化工厂毕业实习报告

毕业实习报告

学院：化学与化学工程学院

专业：化学工程与工艺

班级：化工107

学号：2010800005

姓名：孙茗歆

带队教师：董老师

起止日期：2013,3,10—2013,3,26

我去实习的公司叫大庆浩拓化工有点公司，大庆市浩拓化工有限公司座落于大庆高新技术产业开发区宏伟园区。是从事油田化学品、精细化工产品、工业水处理剂等产品的生产、经销的专业公司,国家级高新技术企业。 公司技术力量雄厚，拥有一支专业配套的技术队伍和高素质的知识型经营管理团队。公司现有员工70人，其中高级职称的专业技术人员7名，中级职称的技术人员15名，并聘请了多名长期在油田、石化等岗位工作过的经验丰富的专业人士担任公司技术指导和顾问。 公司生产设备先进，配套工程齐全。拥有完善的产品研发、生产监测手段和严格的质量控制管理体系。到目前为止，公司已开发生产销售的油田化学品达十几种，年生产能力10000吨。 该公司生产的系列粘土防膨稳定剂，砂岩稳定剂已广泛应用于油田注水开发过程中。尤其是在强水敏性低渗透储层的注水开发、储层保护、稳产、提高采收率方面率先取得了成功。该公司生产的高效粘土防膨稳定剂（BH-2018型）使贝301区块得以顺利投入开发，为海拉尔油田的快速上产起到了极为重要的作用，是到目前为止国内唯一成功的范例，得到了大庆油田有限责任公司呼伦贝尔分公司和大庆油田有限责任公司勘探开发研究院的肯定。 依托大学、科研院所实施“科技兴企”战略，勇于创新，开拓进取，走正规化、规模化的科学发展之路是公司的宗旨。公司与清华大学、中国海洋大学、中国石油大学、中国石油勘探研究院等大学和科研单位建立了长期的友好合作关系，使该公司拥有了雄厚的技术储备。该公司将继续加大科技投入的力度，不断研制开发新产品，为用户提供精益求精的产品和满意周到的售后服务。 “与人为善，诚信为本”是公司发展的根本，大庆浩拓化工有限公司也同时竭诚希望携手新老客户共同发展，创造美好的明天！

大庆浩拓化工有限公司生产的主要产品就是BH-2018粘土防膨稳定剂。

表1 无机盐类粘土稳定剂性能对比表

种类 化学式 特点 用量 使用条件

高浓度对粘土有效果 高浓度有

效，易被其

它离子置换 钠盐 NaCl 易离子化、易水化 8~10% 防膨作用，低浓

度促使粘土水

化、分散运移

离子直径与粘

钾盐

铵盐 KCl NH4Cl 土构造空穴相当，易进入空穴

中，结合牢固

氢氧化

钾

氢氧化

钙 易进入粘土空KOH 穴中结合牢固，15~20% 特殊化学作用 Ca(OH)2 与粘土反应转

化为铝硅酸钙 随使用情况而3~5% pH=3~7时效果较好，与30%甲醇配合使用，效果更好 温度22~85℃ 时间24小时 温度需要高于65℃，配合其它与粘土结合牢固，效果都比较好 比以上无机盐更有效的防膨粘土 对砂岩中粘土防膨好

定

三氯化

铝 AlCl3 离子电价较高，

与粘土吸力强 1~2% 处理剂使用 无特殊使用条件 比其它无机

盐防膨好

产品组份：

小分子胺盐类阳离子聚合物。质量指标：1.外观：橙红色均匀流动液体。2. PH 值：6.0-8.0。3.有效成分含量;≥40%。4.防膨率：≥80%。

产品特点：

BH-2018粘土防膨稳定剂是一种能有效的控制油层中粘土矿物水化、膨胀、分散、运移的处理剂，是为保护油田储层的渗流能力而研制的

该产品可应用于油田的各项勘探开发作业中，如钻井液、完井液及各类修井、作业压井、射孔完井、试油过程中的压井、酸化过程保护等，使用中不受酸碱的影响150度高温下仍能保持原有的性能，是保护油气层的理想工作液。 作用原理:

BH-2018粘土防膨稳定剂主要是利用粘土表面化学离子交换的特性。通过改变结合离子达到抑制水合膨胀和分散运移的目的。粘土矿物由于离子取代使离子带负电荷，形成对阳离子的吸引力。该粘土矿物具有极强结合力，结合力强的离子或化学剂取代结合能力弱的易膨胀分散的离子，且几种组分共同作用后，相互间不仅把粘土颗粒包围，形成吸附膜，且由于几种组分的协同作用，也阻止了微粒运移。通过阻止水分子与粘土颗粒的接触而抑制粘土膨胀，通过阻止微粒运移而二次堵塞，最终达到降低注水压力，保证石油正常开采的作用。

该粘土防膨稳定剂不仅能有效的综合粘土粒子的电荷，抑制粘土表面渗透水化作用，也能抑制粘土离子的膨胀、分散运移将油层粘土固定在原位。由于阳离子聚合物在粘土表面吸附过强而达到不可逆，因此具有长效性。

使用方法：

本产品在注水时同时注入井中，参考用量0.8-1.5%具体可根据现场情况适当调整其用量。

使用本产品方便易行，应用性广，保护油田储层的渗流能力效果显著。 包装与贮运：

采用清洁干燥的200kg或50kg塑料桶包装，贮存在干燥通风的仓库内，运输过程中避免剧烈的碰撞，以防破损。

粘土稳定剂介绍

粘土防膨剂 取自（采油用化学剂的研究进展）

粘土防膨剂分3类:

一类是中和粘土表面负电性的化学剂如聚2-羟基-1, 3-亚丙基二甲基氯化铵聚二烯丙基二甲基氯化铵;

另一类是与粘土表面羟基作用的化学剂如二甲基二氯甲硅烷;

还有一类是转变矿物类型的化学剂, 如温度在20 ~ 85 e 内,1% ~ 15%的硅酸钾或15% ~ 25%的氢氧化钾可将蒙脱石转变为非膨胀性的钾硅铝酸盐(钾沸石) ; 温度在260~ 310 e 内, 015~ 310mo l/L的尿素或甲酰胺水溶液, 可使膨胀型粘土失去膨胀性。在3 类粘土防膨剂中, 最后一类是最有发展前景的粘土防膨剂。 粘土微粒防运移剂

这是一类桥接吸附于粘土微粒和地层表面的化学剂如聚甲基丙烯酰胺基-1, 3-

亚丙基三甲基氯化铵与聚-N-乙烯吡咯烷酮等可分别通过粘土微粒和地层表面的负电性与羟基产生桥接吸附, 将粘土微。粒固定在地层表面, 达到粘土微粒防运移的目的。

目前油田常用的防膨剂品种很多, 可分为无机化合物和有机化合物两大类, 前者如氯化甲( KCl) 、氧氯化锆( 或称次氯酸锆, ZrOCl 2·8H2O) 、多羟基氯化铝[ Al 6( OH) 12Cl6]等, 后者如聚季铵、改性聚季铵、阳离子聚丙烯酰胺等。这两者防膨剂各有优缺点。无机防膨剂的优点是耐温性较好, 缺点是防膨效果较差, 用量大, 有效期短; 现有的有机防膨剂优点是防膨效果较好, 用量较少, 有效期较长, 缺点是耐温性较差（取自：稠油油藏新型抗高温防膨剂研制）

有机缩膨剂仅在弱酸环境下有效。

粘土稳定剂的类型特点

目前, 粘土稳定剂根据化学组成的不同可分为四大类[ 17] :( 1) 无机盐、无机碱类, 这类粘土稳定剂的特点是价格低廉, 使用方法简单, 短期防膨效果较好,缺点是防膨有效期短, 且对抑制微粒运移效果较差[ 18] 。( 2) 无机聚合物类, 其优点是价格较低且有效期较普通无机盐长, 其缺点是不适合于碳酸盐岩地层, 且仅能在弱酸条件下使用。

( 3) 阳离子表面活性剂类, 这类粘土稳定剂的优点是吸附作用强, 可抗水冲洗, 缺点是会使地层转变成亲油性, 降低油气相的渗透率[ 19 ] 。

( 4) 有机阳离子聚合物类, 这类粘土稳定剂与前三类相比其主要特点是使用范围广, 稳定效果好,有效时间长, 既能抑制粘土的水化膨胀又能控制微粒的分散运移。且抗酸、碱、油、水的冲洗能力都较强[ 20] 。通常, 用于油田的粘土稳定剂应具备下列几项标准: 1、耐冲洗; º2、砂岩油藏非润湿; 3、相对低的分子量, 以免堵塞油藏孔喉; ¼具有正电荷[ 21] 。根据粘土稳定剂的类型特点, 同时考虑到大庆低渗透油田地层中既含遇水膨胀性矿物成分, 又含有运移性矿物成分, 因此确定在粘土稳定剂的研制上, 以有机阳离子聚合物类主剂的粘土稳定剂为研究方向。

粘土稳定剂的机理

（孤胶压裂液用粘土稳定剂的优选原则及其防膨机理）中有详细的介绍 地层粘土：

粘土矿物在储层中常见的种类有: 蒙脱石、高岭石、伊利石(水云母)、绿泥石、伊蒙混层、绿蒙混层。在正常情况下, 从上到下地层中蒙脱石含量减少, 伊利石含量增加, 高岭石在一定深度消失, 绿泥石主要分布在深层 。其中蒙脱石、伊蒙混层、绿蒙混层为水敏性的粘土矿物, 对地层的损害方式主

要为水化膨胀堵塞。高岭石、伊利石主要为运移堵塞 。同时, 伊利石对水也有一定的敏感性, 也会产生一定程度的膨胀损害 。此外, 绿泥石除运移堵塞外, 在酸的作用下还可形成Fe ( OH ) 3、Fe (OH) 2沉淀损害地层, 绿蒙混层也会产生沉淀损害。

粘土矿物在地层中有两种存在形态: 一种是粘土矿物包覆在岩粒表面或附着在基岩表面呈薄膜状。这种形态的粘土与外来不配伍的液体接触会大大减小孔 隙半径, 甚至完全封闭喉道。另一种是粘土矿物在岩石孔隙中以填充物的形式存在。这种粘土矿物在液流的作用下易发生运移堵塞喉道。

为防止粘土的膨胀和运移, 一般采用无机盐与阳离子聚合物。近期的研究表明, 对于含有15 % 粘土矿物的人造岩心, 淡水对其伤害率为3 8 . 4 % ; 而含有阳离子与非离子活性剂的复合粘土稳定剂水溶液的伤害率仅为1 . 35 %[2j 。由此可证实, 表面活性剂体系在稳定地层粘土中的重要作用。

粘土矿物的基本构造（取自：肌胶压裂液用粘土稳定剂的优选原则及其防膨机理）

粘土矿物有两种基本构造单元一硅氧四面体和铝氧八面体, 其基本结构层是由硅氧四面体和铝氧八面体按不同比例结合而成。以1 : 1 结合的硅铝酸盐粘土矿物是最简单的晶体结构,硅氧四面体片中的顶氧构成铝氨八面体片的一部分, 取代了铝氧八面体片的部分经基

当两个基本结构层重复堆叠时, 相邻的基本结构层之间的空间为层间域

综上所述, 粘土稳定剂稳定粘土的机理一般通过离子交换, 改变粘土的结

合离子而改变其理化性质, 或者破坏粘土表面的离子交换能力, 或者破坏双电层离子氛之间的斥力, 达到防止粘土水合膨胀或者分散运移的效果;或者通过生成HF酸溶蚀粘土矿物达到消除粘土的目的。

粘土稳定剂药剂选用

2-氯乙基三甲基氯化铵CETA ：取自（2_乙基三甲基氯化铵CETA作为粘土稳定剂的性能研究）

作用于蒙脱土，由于蒙脱土表面带负电, CETA 在其表面的吸附包括两部分, 一部分产生于静电吸附, 另一部分产生于阳离子交换。CETA 的加入使蒙脱土表面电位变正值, 所以阳离子交换是次要的, 静电吸附是主要的。再者, 如果CETA 插入粘土层间, 也使粘土表面正电荷增加, 吸附量增加, 这可由以下XRD 测试结果得到证实。

Y G 一防膨/ 驱油剂的合成方法 取自（YG_Z防膨_驱油剂的研制和性能评价） 将四氯乙烷和十八叔胺按一定比例溶于无水乙醇, 置于装有搅拌装置的三口烧瓶中, 60 ℃ 条件下,反应一段时间。反应结束后蒸发掉无水乙醇, 最后用丙酮提纯得到样品, 最终产物为白色粉末

PA-F 型粘土稳定剂

丙烯酰胺单体聚合, 同甲醛进行羟甲基化反应, 继而同多胺化合物进行缩合和季铵化反应, 生成物为阳离子在支链上的聚合物。稳定粘土的机理是: 聚合物通过阳离子多点吸附在粘土表面,中和粘土表面的负电荷, 消除电斥力, 使粘土晶层处于压缩状态; 聚合物长链对粘土颗粒的束缚和包被作用使其免受水的侵害和冲刷

聚季铵-氯化铵复合粘土稳定剂

该剂通过两种途径稳定粘土矿物, 即NH+4 离子进入粘土晶层空隙, 聚季铵分子上的多个正电荷牢固地吸附在粘土表面, 阻止离子交换的进行。用该剂溶液静态浸泡后的岩心在水中失重小, 耐水冲刷能力强。

压裂防膨剂P-216

它的主要有效成份是二甲基二烯丙基氯化铵同丙烯酰胺的共聚物。其作用机理是中和粘土表面的负电荷,在粘土矿土矿物表面牢固吸附。经该剂处理的粘土 矿物, 水化膨胀性能明显减小, 耐水冲刷能力明显增大。

疏松砂岩稳定剂SW-91

它的主要有效成分是由环氧氯丙烷、有机胺、烯基阳离子单体等合成的支链型阳离子聚合物, 它通过阳离子在起胶结作用的粘土矿物表面吸附和长链聚合物的包被作用而稳定疏松砂岩。在相同条件下, 该剂稳定疏松砂岩、抑制砂岩颗 粒分散运移的性能, 优于当时常用的粘土稳定剂。

高温粘土稳定剂K-2

它的有效成分为钾的有机化合物, 在一定温度下可将膨胀型粘土矿物转变为非膨胀型粘土矿物, 用于保护热法开采的含粘土成分较多的油气层。该剂热稳定性良好, 在345 e 以上加热24 小时、在300 e 加热7 天不降解。用5% 的该剂在200 e 处理后的泥岩岩心, 膨胀型粘土矿物成分明显减少, 非膨胀型粘土矿物成分增加; 已膨胀岩心经处理后渗透率明显恢复。

复合粘土稳定剂HCG-11

由杂环阳离子聚合物同多种成分复配而成。稳定粘土的机理是: 通过有机和无机阳离子中和粘土表面的负电荷, 增强粘土晶层间吸力, 阻止水进入晶层间, 凝聚松散的粘土微粒。高青油田岩心经该剂处理后, 静泡及水冲刷损失量明显减

少, 膨胀性降低; 该剂具有一定的破乳和缓蚀能力

粘土稳定剂HBD-911

。主要成分是有机胺同阳离子化剂反应生成的多阳离子化合物, 通过阳离 子吸附、中和粘土表面的负电荷, 减少晶层粒间静电斥力而稳定粘土。该剂可单独使用, 也可同无机粘土稳定剂复配使用。在室内评价中该剂防膨效果好, 有效期长, 水驱岩心至1200 PV 时防膨效果不降低。

复合耐高温粘土稳定剂FGW-1

主要有效成分是乙烯基吡咯烷酮同丙烯酸酯季铵盐的共聚物, 复配物是无机盐。稳定粘土的机理是: 高温下带正电荷的离子在粘土晶面和晶层间产生离子交换及吸附使晶层收缩, 粘土颗粒相互紧密结合; 长链阳离子共聚物在多个晶层和颗粒上吸附并包被, 使粘土矿物稳定化。浓度2. 5%的FGW-1 溶液在280 e 热处理25 天后,对粘土仍有好的稳定作用, 粘土分散率小于25% 。

低伤害固砂稳定剂DQW-1

主要有效成分为乙烯基啶啶与丙烯酸酯季铵盐的共聚物。固砂机理与FGW-1 稳定粘土的机理相似。DQW-1 与胶结物粘土发生离子交换及吸附, 使晶层收缩, 晶层与颗粒相互紧密结合, 长链阳离子共聚物在多个晶层和微粒上吸附并包被, 使粘土稳定, 从而达到固砂的目的。经该剂处理的岩心同其他粘土稳定剂处理的岩心相比, 膨胀性小, 耐冲刷能力强, 岩心微粒散失率低, 岩心质量损失和渗透率损失均较小。

酸化用粘土稳定剂DTE

主要有效成分是环氧氯丙烷同多乙烯多胺缩聚生成的网状多羟基阳离子聚合物。稳定粘土的机理是能在粘土矿物和其他地层微粒表面多点吸附成膜, 防止发生水化膨胀、分散及运移; 多羟基在羟基化地层表面形成氢链, 使其免受水 基酸液的侵害, 有利于保护酸化后的地层渗透率。该剂与各种酸液及酸液添加剂的配伍性好, 热稳定性好, 能稳定膨胀型粘土, 也能稳定非膨胀型粘土及

其他地层微粒, 明显改善酸化效果, 延长酸化有效期, 在防砂、压裂等作业中也有好的效果。

（以上若干粘土稳定剂取自：胜利油田开发和应用的粘土稳定剂）

这次实习让我学到了很多东西，深深地被诸多神奇作用的化工药剂所吸引了。设计者和开发者的奇思妙想让我深深的体会到知识是第一生产力，知识的力量是无穷的。这些天通过对工艺流程和操作手法的观察，让我学会了很多有用的东西。同时也体会到了化工行业在操作的时候必须严谨小心，事故无情，损失是小，但是生命的消逝是让人惋惜的并且挽回不来的。