《油田化学基础知识讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《油田化学基础知识讲解（103页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、靖安长6油藏采出水处理及 回注技术研究,长庆油田分公司第三采油厂 西安石油大学化学化工学院,2008.12,油田化学基础知识,讲课人：史瑞雪,采油工艺研究所 2009年6月,提 纲,一、油田化学研究的主要内容和助剂分类 二、油水分析 三、油田化学剂的管理 四、各类油田助剂性质概述,油田化学是研究油田钻（完）井、采油、注水、提高采收率、原油集输等过程中化学问题的科学。 油田化学是化学与钻井工程、油气田开采工程（包括采油工程和油藏工程）、集输工程等诸多工程学之间的边缘科学，油田化学所要解决的问题是这些工程学提出的，因此，油田化学与这些工程学紧密联系。 油田化学的一个主要任务是改造油层，因此，油田化
2、学与油田地质学、流体力学和渗流力学紧密联系。,油田化学研究的主要内容和助剂分类,油田化学研究的主要内容和助剂分类,1、油田化学研究的内容,油田化学是由钻井化学、采油化学和集输化学三部分组成。这些部分构成了油田化学的研究对象。 油田化学研究的内容主要包括三个方面： 研究钻井、采油和原油集输等过程中存在问题的化学本质。 研究解决问题所使用的化学剂。 研究各种化学剂的作用机理和协同效应。 油田化学三个组成部分在解决各自的问题时，所应用的油田化学剂有许多是共同的。表面活性剂和高分子是他们最常用的两类化学剂。,油田化学研究的主要内容和助剂分类,2、油田化学剂的分类 依据石油天然气行业标准，油田化学剂分为
3、六大类： (1) 通用化学剂 (2) 钻井用化学剂（分为钻井液用化学剂、固井水泥用化学剂） (3) 采油用化学剂（分为酸化用化学剂、压裂用化学剂、采油用其他化学剂） (4) 提高采收率用化学剂 (5) 油气集输用化学剂 (6) 水处理用化学剂。,油田化学研究的主要内容和助剂分类,通俗一点的讲，我厂目前常用的油田化学剂可以分为2类： 一是一般通用型化学剂，包括采油增注剂、粘土稳定剂、工业用盐酸、土酸、强力除垢剂、高分子、入井措施液主体（包括酸化、压裂、堵水、调剖等）；二是表面活性剂，具体有措施入井液添加剂、驱油用表面活性剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、助凝剂、絮凝剂、原油破乳脱水剂、清防蜡剂、原油降
4、粘剂，泡排剂等。 我们经常提到的油田助剂通常是指表面活性剂，但在日常管理中考虑费用时也把部分一般化学剂也考虑进去，比如减阻增注剂和粘土稳定剂等。,3、油田化学工作开展的基本思路 针对油田生产中的有关油田化学问题-化学原理分析-一作用机理研究-般化学剂筛选、特殊化学剂合成-油田化学剂使用-效果分析-油田化学剂改进-油田化学剂再使用，如此周期性循环和提高。 石油工业的发展，促进和带动了油田化学学科的发展，同时，油田化学的发展，推动了勘探开发技术水平和经济效益的提高。,油田化学研究的主要内容和助剂分类,地面原油常规分析：,原油常规分析项目主要有密度、粘度、凝固点、含蜡、胶质和沥青质、硫含量、族组成、
5、析蜡点、屈服值、机械杂质、含盐量、水含量、酸值、饱和蒸汽压、闪点（开口、闭口）、比热、爆炸极限、实沸点蒸馏、微量元素（Ni、V、As、Pb、Cu、Fe）、元素（C、H、N）等，根据油田开发、集输设计、矿场加工、地面建设、外输等目的的不同，内容有所增减。 原油采样采用GB/T4756石油和液体石油产品取样法（手工法）。,油水分析,水的常规分析 油田水的常规分析方法执行SY 5523石油天然气行业标准。物理性质有：颜色、气味、透明度、沉淀物、酸度（pH值）、密度；化学性质有：Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、OH-、Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、K+Na+、硬度等，分析结果按照
6、苏林分类法计算原生水型特性系数，进行水型判别，分为氯化钙、氯化镁、碳酸氢钠、硫酸钠四种水型。,油水分析,第一部分 原油样品采集 一、原油样品采集要求 1、为了确保样品不受污染和轻质组分不损失，必须有专用的取样桶或瓶，密封性要好，桶或瓶取样前必须洗净烘干。 2、取样时，必须填写标签，注明取样地点、层位、取样方式、取样日期、取样人等有关内容，必要时注明分析项目或其它需要说明的问题。 3、两个以上样品，必须有取样或送样清单，清单与标签注明必须一致。另外，注明取样序号、分析项目和说明等，随油样移交有关人员，并办交接手续。 4、取回的油样要放在低温阴凉处妥善保存，严禁放在阳光下或暖热设备附近。,油水分析
7、,二、井口原油取样 1、开取样阀，先将死油放净，然后将新鲜油样放入样桶。 2、油样分三次取成，每次取总油样的1/3左右，每次取样间隔5min，待油里的气泡逸出后再继续取样，取样数量视分析要求和含水高低而定。 3、盖好取样瓶盖子，将桶外原油擦净，填写好标签。,油水分析,三、油罐中取样（GB/T47561998石油液体手工取样法）摘编 1、定义 （1）组合样 按规定的比例合并若干个点样所得到的代表整体物料的样品。一般类型的组合样是按下列之一合并而成 a、等比例合并上部样、中部样和下部样； b、等比例合并上部样、中部样和出口液面样； c、从非均匀油品中，在多于3个液面上所取得的一系列点样，并按其所代
8、表的油品数量成比例掺合而成； d、在规定的间隔从管线内的流体中采取的一系列等体积的点样。 （2）点样 在油罐内规定的位置上或者是在泵送操作期间在规定的时间从管线中取得的样品。,油水分析,（3）出口液面样 从油罐内输出液体的最低液面取得的样品。确定这个液面时，对于罐内附近（例如摇臂、抽出挡板或内部弯头）可有适当的允差。 （4）上部样 在石油液体的顶表面下其深度的六分之一液面处所取得的样品。 （5）中部样 在石油液体的顶表面下其深度的二分之一液面处所取得的样品。 （6）下部样 在石油液体的顶表面下其深度的六分之五液面处所取得的样品。 （7）顶部样 在石油液体的顶表面下150mm处所取得的点样。,油
9、水分析,2、取样原则：当罐内油品静止时，才能进行取样（应先放出底部游离水）。油品分析通常取下述样品之一： （1）上部样、中部样和下部样； （2）上部样、中部样和出口液面样。 如果对这些样品的试验表明罐内油品是均匀的，就可以将这些样品等比例地合并，并进行下一步的试验。 如果对这些样品的试验表明罐内的油品是不均匀的，就必须在多于3个液面上采集样品，并制备用于分析的组合样。如果掺合会损害油品的完整性，就单独分析每个样品，并计算每个样品所代表油品的比例。 3、取样器 取样器应能在罐内任何规定的液面处采取样品，并符合GB/T47561998的规定。,油水分析,4、安全注意事项 （1）综述 a、应使取样人
10、员知道取样工作中的潜在危险，并遵守安全注意事项的规定。 b、应严格遵守包括进入危险区域的全部安全规程。 c、在取样期间应注意避免吸入石油蒸汽，戴上不溶于烃类的保护手套。在有飞溅危险的地方，应带上眼罩或面罩。在处理含硫原油时，应附加必要的注意事项。 （2）设备 a、降落取样器具用的绳子应是导电体。它不得完全用人造纤维制造，最好用天然纤维。 b、用于可燃性气氛的便携式金属取样器应用不打火花的材料制成。 c、用于电分级区域的照明灯和手电筒应是被批准的形式。 d、为了防护与被取样物料有关的全部已知危险，取样者应穿戴上适当的衣服和装备。,油水分析,（3）取样点 a、取样点应能够以安全的方法取得样品。与取
11、样有关的任何潜在危险都应清楚地注明，并建议安装压力表。 b、应由主管人员经常保养和定期检查取样点和取样设备，并记录检查结果。 c、到取样点的安全通路应有充足的光线。保持路梯、楼梯、平台和栏杆在结构上的安全状态，并由主管人员定期检查。 d、设备上的任何泄露或故障都应立即向主管人员报告。 e、取样时，应注意避免吸入石油蒸汽。 （4）静电 a、取样时，为防止打火花，在整个取样过程中应保持取样导线牢固接地，接地方法一是直接接地，一是与取样口保持牢固的接触。 b、在可能存在易燃气体的区域不得穿能打火的鞋。建议在干燥地区不要穿胶鞋。 c、应穿防静电的衣服，不得穿人造纤维制品的衣服。 d、在大气电干扰或冰雹
12、暴风雨期间不得进行取样。 e、为了使人体上的静电荷接地，在取样前，取样者应接触距离取样口至少1m远的油罐上的某个导电部件。,油水分析,5、操作方法 （1）注意事项 a、不应从未打孔的静止管、导向柱或立管中采取样品，因为未打孔管中的内含物对油罐中相同深度或管外相对位置的大量内含物一般没有代表性。 静止管、导向柱或立管样品只应从已打孔的管中采取，因为管内外的油品可以自由流动。 注：一行直径25mm、间距300mm的孔一般就足够管内外油品的自由流动了。 b、严格检查取样器具，包括封闭器，确保其清洁和干燥。 c、当采取挥发性原油样品时，如果必须避免轻组分损失时，例如用于密度、蒸汽压或蒸馏测定，不能从初
13、始的样品容器转移或合并油品。运输和贮存样品时，应将样品容器倒置，避免通过封闭器损失轻组分。,油水分析,四 、汽车罐车 把取样器降到油罐车罐内油品深度的二分之一处。以急速的动作拉动绳子，打开取样器的塞子，待取样器内充满油后，提出取样器。 五、计量间（或阀组间）取油样 1、在计量间（或阀组间）取油样是指在各井和区块输油管线的取样阀门放出原油。 2、混合管线和单管轮输所取得的样无代表性。 3、计量管线取单井样，应根据单井产量高低及管线长度而确定开始取样时间。 4、取样前先将死油放净，再取新鲜油样。,油水分析,六、管线取样（GB/T47561998石油液体手工取样法）摘编 1、管线样分为流量比例样和时
14、间比例样两种。推荐使用流量比例样，因为它和管线内的流量成比例。 2、对于输油管线中输送的石油或液体石油产品，应按照下列规定从取样口采取流量比例样，而且要把所采取的样品以相等的体积掺合成一份组合样（见表1）。 表1,油水分析,对于时间比例样，可按照下列规定从取样口采取样品并把所采取的样品以相等的体积掺合成一份组合样（见表2）。 表2,油水分析,第二部分 原油分析 一、原油融化 原理：原油凝固点在20左右，常温下处于凝固或半凝固状态，温度升到凝固点以上原油开始融化。为保证取样均匀，在进行各项分析前必须将原油融化。 融化原油的方法： （1）融化油样可放在保温箱、红外线灯下、水浴中进行，温度一般不能高
15、于30。 （2）粘度大、凝固点高的油样可适当提高温度，但不能超过50。 （3）红外线灯直接加热油样，样桶不能直接对红外线灯中心，而且要经常转动，避免局部受热过高。 （4）不论用什么方法融化油样都不能时间过长，待融化后立即取样分析。,油水分析,二、原油含水测定 （一） 石油产品水分测定法 （参照GB/T2601977（1988） 1、原理 根据原油、溶剂和水的沸点不同，将原油样品与无水溶剂混合加热蒸出水份，以体积百分数表示。 2、仪器及试剂 水分测定仪 该仪器的连接是以磨口连接，水分接受器容量10ml，0.3ml以下有十等分刻线，0.3至1ml有7等分刻度，1至10ml间每分度为0.2ml。 量
16、筒：10、20、50、100ml。 1000ml筒形分液漏斗（带刻度）。 电热套（1000瓦）。 90120的无水直馏无铅汽油。 无水氯化钙。 夹角60的玻璃弯管。 120ml的洗耳球。,油水分析,3、试验步骤 将融化的油样倒入1000ml筒形分液漏斗中，静止5分钟表后读出油水总全积V1和游离水体V2。 从分液漏斗下端放出明水，摇动分液漏斗5分钟，使油样混合均匀后，快速从分液漏斗上端取蒸馏样。 取样蒸馏 含水大于20%的油样，蒸馏样不少于10ml；含水120%的油样，蒸馏样不大于20ml；1%以下的油样取50ml。 含水小于95%的油样，分出游离水后，必须取样蒸馏，分出油中含水量体积，再计算含水的百分数。 含水9599.7%的油样必须读记准确的游离水体积，可以不取样蒸馏。,油水分析, 用量筒取混合均匀的油样V4，倒入预先洗净并干燥的水分测定仪的烧瓶中，用100ml无水汽油分次将量筒壁上的原油洗净，倒入烧瓶中摇荡混合
