化工廠畢業(yè)實習(xí)報告

畢業(yè)實習(xí)報告學(xué)院：化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院專業(yè)：化學(xué)工程與工藝班級：化工107學(xué)號：2010800005姓名：孫茗歆帶隊教師：董老師起止日期：2013,3,10—2013,3,26

我去實習(xí)的公司叫大慶浩拓化工有點公司，大慶市浩拓化工有限公司座落于大慶高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)宏偉園區(qū)。是從事油田化學(xué)品、精細(xì)化工產(chǎn)品、工業(yè)水處理劑等產(chǎn)品的生產(chǎn)、經(jīng)銷的專業(yè)公司,國家級高新技術(shù)企業(yè)。公司技術(shù)力量雄厚，擁有一支專業(yè)配套的技術(shù)隊伍和高素質(zhì)的知識型經(jīng)營管理團(tuán)隊。公司現(xiàn)有員工70人，其中高級職稱的專業(yè)技術(shù)人員7名，中級職稱的技術(shù)人員15名，并聘請了多名長期在油田、石化等崗位工作過的經(jīng)驗豐富的專業(yè)人士擔(dān)任公司技術(shù)指導(dǎo)和顧問。公司生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)，配套工程齊全。擁有完善的產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)監(jiān)測手段和嚴(yán)格的質(zhì)量控制管理體系。到目前為止，公司已開發(fā)生產(chǎn)銷售的油田化學(xué)品達(dá)十幾種，年生產(chǎn)能力10000噸。該公司生產(chǎn)的系列粘土防膨穩(wěn)定劑，砂巖穩(wěn)定劑已廣泛應(yīng)用于油田注水開發(fā)過程中。尤其是在強水敏性低滲透儲層的注水開發(fā)、儲層保護(hù)、穩(wěn)產(chǎn)、提高采收率方面率先取得了成功。該公司生產(chǎn)的高效粘土防膨穩(wěn)定劑（BH-2018型）使貝301區(qū)塊得以順利投入開發(fā)，為海拉爾油田的快速上產(chǎn)起到了極為重要的作用，是到目前為止國內(nèi)唯一成功的范例，得到了大慶油田有限責(zé)任公司呼倫貝爾分公司和大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院的肯定。依托大學(xué)、科研院所實施“科技興企”戰(zhàn)略，勇于創(chuàng)新，開拓進(jìn)取，走正規(guī)化、規(guī)?；目茖W(xué)發(fā)展之路是公司的宗旨。公司與清華大學(xué)、中國海洋大學(xué)、中國石油大學(xué)、中國石油勘探研究院等大學(xué)和科研單位建立了長期的友好合作關(guān)系，使該公司擁有了雄厚的技術(shù)儲備。該公司將繼續(xù)加大科技投入的力度，不斷研制開發(fā)新產(chǎn)品，為用戶提供精益求精的產(chǎn)品和滿意周到的售后服務(wù)?！芭c人為善，誠信為本”是公司發(fā)展的根本，大慶浩拓化工有限公司也同時竭誠希望攜手新老客戶共同發(fā)展，創(chuàng)造美好的明天！大慶浩拓化工有限公司生產(chǎn)的主要產(chǎn)品就是BH-2018粘土防膨穩(wěn)定劑。表1無機鹽類粘土穩(wěn)定劑性能對比表種類化學(xué)式特點用量使用條件效果鈉鹽NaCl易離子化、易水化8~10%高濃度對粘土有防膨作用，低濃度促使粘土水化、分散運移高濃度有效，易被其它離子置換鉀鹽銨鹽KClNH4Cl離子直徑與粘土構(gòu)造空穴相當(dāng)，易進(jìn)入空穴中，結(jié)合牢固3~5%pH=3~7時效果較好，與30%甲醇配合使用，效果更好與粘土結(jié)合牢固，效果都比較好氫氧化鉀KOH易進(jìn)入粘土空穴中結(jié)合牢固，特殊化學(xué)作用15~20%溫度22~85℃時間24小時比以上無機鹽更有效的防膨粘土氫氧化鈣Ca(OH)2與粘土反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈣隨使用情況而定溫度需要高于65℃，配合其它處理劑使用對砂巖中粘土防膨好三氯化鋁AlCl3離子電價較高，與粘土吸力強1~2%無特殊使用條件比其它無機鹽防膨好產(chǎn)品組份：小分子胺鹽類陽離子聚合物。質(zhì)量指標(biāo)：1.外觀：橙紅色均勻流動液體。2.PH值：6.0-8.0。3.有效成分含量;≥40%。4.防膨率：≥80%。產(chǎn)品特點：BH-2018粘土防膨穩(wěn)定劑是一種能有效的控制油層中粘土礦物水化、膨脹、分散、運移的處理劑，是為保護(hù)油田儲層的滲流能力而研制的該產(chǎn)品可應(yīng)用于油田的各項勘探開發(fā)作業(yè)中，如鉆井液、完井液及各類修井、作業(yè)壓井、射孔完井、試油過程中的壓井、酸化過程保護(hù)等，使用中不受酸堿的影響150度高溫下仍能保持原有的性能，是保護(hù)油氣層的理想工作液。作用原理:BH-2018粘土防膨穩(wěn)定劑主要是利用粘土表面化學(xué)離子交換的特性。通過改變結(jié)合離子達(dá)到抑制水合膨脹和分散運移的目的。粘土礦物由于離子取代使離子帶負(fù)電荷，形成對陽離子的吸引力。該粘土礦物具有極強結(jié)合力，結(jié)合力強的離子或化學(xué)劑取代結(jié)合能力弱的易膨脹分散的離子，且?guī)追N組分共同作用后，相互間不僅把粘土顆粒包圍，形成吸附膜，且由于幾種組分的協(xié)同作用，也阻止了微粒運移。通過阻止水分子與粘土顆粒的接觸而抑制粘土膨脹，通過阻止微粒運移而二次堵塞，最終達(dá)到降低注水壓力，保證石油正常開采的作用。該粘土防膨穩(wěn)定劑不僅能有效的綜合粘土粒子的電荷，抑制粘土表面滲透水化作用，也能抑制粘土離子的膨脹、分散運移將油層粘土固定在原位。由于陽離子聚合物在粘土表面吸附過強而達(dá)到不可逆，因此具有長效性。使用方法：本產(chǎn)品在注水時同時注入井中，參考用量0.8-1.5%具體可根據(jù)現(xiàn)場情況適當(dāng)調(diào)整其用量。使用本產(chǎn)品方便易行，應(yīng)用性廣，保護(hù)油田儲層的滲流能力效果顯著。包裝與貯運：采用清潔干燥的200kg或50kg塑料桶包裝，貯存在干燥通風(fēng)的倉庫內(nèi)，運輸過程中避免劇烈的碰撞，以防破損。粘土穩(wěn)定劑介紹粘土防膨劑取自（采油用化學(xué)劑的研究進(jìn)展）粘土防膨劑分3類:一類是中和粘土表面負(fù)電性的化學(xué)劑如聚2-羥基-1,3-亞丙基二甲基氯化銨聚二烯丙基二甲基氯化銨;另一類是與粘土表面羥基作用的化學(xué)劑如二甲基二氯甲硅烷;還有一類是轉(zhuǎn)變礦物類型的化學(xué)劑,如溫度在20~85e內(nèi),1%~15%的硅酸鉀或15%~25%的氫氧化鉀可將蒙脫石轉(zhuǎn)變?yōu)榉桥蛎浶缘拟浌桎X酸鹽(鉀沸石);溫度在260~310e內(nèi),015~310mol/L的尿素或甲酰胺水溶液,可使膨脹型粘土失去膨脹性。在3類粘土防膨劑中,最后一類是最有發(fā)展前景的粘土防膨劑。粘土微粒防運移劑這是一類橋接吸附于粘土微粒和地層表面的化學(xué)劑如聚甲基丙烯酰胺基-1,3-亞丙基三甲基氯化銨與聚-N-乙烯吡咯烷酮等可分別通過粘土微粒和地層表面的負(fù)電性與羥基產(chǎn)生橋接吸附,將粘土微。粒固定在地層表面,達(dá)到粘土微粒防運移的目的。目前油田常用的防膨劑品種很多,可分為無機化合物和有機化合物兩大類,前者如氯化甲(KCl)、氧氯化鋯(或稱次氯酸鋯,ZrOCl2·8H2O)、多羥基氯化鋁[Al6(OH)12Cl6]等,后者如聚季銨、改性聚季銨、陽離子聚丙烯酰胺等。這兩者防膨劑各有優(yōu)缺點。無機防膨劑的優(yōu)點是耐溫性較好,缺點是防膨效果較差,用量大,有效期短;現(xiàn)有的有機防膨劑優(yōu)點是防膨效果較好,用量較少,有效期較長,缺點是耐溫性較差（取自：稠油油藏新型抗高溫防膨劑研制）有機縮膨劑僅在弱酸環(huán)境下有效。粘土穩(wěn)定劑的類型特點目前,粘土穩(wěn)定劑根據(jù)化學(xué)組成的不同可分為四大類[17]:(1)無機鹽、無機堿類,這類粘土穩(wěn)定劑的特點是價格低廉,使用方法簡單,短期防膨效果較好,缺點是防膨有效期短,且對抑制微粒運移效果較差[18]。(2)無機聚合物類,其優(yōu)點是價格較低且有效期較普通無機鹽長,其缺點是不適合于碳酸鹽巖地層,且僅能在弱酸條件下使用。(3)陽離子表面活性劑類,這類粘土穩(wěn)定劑的優(yōu)點是吸附作用強,可抗水沖洗,缺點是會使地層轉(zhuǎn)變成親油性,降低油氣相的滲透率[19]。(4)有機陽離子聚合物類,這類粘土穩(wěn)定劑與前三類相比其主要特點是使用范圍廣,穩(wěn)定效果好,有效時間長,既能抑制粘土的水化膨脹又能控制微粒的分散運移。且抗酸、堿、油、水的沖洗能力都較強[20]。通常,用于油田的粘土穩(wěn)定劑應(yīng)具備下列幾項標(biāo)準(zhǔn):1、耐沖洗;o2、砂巖油藏非潤濕;3、相對低的分子量,以免堵塞油藏孔喉;?具有正電荷[21]。根據(jù)粘土穩(wěn)定劑的類型特點,同時考慮到大慶低滲透油田地層中既含遇水膨脹性礦物成分,又含有運移性礦物成分,因此確定在粘土穩(wěn)定劑的研制上,以有機陽離子聚合物類主劑的粘土穩(wěn)定劑為研究方向。粘土穩(wěn)定劑的機理（孤膠壓裂液用粘土穩(wěn)定劑的優(yōu)選原則及其防膨機理）中有詳細(xì)的介紹地層粘土：粘土礦物在儲層中常見的種類有:蒙脫石、高嶺石、伊利石(水云母)、綠泥石、伊蒙混層、綠蒙混層。在正常情況下,從上到下地層中蒙脫石含量減少,伊利石含量增加,高嶺石在一定深度消失,綠泥石主要分布在深層。其中蒙脫石、伊蒙混層、綠蒙混層為水敏性的粘土礦物,對地層的損害方式主要為水化膨脹堵塞。高嶺石、伊利石主要為運移堵塞。同時,伊利石對水也有一定的敏感性,也會產(chǎn)生一定程度的膨脹損害。此外,綠泥石除運移堵塞外,在酸的作用下還可形成Fe(OH)3、Fe(OH)2沉淀損害地層,綠蒙混層也會產(chǎn)生沉淀損害。粘土礦物在地層中有兩種存在形態(tài):一種是粘土礦物包覆在巖粒表面或附著在基巖表面呈薄膜狀。這種形態(tài)的粘土與外來不配伍的液體接觸會大大減小孔隙半徑,甚至完全封閉喉道。另一種是粘土礦物在巖石孔隙中以填充物的形式存在。這種粘土礦物在液流的作用下易發(fā)生運移堵塞喉道。為防止粘土的膨脹和運移,一般采用無機鹽與陽離子聚合物。近期的研究表明,對于含有15%粘土礦物的人造巖心,淡水對其傷害率為38.4%;而含有陽離子與非離子活性劑的復(fù)合粘土穩(wěn)定劑水溶液的傷害率僅為1.35%[2j。由此可證實,表面活性劑體系在穩(wěn)定地層粘土中的重要作用。粘土礦物的基本構(gòu)造（取自：肌膠壓裂液用粘土穩(wěn)定劑的優(yōu)選原則及其防膨機理）粘土礦物有兩種基本構(gòu)造單元一硅氧四面體和鋁氧八面體,其基本結(jié)構(gòu)層是由硅氧四面體和鋁氧八面體按不同比例結(jié)合而成。以1:1結(jié)合的硅鋁酸鹽粘土礦物是最簡單的晶體結(jié)構(gòu),硅氧四面體片中的頂氧構(gòu)成鋁氨八面體片的一部分,取代了鋁氧八面體片的部分經(jīng)基"因此1:1層型基本構(gòu)造有五層原子面,即一層硅面,一層鋁面和三層氧(經(jīng)基)面,這種構(gòu)型以高嶺石大代表"以2:1結(jié)合的為由兩個硅氧四面體片夾一個鋁氧八面體片,兩個硅氧四面體片中的頂氧分別取代鋁氧八面體片的兩個氧(或經(jīng)基)面上的輕基"因此2:1層型基本構(gòu)造有六層原子面,即兩層硅面,一層鋁面和三層氧(經(jīng)基)面,這種構(gòu)型以蒙脫石為代表"當(dāng)兩個基本結(jié)構(gòu)層重復(fù)堆疊時,相鄰的基本結(jié)構(gòu)層之間的空間為層間域"由于不同的粘土礦物有不同性質(zhì)!不同的層間域,譬如高嶺石其晶層之間由于氫鍵聯(lián)結(jié)緊密,所以水不容易進(jìn)人其中,很少晶格取代,因而表面交換的陽離子很少,屬于非膨脹型粘土;而蒙脫石晶層的兩面全部由氧組成,層間作用力為分子間力,因而水容易鍵人其中,而且大量晶格取代的結(jié)果導(dǎo)致晶體表面結(jié)合大量的可交換陽離子,晶層中的水解離后形成擴散雙電層,使得晶層表面反轉(zhuǎn)為負(fù)電性而相互排斥,產(chǎn)生粘土膨脹"。綜上所述,粘土穩(wěn)定劑穩(wěn)定粘土的機理一般通過離子交換,改變粘土的結(jié)合離子而改變其理化性質(zhì),或者破壞粘土表面的離子交換能力,或者破壞雙電層離子氛之間的斥力,達(dá)到防止粘土水合膨脹或者分散運移的效果;或者通過生成HF酸溶蝕粘土礦物達(dá)到消除粘土的目的。粘土穩(wěn)定劑藥劑選用2-氯乙基三甲基氯化銨CETA：取自（2_乙基三甲基氯化銨CETA作為粘土穩(wěn)定劑的性能研究）作用于蒙脫土，由于蒙脫土表面帶負(fù)電,CETA在其表面的吸附包括兩部分,一部分產(chǎn)生于靜電吸附,另一部分產(chǎn)生于陽離子交換。CETA的加入使蒙脫土表面電位變正值,所以陽離子交換是次要的,靜電吸附是主要的。再者,如果CETA插入粘土層間,也使粘土表面正電荷增加,吸附量增加,這可由以下XRD測試結(jié)果得到證實。YG一防膨/驅(qū)油劑的合成方法取自（YG_Z防膨_驅(qū)油劑的研制和性能評價）將四氯乙烷和十八叔胺按一定比例溶于無水乙醇,置于裝有攪拌裝置的三口燒瓶中,60℃條件下,反應(yīng)一段時間。反應(yīng)結(jié)束后蒸發(fā)掉無水乙醇,最后用丙酮提純得到樣品,最終產(chǎn)物為白色粉末PA-F型粘土穩(wěn)定劑丙烯酰胺單體聚合,同甲醛進(jìn)行羥甲基化反應(yīng),繼而同多胺化合物進(jìn)行縮合和季銨化反應(yīng),生成物為陽離子在支鏈上的聚合物。穩(wěn)定粘土的機理是:聚合物通過陽離子多點吸附在粘土表面,中和粘土表面的負(fù)電荷,消除電斥力,使粘土晶層處于壓縮狀態(tài);聚合物長鏈對粘土顆粒的束縛和包被作用使其免受水的侵害和沖刷聚季銨-氯化銨復(fù)合粘土穩(wěn)定劑該劑通過兩種途徑穩(wěn)定粘土礦物,即NH+4離子進(jìn)入粘土晶層空隙,聚季銨分子上的多個正電荷牢固地吸附在粘土表面,阻止離子交換的進(jìn)行。用該劑溶液靜態(tài)浸泡后的巖心在水中失重小,耐水沖刷能力強。壓裂防膨劑P-216它的主要有效成份是二甲基二烯丙基氯化銨同丙烯酰胺的共聚物。其作用機理是中和粘土表面的負(fù)電荷,在粘土礦土礦物表面牢固吸附。經(jīng)該劑處理的粘土礦物,水化膨脹性能明顯減小,耐水沖刷能力明顯增大。疏松砂巖穩(wěn)定劑SW-91它的主要有效成分是由環(huán)氧氯丙烷、有機胺、烯基陽離子單體等合成的支鏈型陽離子聚合物,它通過陽離子在起膠結(jié)作用的粘土礦物表面吸附和長鏈聚合物的包被作用而穩(wěn)定疏松砂巖。在相同條件下,該劑穩(wěn)定疏松砂巖、抑制砂巖顆粒分散運移的性能,優(yōu)于當(dāng)時常用的粘土穩(wěn)定劑。高溫粘土穩(wěn)定劑K-2它的有效成分為鉀的有機化合物,在一定溫度下可將膨脹型粘土礦物轉(zhuǎn)變?yōu)榉桥蛎浶驼惩恋V物,用于保護(hù)熱法開采的含粘土成分較多的油氣層。該劑熱穩(wěn)定性良好,在345e以上加熱24小時、在300e加熱7天不降解。用5%的該劑在200e處理后的泥巖巖心,膨脹型粘土礦物成分明顯減少,非膨脹型粘土礦物成分增加;已膨脹巖心經(jīng)處理后滲透率明顯恢復(fù)。復(fù)合粘土穩(wěn)定劑HCG-11由雜環(huán)陽離子聚合物同多種成分復(fù)配而成。穩(wěn)定粘土的機理是:通過有機和無機陽離子中和粘土表面的負(fù)電荷,增強粘土晶層間吸力,阻止水進(jìn)入晶層間,凝聚松散的粘土微粒。高青油田巖心經(jīng)該劑處理后,靜泡及水沖刷損失量明顯減少,膨脹性降低;該劑具有一定的破乳和緩蝕能力粘土穩(wěn)定劑HBD-911。主要成分是有機胺同陽離子化劑反應(yīng)生成的多陽離子化合物,通過陽離子吸附、中和粘土表面的負(fù)電荷,減少晶層粒間靜電斥力而穩(wěn)定粘土。該劑可單獨使用,也可同無機粘土穩(wěn)定劑復(fù)配使用。在室內(nèi)評價中該劑防膨效果好,有效期長,水驅(qū)巖心至1200PV時防膨效果不降低。復(fù)合耐高溫粘土穩(wěn)定劑FGW-1主要有效成分是乙烯基吡咯烷酮同丙烯酸酯季銨鹽的共聚物,復(fù)配物是無機鹽。穩(wěn)定粘土的機理是:高溫下帶正電荷的離子在粘土晶面和晶層間產(chǎn)生離子交換及吸附使晶層收縮,粘土顆粒相互緊密結(jié)合;長鏈陽離子共聚物在多個晶層和顆粒上吸附并包被,使粘土礦物穩(wěn)定化。濃度2.5%的FGW-1溶液在280e熱處理25天后,對粘土仍