1. 集輸系統是如何除砂的
地層出砂是長期以來一個困擾油田開發的老問題,由於地質構造復雜,頁岩、泥岩、砂岩等廣泛存在,在開採石油的過程中,會有泥砂隨著井流物開采出來。雖然採用了多種井下防砂工藝,但目前還沒有一種工藝能夠把泥砂全部截留在地下,造成了井流物到達地面以後仍然含有相當一部分的砂粒帶入地面集輸系統。有的區塊油井正常生產時原油含砂量達到0.01%~0.09%,有些嚴重的出砂油井原油含砂高達1%~2%(體積含量)。
砂對集輸系統的危害可以說是無處不在。當含砂的油井產出物在管內流速低時,它會在管內沉積,造成管線堵塞;當流速高時,它會磨損管線;進入機泵時它會磨損機泵,造成機泵的使用壽命大大縮短;進入容器後,它會沉積在容器底部,降低容器的有效容積。所以,除砂對集輸系統的必要性用「眼裡容不得沙子」來形容一點也不過,越早除去越好,除的越干凈越好。
除砂裝置由於砂對集輸系統的危害性極為嚴重,國內外眾多科研機構對地面除砂工藝和設備投入了較多的人力和物力。目前已形成了管道、卧式容器、大罐等一整套的除砂工藝和設備。常用的除砂方法有以下幾種:離心分離法、過濾法、虹吸法或抽吸法。由於油井產出物都是通過管道連續性集輸的,為了使砂能夠在不停產的情況下從油井產出物中分離出來,一般用離心法或用過濾法。對於卧式容器一般採用虹吸法將砂排出。對於大罐一般採用抽吸的方法將砂排出。
離心分離法 離心分離法的基本原理類似於我們家裡用的洗衣機的甩干機,把含砂混合物置於離心場中,利用砂子和混合物中其他組分的密度差,在離心力的作用下將砂子脫出。
過濾法 它是利用某種多孔介質來截留混合物中的砂子。在外力作用下,多相混合物中的流體通過多孔介質的孔道,而大於孔徑的固體顆粒被截留下來,從而實現固液分離。過濾除砂較適於混合物中顆粒粒徑很小且含量甚微(固相體積含量在1%以下)的情況。
虹吸法或抽吸法 這種方法適用於儲油容器底部積砂。操作方法是先用高壓流體將容器中的沉砂沖起,再利用虹吸原理或用泵抽吸的辦法將容器中沖起的砂液混合物排到容器外面。為了減少砂液中原油的含量,一般先向容器內加入一定的水,將油水界面提高,然後再進行沖砂抽吸。
一般情況下,從容器或管道中脫出的砂中還含有一定量的油,這部分油隨砂掩埋或堆放會污染環境。所以,還必須把砂中的污油清理回收,這就是洗砂。洗砂方法主要有沉降水洗砂和旋流洗砂。
所謂沉降水洗就是把清出的含油砂用水反復沖洗,沙子沉下然後回收含油污水。沉降水洗方法佔地面積大,能耗較高。
旋流洗砂與離心除砂方法原理相同,就是把油砂和水重新混合,然後用泵抽吸到特製的旋流器中,在離心力的作用下實現砂液分離,達到洗砂的目的。根據含油情況,可增加洗砂的級數,一般一至兩級,最多三級。特別難洗的油砂可加入一定的表面活性劑進行浸泡,然後再進行旋流清洗。
2. 石化公司地上的石油怎麼去除
汽油、柴油可以清洗地面的油污 不過要非常注意安全,先用硬卡片類 將厚的颳走 剩餘的用少量汽油柴油擦拭 千萬注意防火 最好是清晨室外操作。如果在室內 用了鐵器類的 會引起汽油蒸汽爆炸,千萬小心啊!還有個最安全的辦法就是在油上面撒沙子,清理掉,然後再撒(水泥地),如果是土地上,可以挖坑燃燒掉,如果多的話還可以收集起來。望採納!
3. 如何將石油從油泥沙中分離出來
可用加熱法分離
將油泥置於容器
加入高於油泥高度的水
加熱容器
到一定溫度後石油從泥中分離上浮
在實驗室可用滴定器最後完全分離
4. 世界油砂油開采技術與開采成本
(一)油砂油開采技術
由於油砂油的性質不同,其開采方法也不一樣,而且其埋藏深度不同,採用的開采方法也不完全一樣。根據油砂礦的不同條件,國際上通常採用的開采方法主要有:露天開采、地下開采、巷道開采及其他開采方法。其中以露天開采及地下開采為主。加拿大阿爾伯達油砂油開采方式主要有以下幾種(圖1-7):
1.露天開采
其基本條件是,油砂出露地表,用常規的採煤、油頁岩、層狀鐵礦的方法開采。它具有資源回收率高、勞動效率高、可用大型機械自動化設備、生產安全的特點。露天開采所需的設備及費用、油砂油採收率較其他方法好,技術上較為成熟,在加拿大及委內瑞拉等都已形成工業大規模開采。
圖1-6 加拿大阿爾伯達油砂油產量歷史數據與預測數據圖
圖1-7 加拿大阿爾伯達油砂開采方式與埋深關系圖
現有技術包括:
(1)卡車和掘土機已替代作為地面開采主要方法的手輪式挖掘機和拉索挖掘機。連續探測礦藏質量的智能系統是該技術的獨特特徵。
(2)砂漿管線將作為礦藏一次運輸和開采點與萃取廠長距離低溫油砂油分離的主要方法。「新式管線」具有探測測量控制流量和分離的作用,它將確保最佳條件、降低能量的需求。出現區域性萃取廠,開採的礦藏運輸到這里進行分離,並出現區域性提煉廠,經提煉後將稀釋的油砂油運往合適的市場。
(3)可移動式礦區采礦技術將是未來主要的突破性技術。這項技術就是將整個采出的礦藏運到提煉廠,然後再把地層砂返回到采礦區。這項技術生產操作范圍小,降低項目費並能滿足大提煉廠的需求。
但以現有的工藝技術從油砂中生產原油成本仍然較高,約15~18美元/桶(據加拿大國家能源委員會,2004)。在阿爾伯達,由油砂生產的原油量已超過常規石油產量。預計到2010年,阿爾伯達油砂原油產量增至180萬桶/日(9 500萬t/年),生產的汽油、柴油等可以滿足加拿大國內對油品需求的1/3,成為加拿大石油工業的一大支柱。
2.地下開采
對於埋藏較深的油砂,特別是300m以深的油藏,挖掘成本很高,一般採用地下開采方式。地下開采包括出砂冷采、蒸汽吞吐、SAGD法、注入溶劑法、井下就地催化改質開采、水熱裂解等開采方法。
(1)出砂冷采技術。出砂冷采是加拿大近年來發展起來的一項新的稠油開采技術。對於地下具有一定流動能力的稠油油藏,出砂冷采可極大地提高油井常規採油生產能力;通常沒有生產能力或產能很低的稠油油藏,出砂冷採的單井產量可達到5~15t/d,有的產量可增加幾十倍。其主要原理是在井底形成「蚯蚓洞」、擴展和「泡沫油」的流動作用。其一,是通過出砂冷採在油藏中形成「蚯蚓」孔及「蚯蚓」孔網路,使油層孔隙度從30%提高到50%以上,滲透率從1~2μm2提高到幾百達西,所產生的蚯蚓孔的直徑可達10~30mm,極大地提高了稠油的流動;其二,是稠油所含的少量溶解氣在稠油流動過程中產生小氣泡,形成泡沫油流動,一方面提高了原有的流動性,另一方面增加流動的動力,並保持蚯蚓洞的穩定。稠油出砂冷採的基本特徵是:一般出油為5%~10%左右。總的液固產量較為穩定,原油產量初期較低,待出砂量趨於穩定時,原有常量大幅度提高,達10~30t/d以上。
(2)蒸汽吞吐和蒸汽驅技術。蒸汽吞吐及蒸汽驅油的主要作用如下:降低原油粘度;高溫解堵作用;降低界面張力;流體及岩石的熱膨脹作用;高溫下稠油裂解,粘度降低。蒸汽吞吐及蒸汽驅油在稠油開采中發揮了非常重要的作用,稠油開採的大部分產量是靠該方法實現的。
(3)蒸汽輔助重力泄油技術(SAGD)。目前,國際上油砂油地下開采項目所採用的開采技術主要為蒸汽輔助重力泄油技術(SAGD)(圖1-8),現在已得到了廣泛的應用。在加拿大,近年來新上馬的地下開采項目主要為SAGD項目。
水平井蒸汽輔助重力泄油技術基本原理是以蒸汽作為加熱介質,依靠熱流體對流及熱傳導作用,依靠重力作用開采稠油。
水平井蒸汽輔助重力泄油技術主要有以下幾個特點:利用重力作為驅動原油的主要動力;採收率高;累計油氣比高;除了大面積的頁岩夾層以外,對油藏非均質性極不敏感。
圖1-8 蒸汽輔助重力瀉油技術(SAGD)原理圖
由於地下水平井開採油砂技術油砂提取在地下而不是在地面,這就省去了地面油砂的挖掘工作,特別是對於埋藏較深的油砂礦,深度越深,挖掘成本越高;隨著水平井鑽井技術的提高,在幾百米深的油砂礦中鑽水平井並不困難,由於具有成本小、污染小的優點,近幾年國外加大了地下直接開採油砂的力度。
(4)地下水平井注氣體溶劑萃取稠油技術(VAPEX)。該方法是蒸汽輔助重力瀉油方法的一個發展。在VAPEX中,不是注蒸汽,而是注烴類氣體。烴類氣體主要包括乙烷、丙烷、丁烷等;注入的氣體既可是一種氣體,也可以是幾種氣體的混合物。注入的氣體在地層溫度及壓力下處於臨界狀態,重油和瀝青被這些注入的氣體溶解,其中較輕的組分被抽提出來,形成的稀釋液的流動性比原油和瀝青的流動性更好。而采出液在地面經過加熱又很容易分離出來,分離出來的烴類氣體又可以再注入地層。這種工藝方法,可以用於一對水平井中、單水平井中或一口垂直井和一口水平井組合的情況下。
該工藝的主要優點是:與SAGD相比,VAPEX所需設備便宜、操作簡單,而且氣體溶解具有選擇性,它只溶解在油層,不溶於水,因此適用范圍廣。
(5)井下就地催化改質開采技術。在簡單的熱作用下有稠油可以發生減粘裂化和熱裂解而改質。人們也提出了在加熱處理中,向井下注入氫和可以產生氫的物質的方法。除了能溶入原油中而使原油膨脹外,H2能進入微小孔隙;當底層壓力降低時,被壓縮的氣體和原油膨脹而能產生出更多的原油,並且處理過程對原油加熱,由於熱膨脹而降低了原油的粘度。
在處理過程中,首先注入催化劑。這些催化劑是通過油田開采中常用的岩石充填或類似於壓裂作業中注入支撐劑的方法來放置的。因為大多數重質油藏的岩石骨架都有未膠結砂,礫石充填是必要的步驟,用來防止沖蝕和嚴重的出砂。通常催化劑是按類似於礫石充填或支撐劑大小尺寸來設計製造的。除了處於重質原油中,催化劑還暴露於鹽水中。
(6)水熱裂解降粘開采稠油技術。是在注入蒸汽的條件下,藉助於稠油與蒸汽之間發生的化學反應,降低稠油的粘度,從而達到井下降粘開采稠油的目的。
關於稠油的水熱裂解反應,最早始於加拿大,它主要用於瀝青質的輕質化。20世紀80年代初,Hyne、Viloria的等人採用溶液熱力分解作用描述了發生在200℃~300℃溫度范圍內的稠油與水蒸氣之間發生的一系列化學反應。這些反應包括酸聚合物反應、地層基質及流體釋放出水、氣作用而發生的有機硫化物裂解、水煤氣轉變反應及加氫脫硫反應等。Hyne及其合作者把油砂在水存在條件下加熱時發生的全部變化稱之為水熱裂解。
3.其他開采方式
除了以上介紹的一些技術外,還有一些技術也開始應用於油砂的開采,例如,火燒油層技術及地下隧道開采技術等。
(1)火燒油層技術。原理主要是:向油層注入空氣或者氧氣,在一定的部位點火,使其發生燃燒,利用燃燒產生的熱量將重油加熱,達到將油采出的目的。
(2)地下隧道開采技術。2000年,加拿大油砂地下開采公司(OSUM)研製了大型隧道挖掘機,對埋藏較深、不宜露天開採的焦油砂,先打一個垂直豎井至焦油砂埋藏層底。然後在下面進行水平式挖掘,可挖20m 直徑的水平圓柱形油砂礦,每天可挖出4.5萬t油砂。其挖掘費用不高於露天開采。
其他還有地下水力開采、核力開采等開采方式,但都未進入商業實用階段。
(二)油砂油分離技術
熱化學水洗法與ATP干餾法分離油砂油將會成為未來地面油砂分離的主要方法,其中,仍然以熱化學水洗為主。但隨著油價的不斷上漲,ATP干餾技術將會有一個飛速發展時期,目前,其生產份額占不到0.1%,10年後的生產份額將會達到5%~10%。
1.熱化學水洗法
目前,加拿大地面油砂的分離主要是採用熱水/表面活性劑,通過熱鹼、表面活性劑的作用,改變砂子表面的潤濕性,使砂子表面更加親水,實現砂與吸附在上面的瀝青分離,分離後的原油上浮進入鹼液中,而油砂沉降在下部,以達到分離的目的。
2.ATP熱解直接生產輕質油
有關油砂熱解分離技術,加拿大阿爾伯特省油砂技術管理局主要思路是實現油砂中重質組分的輕質化,AOSTRA Taciuk Process,簡稱ATP工藝,原理是採用250℃以上高溫進行裂解,經過高溫處理後,瀝青的質量得到很大改進,分子量變小。高溫處理過程中發生的最重要的變化就是輕質油的產生。
ATP技術最初是在澳大利亞用於油頁岩加工生產燃料油,B ill Taciuk是該項技術的發明人,20世紀90年代,加拿大開始將此技術應用於油砂的開采,由AOSTRA和UMATAC公司共同開發研究油砂熱解可行性研究。
在過去17年中,這項技術經過了不斷的發展和改進,在卡爾加里東南的ATP實驗工廠中已經處理了超過17 000t油砂和其他含油物質,顯示ATP方法在技術上是萃取和初級改質的有效方法。
(三)開采及供應成本
在新技術的巨大推動下,加拿大油砂油的開采成本逐年下降。到1999年,油砂油開采成本已穩步降低到12.64美元/桶,特別是最新技術的應用之後,成本已降到10美元/桶以下。在加拿大的Syncrude公司,其人工成本是35加元/小時,人工費用占該公司油砂油開采成本的一半以上。預計今後隨著技術的不斷進步,其成本會不斷降低(表1-3)。
表1-3 加拿大油砂油開采及供給成本
5. 沙子里能提煉出石油嗎
沙子是無機物,而石油是有機物,從無機物轉化成有機物要消耗大量的熱量,不存在利用價值的。
6. 怎樣把沙子轉換為石油如題 謝謝了
沙子的主要成分是二氧化硅(SiO2),而石油是碳C、氫H、氧O組成的復雜的烷烴混合物。物質的三態(即固、液、氣)變化可以通過物理反應實現,物質的微觀分子結構變化可以通過化學反應實現。而您說的沙子變石油上述反應均不能實現,除非誰有能力改變原子結構(即改變質子、電子數量)把Si原子變為C、H原子 再通過化學反應重新組合分子。不過以現在科學技術程度這是根本不可能的,如果真能的話 我就能把手頭上的任何東西都變成金子了 呵呵!
7. 清理石油的藍色沙子叫什麼
三甲基硅醇。藍色的沙子,由於其表面不會被水吸附而會被油性物質吸附,最初被用來清除泄露在海水中的石油。可惜由於造價太高,難以大規模使用,漸漸成了人們手中的玩具。
http://en.wikipedia.org/wiki/Magic_sand