0油田开发简介
油田开发是一个复杂的过程,指在认识和掌握油田地质及其变化规律的基础上,合理地在油藏上分布油井和确定投产顺序。这一过程还涉及到调整采油井的工作制度和其他技术措施,以确保地下石油资源能够被有效地开采到地面。油田开发具体包括以下几个步骤:(1)在见油的构造带上布置探井,以迅速控制含油面积。(2)在已控制的含油面积内,打资料井,以深入了解油层的特征。(3)进行分区分层试油,以获取油层的产能参数。(4)开辟生产试验区,以进一步掌握油层的特性及其变化规律。(5)根据岩心、测井、试油和试采等各项资料进行综合研究,绘制油层分层对比图、构造图和断层分布图,从而确定油藏类型。(6)进行油田开发设计。(7)根据最可靠、最稳定的油层钻一套基础井网。
在生产井和注水井投产后,收集实际的产量和压力资料进行研究,修改原来的设计指标,制定出具体的各开发时期的配产、配注方案。
1油田开发中需要的机械设备分类
油田开发中所使用的机械设备多种多样,它们根据油田开发的不同阶段和需求发挥着重要作用。以下是一些常见的油田开发机械设备:
(1)钻井设备:①钻机:用于钻井,是完成石油勘探和开采的主要设备之一。包括旋转系统、起升系统、循环系统、动力设备、传动系统和控制系统等部分。②钻杆:钻机的钢铁管道,用于在钻孔过程中传递旋转动力和钻进力。③钻头:用于破碎岩石,加深井眼。④井架:支撑和稳定钻井设备的结构。
(2)采油设备:①抽油机:采油井生产系统的中心设备,用于将油井底部的原油提升到地面。包括电动抽油机、液压抽油机等。②气举设备:利用气体的浮力提升地下石油,包括气举泵、气液分离器等。
(3)输油设备:①输油管道:将原油从油田输送到加工厂或储油罐,是原油输送的主要通道。②阀门、泵站:控制和调节原油流动的辅助设备。
(4)石油加工设备:①原油储罐:用于储存采出的原油。②原油加热装置:如热交换器、加热炉等,用于加热原油以提高其流动性。③炼油设备:如分离塔(蒸馏塔、吸收塔等)、催化装置等,用于将原油加工成不同的石油产品。
2石油机械设备常用的防腐蚀措施
石油机械设备常用的防腐蚀措施主要包括以下几种[1]-[3]:
(1)表面涂层处理:通过在机械设备表面涂覆一层防腐材料,如无机聚合物、环保耐酸防腐涂料等,能有效降低设备的腐蚀程度。这些防腐剂能够隔挡原油中具有酸性的腐蚀物,从而在一定程度上起到防腐的效果。
(2)原油调控:在原油加工过程中,可以通过调整原油的掺炼比来减轻原油对设备的腐蚀。特别是针对高硫、高酸等腐蚀性较强的原油,通过掺炼处理再进行蒸馏加工,可以降低设备的腐蚀程度。
(3)电脱盐处理:在原油加工中,电脱盐是第一道工序,对设备防腐起关键性的作用。在加工高酸原油或含有大量金属离子的原油时,可以加入适量的脱金属剂,以缓解电脱盐电流升高的现象,从而减轻设备的腐蚀。
(4)加注防腐助剂:在电脱盐流程之外,也可以使用防腐助剂来降低加工过程中给设备带来的腐蚀。例如,可以注入适量的缓蚀剂、中和剂以及水等物质,以减轻低温部位的腐蚀。
(5)电化学防腐技术:通过施加电流以减缓腐蚀速度。因为石油机械遭受腐蚀与电子的转移有密切关系,所以在机械表面通过足够的电流,腐蚀作用将会相对减缓。这种技术常与抗腐蚀化学涂料方式结合使用,对易腐蚀的机械表面进行涂擦抗腐蚀材料,再施以相应的电流量,从而达到保护石油机械完整的目的,维持机械的正常运行。
(6)电镀钨合金防腐技术:利用物理电镀方法,在石油机械表面加镀具有抗腐蚀性能的钨合金等金属层。这不仅能预防原油中的腐蚀物质直接接触机械表面,还能降低原油中酸性物质对石油机械的腐蚀作用,从而最大程度实现防腐目的。这也是目前广泛使用的防腐技术方法。
3目前石油机械设备所用防腐蚀措施存在的问题
目前石油机械设备所用的防腐蚀措施存在一些问题,这些问题可能影响到防腐蚀效果和设备的使用寿命。以下是一些常见的问题:
(1)涂层保护不足:涂层是石油机械设备常用的防腐蚀措施之一,但涂层的质量和持久性可能受到各种因素的影响,如涂层材料的选择、施工质量、机械运行条件等。涂层可能会出现脱落、龟裂、磨损等问题,导致防腐蚀效果下降。
(2)维护不当:机械设备在使用过程中,可能由于维护不当或缺乏定期维护,导致防腐蚀措施失效。例如,未能及时清理设备表面的油污、水分和杂质,导致涂层被破坏或设备表面发生腐蚀。
(3)环境因素:石油机械设备所处的环境可能对防腐蚀措施产生不利影响。例如,高温、高湿、高盐度等恶劣环境可能加速设备的腐蚀过程,导致防腐蚀措施失效。
(4)设备设计缺陷:一些石油机械设备在设计时可能存在缺陷,如结构不合理、材料选择不当等,导致设备在使用过程中容易发生腐蚀。
(5)缺乏有效的防腐蚀管理制度:一些石油企业可能缺乏完善的防腐蚀管理制度,导致防腐蚀措施的执行不到位,无法有效保障设备的安全运行。
4石油机械设备防腐蚀技术的未来发展
石油机械设备防腐蚀技术的未来发展将朝着更加高效、环保、智能和可持续的方向发展。以下是一些可能的发展趋势:
(1)高效环保防腐蚀材料的研究与应用:未来,石油机械设备防腐蚀技术将更加注重环保和高效性。研究人员将致力于开发新型环保防腐蚀材料,如水性涂料、无溶剂涂料等,以降低对环境的污染。同时,这些新材料将具有更好的防腐蚀性能和耐久性,提高机械设备的使用寿命。
(2)纳米技术在防腐蚀领域的应用:纳米技术以其独特的优势,如小尺寸、高比表面积等,为石油机械设备防腐蚀提供了新的解决方案。未来,纳米技术有望在防腐蚀领域得到更广泛的应用,如纳米涂层、纳米缓蚀剂等,以提高机械设备的防腐蚀性能和耐久性。
(3)智能化防腐蚀监测与管理系统的开发:随着物联网、大数据等技术的发展,石油机械设备防腐蚀技术的智能化水平将得到提高。通过安装传感器、建立数据监测系统等手段,可以实时监测机械设备的腐蚀状况,及时发现并处理腐蚀问题。这将有助于降低维护成本、提高设备的安全性和可靠性。
(4)跨学科合作推动技术创新:石油机械设备防腐蚀技术的发展需要跨学科的合作与创新。未来,将加强材料科学、化学、机械工程、电子信息技术等领域的交叉融合,共同推动石油机械设备防腐蚀技术的创新与发展。
5结论
在未来,随着科技的不断进步和应用需求的不断提高,石油机械设备防腐蚀技术将会得到更好的发展和提升。以下是一些可能推动石油机械设备防腐蚀技术进一步发展的因素:(1)新材料的研发和应用:随着材料科学的进步,新型的防腐蚀材料将会不断被研发出来。这些新材料可能具有更高的防腐性能、更好的耐久性和更低的环境影响,从而为石油机械设备提供更好的保护。(2)技术创新和改进:现有的防腐蚀技术也将不断得到创新和改进。例如,涂层技术、电镀技术、电化学防腐技术等都有望通过技术创新和改进,提高防腐蚀效果和延长设备使用寿命。
参考文献
[1]白洁,庄江鸿,高冬梅.石油化工机械设备腐蚀原因及对策研究[J].粘接,2019,40(10):111-114,119.
[2]王磊,张晓阳,骆浩.石油化工设备常见腐蚀原因及防腐措施应用[J].中国标准化,2019(22):241-242.
[3]张龙圣.石油化工设备防腐能力提升的有效路径[J].化学工程与装备,2020(4):194-195.