操作员及时更换。