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第一篇:燕山石化实习报告
XXX大学
XXX专业
燕山石化实习报告
班级:
姓名:
学号:
年 月 日
实习的前一周我们进行了装置的参观实习,我们参观的地点主要在燕化二厂,冒着炎炎烈日,身穿着迷彩服,天气再热也挡不住我们学习新知识的热情,就这样我们完成了实习的第一部分任务,参观的内容主要如下:
聚丙烯的生产流程
首先,师傅在带我们去现场实习之前,对我们进行了关于安全的知识,授课的老师用声情并茂的方式,生动地让我们懂得了一些安全方面的知识,也懂得了一些实习期间要遵守的规则和纪律。
其次,老师给我们播放了一段教学片,主要围绕近期全国各地的石化企业发生的典型事故事例,教学片中对每个事故从根本原因和主要原因等几个方面进行剖析,我们都很认真地学习片子里面的东西,从中理解到,事故的背后不仅仅是企业的利润的丢失,更是生命财产安全的罪魁祸首,看着每次事故几乎都有人出事,使我们心中对责任和安全有了更深的理解。最后,在了解了一些基本的规则和安全意识后,接下来的两三天的时间我们对聚丙烯的生产流程进行了参观,由于当时在施工和安全因素我们只是对现场的一些仪器装置进行了基本的了解,因此对现场的一些装置和一些仪表有了一定的认识,虽然我们不是学习化学的,但是我觉得要想控制的好,最好也要懂得一些化学的工艺,这样才懂得来龙去脉,意识到自己某些知识还很匮乏,需要去抓紧时间学习。
生产实习是我们大学本科四年中少有的能够深入生产实践进行的一次学习过程,它是学校教学的重要补充部分,也是教育教学体系中的一个不可缺少和替代的重要环节。
10月11日到17日我们深入燕山石化进行了为期四天的实地参观学习。,这次实习时间长、参与教师多、形式与内容丰富多样。通过这次实习,我觉得自己不仅对以前课堂上学习的知识有所巩固,也从中学到了很多新东西。
燕山分公司每年可向社会提供汽油、柴油、煤油、润滑油、石蜡等33个品种75个牌号的石油化工产品;其中全精炼石蜡、60号食品蜡、石油甲苯、导热油等产品获得国家金奖或银奖;有27种产品曾获国家、部、市级优质产品称号,产品畅销全国各地,石蜡、甲苯等产品还远销欧、美、亚洲的国家和地区,在国内外用户中享有较高的声誉。汽油全部实现了高标无铅化,汽油、柴油质量达到了欧洲Ⅱ号质量标准。银催化剂产品在美国和欧盟等国家和地区获得了专利,其性能居世界领先水平。燕山分公司拥有橡塑新材料合成国家工程研究中心和合成树脂质量监督检验中心两个国家级技术开发和鉴定机构;拥有一支从事情报调研、实验室研究、中间实验、过程控制、设备开发以及工业化装置基础设计的科研开发队伍,在石油化工催化剂、基本有机合成、高分子材料合成及应用、精细化工、水质处理、分析测试等领域具备了雄厚的科研开发能力。燕山分公司研究开发的YS系列银催化剂在国内现有全部环氧乙烷/乙二醇装置上得到工业应用,占国内市场的85%以上;锂系橡胶聚合成套技术实现了向国内外的转让,水平均居国际先进水平。燕山分公司研究开发的SBS、溶聚丁苯橡胶SSBR、MTBE合成及裂解制异丁烯技术、己烯-1等成套生产技术具备了工业化生产条件,已经或者正在实现工业化生产。
阀的拆装
老师指导我们进行了阀的拆装,我拆装的阀是一个高压角式截止阀,其最大特点就是该其上阀杆跟下部阀芯之间并不是直接连在一起的,而是通过一个连接块连在了一起,连接块与上阀杆通过螺纹相连,连接块与下部阀芯则是通过相互咬合的凹槽内的滚珠连接在了一起,这种连接方式使得上阀杆在旋转的过程中不会带动下部阀芯旋转,而是通过滚珠的作用使下部阀芯随着上阀杆上下运动,这样就避免了阀芯表面跟阀体内部的接触表面间的滑动摩擦,从而延长了阀门的使用寿命。
拆装过程中,我注意到该阀门的阀体部分为规则而且较厚的矩形,因此推断该阀门可使用在高压的场合,根据阀体上的钢印推断,该阀门的使用温度应不超过200℃。通过查阅资料,我发现这一类型的阀门具有如下优点:(1)结构简单,制造和维修比较方便;(2)工作行程小,启闭时间短;(3)密封性好,密封面间磨擦力小,寿命较长。但同时它也有一些缺点:
(1)流体阻力大,开启和关闭时所需力较大;(2)不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质;(3)调节性能较差。
仪表有关的参观及其整修的知识
第一周最后一两天的时间里,我们对现场的仪表的应用有了一定的理解,例如当时带我们参观的师傅给我们讲解了液位、压力、温度等检测仪表的安装问题和使用应注意的问题。然后,我们听了一节关于仪表维护的课,从中我们理解到,仪表的维修还是一个比较麻烦的事情,要考虑到价格、气候等条件,以安全为第一位,整体提升一个企业的利润。之后就参观了一些控制柜,其是很有讲究的,讲解员给我们讲解了控制柜输入是数字还是模拟信号,电源供电怎样实现等一些基本的问题,而且还告诉我们PLC编程很有用途,要我们学好这门课,对自己以后发展有好处的。
泵的介绍
对于泵我们并不陌生,因为在化工原理、粉体机械等相关课程中我们都曾学习过,但是在拆装中老师时不时的提问让我们回忆起了许多课堂上学过的知识,使理论与实际有了结合。
比如法兰孔要跨过中线分布使螺栓的受力情况更加合理,泵与电动机的连接要采用柔性联轴器,以免出现四个轴承同时定位的过定位现象。轴承箱部分要放油对轴承进行润滑,该部分可以使用碳钢制造,但输送物料的部分为防止腐蚀需采用不锈钢制造。而对于拆装下来的叶轮,我们可以看出是闭式叶轮,其输送效率高,但是要求输送的物料比较清洁。叶轮上的小孔可以用来平衡轴向力。另外,由叶轮的厚度不一致我们推断该叶轮用于高速旋转的场合并进行过动平衡。叶轮与泵体接触的表面采用的是固定衬套密封以防止高压液体回流,其口环是采用过盈配合装配的,而并非与泵体是一个整体,因此在使用一段时间被磨损之后可以进行更换。
老师和老师给我们播放了燕山石化和中国化工集团的相关资料片并进行了一些讲解。
关于燕山石化,资料片主要从施工机械、火炬、燃料结构、化工产品结构、科技实力以及成品油结构等方面进行了介绍。
资料片中首先简介了燕山石化,我了解到燕山石化成立于1970年7月20日。拥有生产装置88套,辅助装置71套。原油加工能力为1000万吨/年,乙烯生产能力达80万吨/年,可生产欧Ⅳ标准的清洁汽油、柴油、航空煤油、石蜡、乙烯、聚乙烯、聚丙烯、苯酚、丙酮、顺丁橡胶、丁基橡胶等120种494个牌号的石油化工产品,其中树脂及塑料、合成橡胶、基本有机化工产品是国内最大的生产商之一。
在施工机械篇中,我了解到燕山石化的第一套装置是常减压装置,但是采用的是颇为简陋的工具——扒杆吊装的。扒杆这种工具虽然简陋,但是可以用于整体吊装,其于九十年代初逐渐退出了历史舞台,燕山石化于1999年开始用上了汽车吊,这在当时是亚洲最大的,而现在燕化已经有了1200多吨的汽车吊。
在火炬篇中,我了解到在石化企业中,火炬的作用是十分重要的,它可以处理废气,防止污染和爆炸危险。火炬火焰一般在二、三十米,最高的可达
七、八十米,在燕化的不断发展过程中,其火炬数量曾由3只增加到8支,但随着人们环保意识的逐步提高以及经济意识的增强,人们意识到火炬不仅燃烧了财富还带来了污染,于是燕化开始对火炬进行了改造,逐渐的开始熄灭火炬,并且将火炬气替代了一部分燃料,从而变废为宝。在燃料结构篇中,我了解到在燕山石化锅炉的燃料逐渐改为了使用水煤浆而不再使用重油。在化工结构篇中,我了解到燕山石化的主要产品有:炼油产品(京标Ⅳ汽油、柴油、3号喷气燃料、液化石油气、石蜡、硫磺、润滑油基础油、甲苯等)、合成树脂(低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯等)、合成橡胶(丁基橡胶、SBS、顺丁橡胶等)、有机化工产品(苯酚、丙酮、乙二醇、间苯二甲酸(PIA)等)。在科技实力篇中,我了解到38年以来,燕山石化有368项成果通过了省部级以上的鉴定,共有264件国内专利、5项国外专利,实现了58%的工业化率。在成品油结构篇中,我了解到辛烷值是汽油的主要技术指标之一。为达到环保要求,燕山石化通过技术改造使其生产的汽油达到了欧Ⅲ标准。燕山石化目前还可以生产90#、93#无铅汽油,0#、-10#、-20#柴油以及航空煤油等。目前,燕山石化是长城润滑油的主要供应商之一。
从中国化工集团的资料片中,我了解到中国化工集团成立于2004年5月9日,定位于“老化工 新材料”,采用的是“油头化尾”的工艺路线,旗下有8家专业公司,分别是:国蓝星(集团)股份有限公司、中国昊华化工(集团)总公司、中国化工橡胶总公司、中国化工装备总公司、中国化工农化总公司、中国化工油气开发中心、中国化工财务有限公司和中国化工信息中心。中化集团有6大业务板块:化工新材料及特种化学品(有机硅、有机氟、聚氨酯系列、工程塑料系列、环氧树脂、蛋氨酸、特种纤维等)、石油加工及炼化产品(乙烯、丙烯、醋酸、丙烯酸及酯、甲醇、苯酚丙酮、双酚A、苯酐、甲乙酮、壬基酚等)、氯碱化工(PVC合成树脂、烧碱、纯碱、盐酸等)、农用化学品(化肥、农药等)、橡胶加工及化工机械(全钢子午胎、半钢子午胎、斜交轮胎、胶带、胶管、乳胶制品、炭黑、离子膜电解槽、干燥设备、电化学防腐蚀设备、橡塑机械等)、科技开发。
中化集团有12家炼油厂,年原油加工能力为2000万吨。目前,中化集团拥有8家专业公司,下属118家生产经营企业和25家科研设计院所,多项业务和技术在中国乃至世界处于领先地位。拥有12家A股上市公司,4家海外企业(其中被收购的海外公司有:法国安迪苏(Adieo)公司,澳大利亚凯诺斯(Qenos)公司)。
老师给我们作了一场关于石化工业的现状及发展趋势的讲座。
在讲座中,我了解到,石化工业包括石油炼制和石油化学工业,它是以石油、天然气为原料
生产油品和石化产品的能源和原材料产业,是关系到国家经济命脉和安全的支柱产业,担负着为社会提供燃动能源和大量基础原材料的重任。石化设备包括专用设备和通用设备,是石化生产的必要条件。在未来的十五年,我国石化工业有如下特点:
(1)加快结构调整,提高产品质量,降低生产成本,全面提高竞争力
(2)生产规模进一步扩大,实现产业有效发展
(3)生产工艺技术更新速度加快,现代高新技术将获得广泛应用
(4)装置单线产能进一步大型化
(5)生产过程实现智能化,清洁化,资源能源利用效率将进一步提高
(6)生产运行周期进一步延长。我国石化工业将围绕大型、高效、低能耗并具有环保功能的石化装备进行开发,加快技术更新步伐。
与此同时,世界石化技术发展将有如下趋势:
(1)清洁燃料生产技术、原油深度加工技术和油化结合技术。
(2)石化工艺技术不断进步,石化产品向多样化、高性能化、高附加值方向发展。
(3)石化生产过程加速向清洁化方向发展。
(4)替代能源和替代石化原料的技术研发方兴未艾。
(5)大力应用信息技术,促进了生产效率的提高及成本的降低。
(6)高新技术的应用。
(7)石化工程技术进步,推动石化装置向大型化方向发展。
石化装备的发展具有如下趋势:
(1)石化装备大型化。
(2)石化装置研制与工艺技术的研发、设计紧密结合。
(3)石化装备趋于机电一体化。
(4)发展节能、环保型石化装备。
(5)新材料、新设计和新的制造技术不断得到应用。
目前,我国石化工业的发展存在如下问题:
(1)我国石化装备技术研发与工艺技术研发脱节。
(2)石化装备只在也自主创新能力不强,制约了自身的发展。
(3)石化装备集成能力差,产品的专业化、标准化、系列化程度低。
(4)一般石化装备制造能力过剩,而重大石化装备制造能不足,部分关键石化设备仍需进
口。
(5)技术引进与消化吸收脱节。
(6)石化装备制造业自主创新的政策环境有待改善。
(7)国外专利和企业并购,阻碍了我国石化装备制造业自主创新能力的提高。
仿真实习
10月16日至17日,我们在老师的指导下,在机房进行了仿真实习,这次仿真实习,我们主要是通过相关仿真软件对于65吨/小时锅炉系统和精馏系统的开车过车进行了模拟操作。65吨/小时锅炉系统在我国大型石油化工企业中应用广泛,精馏操作在化工生产中也属于常见过程,因此这两个操作极其具有代表性,值得我们进行学习。
我们在机房里通过观看吴重光老师一边讲解一边操作的录像片,来进行仿真的学习,为了提高仿真训练的效率,仿真软件的时间常数设计得比真实系统小,故运行节奏比真实系统快得多。但是即便如此,我们在边看录像边模仿的过程中完成整个开车过程还是耗费了大量时间,由此我们知道了化工生产中的的开车耗时之长、成功之不易。
通过仿真实习,使我们有了锻炼自己分析并排除在操作过程中机械可能出现的各种故障的机会,而这种机会在工厂的实地实习中几乎是不可能有的。仿真实习还让我们感受到了在化工厂工作的气氛,紧张而严谨,以及在成功完成一个化工机械开车后的喜悦和成就感。
生产实习总结
这次生产实习对我们大四的学生非常必要,它不仅是一次理论与实践相结合的机会,也让我们对于专业、对于自己将来的发展方向有了更清醒的认识。相信经过这次生产实习,我们每个人无论是准备考研还是找工作,都有了一个更加明确的目标。
本次实习虽然辛苦,但是我的收获却很大。这次实习让我们懂得实践出真知,再多的理论知识只有到了实践当中才有应用的价值,才能够得到完善。我们要不怕吃苦,多去工厂、车间参观学习,我们在参观的过程中往往能够找到理论知识在实际中的应用,从而通过点滴的积累来不断充实自己的知识储备与实践能力。
第二篇:化工生产实习报告
第1章生产实习的目的
生产实习是培养本科生实践能力的主要教学环节,对于促进理论联系实际、了解学科专业发展现状、增强实践动手能力、提高学生综合素质具有十分重要的作用。
1.通过接触实际、了解社会,使学生对本专业生产、设计和相关研究课题等建立感性认识。
2.巩固所学理论知识,同时获得生产实际知识和技能,学习先进的生产技术和企业组织管理知识,培养分析和解决工程实际问题的初步能力。
3.了解社会和国情,直接向工人和工程技术人员、管理人员学习各种相关的实践知识,增强劳动观念,培养学生事业心和责任感,为今后走向社会打下良好的基础。
第2章工厂实习阶段
2.1生产实习日程安排
1.教研室作专业实习动员教育,内容包括:
①实习目的、意义及要求;
②实习计划安排;
③安全教育;
④实习前端准备工作
2.在吉化动力厂进行安全教育,并了解动力厂输入与输出的电力线路和DCS系统构成操作。
3.在公司车间进行实际劳动,在动手的过程中了解各种电气元件的功能和使用方法。
2.2实习场地简介
2.2.1吉化集团公司动力厂
2004年6月3日在合肥路27号注册成立。主要向吉化集团各个车间提供蒸汽动力及电力。注册员工人数为60人。
2.2.2吉林电气股份有限公司
吉林电气股份有限公司,是国家520户重点企业。公司座落在吉林市高新技术产业开发三亚路59号。
公司占地面积6万平方米,建筑面积4万平方米,拥有固定资产2.3亿元;现有员工420人,其中45%的员工具有大中专以上学历,高级职称18人,中级职称60人。做为高低压电气开关产品的专业生产厂家,是国家经贸委城乡电网改造按规定供货单位。主导产品达到了国内先进水平。先后开发投产了新型高低压开关柜、户内外箱式变电站、系列母线槽、真空断路器、自动化工控设备、压滤机、净油机等14个系列产品。产品广泛应用于工矿企业、高层建筑、发电厂、变电站等领域。
2.3实习过程介绍
2.3.1安全教育
我们进厂后首先进行了厂级安全教育和车间级安全教育。安全教育是公司安全生产管理的重要组成部分,是提高生产经营单位负责人、生产管理人员和生产工人安全素质,从而防止不安全行为的重要途径,是预防事故和职业病、保护劳动者在生产过程中的安全与健康的重要措施,是公司安全生产管理的一项基础性工作。
2.3.2DCS控制系统
DCS(DistributedControlSystem),又称为集中分散型控制系统,简称分散控制系统。分散控制系统是集计算机技术(Computer)、控制系统(Control)、通信技术(Communication)和CRT显示技术为一体的高新技术产品,具有控制功能强、操作简便和可靠性高等特点,可以方便的用于工业装置的生产控制和经营管理,是针对生产过程实施监视、操作、管理和分散控制的4C技术的结合。在化工、电力、冶金等流程自动化领域的应用已经十分普遍。
2.3.3DCS控制系统介绍
DCS特点:
(1)高可靠性
由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现,系统结构采用容错设计,因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外,由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一,可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机,从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。
(2)开放性
DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计,系统中各台计算机采用局域网方式通信,实现信息传输,当需要改变或扩充系统功能时,可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下,几乎不影响系统其他计算机的工作。
第三篇:化工实习报告
学院:化学与化学工程学院
专业:化学工程与工艺
班级:化工107
学号:2010800005
姓名:孙茗歆
带队教师:董老师
起止日期:20xx,3,10―20xx,3,26
我去实习的公司叫大庆浩拓化工有点公司,大庆市浩拓化工有限公司座落于大庆高新技术产业开发区宏伟园区。是从事油田化学品、精细化工产品、工业水处理剂等产品的生产、经销的专业公司,国家级高新技术企业。 公司技术力量雄厚,拥有一支专业配套的技术队伍和高素质的知识型经营管理团队。公司现有员工70人,其中高级职称的专业技术人员7名,中级职称的技术人员15名,并聘请了多名长期在油田、石化等岗位工作过的经验丰富的专业人士担任公司技术指导和顾问。 公司生产设备先进,配套工程齐全。拥有完善的产品研发、生产监测手段和严格的质量控制管理体系。到目前为止,公司已开发生产销售的油田化学品达十几种,年生产能力10000吨。 该公司生产的系列粘土防膨稳定剂,砂岩稳定剂已广泛应用于油田注水开发过程中。尤其是在强水敏性低渗透储层的注水开发、储层保护、稳产、提高采收率方面率先取得了成功。该公司生产的高效粘土防膨稳定剂(BH-20xx型)使贝301区块得以顺利投入开发,为海拉尔油田的快速上产起到了极为重要的作用,是到目前为止国内唯一成功的范例,得到了大庆油田有限责任公司呼伦贝尔分公司和大庆油田有限责任公司勘探开发研究院的肯定。 依托大学、科研院所实施“科技兴企”战略,勇于创新,开拓进取,走正规化、规模化的科学发展之路是公司的宗旨。公司与清华大学、中国海洋大学、中国石油大学、中国石油勘探研究院等大学和科研单位建立了长期的友好合作关系,使该公司拥有了雄厚的技术储备。该公司将继续加大科技投入的力度,不断研制开发新产品,为用户提供精益求精的产品和满意周到的售后服务。 “与人为善,诚信为本”是公司发展的根本,大庆浩拓化工有限公司也同时竭诚希望携手新老客户共同发展,创造美好的明天!
大庆浩拓化工有限公司生产的主要产品就是BH-20xx粘土防膨稳定剂。
表1 无机盐类粘土稳定剂性能对比表种类 化学式 特点 用量 使用条件高浓度对粘土有效果 高浓度有效,易被其它离子置换 钠盐 NaCl 易离子化、易水化 8~10% 防膨作用,低浓度促使粘土水化、分散运移离子直径与粘钾盐铵盐 KCl NH4Cl 土构造空穴相当,易进入空穴中,结合牢固氢氧化钾氢氧化钙 易进入粘土空KOH 穴中结合牢固,15~20% 特殊化学作用 Ca(OH)2 与粘土反应转
化为铝硅酸钙 随使用情况而3~5% pH=3~7时效果较好,与30%甲醇配合使用,效果更好 温度22~85℃ 时间24小时 温度需要高于65℃,配合其它与粘土结合牢固,效果都比较好 比以上无机盐更有效的防膨粘土 对砂岩中粘土防膨好定三氯化铝 AlCl3 离子电价较高,与粘土吸力强 1~2% 处理剂使用 无特殊使用条件 比其它无机盐防膨好
产品组份:
小分子胺盐类阳离子聚合物。质量指标:1.外观:橙红色均匀流动液体。2. PH 值:6.0-8.0。3.有效成分含量;≥40%。4.防膨率:≥80%。
产品特点:
BH-20xx粘土防膨稳定剂是一种能有效的控制油层中粘土矿物水化、膨胀、分散、运移的处理剂,是为保护油田储层的渗流能力而研制的该产品可应用于油田的各项勘探开发作业中,如钻井液、完井液及各类修井、作业压井、射孔完井、试油过程中的压井、酸化过程保护等,使用中不受酸碱的影响150度高温下仍能保持原有的性能,是保护油气层的理想工作液。 作用原理:
BH-20xx粘土防膨稳定剂主要是利用粘土表面化学离子交换的特性。通过改变结合离子达到抑制水合膨胀和分散运移的目的。粘土矿物由于离子取代使离子带负电荷,形成对阳离子的吸引力。该粘土矿物具有极强结合力,结合力强的离子或化学剂取代结合能力弱的易膨胀分散的离子,且几种组分共同作用后,相互间不仅把粘土颗粒包围,形成吸附膜,且由于几种组分的协同作用,也阻止了微粒运移。通过阻止水分子与粘土颗粒的接触而抑制粘土膨胀,通过阻止微粒运移而二次堵塞,最终达到降低注水压力,保证石油正常开采的作用。
该粘土防膨稳定剂不仅能有效的综合粘土粒子的电荷,抑制粘土表面渗透水化作用,也能抑制粘土离子的膨胀、分散运移将油层粘土固定在原位。由于阳离子聚合物在粘土表面吸附过强而达到不可逆,因此具有长效性。
使用方法:
本产品在注水时同时注入井中,参考用量0.8-1.5%具体可根据现场情况适当调整其用量。
使用本产品方便易行,应用性广,保护油田储层的渗流能力效果显著。 包装与贮运:
采用清洁干燥的200kg或50kg塑料桶包装,贮存在干燥通风的仓库内,运输过程中避免剧烈的碰撞,以防破损。
粘土稳定剂介绍
粘土防膨剂 取自(采油用化学剂的研究进展)
粘土防膨剂分3类:
一类是中和粘土表面负电性的化学剂如聚2-羟基-1, 3-亚丙基二甲基氯化铵聚二烯丙基二甲基氯化铵;
另一类是与粘土表面羟基作用的化学剂如二甲基二氯甲硅烷;
还有一类是转变矿物类型的化学剂, 如温度在20 ~ 85 e 内,1% ~ 15%的硅酸钾或15% ~ 25%的氢氧化钾可将蒙脱石转变为非膨胀性的钾硅铝酸盐(钾沸石) ; 温度在260~ 310 e 内, 015~ 310mo l/L的尿素或甲酰胺水溶液, 可使膨胀型粘土失去膨胀性。在3 类粘土防膨剂中, 最后一类是最有发展前景的粘土防膨剂。 粘土微粒防运移剂这是一类桥接吸附于粘土微粒和地层表面的化学剂如聚甲基丙烯酰胺基-1, 3-亚丙基三甲基氯化铵与聚-N-乙烯吡咯烷酮等可分别通过粘土微粒和地层表面的负电性与羟基产生桥接吸附, 将粘土微。粒固定在地层表面, 达到粘土微粒防运移的目的。
目前油田常用的防膨剂品种很多, 可分为无机化合物和有机化合物两大类, 前者如氯化甲( KCl) 、氧氯化锆( 或称次氯酸锆, ZrOCl 2・8H2O) 、多羟基氯化铝[ Al 6( OH) 12Cl6]等, 后者如聚季铵、改性聚季铵、阳离子聚丙烯酰胺等。这两者防膨剂各有优缺点。无机防膨剂的优点是耐温性较好, 缺点是防膨效果较差, 用量大, 有效期短; 现有的有机防膨剂优点是防膨效果较好, 用量较少, 有效期较长, 缺点是耐温性较差(取自:稠油油藏新型抗高温防膨剂研制)
有机缩膨剂仅在弱酸环境下有效。
粘土稳定剂的类型特点
目前, 粘土稳定剂根据化学组成的不同可分为四大类[ 17] :( 1) 无机盐、无机碱类, 这类粘土稳定剂的特点是价格低廉, 使用方法简单, 短期防膨效果较好,缺点是防膨有效期短, 且对抑制微粒运移效果较差[ 18] 。( 2) 无机聚合物类, 其优点是价格较低且有效期较普通无机盐长, 其缺点是不适合于碳酸盐岩地层, 且仅能在弱酸条件下使用。
( 3) 阳离子表面活性剂类, 这类粘土稳定剂的优点是吸附作用强, 可抗水冲洗, 缺点是会使地层转变成亲油性, 降低油气相的渗透率[ 19 ] 。
( 4) 有机阳离子聚合物类, 这类粘土稳定剂与前三类相比其主要特点是使用范围广, 稳定效果好,有效时间长, 既能抑制粘土的水化膨胀又能控制微粒的分散运移。且抗酸、碱、油、水的冲洗能力都较强[ 20] 。通常, 用于油田的粘土稳定剂应具备下列几项标准: 1、耐冲洗; o2、砂岩油藏非润湿; 3、相对低的分子量, 以免堵塞油藏孔喉; ?具有正电荷[ 21] 。根据粘土稳定剂的类型特点, 同时考虑到大庆低渗透油田地层中既含遇水膨胀性矿物成分, 又含有运移性矿物成分, 因此确定在粘土稳定剂的研制上, 以有机阳离子聚合物类主剂的粘土稳定剂为研究方向。
粘土稳定剂的机理
(孤胶压裂液用粘土稳定剂的优选原则及其防膨机理)中有详细的介绍 地层粘土:
粘土矿物在储层中常见的种类有: 蒙脱石、高岭石、伊利石(水云母)、绿泥石、伊蒙混层、绿蒙混层。在正常情况下, 从上到下地层中蒙脱石含量减少, 伊利石含量增加, 高岭石在一定深度消失, 绿泥石主要分布在深层 。其中蒙脱石、伊蒙混层、绿蒙混层为水敏性的粘土矿物, 对地层的损害方式主要为水化膨胀堵塞。高岭石、伊利石主要为运移堵塞 。同时, 伊利石对水也有一定的敏感性, 也会产生一定程度的膨胀损害 。此外, 绿泥石除运移堵塞外, 在酸的作用下还可形成Fe ( OH ) 3、Fe (OH) 2沉淀损害地层, 绿蒙混层也会产生沉淀损害。
粘土矿物在地层中有两种存在形态: 一种是粘土矿物包覆在岩粒表面或附着在基岩表面呈薄膜状。这种形态的粘土与外来不配伍的液体接触会大大减小孔 隙半径, 甚至完全封闭喉道。另一种是粘土矿物在岩石孔隙中以填充物的形式存在。这种粘土矿物在液流的作用下易发生运移堵塞喉道。
为防止粘土的膨胀和运移, 一般采用无机盐与阳离子聚合物。近期的研究表明, 对于含有15 % 粘土矿物的人造岩心, 淡水对其伤害率为3 8 . 4 % ; 而含有阳离子与非离子活性剂的复合粘土稳定剂水溶液的伤害率仅为1 . 35 %[2j 。由此可证实, 表面活性剂体系在稳定地层粘土中的重要作用。
粘土矿物的基本构造(取自:肌胶压裂液用粘土稳定剂的优选原则及其防膨机理)
粘土矿物有两种基本构造单元一硅氧四面体和铝氧八面体, 其基本结构层是由硅氧四面体和铝氧八面体按不同比例结合而成。以1 : 1 结合的硅铝酸盐粘土矿物是最简单的晶体结构,硅氧四面体片中的顶氧构成铝氨八面体片的一部分, 取代了铝氧八面体片的部分经基"因此1 : 1层型基本构造有五层原子面, 即一层硅面, 一层铝面和三层氧(经基)面, 这种构型以高岭石大代表"以2 : 1 结合的为由两个硅氧四面体片夹一个铝氧八面体片, 两个硅氧四面体片中的顶氧分别取代铝氧八面体片的两个氧(或经基)面上的轻基"因此2 :1 层型基本构造有六层原子面, 即两层硅面, 一层铝面和三层氧(经基)面, 这种构型以蒙脱石为代表"
当两个基本结构层重复堆叠时, 相邻的基本结构层之间的空间为层间域"由于不同的粘土矿物有不同性质!不同的层间域, 譬如高岭石其晶层之间由于氢键联结紧密, 所以水不容易进人其中, 很少晶格取代,因而表面交换的阳离子很少, 属于非膨胀型粘土;而蒙脱石晶层的两面全部由氧组成, 层间作用力为分子间力, 因而水容易键人其中, 而且大量晶格取代的结果导致晶体表面结合大量的可交换阳离子, 晶层中的水解离后形成扩散双电层, 使得晶层表面反转为负电性而相互排斥,产生粘土膨胀"。