油田化学论文范文

时间:2023-03-06 23:42:47

油田化学论文

油田化学论文范文第1篇

关键词:防砂技术;化学防砂;固砂剂;热采稠油井;技术发展;辽河锦州油田;综述

锦州油田现生产区块主要有锦45块、锦7块、欢17块、锦25块、锦16块等,在长期的开采过程中,油井出砂一直是制约油田正常生产的一个主要因素。据统计2000年出砂井数873口,2005年上升到1056口。论文这些区块呈现的特征是出砂的套变油井逐年增多,出砂粒径逐年变细,出砂量逐年增多。其中锦45块和锦7块由于成岩作用差,胶结疏松,油井出砂极为严重。机械防砂、压裂防砂、螺杆泵排砂等防排砂技术受井下工具的限制,均不适用于出细粉砂油井和套变油井防砂,而化学防砂具有其他防砂措施不可替代的优越性,具有固化强度高、有效期长、对地层伤害性小、施工简便的特点,所建立的人工井壁能有效地阻挡地层出砂,具有普遍性,能很好地解决各种油井防砂问题,是解决套变油井和出细粉砂油井防砂难题的有效方法。

1化学防砂技术的发展历程

锦州油田已开发15年,油井出砂一直是影响油田开发水平提高的主要因素之一,毕业论文化学防砂技术的应用和发展在油田开发中起了至关重要的作用。1992~2005年期间化学防砂技术的发展可分为四个阶段。

(1)1992~1995年,在稀油和稠油区块分别使用以长效黏土稳定剂为主的FSH2901稀油固砂剂和以无机物为主的BG-1高温固砂剂。

(2)1996~1997年,稠油井化学防砂技术有了新突破,先后开发并研制了含有有机成分的三氧固砂剂、高温泡沫树脂和改性呋喃树脂溶液防砂剂。

(3)1998~2002年,以具有溶解和溶合作用的氟硼酸综合防砂技术代替长效黏土稳定剂成为稀油井化学防砂技术的主流,以含有水泥添加剂的有机硅固砂剂代替了三氧固砂剂。

(4)2003~2005年,改性呋喃树脂防砂技术由于有效率较高和有效期较长,医学论文成为化学防砂技术的主流,其余早期的化学防砂技术不再使用,同时LH-1高强度固砂剂防砂技术通过了现场试验。

2化学防砂技术的应用效果

2.1FSH-901稀油井固砂剂防砂技术

(1)防砂机理FSH-901固砂剂主要成份为线性的高分子阳离子型聚合物N2胺甲基聚丙烯酰胺,这种聚合物中阳离子与黏土晶格中的阳离子发生交换作用,中和黏土表面的静电荷,消除黏土片层间的排斥力,使黏土呈吸缩状态,阻止黏土膨胀引起砂粒运移。由于与黏土发生交换的阳离子是连接成链状的,可在黏土颗粒表面形成强大的吸附膜,包裹黏土颗粒,使黏土颗粒与泥砂颗粒牢固地黏结在一起,又可防止其他阳离子的侵入和交换,达到固砂和防止油层出砂的目的。

(2)应用效果1992~1997年,使用FSH-901稀油井固砂剂总计施工136井次,有效107井次,有效率78.7%。

2.2BG-1高温固砂剂防砂技术

(1)防砂机理该高温固砂剂是以含钙的无机化合物为主体,加入有机硅化物及分散剂,经密闭表面喷涂工艺处理制得的白色粉末状固体颗粒。在快速搅拌下将该剂分散在水介质中,配制成微碱性的悬浮液,在注汽条件下挤入井内,其中的硅化物在井筒近井地带高温表面发生脱水反应,将地层砂牢固地结合在一起,从而达到固砂的目的。

(2)应用效果1992~1995年,使用BG-1高温固砂剂总计施工79井次,有效63井次,有效率79.7%。

2.3三氧固砂剂防砂技术

(1)防砂机理三氧固砂剂由粉状氢氧化钙、碳酸钙、甲基三乙氧基硅烷,二甲基二乙氧基硅烷、分散剂、助乳化剂及其他助剂组成。承载于氢氧化钙和碳酸钙上的乙氧基硅烷在高温条件下遇水分解,乙氧基变为硅醇基,硅醇基与砂粒表面的氢氧基(—OH)之间和硅醇基相互之间发生脱水缩合反应,硅醇基与钙化合物之间也会发生某些反应,其结果是砂粒和钙化合物颗粒之间形成网状结构的有机硅大分子,使松散的砂粒胶结在一起。

(2)应用效果1996~1997年,使用三氧固砂剂总计施工98井次,有效81井次,有效率82.7%。

2.4高温泡沫树脂防砂技术

(1)防砂机理当高温可发泡树脂液挤入地层后,一部分树脂液在砂粒之间吸附而形成胶结点,树脂固结后将地层砂固结;进入地层亏空处的另一部分树脂在发泡剂作用下发泡并形成固体泡沫挡砂层,起人工井壁的作用。这一技术是高温树脂固砂与固体泡沫人工井壁防砂的结合。

(2)应用效果1997年,使用高温泡沫树脂总计施工4井次,有效2井次,有效率50%。

.5改性呋喃树脂防砂技术

(1)防砂机理改性呋喃树脂防砂剂由改性呋喃树脂、固化剂、催化剂及抗高温老化剂、吸附剂及后处理剂组成,在紊流状态下易分散于水中,职称论文不结团、不沉降。防砂剂在清水或污水携带下进入油井目的层段,分散并吸附在砂粒表面,在地层条件下固化,在套管外地层中形成不熔化不溶解的阻砂井壁,水则作为增孔剂使其具有一定的渗透率[1]。这种防砂剂形成的人工井壁,抗压强度为5~15MPa,可阻挡粒径>0106mm的砂粒通过。

(2)应用效果1997~2005年,使用改性呋喃树脂防砂剂总计施工99井次,有效94井次,有效率94.9%。

2.6氟硼酸综合防砂技术

(1)防砂机理氟硼酸可水解产生HF[2],即BF4-+H2O=BF3OH-+HFBF3OH-阴离子可进一步依次水解成BF2(OH)2-、BF(OH)3-、H3BO3,同时产生HF。各级水解生成的HF与砂岩中的黏土和地层骨架矿物颗粒的反应为HF+Al2SiO16(OH)2H2SiF6+AlF3+H2O与此同时,羟基氟硼酸和硼酸亦与地层矿物颗粒如高岭石反应,生成硼硅酸盐和硼酸盐。硼硅酸盐可将小片黏土溶合在一起,阻止其分解和运移,使氢氟酸进一步与地层骨架矿物反应。在这些反应中,黏土中的铝生成取决于F-的某种氟铝酸盐络离子而溶解在溶液中。在矿物表面富集了硅和硼,在硅酸盐和硅细粒上则形成非晶质硅和硼硅玻璃的覆盖层,溶合成骨架,使颗粒运移受阻。

(2)应用效果1998~2002年,使用氟硼酸综合防砂技术总计施工130井次,有效106井次,有效率81.5%。

2.7YL971有机硅固砂剂防砂技术

(1)防砂机理该固砂剂能改变黏土表面的电荷性质,其中的主体成份聚合物还能与地层中的硅氧结构矿物(包括黏土中的硅氧结构矿物和砂砾中的SiO2)反应,形成牢固的化学键;同时在油层条件下固砂剂分子之间相互交联,形成牢固的网状结构,既稳定了胶结物,又固结了疏松砂粒。

(2)应用效果1998~2002年,使用YL971有机硅固砂剂总计施工89井次,有效76井次,有效率85.4%。

2.8LH-1高强度固砂剂防砂技术

(1)防砂机理在高温下该固砂剂中的有机硅化物经水解、表面脱水,以硅氧键与地层砂结合,并在各种添加剂的共同作用下将地层砂紧密连接在一起,留学生论文形成具有一定渗透率和高强度的立体蜂窝网状结构滤砂层,阻止地层砂流入井筒。

(2)应用效果2005年,使用LH21高强度固砂剂总计施工11井次,有效11井次,有效率100%。

3现场施工中出现的问题

以上各种化学防砂技术在锦州油田开发的不同时期发挥了极其重要的作用,有力地保障了油田生产的正常运行。随着各个区块开发力度的加大及上产措施的实施,化学防砂主要面临以下几种状况。

3.1出砂套变井逐年增加

据统计,随着锦州油田各采油区块递减幅度的加大,出砂油井数每年递增,2000年共有873口,2005年已增加到1056口。其中出砂的套变油井数也逐年上升,2000年为163口,2005年底已上升到316口。出砂的套变油井如不及时采取防砂措施,套管变形将更加严重,甚至发生套管损坏、油井报废。虽然套管严重损坏的油井可以采取注灰、补层、侧钻等补救措施,但会大大增加采油成本。对于套变油井,最好在出砂初期便采用化学防砂法防治出砂。

3.2长井段油井化学防砂的难度加大

进入油田开发中后期,锦州油田在布井上采取了井网加密策略,在油层开发上采取了几套层系合采措施,油井开发层系增多,油层厚度加大,井段加长,也加大了化学防砂的难度。有些油井由于井段长,层间差别大,笼统的化学防砂方式已不再适用,只能根据不同油层的地质状况、出砂量及出砂粒径,设计不同浓度、不同组成、不同药剂用量的合理的分层防砂方案,并利用井下工具来完成分层化学防砂措施。该技术正在逐步完善之中。

3.3油井出砂粒径逐年变细

以锦45块为例,根据463个采集砂样的筛选分析结果,2000年砂样平均粒度中值为01243mm,2005年为01156mm,呈现逐年变细的趋势,出细粉砂油井逐渐增多。另外,在少数油井采集的砂样中,有大粒砂和近似泥浆的细粉砂,说明油层骨架已遭到破坏,如不及时采取防砂措施,将发生地层亏空严重、套管变形、破裂损坏的危险现象。

4开发中后期化学防砂技术发展方向

4.1开发新型常温固化、耐高温的化学防砂技术有一些出砂比较严重的套变的检泵油井,由于油层温度低,不能采用现有的化学防砂技术防砂。曾尝试使用常温环氧树脂防砂技术,由于固化强度低而被淘汰。目前锦州油田使用的改性呋喃树脂防砂技术和LH21高强度固砂剂防砂技术,所用药剂都是高温固化类型的,不适用于常温检泵油井,有待开发常温固化、耐高温的化学防砂技术。

4.2逐步完善配套分层防砂工艺

针对多层合采,井段加长的出砂油井,笼统防砂方法已不再适用,分层防砂是有效措施之一。目前的分层防砂技术应逐步完善各层系的设计方案、药剂的选用和施工方式方法,以适应这类油井防砂的需要。

参考文献:

[1]兰艾芳,赵海龙,傅奎仕,等.改性呋喃树脂固砂剂用于热采稠油井防砂[J].油田化学,1998:15(3):228—232.

油田化学论文范文第2篇

1.1缓蚀剂、杀菌剂等化学试剂在油田污水处理上的应用

杀菌剂,通常包括非氧化型和氧化型两种,其相关差异性在使用的功能和组成上表现得最为突出。在这当中氧化性杀菌剂具有较强的杀菌力,在众多领域都获得了广泛的应用。如次氯酸钠、氯气、溴类、过氧化氢、臭氧等,但是其药效难以长时间得以维持,缺乏稳定性、具有很大的需求量,十分容易对环境带来污染,所以较少应用于油田污水处理方面。在油田污水处理中,非氧化性杀菌剂获得了广泛的应用,非氧化性杀菌包括非离子型、离子型两种类型。非离子型杀菌剂要实现杀灭细菌或抑制细菌的目的,主要通过向细菌体内渗透或者在水中完成水解后,和细菌的某些组分产生络合物沉淀来完成,主要有醛类,如戊二醛、甲醛、氯代酚类还有相关衍生物。离子型杀菌剂主要包括两性离子杀菌剂、阳离子型杀菌剂、阴离子型杀菌剂,季铵盐精确类属于阳离子杀菌剂之一,是最广谱有效的,另外还有有机胺类、1227防藻类。两性杀菌具有十分广泛的使用范围,很少使用阴离子类。缓蚀剂,以主要化学成分为参照进行分类,主要包括有机和无机两类,缓蚀剂具有很强的适用性,能够有效控制金属的腐蚀性。同有机缓蚀剂比较,无机缓蚀剂在种类上较少,并且要想发挥效用,一定要在高浓度条件,在这当中铬酸盐缓蚀剂具有非常显著的缓蚀效果,在过去很长一段时间,使用非常广泛,但在环境保护方面,我国政府的管理力度不断加强,铬酸盐缓蚀剂慢慢从市场淡出。有机缓蚀剂有很多类型,主要有铵盐和季胺盐类缓蚀剂、杂环型缓蚀剂、咪唑啉类缓蚀剂等。

1.2阻垢、絮凝等化学试剂的现实应用

油田产生能够产生大量的污水,其中不少化学添加剂、天然的机械杂质等,会使得管线遭受腐蚀,或发生堵塞,要是对外排放势必会对环境造成一定的污染。但是在现阶段,处理油田污水的化学添加剂和天然杂质,已经开始广泛应用化学絮凝法,大多当做预处理技术同气浮法有效配合,发挥使用作用。絮凝剂成为了被经常使用的油田化学剂。现阶段絮凝剂已经有很多种类,具体涉及有机絮凝剂、无机絮凝剂、复合絮凝剂等三类。在这当中,使用有机高分子絮凝剂具有很多的优势,具体表现为能够较快获得处理,不需要太多的量,带来的污泥量不大等,絮凝剂在油田污水处理中显现出了重要的作用,其重要地位已经获得了认可。结垢通常是指在管线、储层、设备中形成的非常密实的,呈现出非正常溶解度的难溶或微溶盐类物质的垢。开发油气田,到达中期阶段与后期阶段后,在采油工艺上回注污水成为广泛应用的方式。就生产过程来说,受温度、压力等各种条件不断变化的影响,同时受水在热力学上缺乏稳定性,并且在化学上呈现出不相容性影响,通常会导致地面注水管线、地层、注水井筒出现结垢。现阶段,已经形成了多种油田污水的结垢控制技术:对不相容的水尽可能避免发生混合、对水的pH值加强控制、将成垢离子从水中清除、使用防垢剂、对物理条件控制好、磁防垢技术。将少量的防垢剂,加入水中实施化学防垢,这是应用比较多的一种方法。防垢机理是利用晶体畸变、螯合、分散等多种作用把垢粒、成垢离子在水中稳定保持,进而对结垢产生有效的阻止作用。

2结语

通过上面论述,可知处理油田污水,可以利用化学剂的方式有很多种,具体涉及缓蚀、杀菌、絮凝、除硫、阻垢等,具体应用应当结合采油污水具体处理流程,具体选用要依据注水、外排污水方面的要求。但选用化学试剂,需要严格遵照国际、国内、地方政府的环保要求与具体标准,防止发生二次污染。

油田化学论文范文第3篇

关键词: 防砂技术;化学防砂;固砂剂;热采稠油井;技术发展;辽河锦州油田;综述

锦州油田现生产区块主要有锦45 块、锦7 块、欢17 块、锦25 块、锦16 块等,在长期的开采过程中,油井出砂一直是制约油田正常生产的一个主要因素。据统计2000 年出砂井数873 口, 2005 年上升到1056 口。论文 这些区块呈现的特征是出砂的套变油井逐年增多,出砂粒径逐年变细,出砂量逐年增多。其中锦45 块和锦7 块由于成岩作用差,胶结疏松,油井出砂极为严重。机械防砂、压裂防砂、螺杆泵排砂等防排砂技术受井下工具的限制,均不适用于出细粉砂油井和套变油井防砂,而化学防砂具有其他防砂措施不可替代的优越性,具有固化强度高、有效期长、对地层伤害性小、施工简便的特点,所建立的人工井壁能有效地阻挡地层出砂,具有普遍性,能很好地解决各种油井防砂问题,是解决套变油井和出细粉砂油井防砂难题的有效方法。

1  化学防砂技术的发展历程

锦州油田已开发15 年,油井出砂一直是影响油田开发水平提高的主要因素之一,毕业论文 化学防砂技术的应用和发展在油田开发中起了至关重要的作用。1992~2005 年期间化学防砂技术的发展可分为四个阶段。

(1) 1992~1995 年,在稀油和稠油区块分别使用以长效黏土稳定剂为主的fsh2901 稀油固砂剂和以无机物为主的bg-1 高温固砂剂。

(2) 1996~1997 年,稠油井化学防砂技术有了新突破,先后开发并研制了含有有机成分的三氧固砂剂、高温泡沫树脂和改性呋喃树脂溶液防砂剂。

(3) 1998~2002 年,以具有溶解和溶合作用的氟硼酸综合防砂技术代替长效黏土稳定剂成为稀油井化学防砂技术的主流,以含有水泥添加剂的有机硅固砂剂代替了三氧固砂剂。

(4) 2003~2005 年,改性呋喃树脂防砂技术由于有效率较高和有效期较长,医学论文 成为化学防砂技术的主流,其余早期的化学防砂技术不再使用,同时lh-1 高强度固砂剂防砂技术通过了现场试验。

2  化学防砂技术的应用效果

2.1 fsh-901 稀油井固砂剂防砂技术

(1) 防砂机理 fsh-901 固砂剂主要成份为线性的高分子阳离子型聚合物n2胺甲基聚丙烯酰胺,这种聚合物中阳离子与黏土晶格中的阳离子发生交换作用,中和黏土表面的静电荷,消除黏土片层间的排斥力,使黏土呈吸缩状态,阻止黏土膨胀引起砂粒运移。由于与黏土发生交换的阳离子是连接成链状的,可在黏土颗粒表面形成强大的吸附膜,包裹黏土颗粒,使黏土颗粒与泥砂颗粒牢固地黏结在一起,又可防止其他阳离子的侵入和交换,达到固砂和防止油层出砂的目的。

(2) 应用效果 1992~1997 年,使用fsh-901稀油井固砂剂总计施工136 井次,有效107 井次,有效率78.7 %。

2.2 bg-1 高温固砂剂防砂技术

(1) 防砂机理 该高温固砂剂是以含钙的无机化合物为主体,加入有机硅化物及分散剂,经密闭表面喷涂工艺处理制得的白色粉末状固体颗粒。在快速搅拌下将该剂分散在水介质中,配制成微碱性的悬浮液,在注汽条件下挤入井内,其中的硅化物在井筒近井地带高温表面发生脱水反应,将地层砂牢固地结合在一起,从而达到固砂的目的。

(2) 应用效果 1992~1995 年,使用bg-1 高温固砂剂总计施工79 井次, 有效63 井次, 有效率79.7 %。

2.3  三氧固砂剂防砂技术

(1) 防砂机理 三氧固砂剂由粉状氢氧化钙、碳酸钙、甲基三乙氧基硅烷,二甲基二乙氧基硅烷、分散剂、助乳化剂及其他助剂组成。承载于氢氧化钙和碳酸钙上的乙氧基硅烷在高温条件下遇水分解,乙氧基变为硅醇基,硅醇基与砂粒表面的氢氧基( —oh) 之间和硅醇基相互之间发生脱水缩合反应,硅醇基与钙化合物之间也会发生某些反应,其结果是砂粒和钙化合物颗粒之间形成网状结构的有机硅大分子,使松散的砂粒胶结在一起。

(2) 应用效果 1996~1997 年,使用三氧固砂剂总计施工98 井次,有效81 井次,有效率82.7 %。

2.4  高温泡沫树脂防砂技术

(1) 防砂机理 当高温可发泡树脂液挤入地层后,一部分树脂液在砂粒之间吸附而形成胶结点,树脂固结后将地层砂固结;进入地层亏空处的另一部分树脂在发泡剂作用下发泡并形成固体泡沫挡砂层,起人工井壁的作用。这一技术是高温树脂固砂与固体泡沫人工井壁防砂的结合。

(2) 应用效果 1997 年,使用高温泡沫树脂总计施工4 井次,有效2 井次,有效率50 %。

2.5  改性呋喃树脂防砂技术

(1) 防砂机理 改性呋喃树脂防砂剂由改性呋喃树脂、固化剂、催化剂及抗高温老化剂、吸附剂及后处理剂组成,在紊流状态下易分散于水中,职称论文 不结团、不沉降。防砂剂在清水或污水携带下进入油井目的层段,分散并吸附在砂粒表面,在地层条件下固化,在套管外地层中形成不熔化不溶解的阻砂井壁,水则作为增孔剂使其具有一定的渗透率[1 ] 。这种防砂剂形成的人工井壁,抗压强度为5~15 mpa ,可阻挡粒径> 0106 mm的砂粒通过。

(2) 应用效果 1997~2005 年,使用改性呋喃树脂防砂剂总计施工99 井次,有效94 井次,有效率94.9 %。

2.6  氟硼酸综合防砂技术

(1) 防砂机理 氟硼酸可水解产生hf[2 ] ,即bf4- + h2o =bf3oh- + hfbf3oh- 阴离子可进一步依次水解成bf2 (oh) 2- 、bf(oh) 3- 、h3bo3 ,同时产生hf。各级水解生成的hf 与砂岩中的黏土和地层骨架矿物颗粒的反应为hf + al2sio16 (oh) 2 h2sif6 + alf3 + h2o与此同时,羟基氟硼酸和硼酸亦与地层矿物颗粒如高岭石反应,生成硼硅酸盐和硼酸盐。硼硅酸盐可将小片黏土溶合在一起,阻止其分解和运移,使氢氟酸进一步与地层骨架矿物反应。在这些反应中,黏土中的铝生成取决于f - 的某种氟铝酸盐络离子而溶解在溶液中。在矿物表面富集了硅和硼,在硅酸盐和硅细粒上则形成非晶质硅和硼硅玻璃的覆盖层,溶合成骨架,使颗粒运移受阻。

(2) 应用效果 1998~2002 年,使用氟硼酸综合防砂技术总计施工130 井次,有效106 井次,有效率81.5 %。

2.7 yl971 有机硅固砂剂防砂技术

(1) 防砂机理 该固砂剂能改变黏土表面的电荷性质,其中的主体成份聚合物还能与地层中的硅氧结构矿物(包括黏土中的硅氧结构矿物和砂砾中的sio2) 反应,形成牢固的化学键;同时在油层条件下固砂剂分子之间相互交联,形成牢固的网状结构,既稳定了胶结物,又固结了疏松砂粒。

(2) 应用效果 1998~2002 年,使用yl971 有机硅固砂剂总计施工89 井次,有效76 井次,有效率85.4 %。

2.8 lh-1 高强度固砂剂防砂技术

(1) 防砂机理 在高温下该固砂剂中的有机硅化物经水解、表面脱水,以硅氧键与地层砂结合,并在各种添加剂的共同作用下将地层砂紧密连接在一起,留学生论文形成具有一定渗透率和高强度的立体蜂窝网状结构滤砂层,阻止地层砂流入井筒。

(2) 应用效果 2005 年,使用lh21 高强度固砂剂总计施工11 井次,有效11 井次,有效率100 %。

3  现场施工中出现的问题

以上各种化学防砂技术在锦州油田开发的不同时期发挥了极其重要的作用,有力地保障了油田生产的正常运行。随着各个区块开发力度的加大及上产措施的实施,化学防砂主要面临以下几种状况。

3.1  出砂套变井逐年增加

据统计,随着锦州油田各采油区块递减幅度的加大,出砂油井数每年递增, 2000 年共有873 口,2005 年已增加到1056 口。其中出砂的套变油井数也逐年上升,2000 年为163 口,2005 年底已上升到316 口。出砂的套变油井如不及时采取防砂措施,套管变形将更加严重,甚至发生套管损坏、油井报废。虽然套管严重损坏的油井可以采取注灰、补层、侧钻等补救措施,但会大大增加采油成本。对于套变油井,最好在出砂初期便采用化学防砂法防治出砂。

3.2  长井段油井化学防砂的难度加大

进入油田开发中后期,锦州油田在布井上采取了井网加密策略,在油层开发上采取了几套层系合采措施,油井开发层系增多,油层厚度加大,井段加长,也加大了化学防砂的难度。有些油井由于井段长,层间差别大,笼统的化学防砂方式已不再适用,只能根据不同油层的地质状况、出砂量及出砂粒径,设计不同浓度、不同组成、不同药剂用量的合理的分层防砂方案,并利用井下工具来完成分层化学防砂措施。该技术正在逐步完善之中。

3.3  油井出砂粒径逐年变细

以锦45 块为例,根据463 个采集砂样的筛选分析结果,2000 年砂样平均粒度中值为01243 mm ,2005 年为01156 mm ,呈现逐年变细的趋势,出细粉砂油井逐渐增多。另外,在少数油井采集的砂样中,有大粒砂和近似泥浆的细粉砂,说明油层骨架已遭到破坏,如不及时采取防砂措施,将发生地层亏空严重、套管变形、破裂损坏的危险现象。

4  开发中后期化学防砂技术发展方向

4.1  开发新型常温固化、耐高温的化学防砂技术有一些出砂比较严重的套变的检泵油井,由于油层温度低,不能采用现有的化学防砂技术防砂。曾尝试使用常温环氧树脂防砂技术,由于固化强度低而被淘汰。目前锦州油田使用的改性呋喃树脂防砂技术和lh21 高强度固砂剂防砂技术,所用药剂都是高温固化类型的,不适用于常温检泵油井,有待开发常温固化、耐高温的化学防砂技术。

4.2  逐步完善配套分层防砂工艺

针对多层合采,井段加长的出砂油井,笼统防砂方法已不再适用,分层防砂是有效措施之一。目前的分层防砂技术应逐步完善各层系的设计方案、药剂的选用和施工方式方法,以适应这类油井防砂的需要。 参考文献:

[1 ] 兰艾芳,赵海龙,傅奎仕,等. 改性呋喃树脂固砂剂用于热采稠油井防砂[j ] . 油田化学,1998 :15 (3) :228 —232.

油田化学论文范文第4篇

━━×××先进事迹

年仅岁的室主任,已经在采油技术岗位上工作了个年头。年他毕业于石油学校油田化学专业,而后在研究所历任技术员、助理工程师、油化室副主任、团支部书记等职务,年开始担任室主任至今。

一、扎根油田,成为行业专才版权所有!

工作伊始,怀着扎根油田、建设油田的远大理想,在采油技术岗位上默默地奉献着自己的智慧和力量。年来,一直从事采油新工艺新技术的研究与推广应用工作,主持完成了项局级重大科技导向项目,并顺利通过了专家组织的验收;他作为项目负责人和技术主要参加人先后主持、参与了油井多级智能找堵水、化学堵水、小直径封隔器堵水,注水井调驱、调剖,油井防砂和油层解堵等主要科技项目的攻关与应用,近两年先后实施各类增产增效措施项井次,累计增产原油万吨、增产天然气万立方米,为油田的稳定开发做出了积极贡献。

随着油田的深入开发,大部分主力区块已进入“双高”开采期,如何整治“水患”、提高油田最终采收率已成为广大科技人员主攻的课题之一。年以来,身先士卒,把“稳油控水”作为自己的工作重心,他通过不断探索、创新,积极寻求和拓展油水井堵水技术新领域,先后研制并成功地应用暂堵和水泥-石灰进行油井堵水技术、中子寿命找水及智能找水技术、侧钻小井眼系列堵水技术,并在油井机械堵水上成功应用可验封封上采下管柱和双卡瓦封下采上管柱,使堵水成功率和有效率有了很大幅度提高,有效地控制了油井含水上升速度。近两年在口油井上实施了智能找堵水技术,共找出潜力层层米,累计增产原油吨,增产天然气万立方米,不但有效地解决了油田“高含水”问题,而且恢复了茨块的生产,盘活了现有储量资源。《小井眼侧钻井系列开采工艺技术》和《多级智能分层找水技术在老区油田挖潜应用研究》均荣获油田分公司技术创新三等奖。他提出的《油井智能找堵水使茨块焕发青春》建议,荣获××年度油田分公司金点子成果奖。

带头学知识、学业务,依靠过硬的技术和求真务实的精神,赢得了他人的信任和支持。两年多来,为了有效地提高茨⒊两个稠油区块的储量动用程度,凭着多年积累的工作经验,认真分析造成油层堵塞的原因、类型,研究堵塞机理,积极寻求对症下药的良方。他经过大量艰苦细致的工作,摸索出了不同井况、不同污染类型的不同解堵措施,针对大修、洗压井和措施作业施工中,因入井流体造成的油层堵塞,总结出可采用化学解堵技术;针对边部地层压力低、渗透率低的油层堵塞,总结出可采用复合压裂解堵技术;针对主体部位渗透率高、产能大的油层堵塞,总结出可采用小剂量化学吞吐技术。小剂量化学吞吐技术目前已成为茨⒊块稳产替代技术,该成果荣获油田分公司技术创新三等奖。他在抓好科技生产时不忘安全,始终把安全工作放在重中之重的位置。化验室是工艺研究所的重点要害部位,现在又是异地办公,给巡回检查工作增加了不小的难度,但他自觉坚持每周一、三、五的安全巡检制度,节假日期间加密检查,确保了重点要害部位的安全运行。同时,他完成了化学解堵、化学调剖、高能气体压裂、化学吞吐等四顶技术措施的安全作业票、示范工程、危害识别和风险评价的编制工作,并很好地落实到各项具体工作中去,为实现安全生产无事故奠定了坚实基础。

二、立足岗位,彰显党员本色

始终认为党员不能混为一般群众,要处处起模范带头作用。注水井弱凝胶、聚合物调驱和调剖工作,施工周期长、工作量大、施工要求高。为了高效、优质地完成这项工作,王桂杰在药剂的筛选和药液配比上,他充分利用现有的实验设备,进行水驱岩心封堵率试验、突破压力试验,通过大量的室内试验对所采用的配比数据等资料进行科学验证,详细了解和掌握各种药剂用量对措施效果的影响情况。做这样的室内试验少则十几次、多则上百次;在措施井点的选取上,他积极查询有关的油水井动态和静态资料,反复对比分析,从不放过一个影响措施效果的细小环节;在施工的设计和现场组织、指挥上,他更是严细认真,精益求精,不怕苦、不怕累,坚持靠前指挥,带领项目组人员在科尔沁油田连续奋战了十余天,确保了施工质量。问他累不累,他说,累,但无怨无悔。他主笔的《聚合物弱凝胶调驱技术的研究与应用》一文发表在《复杂油气田》第四期上。

一花独放不是春,百花齐放春满园。身为室党员责任区负责人,经常把自己的工作经验和体会与其他同事进行交流,指导他们如何优选措施井点、如何优化施工设计;主动与新员工结对子,带领他们深入施工现场,让他们了解和掌握措施作业施工过程中应注意的问题、出现问题时如何去处理;让他们带着问题跑现场,学会措施后的跟踪管理。几乎每个节假日,都能看见忙碌的身影,他天天查看全厂油水井生产动态,关注措施井复产后的生产变化,不断充实措施储备库内涵,为提高措施效果提供了第一手资料。“老老实实做人,踏踏实实做事”这是王桂杰的做人准则,他以自身的实际行动感染着身边的每一个人,带出了一个特别能吃苦、特别能攻关、特别能战斗的优秀党员责任区,该责任区在××年被油田分公司评为“优秀党员责任区”。版权所有!

油田化学论文范文第5篇

论文摘要:就目前中国对油田化学的定义来看,油田化学主要是指在石油勘探、钻取、运输等过程中所使用的化学方法和各种化学药剂,其中大多数药剂类属于精细的化学工艺产品。本文就将从油田化学的关键步骤入手,详细的介绍相关油田化学药剂在油田化学中的应用,同时也会简单的阐述油田化学产品的大致发展方向及前景。

油田化学是研究油田勘探、采集、钻井和原油运输过程中相关化学问题的科学,也是石油科学中最早发展的一门学科,是由采油化学、钻井化学和集输化学三部分组成,由这些组成部分就组成了油田化学的研究目标和方向。勘探、钻井、采油和原油集输虽然是不同的过程,但它们是相互联系的,所以油田化学的几个组成部分虽然都自己各自的发展方向,但是它们都是相互关联的。油田化学品在油田勘探、钻井、原油集输的过程占有绝对重要的地位,所以在油田化学发展的过程中,为了更好地更顺利地勘采石油,油田化学品的发展应是重中之重。

一、油田化学在各方面中的应用

1.钻井方面

在一般油田钻井的过程中钻进液的使用是最重要的,它是指在油田钻井过程中的以其能够满足钻井工作的需求的一切循环流体的总称。其中钻井液有携带和悬浮岩屑、冲洗井底(钻井液在钻头水眼处形成高速液流,可将钻井液与地层压力差压持在井底的岩屑冲起,起到快速清洗井底作用。)、稳定井壁、平衡地层压力(在钻进过程中通过不断调节钻井液密度,使液柱压力能够平衡地层压力,防止井塌和井喷等井下复杂情况发生。)、冷却和钻头、钻具、传递水动力(钻井液在钻头喷嘴处以极高流速冲击井底,提高了钻井速度和破岩效率。高压喷射钻井利用该原理,使高泵压主要分布在钻头处,提高射流对井底的冲击力和钻井速度。)、获取井下信息等这么一些功能。在整个应用过程中,对钻井液也有很多相关的要求,首先应与所钻遇油气层相配伍,满足保护油气层要求,有利于获取良好的岩样、岩芯和电测资料;其次钻井液应具有较好的抗温、抗盐、抗钙镁能力;接着钻井液应环保,减少对钻井人员及环境污染伤害;最后钻井液应具有良好的缓蚀防腐作用,减少对井下工具及地面装备的腐蚀。

2.采油方面

在采油过程中,最常使用的是表面活性剂、高分子化合物、酸化及酸液添加剂,其中常用的几种表面活性剂烷基磺酸钠(as)(有磺氯酰化法和磺氧化法两种方法合成)、烷基苯磺酸钠(abs)、span和tween型活性剂、聚醚型活性剂—高分子活性剂、多乙烯多胺型活性剂—ae、ap型活性剂,这些活性剂的作用主要是为了能在油田形成吸附界面膜,降低表面张力的物质,更好更方便地采集石油。油田采集中的酸化是决定油好坏的最重要的一步,酸化是用酸或潜在酸处理油田层,以恢复或增加油田层渗透率,实现油田井增产和注水井增注的一种新技术。酸化的分类主要有酸化分类:按油气层类型可分为碳酸岩油气层酸化和砂岩油气层酸化;按酸化工艺可分为基质酸化和压裂酸化;

按酸液组成和性能可分为常规酸酸化和缓速酸酸化。基质酸化:是指在低于岩石破裂压力的条件下,将酸液注入油气层,使之沿径向渗入油气层,溶解孔隙及喉道中的堵塞物。压裂酸化:简称酸压,是在足以压开油气层形成裂缝或张开油气层原有裂缝的压力下,对油气层挤酸的一种工艺。常规酸化:是指直接使用盐酸处理碳酸盐岩油气层或碳酸盐胶结的砂岩油气层和直接使用氢氟酸或土酸处理泥质胶结的砂岩油气层。缓速酸酸化:是指用缓速酸处理的油气层的酸化。缓速酸是指为了延缓酸与油气层岩石的反应速度,增加酸的有效作用距离而配制的酸。目前国内外使用的缓速酸主要有:自生酸、稠化酸、乳化酸、泡沫酸和化学缓速酸等。酸液添加剂主要有缓蚀剂 、铁离子稳定剂、表面活性剂、稠化剂。

3.原油的集输方面

原油在集输得过程中井壁结蜡会影响原油的产量,甚至会堵塞 油井,迫使油井停产。管线结蜡会使泵压升高,甚至使原油失去流动性,在管内冻结。决定原油流动性的因素为:粘度、粘度、屈服值(即在一定温度下,原油停输后,使原油重新流动所需要的最小压力(启动压力)。改善流动性可采取降粘、防蜡降凝及降低屈服值以及降阻的方法,而防蜡降凝又是改善流动性的关键。)

在地层的温度和压力下,蜡一般溶在原油中。随着油从井筒上升,系统的压力下降气体从原油中逸出,并发生膨胀,吸热,导致原油温度降低,同时由于气体会把原油中的轻组分带出一部分,使原油的溶蜡能力降低,石蜡结晶就从原油中析出,造成油管结蜡。原油与管壁间的温差造成输油管道中的结蜡。在现今油田化学技术中主要使用的是防蜡剂,利用防蜡剂的作用,改变石蜡的结晶形态。蜡晶改性剂的分子中要有与石蜡分子不同的链节,这种物质加入原油中可以改变石蜡结晶形态,使蜡不能聚集长大成网络结构,不易沉积,而易被油流带走。

4.水处理方面

油田污水主要是指从原油脱出的含油污水。处理油田污水目的污水一般都含油、盐、saa,且水温高,随便排放会造成环境污染,因此,一般采用污水回注。就目前看来,我国处理油田污水的化学方法主要是:除机杂方面是用凝聚或者加硫酸铝、聚合铝 、铁盐等加以沉聚。除油方面主要有自然重力除油(其原理是利用油水密度差,除油效果差,无法达到除油标准);斜板分离除油(斜板罐)增加分离设备工作表面积,缩短油粒上浮距离,提高分高效率“浅池理论”;凝聚与絮凝(混凝除油法)加凝聚剂、絮凝剂使油成絮团与水分离而除去。乳化油珠常常带负电,加入带正电的凝聚剂和絮凝剂,通过电中和作用使油珠变大,油珠上浮,达到除油的目的;

二、油田化学品的发展趋势

1.油田化学品的纳米材料的相关研究使得钻井液的胶体更加稳定,这种材料的研制也满足了油田开发所需的正电离子高和表面积很大的增粘剂的要求,现在的油田中所使用的化学品由纳米的材料制作的主要有:有机正电胶bps、正电mmh。

2.钻井液是油田化学的重要化学剂,最早的钻井液就是从天然的产物改良而来的,所以,现在对既廉价的既实用的改良的天然的聚合物钻井液的研制仍然显得非常重要,在实际的应用中,具有很潜在的应用前景。

3.综合水溶性聚合物疏水性的研究。该聚合物就是在原来的水溶性聚合物大分子上插入很少的疏水链而形成的一种新型聚合物。这种聚合物具有较强的疏水性。当聚合物的相关浓度超过临界的结合浓度时,就可以形成结合为主要结构的超级大分子结构,这样的结构就让该聚合物能够形成很好的增粘效果。

三、总结

油田化学的主要功能主要是更好地保证油田中钻井、原油的采集、污水的处理等方面的运作。本文直接从油田化学的化学品方面对油田中相关的方面的主要作用和效果作了详细的论述,解释了一些油田化学剂在使用过程中的应用原理,最后简单的概述了现今油田化学品的发展趋势,相信本文对我国油田的发展有所裨益。

参考文献:

[1]刘汝山.油田化学品在钻井中的应用及发展趋势[j].中国工程科学,2009,(05)

油田化学论文范文第6篇

[关键词]石油工程 课程 教学 改革 探索

前言

中国文化最高深意之所在,在于“中国人所谓通天人合内外,亦可谓即是自然与人文之会合”[1]。中国儒家好言人道,即人文,缘于儒家经典《周易》之“观乎人文,以化成天下”。现在我国所提倡的“以人为本”的科学发展观,可谓与我国传统学说是一脉相承的。教学必须以人为本,对于自然科学及工程技术领域的教学,在强调理论的同时,除了要与实践相结合外,还要与人文会合。作者从事高校教学和科研工作二十多年,恰逢盛世,有幸参与学样的教改研究及“大学生创新性实验”。现以曾讲授过的石油工程专业课《油田化学》、《钻井液工艺原理》及其专业基础课《胶体与表面化学》等课程为例,结合相关课程以及目前已完成的“大学生创新性实验”以及教学改革项目,探索高校专业课及专业基础课的教改思路。

一、专业及专业基础课程

《油田化学》是石油工程的专业课程之一,是研究油田钻井、完井、采油、注水、提高采收率及原油集输等过程中的化学问题的科学。油田化学其实由钻井化学、采油化学和集输化学三部分组成,以无机化学、有机化学、物理化学、胶体化学、表面化学、高分子化学等基础化学为理论基础,通过各种类型的油田化学剂来解决油气钻进过程中遇到的复杂问题,改造油层及油水井,改善原油在管道中流动状况,以及分离油气水,提供高品质原油,减少油田采出水对环境的污染。虽然这三个部分是不同的体系和过程,十分复杂,并且有各自的发展方向,但是它们又是相互关联的,绝大多数体系属于或涉及到胶体分散体系(属于纳米技术的范畴)。

《大学》八条目,以格物致知为先。朱子《大学格物补传》有,因其已知之理而益穷之。虽然石油工程本科生开设了《胶体与表面化学》等基础课,但实际使用的教材中,胶体理论知识部分中所讲述纳米材料较少,内容较少,且与实际结合得不够,讲授时安排的学时也很少。其实自从进入21世纪以来,纳米技术日新月异,已经影响到我们日常生活的方方面面。因此,我们追踪了相关学科在纳米技术方面的研究热点及其发展方向,补充讲稿,完善教案。尽量做到理论联系实际,培养学生们的学习兴趣,提高他们的学习积极性。

二、纳米技术

纳米是长度计量单位,1纳米是1米的十亿分之一,相当于10个氢原子一个挨一个排列起来的长度。纳米材料涉及凝聚态物理、化学、材料和生物等领域,被公认为21世纪重点发展的新型材料之一。纳米材料现已发展到人工组装合成有纳米结构的材料。

纳米技术在油田化学中经常用于钻井液完井液的暂堵剂以保护油气层,在油田采出水处理中可以利用纳米材料的光催化作用,将采油污水中的油和高分子进行光催化和光降解,使其达到回注地层及外排的水质要求。利用纳米技术甚至可以从水和空气中清除细微污染物,从而提供更清洁的环境和更高质量的水。

三、教改探索

(一)教学探索

作者将自己平时积累的学习及科研经验,应用到不同层次的教学中。在本科教学中,先侧重基础知识讲解,然后再讲授胶体的各种性质。在给硕士生讲授《现代钻井液技术》以及给博士生讲授《高等胶体化学》时,作者也将纳米技术等先进技术引入进来。针对学生们将来的工作,要求学生了解各油田的情况,使每一位学生能更快更好地了解未来的工作。

在本科生教学过程,针对纳米材料的特性引入学生感兴趣的话题,从而提高学生们的学习兴趣。例如,金红石型纳米二氧化钛可用作涂料,涂层粗糙度小,表面光滑细腻;而锐钛矿型纳米二氧化钛可以防紫外线,可用在遮阳伞的防紫辐射。女生们比较感兴趣的话题是引入纳米材料的化妆品,有同学提到互联网上的天价纳米金护肤品的广告。作者在讲解到《胶体化学》中溶胶的光学性质时,以多媒体的形式向学生进行展示金溶胶的颜色。金溶胶粒子逐渐减小时所对应的颜色从红色到蓝色,其实可以呈现出不同的颜色;而金属银在50~60纳米时,也可以呈现黄色。学生们看了PPT后一目了然,除了不会再受不实广告宣传影响外,对本课程的学习更加投入了。此后提问的学生多了,学习的积极性得到普遍提高,学生们的期末考试成绩普遍好于往届。对硕士生及博士生的要求则要求更高一些,除了要求他们对日常生活中所涉及的纳米技术有所了解外,还要求他们能够结合专业知识,研制出可用于石油工程专业领域的纳米材料。

在针对来自现场的学生进行培训时,作者则是与学生多互动,既了解了各油田的研究现状,又针对一些具体问题提供参考意见。例如,在讲解部分黏土矿物对采油工程的影响时,特别提到在深部地层的油层有时会存在绿泥石,而绿泥石中可能有一定含量的铁元素,在进行强化采油时,不适宜采用酸化作业来提高原油采收率。一些培训的同学曾在某油田承担过两项酸化作业,但在施工后却发现油井产量非但没有上升,反而下降了。经学习后发现,就是由于未进行黏土矿物的组成分析。

(二)创新探索

在“大学生创新性实验”中,作者与本科生一起完成了“钻井液用超细颗粒的研制”。在近一年的研究过程中,本着“学不厌,教不倦”的精神,不以师自居,鼓励学生多动手进行实际操作的同时检索文献。用孔子的五步学习法启发学生:博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之[2]。与研究生们一起研制出了多种钻井液用超细颗粒,并获得黑龙江省石油学会优秀论文三等奖。在学校的教改项目中,作者还与其他师生一起共同学习和共同实践,圆满完成了工作任务。

四、结论

钱穆先生曾说:教与学平等,共一业。师与弟子亦平等,共一生命。教者学者在其全人生中交融为一,始得谓之是教育[1]。作者一直认同钱穆先生的“能于教者中得一学者,则成为一不寻常之师。终其身惟有一大事业斯曰学”。孔子也说过:后生可畏,焉知来者之不如今。我等虽是教者,但应以学生为本,同时也以学习为终生职业。

[参考文献]

[1]钱穆.现代中国学术论衡.第二版.北京:三联书店.2005年.p38-60.

[2]游正伦.教学论.北京:教育科学出版社.1982年.p2.

油田化学论文范文第7篇

[论文摘要]:目前,微生物采油技术引起了微生物学界、石油工业界、石油地质界和地球化学界等相关学科的广泛兴趣和关注。详细介绍微生物采油技术概况,明确分析微生物采油技术概况机理,并探讨其发展方向。

微生物原油采收率技术(microbialenhanancedoilrecovery,MEOR)

是利用微生物在油藏中的有益活动,微生物代谢作用及代谢产物作用于油藏残余油,并对原油/岩石/水界面性质的作用,改善原油的流动性,增加低渗透带的渗透率,提高采收率的一项高新生物技术。该项技术的关键是注入的微生物菌种能否在地层条件下生长繁殖和代谢产物能否有效地改善原油的流动性质及液固界面性质。与其它提高采收率技术相比,该技术具有适用范围广、操作简便、投资少、见效快、无污染地层和环境等优点。

一、微生物采油技术概况

1926年,美国科学家Mr.Beckman提出了细菌采油的设想。1946年Zobeu研究了厌氧的硫酸盐还原菌从砂体中释放原油的机理,获得微生物采油第一专利。I.D.shtum(前苏联)及其它国家等学者也分别作了大量的创新性工作,奠定了微生物采油的基础。美国的Coty等人首次进行了微生物采油的矿物试验。马来西亚应用微生物采油技术在Bokor油田做先导性矿物试验,采油量增加了47%。2002年至2003年,我国张卫艳等在文明寨油田进行了微生物矿场应用,累计增产原油1695t,累计少产水1943t,有效期达10个月。

美国和俄罗斯在微生物驱油研究和应用方面,处于世界领先地位。美国有1000多口井正在利用微生物采油技术增加油田产量,微生物采油项目在降低产水量和增加采油量方面取得了成功。1985年至1994年,俄罗斯在鞑靼、西西伯利亚、阿塞拜疆油田激活本源微生物,共增产原油13.49x10t,产量增加了10~46%。1988年至1996年,俄罗斯在11个油田44

个注水井组应用本源微生物驱油技术,共增产21x10t。

20世纪60年代我国开始对微生物采油技术进行研究,但发展缓慢。80年代末,大庆油田率先进行了两口井的微生物地下发酵试验(30℃)。大港、胜利、长庆、辽河、新疆等油田与美国Micro~Bac公司合作,分别进行了单井吞吐试验。1994年开始,大港油田与南开大学合作,成功培育了一系列采油微生物,该微生物以原油和无机盐为营养,具有降低蜡质和胶质含量功能,并在菌种选育与评价、菌剂产品的生产、矿场应用设计施工与检测等诸方面取得了成绩。1996年以来,吉林油田与13本石油公司合作,探究了微生物采油技术在扶余油田东189站的29口井进行的吞吐试验,21口井见效,见效率达70%。2000年底,大庆油田采油厂引进了美国NPC公司的耐高温菌种,在Y一16井组进行了耐高温微生物驱油提高采收率研究和现场试验,结果表明,采收率达43.41%,增加可采储量1.81×10t,施工后当年增油615.5t。胜利油田罗801区块外源微生物驱油技术现场试验提高采收率2.66%。

二、微生物采油技术机理

(一)微生物采油技术与油田化学剂

在大庆油田开发的各个阶段都会使用不同性质的化学剂,现以大庆油田为例。当大量化学剂进入油藏后,将发生物理变化和化学变化,对微生物采油过程可能产生不同的影响。化学剂既可引起微生物生存环境(渗透压、氧化还原电位、pH值)的改变,又可直接改变生物的生理(呼吸作用、蛋白质、核酸及影响微生物生长的大分子物质的合成)以及影响微生物细胞壁的功能,从而影响微生物的生长,降低采收率。

(二)微生物驱油机理

因为,微生物提高原油采收率作用涉及到复杂的生物、化学和物理过程,除了具有化学驱提高原油采收率的机理外,微生物生命活动本身也具有提高采收率机理。虽然目前的研究不断深入,但仍然无法对微生物采油技术各个细节进行量化描述,据分析,主要包括以下几个方面:

1.原油乳化机理。微生物的代谢产物表面活性剂、有机酸及其它有机溶剂,能降低岩石一油一水系统的界面张力,形成油一水乳状液(水包油),并可以改变岩石表面润湿性、降低原油相对渗透率和粘度,使不可动原油随注入水一起流动[1引。有机酸能溶解岩石基质,提高孔隙度和渗透率,增加原油的流动性,并与钙质岩石产生二氧化碳,提高渗透率。其它溶剂能溶解孔隙中的原油,降低原油粘度。

2.微生物调剖增油机理。微生物代谢生成的生物聚合物与菌体一起形成微生物堵塞,堵塞高渗透层,调整吸水剖面,增大水驱扫油效率,降低水油比,起到宏观和微观的调剖作用,可以有选择地进行封堵,改变水的流向,达到提高采收率的效果。在较大多孔隙中,微生物易增殖,生长繁殖的菌体和代谢物与重金属形成沉淀物,具有高效堵塞作用。

3.生物气增油机理。代谢产生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等气体,可以提高地层压力,并有效地融入原油中,形成气泡膜,降低原油粘度,并使原油膨胀,带动原油流动,还可以溶解岩石,挤出原油,提高渗透率。

4.中间代谢产物的作用。微生物及中间代谢产物如酶等,可以将石油中长链饱和烃分解为短链烃,降低原油的粘度,并可裂解石蜡,减少石蜡沉积,增加原油的流动性。脱硫脱氮细菌使原油中的硫、氮脱出,降低油水界面张力,改善原油的流动性。

5.界面效应。微生物粘附到岩石表面上而生成沉积膜,改善岩石孔隙壁面的表面性质,使岩石表面附着的油膜更容易脱落,并有利于细菌在孔隙中成活与延伸,扩大驱油面积,提高采收率。

(三)理论研究

1.国内外的数学模型。20世界80年代末,国外的Islam、Zhang和Chang等建立了微生物采油的数学模型并开展了相应的数值模拟研究。Zhang模型优于Islam模型在于可描述微生物在地层中的活动,却难于现场模拟。Chang模型是三维三相五组分,能描述微生物在地层中的行为,不能描述在油藏中的增产机理。

2.物理模拟。物理模拟研究基本上是应用化学驱的物理模型试验装置及试验过程。微生物驱油模型的核心是岩心管部分,其长度影响微生物的生长繁殖。应建立大型岩心模型,使微生物充分繁殖,便于分析研究微生物的驱油效果。通过物理模拟研究微生物驱油法,可获得微生物在岩心中的推进速度及浓度变化,对岩心渗透率的影响等信息。

(四)源微生物的采油工艺

国内油田(大庆等)已进人高含水开发期,是采用内源微生物驱油还是采用外源微生物驱油,要根据具体油藏内的微生物群落进行分析。若具体油藏中内存在有益微生物驱油的微生物群落,宜采用内源微生物驱油工艺,这是目前国内致力于运用最新微生物采油技术。

三、结语

综上所述,在我国油田中,特别是大庆油田,在微生物采油技术具有提高采收率的效果,对大多数的油藏都能充分发挥微生物采油的优势。制约微生物采油技术的主要因素在于油藏中微生物群落结构、现场试验工艺及物理模拟实验的局限性。外源菌种的选育和评价指标、特性,微生物的研究、菌液的生产和矿场试验等方面还需深化。

参考文献:

[1]冯庆贤、郭海莉、倪方天,本源微生物驱油技术研究与应用EJ].特种油气藏,2001,18(5):8486.

油田化学论文范文第8篇

[论文摘要]:目前,微生物采油技术引起了微生物学界、石油工业界、石油地质界和地球化学界等相关学科的广泛兴趣和关注。详细介绍微生物采油技术概况,明确分析微生物采油技术概况机理,并探讨其发展方向。

微生物原油采收率技术(microbialenhanancedoilrecovery,MEOR)

是利用微生物在油藏中的有益活动,微生物代谢作用及代谢产物作用于油藏残余油,并对原油/岩石/水界面性质的作用,改善原油的流动性,增加低渗透带的渗透率,提高采收率的一项高新生物技术。该项技术的关键是注入的微生物菌种能否在地层条件下生长繁殖和代谢产物能否有效地改善原油的流动性质及液固界面性质。与其它提高采收率技术相比,该技术具有适用范围广、操作简便、投资少、见效快、无污染地层和环境等优点。

一、微生物采油技术概况

1926年,美国科学家Mr.Beckman提出了细菌采油的设想。1946年Zobeu研究了厌氧的硫酸盐还原菌从砂体中释放原油的机理,获得微生物采油第一专利。I.D.shtum(前苏联)及其它国家等学者也分别作了大量的创新性工作,奠定了微生物采油的基础。美国的Coty等人首次进行了微生物采油的矿物试验。马来西亚应用微生物采油技术在Bokor油田做先导性矿物试验,采油量增加了47%。2002年至2003年,我国张卫艳等在文明寨油田进行了微生物矿场应用,累计增产原油1695t,累计少产水1943t,有效期达10个月。

美国和俄罗斯在微生物驱油研究和应用方面,处于世界领先地位。美国有1000多口井正在利用微生物采油技术增加油田产量,微生物采油项目在降低产水量和增加采油量方面取得了成功。1985年至1994年,俄罗斯在鞑靼、西西伯利亚、阿塞拜疆油田激活本源微生物,共增产原油13.49x10t,产量增加了10~46%。1988年至1996年,俄罗斯在11个油田44

个注水井组应用本源微生物驱油技术,共增产21x10t。

20世纪60年代我国开始对微生物采油技术进行研究,但发展缓慢。80年代末,大庆油田率先进行了两口井的微生物地下发酵试验(30℃)。大港、胜利、长庆、辽河、新疆等油田与美国Micro~Bac公司合作,分别进行了单井吞吐试验。1994年开始,大港油田与南开大学合作,成功培育了一系列采油微生物,该微生物以原油和无机盐为营养,具有降低蜡质和胶质含量功能,并在菌种选育与评价、菌剂产品的生产、矿场应用设计施工与检测等诸方面取得了成绩。1996年以来,吉林油田与13本石油公司合作,探究了微生物采油技术在扶余油田东189站的29口井进行的吞吐试验,21口井见效,见效率达70%。2000年底,大庆油田采油厂引进了美国NPC公司的耐高温菌种,在Y一16井组进行了耐高温微生物驱油提高采收率研究和现场试验,结果表明,采收率达43.41%,增加可采储量1.81×10t,施工后当年增油615.5t。胜利油田罗801区块外源微生物驱油技术现场试验提高采收率2.66%。

二、微生物采油技术机理

(一)微生物采油技术与油田化学剂

在大庆油田开发的各个阶段都会使用不同性质的化学剂,现以大庆油田为例。当大量化学剂进入油藏后,将发生物理变化和化学变化,对微生物采油过程可能产生不同的影响。化学剂既可引起微生物生存环境(渗透压、氧化还原电位、pH值)的改变,又可直接改变生物的生理(呼吸作用、蛋白质、核酸及影响微生物生长的大分子物质的合成)以及影响微生物细胞壁的功能,从而影响微生物的生长,降低采收率。

(二)微生物驱油机理

因为,微生物提高原油采收率作用涉及到复杂的生物、化学和物理过程,除了具有化学驱提高原油采收率的机理外,微生物生命活动本身也具有提高采收率机理。虽然目前的研究不断深入,但仍然无法对微生物采油技术各个细节进行量化描述,据分析,主要包括以下几个方面:

1.原油乳化机理。微生物的代谢产物表面活性剂、有机酸及其它有机溶剂,能降低岩石一油一水系统的界面张力,形成油一水乳状液(水包油),并可以改变岩石表面润湿性、降低原油相对渗透率和粘度,使不可动原油随注入水一起流动[1引。有机酸能溶解岩石基质,提高孔隙度和渗透率,增加原油的流动性,并与钙质岩石产生二氧化碳,提高渗透率。其它溶剂能溶解孔隙中的原油,降低原油粘度。

2.微生物调剖增油机理。微生物代谢生成的生物聚合物与菌体一起形成微生物堵塞,堵塞高渗透层,调整吸水剖面,增大水驱扫油效率,降低水油比,起到宏观和微观的调剖作用,可以有选择地进行封堵,改变水的流向,达到提高采收率的效果。在较大多孔隙中,微生物易增殖,生长繁殖的菌体和代谢物与重金属形成沉淀物,具有高效堵塞作用。

3.生物气增油机理。代谢产生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等气体,可以提高地层压力,并有效地融入原油中,形成气泡膜,降低原油粘度,并使原油膨胀,带动原油流动,还可以溶解岩石,挤出原油,提高渗透率。

4.中间代谢产物的作用。微生物及中间代谢产物如酶等,可以将石油中长链饱和烃分解为短链烃,降低原油的粘度,并可裂解石蜡,减少石蜡沉积,增加原油的流动性。脱硫脱氮细菌使原油中的硫、氮脱出,降低油水界面张力,改善原油的流动性。

5.界面效应。微生物粘附到岩石表面上而生成沉积膜,改善岩石孔隙壁面的表面性质,使岩石表面附着的油膜更容易脱落,并有利于细菌在孔隙中成活与延伸,扩大驱油面积,提高采收率。

(三)理论研究

1.国内外的数学模型。20世界80年代末,国外的Islam、Zhang和Chang等建立了微生物采油的数学模型并开展了相应的数值模拟研究。Zhang模型优于Islam模型在于可描述微生物在地层中的活动,却难于现场模拟。Chang模型是三维三相五组分,能描述微生物在地层中的行为,不能描述在油藏中的增产机理。

2.物理模拟。物理模拟研究基本上是应用化学驱的物理模型试验装置及试验过程。微生物驱油模型的核心是岩心管部分,其长度影响微生物的生长繁殖。应建立大型岩心模型,使微生物充分繁殖,便于分析研究微生物的驱油效果。通过物理模拟研究微生物驱油法,可获得微生物在岩心中的推进速度及浓度变化,对岩心渗透率的影响等信息。

(四)源微生物的采油工艺

国内油田(大庆等)已进人高含水开发期,是采用内源微生物驱油还是采用外源微生物驱油,要根据具体油藏内的微生物群落进行分析。若具体油藏中内存在有益微生物驱油的微生物群落,宜采用内源微生物驱油工艺,这是目前国内致力于运用最新微生物采油技术。

三、结语

综上所述,在我国油田中,特别是大庆油田,在微生物采油技术具有提高采收率的效果,对大多数的油藏都能充分发挥微生物采油的优势。制约微生物采油技术的主要因素在于油藏中微生物群落结构、现场试验工艺及物理模拟实验的局限性。外源菌种的选育和评价指标、特性,微生物的研究、菌液的生产和矿场试验等方面还需深化。

参考文献:

[1]冯庆贤、郭海莉、倪方天,本源微生物驱油技术研究与应用EJ].特种油气藏,2001,18(5):8486.

油田化学论文范文第9篇

记者(以下简称记):非常感谢您能接受我们的采访,我们刚采访了张景廉先生,张先生向我们推荐您,说您很早就在做有关无机成气的研究,一直坚持到现在。我们想请您深入谈一下有关“石油无机成因论”的一些观点。

王先彬研究员(以下简称王):关于石油的非生物成因问题,已经争论了一百多年了。到目前为止,可以这么说,人类所发掘的油气多跟有机成因论有关。从人类开发利用能源资源的发展史来看,人类最原始的能源资源是木柴,这是人类的第一个能源时代。随着科学技术发展和蒸汽机的出现,需要有更大的能量供给,于是人类就开始使用煤,这是人类的第二个能源时代。随着内燃机的出现,需要液体燃料,人类又开始使用石油,从而进入了第三个能源时代。当然,一直到现在,人类的能源结构始终不是单一的。边远贫穷的农村、山区里边照样烧木柴。

按照现在的说法,以目前的石油勘探技术、理论、观念,在本世纪后期,常规石油就走到顶了,没了。但这个“没了”,也不是个绝对的概念。为什么呢?因为有些地方按照原来的勘探技术还没有去找,随着勘探程度的增加,又有可能会发掘新的石油资源。但不管怎样,似乎现在大家都认可,常规石油已经快走到尽头了。那么下面怎么办?石油完了以后,怎么办?在这种背景下,既然常规有机成因说快走到头了,那么无机成因说的观点自然会引起人们的强烈关注。

要我来看,人对能源的问题,不是没有出路的。随着的科学技术发展、观念的转变,人类必然会找到未来所需要的能源资源。但是这个转变,是个漫长而艰辛的过程。上世纪二、三十年代,西方学者认为中国是贫油的。为什么贫油?因为国外大量的石油出在中、新生代海相碳酸盐岩地层中,但中国以古生代为主的海相地层,时代老、有机质含量低、热演化程度高,难以形成巨型油藏。我国老一辈科学家们,从玉门开始,经过长期艰苦卓绝的努力,提出了“陆相生油理论”。指出,不仅海相地层可以生油,陆相地层也可以生油。大庆油田的发现,更表明陆相地层不仅能形成油田,还能形成大油田。经几代人不懈努力奋斗,提出和发展的“中国陆相生油理论”,指引了中国石油工业勘探开发的前进方向。陆相石油理论打破了“中国贫油”的谬论,支撑了中国石油工业五十多年的飞跃发展。

回过头来,我们再看看中国古生代海相油气问题。如果说,中国海相地层难以形成大油田,哪么能否形成大气田呢?

中国海相碳酸盐岩的油气资源前景,一直是人们普遍关注的热点和难点问题。它直接影响着我国油气勘探的战略部署和勘探投入。迄今我国油气资源开发主要集中在埋藏较浅的陆相地层中。后备资源严重不足。世界范围内,诸多大油气田均产于中、新生代的海相碳酸盐岩中。但问题在于中、新生代时期,中国大陆经受了强烈的构造运动,形成了极为复杂的地质格局,对油气的形成、演化和分布产生了巨大的影响。

天然气的特殊物理化学性质、多种成因类型和来源,使得它与石油既有一定的联系,但其生、运、聚、保又与石油存在巨大的差异。从天然气的特殊性质的角度,研究海相碳酸盐岩的成气机制(而不是成油机制)和运移、聚集特征,或许会使我们对我国碳酸盐岩有新的认识。中国高演化的海相碳酸盐岩地区,应以寻找天然气为主要勘探方向。普光和塔河大气田的发现,为此提供了强有力的证据。由于观念、理念的转变,我们的天然气产量提高了,占的比重越来越大,大家都在用啊!

我们再来谈谈非常规油气资源。应该说“常规”和“非常规”是一个相对的概念。按现行理论、勘探开发技术和工艺,可大规模生产的就是常规。非常规油气则是指,尚缺乏坚实的理论基础,或缺乏成熟的勘探技术和工艺途径,尚不能大规模生产,但又显示了巨大资源前景的油气资源。比如,深层天然气、煤层气、致密岩气、水溶气、天然气水合物,以及非生物成因天然气等。当前,被世人称之为“页岩气革命”的页岩气勘探开发问题,也引起广泛的关注和兴趣。页岩气开采的确使美国能源结构发生了巨变。但是,能否在世界其他地区复制,尚存在很大疑问。中国页岩气赋存的地质条件与美国大相径庭。现行资源潜力调查和评价精准度改善,开发工艺技术水平效率的提高,以及减少大量水资源消耗、相应的环境安全和开采成本等,均是需冷静思考和认真研究、解决的关键科学技术问题。

人们常谈到氢气是清洁、高效、无污染的能源(氢气燃烧释放大量能量,仅产生水)。就此而言,氢气可作为能源。但在自然界能否形成独立的能源资源,却又是另一回事。自然界氢气含量极低,不可能聚集成为资源。如果认为自然界存在巨量的水就是氢气资源,这在概念上是非常错误的。因为从水制氢必须消耗大量的其它能源,比如,太阳能、核能、电能、天然气等能源。因此,确切地说氢气不是能源资源,而仅仅是能量载体。现今,氢气用做能源必然以消耗其它能源为代价,人类进入氢能源时代尚为时过早。“氢燃料电池”出现固然可减小城市大气污染,但不能减少制氢所消耗的能源和可能污物排放问题。世界上从来就没有免费午餐。

记:那您觉得氢动力汽车有可能成为一代产品吗?

王:氢动力是可以的,问题是怎么制氢。城市里面开出几辆氢动力汽车很时髦,看起来也挺好的。但这种情况下,你就得消耗别的地方的能源资源,消耗别的地方的环境质量,来得到你所谓的城市发展、清洁。

记:我觉得您有很强的怀疑精神,您的学问做得有点老子说的“恍兮惚兮”的感觉,不确定性非常大。

王:人类认知自然过程本来就是从无知到有知,由不确定趋向于较确定。

记:从科学原理、科学实验上讲,您对石油无机成油论是持赞成态度呢还是否定态度?

王:早在20世纪70年代初期,我就开始关注、思考“非生物成因烷烃理论”,相继开展了有关非生物成因天然气的野外考察、实验室分析测试和理论研究,积累了较丰富的基础资料,至今已40多年了。

记:对非生物成因油气这一重大科学问题,您是如何开展科学研究工作的呢?

王:根据对“原始非生物成因烷烃理论”的基本认识和理解,以及由此而拓展的相关地球科学问题开展了大量的研究工作。比如,太阳系形成演化和地球原始(前生命)有机质的特征、丰度和演化;地球深部甲烷等烃类的热力学稳定性;地幔流体(气体)的化学组成和氧化-还原特征;地球内部高温、高压和不同氧逸度条件下C-H-O流体体系的组成与演化;地幔脱气作用与地壳烷烃的赋存状态、运移和聚集特征等诸多科学问题。

记:您这项研究至少可以证明有一部分天然气是无机成因的?

王:是的。世界众多地区的观察结果(包括我们的结果)表明,非生物成因烷烃气体广泛存在于众多地质环境中,但能否形成有商业价值的天然气藏,是广泛关注和引发争论的焦点。我们同大庆油田的郭占谦教授自上世纪90年代开始,并持续至今的合作研究成果,表明非生物成因烷烃能够聚集形成商业天然气藏。可以说,中国松辽盆地非生物成因天然气藏的发现和确证,为研究和寻找非生物成因天然气资源,提供了一个典型实例。

记:天然气的无机成因说我看学术界好像基本上达成共识了。

王:非生物成因石油和天然气能否成为油气资源,这是世界学术界和油气勘探部门争论逾百年的科学难题。要达成“共识”,尚为时过早,也许会永远如此。不过虽争论不休,但也不断取得了诸多重要进展,对此理论的关注已波及诸多学科领域。

记:您觉得什么原因导致在勘探开发这个实践中,对非生物成因油气学说重视不够?

王:事实上对有机成因论的不断深入研究亦重视不够。如,我们前面所谈及的非常规天然气(深层天然气、煤层气、致密岩气、水溶气、天然气水合物等)。

记:您在中科院兰州地质所工作,这个所原来的主要研究方向是什么?

王:早年主要研究陆相生油理论及其在勘探实践中的应用,上个世纪60年代至今主要研究天然气成因理论及其在勘探实践中的应用。

记:那你们跟油田联系应该非常紧密了?

王:是的。通过与油田合作,承担他们的科研和勘探任务,我们与诸多油田建立了长期密切的合作关系。

记:我看过您的简历,您当过这个所的所长,在您当所长期间,在您力所能及的范围之内,对改变科学研究方向、目的和风气能起多大作用?

王:可以说是无能为力。因为涉及传统观念和理论的强有力约束,也涉及科研任务、科研经费、甚至科研人员升职、工资、就业等社会环境因素的制约。

就非生物成因气研究而言,探索性太强、争论太大,让学生介入的风险自然就很大,因此,我基本不让他们参与其中。仅让他们知道我在干什么,或参与野外考察采样,做些实验分析等。

我的学生进来后,我首先要考虑的是他们自身的兴趣和爱好,特别是毕业后的就业问题。在这种背景下,帮助他们选择和确定研究方向和选题,通常是给他们半年左右的时间查阅国内外文献,根据选题写出综合评述报告和研究方案。要求他们不要罗列文献,而是要有自己的观点,凝练出学位论文要解决的科学问题。这样一来他们对自己如何完成学位论文已心中有数,他们所了解和掌握的相关知识已远胜于我。在完成学位论文中,他们既有兴趣又有信心,我也乐得轻松、省事。

记:那您的学生当中有人接受您的无机成因气的理论吗?

王:当然有,而且也取得了优秀的研究成果。比如,太阳星云条件和地球深部高温高压条件下的费-托反应研究、地幔气体地球化学研究和火山地热区温泉气体地球化学研究等。这些成果为研究非生物气提供了有力的地球化学证据,也为拓展气体地球化学研究领域做了有益的贡献。多数是他们不反对,但不一定赞成,毕竟我是老师嘛。因为风险太大,可能干了一辈子白干了,没有人认可你。

记:这个太功利了吧。

油田化学论文范文第10篇

《石油化工高等学校学报》(CN:21-1345/TE)是一本有较高学术价值的大型双月刊,自创刊以来,选题新奇而不失报道广度,服务大众而不失理论高度。颇受业界和广大读者的关注和好评。

《石油化工高等学校学报》主要报道石油化工、化工机械、石油工程、地质勘探、油田化学、油气储运等学术性研究成果以及已取得社会和经济效益的应用性研究成果、国家重点研究项目成果、国家自然科学基金和省部科研基金项目的论文以及专家学者的高水平学术论文等内容。

上一篇:化学分析论文范文 下一篇:化学职称论文范文