04 石油化学品.ppt

石油化学品,石油化学品包括油田化学品和石油助剂两大类。油田化学品解决油田钻井、完井、采油、注水、提高采油收率及集运等进程中所使用的化学助剂。*原油开采包括三个阶段一次采油，二次采油，三次采油。石油助剂为改进石油产品使用性能和保存性能而采用的化学助剂，如燃料油添加剂、润滑油添加剂等,4.1概述,4.2油田化学品,一.钻井用化学品,,钻井用化学品包括钻井液、完井液和水泥浆用的各种处理剂。钻井液（泥浆）的重要作用净化井眼，将钻屑带出地面；冷却和润滑钻头；泥浆中的黏土颗粒附着井壁，形成薄而韧的泥饼，稳定井壁；防止井喷、漏、塌等。目前使用的泥浆有水基泥浆、油基泥浆、聚合物泥浆。,（1）作用减少泥浆进入地层的失水量，利于形成致密的渗透性好的泥饼。（2）类型①特制的超细颗粒材料，如沥青，硅灰等。②水溶性高分子及有机材料。,,1.降滤失剂（降失水剂）,,水解聚丙腈类降滤失剂合成共聚物水溶性天然产物,纤维素类地球上最丰富的资源，具有价廉，可生物降解和对环境无污染的特点木质素类广泛存在于木材和其他天然植物之中，来源广泛，价格低廉。淀粉类具有增稠，成膜等特点，且价格低，货源广。褐煤类一类煤化程度较小的煤，含有较高的内在灰分和不同数量的腐值酸。单宁类主要有效成分是具有多元酚基和羧基的有机物质。,3.降滤失剂应具有的性能,与其他的外加剂相容性好对水泥浆的抗压强度发展，凝结时间，硬化时间等影响小具有较强的抗盐能力，在盐水环境中不失效能适应较宽的温度及PH值范围不会损害环境，符合环保要求,4.降滤失剂研究方向,发展超细的颗粒材料对价廉的水溶性天然产物进行改性合成具有磺酸基团或刚性基团的水溶性聚合物对现有的降滤失剂合理复配或适度改性,（1）作用降低钻井液的黏度，控制钻井液的流动。（2）作用机理天然或合成高分子降黏剂带有多官能团的长链分子，可通过配位键吸附于黏土上，可改变黏土的表面性质和吸附水化膜的厚度。（3）类型①以天然材料为基础的降黏剂②聚合物降黏剂③无机降黏剂④正电胶钻井液降黏剂,2.降黏剂,二.油气开采用化学（P71）,三.油气集输用化学品（P74）,油气开采用化学在油气开采过程中进行压裂，酸化，堵水，防沙，清洁防护等作业时所采用的化学品。包括酸化用化学品，压裂用化学品，采油用化学品，提高采油收率的化学品。,油气集输用化学品在油气集输的过程中为保证油气的质量，保证生产过程安全可靠和降低能耗所用的化学品。包括缓蚀剂，破乳剂，流动性改进剂等。,4.3油田助剂,一.燃料油添加剂1.抗爆剂,什么是辛烷值辛烷值是单缸汽油发动机汽油抗爆性能的间接量度，其尺子就是用汽油与正庚烷和异辛烷的混合液比对，如果该汽油和异辛烷占97的混合液的爆震起始点是一样的，那该汽油就是97号的。抗震性能最好的是异辛烷,将其定标为辛烷值等于100,抗震性最差的是正庚烷,定其辛烷值为零.,提高汽油辛烷值，降低其易燃性，主要有两种方法一是改进汽油的炼制技术，调和高辛烷值组分，如催化裂化油、催化重整油等；二是添加抗暴剂，从而阻止或延缓烃类的氧化，提高其辛烷值。,爆震，是经过压缩的油／气混合体，在火花塞还没点火之前、就因被压缩行程所造成的气体分子运动产生的高热点燃，形成所谓的自燃现象，随后火花塞又再次点燃压缩油／气混合物，造成二团高爆火球在燃烧室里剧烈碰撞。,,（1）抗爆剂的作用提高车用汽油的辛烷值。,（2）抗爆剂的类型烷基铅，醚类，醇类化合物,四乙基铅是有香味的无色液体,但有毒,有的地方在其中适当加一些色料,提醒人们注意这是含铅汽油.这种抗震剂已沿用了几十年,但在汽车越来越多的今天,汽油燃烧后放出的尾气中所含微量的铅化合物已成为公害.,1L汽油中若加入1mL四乙基铅PbC2H54,它的辛烷值可以提高10～12个标号.,（3）汽油抗爆剂的研究进展,①金属有灰类抗爆剂锰基化合物可作抗爆剂的锰基化合物有五羰基锰[ＭｎＣＯ5]、环戊二烯三羰基锰[ＭｎＣ5Ｈ5ＣＯ3]和甲基环戊二烯三羰基锰[ＭｎＣＨ3Ｃ5Ｈ5ＣＯ3]*,铁基化合物可作抗爆剂的铁基化合物有五羰基铁[ＦＣＯ5]、二异丁烯羰基铁[ＦｅＣＯ5]3[Ｃ8Ｈ16]5,硫化羰基铁Ｆｅ2ＣＯ6[ＳＣ2Ｈ5]2等,混合稀土羧酸盐*,醚类甲基叔丁基醚ＭＴＢＥ,甲基叔戊基醚ＴＡＭＥ,乙基叔丁基醚ＥＴＢＥ,二异丙基醚ＤＩＰＥ等;醇类甲醇,乙醇,丙醇,异丙醇,丁醇,异丁醇,叔丁醇ＴＢＡ等;酯类碳酸二甲酯,三甲基硅烷基乙酸叔丁酯,聚氧乙烯醚二羧酸酯等;亚甲基环戊二烯类2-甲基酯-6-二甲基氨基亚甲基环戊二烯,1-甲基-1,2-二氢吡啶基亚甲基环戊二烯,2,3-二甲酯基-6-二甲基氨基亚甲基环戊二烯等。,②有机无灰类抗爆剂,什么是燃料乙醇燃料乙醇是未加变性剂，可作为燃料用的无水乙醇（无水酒精）。什么是变性燃料乙醇变性燃料乙醇是指加入2％－5％（v/v）的变性剂（即车用无铅汽油）后，使其与食用酒精相区别而不能饮用的燃料乙醇。什么是车用乙醇汽油我国车用乙醇汽油是指在汽油组分油中按体积混合比（19）加入变性燃料乙醇后作为汽车燃料用的汽油。,关于车用燃料乙醇知识,车用乙醇汽油的特性和优点是什么第一，增加汽油中氧的含量，使燃烧更充分，彻底降低了尾气中有害物质（如一氧化碳和碳氢化合物）的排放；第二，有效提高汽油的标号，使汽车发动机运行更加平稳；第三，有效消除火花塞、气门、活塞顶部及排气管、消声器部位积炭的形成，可以延长主要部件的使用寿命。,关于车用燃料乙醇知识,车用乙醇汽油适合哪些车型、车类一、火花点燃式汽油发动机的各类车型；二、电喷式或化油器式的各类车型；三、各类轻、中、重型的汽油卡车。也就是说我们现在公路上行驶的汽油车（包括摩托车）都可以使用乙醇汽油。,关于车用燃料乙醇知识,加乙醇汽油，是否需要对车辆进行改造通过国家汽车研究中心所作的试验和国外的经验表明，使用加入10％乙醇的乙醇汽油，基本不需要对车辆进行改造。如果是电喷车，可以放心使用，如果是一般化油器的车辆，请检查滤芯和油浮子，如果是塑料的，建议更换成铜质、不锈钢的油浮子即可。,关于车用燃料乙醇知识,乙醇汽油和普通汽油相比功率油耗有什么变化根据国家汽车研究中心所作的发动机台架试验和行车试验结果表明，乙醇汽油在使用过程中，发动机不需要改造，动力性基本不变，尾气排放CO和CH平均减少30％以上，利用率提高。前期试用实际效果显示与国家检测、试验结果一致。从机理上讲，燃料乙醇的热值低，加入10％燃料乙醇的乙醇汽油理论上热值低3％，会使动力性有所下降，但因为乙醇中含氧，使汽油中含氧量增加3.5，可将原来不能完全燃烧的部分完全燃烧，从而减少油耗。两者相抵使总体油耗基本持平，甚至有所减少。,关于车用燃料乙醇知识,使用乙醇汽油的注意事项有哪些1.使用车用乙醇汽油要严格防止车辆供油系统内进水。乙醇汽油由于调配有一定量的变性燃料乙醇，乙醇是亲水性液体，易溶于水，而汽油是憎水性液体，可以和水分离，如果油箱中有水分，水分沉积在油箱底部，与变性燃料乙醇互溶，造成油质含水，使之产生不易点燃的现象，影响发动机正常工作，甚至造成发动机不能点火。,关于车用燃料乙醇知识,2.使用乙醇汽油前车辆的供油系统最好进行清理。乙醇汽油具有较强的清洗作用，有可能会把原来使用普通汽油时附着在油箱壁上、或沉积粘附于油箱底部和油管内壁的污垢，如铁锈等杂质（行驶里程越长，杂质越多）逐渐清洗下来，由油管吸入供油系统，可能造成汽油滤芯或化油器雾化喷嘴，电喷车的喷嘴被阻塞。因此，建议里程3万公里以上的车辆在使用前对车辆的供油系统进行一次清理。,关于车用燃料乙醇知识,2.抗氧剂,,（1）作用减少燃料由于自动氧化而产生的胶质量，延缓燃料氧化。,（2）类型酚型抗氧剂，胺型抗氧剂，酚胺型抗氧剂。,3.金属钝化剂（1）作用降低燃料的氧化速度（2）类型胺类，有机盐类,,4.防冻剂,一般为醇类及醇醚类化合物，作用原理能有效的增加燃料对水的溶解能力，防冻剂在燃料中与水形成低结晶点的溶液，起到防冻的目的。,定义主要由清净分散组分、防锈组分、破乳组分、抗氧组分以及稀释油组成,是一种具有清净、分散、破乳和防锈性能的多功能的复合汽油添加剂。作用原理汽油清净分散剂兼含极性基团和非极性基团,其非极性基团如聚异丁烯基团等伸入汽油中,将已形成的沉积物的微小颗粒包围起来,形成油溶性胶束,分散到油中,随油燃烧,达到清洗的目的;其极性基团如多烯多胺基团等优先吸附在金属或离子表面,形成了一层分子保护膜,防止了粒子的聚集沉积或在金属表面粘附,起到保持清洁的作用。,5.清净分散剂,二.润滑油添加剂,1.润滑油的组成基础油和添加剂基础油包括矿物油，动物油，合成润滑油,2.润滑油的特征（P78）良好的润滑性,良好的流动性,良好的抗氧化安定性,尽可能小的腐蚀性或无腐蚀性,与可能接触的橡胶制件等有良好的相容性,良好的消泡性,良好的抗乳化性,无水分和灰沙杂质等.,,润滑油的六大作用,润滑减磨活塞和汽缸之间，主轴和轴瓦之间均存在着快速的相对滑动，要防止零件过快的磨损，则需要在两个滑动表面间建立油膜。有足够厚度的油膜将相对滑动的零件表面隔开，从而达到减少磨损的目的。冷却降温机油能够将热量带回机油箱再散发至空气中帮助水箱冷却发动机。清洗清洁好的机油能够将发动机零件上的碳化物、油泥、磨损金属颗粒通循环带回机油箱，通过润滑油的流动，冲洗了零件工作面上产生的脏物。,密封防漏机油可以在活塞环与活塞之间形成一个密封圈，减少气体的泄漏和防止外界的污染物进入。防锈防蚀润滑油能吸咐在零件表面防止水、空气、酸性物质及有害气体与零件的接触。减震缓冲当发动机气缸口压力急剧上升，突然加剧活塞、活塞屑、连杆和曲轴轴承上的负荷很大，这个负荷经过轴承的传递润滑，使承受的冲击负荷起缓冲的作用。,润滑油的六大作用,,包括分散剂，抗腐剂，黏度指数改进剂，无灰分散剂，极压抗磨剂，生物降解润滑油添加剂等。,4.我国润滑油添加剂发展现状,目前，我国润滑油添加剂单剂生产能力为13万t/a，复合添加剂调和能力为3.6万t/a，基本能满足国内油品发展的需要。我国润滑油添加剂在品种上主要有清净剂、分散剂、抗氧抗腐剂、极压抗磨剂、油性剂和摩擦改进剂、抗氧剂和金属减活剂、粘度指数改进剂、防锈剂、降凝剂、抗泡沫剂。,3.润滑油添加剂,石油钻井设备,是钻井工程的最后环节。在石油开采中，油、气井完井包括钻开油层，完井方法的选择和固井、射孔作业等。对低渗透率的生产层或受到泥浆严重污染时，还需进行酸化处理、水力压裂等增产措施，才能算完井。,完井,根据生产层的地质特点，采用不同的完井方法①射孔完井法。即钻穿油、气层，下入油层套管，固井后对生产层射孔，此法采用最为广泛。②裸眼完井法。即套管下至生产层顶部进行固井，生产层段裸露的完井方法。此法多用于碳酸盐岩、硬砂岩和胶结比较好、层位比较简单的油层。优点是生产层裸露面积大，油、气流入井内的阻力小，但不适于有不同性质、不同压力的多油层。根据钻开生产层和下入套管的时间先后，裸眼完井法又分为先期裸眼完井法和后期裸眼完井法。,③衬管完井法。即把油层套管下至生产层顶部进行固井，然后钻开生产层，下入带孔眼的衬管进行生产，此种完井法具有防砂作用。④砾石充填完井法。在衬管和井壁之间充填一定尺寸和数量的砾石。,,有杆泵抽油装置示意图1吸入凡尔；2泵筒；3活塞；4排出凡尔；5抽油杆；6油管；7套管；8三通；9盘根盒；10驴头；11游梁；12连杆；13曲柄；14减速箱；15-动力机（电动机）,,常规型游梁式抽油机结构示意图,KY-250型采油树1-套管法兰；2-套管四通；3-套管阀门；4-卡箍；5-油管头上法兰；6-总阀门；7-油嘴套；8-生产阀门；9-油管四通；10-压力表；11-压力表截止阀；12-接头,,单井配水间配水流程1-总来水阀门；2-水表；3-接箍与丝堵；4-配水阀门；5-生产阀门；6-采油树；7-套管阀门*,*,混合稀土羧酸盐类化合物具有较好的油溶性和一定的抗爆性,不增加汽油的腐蚀性,能够作为汽油抗爆剂使用,其中混合稀土的环烷酸盐具有较好的开发和应用前景,发现在加入一定量的剂时可以提高辛烷值0.5～1个单位。*,