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科技动态

2019-02-14

石油化工应用 2019年2期
关键词:水合物页岩石油

注天然气重力混相驱提高采收率技术获得突破

中国石油针对塔里木盆地砂岩油藏埋藏深、地层压力与温度高、地层水矿化度高和化学驱提高采收率不适用等难题,创新形成“三高”油藏注天然气重力辅助混相驱提高采收率技术,引领塔中和哈得逊等油田提高采收率技术发展。

主要技术创新包括:(1)形成高温高压油藏注气物理模拟评价技术,揭示了水驱后剩余油微观赋存特征及注天然气蒸发混相驱的微观驱油机理。(2)精细刻画隔夹层空间展布,建立高精度三维地质模型和千万级网格注气组分数值模拟模型,为注气机理模拟、注采井网部署和注采参数优化提供了重要的基础。(3)创新提出顶部注气重力辅助混相驱开发方式,奠定了大幅度提高油藏采收率的基础。(4)形成注采井完整性评价技术,指导高压注气井完井和采油井平稳生产,保障油藏注气全生命周期安全。(5)形成了以地面50兆帕压力、单台20万立方米大排量注气压缩机为核心的注气工艺技术,实现了国产50兆帕高压注气压缩机零的突破,推动了产业升级。

上述理论技术成果在塔里木东河1石炭系油藏现场试验效果显著,日注气40万立方米,累计注气2.6亿立方米、累计增油25万吨,自然递减率由14%降到2.6%,综合含水率由71%降到52%,预测采收率超过70%,比水驱提高30个百分点。对塔里木3 000万吨大油气田建设和老油田提高采收率技术发展有巨大的支撑引领作用。

(摘自中国石油报第7264期)

无碱二元复合驱技术工业化应用取得重大进展

我国陆上油田整体进入“双高”开发阶段,无碱二元复合驱技术是继三元驱后新一代大幅度提高采收率战略接替技术,具有“高效、低成本、绿色”的特点,是“双高”油田实现效益开发的重要技术途径,对助推“双高”油藏稳产、保障国内石油供给安全具有重大的战略意义。

主要技术创新包括:(1)建立分子模拟微观定量研究方法,创新发展了驱油表活剂超低界面张力机理,突破了无碱条件下低酸值原油难以形成超低界面张力的传统理论束缚。(2)自主研制出芳基甜菜碱系列产品,与石蜡基、中间基和环烷基原油均可达到超低界面张力,具有较强的耐温和耐高矿化度能力,油藏岩心实验提高采收率23%以上。(3)建成了具有自主知识产权、年产7万吨的表面活性剂生产装置,具有“工艺模块化、生产广普化、产品系列化”特点。(4)形成了高效二元配注工艺等技术,与三元驱比,地面投资降低1/4,药剂成本降低1/3,吨油操作成本与水驱基本持平,对储层无伤害,采出污水处理简化,实现绿色环保运行。

上述理论技术成果在辽河、新疆等油田工业化应用取得突破性进展,同比采收率提高18%以上,使“双高”老油田焕发了青春。无碱二元复合驱技术满足大庆砂岩、新疆砾岩及高温高盐等油藏需求,应用前景十分广阔,预计到“十四五”期间产量将突破200万吨。

(摘自中国石油报第7264期)

超高相对分子质量聚乙烯生产技术开发及工业应用取得成功

超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)是一种新型工程塑料,集多种优异性能于一身,广泛应用于国民经济的各个领域。中国石油辽阳石化自主开发的UHMWPE催化剂及连续生产成套技术已成功实现稳定生产,整体技术处于国内领先水平。

主要技术创新包括:(1)开发了UHMWPE专用系列催化剂,采用不同功能给电子体组合,实现了高活性条件下的聚乙烯粒度可控,形成了具有自主知识产权的催化剂制备技术。(2)集成开发出UHMWPE工业化连续生产工艺技术,实现产品相对分子质量150~600万稳定可控,产品粒度分布集中,可生产适应不同应用领域的系列化UHMWPE专用料,实现由普通管材、板材,高耐磨管材、板材到高模高强纤维级料的全面覆盖。(3)完成了超高相对分子质量聚乙烯材料和制品热性能测定分析方法标准的制定,提升了中国石油在超高相对分子质量聚乙烯领域的影响力。

该技术已在7万吨/年 Hoechst工业装置生产UHMWPE系列产品共计2 000多吨,生产过程稳定,产品质量优良,达到进口产品标准。工业化产品在多家企业推广应用,产品效益较通用型产品高2 800元/吨以上。该技术推动了UHMWPE国产化进程,降低高端专用料的进口依赖度,具有显著的经济及社会效益,同时增强了中国石油特种聚烯烃技术实力和市场竞争能力,填补了中国石油在该产品领域空白。

(摘自中国石油报第7264期)

国产LNG计量系统首次亮相大连接收站

1月11日,国内首个国产化LNG计量系统在昆仑能源大连LNG接收站正式投用,并且是在不停输的情况下实现新旧系统一次切换成功,标志着国内LNG接收站计量系统步入国产化时代,成功打破国外技术垄断,填补国内空白。

LNG计量系统是接收站的“自动检斤员”,直接关系到企业的收入结算。大连LNG接收站运行8年来,原有计量系统开始出现服务器硬件老化、计量数据不准确、操作系统存在安全漏洞、计量系统软件版本老旧、厂家不提供技术支持等问题,不仅严重困扰着接收站的生产运营,而且可能导致网络安全问题和商务交易纠纷,甚至直接影响到天然气保供这一民生问题。面对日益增大的外输压力,为有效解决计量系统问题,及时消除安全隐患,2017年12月,大连LNG接收站决定进行自控系统国产化安全升级改造。

由于国外对LNG接收站自控系统关键技术垄断,国内LNG行业没有成熟的改造先例可借鉴,并且是在生产不停输的情况下实施改造,挑战难度可想而知。面对困难,大连LNG公司迎难而上,联合中油龙慧自动化工程有限公司组成10人技术攻关小组,并安排一线运行班组全程配合,持续开展技术攻关。经过历时半年的艰苦攻关,摸索总结出一套属于自己的计量方法,最终形成了整体解决方案。2018年7月,《LNG接收站自控系统安全升级改造项目实施方案》顺利通过13位专家的评审,进入实施阶段。

此次改造的LNG计量系统可以完全替代原有国外系统,不仅能够实现数据自主采集、存储、报表分析、远程控制等多项功能,而且提高了计量系统的运行稳定性和数据准确性,实现了与DCS、色谱分析仪等多套系统的数据融合和实时通信。

(摘自中国石油报第7269期)

原油直接裂解制烯烃技术工业应用取得重大进展

原油直接裂解制烯烃技术省略了常减压蒸馏、催化裂化等主要炼油环节,使工艺流程大为简化。最具代表性的技术是埃克森美孚的技术和沙特阿美/沙特基础公司合作开发的技术。

埃克森美孚技术路线将原油直接进入乙烯裂解炉,并在裂解炉对流段和辐射段之间加入一个闪蒸罐,原油在对流段预热后进入闪蒸罐,气液组分分离,76%的气态组分进入辐射段进行蒸汽裂解生产烯烃原料。这一装置是迄今最灵活的进料裂解装置,可加工轻质气体,还可加工原油这样的重质液体原料,且该裂解装置还可生产燃料组分。IHSMarkit估算,该工艺采用布伦特原油作原料的乙烯生产成本比石脑油路线低160美元/吨。沙特阿美/沙特基础公司的工艺技术是将原油直接送到加氢裂化装置,先脱硫将较轻组分分离出来,较轻组分被送到蒸汽裂解装置进行裂解,较重组分则被送到沙特阿美专门开发的深度催化裂化装置进行烯烃最大化生产。2018年1月,沙特阿美与CB&I、ChevronLummusGlobal签署联合开发协议,通过研发加氢裂化技术将原油直接生产化工产品的转化率提高至70%至80%。

原油直接裂解制烯烃新工艺,不需通过炼油过程,流程大为简化、建设投资大幅下降,经济效益显著,具有降低原料成本、能耗和碳排放等优点,对于炼化转型升级将产生革命性的影响。

(摘自中国石油报第7264期)

渣油悬浮床加氢裂化技术应用取得新进展

渣油悬浮床加氢裂化技术是一种新型渣油加氢技术,可加工高硫原油、稠油和油砂沥青等劣质原料,是当今炼油工业的研发热点。2018年,意大利Eni公司开发的渣油悬浮床加氢裂化技术EST(Eni Slurry Technology)工业推广取得新进展,先后与茂名石化和浙江石化签订三套装置的技术转让协议,产能将达到860 万吨/年。

主要技术特点包括:(1)使用了纳米分散的高浓度Mo基催化剂,通过在原料中加入油溶性的Mo基催化剂前躯体,可以实现催化剂在反应器中原位制备。(2)催化剂颗粒呈层状分布,在反应器中不容易发生堵塞,且没有焦炭和金属沉积,经过多次循环后催化剂的形貌不发生变化,活性也不衰减。(3)使用了悬浮床鼓泡反应器,实现了反应器内部均匀等温,轴向温差小于0.3摄氏度,径向温差小于2摄氏度。

渣油悬浮床加氢裂化技术的工业应用表明该技术可根据原料的性质优化反应条件,降低操作苛刻度,脱金属率大于99%,脱残炭率大于97%,脱硫率大于85%,转化率大于90%。对劣质原油进行改质后,生产的合成原油的API°相比原料油可提高20个单位以上。该技术适合加工高金属含量、高残炭、高硫含量、高酸值、高黏度劣质原料,轻油收率高、产品质量好、未转化油产率低、加工费用低,技术优势明显,具有广阔的发展前景。

(摘自中国石油报第7264期)

宁夏石化持续开发新产品市场

随着化工产品市场的快速发展,聚丙烯新产品更新换代步伐加快,宁夏石化公司适应市场需求变化,加大新产品开发力度。2月15日,宁夏石化公司正在着手推进NX80G高刚薄皮注塑料开发工作,进一步提供聚丙烯产品创效能力。

为了进一步挖掘装置潜能,宁夏石化公司不断进行市场调研,紧紧围绕市场需求,确定了以精细化、高端化、效益化为发展方向的发展路线。2018年,宁夏石化公司开发高端专用料产品NX60S。NX60S由于具有超高流动性、相对分子质量分布窄的特点,更加适合纺粘法高速纺丝的需要,超高流动性纤维料全方位符合无纺布生产企业生产速度更快、更轻薄、更柔软、更节能的需求,广泛用于包装、建筑、工业、医疗卫生等各个领域。NX60S高熔指纤维料成功开发,开创了国内降解法生产同类高熔指纤维料产品的先河,填补了国内生产高熔指纤维无纺布纤维专用料空白,丰富了公司聚丙烯产品结构,进一步提升了聚丙烯产品的品牌价值和创效能力。

目前,新产品NX80G高刚薄皮注塑料开发工作正在完善技术方案,落实后续生产,计划为周边快餐盒和航空杯等塑料制品厂提供高端材料。通过深耕市场,宁夏石化将持续打造中国石油的“品牌”产品,提高企业创效能力。

(摘自中国石油报第7286期)

集团公司首个天然气水合物实验平台建成投用

具备四大类12项实验模拟能力 为甜点选区提供重要科学依据

2月20日记者从中国石油勘探开发研究院获悉,中国石油首个天然气水合物实验平台(成藏子平台)通过集团公司科技管理部验收后,已平稳运行两个月,获得一批有效成藏实验数据和两项发明专利,达到预期设计目的。

为加快对天然气水合物的有效开发,中国石油勘探开发科研人员经过4年刻苦攻关,自主研发多台关键性实验设备,建成天然气水合物实验平台。目前,实验平台已具备四大类12项实验模拟能力,能够开展水合物勘探评价、储层识别技术、成藏机理与模拟技术、水合物分解控制机理、资源评价方法体系等方面的研究。这将为天然气水合物资源甜点选区提供重要科学依据。

“目前,天然气水合物勘探成本还很高,难以像常规油气勘探那样进行。这个平台的建成,就可以开展实质性工作。通过实验模拟,我们可以验证水合物的一些关键成藏参数及开发技术,由此逐步积累相关经验和技术,向更高、更接近实际的技术水平迈进。”勘探开发研究院新能源所水合物研究室主任魏伟说。

天然气水合物实验平台的投入运行,是落实中国石油与自然资源部、广东省共同签署的《推进南海神狐海域天然气水合物勘查开采先导试验区建设战略合作协议》中关于“尽快突破甜点识别”等技术难题要求的重要体现,将为中国石油天然气水合物成藏富集规律、勘查识别技术及甜点区评价技术提供强有力的实验手段。

这一平台是中国石油海域天然气水合物工程重点实验室的重要组成部分。目前,勘探开发研究院已在天然气水合物成藏地质研究、开发研究等方面建设标志性实验设备,将有利于推进我国海域天然气水合物试采及商业化开发进程。

(摘自中国石油报第7288期)

渤海湾盆地首现亿吨级页岩油增储战场

我国陆相页岩油工业化开发实现重大突破。截至2月27日,中国石油大港油田页岩油水平井官东1701H井、官东1702H井已自喷超过260天,原油日产稳定在18至27吨。这标志着中国石油在渤海湾盆地率先实现陆相页岩油工业化开发,官东地区初步形成亿吨级增储战场。

我国页岩油资源丰富,可采资源量约50亿吨,仅次于俄罗斯和美国,全球排第三位。随着我国成为全球第二大石油消费国,原油对外依存度突破70%,页岩油成为重要的接替资源。但受制于理论和技术等多方面因素,我国始终未能在该领域实现真正突破。

中国石油矿权区资源量占全国页岩油资源量的80%。加快页岩油发展是中国石油贯彻落实党中央国务院批示精神的重要实践,是保障国家能源安全的战略举措。2013年,大港油田官东6X1井首次在页岩油领域获得工业油流,此后,中国石油在这一地区先后部署的15口页岩油直井均获工业油流。

大港油田陆相页岩油勘探开发实现重要突破,官东地区亿吨级增储战场的形成,引领了国内陆相页岩油的勘探开发,为打造我国新的石油上产增长极奠定了基础。这对保障我国能源安全和经济发展具有重大意义。

中国石油下一步将采取“三步走”战略,落实储量、夯实基础,创建标准、建成示范,规模上产、引领发展,把大港油田页岩油勘探开发建设成为国家示范工程。到今年年底,新建产能11万吨,年产油5万吨;到2022年,建成我国陆相页岩油勘探开发示范区,带动东部页岩油勘探开发;到2025年,整体增储3亿吨,新建产能100万吨,年产油50万吨,引领中国石油陆相页岩油发展。

(摘自中国石油报第7292期)

吐哈油田应用无人机智能巡检工作提效10倍

吐哈油田火焰山高压输电线路下方沟壑纵横,上方各种线路交叉,如果人工巡线需要几天时间。2月18日,承担高压线巡检任务的吐哈油田供水供电处采用无人机智能巡检很快完成了任务,效率提高了10倍。

去年5月开始,吐哈油田供水供电处引进无人机放线,施工人员在铁塔处将引绳一端卡在无人机卡扣处,操作人员将无人机飞至另一座基铁塔处悬停,接着打开卡扣,将引绳一端抛至地面人员处,通过引绳将牵引绳与两基铁塔连通,然后再通过牵引绳展放导线,让相隔几百米的电线顺利通过各种障碍物,迅速架设。

随后,这个单位开始尝试用无人机进行日常巡检、特殊巡检、故障巡检,提高线路巡检的精度和效率。无人机巡检过程中,采用多旋翼无人机巡检系统,通过遥控图传系统对输电导线、销子、金具、绝缘子及铁塔情况进行监测和大范围筛查,如发现异常,再利用便携式检测设备进行人工确认,及时寻找故障点,从而大大降低停电事故。

无人机智能巡检的应用不仅能在复杂地形和天气情况下获取最佳现场信息,有效弥补传统方式巡视有死角的缺点,还减轻了巡检人员的劳动强度,提高了整体巡检效率。初步评估,相同工作条件下,吐哈用无人机智能巡视效率可达到传统巡视的8~10倍。

(摘自中国石油报第7292期)

渤海装备围绕市场研发再添三款高端节能利器

2月25日笔者获悉,渤海装备采油装备公司的新型节能产品——抽油机半直驱永磁同步电动机、螺杆泵直驱永磁同步电动机获得吉林油田30套订单。经过多次井上试验,注水泵直驱永磁同步电动机达到了理想的节能效果。渤海装备公司研发的三款新型节能电动机喜获成功。

抽油机半直驱永磁同步电动机是专为油梁式抽油机设计的低速大转矩电动机,特点是取消皮带传动系统,直接驱动减速器输入轴,结构简单,安装方便,节电率达10%~20%,特别适用于现有抽油机的节能升级改造。螺杆泵直驱永磁同步电动机是专为采油螺杆泵设计制造的新一代稳定安全的采油设备专用驱动头,直接输出采油系统所需的转矩,取消了皮带、减速器等装置,降低了设备体积和重量,与传统机械式螺杆泵相比,节电率达25%以上。注水泵直驱永磁同步电动机采取特殊空心轴设计,减少传动链,有效改善了普通电动机驱动时产生的噪音大、效率低、能耗高等问题,电动机效率和功率因数大幅提高,综合节电率达10%以上。

(摘自中国石油报第7292期)

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