高氮化合物（精选7篇）
高氮化合物 篇1
中国石油兰州石化公司的氨氮化合物污水处理装置 (处理能力为120 t/h) 于2007年投入运行。该装置采用空气吹脱、加硫酸吸收的闭气汽提工艺, 主要用于处理催化剂厂分子筛及全白土装置产生的高氨氮污水, 同时副产可用于分子筛改性的硫酸铵溶液。该装置运行后, 降低了铵盐用量, 排水水质达到了兰州石化公司污水处理厂入厂要求, 实现了清洁化生产。为了进一步了解装置的运行状况和技术水平, 本工作应用Aspen Plus模拟软件, 采用ELECNRTL电解质活度系数法, 对装置进行了工艺模拟, 其结果对实际生产具有一定的指导作用。
1 工业装置
1.1 污水水质
高氨氮化合物污水取自兰州石化公司分子筛及全白土装置的排水, 氨氮化合物质量浓度不高于8 500 mg/L, p H值为5~7, 温度约为50℃。
1.2 工艺流程
高氨氮化合物污水与碱液混合后进入污水收集罐, 再与蒸汽混合加热至约90℃, 然后由汽提塔塔顶进入, 在塔中与塔底进入的循环空气逆流接触, 将污水中的氨气吹出, 含氨气的循环空气经风机吹入吸收塔, 与塔顶喷淋的硫酸逆流接触后反应生成硫酸铵溶液。详细工艺流程见参考文献[1]。
汽提塔操作条件为:温度90℃, 压力0.005 MPa, 流量不大于120 t/h。
1.3 吹脱原理
吹脱是以污水作为不连续相与空气接触, 利用污水中氨氮化合物实际浓度与平衡浓度间的差, 将氨氮化合物转移至气相而去除[2]。污水中氨氮化合物大多以NH4+与NH3的形式存在, 二者存在平衡关系, 这个关系受制于p H值。常温下, 当p H值约为7时, 氨氮化合物多以NH4+形式存在;当p H值约为11时, NH3占90%以上。这表明在碱性条件下, 空气与污水接触, 可将氨氮化合物转化为NH3后吹出, 这样达到脱除目的[3]。
2 结果与讨论
2.1 模拟方法确定
采用Aspen Plus软件对工艺进行模拟。由表1可知, 污水p H值及碱消耗量的模拟值与实际值相近, 说明本工作选用的模拟软件能够较为准确地反映出装置的实际生产情况。
2.2 汽提塔物料平衡
由表2可知, 以进汽提塔污水量为88 t/h, 氨氮化合物含量为6 000μg/g进行模拟计算, 当循环空气量为100 000 kg/h时, 汽提塔排水氨氮化合物含量为28μg/g, 达到了污水处理厂入厂要求。
2.3 填料选型
填料的性质影响着汽提塔的性能及规模, 因此选型非常重要[4]。填料因子 (φ) 在某种程度上能反映填料流体力学性能的优劣, φ越小, 液泛速度越高。另外, 填料空隙率 (ε) 大, 流通量大;单位填料层压降低, 塔的总压降亦低, 动力消耗就少[4]。在原设计中, 汽提塔填料采用特勒花环 (兴科空气净化设备有限公司专利填料) , 为消化设计, 本工作对不同填料进行了模拟计算, 结果见表3。
由表3可知, 特勒花环填料的比表面积最大, φ与压降最小, 表明原设计中选用的特勒花环填料是合理的。
2.4 对排水氨氮化合物的影响
2.4.1 污水p H值
首先用Na OH溶液调节污水p H值, 然后进入汽提塔。由图1可知, 随着污水p H值的提高, 塔底排水中氨氮化合物含量降低;当p H值大于8.0时, 有明显的汽提现象, 这与文献[3]的结论相吻合;当p H值为11.2~11.9时, 排水中氨氮化合物含量达到污水处理厂入厂要求, 这表明原设计中采用在线精确控制碱液的加入量是十分必要的。在常规操作中, 进入汽提塔的污水p H值应控制在11.5±0.2;p H值过低, 排水氨氮化合物含量达不到要求;过高则碱消耗量增大, 导致生产成本提高。
2.4.2 循环气中氨氮化合物含量
汽提塔的运行状况与吸收塔的吸收情况密切相关, 吸收塔的p H值波动, 会影响循环气携带氨氮化合物的含量。由图2可知, 循环气携带氨氮化合物含量与汽提塔排水氨氮化合物含量成正比, 当前者为60μg/g时, 后者高于80μg/g, 无法达到污水处理厂入厂要求。因此, 本工作循环气携带氨氮化合物含量以低于60μg/g为宜。
2.4.3 污水中氨氮化合物含量
由于催化剂装置的实际生产是间歇式的, 所以排放的污水量和组成均有较大波动。因此, 本工作模拟了进入装置污水氨氮化合物含量的变化对生产的影响 (见图3) 。
由图3可知, 随着污水中氨氮化合物含量增加, 汽提塔排水中氨氮化合物含量也增加, 当前者高达13 500μg/g时, 后者排放超过污水处理厂入厂要求。在实际生产中, 装置污水中氨氮化合物含量为2 800~6 000μg/g, 表明排水水质能够达到要求。
2.4.4 污水处理量与循环气流量
由图4可知, 在污水中氨氮化合物含量为6 000μg/g的条件下, 随着污水处理量的提高, 汽提塔排水中氨氮化合物含量增加, 当进装置污水量高于100 t/h时, 后者无法满足污水处理厂入厂要求。装置实际污水处理量为50~60 t/h, 能够满足生产要求。
由图4还可知, 随着循环气流量增大, 排水中氨氮化合物含量减小, 但是动力消耗提高。风机额定风量为83 251 m3/h, 装置实际用风量为前者的50%~80%即可满足生产的需要, 达到节能目的。
2.4.5 污水温度
由图5可知, 随着进入汽提塔污水温度的升高, 排水氨氮化合物含量降低, 而对排水温度的影响不明显;当前者为 (85±5) ℃时, 后者低于80μg/g, 达到了入厂要求。冬天, 为了降低蒸汽消耗, 可将操作温度降至75℃, 这样可以节约25%左右的蒸汽消耗。
3 结论
a.应用Aspen Plus软件, 采用ELECNRTL活度系数法, 对装置进行模拟。结果表明, 污水的p H值及碱消耗量的模拟值与实际值相近, 即所选用的模拟软件能够较为准确地反映出装置实际生产状况。
b.在常规操作中, 进入汽提塔的污水p H值应控制在11.5±0.2;p H值过低, 排水氨氮化合物含量达不到要求;过高则碱消耗量增大, 导致生产成本提高。
c.循环气携带氨氮化合物含量与汽提塔排水氨氮化合物含量成正比, 当前者为60μg/g时, 后者高于80μg/g, 无法达到污水处理厂入厂要求。随着污水中氨氮化合物含量增加, 汽提塔排水中氨氮化合物含量也增加。
d.随着进入汽提塔污水温度的升高, 排水氨氮化合物含量降低, 而对排水温度的影响不明显;当前者为 (85±5) ℃时, 后者低于80μg/g, 达到了入厂要求。
参考文献
[1]郝大明, 谢进宁.高氨氮化合物污水处理技术的应用[J].石油化工安全环保技术, 2008, 24 (3) :39-42.
[2]金彪.吹脱技术净化石油污染地下水实验[J].环境科学, 2000, 21 (4) :102-105.
[3]胡允良.制药废水的氨氮化合物吹脱试验[J].工业水处理, 1999, 19 (4) :9-23.
[4]张洪流.化工原理[M].上海:华东理工大学出版社, 2006:105-109.
高氮化合物 篇2
近来统计显示常规原油的发现速度和消耗速度之比是1∶4, 二者的差异很大, 而且还可能继续增大, 这导致了当前原油的产量超过了新增加的储量。以上因素和原油的价格上升, 使得提高原油采收率方法变得越来越有吸引力。
众所周知, 提高原油采收率 (EOR) 的方法分为三大类:热采、化学驱和混相驱。这些方法都需要将流体注入到储层, 使流体性质或者界面条件更有利于原油驱替。然而, 选择EOR方法之前首先要获取油藏储量详细信息。
通常情况下, 在前两个采油阶段 (一次和二次采油方法) 采收率降低的主要原因是由于水和油之间的界面张力 (毛管力) 、油的黏性 (黏滞力) 和油藏岩石的非均质性的存在。
本文主要研究化学驱的一种——聚合物驱。聚合物驱可使可采储量最大化, 特别是对许多衰竭或水驱油藏, 这些机会依赖于经济条件和目前的油价。然而, 选择的化学剂性质如下:在低浓度下有很好的溶解性;良好的注入性;长期稳定性:抗电解质、细菌、温度、氧化作用、pH值的改变;在岩石表面的吸附量低, 特别是碳酸盐油藏;简单易行, 价格低廉。
另外, 聚合物还可以减小油藏的非均质性。因为一次和二次采油的采收率较差的主要地层因素是储层的非均质性, 导致了油从高渗透层较快地被驱出, 而使低渗透层中的油残留在地层中。非均质性导致的高产水率或者是裂缝导致底水锥进, 这对于油田操作者来说是最重要的问题。
石油工业中主要采用两种方法来控制水的突破。第一种方法是机械封堵高渗透层, 适用于层间不连通或垂向渗透率较低的油藏, 另外, 此方法也适用于拥有理想厚度可下必要的封隔器来封堵高产水层的油藏。第二种方法通过用水溶性聚合物控制水的产出, 这种方法不但适用于层间相互连通的油藏, 也适用于层间不连通的油藏。在不同油藏条件下, 水溶性聚合物已经得到矿场测试和应用。
将聚合物注入到被水驱过的储层中, 可能只会从该区域采出少量的原油。然而, 由于聚合物溶液产生的流体转向作用, 聚合物的影响是非常有利的。聚合物在储层的某些部位通过降低水相渗透率来逐渐建立流动阻力, 流动阻力的增加将改变后续注入水进入到水驱未波及或波及很少的区域。在高水油比情况下进行的聚合物驱中, 流体的转移将比分相流动或者是流度比影响更有意义。如果聚合物影响持续的时间很长, 将带来最大的收益。这将优先考虑降低储层的水相渗透率, 而不是直接提高聚合物溶液的黏度, 因为渗透率降低能持续很长时间。
聚合物驱技术是在注入水中加入一种稠化剂 (聚合物) 来增加其黏度。尽管最终的残余油饱和度基本上没有受到影响, 增加的聚合物将产生两种有利作用:减少达到最终残余油饱和度时的注水量;改善流度比以提高注入水的波及效率。已报道的聚合物驱项目的经济效益差异很大。成功的聚合物驱项目提高采收率范围在5%~15%的原始地质储量。许多未取得经济效益的项目失败的原因是在项目开始之前对油藏描述不够。聚合物溶液通过多孔介质应该考虑因其引起的滞留量、吸附、不可入孔隙体积和捕集。
2 实验工作
要完成这个实验, 需要准备如下的实验材料和仪器:聚合物、盐水、岩心、驱替实验装置和黏度仪。
2.1 聚合物溶液
聚合物溶液是在磁力搅拌器的作用下混合聚合物粉末和蒸馏水制得。溶液搅拌一天, 然后加入从英国Winlab获取的质量分数为83%的NaCl和质量分数为17%的CaCl2。实验中使用浓度为20% (质量分数) 的盐和两种不同类型的商业聚合物。黄原胶的平均相对分子质量是5×106道尔顿, PAA的平均相对分子质量是0.9×106道尔顿。两种聚合物都是从德国Sigma-Aldrich公司购得, 纯度为99%。这些聚合物能够溶解在氯化钠、氯化镁和氯化钙的溶液中, 通过降低注入流体的流度来提高原油采收率和控制水的产出。将取自意大利Carlo Erba、浓度为37%的杀虫剂 (甲醛) 稀释到100×10-6后加入到各种溶液中, 可以有效抑制细菌对聚合物的降解。甲醛能有效预防细菌的降解是因为氧气。使用甲醛的费用比使用其他化学剂 (如亚硫酸氢盐) 的费用少, 而且处理问题也很少, 因此, 常广泛应用于油田。甲醛还是有效的杀虫剂, 它持续保护混合后暴露在空气中的聚合物溶液。用5 μm过滤器除去溶液中的固体和微凝胶。
2.2 岩心
岩心是从砂岩露头上切下的, 通过X射线测量岩心的矿物成分, 其由质量分数为86.8%的石英、5.1%的长石、6.8%的黏土和1.3%其他矿物组成。岩心先清洗, 然后在120 ℃烘箱里烘24 h。岩心长度范围为9.3~10 cm, 直径范围为4.9~5.1 cm。之后, 确定岩心的岩石物性参数。孔隙体积、孔隙度和岩石绝对渗透率值见表1。
2.3 黏度计
在不同的条件下溶液黏度是用标定过的美国生产的带有保温套的BrookfieldDV-Ⅲ黏度计测定的。BrookfieldDV-Ⅲ可以设定不同温度进行测量, 剪切速率可以达到73.43 s-1, 黏度值的精确度为±1%。
2.4 驱替装置
安装好实验所需的驱替装置, 主要有流体储存容器、驱替泵、岩心夹持器和产出液收集装置。流体流过岩心的压差通过压力传感器测得。
3 实验过程
文中研究了不同盐浓度条件下, 矿化度对聚合物溶液性能的影响。在溶液准备好之后, 在恒温25±1 ℃条件下, 通过测定剪切速率从0.36~73.42 s-1的黏度来评价矿化度对聚合物溶液性能的影响。当确定了矿化度对聚合物溶液的影响之后, 就可以开始实验了。驱替实验的过程是对每一个岩心做如下操作:将岩心放在带有橡胶套的岩心夹持器中, 围压是通过手摇泵施加的 (液压油达到1 000 psi, 1 psi=6.895 kPa) ;岩心通过真空泵抽真空, 然后饱和具有合理矿化度的水;测定孔隙体积和计算孔隙度。在恒定注入速率下, 记录岩心进出口压力降, 并利用达西公式计算岩心的渗透率:
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然后岩心用不同浓度聚合物溶液进行驱替。所有的注入速率要维持在60 cm3/h, 大约等于2.5 ft/d (1 ft=30.48 cm) 的前缘推进速度, 系统温度保持在25±1 ℃, 直到岩心进出口压差稳定和产出液的黏度不变为止。阻力系数 (RF) 是水的流度和聚合物溶液流度的比值, 其计算公式如下:
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用盐水驱替岩心测定岩心两端的压差和产出液的黏度。残余阻力系数 (RRF) 是注入聚合物溶液之前水的流度和注入聚合物之后水的流度之比, 计算式如下:
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4 结果与讨论
除了研究盐浓度对聚合物黏度的影响之外, 共做了16组驱替实验。8组实验采用不同盐度的黄原胶溶液进行, 6组实验采用不同盐度的PAA进行, 剩下的两组实验分别用1 200 mg/L和800 mg/L的黄原胶溶液在60 ℃ (140 ℉) 条件下进行。另外还研究了注入速率的影响。
4.1 剪切速率和盐浓度对聚合物溶液黏度的影响
图1~图3主要描绘黄原胶溶液黏度实验结果。图1是用淡水配制的不同浓度黄原胶溶液的黏度随剪切速率的变化情况, 由图看出:聚合物溶液浓度越高, 其黏度越大;当剪切速率增加, 溶液黏度降低。当剪切速率高于40s-1时, 浓度对黏度的影响较小, 这就意味着增大剪切速率将极大减小聚合物浓度的影响。
图2是用质量分数为10%的盐水配制的聚合物溶液黏度随剪切速率的变化情况, 其趋势与图1一致, 但黏度降低了。例如, 当剪切速率为14.7 s-1时, 浓度为1 200mg/L聚合物溶液黏度从40 mPa5s (淡水中) 降低到24 mPa5s (10%盐水中) 。此外, 用质量分数为15%和20%盐水配制的聚合物溶液的黏度随剪切速率的变化趋势, 淡水和10%盐水的趋势相同。
图3是浓度为800 mg/L和1 200 mg/L聚合物溶液的黏度随盐浓度的变化情况, 可以看出:当盐度浓度低于临界值时, 黏度随着盐浓度的增加而降低;当盐浓度高于临界值时, 黏度随着盐浓度的增加而升高。这个临界最小值取决于聚合物溶液的浓度。
图4是PAA溶液的实验结果。文中没有测定用淡水配制的PAA溶液的黏度, 因为它超出了实验仪器的量程。图4是用5%盐水配制的PAA溶液的黏度随剪切速率的变化情况, 另外用10%盐水配制的趋势与之一致。蒸馏水是两种聚合物的良溶剂。但由于盐的加入, 中和了聚合物分子的电性, 从而导致聚合物分子链伸展的力降低。因此, 随着盐浓度增加, 聚合物分子链收缩, 从而降低了溶液的黏度。为了得到合理的聚合物黏度, 将显著增加聚合物溶液的浓度, 这就意味着PAA对盐浓度是非常敏感的。另外, 随着盐浓度的升高, 聚合物溶液黏度急剧降低。
4.2 聚合物溶液在岩石表面的吸附
为了研究聚合物在储层岩石表面的吸附, 测定了RF和RRF。黄原胶溶液的测量结果见表2。在渗透率不变的条件下, 聚合物溶液的浓度越高, 其RF和RRF越高。盐浓度升高, RF和RRF降低, 这是由于电解质的作用使得聚合物分子链收缩引起的。然而, 这种减小对黄原胶不明显。这就意味着在高矿化度条件下, 黄原胶在岩石表面产生吸附量大, 这将有利于生产井控水。
PAA的测量结果见表3。在渗透率不变的条件下, RF与RRF的变化趋势与黄原胶一致, 只是其值比黄原胶低。通过对测试的两种聚合物在岩石表面的吸附的对比发现:黄原胶溶液在高矿化度井调剖时具有更好的性能。
4.2.1 注入速率的影响
从前面的实验可以很明显地看出剪切速率对聚合物溶液有影响。剪切速率的应用是通过注入速率来展现的。随着注入速率的增大, 阻力系数变小, 其中PAA变化更大。为了得到更高的阻力系数, 建议在低的注入速率下注入聚合物。提高注入速率将降低阻力系数和聚合物吸附量, 渗透率下降也非常小。这种性质取决于聚合物的类型和相对分子质量。
4.2.2 岩石渗透率的影响
采用不同的渗透率测定阻力系数和残余阻力系数。从表1、2、3可以看出, 渗透率越高, 其阻力系数和残余阻力系数越高。这意味着岩石的渗透率越高, 聚合物在岩石表面的吸附量也越大。因此, 能更好地降低岩石的渗透率。
4.2.3 温度的影响
为了研究温度对所选择的聚合物溶液的影响, 在52 ℃条件下, 测定了浓度分别为800 mg/L和1 200 mg/L的黄原胶溶液的黏度。温度通过降低溶液的黏度影响聚合物的稳定性。在剪切速率为14.7 s-1, 温度分别为25 ℃和52 ℃的条件下, 两种溶液的黏度对比结果见图5。浓度为1 200 mg/L黄原胶溶液的黏度从25 ℃时的30 mPa5s降低到52 ℃时的21.3 mPa5s, 而浓度为800 mg/L黄原胶溶液的黏度从25 ℃时的15.5 mPa5s降低到52 ℃时的9.25 mPa5s。
为了确定温度对聚合物在岩石表面吸附的影响, 在60 ℃条件下, 用质量分数为20%的盐水配制浓度分别为800 mg/L和1 200 mg/L黄原胶溶液对7号和8号岩心进行实验。阻力系数和残余阻力系数随注入的孔隙体积变化见图6。在这个实验中, 当聚合物溶液的注入量达到6 PV时, 阻力系数达到最大;而当温度为25 ℃时, 聚合物溶液的注入量达到4.5 PV时, 聚合物的阻力系数达到最大。这意味着曲线最高的阻力系数向前转移了。但是温度升高, 阻力系数和残余阻力系数的值变化不大。
5 结论
◇ 在任何剪切速率下, 聚合物溶液的表观黏度随盐浓度的增加而减少;
◇ 聚合物溶液的黏度随剪切速率的增大而减少, 当剪切速率超过一固定值时, 黏度将保持不变;
◇ 由于分子在岩心表面的吸附, 黄原胶对减少储层非均质性有着重要作用;
◇ 通过使用聚合物溶液来降低渗透率取决于多孔介质渗透率、聚合物种类、聚合物浓度、矿化度和注入速率;
◇ 在低盐浓度下, PAA能减小储层的非均质性, 高浓度的PAA能抗高盐度;
◇ 盐水驱替过程中, 聚合物在岩石表面的吸附是部分可逆的;◇ 聚合物溶液的驱替速度和渗透率均对吸附有很大的影响;
◇ 温度将减缓在岩石表面的完全吸附, 因此, 需要更多的聚合物溶液;
◇ 在高含盐油藏, 黄原胶是一种很好的聚合物候选产品。
符号说明
A__岩心横截面面积, cm2
k__渗透率, mD
q__流率, mL/h
ΔP__压差, psi
ΔPp__聚合物驱替时的压差, psi
ΔPwb__聚合物驱替前水驱的压差, psi
λp__聚合物溶液的流度
L__岩心长度, cm
ΔPw__聚合物驱之前的水驱压差, psi
ΔPwa__聚合物驱替后的水驱压差, psi
λw__水的流度
高氮化合物 篇3
喇嘛甸油田的高黏弹性聚合物驱油矿场试验是一项崭新的提高聚合物驱油效果的实践,取得了很好的增油降水效果。但由于试验区葡I1—2层平面上大面积分布的河道砂体,纵向上以多段多韵律沉积为主,非均质性严重,对高黏弹性聚合物驱油效果具有较大影响。本文较详细地分析试验区油层砂体的内部构型、韵律性、连续性、发育厚度及渗透率等地质因素对高黏弹性聚合物驱油效果的影响,并提出了高黏弹性聚合物驱油技术适应的油层条件。
1 试验区油层地质特征
试验目的层葡I1—2层为泛滥平原河流相沉积,平面上葡I1—2油层为大面积分布的河道砂体,具有分布广、沉积厚度大,砂体发育稳定的特点。纵向上以多段多韵律沉积为主,渗透率高、非均质严重的特点。葡I1—2油层纵向上可划分为四个沉积单元。其中葡I1单元与上部油层的隔层条件比较好,而其它层之间的隔层条件较差,大多为上下连通。经过二十多年的水驱开发,已进入特高含水期,油层以高中水淹为主,层内因非均质严重等因素影响,也呈多段水淹特点,且水淹程度很不均匀。
2 影响高黏弹性聚合物驱油效果的因素分析
不同河流成因的沉积模式具有不同的沉积特点,使储层具有不同的渗流特征,从而具有不同的驱油效率和剩余油分布特征。试验区主要发育两种河流沉积模式,曲流河沉积与辫状河沉积,须结合这两种河流成因及发育特点,分析砂体沉积特征对高黏弹性聚合物驱油效果的影响。
2.1 沉积砂体的不同韵律对高黏弹性聚合物驱油效率的影响
曲流河沉积纵向上“二元结构”明显,底层沉积由河床亚相的底部滞留沉积和点砂坝组成,上部层序由堤岸亚相和河漫亚相组成,主要是大量细粒悬浮物质,顶层沉积和底层沉积厚度近于相等或前者大于后者,属于典型的正韵律沉积[1]。高黏弹性聚合物驱油后,正韵律油层由于底部渗透率高,在注入压力和重力作用下,注入的聚合物溶液趋向于向渗透率高的低部位流动。在下部渗透率较高的情况下,聚合物不足以起到调剖的作用,从而使注入的聚合物溶液。在通过压力下降快的近水井地带后,与低部位渗透率高的油层存在较大的压力梯度,驱油效率高,而与渗透率低的上部油层压力梯度很小,上部驱油效率较低。
试验区7—P2025井上部发育正韵律沉积,低渗透部位渗透率0.198 μm2,高渗透部位渗透率0.860 μm2,高黏弹性聚合物驱油后低渗透部位吸水量逐渐减少,由初期的23.23%下降到4.11%。根据新钻井水淹解释资料,高黏弹性聚合物驱油后,正韵律油层顶部呈低水淹或中低水淹交互分布,底部呈大段的高中水淹(如图1)。
辫状河沉积纵向上“二元结构”不明显,底层沉积发育良好、厚度较大,而顶层沉积不发育或厚度较小,垂向上河道砂多期叠加而形成砂岩粒度相对较粗的厚砂层,剖面上砂多泥少,属于均质块状韵律或复合韵律沉积[2]。均质块状韵律油层层内渗透率差异小,高黏弹性聚合物段塞推进均匀、油层动用程度高,均质块状韵律油层高黏弹性聚合物驱油后呈现整体大段的高中水淹(如图2)。复合韵律油层属于多韵律段油层,各韵律段油层交替动用,含水波动下降,试验区7—P2188井组为典型复合韵律沉积,见效后含水由88.8%下降到79.8%,下降9个百分点后含水有所回升,三个月后含水再一次大幅度下降,下降幅度达16.4个百分点。
2.2 微相内部夹层分布特征对高黏弹性聚合物驱油效果的影响
薄夹层对驱油剂的作用不单纯是非渗透作用,薄夹层的不同形态及分布特征,将产生不同的作用,尤其对流体的渗流作用,从而对驱油剂效果也将产生重大影响。试验区点坝微相与心滩微相内部夹层分布特征不同,导致两种微相驱油效果不同[3]。
按照点坝砂体识别标志,对试验区内点坝砂体进行识别(图3),并绘制横穿点坝砂体的剖面,分析点坝砂体内部构型,曲流河点坝砂体侧积体泥岩夹层倾斜分布,倾向与废弃河道凹向一致,夹层数目由下至上逐渐增多(如图4)。
经过总结侧积泥岩主要有以下几方面作用:①局部隔层作用:将一个厚层局部分隔成几个相对薄层;②遮挡作用:使运动中的流体遇到遮挡,被迫改变流向,主要针对产状与流向斜交的夹层;③死角回流作用:当两夹层合并,致使砂层尖灭形成死角,流体受到阻碍回流;④分流、合流作用:在夹层消失部位,使流体形成分流或合流;⑤重力分异底板作用:聚集因重力分异而下沉的水,并使之沿夹层顶面流动;⑥减速缓流作用:对特低、低渗透夹层,将使流体速度逐渐变小,流量逐渐减少。
由于侧积泥岩的遮挡作用和死角回流作用,致使在油层顶部形成剩余油,高黏弹性聚合物驱油后位于点坝砂体内的6—PS2113井葡I21单元顶部低未水淹比例为27.1%。在点坝砂体下部,大部分侧积泥岩被冲蚀,使下部成为高渗透连通体,形成了注入剂运移的主要通道,驱替程度较高。
辫状河心滩形成于洪水期,此时水流形成双向环流,表流从中央向两侧流,底流从两侧向中心汇聚,水流的相互缓冲和重力作用,使河流携带的负载在河心发生沉积,洪水末期发生大范围分布的悬浮落淤沉积[4]。心滩是垂向加积的多期砂体的,砂体结构方面,内部由多个小砂层构成,心滩中部夹层近似水平,在长轴上迎水面夹层稍陡、背水面较缓,短轴上倾角相似。
根据测井解释结果对心滩砂体夹层分布及对驱油效果的影响进行了分析,心滩砂体内夹层水平分布,岩性夹层由核部向两翼增多,物性夹层由核部向两翼减少。由于夹层水平分布,平面上起到分隔流体作用,纵向减缓了重力分异作用,高黏弹性聚合物驱的油层动用程度高,水淹均匀。
2.3 连通厚度对高黏弹性聚合物驱油效果的影响
曲流河沉积内部发育有许多尖灭区及河间砂体,边部及内部还存在一定数量的废弃河道,从而使得曲流河砂体上半部侧向连通性变差,为半连通体,造成局部注采不完善,注入水难以达到附近砂体顶部,从而使砂体顶部形成剩余油。
试验区PI21单元为大型高弯曲分流河道沉积,在废弃河道边部,废弃河道部位相带变化幅度较大,相带尖灭和两相分界处仍有一定的剩余油分布。如图6所示试验区的7—P2188井在PI21单元位于废弃河道边部,油层顶部夹层多、发育差,为典型的曲流河沉积,周围2口注入井,其中7—P2100井的PI21单元顶部正好位于废弃河道上,不发育河道砂体只有表外,另一口注入井7—P2025井也位于废弃河道边部,顶部发育较多侧积夹层,受侧积夹层的遮挡作用存在较多剩余油。
辫状河道砂体平面上呈大面积连续分布,内部很少有尖灭区或废弃河道,辫状河河道快速摆动使多个成因砂体在垂向及侧向上相互连通,形成泛连通体。由于该类砂体平面及层内非均质性弱,注采关系较完善,因此,高黏弹性聚合物驱油后平面上几乎所有井点都已水淹,只有局部由于砂体厚度变薄,物性相对变差而存在一些低水淹部位。
从平面高黏弹性聚合物驱油效果来看,试验区注采井间砂体一类连通厚度大的井组开采效果好。曲流河沉积模式与辫状河沉积模式相比, 平面上相变复杂,由于平面上废弃河道与侧积泥岩遮挡影响,砂体连续性差,纵向上非均质性强,以正韵律沉积为主,高黏弹性聚合物驱油效果不如辫状河沉积。试验区葡I1—2油层为泛滥平原相沉积,葡I21单元为曲流河沉积葡I23单元为辫状河沉积沉积。根据新钻井资料统计,高黏弹性聚合物驱油后辫状河沉积的葡I23单元采出程度为52.8%,比曲流河沉积的葡I21单元的43.2%高出了9.6%。从驱油效率上来看,辫状河沉积也好于曲流河沉积,高黏弹性聚合物驱油后葡I21单元含水饱和度为53.6%,高水淹厚度比例为42.9%,葡I23单元含水饱和度为60.6%,高水淹厚度比例为65.8%。
2.4 渗透率对高黏弹性聚合物驱油效果的影响
从现场试验吸水剖面统计结果来看,注入高黏弹性聚合物后,有效渗透率大于0.3 μm2的油层为主要吸水层。虽然高黏弹性聚合物驱初期油层吸水剖面得到了很好的调整,油层动用比例由试验前的90%上升到95%,但是随着不断注入高黏弹性聚合物体系差油层动用比例开始下降。这是因为,试验初期高黏弹性聚合物体系起到很好调剖作用,渗透率小于0.3 μm2的油层吸水厚度比例由试验前的67.3%上升到71.7%,但是随着高黏弹性聚合物段塞注入量的增加,开始出现高黏弹性聚合物体系与低渗透油层的矛盾,高黏弹性聚合物体系在低渗透层注入困难,吸水剖面开始反转,2007年层间矛盾最突出时渗透率小于0.3 μm2的薄差层吸水量降到了11.2%(图8)。
油层发育较差的井注入2 000 mg/L聚合物后油层动用程度低。例如试验区7—A2125井有效渗透率为0.531 μm2,其中有效渗透率小于0.3 μm2油层有效厚度为5.2 m,占全井总有效厚度比例达40.3%。注2 000 mg/L聚合物时全井吸水厚度只有5.8 m,油层动用程度仅有45%;注聚浓度下调至1 500 mg/L后,油层全部吸水,吸水厚度增加了55%。
2.5 砂岩有效厚度对高黏弹性聚合物驱油效果的影响
根据试验前后可对比的注入剖面资料统计结果来看,注入高黏弹性聚合物后,有效厚度小于1 m的油层动用程度较低,有78.8%的油层不吸水,有效厚度(1—2) m的油层吸水比例为76.6%,有效厚度(2—5) m的油层吸水比例为91.6%,有效厚度大于5 m的厚油层吸水比例达92.9%。从注入剖面动用情况看,有效厚度大于1 m的油层适合注高黏弹性聚合物(图9)。
3 结论
通过喇嘛甸油田高黏弹性聚合物驱油现场试验区砂体沉积特征分析可以看出,辫状河沉积高黏弹性聚合物驱油效果好于曲流河沉积即连通厚度大、均质块状或复合韵律沉积砂体的驱油效率高,微相内夹层水平分布的高黏弹性聚合物驱油效果好,并且高黏弹性聚合物体系适合渗透率0.3 μm2以上、有效厚度大于1 m的油层。
摘要：喇嘛甸油田的高黏弹性聚合物驱油试验取得了明显的增油降水效果。采收率提高幅度在20%以上,总采出程度超过60%,已成为大庆油田4 000万吨稳产的重要技术之一。从砂体成因入手,结合动态数据,分析试验区不同沉积模式砂体沉积特点。总结出不同油层条件对高黏弹性聚合物驱油效果影响,为高黏弹性聚合物驱油技术推广应用时方案设计及动态分析提供依据。
关键词：高黏弹性聚合物,动用程度,渗透率
参考文献
[1]薛培华.河流点坝相储层模式概论.北京:石油工业出版社,1991:51—55
[2]马世忠,杨清彦.曲流点坝沉积模式、三维构形及其非均质模型.沉积学报,2000;18(2):241—246
[3]马世忠,崔义,阎百泉,等.单砂体内部薄夹层级次、成因、类型研究.大庆石油学院学报,2006;30(增):1—3
高氮化合物 篇4
X4PcBN刀片采用高强度的整体硬质合金刀体结构、四个切削刃以及高度稳定的夹持设计,可实现可靠、经济高效的零件生产。除了能在不稳定条件下进行弹性挡圈割槽外,该刀片还可进行精确的6TPI螺纹加工。
在测试中,X4PcBN在不稳定加工工况下优于类似的竞争产品,并且持续时间长达三倍。
X4PcBN刀片具有右置和左置型号,其弹性挡圈的宽度为2.15mm,符合ISO标准。
山高总部设在瑞典法格斯塔市,致力于开发创新的金属切削解决方案,并与客户密切合作以全面理解和专注于满足他们的需求。山高刀具在50 个国家/地区雇用了5000 多名员工,并通过培训、发展和员工认同计划以及开放的沟通环境来提升团队成员的能力。该公司的员工展现了三个核心价值观:热忱待客、家庭归属感和个人承诺,它定义了公司的经营之道以及与客户、供应商和其他合作伙伴之间的交往方式。
高氮化合物 篇5
该发明公开了一种采用疏水性高交联吸附树脂分离回收气体中挥发性卤代烃类化合物的方法, 具体步骤为:废气经过滤、冷却后, 在常温常压下以0.1～0.5 m/s的流速通过装有疏水性高交联吸附树脂的吸附柱, 吸附后气体浓度降至进口浓度的0.1%以下。采用0.15～0.40 MPa、110～140 ℃的水蒸气脱附, 脱附率可达99%以上。脱附液经冷凝分层, 使油水分离, 有机物回收率可达90%～96%。该发明操作简单, 且树脂用水蒸气脱附再生后无需干燥即可再次吸附, 再生时间大为缩短, 具有很好的回收效果和广阔的应用前景。/CN101496978, 2009-08-05
高氮化合物 篇6
以色列一家公司采用新方法开发出一种高吸水性聚合物, 用其制成储水器埋于农作物根部可显著降低灌溉用水量。据当地媒体2月22日报道, 以色列Exotech生物科技公司采用新技术从天然原料中合成出这种高吸水性聚合物, 比从石油中提炼的传统方法更加经济、环保。他们用这种聚合物设计制作成一种储水器, 吸满水后埋在农作物根部, 植物根据自身需要从储水器中吸收水分。使用这种储水器将节约60%～80%的农业用水量。
以色列是世界上灌溉技术最先进的国家之一, 农业生产中广泛运用滴灌技术。这种技术通过整套灌溉系统将一定数量的水和养分一滴一滴地输送到植物根部, 可科学合理地保证作物的水分与养分需要。但由于蒸发等因素影响, 滴灌过程中仍会有部分水分散失。而这家公司生产的储水器因为被埋入土壤中, 几乎不会有水分蒸发。
这种新型聚合物由天然原料合成, 因此用其制成的储水器不需要人工清理, 可自然降解成氨, 并向农作物提供养料, 从而减少化肥使用量。研究人员介绍说, 除了农业灌溉, 这种高吸水性聚合物还可用于治疗肥胖症、生产医用敷料和个人卫生用品等。 (信息来源:新华社)
高氮化合物 篇7
为了从源头预防、控制、消除职业病危害, 保护劳动者健康, 我们于2010年12月对该新建项目在生产过程中可能产生的职业病危害因素及其危害程度进行了识别、分析和评价。
1 对象与方法
1.1 对象
某金刚石有限公司
1.2 评价内容
主要包括选址、总体布局、生产工艺和设备布局、建筑卫生学要求、职业病危害程度及对劳动者健康的影响、职业病危害防护设施、辅助用室基本卫生要求、应急救援、个人使用的职业病防护用品、职业卫生管理、职业卫生专项经费概算等。
1.3 评价方法
根据国家相关的标准和规范, 采用类比法、检查表法和综合分析法对该项目可能存在的职业病危害因素进行识别与分析。
1.4 评价依据
《中华人民共和国职业病防治法》、《使用有毒物品作业场所劳动保护条例》、《危险化学品安全管理条例》、《建设项目职业病危害分类管理办法》等。
2 结果
2.1 工程概况
项目投资总额15200万元, 计划建设期24个月。项目定员260人, 基本生产工人180人。工作制度3班/天, 每班8小时, 全年251个工作日。
2.2 生产工艺流程
PCBN刀具材料和PCD刀具材料制备工艺相似, 包括原材料预处理、混料组装、高温高压烧结、磨加工及成型、检验等工序。原材料预处理工序包括原材料 (立方氮化硼、金刚石) 研磨净化、粘结剂及硬质合金净化、称重配比、三维混料、组件预压成型。混料组装是将零部件原料叶腊石粉、白云石粉、石墨粉及水玻璃按比例混合搅拌均匀, 压制成为叶腊石环、白云石环/片/管等零部件。将压制成型的叶零部件, 与原材料预处理成型的复合体零部件, 利用高温烘箱烘干, 经电子天平称重后装成一个完整的组装件。将组装好的合成块装入压机腔体, 然后按拟定的操作程序将压机加热加压至所需温度、压力, 并保温一定时间, 然后按程序卸压后获PCBN/PCD半成品。半成品成型后圆度不规整, 边缘有一定的缺陷, 使用无心外圆磨床对半成品进行磨圆加工, 去处缺陷部分;用平面磨床对半成品表面磨平加工;最后利用抛光机对半成品抛光处理使之成为成品。对原材料及PCBN/PCD产品的性能检测及成品包装入库。
2.3 职业病危害因素识别
依据国家、行业、地方等职业卫生标准、规范等, 通过对该项目主要生产工艺、生产设备、原辅材料和产品等综合分析并结合对类比生产线的职业病危害调查, 该项目在生产运行过程中可能产生的职业病危害因素主要有粉尘、盐酸、硫酸、噪声等。
2.4 类比检测
本次类比检测选择该公司已经在运行的第5期金刚石生产线作为类比对象。类比对象气象条件、生产工艺流程、所选设备、生产管理与职业卫生防护等情况均与评价项目相似。选择对象有很好的可比性。
在正常生产运行状态下, 类比生产线主要岗位监测点粉尘、盐酸、硫酸、噪声等有害因素浓度 (强度) 经检测基本符合国家职业卫生标准要求。检测结果见表1、表2、表3。
2.5 选址与总体布局
该项目选址在当地高新区2号工业园区东区, 建设地地质、气象、交通等符合建厂要求。周围村庄与厂区间距符合有关要求。项目选址与其所在区域的功能定位符合, 总体布局合理, 功能分区明确。
2.6 建筑卫生学
拟建厂房一座, 单层钢板房结构, 东西长300m, 南北宽48m, 分两跨。采用自然照明和人工照明相结合, 灯光安装密度可行性研究报告没有介绍。厂房长轴东西方向与常年主导风向接近垂直有利于换气和散热;房顶每6米装一不锈钢无动力换气扇, 利用车间热气上升自动换气, 墙壁下部可开启窗和侧门都有利于通风换气。建筑卫生学基本符合《工业企业设计卫生标准》要求。厂房内设置休息室、值班室、盥洗室等。
2.7 生产工艺与设备布局
该公司具有成熟的金刚石生产工艺, 本项目采用先进的生产工艺生产区布置生产车间和辅助用房。在满足主体工程需要的前提下, 产生毒物和产生粉尘、噪声的设施分开布置。生产工艺与设备布局符合《工业企业设计卫生标准》要求。
2.8 职业病防护措施
压机在压制过程中并无粉尘产生, 只在砸开合成块时产生少量粉尘, 以往的压机生产线粉尘检测都不超标, 故本项目在压机线粉尘防护方面并无特别工程措施, 零部件制造生产线采取机器上方抽风除尘加个人佩戴防尘口罩双重措施。制定的操作规程里面要求工人班上及时擦洗工作台, 防止粉尘二次污染。磨加工工序采取湿式作业, 产生的少许粉尘呈糊状并不扩散。这些防尘措施科学有效。在原材料预处理时少量应用H2SO4、HCl, 该工序设有抽风排毒装置。项目选用低噪声设备, 并在压机四周设置挡板, 既可防止机械伤人又可减少噪声危害。
2.9 个人防护用品
压机车间工人拟配备棉质工作服、手套。零部件制造生产线工人拟配发手套、防尘口罩, 个别岗位配发防噪声耳塞。原材料预处理工序工人拟配备防酸面罩、护目镜、胶手套、胶鞋、防护衣等。
2.10 应急救援措施
该公司制定有安全生产事故应急预案, 企业一贯重视安全生产包括职业中毒的防治。制定的应急预案内容全面, 包括职责划分, 各处可能隐患、事故急救处理方法、平时对职工安全知识培训等。
2.11 职业卫生管理与卫生专项经费
该项目职业卫生管理由公司安全环保部负责, 该机构有职业卫生专职人员2名, 各项职业卫生管理制度齐全。但本项目中职业卫生专项经费未单列。
3 讨论
3.1 评价结论
拟建项目存在的主要职业病危害因素有生产性粉尘、噪声、盐酸、硫酸等。根据《建设项目职业病危害分类管理办法》, 综合分析, 确定该项目为一般职业病危害项目。针对可能存在的职业危害因素, 拟采取的各项职业防护设施、措施切实可行。如果拟建项目严格按照国家有关标准要求, 参照现有企业各项职业病防护措施, 并采取本报告书的建议, 完善职业病危害因素防护措施的设计;并在建成投产后加强职业卫生管理, 在职业病危害控制方面是可行的。
3.2 建议