国内外延迟焦化装置工艺水平综述
一、前言
延迟焦化是一个相当成熟的减压渣油加工工艺，多年来一直被视为一种普通的深加工手段。近年来随着原油性质变差（指含硫量增加），焦化能力增加的趋势很快。延迟焦化的蜡油在国内一般直接作为催化裂化的原料，但由于其含氮量高，不受催化裂化的欢迎。可有的延迟焦化装置为了以最低的投入扩大生产能力，采用小循环比甚至零循环比来扩大生产能力，造成焦化蜡油数量更多、质量更差，由此成为焦化装置的难点之一。在未来的几年中，我国的延迟焦化装置还要发展，如何认识和评价延迟焦化装置的工艺水平显得更为重要。
二、延迟焦化装置工艺概述
在延迟焦化过程中，渣油原料进入加热炉。在加热炉中，原料被迅速加热和热分解。加热炉流出物然后进入焦炭塔，完成反应并生成石油焦和塔顶蒸汽。延迟焦化的加工机理如下：
(1)当原料流经加热炉时，有一部分气化和中度裂化。
（2）当原料经过焦炭塔时，原料蒸气发生裂化。
（3）留在焦炭塔中的重质液态烃连续裂化和聚合，一直到它们转达化成烃类蒸气和焦炭，生成的焦炭主要是元素碳，用在下述应用中。气体和液体产物是后续加工装置的有用原料，有时也作为产品。
一个典型的延迟焦化装置由焦化部分、分馏部分、放空部分和焦炭处理设施组成。焦化气即可在专用的气体回收装置中处理，也可与其他气体一起，送到集中的气体回收装置处理。
1．焦化部分
图1是典型的焦化部分和分馏部分的流程简图。焦化部分包括的主要设备是焦化装置加热炉，焦炭塔和水力除焦设备。原料既可以是从上游加工装置来的热料，也可是从储罐来的冷料。它常常在延迟焦化装置内预热。原料送到分馏塔底作为原料缓冲，并与冷凝循环油混合。混合料由泵打入焦化装置加热炉，原料在进入实行焦化反应的焦炭塔前，迅速加热到所希望的焦化温度。焦炭留在焦炭塔中。塔顶馏出油直接进入
分馏部分。最少需要两个焦炭塔，一个塔处于焦化操作，而另一个塔则在进行除焦。焦炭经吹汽和冷却后，卸去焦炭塔顶部和底部法兰。随后，用高压水和水力钻孔器穿过焦炭钻孔。然后用水力切割器切焦，焦炭便从焦炭塔落入脱水设备，使焦炭与水分离。
2．分馏部分
典型的分馏部分包括焦化分馏塔和附属的热交换设备、轻瓦斯油侧线汽提塔和塔顶系统。焦炭塔塔顶蒸汽进入分馏塔挡板塔盘下方，在常规的洗涤塔盘下面。为了冷凝循环油和洗涤产物蒸气，用热回流泵把瓦斯油送到洗涤塔盘上。轻瓦斯油和重瓦斯油产物冷凝后作为侧线产品。轻瓦斯油产品通常在侧线汽提塔中进行水蒸气汽提。分馏塔的塔顶蒸汽经部分冷凝后，气体和汽油产物直接送至轻质烃回收装置。一部分冷凝汽油作为回流返回分馏塔。收集在塔顶油气分离罐的酸性水送到界区处理。
3．焦化装置放空系统
图2表示典型的焦化装置放空系统。该系统用来控制污染和提高烃类回收率。焦炭塔从焦化操作切换到除焦操作后，向焦炭吹汽，然后注水冷却。此时，从焦炭中汽提出的烃类和水蒸气一起送到放空系统。来自吹汽和冷却循环操作的水蒸气和烃类都进入放空塔。在那里，重质烃类被循环的瓦斯油流冷凝，然后再经泵送回到焦化装置分馏塔。水蒸气离开放空塔顶，与少量油一起在放空冷凝器中冷凝。油和水在放空沉降罐中分离。水送到装置外处理设备或送到除焦水储罐。而油送到废油池，进行脱水和回收。放空沉降罐剩余的蒸汽可经压缩后，送回分馏塔塔顶油气分离罐，或经处理后送到燃料气系统。另一方面，这些气体可以烧火炬，或用尾气回收压缩机回收。图1、图2如下：
图1 典型的延迟焦化装置流程图
图2 典型的延迟焦化装置流程图
4．焦炭脱水和处理系统
当焦炭塔除焦完后，必须收集和分离焦炭和水。为了达到这一目的，现在普遍使用的设备包括脱水池、栅栏脱水仓以及直接装料有轨机动车系统。
5．石油焦的类型
一般系统延迟焦化装置生产的三种主要类型的焦炭为针状焦、海绵状焦和弹丸焦。针状焦是优质焦炭，它作为一种特殊焦炭，由特定的芳族原料油生产。海绵状焦和弹丸焦为普通焦炭。
6．原料
当原料是硫和金属含量都较高的较重原料时，要生产商品焦和最大程度得到所面要的液体产品产率，就较为困难。炼厂和设计工作者在选择原料时，都必须仔细研究其物理性质、上游工艺和后续工艺的要求。
决定产品产率和质量的原料物理性质包括：比重、特性因数、残炭、硫含量和金属含量，其中后三个性质尤为重要。
6．1 残炭
残炭是用来确定焦炭产率（按新鲜原料的百分数计）的一个因素。残炭规定为原料在特定的试验步骤中气化和裂解后剩下碳的残留物。在其他所有操作条件相同的情况下，随着原料残炭增加，生成的焦炭就越多。近年来，原油的质量下降，减压渣油原料的残炭已从10～20%（重）增加到20～30%（重）或更重。
6．2 硫含量
另一个与延迟焦化有关的原料得要物理性质是硫含量。原料中的硫有集中在焦炭中的趋势。目前，原料的硫含量高达4%（重），这可能使焦炭的硫含量不合格，生成的焦炭可能不适用于冶金，并且作为燃料也可能有问题。
6．3 金属含量
当生产电极或阳极用焦炭时，必须以焦炭产品的规格为基准，考查原料的金属含量。与硫的情况一样，金属也有在焦炭中浓缩的趋势。
为生产普通焦炭的原料，最普通的上游加工方法是常减压蒸馏。另一个制备原料的上游工艺是减粘裂化。其他可供选择的进料包括重质原油或自脱沥青装置的沥青。全沸程原料进料使焦化——分馏塔既可按原油装置操作，蒸馏出原油中较轻的馏分，又可提供延迟焦化装置焦化和裂化用的较得渣油馏分。但是，全馏分原油进料一般限于馏分油含量极少的重质原油。
当生产针状焦时，炼油工作者必须在确定原料是否适合方面作出更多的选择。针状焦有适度的晶体结构，它必须由硫和金属含量低的芳族原料生产。符合严格规格要求的针状焦可用于制造石墨电极以得到较高价格。通常，用于针状焦生产的原料应先
在中型装置上试验，以确定产品的质量。
由于目前加工原油的硫和杂质含量不断增加，近年来炼厂正在考虑把渣油脱硫装置作为延迟焦化的上游装置。除了降低硫含量外，渣油脱硫装置还可以降低金属和残炭含量。由于残炭减少，液体产品产率增加，焦炭产率下降。此外，由脱硫渣油生产的焦炭可以适合作阳极焦。
7．工艺变量
在延迟仿佛装置中，有三个操作变量支配已知原料的产品质量和产率。这些变量是加热炉出口温度，焦炭塔压力和循环油与新鲜原料之比。
在固定的压力和循环比的条件下，液体产品产率随加热炉出口温度的升高而增加。这一点常常是所希望的影响，但温度可调节的范围很窄。当提高加热炉出口温度时，加热炉和送管线结焦的倾向增加，使操作周期缩短。超过某一温度，生成的焦炭可能过于坚硬，以难以用现有的水力切焦设备从焦炭塔除去。加热炉在太低的出口温度下操作，同样可能引起困难。如果加热炉出口温度太低，焦炭中挥发性可燃物过高，或可能生成软焦油沥青。新设计的现代化焦化装置可生产含8～12%（重）挥发性可燃物的焦炭。
焦炭塔压力下降使更多的重质烃类气化。在低压下，随着所希望的液体烃产量增加，焦炭的产率相应下降。因此，大多数现代化的延迟焦化装置都计划在低的焦炭塔压力下操作。
循环比对焦炭生成的影响与压力的影响相似。随着循环比下降，液体产品增加。减少循环比也可使加热炉的燃料用量下降（由于物料通过量下降）。循环比常常降低到仍能得到合乎产品质量要求的最小循环比。
值得注意的是，高的焦炭产率是高压和高循环比的结果，是针状焦生产中典型的结果。9．石油焦的用途
石油焦最普遍的用途是代替煤用作电厂和水泥厂的燃料。
石油焦最大的用途之一是用于生产铝使用的阳极。这一用途要求用较优质原料生产的海绵状焦。为了符合产品规格，原料的金属和硫含量应比较低。延迟焦化生产的阳极焦还必须经过煅烧，以除去挥发性可燃物和水分。
石油焦的一个特殊应用是生产冶金工业用电极。为此，必须使用针状焦，因为它的热膨胀系数低、电阻低。针状焦必须有较低的硫含量和金属含量。在延迟焦化生产
后，针状焦要经过破碎和煅烧才能制造电极。
焦炭的特殊用途包括钛颜料、增碳剂和人造石墨，还有一个特殊用途是在碳化钙和碳化硅生产中作为高纯度的反应剂。
9.1焦炭的煅烧
当石油焦用于阳极和电极生产，以及某些特殊应用时，必须煅烧以除去水分和烃类挥发性可燃物。产品的质量和生产速度视原料组成、煅烧窑温度分布、窑停留时间和冷却方法而定。在工业上，可用于煅烧焦炭的两种方法是图8中的旋转窑和图9 中的转盘炉。
在旋转炉过程中。生焦加到稍向卸料端倾斜的旋转圆筒炉中。焦炭逆热气流向下移动。在加料段，水分从焦炭中释放出来，然后焦炭经过煅烧段，释放出挥发性可燃物。焦炭离开旋转窑，卸入冷却筒。用水急冷，然后再用周围的空气冷却。最新的设计已把节能部件（如空气预热和蒸汽发生设备）结合到延迟焦化装置中，并设计释放出的烃类用作燃烧段的燃料。
在煅烧焦炭的专用盘炉法中，生焦送到旋转的圆形料盘四周，通过静止的搅拌耙经圆形途径缓慢移动到炉心。在焦炭床上方，由释放出的挥发物形成的燃烧段为焙烧提供了必要的热量。转盘炉也可装有有效的节能部件。图8和图9如下：
10．设计特点和考虑因素
经过多年的努力，延迟焦化已经从“黑色技术”发展成高技术的炼制过程。随着新技术不断应用，装置的主要部件和次要部件都已得到检验和更新。因而，已能确保有一个安全、经济和可靠的设计。现今的设计必须把通用性和现代化工艺与低操作费用和低投资结合起来。
为了同时延长使用较重原油的加热炉操作周期和提高加热炉的效率，改进传统的焦化加热炉设计变得很有必要。福斯特－惠勒公司完成的大部分最新改进使加热炉设计更为稳妥。这样就给炼厂提高处理量，优化操作条件和延长操作周期提供了更大的灵活性。已设计的炉膛有足够的尺寸，炉管之间有更大的空间，它降低了最高热通量与平均热通量的比。用注水蒸汽的方法调节油通过加热炉管的流速，因此防止了管内生焦。加热炉设计成每一平行的炉管各自有一组燃烧器和独立的流量和温度控制。这些特点使正常操作的操作周期保持在9～12个月之间或更长些。
焦炭塔设计的新进展中，最值得注意的是规模。第一个焦炭塔直径为3.05米，由于冶金学方面的改进和水力切焦能力的提高，福斯特－惠勒公司已能采用直径达8.24米、高33.55米的焦炭塔。福斯特－惠勒公司完成的另一进展是，用计算机分析法确定了缩短除焦周期对焦炭塔寿命的影响。结果表明，通过监测和控制在迅速加热和冷却过程中焦炭塔所承受的压力，可延长焦炭塔的寿命。
自延迟焦化出现以来，除焦设备和焦炭处理装置已有巨大变化。除焦设备已由早期用于小直径焦炭塔的机械设备发展到使用高压水。高压水通过软管供给，它有从8.24米直径的焦炭塔中切焦的能力。焦炭用前面描述的系统中的一种脱水。焦炭塔在冷却焦炭时排出的油气、油和水不再排到放空槽或沉降池，而是送到密闭的放空系统。在那里油、气和水被分离和循环。
象大多数炼油装置一样，延迟焦化装置已尽可能地提高了能效。目前，现代化的焦化加热炉装有给水预热锅炉、蒸汽发生锅炉或空气预热锅炉，以便提高加热炉的效率。加热炉不再只在20％过剩空气量下操作，而且过剩空气量可小到5～10％。除加热炉设计的改进外，焦化装置已采用进料预热、蒸汽发生和与可能并入的其他装置的整体化换热。
11．改造与扩建
有现存延迟焦化装置的炼厂常常有扩建装置的选择余地，扩建装置增加的费用比
新建装置的费用低。对于大多数改建来说，最关心的问题是分馏部分是否有足够的能力。提高分馏塔的能力同时降低操作压力的方法包括，在分馏塔中使用填料床层，在蒸汽管线上使用全开阀，增加上部循环回流，降低冷凝器负荷和压力降也已证明是行之有效的。增加分馏塔能力最经济选择是提高操作压力。这一点是以降低液体产品产率为代价来实现的。
一旦确定分馏部分的能力有富余，焦化装置的能力就可提高。做到这一点最容易的方法是缩短焦炭塔周期。炼厂已能用最少的投资把周期缩短到16小时以下。如果不可能大幅度降低焦化周期，福斯特－惠勒公司采用的另一选择方案是增加另一个焦炭塔。这样就可使每个焦炭塔的周期缩短到12小时或更短，仍有足够的除焦时间。当加工更重的、能生成更多焦炭的原料时，这些提高焦化能力的方法也是可以采用的。在这一情况下，分馏部分常常可在不作任何改造的条件下进行馏分油生产。
三、国内的延迟焦化装置工艺
延迟焦化是最彻底的脱碳工艺，它的进料是100%的减压渣油，可以获得40%～50%的轻质石油产品和25%～30%的蜡油，重油轻质化程度最高。我国原油的沥青质
和金属含量较低，多数原油含硫不高，渣油氢碳比较高，特别适于延迟焦化工艺。1．重油催化裂化／延迟焦化双向组合工艺
随着原油资源利用程度的不断加深和市场对轻质油品需求量的不断增长，重
质油品轻质化成为当今炼油工业的重要加工工艺。石家庄炼油厂采用了重油催化
裂化／延迟焦化双向组合工艺，在合理匹配加工量的情况下，全厂可使原油全部
转化，不出渣油产品。
2．减压渣油掺合油浆生产优质焦
减压渣油中芳烃含量较低，因而在焦化过程中，热转化温度较低，中间相出
现得较早，热裂化转化温度范围宽，不易形成各自向异性的中间相小球，且油品
在炉管内易于结焦，对装置长周期运行不利。掺入催化裂化油浆后可以提高原料
芳烃含量，改善成焦中间相结构，利于优质焦的生成。
乌鲁木齐石化总厂炼油厂于1991年12月进行了优质焦生产工业放大试验。
试验采用克拉玛依管输原油的减压渣油，10%～20%的催化裂化油浆由催化裂化装
置直接掺入减压渣油中，油浆中固体含量为2.4ｇ/Ｌ。产品的外层表面有明显的
纤维结构，长宽比大，纹理清晰，已出现针状焦的雏形。产品为2#B，影响产品质量的主要指标是灰分。
长岭炼油化工公司自1995年10月掺炼催化油浆，1998年8月全炼催化油浆。结果表明,焦化原料中掺入催化油浆能降低焦碳产率增加液体产率,而且有利于装置的安全生产及长周期运行。
3．同时生产两种规格焦炭的延迟焦化工艺
考虑到我国延迟焦化装置的现状（多是两炉四塔），各厂有一部分针状焦原料，但又不足，以及针状焦生产需要变温操作等特点，可以采用石油化工科学研究院的两路进料系统的渣油焦化工艺。主进料是指减压渣油或类似的渣油，副进料是指澄清油或其它能生产针状焦的原料。针状焦原料虽然不多，而且经常有变化，但这种工艺流程都能灵活地适应，其中还巧妙地利用了该装置生产普通焦时自身生成大量循环油和重馏分油作为针状焦的辅助原料，因而可以增加外状焦的产量。并且由于主、副进料共用一个分馏塔，可以弥补因变温而引起的操作不易平稳的缺陷，所以这种流程的应用，使外状焦的生产技术显得更为可靠。
石油化工科学研究院开发的这种在现有延迟焦化装置上可大量生产焦化汽油、柴油，优质石油焦（制造超高功率电极用的石油针状焦）和以提高液体产物收率、增加装置处理能力为目标的新工艺，使延迟焦化生产工艺在炼油中具有更大的适应性。当原料油性质、操作条件及加工流程不同时，烃类在高温下的反应也是不一样的，故可根据生产要求，改变其中的一项或二项就能实现在现有的延迟焦化装置上大量生产轻质油；生产针状焦；增加液体馏分的收率；扩大装置处理量；改善催化裂化原料及焦炭质量，达到提高炼油厂经济效益的目的。
4．九江分公司延迟焦化石油焦的性能预测和生产工艺的选择
减压渣油原料进入焦炭的硫分布率即与原料的生焦率有关，也与焦化原料的类型或原料硫的类型密切相关；延迟焦化过程的硫分布还与焦化反应的操作条件和循环比密切相关。
九江分公司主要加工的鲁宁管输原油属于低硫原油，其减压渣油的硫含量为1.46%～1.47%，密度为0.9817～0.9878g/cm3,残炭值为8.73%～8.85%,铁含量为15×10-6、镍含量为28×10-6、钒含量为7×10-6，若按正常的延迟焦化生产操作条件预测，延迟焦化装置生产的产品应为2#～3#石油焦。
从九江分公司管输油催化裂化油浆的一些重要性质来看（密度1.0025～
1.0315g/cm3,硫含量为0.85%～1.27%，残炭值为10.25%～18.13%,重金属含量为镍21×10-6、钒4×10-6，固体含量4.0%），如果将固体含量降下来，则用此原料经延迟焦化装置生产针状石油焦是可行的。可以考虑用经过过滤的催化油浆来作延迟焦化的原料，采用变温操作，采取较大的循环比和较长的换塔周期，在延迟焦化装置上生产出针状焦。
如果在减压渣油中掺合部分油浆则可生产优质石油焦；也可以考虑采用同时生产两种规格焦炭的延迟焦化工艺。
除了鲁宁管输原油以外，九江分公司还加工部分中东高含硫原油，以及一些南海、东南亚低硫原油。为了生产低硫石油焦，可以采取将中东高含硫原油的渣油单独存储加工的方式来控制延迟焦化装置进料的硫含量，由于延迟焦化装置是两釜切换操作，因此，可以将中东高含硫原油的渣油单独生产高硫石油焦，其余渣油均可以生产低硫石油焦。
四、国外的延迟焦化装置工艺
下面列举了几家具有代表性的国外大公司的延迟焦化装置工艺。
1．Foster Wheeler/UOP 延迟焦化装置
流程：
用途：使用可选择产率的延迟焦化工艺（SYDEC）生产石油焦并把渣油转化为较
轻的烃馏分。
产品：焦炭、气体、液化石油气、石脑油和瓦斯油。
说明：原料直接送入分馏塔（l），在此与循环油合在一起，用泵送入焦化加热炉，加热到焦化温度，此时发生部分气化和轻度裂化。气液混合物进入焦炭塔（2或3）进一步裂化。焦炭塔顶的油气进入分馏塔（l），分离成气体，石脑油和轻、重瓦斯油。本装置至少有两台焦炭塔，一台进行焦化反应，另一台则用高压水喷射清焦。操作条件典型的操作范围为：
加热炉出口温度，℃ 482 ～ 510
焦炭塔压力，MPa（表压）0．10 ～0．69
循环比（当量新鲜进料）0．05 ～l．0
提高焦化温度会减少焦炭产量，增加液体产品产率和提高瓦斯油终馏点。提高压力和／或循环比会使气体和焦炭产量增加，减少液体产品产率及降低瓦斯油的终馏点。
工业装置：5．8万t／d以上的燃料焦、电极焦和针状焦。
2．Kellogg 延迟焦化装置
流程：
用途：使用延迟焦化，对减压渣油和重芳烃物料进行改质．
产品：气体、液化石油气、瓦斯油和作燃料用的焦炭或用于炼钢和炼铝工业的焦炭。
说明：热渣油被送入分馏塔（l）的底部，在此与冷凝的循环油混合。混合后的进料在加热炉（2）中被加热到合适的温度，随后在焦炭塔（3）内生成焦炭，焦炭塔顶油气流入分馏塔（l），在此被分离成湿气，未稳定的石脑油、轻重瓦斯油和循环油。如前所述，冷凝的循环油和新鲜进料混合。湿气和未稳定的石脑油送入轻馏分回收装置（4），分离为燃料气、液化石油气和石脑油产品．还需要一些辅助设施，例如密闭的放空系统，焦炭切割和处理系统及水回收系统。
操作条件：
加热炉出口温度，℃482～510
焦炭塔压力，MPa 0．10～0．62
循环比，新鲜进料的v％0 ～100
工业装置：超过15套。
3．Lummus 延迟焦化装置
流程：
用途：通过延迟焦化将减压渣油（直馏的和加氢处理的），各种石油焦油和煤焦油
沥青转化。
产品：燃料气、液化石油气、石脑油、瓦斯油和燃料、电极焦或针状焦（取决于
原料及操作条件）。
说明：经过换热后的进料送入焦化分馏塔（l）的下部，在此与冷凝循环油混合。
将该混合物泵经焦化加热炉（2），加热到所需的焦化温度，然后送入两个焦炭塔（3）中的一个。蒸汽或锅炉给水注入加热炉炉管防止炉管结焦，焦炭塔顶的油气
人分馏塔（l）。在此，油气被分离成塔顶馏出物，其中包含有湿气、液化石油气和
石脑油，作为侧线的两种瓦斯油及再混入到原料中的循环油。
塔顶馏出物送至油气回收装置（4），分离成多种产品。焦炭在至少是两个（并
列布置）焦炭塔之一中生成，然后用高压水清焦。装置内还没有放空系统、焦炭
处理和回收系统．
操作条件：
加热炉出口温度，℃482～ 510
焦炭塔压力，MPa（表压）0．11～0．63
循环比，v／v％（对进料）0～100
工业装置：超过55套。
五、结论
自延迟焦化出现以来，它的基本过程仍大体未变。但原料、工艺设备和操作基本原理有很大变化。延迟焦化已发展成能加工各种重质高硫原料，同时仍能得到满意的产品产率和质量的工艺过程。工艺设备的改造，已能得到更长的开工时间和更高能效的操作。预计，今后延迟焦化仍然是一种重要的渣油改质工艺。
第一章定向井（水平井）钻井技术概述 第一节定向井、水平井的基本概念 1．定向井丛式井发展简史 定向井钻井被（英）T．A．英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然 石油管理局的河50丛式井组，该丛式井组长384米，宽115米，该丛式井平台共有钻定向井42口。 2．定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型： 普通定向井 多目标定向井 定向井丛式定向井 救援定向井 水平井 多分枝井（多底井） 国外定向井发展简况
（表一）
10．井眼尺寸不受限制 11．可以测井及取芯 12．从一口直井可以钻多口水平分枝井 13．可实现有选择的完井方案 （4）．短曲率半径水平井的优缺点 优点缺点 1．井眼曲线段最短1．非常规的井下工具 2．侧钻容易２．非常规的完井方法 3．能够准确击中油层目标３．穿透油层段短（120—180米）4．从一口直井可以钻多口水平分枝井４．井眼尺寸受到限制
5．直井段与油层距离最小５．起下钻次数多 6．可用于浅油层６．要求使用顶部驱动系或动力水龙头 7．全井斜深最小７．井眼方位控制受到限制 8．不受地表条件的影响８．目前还不能进行电测 第三节定向井的基本术语解释 1）井深：指井口（转盘面）至测点的井 眼实际长度，人们常称为斜深。国外 称为测量深度（MeasureDepth）。 2）测深：测点的井深，是以测量装置 率是井斜角度（α）对井深（L?）的一阶导数。 dα Kα＝─── dL 井斜变化率的单位常以每100米度表示。 8）井深方位变化率：实际应用中简称方位变化率，?是指井斜方位角随井深变化的快慢程度，常用KΦ表示。计算公式如下： dΦ ＫΦ＝─── dL
延迟焦化工艺新进展 2005.01.28 09:05:59 中国石油信息网 放大字体缩小字体打印本页 延迟焦化工艺发展重点是优化操作条件，在增加产能的同时追求最大的液体产率、减少生焦率和尽可能处理劣质原料。 福斯特-惠勒公司、大陆石油公司（现大陆菲利浦斯公司）等有关延迟焦化工艺和设备的发展大大改进了延迟焦化技术。使循环时间已由24hr缩短到18hr以内，从而扩大了现有焦炭塔的处理能力。焦炭塔清焦的自动化作业提高了安全性，并有助于缩短循环时间。在低压（0.103MPa）下操作的无重油外部循环的新设计提高了液收，最大量减少了焦炭产率。循环馏出油代替循环重油，减少了焦炭产率，延长了停工维修之间的运转时间。新的双燃烧器加热炉设计和改进的炉管材质提高了焦化加热炉温度。现在标准的焦炭塔直径为8.2～8.5m，9.1m直径的焦炭塔也已投入应用。延迟焦化的总液收达到57%以上（占减压渣油进料）。 美国Valero炼制公司得克萨斯炼厂投资2.75亿美元，于2003年底投产的248万t/年延迟焦化装置，采用了福斯特-惠勒公司SYDEC工艺，该厂主要加工墨西哥重质、含硫的玛亚原油，延迟焦化装置加工玛亚减压渣油和中东原油沥青混合料，使用该劣质原料，使原料费用减小了1美元/bbl以上，使投资偿还率提高了3%。 延迟焦化装置可灵活加工各种原料，包括直馏、减粘、加氢裂化渣油、裂解焦油和循环油、焦油砂、FCC油浆、炼厂污油（泥）等60余种原料。处理原料油的CCR为3.8%～45%（m），API重度2 O～20O。委内瑞拉利用延迟焦化和加氢处理工艺对奥利诺柯原油进行改质，生产API 16 O～32 O、含硫<0.1%（m）的合成油。 较老的延迟焦化装置循环周期为12～14hr，目前新设计的循环周期一般为18～20hr，鲁姆斯公司的设计操作周期为<18hr。
第一章定向井（水平井)钻井技术概述 第一节定向井、水平井的基本概念 1．定向井丛式井发展简史 定向井钻井被(英)Ｔ.A．英格利期定义为:“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为,定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。 定向井首先是从美国发展起来的,在十九世纪后期,美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题,认为钻出来的井必定是铅垂的,但通过后来的井筒测试发现,那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。 早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。 第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离,在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。 目前最深的定向井由BP勘探公司钻成,井深达1０,654米; 水平位移最大的定向井是BＰ勘探公司于己于199７年在英国北海的Ｒｙtｃh Ｆａｒｍ油田钻成的M1１井,水平位移高达１，011４米。 垂深水平位移比最高的是Sｔatoｉl公司钻成的的33/9—Ｃ2达到了１：3.1４； 丛式井口数最多，海上平台:9６口;人工岛:170口; 我国定向井钻井技术发展情况 我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段，50—60年代开始起步，首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—１5井和磨三井,其中磨三井总井深16８5米，垂直井深表遗憾350米，水平位移4４4.2米，最大井斜9２°，水平段长１60米；7０年代扩大实验,推广定向井钻井技术;80年代通过进行集团化联合技术攻关，使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的发展。 我国目前最深的水平井是胜利定向井公司完成的JＦ128井,井深达到70００米，垂深位移比最大的大位移井是胜利定向井公司完成的郭斜井,水平位移最大的大位移井是大港定向井公司完成的井，水平位移达到2666米，最大的丛式井组是胜利石油管理局的河50丛式井组,该丛式井组长３８4米,宽１1５米,该丛式井平台共有钻定向井４2口。 2．定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型： 普通定向井 多目标定向井 定向井丛式定向井 救援定向井 水平井
油气井智能开采技术综述与发展趋势 刘宁(长江大学石油工程学院)王英敏(河南油田勘探开发研究院) 摘要 油田数字化是目前油气田发展的新趋势,而智能井技术是实现油田数字化的主要构成部分,是实时油藏管理的关键结构单元,通过安置在油藏平面上的传感器与控制阀,可以对油藏与油井的动态进行实时监测,分析数据,制定决策,改变完井方式,以及对设备的性能进行优化,从而提高油藏采收率,增加油井产量;减少作业中投入的劳动力,更有效地进行油气藏管理。本文叙述了智能井技术的发展历史、原理及特点,并结合实例说明了其技术优势以及国内外智能井的发展趋势。 关键词 数字油田 智能井 系统 传感器 智能完井 DOI:10 3969/j.issn.1002-641X 2010 11 009 1 简介 智能井技术是为了适应现代油藏经营管理和信息技术应用于油气藏开采而发展起来的新技术,通过生产动态的实时监测和实时控制,达到提高油藏采收率和提高油藏经营管理水平的目的[1] 。 自从1997年世界上第一套智能井系统(SCRAM S)在北海首次安装,全球智能井系统的应用迅速加快,其功能和可靠性有了显著的提高。例如,贝克休斯公司1999年推出的液压智能井系统InForce TM 已商业化;2000年下半年将其全电力智能井系统InCharg efM 推向市场;其他的智能井系统有斯伦贝谢公司的油藏监测和控制(RM C)系统、BJ 公司的系列智能井仪器和威德福公司的Simply Intellig ent TM 智能井系统[2]。 目前,各种类型的电力智能井系统、电力-液压智能井系统与光纤-液压智能井系统均已成功应用,这些技术将油藏动态实时监测与实时控制结合在一起,为提高油藏经营管理水平提供了一条崭新的途径。 2 智能井技术原理及特点 智能井这个术语一般指基本过程控制向井下的 转移,是一个实时注采管理网络,是一种利用放置在井下的永久性传感器实时采集井下压力、温度、流量等参数,通过通信线缆将采集的信号传输到地面,利用软件平台对采集的数据进行挖掘、分析和学习,同时结合油藏数值模拟技术和优化技术,形成油藏管理决策信息,并通过控制系统实时反馈到井下对油层进行生产遥控、提高油井产状的生产系统[2]。智能井系统的主要构成和用途,如图1所示 [3] 。 图1 典型智能井系统组成和用途 在油田开发过程中,智能井的主要优点是: 优化产量和储量采收率; 最大限度地降低基建费用(CAPEX)和作业费用(OPEX);!更加有效地管理油藏。 在油田开发过程中,智能井的基本用途: 控制注入井内的注入水或注入气沿井眼分布; 控制或隔断生产井内无用流体从井眼流出;!通过合采加速生产。 智能井的其他用途: 能够有效地管理油藏采油过程,特别是对二次注水或三次EOR 采油项目尤为重要; 智能井还能控制注入水或注入气在井内层间、隔层间和油藏间的分布,从而限制或隔断无用的流出物从井内不同产层产出,因此,作业者能够管理注水或采油过程,使未波及到的储量得以动用;!控制压降,确保井眼的稳定性;不同储层流体组分混合;控制自流;连接井;气举和自动气举;减少干扰或进行遥控等作用[4]。 总之,智能井技术是一种强有力的工具,它有助于处理油田开发中经常遇到的各种地下不确定因素,解决各种挑战性问题。包括:驱动机理对采收 33 刘宁等:油气井智能开采技术综述与发展趋势
正文 1. 延迟焦化工艺流程 本装置的原料为温度90℃的减压渣油 由罐区泵送入装置原料油缓冲罐 然后由原料泵输送至柴油原料油换热器 加热到135℃左右进入蜡油原料油换热器 加热至160℃左右进入焦化炉对流段 加热至305℃进入焦化分馏塔脱过热段 在此与来自焦炭塔顶的热油气接触换热。原料油与来自焦炭塔油气中被凝的循环油一起流入塔底 在380-390℃温度下 用辐射泵抽出打入焦化炉辐射段 快速升温至495-500℃，经四通阀进入焦碳塔底部。 循环油和减压渣油中蜡油以上馏分在焦碳塔内由于高温和长时间停留而发生裂解、缩合等一系列的焦化反应 反应的高温油气自塔顶流出进入分馏塔下部与原料油直接换热后 冷凝出循环油馏份 其余大量油气上升经五层分馏洗涤板 在控制蜡油集油箱下蒸发段温度的条件下 上升进入集油箱以上分馏段 进行分馏。从下往上分馏出蜡油、柴油、石脑油和富气。分馏塔蜡油集油箱的蜡油在343℃温度下 自流至蜡油汽提塔 经过热蒸汽汽提后蜡油自蜡油泵抽出 去吸收稳定为稳定塔重沸器提供热源后降温至258℃左右 再为解吸塔重沸器提供热源后降温至242℃左右 进入蜡油原料油换热器与原料油换热 蜡油温度降至210℃后分成三部分 一部分分两路作为蜡油回流返回分馏塔 一路作为下回流控制分馏塔蒸发段温度和循环比 一路作为上回流取中段热 一部分回焦化炉对流段入口以平衡大循环比条件下的对流段热负荷及对流出口温度 另一部分进水箱式蜡油冷却器降温至90℃ 一路作为急冷油控制焦炭塔油气线温度 少量蜡油作为产品出装置。 柴油自分馏塔由柴油泵抽出 仅柴油原料油换热器、柴油富吸收油换热器后一部分返回分馏塔作柴油回流 另一部分去柴油空冷器冷却至55℃后 再去柴油水冷器冷却至40℃后分两路 一路出装置 另一路去吸收稳定单元的再吸收塔作吸收剂。由吸收稳定单元返回的富吸收油经柴油富吸收油换热器换热后也返回分馏塔。分馏塔顶油气经分馏塔顶空冷器 分馏塔顶水冷器冷却到40℃，流入分馏塔顶气液分离罐 焦化石脑油由石脑油泵抽出送往吸收稳定单元。焦化富气经压缩机入口分液罐分液后 进入富气压缩机。 焦炭塔吹汽、冷焦产生的大量蒸汽及少量油气 进入接触冷却塔下部 塔顶部打入冷却后的重油 洗涤下来自焦炭塔顶大量油气中的中的重质油 进入接触冷却塔底泵抽出后经接触冷却塔底油及甩油水冷器冷却后送往接触冷却塔顶或送出装置。塔顶流出的大量水蒸气经接触冷却塔顶空冷器、接触冷却塔顶水冷器冷却到40℃进入接触冷却塔顶气液分离罐 分出的轻污油由污油泵送出装置 污水由污水泵送至焦池 不凝气排入火炬烧掉。甩油经甩油罐及甩油冷却器冷却后出装置。 2.吸收稳定工艺流程 从焦化来的富气经富气压缩机升压至1.4Mpa然后经焦化富气空冷器冷却 冷却后与来自解吸塔的轻组份一起进入富气水冷器 冷却到40℃后进入气液分离罐 分离出的富气进入吸收塔 从石脑油泵来的粗石脑油进入吸收塔上段作吸收剂。从稳定塔来的稳定石脑 油打入塔顶部与塔底气体逆流接触 富气中的C3、C4组分大部分被吸收下来。吸收塔设中段回流 从吸收塔顶出来带少量吸收剂的贫气自压进入再吸收塔底部 再吸收塔顶打入来自吸收柴油水冷器的柴油 柴油自下而上的贫气逆流接触 以脱除气体中夹带的汽油 组分。再吸收塔底的富吸收油返回分馏塔 塔顶气体为干气 干气自压进入焦化脱硫塔。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/415299459.html, 中国石油压裂酸化业务的发展综述 作者：刘烈明孟军 来源：《中国科技博览》2016年第30期 [摘要]近些年，中国石油压裂酸化发展声势夺人，水平井裸眼分段压裂酸化工具等一批技术利器先后登场。从技术工艺来说，历经直井分层压裂、水平井分段压裂和井组整体压裂，由单纯追求裂缝长度发展到最大限度寻求被压开储层体积。 [关键词]中国石油压裂酸化业务发展 中图分类号：TE357.12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0262-01 今年，一吨瓜尔胶一度高达每吨2.1万美元，两年前这一价格还仅为1950美元。作为传 统压裂液，瓜尔胶身价倍增的推手正是全球如火如荼的压裂酸化业务。且不说压裂酸化在北美页岩气开发中大显身手，仅从中国石油压裂技术的发展就可窥见一斑。 压裂酸化是一种旨在改善石油在地下流动环境，提高油井产量的储层改造工艺技术，虽应用年头不短，但整体发展速度相对较慢，不仅是工程技术产业链上的一块短板，而且在井下作业业务的庞大队伍中也势单力薄。 然而近些年，中国石油压裂酸化发展声势夺人，水平井裸眼分段压裂酸化工具等一批技术利器先后登场。昔日低调的角色为何成为今日的新秀？ 时势造英雄。随着油气资源劣质化加剧，低渗透油气储量成为新增储量和上产主体，越来越多油气井需要储层改造。压裂酸化技术发展，不仅关系到稳定并提高单井产量“牛鼻子”工程的实施，而且影响着油气藏开发动用程度。 据统计，“十二五”期间，中国石油目标市场压裂酸化工作量需求约13.9万井次，年平均2.8万井次，2015年将比2010年增长30.5%，压裂层（段）数及加砂量将增长40%以上。 1 整合出尖兵 大环境中，压裂酸化正迎来一展身手的美好时代。而在内部，中国石油正努力为其探索最佳的发展环境。 长期以来，集团公司从事压裂酸化作业的油气田企业和钻探企业多达17家。因为市场竞争压力小、力量相对分散，各家发展水平良莠不齐。2008年工程技术重组开始，集团公司对 包括压裂酸化在内的井下业务不断进行整合。
1前言 延迟焦化是目前最重要的重质油加工技术之一。随着其迅速发展以及节能降耗日益受到重视，对延迟焦化装置进行能耗分析并采取有效的节能降耗措施非常必要[1～3]。 中国海油惠州炼油分公司420×104t/a 延迟焦化装置(以下简称惠炼焦化)采用美国Foster Wheeler 公司工艺包，于2009年4月建成投产。该装置采用“两炉四塔”的工艺路线，由焦化、吸收稳定和公用工程3部分组成；设计生焦时间为18h ；设计循环比为0.3，并适应在0.2～0.4之间操作；以减压渣油为原料，产品为干气、液态烃、汽油、柴油、蜡油及石油焦；设计能耗(含稳定系统)为39.03kg 标油/t 原料。2009年以来的装置能耗数据见表1。 从表1可以看出，装置综合能耗比设计能耗低约3kg 标油/t 原料。装置能耗的降低，得益于工艺优化与节能措施的落实。 2装置主要工艺优化措施2.1降低蒸汽消耗 2.1.1停用解吸塔上重沸器 惠炼焦化解吸塔重沸器设计为双重沸器，下重沸器由柴油回流进行加热，上重沸器由3.5MPa 蒸汽进行加热；设计解吸塔底温度为172℃，3.5MPa 蒸汽耗量为16.48t/h 。经过摸索，目前已将解吸塔上重沸器完全停掉，将解吸塔底的温度控制从170℃降到了目前的155℃，减少了塔底的加热负荷，同时对产品质量的控制没有任何影响；节省3.5MPa 蒸汽15t/h 左右，降低能耗约2.64kg 标油/t 原料。 2.1.2停用柴油汽提塔的汽提蒸汽 由于焦化汽、柴油混合出装置去加氢精制装置，柴油汽提塔控制柴油闪点意义不大，汽提蒸汽可以取消。通过停用柴油汽提塔汽提蒸汽，可节约 1.0MPa 蒸汽3t/h ，降低能耗约0.45kg 标油/t 原料， 同时可减少装置污水产量。 2.1.3提高蜡油回流蒸汽发生器的发汽量 蜡油回流，经与原料渣油换热，发生1.0MPa 蒸汽，作为稳定塔底重沸器热源后返回分馏塔。通过 延迟焦化装置的能耗分析及节能优化实践 龚朝兵，周雨泽，宋金宝，王金刚 (中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司，广东惠州516086) 摘要 中国海油惠州炼油分公司420×104t/a 延迟焦化装置通过停用解吸塔上重沸器3.5MPa 蒸汽、停用柴油汽提塔1.0MPa 汽提蒸汽、降低循环比、采用先进控制(APC)提高加热炉热效率、降低高压水泵和罐区减渣原料泵电耗、提高水的回用率、加大装置处理量等工艺优化措施，装置综合能耗比设计能耗39.03kg 标油/t 原料降低3kg 标油/t 原料。为了进一步降低装置能耗，达到国内其他先进装置的能耗水平，该装置在2011年利用检修时机，通过加热炉节能改造降低排烟温度、利用柴油低温热发生0.45MPa 蒸汽、焦化富气压缩机叶轮更换、焦炭塔区特阀汽封线改造等节能改造措施，加热炉热效率由89%提高至91.5%，节约3.5MPa 蒸汽用量约6.5t/h ，同时减少了燃料气、蒸汽和电的消耗，使装置能耗总体降低3.16kg 标油/t 原料。装置节能改造每年可增加4000万元的经济效益。 关键词 延迟焦化装置综合能耗节能改造加热炉热效率余热利用净化水回用 作者简介：龚朝兵，工程师，毕业于中国石油大学(北京)，获工学硕士学位，主要从事重质原油处理研究与技术管理工作。 E-mail ：gongchb3@https://www.doczj.com/doc/415299459.html, 表12009~2011年装置能耗数据对比 项目设计值 2009年均值 2010年均值 2011年均值 装置能耗/ (kg 标油·t 原料-1)39.0336.0535.5836.14平均处理量/(t ·h -1) 500435.65470.5474负荷率，% 100 87.13 94.10 94.8 2013年第18卷 ·84· 中外能源 SINO-GLOBAL ENERGY
延迟焦化 1. 延迟焦化工艺流程： 本装置的原料为温度90℃的减压渣油，由罐区泵送入装置原料油缓冲罐，然后由原料泵输送至柴油原料油换热器，加热到135℃左右进入蜡油原料油换热器，加热至160℃左右进入焦化炉对流段，加热至305℃进入焦化分馏塔脱过热段，在此与来自焦炭塔顶的热油气接触换热。原料油与来自焦炭塔油气中被凝的循环油一起流入塔底，在380～390℃温度下，用辐射泵抽出打入焦化炉辐射段，快速升温至495～500℃，经四通阀进入焦碳塔底部。 循环油和减压渣油中蜡油以上馏分在焦碳塔内由于高温和长时间停留而发生裂解、缩合等一系列的焦化反应，反应的高温油气自塔顶流出进入分馏塔下部与原料油直接换热后，冷凝出循环油馏份；其余大量油气上升经五层分馏洗涤板，在控制蜡油集油箱下蒸发段温度的条件下，上升进入集油箱以上分馏段，进行分馏。从下往上分馏出蜡油、柴油、石脑油（顶油）和富气。 分馏塔蜡油集油箱的蜡油在343℃温度下，自流至蜡油汽提塔，经过热蒸汽汽提后蜡油自蜡油泵抽出，去吸收稳定为稳定塔重沸器提供热源后降温至258℃左右，再为解吸塔重沸器提供热源后降温至242℃左右，进入蜡油原料油换热器与原料油换热，蜡油温度降至210℃，后分成三部分：一部分分两路作为蜡油回流返回分馏塔，一路作为下回流控制分馏塔蒸发段温度和循环比，一路作为上回流取中段热；一部分回焦化炉对流段入口以平衡大循环比条件下的对流段热负荷及对流出口温度；另一部分进水箱式蜡油冷却器降温至90℃，一路作为急冷油控制焦炭塔油气线温度，少量蜡油作为产品出装置。 柴油自分馏塔由柴油泵抽出，仅柴油原料油换热器、柴油富吸收油换热器后一部分返回分馏塔作柴油回流，另一部分去柴油空冷器冷却至55℃后，再去柴油水冷器冷却至40℃后分两路：一路出装置；另一路去吸收稳定单元的再吸收塔作吸收剂。由吸收稳定单元返回的富吸收油经柴油富吸收油换热器换热后也返回分馏塔。 分馏塔顶油气经分馏塔顶空冷器，分馏塔顶水冷器冷却到40℃，流入分馏塔顶气液分离罐，焦化石脑油由石脑油泵抽出送往吸收稳定单元。焦化富气经压缩机入口分液罐分液后，进入富气压缩机。 焦炭塔吹汽、冷焦产生的大量蒸汽及少量油气，进入接触冷却塔下部，塔顶部打入冷却后的重油，洗涤下来自焦炭塔顶大量油气中的中的重质油，进入接触冷却塔底泵抽出后经接触冷却塔底油及甩油水冷器冷却后送往接触冷却塔顶或送出装置。塔顶流出的大量水蒸气经接触冷却塔顶空冷器、接触冷却塔顶水冷器冷却到40℃进入接触冷却塔顶气液分离罐，分出的轻污油由污油泵送出装置，污水由污水泵送至焦池，不凝气排入火炬烧掉。甩油经甩油罐及甩油冷却器冷却后出装置。 2. 吸收稳定工艺流程： 从焦化来的富气经富气压缩机升压至1.4Mpa，然后经焦化富气空冷器冷却，冷却后与来自解吸塔的轻组份一起进入富气水冷器，冷却到40℃后进入气液分离罐，分离出的富气进入吸收塔；从石脑油（顶油）泵来的粗石脑油进入吸收塔上段作吸收剂。从稳定塔来的稳定石脑油打入塔顶部与塔底气体逆流接触，富气中的C3、C4组分大部分被吸收下来。吸收塔设中段回流，从吸收塔顶出来带少量吸收剂的贫气自压进入再吸收塔底部，再吸收塔
油气井酸化技术综述 曾业名1,刘俊邦2 (1.大庆油田采油七厂地质大队,大庆 163517;2.长庆局采油二处特修公司,庆城 74100) 摘 要 酸化是油井增产的一项重要措施,在油田得到了广泛的应用。本文综述了酸化的发展、历史、酸的处理方法、酸的类型及其化学反应,并结合油田目前常用的酸处理方法,详细介绍了压裂酸化原理及影响压裂酸化效果的主要因素。 关键词 油气井;酸化;增产措施;压裂酸化 1 酸化的发展历史 油气井的增产处理工艺中,酸化很早就开始使用了。诸如水力压裂等其他技术只有几十年的历史,而酸化作为一种油气井增产措施始于上世纪。 1.1 第一次酸化作业 第一次酸处理作业始于1895年,赫曼.佛拉施(Herm an Fr asch),当时俄亥俄州利马市标准石油公司太阳炼油厂的总化学师,采用盐酸进行了酸化作业处理,并获得了这项技术的发明专利。佛拉施的专利采用盐酸与石灰岩反应产生可溶性生成物——二氧化碳及氯化钙,它们可随井中油气排出地层。佛拉施的酸化工艺含有许多现代技术要素。当时一些实验井酸处理后,井泵抽达40天左右。油产量增加了300%,气产量增加了400%。继续采油期间,增产幅度一直保持稳定。此后两三年内,这项新技术得到多次应用,但由于某种原因,后来的三十年中其应用逐渐减少,这方面的历史记载亦无据可考。 1.2 早期的除垢处理 盐酸在油井处理中的另一重要应用是由海湾石油公司的一家分公司——吉普西石油公司在俄克拉荷马州进行的。当时吉普西公司面临的问题是,一些砂岩层油井的油管及设备发生钙质积垢。为了寻求除垢的有效方法,吉普西公司采用盐酸作除垢剂并获得了成功。 1.3 酸化新时代的开端 所谓酸化新时代是以1932年普尔石油公司与道化学公司之间的磋商为起点的。当时普尔公司在密执安拥有石油产权,并制定了该地区的有效开发方案。道公司物理研究实验室的负责人约翰.葛利伯(John Grebe)提出并赞同道公司用酸处理本公司一口井。实验井选定后,1932年2月,在该井中了进行酸化处理,这大概是缓蚀酸在石灰岩层的首次应用。处理前不出油的这口井后来产量达16桶/日。随后对其他井亦做了酸处理。 1.4 酸化作业公司的形成 酸化的技术经济影响迅速扩大,提供酸化服务的公司纷纷成立。道公司于1932年11月19日新成立一个专门经营这项业务的分公司,命名为道威尔公司。随后出现了一批专业公司。 1.5 早期砂岩酸化历史 盐酸与氢氟酸混合液的首次工业性应用是由道威尔公司于1940年着手进行的。当时所研制的这类产品称为土酸,其用途是溶解旋转钻井过程中以滤饼形式出现的钻井泥浆沉积物。第一次现场应用是在海湾沿岸进行的,这次成功使这项技术收到了更广泛的注意及应用。这种处理方法后经改进一直沿用至今。2 酸处理方法 由于酸能够溶解地层矿物及钻井或修井作业时漏入地层的泥浆等外来物质,所以被用于油气井增产措施。溶解上述物质所获得的增产程度取决于许多因素,其中包括选用的酸处理工艺。常用的酸化工艺可粗分为三大类:酸洗、基质酸化及压裂酸化。 2.1 酸洗 酸洗是一种清除井筒中的酸溶性结垢或疏通射孔孔眼的工艺。它是将少量酸定点注入预定井段,在无外力搅拌的情况下与结垢物或地层起作用。另外,也可通过正反循环使酸不断沿井眼或地层壁面流动。以此增大活性酸到井壁面的传递速度,加速溶解过程。 2.2 基质酸化 基质酸化是在低于岩石破裂压力下将酸注入地层孔隙(晶间,孔穴或裂缝)。基质酸化的目的是使酸大体沿径向渗入地层。一般是通过扩大孔隙空间,溶解空间内的颗粒堵塞物,以消除井筒附近地层渗透率降低的不良影响(污染),从而获得增产效果。由于页岩的易碎,或者为了保持天然液流边界以减少或防止水、气采出,而不能冒险进行压裂酸化时,一般最有效的增产措施就是基质酸化。成功的基质酸化作业往往能够在不增大水、气采出量的情况下提高产油量。2.3 压裂酸化 压裂酸化是用酸液作为压裂液实施不加支撑剂的一种工艺。如果处理后高导流的通道仍旧张开,则可达增产目的。通道是由酸对裂缝酸溶性壁面的酸蚀作用而形成的。施工后压力消失、裂缝闭合时,裂缝的溶蚀壁面若不粘合,裂缝便具有很高的导流能力。压裂酸化形成的传导性人工裂缝长度取决于酸反映速度与酸从裂缝到地层滤失速度的综合效果。传导性裂缝的长度是决定增产效果的一个要素。 2.4 其他应用 除上述应用外,酸还具有下列用途: (1)用作压裂前置液,溶解射孔过程中形成的细粉粒,使压裂液能进入所有射孔孔眼。 (2)当乳化液对pH值下降很敏感,或因酸溶性细粉粒促使乳化稳定时,可用作破乳剂。 (3)压裂处理用的酸敏性胶质在施工后尚不破胶时,可用来破胶。 (4)用作水泥挤注前的预洗液。 3 酸的类型及其化学反应 目前常用的酸可分为无机酸,稀释有机酸,粉状有机酸,多组分(或混合)酸或缓速酸等类型。每类酸的常用品种如下: (1)无机酸:盐酸,盐酸-氢氟酸(即土酸) 44内蒙古石油化工 2005年第6期
延迟焦化工艺流程
炼油厂的炼油工艺流程介绍 上传时间：2009-07-31 12:03 点 击：110 正文： 延迟焦化、加氢精制、制氢工艺流程 工艺流程简述 前言：根据济南炼油厂、海化集团等公司的延迟焦化装置、加氢装置、制氢装置的工艺流程整理而成。并参考洛阳设计院、北京设计院、华西所提供材料。 一、100万吨/年延迟焦化装置 本装置原料为减压渣油，温度为150℃，由常减压装置直接送入焦化装置内与柴油换热，换热后温度为170℃，进入原料油缓冲罐（D-101）。原料油缓冲罐内的减压渣油由原料油泵抽出，与热蜡油经过两次换热再进加热炉对流段（Ⅱ）加热后分两股入焦化分馏塔（C-102）下段的五层人字挡板的上部和下部，在此与焦炭塔（C-101/1，2）顶来的油气接触，进行传热和传质。原料油中蜡油以上馏分与来自焦炭塔顶油气中被冷凝的馏分（称循环油）一起流入塔底，在384℃温度下，用加热炉幅射进料泵抽出打入加热炉幅射段，在这里快速升温至500℃，然后通过四通阀入焦炭塔底。 循环油和原料油中蜡油以上馏分在焦炭塔内由于高温和长停留时间，产生裂解和缩合等一系列复杂反应，最后生成油气（包括富气、汽油、柴油和蜡油），由焦炭塔进入分馏塔，而焦炭则结聚在焦炭塔内。 从焦炭塔顶逸出的油气和水蒸气混合物进入分馏塔，在塔内与加热炉对流段来的原料换热，冷凝出循环油馏分，其余大量油气从换热段上升进入蜡油集油箱以上的分馏段，在此进行传热和传质过程，分馏出富气、汽油、柴油和蜡油。焦化分馏塔油集油箱的蜡油经换热至90℃出装置进蜡油罐；另外引出两分路90℃冷蜡油作焦炭塔顶急冷油和装置封油用。 中段回流经中段回流蒸汽发生器发生蒸汽。 分馏塔顶回流从分馏塔抽出，经冷却后返回。 柴油从分馏塔进入汽提塔，经蒸汽汽提，柴油由汽油塔下部抽出，经换热冷却至70℃后分成两路，一路至加氢装置；另一路冷却至40℃进入柴油吸收塔作吸收剂来自压缩富气分液罐的富气进入柴油吸收塔下部，经吸收后，塔顶干气出装置进入全厂燃料气管网；塔底吸收油利用塔的压力（0.4MPa 表）自压入分馏塔作回流。 分馏塔顶油气经分馏塔顶空冷器和分馏塔顶油气后冷器冷却后进入分馏塔顶油气分离罐分离，分离出的汽油由汽油泵抽出分两路，一路去加氢装置，另一路返回塔顶作回流（不常用）。油气分离罐顶的富气经富气压缩机加压后经压缩富气空冷器、压缩富气后冷器冷却后进入压缩富气分液罐，冷凝液凝缩油至加氢装置；富气进入柴油吸收塔下部（一些装置的实际生产证明，经柴油吸收后的干气带残液比较严重，约占干气的20%，我公司设计时可以将油气分离罐顶的富气经富气压缩机加压后并入芳构化装置的吸收稳定系统或催化装置的吸收稳定系统，以防止干气带残液。）。此外，为了防止分馏塔底部结焦，分馏塔底设分馏塔底循环泵。 切焦采用有井架双钻具方式，切焦水用高压水泵抽高位水箱的水，打到焦炭塔面，进行水力除焦。焦炭和水一同流入贮焦池，经分离后切焦水流入沉淀池重新利用。 焦炭塔吹汽时，油气首先进入油气闪蒸罐，罐底污油经污油泵送出装置；罐顶油气进入水箱冷却器，冷却后进入吹汽放空油水分离罐，罐底污油经污油泵送出，含硫油污水经污水泵送至装置外污水处理场。不凝气进入放空油气脱水罐，然后进入瓦斯系统去火炬烧掉。
延迟焦化装置 一、概况 焦化是深度热裂化过程，也是处理渣油的手段之一。它又是唯一能生产石油焦的工艺过程，是任何其他过程所无法代替的。是某些行业对优质石油焦的特殊需求，致使化过程在炼油工业中一直占据着重要地位 延迟焦化是一种石油二次加工技术，是以贫氢的重质油(如减压渣油、裂化渣油以及沥青等)为原料，在高温(400~500℃)进行深度的热裂化反应。通过裂解反应，使渣油的一部分转化为气体烃和轻质油品；由于缩合反应，使渣油的另一部分转化为焦炭。 延迟焦化是一个成熟的减压渣油加工工艺，多年来一直作为一种重油深加工手段。近年来随着原油性质变差(指含流量增加)、重质燃料油消费的减少和轻质油品需求的增加，焦化能力增加的趋势很快。 延迟焦化装置的作用：将重质油馏分经裂解、聚合，生成油气、轻质油、中间馏分和焦炭。 二、工艺原理 焦化是在高温条件下，热破坏加工重油(减压渣油)的一种方法，其目的是得到汽油、柴油、焦炭、裂化馏分油(焦化蜡油)和气体。焦化过程是一种热分解和缩合的综合过程。也是一种渣油轻质化的过程。原料油一般加热到420℃开始热解，于500℃下进行深度热裂化反应。延迟焦化是将原料油通过加热炉加热时,采用高的油流速(入口混相流速3.54m/s)和高的加热强度(35kw/m2)，使油品在短时间内达到焦化反应所需的温度同，并且迅速离开加热炉进入焦炭塔，从而使生焦反应不在加热炉中进行,而延迟到焦炭塔中进行的一种热加工过程。焦化反应的机理较为复杂，一般简单表示为：
三、主要工艺流程(图9 焦化装置工艺原则流程图) 减压渣油从1#常减压装置来，温度为200℃以上，冷渣油从罐区来，温度为70～80℃。从1#常减压来的热渣油进入原料油缓冲罐V-101，经原料油泵P-101(102)抽出与循环油混合后先后与中段回流(E-110)和轻蜡油换热(E-107)(若冷热混炼，则冷渣油在换-110前与热渣油汇合)，然后分两路，分别与循环油及回流(E-111/1～4)、重蜡油及回流(E-112/1～4)、循环油及回流(E-113/1～4)换热到约330℃进入加热炉进料缓冲罐V-104。V-104罐底油经加热炉进料泵P-409(410)分别送到加热炉F-303、F-301加热到495～505℃，经四通阀进入焦碳塔T-201(202)。炉-303进料分为四路，每路设二点注水，一点注汽。在焦碳塔内进行裂解和缩合反应，反应产物除焦炭聚集在塔内，其它产品均呈气相从焦碳塔顶进入分馏塔T-101。油气进分馏塔，轻组分上升，重组分落入塔底，上升到精馏段的油气通过塔盘进行传质传热，在不同的部位分离出富气、汽油、柴油、轻蜡油、重蜡油和循环油，炉子注水随气体一起从T101顶逸出。焦炭塔内的焦炭聚集到一定的高度，停止进料，切换到另一个已预热好的焦炭塔内继续生产。停止后的塔通过大量吹汽和给水冷焦，将焦炭温度冷却到80℃以下，焦炭经水力除焦进入焦池，用吊车抓斗装车出厂或用履带送动力厂CFB锅炉出燃料。 分馏塔T-101底循环油自塔底经过滤器后由循环油泵P-121、P122抽出，与加热炉进料换热器E-113/1～4、E-111/1～4换热到280℃～310℃分为五路，一路作为回流控制分馏塔蒸发段温度，二路作为回流控制分馏塔底温度，三路作为循环油，用于调节装置循环比，四路作为热蜡油出装置，五路经冷却器L-105冷却至80℃～100℃出装置。 重蜡油从蜡油箱由泵P-124、P-108抽出，一路作为内回流返塔，另一路经与加热炉进料换热器E-112/1～4换热至295℃左右分为三路，一路返分馏塔六层塔盘，二路作为热蜡油出装置，三路经低温水换热器E114冷却出装置。 轻蜡油自分馏塔11层塔盘由泵P-123、P-107抽出，经与加热炉进料换热器E-107、轻蜡油蒸汽发生器E-101换热后，一路作为热蜡油出装置，另一路经低温水换热器E-108冷却后去1#催化或加氢制氢装置进行改质。
摘 要 随着我国天然气勘探开发的不断深入，复杂难开采的低品味储量比重不断上升，经济有效开发难度 逐步加大。水平井技术是降低单位产能建设投资、提高开发效益的最有效手段之一，为此统计并分析了水平井在我国5种主要类型气藏开发应用中的经验教训，指出：水平井是经济开发低渗透砂岩气藏的有效方法，地质条件适应性是成功开发的关键；火山岩气藏Ⅰ类储层中的水平井开发是成功的，Ⅱ、Ⅲ类储层表现出一定的不适应性；疏松砂岩气藏水平井开发效果呈现出Ⅰ类好于Ⅱ类、Ⅱ类好于Ⅲ类的特征；准确钻遇有效储集层是水平井开发碳酸盐岩气藏的关键；水平井开发凝析气藏效果较好。同时结合水平井技术的特点和实践经验，总结了该技术在气藏开发中的使用条件，并建议今后应持续开展水平井储层适应性、配套技术研发及经济效益分析工作。 关键词 水平井天然气藏适应性发展建议 综述 我国气藏水平井技术应用综述? 孙玉平1 陆家亮1 巩玉政2 霍瑶1 杨广良3 （1.中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北廊坊065007；2.中国石油塔里木油田公司开发事业部桑吉作业区，新疆 库尔勒841000； 3.中国石油大学胜利学院石油工程系，山东 东营257097） 收稿日期：2010－10－22修订日期：2011－01－24 ?基金项目：中国石油科技部2008B-1101《特殊天然气藏开发技术应用基础研究》。作者简介：孙玉平（1983－），硕士，从事天然气开发战略规划方案及基本方法研究。E-mail:sunyuping01@https://www.doczj.com/doc/415299459.html, 网络出版时间：2011-02-17网址：https://www.doczj.com/doc/415299459.html,/kcms/detail/51.1736.TE.20110217.1420.003.html 中图分类号：TE243.2 文献标识码：B 文章编号：2095-1132（2011）01-0024-04 Vol.5，No.1 Feb.2011 doi ：10.3969／j.issn.2095－1132.2011.01.006 2011年第5卷·第1期 0引言 国外水平井技术于1928年提出[1]，20世纪40～ 70年代，美国和前苏联等国钻了一批试验水平井，由于缺乏经验，应用效果并不好，并一度认为水平井没有经济效益[2]；20世纪70年代末80年代初，此项技术在全世界范围内得到广泛重视，并由此形成了一个研究和应用水平井技术的高潮[3-5]，水平井技术逐渐成为提高油气田单井产量及开发效益最有效的技术手段。截至2007年底，世界各种水平井总数超过4.5万口，分布在60多个国家和地区[6]。目前水平井已广泛应用于薄层、低渗透及稠油油藏和气藏等的开发中[7-9]，尤其是近年在页岩气藏开发中的成功应用为世界开发页岩气等非常规资源开辟了新的道路[10]。 我国是世界上第三个能钻水平井的国家，1965年在四川盆地钻成国内第一口水平井——磨3井[11]，此技术应用于塔里木、胜利等油田开发中取得了较好的效果[12-13]。受制于我国天然气气藏类型复杂及水平井技术不完善等因素，继第一口水平井之后的近40年 里，气藏水平井的开发应用几乎处于停滞状态，规模应用更是近几年才开始。因此，及时跟踪该项技术的应用动态，总结应用中的经验教训十分必要。 1水平井开发油气藏的优势 水平井，有文献定义为“井斜角大于或等于86° 并保持这种井斜角钻进一定井段后完钻的定向井”[14]，也有定义成“在钻到目的层位时，井段斜度超过85°，水平距离超过目的层厚度10倍的井”[15]，还有定义为“最大井斜角保持在90°左右，并在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊井”[16]。上述定义虽然略有不同，但都明确了水平井必须具备的两层含义：较大的倾斜角和较长的水平段。 水平井技术之所以能够在国内外得到广泛应用，主要得益于它较好的投入产出比。目前，国外水平井钻井成本已降至直井的1.2～2倍，而产量则是直井的4～8倍[17-19]。水平井技术作为一项有潜力的新技术，主要有以下优势[1,20-23]：①恢复老井产能。在停产老井中侧钻水平井较钻调整井或加密井更节约费用，能以较少的投入获得更高的采收率。 /Natural Gas Technology and Economy 天然气技术与经济 Natural Gas Technology and Economy 24
Open Journal of Nature Science 自然科学, 2017, 5(3), 302-305 Published Online July 2017 in Hans. https://www.doczj.com/doc/415299459.html,/journal/ojns https://https://www.doczj.com/doc/415299459.html,/10.12677/ojns.2017.53041 文章引用: 李世宁, 闫伟. 文章标题[J]. 自然科学, 2017, 5(3): 302-305. Commonly Used Treatment Technology of Acidizing Fluid Flowback Shining Li, Wei Yan Northeastern Petroleum University, Daqing Heilongjiang Received: Jun. 21st , 2017; accepted: Jul. 8th , 2017; published: Jul. 11th , 2017 Abstract The effects of acidification are significant, but the treatment of the acidizing fluid flowback has become a serious problem of some oil fields. After treatment, the water phase of acidizing fluid flowback can be discharged or rewarded, and the oil phase will enter into the collection process. This paper discusses two parts of the process of reprocessing, which are treated by oil phase and water phase, and summarizes the method of treating the acidizing fluid flowback and the cause analysis of conduct electricity. In the end, it forecasts its development direction. Keywords Acidizing Fluid Flowback, Electric Dehydration, Flocculation, Oxidation 常用酸化返排液处理技术现状 李世宁，闫 伟 东北石油大学，黑龙江 大庆 收稿日期：2017年6月21日；录用日期：2017年7月8日；发布日期：2017年7月11日 摘 要 酸化措施增产效果显著，但酸化后返排液处理却成为困扰各大油田的难题。返排液水相处理后可排放或回注，油相处理后进入集输流程。本文将返排液处理分为油相处理和水相处理两部分，分别对其进行论述。对常用的返排液处理方法及过流原因分析进行了归纳，并对其发展方向进行了展望。
随着原油的变重及劣质化，以及市场对轻质油品需求结构的变化，石油深度加工已发展成为最重要的二次加工过程。石油深度加工是通过改变氢碳比（H/C）来提高轻质油收率，其基本途径不外乎是采取加氢或脱碳的办法。 其中脱碳方法主要有催化裂化、焦化、减粘裂化等，而加氢则是加氢转化过程。按渣油加工工艺大致可分为5种类型：（1）分离工艺，如减压渣油溶剂脱沥青；（2）脱碳工艺，如热裂化、减粘裂化、延迟焦化、灵活焦化、流化焦化、减粘裂化与热裂化联合工艺；（3）催化转化工艺，如渣油催化裂化；（4）加氢工艺，如渣油加氢裂化，加氢处理；（5）脱碳与加氢联合工艺，如热裂化一加氢裂化联合工艺。 在上述加工工艺中，渣油的加氢裂化和延迟焦化是渣油转化的最主要方法。 焦化过程按其焦化方法可分为釜式焦化、平炉焦化、延迟焦化、接触焦化和流化焦化等。釜式及平炉焦化属于间歇操作，已被淘汰。接触焦化与流化焦化由于设备结构复杂、维修费用高，工业上没有得到发展。流化焦化在西欧一些国家采用较多，仅次于延迟焦化。延迟焦化应用范围最为广泛。 世界上第一套延迟焦化工艺技术于1982年开发成功，1930年投入工业化生产。随着延迟焦化工艺技术的不断改进和完善，在世界各国得到了迅速发展。我国于1958年在石油二厂建立了10万吨/年焦化工业试验装置，并于1963年底在石油二厂建成第一套30万吨/年延迟焦化工业装置。1998年中国石油化工集团公司的延迟焦化能力达到1040×104t/a，占一次加工能力（12954×104 t/a）的8.0%，延迟焦化已成为重质油轻质化的重要手段之一。 延迟焦化与热裂化相似，只是在短时间内加热到焦化反应所需温度，控制原料在炉管中基本上不发生裂化反应，而延缓到专设的焦炭塔中进行裂化反应，“延迟焦化”也正是因此得名。 延迟焦化装置主要由8个部分组成：（1）焦化部分，主要设备是加热炉和焦炭塔。有一炉两塔、两炉四塔，也有与其它装置直接联合的。（2）分馏部分，主要设备是分馏塔。（3）焦化气体回收和脱硫，主要设备是吸收解吸塔，稳定塔，再吸收塔等。（4）水力除焦部分。（5）焦炭的脱水和储运。（6）吹气放空系统。（7）蒸汽发生部分。（8）焦炭焙烧部分。国内选定炉出口温度为495～500℃，焦炭塔顶压力为0.15～0.2 Mpa。