Transcript 05-2 石油炼制用化学品

第五章
石油化学品
Chapter 5 Petroleum Chemicals
Chemical Engineering Department
复习：石油化学品类型
按应用对象分类
油田化学品
通用化学品
钻井用化学品
采油用化学品
提高采收率用化学品
油气集输用化学品
水处理用化学品
石油炼制化学品
石油炼制催化剂
（催化裂化、
催化重整、
加氢精制、
加氢裂化等）
溶剂
其他化学品
石油产品添加剂
燃料油添加剂
润滑油添加剂
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第五章 石油化学品
第一节 油田化学品
Topics for Today
掌握油田化学品主要类型及典型品种；
理解压裂、酸化工艺过程，
熟悉相应添加剂的作用；
弄清调剖剂与堵水剂的区别和联系；
理解油气集输用添加剂的类型及应用；
了解油田水处理剂的应用；
回顾：油田化学品分类
 油田化学品是解决油田
钻井、完井、采油、注
水、提高采收率及集输
等过程中化学问题时所
使用的助剂。
1991年中国石油天然气总公司
油田化学专业标准化委员会委托
石油勘探开发科学研究院油田化
学所负责起草《油田化学剂类型
代号》行业标准。
标准以油田主要生产工艺（作
业）过程为油田化学品分类依据。
油田化学品
①通用化学品
②钻井用化学品
（又细分为：
钻井液用化学品、
固井水泥用化学品）
③采油用化学品
（又细分为：
压裂用、酸化用化学品
其他采油用化学品）
④提高采收率用化学品
⑤油气集输用化学品
⑥水处理用化学品
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二、油气开采用化学品
 油气开采用化学品分为压裂、酸化及采油用其它化
学品三个亚类。
 压裂用化学品：是指在压裂过程中，为满足施工要求和提高压
裂效果所用的化学品，其代号为FR(英文为fracturing)。
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（一）压裂用化学品（压裂添加剂）
 压裂：利用压力将工作液压入井下，将地层
压开，形成裂缝，并由支撑剂将裂缝支撑起
来，以减小流体流动的阻力，从而增产增注。
 压裂过程所用工作液称压裂液
 水基压裂液
 油基压裂液
 醇基压裂液（成本高）
压裂防沙支撑剂
 压裂添加剂
 稠化剂、交联剂、破胶剂、缓蚀剂、减阻剂、
降滤失剂、增黏剂等14类。
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压裂现场图片
压裂车
压裂抽取
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压裂用化学品品种举例
１、稠化剂
 作用：提高黏度-便于携砂、减少滤失。
 天然高分子及其改性产物
 合成高分子产物
２、压裂用交联剂
 作用：在压裂过程中能将高聚物的线型结构交
联成体型结构，形成冻胶-便于悬砂、减少滤失。
３、压裂液用破胶剂
 作用：破除冻胶交联结构，降低黏度-便于压裂
液从地层排出。
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二、油气开采用化学品
 酸化用化学品：是指在酸化作业过程中，为满足工
艺要求和提高酸化效果采用的化学品，其代号为
AZ(英文为Acidizing)。
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（二）酸化用化学品
 油井酸化：是指采用机械的方法将大量酸液挤入
地层，通过酸液对井下油页层、缝隙及堵塞物（氧
化铁、硫化亚铁、黏土）进行溶蚀，恢复并提高地
层渗透率，达到油井稳产高产目的。
 酸化常用酸：HCl、HF、HCOOH、
CH3COOH及其混配物。
 酸化添加剂：
 缓蚀剂、缓速剂、铁稳定剂、乳化剂、起泡剂、
降滤失剂、稠化剂等11类。
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酸化用化学品品种举例
１、酸化和酸化缓蚀剂
 作用：防止高温浓酸对油井设备的腐蚀
２、缓速剂
 作用：降低酸化反应速度，使酸液渗入离井
眼较远地层，提高酸化效果。
３、铁稳定剂
 作用：防止酸化溶解的铁离子形成沉淀堵塞
地层。
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二、油气开采用化学品
 采油用其他化学品： 是指除酸化、压裂作业外，用于
油气水井增产增注的采油化学品，其代号为PR(英文为
Production)。
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（三）采油用其他化学品
 堵水剂与调剖剂
目前主要有三种采油方式：自喷式采
油，注水式采油，注气式采油；
自喷式采油主要是应用于开采初期，
地层压力较大时，石油自行喷出；
开采中期随
着石油的大量
开采，地层压
力逐渐降低，
石油不能再自
喷式开采了；
开采中后期
常采用注水或
注气式方法继
续开采石油。
注水式采油是
目前较为普遍
的采油方式。
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注水井：调剖与调剖剂
注水地层吸收剖面不
均匀，通过封堵高渗
透层，调整注水地层
的吸水剖面，称为调
剖。
能调整注水地层吸水
剖面的物质叫调剖剂，
为一大类固体分散体
的悬浮体。
调剖机理：大颗粒直
接封堵缝隙；小颗粒
架桥封堵。
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油井：堵水与堵水剂
油井堵水是指从油井控制水的
产出。油井堵水剂是指从油井注
入地层，能减少油井产水的物质。
选择性堵水剂表现在对水流产
生较大阻力，而对油流产生较小
的阻力，所以适合封堵油水同层；
非选样性堵水剂对油和水都有
封堵作用，可用于封堵单一水层
和高含水层。主要分四类：树脂
型、冻胶型、凝胶型、沉淀型。
油
井
注
水
井
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三、提高采收率用化学品（强化采油添加剂）
 提高采收率用化学品：是指在提高采收率中所用的
化学品，其代号为EOR(英文为Enhanced Oil
Recovery)。
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三、提高采收率用化学品（强化采油添加剂）
 三种采油方式：自喷式采油（一次采油）；注水
式采油，注气式采油（二次采油）；
 目前原油采收率不高，一次采油可采出10％~25％
的地下原油，二次采油可采出15％~25％的地下原
油，即一次采油加二次采油可采出25％~50％的地
下原油，还有许多原油留在地下采不出来。
 驱油剂：是指为了提高原油采收率而从油田的注
入井注入油层将油驱至采油井的物质。
 二次采油注入水作驱油剂，称作水驱；
 三次采油在水中加入化学剂以提高驱油能力，称作化
学驱；
 二次采油和三次采油总称强化采油。
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化学驱油类型
1、聚合物驱油
 聚丙烯酰胺、黄原胶
2、表面活性剂驱油
 脂肪醇醚硫酸盐、石油磺酸盐、木质素磺酸
盐、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚
硫酸盐、聚醚等。
3、碱水驱油
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表面活性剂驱油
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四、油气集输用添加剂
 油气集输过程流程
将油田各油井从地下开采出来的原油和伴
生气(天然气)，经地面上的一系列设备，进
行收集、初步加工处理、储存及输送的工艺
过程，称为油气集输储运工程。
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油气集输用化学品

油气集输用化学品：是指在油气集输过程中，为保证油气
质量，保证生产过程安全可靠和降低能耗所用的化学品，其
代号为TR(英文为Transportation)。
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油气集输用添加剂品种
 油气集输添加剂大多属于高聚物、表面活性
剂或二者的复配物。
（一）防蜡剂、清蜡剂
 原油中溶解有石蜡，原油从井底上升到井口以
及在集输过程中，由于温度、压力的降低会在
井壁或输油管线上产生结蜡，影响原油开采和
集输。
 清蜡剂：能清除蜡沉积的化学剂
 防蜡剂：能抑制原油中蜡晶析出、长大、聚集
或在固体表面沉积的化学剂。
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（二）降凝剂
 降凝剂（倾点降低剂）：能降低油品倾点或凝固点
的物质。
 倾点(pour point) :表示石油产品低温流动性的
一项质量指标，是指样品在标准条件下冷却至开始
停止流动的温度。其值稍高于凝固点2.5~3℃。
 高含蜡原油在开采、输送过程中，若无强化措施，
原油易在管道内凝固。
 在油品中添加降凝剂是防止凝固的常用有效措施。
 常见品种：氢化聚丁二烯；乙烯-醋酸乙烯酯共聚
物；丙烯酸酯-顺酐-醋酸乙烯酯共聚物。
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（三）原油破乳剂
Oil
H2O
1、原油的乳化
 原油乳化原因
H2O
W/O型
Water
oil
 原油本身含有天然乳化剂
 开采中使用了各种表面活性剂（乳化剂）
 开采、输送过程受压、搅拌
oil
O/W型
 原油破乳——世界上的原油有25％是以乳状液的
形式采出，需破乳后加工。
 破乳剂破乳机理：破坏O/W及W/O界面的
稳定性
2、破乳剂的种类
 通常是表面活性剂
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水处理用化学品
 水处理用化学品：是指在油田注水(水源水、回注污水)水处
理过程中，为保证注水质量，提高注水开发效果所用的化学
品，其代号为WT(英文为Water Treatment)。
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水处理用化学品
阻垢剂
缓蚀剂
稳定剂
油
井
注
水
井
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第五章 石油化学品
第二节 石油炼制用化学品
石油炼制用化学品
一、石油炼制催化剂




1、催化裂化催化剂
2、催化重整催化剂
3、加氢精制催化剂
4、加氢裂化催化剂
二、溶剂
 1、芳烃抽提溶剂
 2、气体脱硫溶剂
三、其他化学品
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小 结 summary
掌握油田化学品主要类型及典型品种；
理解压裂、酸化工艺过程，
熟悉相应添加剂的作用；
弄清调剖剂与堵水剂的区别和联系；
理解油气集输用添加剂的类型及应用；
了解油田水处理剂的应用；