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关键词:石油化工 工艺 安全性 危险因素
石油化工设备产油主体为石油裂解加工,且石油化生产装置主体为化工原料,化工设备中的很多工艺介质都属于有毒物质,同时还具有易爆、易燃的特征。因此在石油化工生产中必须重视工艺设备的安全性,但现阶段我国石油化工生产中存在一定的危险因素,本文即针对石油化工工艺中所存在的危险性因素,对其安全性工艺技术进行分析与探讨。
一、管线试压工艺技术
1.准备工作
通常大型石油化工设备中的管线系统有多种,管线走向也比较复杂。因此,为保证试压工作有效实施,需要充分做好管线试压相关准备工作。对石油化工管线进行试压前,一定要根据工艺流程图认真编制试压方案,并对具体试压流程予以充分明确,根据要求对具体试压方法、介质、安全技术措施及步骤等予以确定。
2.管线完整性检查
对管线完整性进行检查时管线试压前的必备工作,凡是未检查管线完整性而确认合格的设备均禁止实施管线试压试验。检查管线完整性的主要依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道试压系统图等。此外,检查管线完整性主要有三种检查方法,即:a.管线施工组根据设计图纸对所施工管线实施自行检查;b.具体施工技术人员逐条复检每条试压管线;c.试压系统中,依照设计图纸对管线检查完毕后,再由业主和相关质检部门对所有管线进行终检。对管线完整性内容进行检查内容包括软件与硬件。
3.物资准备
一般可将管线试压介质进行两种类型的划分,即:液体与气体。通常液体采用纯水、水及洁净水等;而气体则采用干燥无油空气、空气以及氮气等,因此,如果对管线没有其它特殊要求,一般试压介质均会对水进行选用。由于试压工作具有一定危险性,因此,试压工作实施前,应该确保物质准备充分,具体包括保养维护、安全监察管线试压设备、进场布置等;采用仪表与仪器等检查、安装、校验各种管线试压;实施试压前,必须充分准备好螺栓、盲板、螺母、垫片等材料;采用设备、阀门、流量计、安全阀、管件、仪表等隔离措施;管线试压时,做好充分的现场布置、物资供应等相关工作。
4.管线压力试验
通常情况下,试验内管线压力相等于设计管线压力的2倍,所以,若设计管道温度高于试验温度,管线试验压力和公式Ps=1.5δ 1/δ 2δ 1/δ2>6.5相符合的情况下,取值为6.5;若在试验温度情况下,Ps产生大于屈服强度应力时,一定要降低管线试验压力,使其低于最高去强度试验压力。此外,在对管线强度试验中气压进行设定时,如果管线强度试验与设计标准相符合,则应该降低管线试验压力,降至等同于气密性试验压力,并稳压半小时,如果无压降、无泄漏现象则为合格。
二、管道工艺技术
1.容器和塔的管线设计
必须对工艺原理进行严格遵循,合理布置容器和塔,在管线布置汽提塔与分馏塔时,通常会将调节阀组设置在分馏塔与汽提塔之间,保证所安汽提塔和调节阀组相接近,同时保证调节阀前液柱足量。在布置回流管和分馏塔间的管线时,如果通过热旁路对分馏塔塔顶压力进行控制,必须保证热旁路短,而且避免产生袋形,且调节阀的位置应给设计于回流管之上。在布置气液两相流管道的过程中,调节阀在管道中必须尽可能与接收介质的容器相接近,以确保管道压降频率下降,避免管道振动。因此,要防治对管线进行随意布放。
2.泵的管线设计
在石油化工生产中应用泵入口偏心异径管,对泵吸入管道进行合理设置,是确保泵可以正常、安全工作的关键。如果泵人口管系统发生变径的情况,应该采用偏心大小头防治变径处堆积气体,对偏心异径管进行正确安装的方法为:通常采用项平对偏心异径管进行安装,如果异径管和弯头为直连状态,应该对其进行底平安装。此安装方式能够有效节省低点排液。对泵入口管线进行布置时,一定要对以下两大因素进行考虑:①设置泵的入口管支架。例如,泵进口位于一侧,那么泵入口管支架必须是可调试性的,而且还要保证阀门与入口管位于石油化工生产泵的侧前方;②气阻。防止进泵管线发生气阻现象。虽然管线布置符合所设计的工艺流程图,然而,也会局部同样会产生气阻,也会对泵的正常运行产生严重影响。
3.冷换设备管线设计
①安装净距。在石油化工生产过程中,为便于设备检修,必须确保换热器阀门法兰、设备封头、进出口管线之间距离适当,通常设定螺栓拆卸净距大约为300mm;②冷换设备。因为冷水走管程是从下部进入,上部排出,所以,如果供水发生故障,而换热器中积存大量水分,所以不会导致冷换设备排空;③热应力。通常换热器固定点位于管箱端,所有与封头管嘴相连接的管道,都要对其由于换热器热胀而影响位移的因素予以充分考虑。
三、结语
从标本兼治角度分析,石油化工设备的质量在很大程度上影响着石油化工的安全生产,安全设计石油化工设备是避免发生爆炸、火灾等事故的重要工作。因此在石油化工生产中,一定要对工艺管道安装质量进行严格控制,避免管道泄漏。在安装石油化工工艺管线时,对法兰连接密闭性与焊缝质量进行检验,做好石油化工生产管线试压工作,以提高工艺设备的安全性,实现安全生产。
参考文献:
[关键词]铝电解烟气、净化系统、净化效率。
中图分类号:TF821 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0048-01
1 前言
我国铝电解工业自上世纪七十年代末,随引进日轻160kA预焙槽技术一起引进了铝电解烟气干法净化工艺技术,其主体技术装备采用脉冲反吹风小型袋式除尘器。上世纪八十年代中期,引进法国大风公司的低压反吹风菱形大布袋除尘器阳极焙烧炉烟气净化技术,并移植到电解烟气净化系统。自此,低压反吹风菱型大布袋除尘器技术被广泛用于铝电解烟气干法净化系统。
而随着中国铝工业的快速发展,电解铝工业污染物对环境的危害问题日益凸显,因此,国家对铝工业污染的排放标准也在不断提高。为响应国家对于铝工业节能、减排、降耗的号召,在综合分析国内外先进的铝电解烟气净化技术的基础上,东北大学设计研究院针对新鲜氧化铝和载氟氧化铝的反应特性,推出了两段逆流烟气干法净化工艺技术。
2 现有净化技术简介
经过近几十年的发展,我国电解铝行业现在通行的电解烟气净化技术分为三种,分别为传统一段净化技术、传统两段净化技术和两段逆流净化技术。
2.1 传统一段净化技术
该技术中新鲜氧化铝和载氟氧化铝同时通过反应器(文丘里、VRI、管道)加入到除尘器前的上升烟道内,新鲜氧化铝、载氟氧化铝和含氟气体进行吸附反应,并一起进入除尘器箱体内,经过除尘器布袋进行气固分离。分离后的气体通过风机和烟囱排入大气,分离下的载氟氧化铝一部分进入载氟氧化铝仓供生产使用,另一部分进入除尘器前的上升烟道继续进行吸附反应。
2.2 传统两段净化技术
该技术中新鲜氧化铝和载氟氧化铝分别加入到除尘器的进风管道中,首先在反应器上游管路约20米处加入载氟氧化铝,其次在反应器内加新鲜氧化铝,完成反应后的载氟氧化铝通过布袋进行气固分离。同样,分离后的气体通过风机和烟囱排入大气,分离下的载氟氧化铝一部分进入载氟氧化铝仓供生产使用,另一部分进入系统继续进行吸附反应。
2.3 两段逆流净化技术
该技术中新鲜氧化铝首先喷入布袋的底部,与动力分离器来的低浓度烟气进行二次吸附反应,然后通过布袋进行气固分离,分离下来完成一次吸附反应的载氟氧化铝由循环系统加入除尘器前的上升烟道,与高氟化氢浓度的烟气进入动力分离器进行一次吸附反应,完成再次吸附反应后的载氟氧化铝70%以上被烟气流动产生的动力分离出来,经载氟氧化铝输送系统送往电解车间,低氟化氢和粉尘浓度的烟气进入布袋室进行二次吸附反应和气固分离,这样既提高了烟气净化效率,又降低了袋滤系统的气固分离负荷和系统动力消耗。
3 技术性能比较
由以上内容可知,传统一段净化和传统两段净化工艺流程,其本质的特点都是新鲜氧化铝和载氟氧化铝完成吸附反应后均一起进入布袋除尘器,进行气固分离。而两段逆流净化技术中,完成两次吸附反应的载氟氧化铝和烟气在进入除尘器箱体前进行了气固分离,这在本质上决定了三种净化技术的区别。
3.1传统一段与两段净化工艺技术缺陷
通过分析传统一段和两段电解烟气净化系统工艺及其技术装备水平的现状和运行状况,可知传统烟气干法净化系统的主要问题如下:
(1)HF气体吸附不充分
* 新鲜氧化铝和载氟氧化铝都是通过管道反应器以股状形式加入到排烟管道中,伴随烟气高速流动,不能与烟气进行充分混合,氧化铝吸附性能降低。
* 新鲜氧化铝先加入到排烟管道中,与高HF浓度的烟气进行吸附反应,再加入可能已经完成多次反应的过吸附载氟氧化铝进行吸附反应,未合理利用氧化铝的吸附能力。
(2)氧化铝破损率高
* 新鲜氧化铝和载氟氧化铝都被加入到速度约为18m/s的烟气管道中,并随烟气高速运行约40m的距离,致使氧化铝破损率较高。
* 贮仓中的载氟氧化铝一部分进入超浓相输送系统,另一部分进入管道反应器参与吸附反应。参与吸附反应后的氧化铝经过除尘器过滤后,被气提送入贮仓,有可能再被加入到管道中进行吸附反应。因此,没有预分离装置的净化系统,氧化铝存在多次无功死循环,导致粉化严重。
据有关资料报道,细化的氧化铝会降低电解槽电流效率1%左右。
(3)除尘器布袋负荷大
* 新鲜氧化铝和载氟氧化铝完成吸附反应后,同时进入除尘器,使烟气中粉尘浓度太高,从而加大除尘器粉尘处理量,增加布袋负荷;
* 因无预分离装置的净化系统存在氧化铝多次循环,容易出现过吸附、粘度较大的氧化铝附着在布袋上,增大布袋过滤阻力,造成布袋清灰困难。
3.2 两段逆流净化工艺技术优势
而东大院开发的“两段逆流烟气干法净化工艺技术”因采用了烟气与粉尘的预分离技术,具备如下优势:
(1)改变除尘器滤饼主要成分
新鲜氧化铝从灰斗底部喷入除尘器箱体,在布袋上形成滤饼。
(2)降低无功死循环
在气固两相流由上升烟道进入除尘器前,经过动力分离器的预分离,使大部分粉尘直接进入下游的输送溜槽,降低粉尘浓度,改善除尘器过滤负荷。同时降低物料在净化系统中的无功死循环,从而降低氧化铝的破损率。
(3)合理利用氧化铝的吸附性能
用载氟氧化铝在上升烟道内与高浓度的含氟烟气反应,用新鲜氧化铝在灰斗内与低浓度的含氟烟气进行吸附反应。
下表列出了320KA铝电解槽系列采用传统烟气干法净化系统和新型两段逆流烟气干法净化系统,净化后烟气中污染物的排放浓度。
由表1可以看出,传统烟气净化工艺和新型烟气净化工艺,烟气净化效果相差悬殊。
4 结论
由此可知,新型净化技术与传统净化技术相比,既提高了烟气净化效率,又降低了袋滤系统的气固分离负荷和系统动力消耗。因此,采用两段逆流烟气干法净化技术,将可以保证净化系统排放的氟化物和粉尘满足国家最新的铝工业污染物排放标准的要求。
并且,两段逆流烟气干法净化技术在降低污染物排放量的同时,增加了氟化物回收率,积极响应了国家达标排放、节能降耗的号召,也为电解铝厂烟气净化系统的新建和改造提供了更好的技术路线。
参考文献
关键词:醋酸工艺 技术分析 甲醇
甲醇是基础有机化工生产的原料和产品,而且在变压吸附制氢、情节燃料和生物技术等领域有着非常广阔的应用前景。醋酸是一种非常重要的化工产品和化学中间体,可以用于生产多种下游的有机产品,与此同时也可以用作非常好的溶剂。发展大型煤制甲醇并且进行深度的加工,是煤化工业发展的必经道路之一。本文将以国内某个公司的实际生产流程为例子,对于所涉及的气化、净化、甲醇合成、醋酸合成、空分和CO分离技术进行细致的讨论和分析。
一、生产流程概述
煤和空分的氧气在气化炉中制造得出了一氧化碳、氢气和含量很高的粗煤气。出气炉中的粗煤气的成为有三种:第一种是经过水蒸气的变换,将部分的一氧化碳转化成氢气,合成甲醇合成时需要的氢碳比。第二种是和另一种粗煤气混合,经过加热和回收以后进入到净化的程序中,将多出来的二氧化碳和硫化物脱除以后,就可以得到今春合成原料气,合成后的粗甲醇精制过后就是甲醇产品。第三种是粗煤气经过加热回收和净化之后,将分离出来的一氧化碳作为合成醋酸的原料气,然后一氧化碳和精甲醇在催化剂的作用下合成了醋酸的原型,精制以后就可以得到醋酸产品。
二、关键技术的分析
1.气化工艺的分析
目前一些大型的煤气化技术中,最具代表性的有Shell粉煤加压气化、Texaco水煤浆气化、Lurgi移动床加压气化和国内多喷嘴对置式水煤浆气化技术四种。Texaco气化技术和多喷嘴对置式新型气化技术单台炉的处理煤量很大,合成气中的有效气体(一氧化碳和氢气)含量非常高,惰性组的成分很少,非常适合生产甲醇的原料气,而且煤种的只用范围非常宽泛,环境污染很小,投资的资金也很低廉。假如说我们按照年产20万吨的醋酸汁和20万吨的甲醇,那么合成气中的氢气和一氧化碳的比例为1.50。而Texaco及多喷嘴技术约为0.80,Shell的比例为0.50,因此采用Texaco和多喷嘴新型气化技术可以很好的减少变化的负荷,而且可以避免氮气含量过高对后系统的影响。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术是世界上最先进的气流床气化技术之一,多年来,经过科研、设计和生产等多个环节的技术攻关,技术日臻成熟,在国内已大量应用于工业化生产,同时该技术已走出国门,为美国一家石化公司提供气化技术。该技术将城市煤气、洁净发电和供热、液体燃料等清洁能源产品的生产与碳化学深加工相结合,尤其适用于生产开发甲醇、甲醛、甲胺等碳一系列产品,以及醋酸、二甲醚、DMF、DMC、合成油等一系列产品,从而形成以水煤浆气化为树干的产品树。
2.净化工艺的分析
采用水煤浆气化生产的粗煤气当中,除了含有一氧化碳、二氧化碳和氢气之外,还有少量的氮气、二氧化氢以及微量的氨、氯等成分。氯、重金属和硫化物等都是必须去除的有毒气体。从国内外煤气化装置采用的脱除酸性气体的工艺技术来看,低温甲醇洗工艺和NHD工艺是较为常见的工艺技术。两种工艺技术都属于物理吸收法。低温甲醇洗工艺在国外主要有鲁奇和林德两种工艺流程,而且两者在基本的原理上没有太大的差别,而且技术方面都已经成熟,但是专利技术和设备的设计方面还是各具特色的。国内大连理工大学经过将近25年的研究,研究出了具有自主知识产权的低温甲醇洗工艺。这项技术采用的是六塔流程,和林德的工艺非常相近。但是设备的投资量和冷负荷都比林德工艺低13%左右。所以,采用国内的低温甲醇工艺技术将合成气净化,更加经济
3.甲醇合成工艺的分析
甲醇合成工艺的核心技术是甲醇合成反应器,国外合成的反应器多种多样,已经形成了适应各种要求的系列产品。国内自主研发方面,主要负责的公司是杭州林达化工技术工程公司的低压均温合成甲醇反应器,和华东理工大学的低压甲醇反应器两种。目前国内外在建的和生产的甲醇装置大部分采用的是低压法技术。低压法和中高压法相比较,具有耗能低、成本低和产品质量优秀等特点。上海的焦化有限公司在20万吨的甲醇设备中,运用的工艺技术就是华东理工大学设计的合成塔,而且已经建成投产使用数十年之久,设备的运行状况一切正常。所以,选用低压法的绝热-管壳外冷复合型列管式合成塔(华东理工大学设计方案)进行甲醇的合成,是非常适合、经济的工艺技术。
4.醋酸工艺的分析
甲醇低压羰基合成醋酸技术是当前最先进的醋酸生产工艺,主要工艺路线包括:美国孟山都公司的甲醇低压羰基合成醋酸工艺技术、英国BP公司的Cativa甲醇羰基合成醋酸工艺技术、美国塞拉尼斯公司的AO工艺、我国西南化工研究设计院开发的蒸发流程等。自主知识产权的醋酸生产工艺技术已经在国内兖矿、天碱等企业成功使用,目前国内企业正着力于新工艺的技术改造,单套装置产能不断提升,消耗与成本有效降低,生产技术日趋完善提升。
5.CO分离工艺的分析
粗煤气的净化中有部分需要分离出一氧化碳成为合成醋酸的原料气,而目前的分离方法有深冷分离法和变压吸附法两种。第一种:深冷分离法。这项工艺可靠、成熟,而且工艺极其简单,占地面积小,可以同时制造两种以上的高纯度气体,非常适合高压环境下对一氧化碳的分离。但是唯一的缺点就是必须去除原料气中二氧化碳和水,而且要求的密度标准非常苛刻。第二种:变压吸附法。可以在环境温度下面进行,但是缺点非常明显。第一,分离过程非常复杂,需要两套PSA的设备,才可以把一氧化碳的纯度提高到95%,而且回收率是65%,因为装置PSA设备规模受到一定的限制。第二,对原料气的要求也很高。当原料气中体积分数达到1.2%的时候,一氧化碳的纯度最多达到95%。如果原料气中的一氧化碳浓度很低的话,那么相对应的回收率也会降低。两种方法相比较,如果粗煤气采用的是低温甲醇洗法净化的话,而且采用深冷法进行一氧化碳的分离,效果会更加显著
总结:煤制甲醇联产醋酸是煤用作清洁剂的重要途径之一,在煤炭及其丰富的地区建立这个项目,不单单可以合理的利用现有的资源,还可以带动地方经济的高速发展。本文通过对气化、净化、甲醇合成、醋酸合成、空分和CO分离等一些关键技术分析,以及国内外相互对比的结果可以看出来,国外的技术远早于国内的技术,而且已经相当成熟。但是国内的发展也非常迅速,许多关键性的技术已经成熟,而且得到了工业化应用的认可。所以,在选择相关工艺技术的时候,建议企业结合地区资源的实际情况和特点,除了引进国外的先进设备以外,尽可能的使用国内已经成熟的工艺技术。
参考文献
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【关键词】灰岩油井 暂堵酸化 机理 工艺 典型井效果
【中图分类号】TE34 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0240-02
任丘灰岩油藏储层主要以缝洞为主、非均质性强、渗透性差异大,初期油井产量高,无水采油期较长、采出程度高;而油井一旦见水,含水上升速度快,实施增产措施难度较大。经过二十三年的开发生产,已进入后期开发阶段,目前油藏存在着:综合含水高(平均88%),水淹体积大 ,采出程度高;剩余可采储量少(仅占可采储量的4.6%左右);单井产油量低(是高产稳产期的5%,平均日产油6吨左右)。产水量高(平均单井日产水77m3);自然开采条件下高渗透出水缝洞对中低渗透性出油缝洞干扰严重,导致中低渗透性出油缝洞的生产潜力难以发挥,加大了剩余油开采的难度。
通过钻井取心资料表明油层裂缝宽度大于100μm的大裂缝基本水淹。50μm~100μm的中等裂缝发生水浸。小于50μm的小裂缝及孔隙含油状况仍然较好。中小裂缝渗透性差。生产测试资料表明:在油井生产过程中,大裂缝和中小裂缝共存时,启动压差小,出水量大,干扰中低渗透性缝洞的出油能力。
为了解决这些问题,研制出了暂堵酸化工艺技术,控制高渗透性大裂缝的干扰,提高中小裂缝出油能力,取得了良好的挖潜效果。
1 暂堵酸化工艺的作用机理
采用粒径范围在30~100um之间的SHZ-1暂堵剂颗粒,按比例与清水配成具有悬浮性能的暂堵液,挤入地层,在低泵压下颗粒首先进入高渗透层或大裂缝,形成架桥粒子,产生堆积现象,并软化成为凝胶状物质,逐步将大裂缝孔道堵死,形成暂堵段。在压力逐步升高情况下,后续主体盐酸液进入中低渗透缝洞,由于酸对岩石的溶蚀作用,扩大中低渗透性缝洞,疏通油气通道,降低启动压差和渗流阻力,提高出油能力。在酸化过程中,由于SHZ-1暂堵剂是油溶性的,不溶于水和酸,进入水淹大裂缝后,不仅起到暂堵作用,而且具有堵水作用;若进入油水同出的大裂缝或油层,暂堵剂逐步被原油溶解,随油排出。
2 SHZ-1暂堵剂及酸液的组成
(1)SHZ-1暂堵剂组成:主剂3~8%;添加剂0.1~0.2%。(2)酸液组成:盐酸15%;缓蚀剂2~3%;活性剂0.5%;铁离子稳定剂2%
3 暂堵剂性能试验研究
3.1 主要试剂及仪器
3.1.1 主要试剂
SHZ-1暂堵剂主剂 工业品
添加剂 自制
盐酸工业品
缓蚀剂 工业品
活性剂工业品
铁离子稳定剂 工业品
3.1.2 主要仪器
万分之一分析天平、台架天平、恒温箱
3.2 计算方法
3.2.1 溶蚀率计算
η=(1)
式中G1――放入酸前暂堵剂的重量,g
G2――酸溶解晾干后暂堵剂的重量,g
3.2.2 油溶解率计算:
η1= (2)
式中
W1――用油溶解前暂堵剂的重量,g
W2――油溶解后暂堵剂的重量,g
3.3 室内试验
3.3.1 耐酸稳定性试验
方法:用浓度为15%的盐酸按配方配制成酸液,取酸液30mL放入不锈钢筒内,再加入5克左右暂堵剂颗粒摇匀。将不锈钢筒密封后,置于恒温箱内,温度调至100℃(地层温度)恒温20小时取出,开盖,用滤纸滤出暂堵剂颗粒,用水洗净,晾干颗粒,称重结果见表1。
从表1可以看出,暂堵剂在酸中基本是不溶的,对盐酸有较好的稳定性。
3.3.2 油溶性试验
方法:取30mL煤油放入不锈钢筒内,再取2克左右暂堵剂颗粒加入不锈钢筒摇匀后密封。钢筒放进恒温箱,温度调至100℃,恒温20小时后取出钢筒,开盖,用滤纸滤出暂堵剂颗粒,用热水洗净,晾干颗粒,称重结果见表2。
从表2可以看出,暂堵剂在煤油中的溶解能力较强。
3.3.3 软化点试验
方法:取100mL清水放入烧杯中,再取10克暂堵剂颗粒放入烧杯中。把烧杯放入恒温箱内,恒温2小时后观察颗粒的状态。共试验三个样其结果见表3。
从表3可以看出,暂堵剂在60℃时不软化,100℃时软化
4 现场施工工艺
4.1 选井原则
暂堵酸化工艺技术是碳酸盐岩油井有效的增产措施。只有在合适的条件下才能最大限度地发挥其控水增油的作用,优化选井的主要原则是:
a经过生产剖面测试,油井的生产井段渗透性差异大,油气显示好,油气层有一定的能量,而且产油剖面和供油半径尽量大。
b过去采用化学堵水措施后日产油量增加不大的油井。
4.2 工作液用量的确定
4.2.1 暂堵剂用量的确定
用浓度5%―10%的盐酸液(或清水)加入浓度为3%~8%的暂堵剂颗粒,添加剂0.1~0.2%。对于含水高,产液能力强的油井,考虑处理半径一般在5m左右。对于含水较高而产液能力较弱的油井,考虑处理半径一般在3m左右。使用量为每米油层0.5m3~1.0m3。
4.2.2 酸液用量的确定
如果储层渗透率低,而且还有泥质等其它物质的堵塞,则考虑处理半径大些,其用量也相对大些,反之处理半径小,用量也小,一般用量为每米油层1.0m3~2.0m3。
4.2.3 顶替液量的确定
顶替液为清水,其用量是施工管柱内径和地面管汇容积之和的1.2倍。
4.3 施工参数确定
4.3.1 施工泵压的确定
注暂堵剂液和盐酸处理液的泵压,必须低于地层破裂压力。即P泵〈P破-P液柱+P摩阻。一般当注暂堵剂的爬坡压力达到8~12MPa时就应开始改注盐酸处理液。
4.3.2 施工排量的确定
注入排量由施工压力确定,注暂堵剂一般为0.15m3/min~0.4m3/min。注盐酸处理液一般为0.2m3/min~0.5m3/min。
4.3.3 挤注方式
根据地层的裂缝发育状况和井段大小,可进行笼统一级暂堵酸化施工,即一次将暂堵酸化剂挤入地层,也可进行笼统二级暂堵酸化施工,将暂堵酸化剂分两次挤入地层。
5 典型井举例
5.1 一级暂堵酸化技术施工举例
任223井,生产井段为2946.0―2970.48米,油层厚度24.48米,该井在1995年进行了大型酸化增产措施,酸化后产量由12t升至23t,含水由56%升至71%,有效期78天,增油760t。1998-2001年期间曾进行了两次有机堵水施工,两年后堵剂失效,含水升至77.3,出水大孔道对中低渗透性出油缝洞干扰现象十分明显,2003年1月2日对该井实施一级暂堵酸化技术施工。
采用的暂堵剂液和酸化处理液配方是:暂堵剂:清水30m3加入浓度为5%暂堵剂颗粒。
酸化处理液:浓度为15%―20% 盐酸20 m3
任223井暂堵酸化施工P―t Q―t曲线见图1、图2
初期生产,产液123m3/d(其中产油31.3t/d)到2003年5月有效期106天,累计增油1200吨。取得理想增油效果。任丘碳酸盐岩油藏暂堵酸化施工井效果对比见表4。
5.2 二级暂堵酸化施工
任斜1-7井生产井段为3084.62m-3112.0m裸眼井段。属于非均质严重的类型。
施工中进行两轮挤暂堵液和盐酸处理液,第一轮挤暂堵剂液10.3m3,盐酸处理液12.5 m3。第二轮挤暂堵剂液14.1m3,盐酸处理液8.0m3。投产后有效期436天,累计增油7925吨,取得了十分理想的效果(见表4)。施工过程见图3、图4任斜1-7井二级暂堵酸化施工P-t Q-t曲线。
6 现场应用效果
2003年以来,暂堵酸化增产技术在任丘灰岩油藏油井已实施9口井,有效井8口,有效率88%。施工后初期生产,平均日增油8.6吨,到03年底12月份累计增油14062吨,平均单井增油1622吨,效果十分显著。如任223井施工后含水由77.3%降至74.4%,任456井施工后含水由68.5%降至60%,任斜1-7井施工后含水由72.7%降至68.78%,任257井施工后含水由75.7%降至71.1%。暂堵酸化施工井效果对比见表4。
7 结论
(1)对任丘灰岩油藏采用暂堵酸化工艺技术增油效果显著,是一种行之有效的挖潜措施。
(2)实施中二级暂堵酸化效果优于一级暂堵酸化效果。
(3)SHZ-1暂堵剂在酸化中不仅能起到暂堵作用,而且酸后还能起到堵水的作用。
参考文献
[1] 赵树栋等编著.中国油藏开发模式丛书.任丘碳酸盐岩油藏,北京:石油工业出版社,1997.1.
[2] 万仁溥,罗英俊等编著.采油技术手册.第九分册.压裂酸化工艺技术.北京:石油工业出版社,1993.1.
[3] 赵福麟编著.采油化学.石油大学出版社,1989.5.
【摘 要】现阶段,我国的能源危机与环境危机日益严重,节能降耗技术的重要性与关键性逐渐成为生产领域重点关注的建设项目。新经济形势的大背景之下,我国化工领域若想进一步实现可持续发展,提升企业整体的经济效益与社会效益,就应在进行实际生产的过程中,充分的引用节能降耗技术。这一技术的广泛应用具有一定的社会价值与社会意义,有助于减少化工生产过程中的实际损失,强化化学转化过程,提高重复利用效率,降低成产流程的整体损耗程度,进而提升化工工艺的管理。
【关键词】化工工艺;节能降耗技术;应用
1.化工工艺节能降耗技术研究主体内容概述
结合化工生产过程的类型、工艺条件特点进行分析,可以发现,在进行化工工艺研究过程,要以整个化工生产过程中涉及到的主体条件的工艺条件参数为研究的中心,并以这些数据为设计的基础性组成部分,进行对于化工生产过程的优化设计,保证化工生产过程维持在稳定的工作条件下。与此同时,结合化学反应转化率为工业生产追求的核心内容的基础上,控制化工工艺流程,并形成相应的优化工艺流程图。与此同时,在实际的化学反应生产过程中,所进行的工艺研究还包括热量衡算、质量衡算等设计内容,这也是进行化工节能降耗技术研究的基础性组成部分。在这样的研究背景下,为了充分的保证化工生产的节能降耗效果,就要从工艺条件的优化出发,形成系统化的研究体系,促进化工生产效率的提升。
与此同时,在进行化工工艺节能降耗技术的研究过程中,为了保证所选择的化工工艺条件能够满足生产的需要,在保证化工生产效率的基础上,实现对于化工生产过程成本的控制,要从以下几个方面进行对于化工工艺节能降耗技术的研究 :首先,要对化工生产的原料组成部分进行分析研究,保证化工反应过程的原理组成处于最优化的设计比例,进而为后续的化工生产过程提供保证 ;其次,要针对设计好的化工工艺条件进行化学反应设备的优化设计,充分保证所设计的化工反应器和反应设备能够满足化工生产过程的需要 ;最后,要对化工生产过程的工艺参数进行有效的控制,保证其处于恰当的工作点,进而保证整个化工生产过程的高效率完成。
2. 浅析化工工艺生产中存在的诸多能源损耗问题
化工领域是现阶段能源损耗相对较高的领域之一,已经逐渐引起了世界的广泛关注。在进行化学工艺的生产环节,主要存在的问题是能源浪费与能源损耗问题。在进行化工工艺实际的生产过程中,由于各种不确定因素与不合理的元素导致能源损耗是难以避免的,因此能源损耗并没有实现节能的最终目的。大部分的能源损耗是由于化工操作技术人员的操作不合理造成的,因此应进一步采用合理的措施进行强化研究,并且及时对相关的生产设施进行合理改进,避免在化工生产过程中出现不够规范的操作方式,进而在一定程度上缩减化工工艺生产中出现的能源损耗,实现节能损耗的目标。
3.节能降耗技术措施的实行
3.1购置先进的技术设备
化工工艺产生的有毒物质无法进行清理,主要还是没有先进的设备进行加工处理,因此,必须采用先进的生产技术和节能设备,这样才能够最大程度的降低化学物质对环境的影响。比如说,选择符合要求、有质量保证的转换器、空冷器、分流塔等机械设备,对整个加工工艺进行改装调整,替换掉耗热量大、耗电量强的设备,采用导热性好、电阻小的机械材料进行加工工艺。只有在化工工艺实行前,对所有的设备做到节能环保,才能从根本上杜绝有害物质的产生,只要阻断了其有害物质的生产口,彻底杜绝它的出现,保护环境的目标就实现了一大步。
3.2运用催化剂的活性
在化工工艺中,大部分的工艺反应都需要催化剂的帮助,选择合适的催化剂,不但能够加快物质的反应速度,提高物质的反应效率,还能够大大降低对资源的消耗和降低有毒物质的产生。因此,一定要选择合理优越的催化剂,通过不断地研究和探索去发现更加节能的工艺技术,对整个生产工艺过程的环境进行改良。
3.3加强高科技化工工艺技术的使用
想要彻底使化工工艺不污染环境,除了做好后期的处理和选择合适的反应化学物质之外,最重要的还是要不断提高整个工艺的技术。对此,从事化工工艺管理操作的人员一定要摒弃保守的技术观念,不断吸收和借鉴国内外工艺的技术,在前任的技术上进行加工改良,突破当前化工工艺在生产技术上的障碍,获取更加高科技的工艺技术,这样才能从根本上避免化工工艺技术的弊端,不断促进我国未来在此行业的经济发展,同时达到保护环境的目的。
3.4加强监督管理工作
化工工艺虽然能够产生很多的有害物质,但是它能够污染环境,一方面是由于工业技术的不合理,另一方面则是由于缺乏相关人员对其后期处理的监督工作。对此,国家一定要通过法律法规,对化工工艺的后期排放进行明确规定,实行奖罚分明的监督政策。比如说,对乱排乱放的化工工厂进行罚款和征税,对举报不符标准的化工工厂群众实行现金奖励。只有化工工厂与人民群众相互监督、相互配合,才能够促进社会的有效运行,达到保护生态环境的目的。
3.5回收与利用余热
一般状况下,化工进行生产的过程中会产生大量的余热,导致一些废弃物直接飘散到大气层中,不单单对能源不能进行充分的运用,并且导致严重的能源浪费现象,对环境的危害极大。在现阶段的化工生产过程中,应将化工工艺不断的完善,对其产生的热能进行合理运用。因此,余热在化工生产中被视为二次能源,从宏观的角度而言,就是将其第一次能源转化中释放出来的能源,或者一些没有被完全利用的能源进行重新利用,进而产生一定的价值。例如,在实际的化工工艺中,可以将释放出的余热进行全面的回收,例如可采用低温位进行余热回收。特别是可以对热管泵技术的应用,能够对余热进行充分利用并回收,进而完成余热回收的利用效率,达到有效缩减化工生产成本的最终目的。
3.6强化化工能源的管理水平
在进行化工工艺的实际利用过程中,能量的转换与传输效率对化工企业的整体效益能够造成一定的影响,经过实际的研究发现,如果进一步强化化工企业中能源管理制度,能够全面提高化工企业的整体能源利用效率,有利于实现能源的降低损耗,进而有助于提升化工企业的整体经济效益。化工企业的实际能源消耗在某种层面上主要是取决于企业管理能力、生产环境元素、社会经济制度与技术能力等多种方面。
总之,现阶段节能环保的观念一直被社会所提倡,化工领域若想进一步实现可持续发展战略,就应有效利用节能降耗技术,采用改进化工工艺技术、运用创新性化工设施、合理控制能源动力消耗、合理运用催化剂与阻垢剂、强化化工生产管理等方法,进一步完成化工a品生产过程中的能源降耗,进而确保化工企业在成产中实现可持续发展,强化化工企业的整体生产质量与经济效益。因此国家与相关的化工企业应加大对节能降耗技术的重视程度,推动环保事业的发展。
参考文献:
[1]李岳姝. 化工工艺中节能降耗技术的应用[J]. 化学工程与装备,2015,(08):52-53.
[2]李志. 化工工艺中常见的节能降耗技术措施[J]. 科技创新与应用,2014,(09):51.
化工行业实属高能耗损行业之一,目前已引起国际同行的广泛关注。在化工产品的生产过程中,主要有能量浪费和能量耗损两大问题。能量损耗多数是技术操作不规范等人为因素造成的,因此,可以通过加强对技术人员的设备操作训练和对仪器设备的改造,来避免生产中各种不符合要求的操作,从而达到降低能源损耗的作用,取得节能降耗的效果。
2化工工艺中节能降耗技术措施
2.1技术升级、设备更新
在现代化工工艺的生产中,设备、技术与工艺是最基本的硬件条件,而传统的设备、技术和工艺已渐渐地不能适应现代工艺发展的需要了,引进国内外先进的化工工艺、设备和技术是必然之趋势。引用先进的工艺技术,能够在生产过程中,使其能量损耗程度降至最低,节约成本,能够获取更大的经济效益。因此,针对特定的化工工艺品,根据产品生产工艺本身的特性,可采用结晶分离技术或是短程蒸馏技术,将各个产品分开,在保证总能量控制一致的同时,优先采用操作简便、节能连续、能量转化率高的工艺进行生产,以实现最低的能量消耗。
2.2化工工艺的优化
通过对实际生产过程中的能耗问题进行分析可知,生产工艺是关键点,可以通过对其进行合理优化,并采取技术措施进行应对,来降低整个流程的能量消耗。主要表现在以下两个方面:第一,推广变频调速。实践证明,变频节能调速的推广使用是降低电能消耗非常行之有效的方法,通过变频节能的动态调速,可以将传统使用的工艺阀门进行静态调节,并作进一步的改造和升级,使整个电机体系处于一个输入和输出的动态平衡状态,大大降低了电能资源的耗损;第二,加强污水回收力度。在化工产品的生产过程中常常会产生大量的工业污水,而污水的任意排放不仅污染环境,也大大浪费水资源,因此,可利用先进的污水回收技术,将污水进行二次处理,提高水资源的利用效率的同时,还能避免水资源的浪费,即一方面要做好自身电能、热能和水资源的回收率,另一方面充分利用生产过程中产生的的余热和余压。总之,要结合企业自身的具体状况,节约用水,统一管理水资源,提高水资源的综合利用率。
2.3阻垢剂节能
化工生产过程中,设备在长期使用后,易产生大量的污垢、化学残留物等,导致设备的灵活性、加热速度及生产效率等都大幅下降,因此合理的化工工艺是提高化工生产效率的关键。在化工生产工艺中应设置如下工艺:使用阻垢剂,对设备进行定期定时的去污和清理处理,保障生产的有序进行,并且根据设备的使用程度,设计清理频率和清理程度。此外,化工生产过程中的能量耗损还与其它诸多因素相关,例如环境因素、经济因素及化工生产管理水平等。总之,在化工生产过程中实施节能降耗技术的关键是进行完善的化工工艺管理,且需要引起企业各个部门的绝对重视,最好设置专门的节能降耗部门,对其进行监管,确保节能降耗措施的执行和落实。
2.4余热的回收利用
通常,化工生产过程中产生的余热作为废弃物直接散发到空气中,不仅未能实现能源充分利用,造成能源浪费,而且可能造成环境危害以及安全隐患。在现代化工生产中,需要设置合理的化工工艺,充分利用生产中的余热。因此余热又称为二次能源,具体地讲,现代工艺将它第一次能源转化过程中所释放出来的能源,或者未能完全利用的能量运用到下一道工序中。例如,在化学反应中,可以回收反应释放的余热,或者在材料预热时,使用低温位回收余热。尤其是目前段热管泵技术,可以充分利用回收余热,实现余热回收的有效利用,降低生产成本。
3化工工艺的管理
化工工艺的管理水平也是能否降低能耗的关键因素之一。因此,提高化工工艺的管理水平,对降低能耗至关重要。环境、管理、技术等多方面因素都与化工企业的能量损耗息息相关。在制定化工生产工艺中,需要重点关注节能,因此需要规范各种设备和流程的操作章程,并且制定合理的能耗限额以及节能、耗能相关的奖惩制度。此外,要协调各个设备的使用,结合实际情况,合理有效地组织生产和分配设备使用,避免设备在生产中超负荷运行,同时要建立完善的设备检修维护制度,定时对设备进行检修,对工艺进行改善,进一步减少化工能源损耗。
4结语
[关键词]油田;分层压裂;酸化;工艺;技术
中图分类号:TE357.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)25-0029-01
油田试油技术在广义上就是指试油施工的整个过程,其中包括了各方面的工艺技术例如:地层的测试、常规试油的工艺技术程序、试井测试和技术改造措施,这些工作全部是为了取得油田实际储油参数而进行的,压裂工艺技术以及酸化工艺技术,在中国石油集团渤海钻探工程技术研究院的工作学习中,我对石油技术做过颇多分析,本文就针对油田分层压裂酸化工艺技术展开探讨,分析压裂技术与酸化技术在我国油田种的应用、效果。
1.常规酸化工艺技术的分析
常规酸化工艺技术主要是利用了酸液来解决了注水井以及生产井井底周围的污染,从而清除了裂缝或者空隙当中的堵塞物质,甚至扩大了地层的裂缝或控制,是一种能够提高地层渗透率的工艺技术。
酸化工艺技术主要分为压裂酸化工艺技术和基质酸化工艺技术两种,但是这两种的增产原理以及作用机理是完全不同的。压裂酸化工艺技术是在天然界中的天然裂缝加宽、撑开并且延伸到更远的地方,或者把岩石挤压破从而形成新型的裂缝。同时,这种经过压裂酸化之后的裂缝就会在酸岩反应的作用下,就会形成凹凸不平的岩石裂缝。在压裂酸化施工之后就会形成槽油、沟油的流通道,从而提高了地层间的导流能力,改善了油气井的渗流状态,进一步提高了油气井的生产量。
有一种普通盐酸的酸化工艺技术又可以成为解堵酸化工艺技术,该技术能够在低于破裂压力的状态下进行酸化的处理。根据常规酸化工艺技术的标准分析,该技术只能解除油气井眼周围的堵塞,一般情况下市使用15%到28%的盐酸作为的添加剂。在施工的过程中可以通过普通盐酸直接溶解钙质类的堵塞物质以及钙质胶结类、碳酸盐类的岩石,从而可以解除堵塞物质,使得油气的通道流通。这样可以发展或者恢复地层的渗透能力,提高注水井中注水量以及油气井的生产量。该技术具有成本低、工艺技术简单并且对地层的溶解率比较好的优点。
2.压裂技术与酸化技术的概述
2.1 压裂技术
油田压裂工艺技术应用上主要是压力将地层压开,形成裂缝并用支撑剂将它支撑起来,以减小流体流动阻力的增产、增注措施。压裂液主要有前置液、携砂液、顶替液组成的。压裂的性能要求:黏度高,性好,滤失量小,低摩阻,对被压裂的流体层无堵塞及损害,对流体矿无污染,热稳定性及剪切稳定性能好、低残渣、配伍性好、破胶迅速、货源广,便于配制,经济合理。
2.2 酸化技术
酸化技术分为压裂酸化工艺技术和基质酸化工艺技术两种,主要是利用酸液解决生产井和注水井周围污染问题,进一步的清除缝隙中的堵塞物质,达到扩大地层裂缝,提高渗透率的一种工艺技术。压裂酸化技术指的是在酸化的基础上压裂,将天然裂缝加宽、扩大、延伸,或是通过压裂岩石形成新的岩缝。形成之后的岩缝凹凸不平,在施工后形成槽油、沟油等流通道,改善了之前的汽油景田流渗状况,提高产油量。还有一种普通盐酸的酸化工艺称之为解堵酸技术,用以压裂压力低于破裂压力时的酸化处理的工艺。这种技术用途不如前类宽泛,只能解除汽油井眼周围小范围的堵塞,但该技术具有低成本、工艺技术操作简单、对地层的溶解度高的优点;目前的酸化技术主要分为:酸洗酸化;解堵酸化;压裂酸化。
3 压裂技术与酸化技术的应用
3.1 现有油田的实际问题
油田储层常表现为低渗、低孔、低压、裂缝性难采油藏多等多种问题,而多层系开发的油田储层剖面的非均质性严重,相比之下层间差异大,难以实现均衡改造,所有类似油井必须经过压裂技术、酸化技术加以改造才能投入生产。
3.2 压裂技术与酸化技术在油田中的应用与问题的解决
综合探讨国内外的分层压裂技术,压裂的主要作用是:造缝和携砂。压裂与地层岩石和油藏流体要配伍并且对支撑剂渗透率伤害最小。一般来说,压裂体系主要包括:水基压裂(羟丙基瓜尔胶)、清洁压裂、油基压裂、泡沫压裂以及相应的交联剂、破胶剂和添加剂。
其主要功能是造缝并沿张开的裂缝输送支撑剂,因此液体的粘性至关重要。成功的压裂作业要求液体除在裂缝中具有较高的粘度外,还要能够迅速破胶;作业后能够迅速返排;能够很好地控制液体滤失;泵送期间摩阻较低;同时还要经济可行。
由于水基液具有价廉、性良且易于控制等特点,已成为应用最为广泛的压裂。用于稠化压裂的聚合物之一是瓜胶。瓜胶聚合物具有很强的亲水性,把瓜胶粉加入水中,瓜胶的微粒将溶胀并与水化合,即瓜胶聚合物分子与许多水分子缔合,在溶液中展开并延伸。从而增加了溶液的粘度。因为瓜胶中仍有4-8%的水不溶物,所以,在聚合物链上又引入了羟丙基,制成羟丙基瓜胶。
酸化是强化采油(EOR)的一种措施,是油气井增产、注入井增注的一项有效的技术措施。其原理是通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物等的溶解和溶蚀作用,恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。酸化按照工艺不同可分为酸洗、基质酸化和压裂酸化(也称酸压)。酸洗是将少量酸液注入井筒内,清除井筒孔眼中酸溶性颗粒和钻屑及垢等,并疏通射孔孔眼。基质酸化是在低于岩石破裂压力下将酸注入地层,依靠酸液的溶蚀作用恢复或提高井筒附近较大范围内油层的渗透性。酸压(酸化压裂)是在高于岩石破裂压力下将酸注入地层,在地层内形成裂缝,通过酸液对裂缝壁面物质的不均匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。酸化施工使用诸如水泥车、泵车一类的施工车辆,将酸性水溶液(如,盐酸、氢氟酸、有机酸)注入地层。注入的酸液会溶解地层岩石或胶结物,从而增加地层渗透率,使油气的产出、驱替水注入更加方便。在酸化施工中,为了提高酸化效果,可以采用聚合物稠化酸注入、有机缓速酸注入、变粘酸酸化、粘弹性表面活性剂酸化等新工艺。
4.结论与认识
根据我国目前的情况分析,我国在试油中各个方面的工艺技术都有了很大的提高,不论是油田的压裂工艺技术还是酸化工艺技术都有了深层次的提高,同时也都能够对于不同的作业来使用不同的工艺措施。因此,各项工艺技术都有了质的突破。但是我国现在仍然面临很大的困难,主要是在新区的勘探困难,老区的增产工作还需要大量的工作需要完成。其中常规井网的加密效果不明显,对于压裂、酸化工艺技术的认识还不深刻。同时,油田增产的改造措施越来越复杂,改造的目标也已经从单井、低渗透发展成了高渗透的油田。因此,油田常规的压裂酸化工艺技术还有待更进一步的发展。
分层压裂技术和酸化工艺技术有对油田开采进行高出油率的作用,有较大的推广实践应用前景,通过我国的油田实践证明,封隔器分层更具压裂效果,更加节约时间,更能降低油层污染、提高生产产量。结合我国出现的新区勘探困难,老区油田增产的现状,油田的压裂。酸化技术工艺还有待进一步发展,今后,油田增产改造措施将越来越复杂,目标也逐渐从单井、低渗透率向高渗油田发展。
参考文献
关键词:油田 分层压裂液 酸化液 工艺技术 效果分析
油田试油技术在广义上就是指试油施工的整个过程,其中包括了各方面的工艺技术例如:地层的测试、常规试油的工艺技术程序、试井测试和技术改造措施,这些工作全部是为了取得油田实际储油参数而进行的,压裂液工艺技术以及酸化液工艺技术,在中国石油集团渤海钻探工程技术研究院的工作学习中,我对石油技术做过颇多分析,本文就针对油田分层压裂酸化工艺技术展开探讨,分析压裂液技术与酸化液技术在我国油田种的应用、效果。
一、压裂技液术与酸化液技术的概述
1.压裂液技术
油田压裂液工艺技术应用上主要是压力将地层压开,形成裂缝并用支撑剂将它支撑起来,以减小流体流动阻力的增产、增注措施。
压裂液主要有前置液、携砂液、顶替液组成的。压裂液的性能要求:黏度高,性好,滤失量小,低摩阻,对被压裂的流体层无堵塞及损害,对流体矿无污染,热稳定性及剪切稳定性能好、低残渣、配伍性好、破胶迅速、货源广,便于配制,经济合理。
压裂液主要作用在概括来说有以下几方面:1、携带支撑剂到地层;2、压开裂缝;3、降低地层温度。
2.酸化液技术
酸化液技术分为压裂酸化工艺技术和基质酸化工艺技术两种,主要是利用酸液解决生产井和注水井周围污染问题,进一步的清除缝隙中的堵塞物质,达到扩大地层裂缝,提高渗透率的一种工艺技术。压裂酸化技术指的是在酸化的基础上压裂,将天然裂缝加宽、扩大、延伸,或是通过压裂岩石形成新的岩缝。形成之后的岩缝凹凸不平,在施工后形成槽油、沟油等流通道,改善了之前的汽油景田流渗状况,提高产油量。还有一种普通盐酸的酸化工艺称之为解堵酸技术,用以压裂压力低于破裂压力时的酸化处理的工艺。这种技术用途不如前类宽泛,只能解除汽油井眼周围小范围的堵塞,但该技术具有低成本、工艺技术操作简单、对地层的溶解度高的优点;目前的酸化技术主要分为:酸洗酸化;解堵酸化;压裂酸化。
二、压裂技术与酸化技术的应用相关问题
1.现有油田的实际问题
油田储层常表现为低渗、低孔、低压、裂缝性难采油藏多等多种问题,而多层系开发的油田储层剖面的非均质性严重,相比之下层间差异大,难以实现均衡改造,所有类似油井必须经过压裂技术、酸化技术加以改造才能投入生产。
2.压裂技术与酸化技术在油田中的应用与问题的解决
综合探讨国内外的分层压裂技术,压裂液的主要作用是:造缝和携砂。压裂液与地层岩石和油藏流体要配伍并且对支撑剂渗透率伤害最小。一般来说,压裂液体系主要包括:水基压裂液(羟丙基瓜尔胶)、清洁压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液(CO2或N2)以及相应的交联剂、破胶剂和添加剂。
其主要功能是造缝并沿张开的裂缝输送支撑剂,因此液体的粘性至关重要。成功的压裂作业要求液体除在裂缝中具有较高的粘度外,还要能够迅速破胶;作业后能够迅速返排;能够很好地控制液体滤失;泵送期间摩阻较低;同时还要经济可行。
由于水基液具有价廉、性良且易于控制等特点,已成为应用最为广泛的压裂液。 用于稠化压裂液的聚合物之一是瓜胶。瓜胶聚合物具有很强的亲水性,把瓜胶粉加入水中,瓜胶的微粒将溶胀并与水化合,即瓜胶聚合物分子与许多水分子缔合,在溶液中展开并延伸。从而增加了溶液的粘度。因为瓜胶中仍有4-8%的水不溶物,所以,在聚合物链上又引入了羟丙基,制成羟丙基瓜胶。
水基压裂液以有机硼交联体系为主,压裂液耐温条件达到150-170℃。
酸化液是强化采油(EOR)的一种措施,是油气井增产、注入井增注的一项有效的技术措施。其原理是通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物等的溶解和溶蚀作用,恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。酸化按照工艺不同可分为酸洗、基质酸化和压裂酸化(也称酸压)。酸洗是将少量酸液注入井筒内,清除井筒孔眼中酸溶性颗粒和钻屑及垢等,并疏通射孔孔眼。基质酸化是在低于岩石破裂压力下将酸注入地层,依靠酸液的溶蚀作用恢复或提高井筒附近较大范围内油层的渗透性。酸压(酸化压裂)是在高于岩石破裂压力下将酸注入地层,在地层内形成裂缝,通过酸液对裂缝壁面物质的不均匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。酸化施工使用诸如水泥车、泵车一类的施工车辆,将酸性水溶液(如,盐酸、氢氟酸、有机酸)注入地层。注入的酸液会溶解地层岩石或胶结物,从而增加地层渗透率,使油气的产出、驱替水注入更加方便。在酸化施工中,为了提高酸化效果,可以采用聚合物稠化酸注入、有机缓速酸注入、变粘酸酸化、粘弹性表面活性剂酸化等新工艺。
三、总结
分层压裂技术和酸化工艺技术有对油田开采进行高出油率的作用,有较大的推广实践应用前景,通过我国的油田实践证明,封隔器分层更具压裂效果,更加节约时间,更能降低油层污染、提高生产产量。结合我国出现的新区勘探困难,老区油田增产的现状,油田的压裂。酸化技术工艺还有待进一步发展,今后,油田增产改造措施将越来越复杂,目标也逐渐从单井、低渗透率向高渗油田发展。
参考文献:
[1]陈振杰,李勇.吐哈油田分层压裂工艺管柱技术研究[J].石油天然气学报,2009,01:308-310.
[2]汪天游,阿雪庆,邢振华,康瑞鑫.南翼山浅层油田分层压裂工艺技术应用[J].青海石油,2009,04:44-47.
Abstract: In recent years, mechanical processing technology and process are rapidly updated. Machining has driven the overall economic progress, but at the same time has brought more pollution and energy consumption. In the new situation, it is urgent to use the new idea of green manufacturing in mechanical processing, to improve the current machining process in accordance with the basic ideas of environmental protection and energy saving. Green manufacturing technology is oriented at the specific process planning in mechanical processing, which is conducive to reducing energy consumption and eliminating excessive pollution, so as to ensure the mechanical processing obtain good results. Therefore, it is necessary to clarify the basic characteristics and contents of green manufacturing in the field of machining. Combined with the current state of machining technology, this paper explores the mechanical processing technology for process planning.
P键词:面向机械加工工艺规划;绿色制造技术;具体方式
Key words: machining process planning oriented;green manufacturing technology;specific way
中图分类号:TH162 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)07-0164-02
0 引言
从现状来看,机械加工应当构成制造业领域的核心部分,机械加工行业在本质上推进了经济进步与发展,然而与此同时也导致了污染,浪费宝贵的能源。因此,对于机械加工有必要全面限制污染与能耗,创造绿色的机械制造与加工模式。机械加工不能缺少先期的规划,而绿色制造规划在根本上符合了新时期的绿色机械加工思路,有利于从面向规划的角度入手来控制污染[1]。依照绿色制造的基本思路,全面改变现阶段的机械加工规划,这样做有助于从根源上减少并消除机械加工中的各项污染,从而创造环保与节能型的机械加工工艺。由此可见,绿色制造技术适合运用于机械加工的整体规划中,通过完善面向规划的工艺技术来保证机械加工的实效性。
1 绿色制造的基本特征与内容
对于机械加工来讲,绿色制造指的是在调整加工手段与加工技术的前提下,致力于减少机械加工导致的环境影响。在传统工艺模式下,机械加工运用的手段与工艺很容易造成较高污染,这样做在本质上背离了新阶段的绿色环保原则。由此可见,绿色制造技术转变了机械加工的传统模式,同时也运用了面向工艺规划的机械加工方式。依照绿色制造的基本思路,在最大限度内充分运用机械加工领域资源,创造优良的综合效益[2]。
绿色制造运用于机械加工的关键点就在于设计工艺规划,对此运用了面向工艺规划的新式机械制造技术。在满足绿色制造工艺的前提下,工艺设计人员有必要杜绝机械加工带来的环境污染,减少消耗的加工资源。从物料角度来讲,绿色制造技术与机械加工的密切结合也有利于再次回收物料,对于毒害性气体的排放予以适当限制。只有设计出符合绿色制造宗旨的工艺规划,才能减轻机械加工对周边环境的伤害,确保能源的可再生性。
2 传统工艺的弊病与缺陷
绿色制造技术与现阶段的机械加工工艺紧密结合,这样做有利于从根源上转变机械加工模式,引入面向工艺规划的新型加工技术。这是由于,绿色的机械加工前提就在于拟定规划,在设计规划的前提下才能全方位改进加工技术。然而在传统工艺方式中,机械加工通常都会产生污染并且破坏环境,同时也消耗了过多能源[3]。具体而言,机械加工运用的传统工艺暴露了如下弊病:
首先是过高的能耗。在完成机械加工时,通常需要投入很多能源,传统加工流程也消耗了大量能源,这些能源具体包含了原材料与辅助材料等。传统加工模式通常需要运用金属,如果运用单一的手工加工那么将会耗费很多金属原料,以至于超出了限定的损耗量。此外,操作人员也通常会忽视辅助材料,这种情况下浪费了机械加工辅料。实质上,机械加工的操作人员如果能致力于调整工艺,那么就可以拥有更显著的节能实效[4]。然而从现状来看,某些企业在进行机械加工时仍然消耗较多资源,例如切割后的金属原材将会被废弃,无法进入后期循环利用。
其次是设备磨损。各种类型的机械加工都不能缺乏基础设备,机械设备应当构成机械加工的前提。然而在进行加工时,机械设备都很难杜绝磨损的发生,例如机床表面与零部件之间通常会频繁摩擦,长期以来将会磨损设备机床或导致较严重的划痕。现阶段的机械加工中,某些设备本身就消耗了过多能源,与之相应的辅助工序也具有高能耗的特性。如果不加调整,那么过高的机床能耗将无法被限制。同时,机械加工包含了较复杂的多个流程与工序,如果没有密切衔接各个工序那么也将消耗更多能源。例如对于毛坯抛光、零部件的酸洗与焊接等操作,这些流程都会磨损机床并且消耗资源。
第三是环境污染。在现阶段的各类制造业中,机械加工通常表现出较严重的周边环境破坏与污染。一般情况下,机械加工很难从根源上避免废气、固态废物与废液产生,这些废弃物很容易破坏环境。在情况严重时,固态废物还会深埋于土壤,导致长期积累的土壤污染。同时,机械加工所需的某些固态金属腐蚀性很强,渗入土层内部的重金属对于酸碱性造成了破坏,打破了地下水与土壤的整体平衡。机械加工的各环节都会伴有噪声,影响周边群众生活并且损伤健康。通常来看,机械零部件或者机床在运转时都会带来噪声,附近居民若长期遭受噪声困扰那么很易p伤听觉[5]。
3 优化面向工艺规划的机械制造技术
机械制造行业如果要全面运用新型的绿色制造手段和技术,那么前提就应当是优化规划,通过完善规划的措施来保障机械加工综合实效的全面提高。作为机械加工企业而言,有必要从根源上调整技术模式,不断接受新阶段的绿色工艺技术,从而落实面向机械工艺规划的新型制造技术[6]。从现阶段的工艺制造现状来看,面向机械加工规划的机械制造技术仍有待改进,通过引入绿色制造的基本理念来加以完善,具体有必要密切结合如下的要点:
3.1 优化工艺路线 机械加工不能缺少最基本的工艺路线,对于工艺路线有必要进行全方位调整,在优化路线的前提下完善机械加工。这是由于,适当的工艺路线有助于确保机械综合效能的提高,经过加工生产出优质的机械产品。依照绿色制造工艺的基本理念,企业还应当消除各个工艺流程的额外污染,杜绝额外的能源损耗。由此可见,落实绿色机械制造的关键就在于优化工艺,通过改进现有的工艺流程来调整加工规划。如图1所示。
例如:机械加工通常会涉及到近似成型工艺,这类工艺具体包含了精冲与精锻的制造技术。操作人员在运用精冲技术时,首先就要拟定明确的规划,在简化精冲操作流程的基础上致力于消减机械加工能耗。只有这样做,才能确保符合面向规划的绿色加工与机械制造,提高精冲原材料的综合运用效能[7]。
3.2 优化工艺参数 对于一个工艺过程来讲,切削速度,深度,速度,给进量等等都属于工艺参数的范畴。企业在设置机械加工的整体规划时,其中就包含了对于各类工艺参数的选择。企业如果选择了合适的工艺参数,那么就可以有序调整各环节的绿色机械加工,在减少物料消耗的过程中也保证了质量。反之,如果在先期制定规划时没有给出适当的工艺参数,则会影响到机械加工的综合质量,不利于消除噪音以及消减能耗。从现阶段来看,很多企业已经意识到优化参数的重要意义,技术人员也在致力于探寻更优的机械加工参数。因此在设置参数时,先要经过全方位的评价与对比,在此基础上才能设计出符合机械加工真实情况的参数,进而从源头上消除污染,杜绝过高的能源浪费。例如:运用圆柱齿轮的YKB3120型滚齿机,有助于提高传统机油切削液的效果,通过新的配合机制粗略统计提高工作效率5%。
3.3 优化机床节能 机械加工中的机床能耗也是不可忽视的,通过优化机床的方式来实现节能,这种做法也符合了绿色制造原理。具体在实现优化时,可以选择多工件的节能调度措施来完成优化,综合运用机床节能优化技术。对于各类零部件而言,都应当致力于改进零部件与机床之间的适应度,确保待加工零件与机床之间的紧密结合。通过优化机床性能的方式,应当可以在最大限度内降低机床加工零件时的能源消耗,同时也优化了机械加工规划[8]。
4 案例分析
以我们目前使用的数控车床为例,我们与销售方建立了信息共享机制,使用者用qq流经验,与厂家技术人员随时联系。通过这种方法我们时刻可以更好地使用和维护设备。通过与其他用户的交流我们发现我们使用的切削液方案可以改进,我们目前使用的切削液205元一桶,非环保,经常产生使用者皮肤过敏,需要带劳保装备工作,对刀具保护不好。某用户使用的切削液230元一桶,虽然贵25元,但是,属于环保切削液免去了污染物处理成本,每年节约2000元左右,对使用者无伤害,劳保用品每年节约300元左右,降低了刀具损耗10%,每年节约700元左右。以2015年中旬到2016年中旬为例,共使用4桶。-25元*4桶+2000元+300元+700元=2900元,所以每年车床环节可以节省2900元。其他环节也有节约。
以往因为操作空间较小所以加工中心噪音非常大,对人体健康不利,影响沟通,我们使用购买物资剩下的包装作为降噪资源,例如我们利用包装的纸壳和塑料布通过对设备箱体内壁的粘贴我们大幅度降低了操作间内的噪音,通过降噪设备测试,以往噪音可以达到90多分贝,现在可以降低到50多分贝。原有包装的泡沫等缓冲材料我们将其使用在精密保护件的存放方面,例如我们拆卸了一个刀具我们会放在有泡沫的托盘内,以往对一些精细的零件保护相对粗心有时会导致精密间受伤,通过对细节的控制降低了物件的损伤,优化了操作的严谨意识。
5 结论
改进现阶段的机械加工技术,关键应当在于设计规划,通过完善规划的方式来提升机械加工的实效性。在设计规划时,对于各类要素应当予以综合考虑,确保符合最基本的绿色制造需求。由此可见,面向机械加工的绿色制造工艺规划有利于改进机械加工模式,创造机械加工的良好效益。截至目前,机械加工企业并没有完善运用绿色制造的技术方式,仍有待长期的改进。未来的实践中,面向工艺规划的机械加工工艺还需要加以完善,在此基础上服务于机械加工工艺的全面提高。
参考文献:
[1]曹小强.面向机械加工工艺规划的绿色制造技术研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2015(03):123.