油田化學應用技術精選(九篇)

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第1篇：油田化學應用技術范文

 

油田壓裂技術在油氣井增產中應用廣泛，該技術在應用于剩余油的潛力發掘和致密油開采中效果明顯，壓裂技術主要是把壓裂液強行注入含油地層后使得地層產生裂縫，因而更多的石油會流入生產井，使得油田實現增產。而壓裂液隨后需外排，稱之為壓裂廢液，其特點為COD值高，懸浮物含量高，礦化度高和高粘度等[1]。

 

1 壓裂廢液的危害及主要處理方法

 

水基壓裂液在常規壓裂作業中應用最為普遍，生產作業完成后所產生的壓裂廢液中主要含有有機物例如胍爾膠和酚類、石油類、陰離子例如氯離子及各種添加劑等，與此同時大部分廢液中含有大量未處理原油、醛類及胺類等有害物質，這些決定了其內在污染物的成份復雜，并且比較穩定難以降解[2]。如果不經過有效處理措施即排出其中的難降解物質就會對周圍環境，地表水系，農作物，大氣環境等造成嚴重污染。與此同時大量含有重金屬離子的廢水會進入大自然，對生態系統和水資源的破壞無法恢復，因此采取措施降低其污染程度是勢在必行。

 

處理壓裂廢液的方法主要有化學氧化法，絮凝沉淀法，過濾/吸附法，光催化氧化，電催化氧化，Fenton氧化和超聲波氧化等。其中化學氧化中主要使用的氧化劑包括臭氧、次氯酸鹽、高錳酸鉀、高鐵酸鉀、過氧化氫、二氧化氯和氯氣。

 

2 綠色化學技術的優點

 

美國化學會提出綠色化學這一概念，目前已經在世界得到廣泛的支持和響應。根本理念為在源頭上利用化學原理減少或進一步消除工業或工業化工生產對環境的污染;期望將反應物的原子100%轉化為理想終產物。綠色化學應用和具體實施在化工生產中更為普遍，綠色化學技術在處理全球污染問題上占有重要地位，旨在減少甚至完全消除不利于人類健康和環境的反應原料的使用，反應過程的利用，從而在根本上減少或消除污染的化學技術[3]。

 

3 綠色化學技術在壓裂廢液處理中的應用

 

3.1 高鐵酸鹽氧化法

 

一般認為高鐵酸鹽在水中分解方程為

 

FeO42-+8H++3eFe3++4H2O (1)

 

FeO42-+4H2O+3eFe(OH)3+5OH- (2)

 

2FeO42-+3H2O2FeO(OH)+(3/2)O2+4OH- (3)

 

高鐵酸鹽氧化有機物首先發生二聚反應，即高鐵酸鹽與反應物形成復合體，然后在復合體上發生電子轉移，形成初級產物，六價Fe離子被順序還原為四價Fe離子，三價Fe離子和二價Fe離子。由上式不難看出反應產物為含有Fe離子的水，高鐵酸鹽一般在工業上應用為預氧化，不需要改變現有工藝流程，不需要增加大的設備，可替代工場上的預氯化手段，從而減少三鹵甲烷，鹵乙酸等強致癌有機污染物。由此可以看出高鐵酸鹽氧化法處理壓裂廢液時符合綠色化學第四條設計安全的化學品和第十條產物應設計為發揮完作用可分解為無毒降解產物原則，是一種綠色化學技術。

 

郭威等在用K2FeO4處理壓裂液時發現在K2FeO4加量為3 000 mg/L，反應條件為pH=13.0反應時間40 min，非常規壓裂返排液的粘度降低到1.4 mPa/s， COD、SS、油含量和色度的去除率分別達到59.1%，93.3%，95.2%和88.9%，能夠有效的去除壓裂液中的污染物質[4]。劉旭東等在運用高鐵酸鹽處理壓裂液時發現在初始 pH=9，氧化反應時間30 min，高鐵酸鈉投加量5 mmol/L，試驗中 COD 的去除率達到50%以上[5]。

 

3.2 臭氧氧化法

 

臭氧間接氧化的作用機理一般為

 

3O3+OH-+H+2OH-+4O2 (4)

 

在水溶液中的臭氧易被誘導發生自我分解反應，通過鏈反應生成羥基自由基(OH-)，它是一種強氧化劑，因此臭氧與污染物間接反應為兩個步驟：首先臭氧發生自分解反應生成羥基自由基，然后是具有強氧化功能的羥基自由基氧化污染物。另一種情況是臭氧直接氧化污染物，選擇性較強，一般來說都是臭氧直接作用于有機物中的飽和鍵上生成羥基過氧化物和過氧化氫。由此可以看出臭氧氧化法處理壓裂廢液時符合綠色化學第四條設計安全的化學品和第十條產物應設計為發揮完作用可分解為無毒降解產物原則，是一種綠色化學技術。

 

林沖等對外排水進行臭氧處理使其中中大分子有機物降解為小分子，并且臭氧將會繼續對小分子有機物產生礦化作用，將不飽和價鍵的有機物轉變為氯反應惰性的有機物，表現為被氧化后外排水氨氮、氰化物和硫氰化物等的同步降低或去除[6]。秦芳玲在處理壓裂廢液時發現臭氧直接氧化和間接反應。直接反應在低pH條件下進行， 該反應速度快但選擇性差; 在高pH時， 則通過OH-促進水中臭氧的分解， 產生羥基氧化水中有機物， 該反應選擇性強且反應速度較慢，反應后生成OH-[7]。冀忠倫等在在絮凝劑加量為250 mg/L，助凝劑加量為10×10 mg/L，臭氧濃度為25 mg/L，催化劑TiO2加量為1 g/L ，pH為8的條件下， COD達到國家二級排放標準[8]。

 

3.3 芬頓試劑氧化法

 

芬頓試劑在處理高濃度，難降解，毒性大的壓裂廢液時應用廣泛。下式為其在水中被誘導分解的過程： e2++H2O2OH-+OH·+Fe2+ (5)

 

Fe2++ OH·Fe3++OH· (6)

 

Fe3++H2O2Fe2++HO2·+H+ (7)

 

HO2-+H2O2O2+H2O+OH (8)

 

RH+OH·R·+H2O (9)

 

R·+Fe3+R++Fe2+ (10)

 

R++O2ROO+FCO2+H2O (12)

 

R·+H2O2OH+OH· (12)

 

由上式可以看出，反應生成的產物主要是含有鐵離子的廢水，且羥基在水中可以自由降解，生成產物為水。由此可以看出芬頓試劑氧化法處理壓裂廢液時符合綠色化學第四條設計安全的化學品和第十條產物應設計為發揮完作用可分解為無毒降解產物原則，是一種綠色化學技術。

 

何靜等研究了芬頓試劑對壓裂液殘渣進行降解的效果，發現將原膠液(pH≤7)與交聯破膠體系(0.7%硼砂+0.3%APS+2%芬頓試劑+其他助劑) 以體積比10∶1混合后，處理3 h后的破膠液中的殘渣含量較單獨使用APS 時降低了42 mg/L，固體顆粒含量下降38%，破膠液對支撐劑導流能力的傷害下降近11.7%[9]。董小麗采用 Fenton 氧化-絮凝-SBR 聯合處理方法處理油田壓裂廢液：在30%雙氧水(體積分數)加量為0.2 %、FeSO4加量為20 mg/L 條件下進行Fenton氧化 30 min，再按PAC加量為70 mg/L、PAM 加量為3 mg/L、攪拌速度100 r/min 條件下進行絮凝處理30 min后，進入SBR反應器曝氣8 h和沉降1 h后，處理后壓裂廢水的CODcr 從4 132.92 mg/L降至 190.38 mg/L，其去除率可達 95.4 %[10]。

 

3.4 光催化氧化

 

光催化氧化法是在特殊的光照條件下發生的有機物參與的氧化分解反應，最終把有機物分解成無毒物質的處理方法。光催化氧化法由于產生的電子-空穴對具有較強的氧化和還原能力，能使有毒的有機物被氧化，并且降解大多數有機物，最終生成簡單的無機物。由其原理可以看出光催化氧化符合綠色化學中的第四條設計安全的化學品和第七條原料可再生原則，是一種綠色化學技術。王松等采用混凝-氧化-吸附-光化法處理壓裂液，處理后出水進入系統水后沒有生成沉淀、氣體等，對系統水水質沒有較大改變，處理后出水的pH值為7.11、含鐵為0.5 mg/L、含油為0.5 mg/L、含硫為7.6 mg/L、細菌為76個/mL、懸浮物為4.7 mg/L，達到了回注標準[11]。

 

3.5 電化學法

 

電化學法具有絮凝，氣浮，氧化和微電解作用，在處理壓裂液時電絮凝，電氣浮和電氧化往往同時進行。在電流的作用下，廢水中的部分有機物可能分解為低分子有機物，還有可能直接被氧化為CO2和H2O。不難看出電化學法符合綠色化學中的第四條設計安全的化學品和第七條原料可再生原則，是一種綠色化學技術。聶春紅等考察了電催化氧化對于油田采出水低濃度的有機物質降解COD的效果，運用ti/lro2-ta2o5電極進行處理COD可降到140 mg/L以下[12]。劉思帆等采用“中和-混凝-Fe/C 微電解Fenton 試劑法處理壓裂液時發現Fe/C微電解實驗：pH值為2、反應時間為20 min、鐵碳比為5：1， COD去除率可達52.7%。

 

3.6 超聲法

 

超聲波在壓裂廢液處理中的作用原理，重點在于超聲的空化效應，超聲在水中進行傳播時會進行液相的聲化學效應，由空化效應能夠使水中的OH鍵斷裂形成羥基自由基，并且產生游離氧及H2O2。水中的污染物所含有的有機物與產生的羥基自由基和H2O2進行反應，從而氧化降解甚至直接分解有機污染物。由其原理可以看出超聲法符合綠色化學中的第四條設計安全的化學品和第七條原料可再生原則，是一種綠色化學技術。胡松青等研究了超聲、納米TiO2光催化單獨處理及聯合處理石油污水COD的效果，發現在聯合處理條件下壓裂廢液COD去除率明顯上升，與單獨使用納米TiO2光催化處理時提高15%，COD去除率達到46.8%，降解后符合排放標準[13]。

 

3.7 混凝法

 

混凝法也稱為混凝澄清法，是對不溶態污染物的分離技術，指在混凝劑的作用下發生脫穩架橋過程使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚成絮凝體。何紅梅等使用復合高分子絮凝劑對壓裂返排液進行處理，廢水中COD值由2 298 mg/L降至597 mg/L，COD的去除率達到74%，處理后廢水水質得到改善，為后續的處理大大減輕了負擔，具有很好的實用價值[14]。

 

3.8 吸附法

 

吸附法處理是利用多孔性固體相物質吸著分離水中污染物的處理過程。鐘 顯等研究了混凝-Fe/C微電解-活性碳吸附法工藝對壓裂返排液進行預處理，發現COD的去除率達47.9%，提高了壓裂返排液的可生化性[15]。萬里平等采用混凝-次氯酸鈉氧化-Fe/c微電解-HZOZ/FeZ-催化氧化-活性炭吸附處理壓裂液時發現通過活性炭深度處理，求出吸附等溫式為：q=1.78C0.58，當活性炭投加量為4 g/L時，COD去除率為48.3%[16]。張方元等用混凝氣浮-過濾-膜生物反應器(MBR)-活性炭吸附工藝對壓裂液進行處理，出水達到GB8978–1996《污水綜合排放標準》中一級排放標準[16]。

 

4 展 望

 

隨著對油田壓裂廢液的關注越來越多以及國家政策對于環境保護力度越來越大，綠色化學化工技術以其能運用現代科學技術的原理和方法，從源頭上減少或消除化學工業對環境的污染的優勢在油田壓裂廢液處理上顯現出巨大優勢。雖然綠色化學是人們追求的目標，但在現階段做的處理過程中完全沒有有毒有害物質生成是不能完全實現的，所以處理壓裂液廢水的反應綠色化將更加重要。現階段采用的綠色化學化工單工藝處理效果比較一般，把多種綠色處理工藝結合起來效果會增強很多。隨著對油田壓裂廢液的進一步關注，綠色化學化工技術將在未來處理油田壓裂廢液的環境保護中展現出巨大的作用。

第2篇：油田化學應用技術范文

【關鍵詞】長慶 低滲透領導 安全環保 石油 壓裂技術

鄂爾多斯盆地的長慶油田主要開發層系為三疊系延長組和穆羅系延安組油層，延長組油層平均滲透率小于3×10-3μm3，得[尋組業岐不明無法糝透率為10×10-3μm3，該地的油田特點是低滲、低壓、低產，屬于低滲油田和特低滲油田，無法自然產能，若需要開采石油，需要進行壓裂改造投產。

挑戰“低滲透儲存極限安全環保”是長慶石油努力實現的方向，目前通過不懈的努力，長慶石油在低涌透儲存極限安全環保等各方法均作出突出成果，也解決了復雜地貌、臻密儲層、低品位油氣藏三大世界性難體。

1 壓裂技術的概念

壓裂技術是指在采油或者采氣的過程當中，利用水力的作用，把油水層形成裂縫，該種技術也可稱為水力壓裂。油氣層的壓裂工藝，一般使用壓裂車，它的過程是把高壓大排量子力學，又有一定粘度的液體擠入油層，把油層壓出裂縫之后，加入如石英砂等一類支撐劑充填進裂縫，提高油氣層的滲透能力，以增加油井田的產油量。目前常用的壓裂液有水基壓裂液、乳狀壓裂液、油基壓裂液、泡沫壓裂液、酸基壓裂液等類型。壓裂選井的基本原則有：油氣層受污染或者堵塞較大的井；注不進去水或注水不見效的井。

2 低滲透油田壓裂技術

對長慶這種低滲、特低滲的油田開發區中，壓裂技術是提高油氣產量、可采儲量的關鍵技術，長期以來，長慶的低滲油田開發中，一直以提高單井產量的開發效益為目標，在多年研究與礦場試驗為基礎，形成了從壓裂地質研究、室內試驗、壓裂液支撐劑優化、優化設計實施、壓裂實時監測控制、壓完評估完備的增產措施技術模式，同時也學習國外的先進技術。長慶的壓裂技術從單項壓裂技術發展為一系列整體壓裂技術。

目前，通過引進、集成創新、發展、重點攻關的技術有直井分層壓裂技術、水平井分段壓裂技術。

2.1 水平井分段壓裂技術

水平面圖井分段壓裂技術引進國外的先進技術，形成三套主體技術，使過內水平井技術與工具迅速發展。三項主體技術分別為：封隔器滑套分層壓裂技術，這是國內4層以內的主體技術；連續油管噴砂射孔環空加砂壓裂技術，該技術以引進為主；TAP套管滑套完井分層壓裂技術，該項技術為引進國外的先進技術。

封隔器滑套分層壓裂技術。該項技術的特點是分層壓裂，合層排液；投球打開滑套自下而上逐層壓裂。它的技術水平為不動管柱分壓≤4層。

連續油管噴砂射孔環空加砂壓裂技術。它的作業程序為先水力噴砂射孔，再用環空加砂壓裂，再以層間封堵的方式，先將砂塞封堵，再以底封隔器封堵。該項技術不受壓裂層數的限制，可以對多層系使用。

TAP套管滑套完井分層壓裂技術。該項技術特點是開關滑套可實現分層測試、分層生產；TAP閥和完井管柱一起下入；通過滑套與飛鏢實實現分層壓裂。

2.2 水平井分段壓裂技術

水平并雙封單卡分段壓裂技術。它的工藝原理是使用小直徑的雙封隔器單卡目的層壓裂，采用反洗、拖動等實現一趟管柱多個層段的壓裂。它的性能指標為一趟管柱最多壓裂15段，一天可實現8段壓裂；工藝管柱耐壓差80MPa，耐溫100℃；管柱具有防卡、脫卡功能；單趟管柱最大加砂為160m3；工藝成功率達97.8%。

不動管柱滑套分段壓裂工藝技術。該項技術的工藝原理為一次射扎多個段，下入分壓工藝管柱，油管打壓完所有封隔器坐封，同時打開下壓裂通道定壓滑套，壓下部層段，之后逐漸的把入球棒打開噴砂器滑套，再進行后續壓裂，壓后起出壓裂管柱。它的工藝管柱和封隔器不受卡距限制，不動管柱一次性壓裂3段到5段，適合井眼的尺寸為51/2#和7#，耐壓差為70MPa，耐溫100℃。

水平井水力噴砂分段壓裂技術。它是根據伯努利方程，通過高速的水射流，射開套管與地層，將動能與壓能之間作轉化，實現射孔、壓裂一體化。它的單趟管柱壓裂可為3段到4段，最大可至10段；不受完井方式限制射孔和加砂壓裂一體化；單段最大加砂量40m3。

水平井裸眼封隔器分段改造技術。它是不動管信通過投直徑不同的球的方式逐段打開滑套，再依據井眼尺寸分壓/它的分段級數≤13段，耐壓差為70MPa，耐溫170℃。適應的井深為≤6000m，適應的井眼為6”裸眼完井；不動管柱需用投球打開滑套。目前該項技術，國內的工具適應性、系列性、穩定性比國外工具有一定的差距，技術技術需要不斷的完善。

水平井復合橋塞分段壓裂技術。長慶油田曾首次引進快速可鉆式橋塞分段壓裂技術，在實踐當中，從壓裂到鉆塞作業僅僅只需要12天的時間。

3 儲層改造技術創新

長慶油田的勘探開發對象以低滲透油氣藏為主，同時也面臨著非常規油氣藏勘探開發的難題，只有依靠創新技術，才能推進儲層改造技術市場暈入一個新階段，縮小和國外的差距距，使低效儲量得到實現。為此，這需要轉變觀點，強力的推進儲層改造技術，大力的推進水平井分段壓裂與直井多層壓裂技術，改變大井段壓裂技術，把過去從嘗試性應用轉向規模性應用，提高產量同時更需要提高采收率；大力推進現有已經成熟的技術，鞏固儲層改造的成果；提升儲層改造的技術水平，積極實現未成熟技術的難題攻關；系列優化工藝技術方法，使用低成本的戰略措施。

4 安全環保壓裂技術的實行

為了實現石油壓裂技術的安全環保，長慶根據當地實陸路環境開發出氣體欠平衡鉆井裝置方法技術、實現重復壓裂造新縫技術、低分子環保型壓裂液與回收液應用技術。

氣體欠平衡鉆井裝置方法技術：它涉及一種氣體欠平衡鉆井裝置與方法，對于石油、天然氣鉆井的作業有一定功效。

實現重復壓裂造新縫技術：它是實現低滲油田重復壓裂造新縫的方法。主要原理是通過縫內的轉向在主裂縫中產生新裂縫與更多裂縫，增大泄流的面積，使原本的死油區繼續滲油，以提高水驅效率與單井產量。

低分子環保型壓裂液與回收液應用技術：它涉及低分子環保型的壓裂液與回收液，讓流變性能變得穩定，同時可以重新回收使用，回收率≥50%，該項技術能節省大量的水與化學添加濟，減少廢舊物資液排放，達到環保的目的。

參考文獻

[1] 楊其彬.馬利成.黃俠.復合壓裂技術[J].斷塊油氣田，2004，11（1）：74-76

第3篇：油田化學應用技術范文

關鍵詞：油水井 酸化 工藝體系 失敗原因 可行性建議

中圖分類號：T5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（b）-0098-02

在油田的生產過程中由于各種因素造成對油層的傷害，如鉆井過程中泥漿對地層的污染、修井作業中入井藥液對地層的污染等各種因素，使近井地帶油層產生一些機械雜質，堵塞近井地帶油層的孔隙喉道，或使油氣層改變巖石結構和表面性質，引起巖石潤濕和流體狀態改變，從而降低井底附近地帶油氣層的滲透率，使儲集層近井地帶造成流體產出或注入的能力降低。

截至2010年1月南部油田共有120口注水井因為高壓欠注，而其中除了有自身地層高壓的原因外，大部分水井是由于粘土膨脹、機雜堵塞引起近井地帶孔隙堵塞而導致欠注。

2009年份油水井酸化措施實施規模與成效較往年明顯提高，截止5月底共計實施43井次，其中油井26口、水井17口，采用與地層相配伍的酸化工藝，取得顯著效果，日增產量72.5 t，日增注水量336方。酸化工藝具體應用方案見表1。

1 應用技術

南部油田油層解堵工藝技術已根據不同區塊、地層原油物性、堵塞類型形成系列有效的油層酸化解堵工藝技術。去年我們在應用較成熟的工藝技術基礎上，并加以適當的調整改進試驗，從目前1～5月酸化措施井數據進行分析，均取得良好的效果。

1.1 緩速酸（鹽酸）的應用

緩速酸酸化工藝在南部油田運用廣泛，效果顯著。緩速酸主要以鹽酸為主體，其中加入適量的緩速劑，是針對碳酸鹽巖（生物灰巖）地層的主要酸化體系。

1～5月施工的7井次油井均取得較好的增油效果，這些油井主要位于王官屯油田的官15-2區塊、官三區塊。

1.2 消淀酸的應用

消淀酸是以磷酸為主體的復合酸，其pH值能在一定時間內保持較低值，使其自身成為緩速酸，而且對二次沉淀有抑制作用，同時具有對地層傷害小，反應速度慢，酸化半徑大的特點。

消淀酸酸化運用于風化店油田棗44區塊和棗35區塊，以及王官屯油田官三區塊和官13-7區塊。但是風23-15、段36-54施工后無效，且棗2301井酸化有效期短，三口井均屬于典型的高泥質砂巖地層。

1.3 土酸的應用

土酸是鹽酸和氫氟酸的混合酸，用于砂巖地層的酸化[1]。一般采用HCl+HF這一土酸體系。

該配方土酸適用于中孔低滲透率高泥質的砂巖地層，可根據不同地層條件調節各組分的體積比。在油井酸化中，棗75-12H井的日產油量從0.36T增至4.29T，增油效果顯著；在水井酸化中，共施工兩井次，都達到地質設計要求。

1.4 氟硼酸的應用

氟硼酸酸化體系，基本原理是注入本身不含HF的化學劑進入儲層后發生化學反應，緩慢生成HF，從而增加活性酸的穿透深度，達到深部解堵目的。氟硼酸能自身緩速的原因是，其在水溶液中能發生多級水解反應，且第一級水解是一慢反應過程。

氟硼酸酸化工藝運用于王官屯油田王27區塊和王102-1區塊的棗3層水井酸化，取得比較明顯的降壓增注的效果。

1.5 PCG解堵

PCG解堵技術所用的化學藥劑是通過復配的特殊工作液，并根據儲集層的不同特性，針對性地添加了抑制水敏，酸敏、速敏、鹽敏及有機物堵塞等的添加劑。

南部油田首次采用PCG解堵酸化工藝方案，進行施工1井次水井。官915-3井酸化后，注水壓力無明顯降低，且日注水量也沒有太大變化，酸化效果不佳。

2 應用效果分析

在今年前5個月酸化措施中，砂巖油井酸化效果不明顯，風23-15、段36-54、棗2301等三口砂巖油井酸化后沒有取得預期的增油效果。礦物成分、含量不同，其反應產物與反應特性也不同。

風23-15、段36-54、棗2301措施前后效果對比見表2。

失效原因分析[2]如下。

（1）在油藏開采過程中，當地層流體到達井眼時，原有的油藏平衡條件遭到破壞，隨著二氧化碳分壓大幅度下降。在井眼附近壓降區就沉淀出碳酸鈣結垢。

（2）HF能溶蝕地層中的多種礦物，也會產生新的沉淀堵塞地層。比如有可能產生Si（OH）4和AI（OH）3沉淀。

（3）酸化作業施工中，為防止設備管柱等被酸液腐蝕，在酸液中加人一定量的緩蝕劑，其大多為極性或離子化合物，對地層滲透率造成損害。

（4）在酸化過程中，部分基巖酸蝕后存在兩個問題，一是固相表面的潤濕性發生變化（潤濕反轉）；二是原油、殘酸和地層微粒之間形成了大量的乳狀液，由此導致相滲透率下降，殘酸難以返排干凈，酸化效果降低。

（5）有些砂巖油層，儲層中某些礦物和一些未被膠結好的碎屑微粒，因酸化時壓力高，使巖屑微粒發生運移，堵塞喉孔造成滲透率下降，即速敏效應。

3 改進措施

為設計和選取優化酸化方案提供最直接的依照，同時需要特別注意砂巖酸化遇到的難題。現提出幾點可行性建議。

（1）對酸化層位足夠厚，并且具有較強挖潛能力的油井，可以適用小規模的壓裂措施，但砂巖地層不適宜于壓裂酸化。

（2）酸化中需要使用緩蝕劑、破乳劑等表面活性劑，往往會吸附在地層中的砂粒或粘土表面，特別是陽離子活性劑吸附嚴重。在酸液添加劑中考慮添加適量的互溶劑。

（3）HAc可應用于砂巖酸化作業中[3]。HAc不僅是一種有機弱酸，更是一種多功能酸化添加劑，可作為緩蝕劑、抗酸渣劑、緩沖液等。針對含有較多水敏性粘土的地層，聚合醇可以降低酸液中水的濃度，減輕水敏作用[4]。

（4）在主體酸前設計堿劑段塞，利用堿劑解除鉆井液等對油層的污染；與地層粘土礦物、以前酸化產生的硅膠等發生反應，產生表面活性劑。

（5）針對部分高泥質水井酸化有效期較短的問題，開展連續的防膨措施，定期加入防膨劑或粘土穩定劑，抑制注水帶來的粘土運移和膨脹問題，實現中低滲地層長期地、有效地注水。

4 結論

酸化是一個系統的過程，從配液、試壓到施工，每個環節都需要在安全的前提下保證質量。首先，接好地面施工管線，高壓管匯清水試壓至設計壓力，不刺不漏為合格；施工車輛及藥罐必須準備齊全，以保證施工的連續進行，藥罐要求徹底清洗干凈，保證無油、泥等雜質；施工用液必須用清水配制；施工過程嚴格按操作規程，防止環境污染和人員傷害等事故的發生。施工過程嚴格按照酸化工藝設計要求進行。

酸化措施對于南部油田產量的穩產上產意義重大，我們只有不斷完善設計方案、施工工藝，才能使酸化效果得到更充分地發揮，有效恢復并提高孔隙和裂縫的流動能力，從而達到油氣井增產或注水井增注的目的。

參考文獻

[1]楊永華，胡丹，林立世.砂巖酸化非常規土酸酸液綜述[J].海洋石油，2006，9：61-65.

[2]付亞榮，張志友，徐定光.砂巖油田部分油水井酸化失效的原因及防治[J].大慶石油地質與開發，1998，12：36-38.

第4篇：油田化學應用技術范文

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12.注重加強非計算機專業大學生計算機應用能力的培養

13.計算機應用軟件開發技術的分類

14.對高校非計算機專業的計算機應用教學的思考

15.淺談《大學計算機應用基礎》教學方法

16.我國計算機應用發展的回顧與展望

17.計算機應用技術對企業信息化的影響分析

18.鑄造行業計算機應用戰略

19.高校非計算機專業學生計算機應用能力培養方案

20.計算機應用創新型人才培養的實踐教學改革研究

21.淺談高職院校《計算機應用基礎》課程教學改革

22.企業計算機應用系統可靠性測試技術研究

23.基于微課的翻轉課堂教學模式實踐研究——以《計算機應用基礎》課程為例

24.我國高校計算機應用教學存在的主要問題及對策

25.“微課”在高職《計算機應用基礎》課程中的應用

26.計算機技術在通信中的應用研究

27.改革教學方法和學習方法,提高學生計算機應用能力

28.淺談計算機應用的發展現狀和發展趨勢

29.論計算機應用與社會需求

30.試談計算機應用實驗室信息化管理

31.西部地區農村教師計算機應用狀況的調查與分析

32.土木工程中的計算機應用

33.計算機應用與計算思維關系探究

34.以崗位需求為導向 構建高職計算機應用技術專業課程體系

35.計算機應用的發展現狀及未來趨勢探究

36.基于云技術開展大學生計算機應用大賽的研究

37.辦公自動化中的計算機技術應用

38.在企業信息化中的計算機應用技術分析

39.《計算機應用基礎》微課制作經驗談

40.淺談計算機應用的發展現狀和趨勢

41.德國“體育計算機應用”學科的發展與我國體育高等院校開設“體育計算機應用”系統課程的構想

42.試析計算機應用與軟件工程建設

43.微課在中職“計算機應用基礎”課程教學中的應用探討

44.淺析計算機應用技術的發展

45.論計算機應用技術對企業信息化的影響

46.高職“計算機應用基礎”課程教學的現狀與對策

47.淺談計算機應用技術對企業信息化的影響

48.浙江樹人大學:以學科競賽為突破點,促進學生計算機應用能力提升

49.基于網絡信息安全技術管理的計算機應用

50.大數據時代計算機應用基礎課程創新教學探討  

51.計算機應用基礎模塊化教學研究

52.高職院校計算機應用專業群建設

53.《計算機應用基礎》課教師TPACK水平測評量表開發與質量檢驗的實證研究

54.高職計算機應用基礎課程改革熱點問題分析

55.高職計算機應用技術專業課程體系探究

56.應用與需求相結合培養學生計算機應用能力

57.計算機應用技術在工程項目管理中的應用分析

58.我國計算機應用的發展現狀與趨勢預測 

59.計算機應用技術在企業信息化中的應用

60.基于提升醫學生計算機應用能力與信息素養的課程體系構建研究

61.計算機應用型人才培養模式研究

62.微課在高職《計算機應用基礎》教學中的應用分析

63.計算機應用軟件的開發流程與需求

64.計算機應用基礎考試系統的設計與實現方法探究

65.水利工程計算機應用現狀與思考

66.計算機應用現狀與發展趨勢

67.計算機在石油化學工業發展中的應用

68.論對學生計算機素質和計算機應用能力的培養

69.淺談計算機應用技術在工程項目管理中的應用

70.基于自主創新學習能力培養的計算機基礎課程教學改革與實踐——以“大學計算機應用基礎”精品課程為例

71.當前高職院校計算機應用技術專業教學改革創新探究

72.基于計算機應用的高校計算機教學分析

73.淺析計算機應用技術對企業信息化的影響

74.數學建模與計算機應用的融合

75.計算機應用軟件開發技術的分類

76.計算機應用軟件開發技術研究分析

77.利用思維導圖改進“計算機應用基礎”課堂教學

78.中等職業學校計算機應用基礎課程教學改革探索

79.計算機應用的現狀及發展趨勢探討

80.基于課程服務專業思想的計算機應用技能培養

81.現代電子技術與計算機應用的探討

82.基于DEA的中國計算機應用服務類企業管理績效研究

83.計算機應用型人才培養模式研究

84.計算機應用與軟件技術實訓基地建設的實證研究——以長三角地區高職院校為例

85.關于高職院校《計算機應用基礎》課程教學改革的建議 

86.淺論計算機應用技術對企業信息化的影響

87.高職新生計算機應用能力調查研究——以江蘇工程職業技術學院為例

88.計算機應用型人才的計算思維培養研究

89.計算機應用專業教學方法初探

90.基于DEA模型的計算機應用服務業上市公司效率的實證分析

91.體育信息化與計算機應用學科發展綜述

92.我國計算機應用的發展現狀與趨勢

93.淺析計算機應用的發展現狀和趨勢

94.探析工業自動化計算機應用產業發展趨勢

95.計算機應用基礎教學探討

96.現代工程建設項目管理中的計算機應用

97.在計算機應用教學中滲透德育教育

98.計算機應用的發展現狀和趨勢

第5篇：油田化學應用技術范文

【關鍵詞】聚合醇鉆井液 東濮地區 聚磺飽和鹽水鉆井液 聚合物鉆井液防卡

隨著中原油田勘探開發的進一步深入，東濮地區大斜度大位移井、深井及水敏性頁巖易塌地層的鉆井數量明顯增加，鉆井液技術所面臨的、防塌等問題日益突出。因此，針對東濮地區的地質特點，將聚合醇加入現場上使用的聚合物鉆井液和聚磺飽和鹽水鉆井液中，做到既能解決老區勘探大斜度大位移定向井、水敏性地層、深井等現場施工難題，又能節約鉆井成本。

1 地質概況和技術難題

東濮地區地層復雜，黃河南地區以粘土層、泥巖和疏松的砂巖為主，伊利石、蒙脫石含量高，成巖性差。文南地區鹽巖層系多、分布廣、厚度大、斷層多、地層傾角大，壓力層系多等。因此，在該地區鉆大斜度定向井、深井及水敏性易塌地層時存在的主要問題技術難題是：防卡、井壁穩定、井眼凈化和鉆井液熱穩定問題。

2 室內實驗及配方

2.1 室內實驗

2.1.1？頁巖回收率實驗

通過劉28井S3段地層易塌巖屑（R1）和濮85-15井S1井段的易塌頁巖鉆屑（R2）進行（120℃、16h）熱滾動回收率試驗，能夠說明加入2%聚合醇的鉆井液對頁巖的水化抑制性明顯增強。其結果如表1所示。

2.1.2？性試驗

利用儀對聚合醇的性進行評價，結果表明，清水、清水+3%聚合醇、聚合醇的系數分別為 0.354、0.163和0.055。由此可知，3%聚合醇水溶液的系數降低幅度50%以上，聚合醇能大幅度降低摩阻系數。這說明聚合醇的濁點特性對鉆井液的減阻起著重要的作用。

3.1.1？轉化

轉化前調整好井漿性能，按井漿體積一次性加入2%聚合醇。聚合醇為液體，直接泵入藥品罐中或通過加料漏斗，按循環周均勻加入。泥漿轉化前后性能變化不大，降摩阻效果明顯。泥漿體系轉化工作簡單、施工勞動量不大，轉化前不必對原泥漿體系作特殊調整，不影響現場鉆井施工進程。

3.1.2？維護

補充新漿時，原則上按新漿體積的2%補充聚合醇，保證聚合醇含量2%以上；實際操作中，根據鉆井過程中鉆具摩阻情況及鉆井工程需要補加聚合醇。造斜井段，聚合醇適量補加，在鉆進增斜和穩斜段，井漿中聚合醇含量逐步增加，穩斜段聚合醇的量控制在3%左右。應注意的是，在加重過程中調整井漿流變性時應逐步加入適量稀釋劑，避免井漿稀釋過度，粘切過低。

3.2 主要應用實例

3.2.1？文266-9井應用

文266-9井位于文留構造南部文266塊，是一口大斜度定向井，設計垂深2500m，實際斜深3188m，最大井斜73.9°/2768m，最大水平位移1178m，是難度最大的一口定向井。該井采用聚合醇聚磺混油鉆井液體系，嚴格執行泥漿技術措施，配合工程措施，及時解決出現的問題，圓滿完成了該井的施工任務。

橋66-23井是一口雙靶高難度定向井，設計垂深為3550m，完鉆井深為4000m，最大井斜51°/3525m，井底位移1100m，全井共使用聚合醇5000kg。

該井三開后在聚合物鉆井液體系基礎上，定向時（井深2311m井斜23°）混入原油20m3，加入低軟點瀝青粉2t，3329m增斜到50°，上提下放摩阻較大，加入聚合醇5000kg，使其在鉆井液中的含量達2%以上。定向鉆進施工中，摩阻減小，沒有阻卡現象。鉆井液液面光滑油亮，流動性好，泥餅薄而致密堅韌，鉆具附加拉力由280kN下降至130-150kN，具有明顯的減阻作用鉆井施工、完井下套管順利，完井電測一次成功。水敏性頁巖段地層穩定，平均井徑擴大率為8.92%。

3.3 現場應用技術指標對比

在文266-9井、文79-186井和橋66-23井等5口井進行了聚合醇鉆井液的應用，并取得了一定的成功。5口井完井電測一次成功率達80%，平均井徑擴大率僅為10.52%，現場應用技術指標見表4。

4 認識和結論

（1）該體系具有很強的抑制性，性好，摩阻低，既能有效地解決黃河南地區鉆井中出現的井塌、掉塊、井徑擴大等現象，又能減少了大斜度長位移定向井鉆井粘附卡鉆事故的發生。

（2）聚合醇鉆井液配伍性好。原漿后加入聚合醇后，聚合醇與原漿中的處理劑配伍性好，對鉆井液的性能基本沒有影響。

（3）該體系的熱穩定性強。維護處理簡單方便，其良好的流變性滿足了凈化井眼的要求，減小或避免了井下復雜事故的發生，滿足了鉆井施工需要。

參考文獻

[1] 徐同臺，趙忠舉，主編.21世紀初國外鉆井液完井液技術[M].石油工業出版社，2004年出版P267-272

第6篇：油田化學應用技術范文

【關鍵詞】水平井 技術應用 問題措施

油氣田的開發過程中，水平井的鉆井技術能夠數倍提高油氣的產量，效果突出。因此，在油田開采建設中，水平井鉆井技術得以迅猛發展，施工技術水平也日漸成熟和完善，在很大程度上已成為油田高效勘探開發的關鍵技術之一。在薄油氣田和淺層油田的開發建設上，水平井鉆井技術可以大大提高油井產量，提高油田的采收優率，取得了良好的經濟效益。由于水平井鉆井的技術含量較高，開采施工過程難度較大。在實際應用過程中也存在諸多問題，分析如下。

1 水平井鉆井技術存在的問題分析

（1）水平井鉆井專業技術人員隊伍水平還需提高。目前，水平井的鉆井專業技術人員水平仍然不太高，許多單位缺乏專業的技術人員和施工隊伍。一方面是施工隊伍和水平井的現場服務人員不固定，存在流動性，造成了施工不熟練，對于水平井的技能掌握不夠，影響了水平井施工的正常速度和水平，還帶來一定程度的隱患。另一方面是某些油井的技術設備存在老化、陳舊等情況，導致性能差。設備的問題直接影響到水平井鉆井專業技術人員技術的提升空間。

（2）水平井工藝技術還需要提高。水平井工藝技術缺乏配套性，設備的不配套和設備性能的不穩定與性能低導致水平井工藝技術低下。設備不配套造成設備修理的時間周期長，同時施工周期也變長，還會存在安全隱患。特別是在水平井鉆井的優化設計和井眼軌道的控制上工藝技術不高，缺乏專業的技術人員和施工隊伍。此外，油田企業在水平井低部的鉆具組合受力分析方面，在水平井安全鉆井方面，在如何提高水平井的鉆井速度方面，在水平井的采油作業和增產方法等方面的研究都還不夠深入，不能夠適應油田的大規模應用水平井的發展要求，以致于對水平井的應用效果和經濟效益的提高產生不好的影響。

（3）此外，水平井鉆井技術發展還存在一些其它問題，比如工程和地質的結合存在些許問題；水平井的完井方法比較單一，后期改造存在困難；提高水平井鉆井速度的方法不多等等。

2 水平井鉆井技術提高措施

2.1 做好水平井的剖面設計，優化井眼軌跡

水平井施工的主要因素之一是井身剖面設計是否科學。一般來講，水平井的剖面有3種。一種是造斜率30°/30m的短半徑（短半徑剖面中產生的扭矩是最低的，同時摩阻最大，加劇鉆桿和套管的磨損）。經過對上述三種剖面的分析，水平井的剖面一般介于中長半徑之間，采用常規的彎殼動力鉆具就能夠實現，扭矩和摩阻比較小，井下安全的風險系數不大。對于水平井剖面的設計要注意，一是工程上要容易實現，一般可采用常規螺桿與無線隨鉆跟蹤進行實施，這樣避免井下產生鍵槽，也不至于磨損套管，同時軌跡的控制難度系數小；二是水平井的剖面設計要按懸鏈線設計，以實現拉力小、扭矩小、摩阻小的目標，有利于水平井的安全施工。

2.2 注意減小水平井的摩阻和扭矩

水平井大井斜井段較長，鉆進時鉆具的姿態多以躺在井眼的下井壁上為主，導致鉆具有非常大的“重力效應”。所以會出現鉆具在上提下放乃至于旋轉時表現出較大的阻力和扭矩。針對這個問題，要充分考慮影響阻力和扭矩的因素。在水平井的實際施工過程中，要采取選擇最優的井身剖面、攜帶與性能和增強鉆井液的懸浮等等幾個方面的措施來減小阻力與扭矩。還要考慮水平井的井眼彎曲、鉆柱結構和鉆進參數等等。

2.3 做好井眼的凈化工作

在水平井易形成巖屑床，特別是45°至60o的井段，所以要凈化井眼以實現鉆井作業的順利完成。具體來講要增大排量，保持環空適當的流速分布，起鉆前要充分循環鉆井液（鉆井液有較好的流變性能，可有效地懸浮和攜帶巖屑），還要搞好短程起下鉆和分段接力循環。在井眼的凈化工作中一定要重視鉆井液的性能，以實現水平井的效益提高。

2.4 做好穩定井壁工作

水平井鉆井過程中大井斜井段比較長，地層的層面暴露較大，導致井眼出現不穩定的現象，因此，在鉆進施工過程中，為了達到平衡地層的需要，一定要根據地層的特性來確定合適的比重，防止井壁垮塌，處理好鉆井液，抑制地層和鉆井液之間的化學作用。

2.5 加強鉆柱的強度設計

水平井中對鉆柱強度的要求十分嚴格，因此，鉆柱的設計要滿足強度要求，還要滿足井眼軌跡對鉆柱的要求，減少井下接頭數量。對于井斜大于45度的井，要并考慮簡單實用的原則，盡量減少井下接頭的數量，井斜超過45°的油井，要使用無磁承壓鉆桿來代替無磁鉆鋌，要注意倒裝鉆具，降低摩阻扭矩，確保鉆具向前推進和鉆進作業順利開展。對于水平段較長時要考慮選擇使用高扭矩接頭并加入減摩工具以預防或減少鉆具事故的發生。

2.6 搞好隨鉆測量

隨鉆測量技術是水平井施工的重要組成部分之一，在水平的施工中，要選擇性能可靠的MWD（MWD即：隨鉆測量Measure While Drilling）或LWD（LWD即：隨鉆錄井Logging While Drilling）測量系統，要完善測量工藝，以提高測量的準確度，縮短到鉆頭的測量距離，要使用短無磁鉆鋌或者鉆桿、較短的動力鉆具或使用近鉆頭測量系統來提高軌跡的控制精度。

2.7 做好水平井套管的順利下入

水平井下套管必須考慮三個主要條件：設備能下入的最大重量，下入重量的摩阻損失和下入重量的機械損失。機械損失是指由井下巖屑、坍塌、臺階、壓差、卡鉆、扶正器嵌入地層等引起的重力損失，也能減少套管的下入量，因而，在位移較大的水平井下套管中應多方考慮減小下套管的阻力的措施。另外，可考慮使用頂部驅動系統實現循環鉆井液、上下活動套管、旋轉套管及下壓套管以及漂浮下套管技術等操作，以利于套管的順利下入。

3 結束語

綜上所述，水平井的鉆井技術水平含量較高，能夠數倍提高油氣的產量，效果突出。但同時也存在施工難度大的特點，只有認識和掌握水平井的特殊性才能夠實現鉆井效益的最大化。本文從井眼凈化、穩定井壁、強化鉆柱強度等七個方面來談如何提高水平井的鉆井水平，希望可以實現水平井的安全快速鉆井。

參考文獻

第7篇：油田化學應用技術范文

【關鍵詞】SYL2500型壓裂車 壓裂車車架 載荷受力 疲勞壽命影響因素 延緩措施

1 SYL2500型壓裂車簡介

石油的壓裂技術是油氣生產中不可或缺的一種增產技術，幾乎80%的油井需要壓裂技術才能收到較好的開發效果。在壓裂施工中需要許多的機械設備也有許多的大型機械設備最主要的設備是壓裂車，這種車體積龐大，如本文介紹的SYL2500型壓裂車（最大輸出水功率為2 500 hp）重量可達50t以上。在壓裂施工中使用最頻繁使用強度最高，而且壓裂車的工作環境惡劣，經常在很顛簸的地面上行駛，直接導致車架在振動和沖擊載荷下發生疲勞開裂和損傷等情況。除此之外在壓裂車正常工作時本身也會產生較大激振，在工作的循環載荷的壓力下再一次對車架造成疲勞損傷。因此必須找到使得壓裂車車架疲勞降低的原因，才能避免疲勞過度延長使用壽命。

2 SYL2500型壓裂車車架的使用情況。

要介紹SYL2500型壓裂車車架的使用情況就要先介紹SYL2500型壓裂車的一些基本情況才能進一步介紹SYL2500型壓裂車車架的使用情況，綜合上述，以及我國石油的開發使用壓裂技術的情況，總結出一下幾點建議。

（1）SYL2500型壓裂車的介紹。這種車是由江漢油田四機廠召開承擔的國家“863”項目“2500HP大型數控成套壓裂裝備研制”而生產的大型高端的機械產品，主要用于石油開發井、深井、中深井、淺井的各種壓裂施工作業，能適應在各種工況下泵送高壓液體施工、水力噴砂等作業。但是隨著我國石油開關壓力和難度的增大，對油井開發的進度也在緊張中進行，隨著世界能源危機加劇，我國一些常規或非常規的油井開發技術正在日益增加，對大功率油田壓裂設備的需求越來越大。因此在2009年世界上最大功率的SYL2500型壓裂車誕生了，它的單機輸出功率2500HP，在高壓工作環境下可達到了140MPa，其優點更適用于油氣田超深井、深井、中深井的各種壓裂和增產措施。SYL2500型壓裂車截至目前，已在四川、新疆、遼河、大慶等不同地形，不同地質下廣泛應用，作業效果顯著達到增產目的。

（2）SYL2500型壓裂車的疲勞類型。SYL2500型壓裂車的疲勞一般分為三種機械疲勞、熱疲勞、腐蝕疲勞。機械疲勞是指SYL2500型壓裂車的部件或者機械結構在交互動力時，在這種力的作用下發生的機械平疲勞。熱疲勞是由于溫度的轉換或變化而引起的應變從而一起疲勞。腐蝕疲勞就是在開發石油的那種腐蝕、惡劣環境下的疲勞狀態。SYL2500型壓裂車在工作環境下受到的熱疲勞不多，大多數是機械疲勞和腐蝕疲勞，因為在開發石油的現場是一種極其惡劣的工作環境地面的不平性很高，腐蝕的化學試劑使用又很頻繁，因此對SYL2500型壓裂車車架的影響最多也最嚴重。

3 引起SYL2500型壓裂車車架疲勞的因素

分析了SYL2500型壓裂車車架疲勞的幾個類型，就容易找到引起疲勞的因素有哪些了，從而就容易找到延緩疲勞壽命的措施。在石油開發的工作環境下引起車架疲勞的因素有很對，總結有一下幾點：

（1）SYL2500型壓裂車由于其自身的質量和重量在行駛過程中，車架要承受壓裂車自身的重量的交變疲勞負荷，除此之外還有壓裂車在不平路面行駛時產生的沖擊和振動載荷，這些都是機械因素引起的疲勞在操作量日益加劇的當今這種機械因素越來越嚴重了。

（2）開發石油的工作環境就是一個十分惡劣的環境一方面受到天氣的影響另一方面在施工中會使用很多的化學試劑難免對SYL2500型壓裂車車架造成一定的影響，這是腐蝕因素引起的疲勞。

4 SYL2500型壓裂車車架疲勞壽命的延緩措施

SYL2500型壓裂車的延緩措施現在還沒有達到健全和完善，因為在石油SYL2500型壓裂車使用的環境有限，總結延緩措施有一下幾點：

延緩或者減輕車架疲勞的方法就是減小車架的應力集中的情況，實質是消除SYL2500型壓裂車車架的裂紋。在車架的生產中由于磨損或碰撞產生的裂紋是難以避免的，所以應該在設計時，設計出更加減小應力集中的車架結構來，把由于自身重量和外在負荷的應力降到最小。這要求找到車架的“應力集中點”，從而降到應力集中，提高疲勞強度。

在設計車架時還應該注意到車架的材料因素，應該使用抗震、抗壓、抗腐蝕的材料分子來從細節上延緩疲勞壽命。

就要注意在SYL2500型壓裂車車架的工作環境盡量遠離一些化學試劑，在行駛時也應盡量避免路面不平。

5 結語

疲勞強度及壽命是評價所有車架可靠性的重要因素之一，本文通過對車架結構的分析，探討了對石油壓裂車車架的疲勞壽命的研究充分全面的分析了壓裂車車架的使用情況和疲勞的因素所在，以及延長疲勞壽命的一些方法和建議，從而警告油田工人在操作壓裂車車架時容易發生的一些人身事故或安全事故很可能是由于車架的原因，車架使用不當導致操作人員受到威脅。還有要對SYL2500型壓裂車進行維護和愛護，這種大型的車輛成本高維修不方便，盡量做到延長它的使用時間提高其使用效率，這樣才能節省資金提高經濟效益。但是目前的車架延緩疲勞壽命的方法和建議還沒有完善，需要石油工作者繼續在這個研究課題上進行有價值的研究，為SYL2500型壓裂車的使用壽命提供有效的延長措施。

參考文獻

[1] 高云凱，姜欣，張榮榮.電動改裝轎車車身結構優化設計分析[J].汽車工程，2005（01）

[2] 胡玉梅，陶麗芳，鄧兆祥，等.車身臺架疲勞強度試驗方案研究[J].汽車工程，2006（03）

第8篇：油田化學應用技術范文

關鍵詞：玻璃鋼管道

TECHNICALPROPERTIESAND

APPLICATIONSTATUSOFFW-FRPPIPESINCHINA

Abstract：InthispaperthetechnicalpropertiersofFW-FRPpipesaredescribedandtheapplicationsofFRPpipesinChinaaresummerized.

Keywords:FW-FRPpipespropertiesapplication

1前言

國際上，纖維纏繞技術始于本世紀40年代，1946年在美國申請專利。50年代初期，開始制作玻璃鋼管道，距今已有40余年的。，國際上玻璃鋼管道很快，年產量日趨增加，以美國為例，年玻璃鋼管道使用量10000km，且每年以5%～10％的速度遞增。

我國纖維纏繞工藝始于1958年，當時主要是為“兩彈一機”國防建設服務的。最早應用于民用的玻璃鋼管道以手糊及布帶卷繞為主，這樣生產的管道防滲性能差，質量不穩定，雖經多次試驗，也未能在大范圍內推廣使用。80年代末，我國首次引進玻璃鋼管道纏繞設備，從此，我國玻璃鋼管道工業真正開始了大發展。截至1997年，玻璃鋼管道纖維纏繞生產線已有133條。其中43條為引進生產線〔1〕，國際上一些著名公司也相繼在成立合資或獨資公司，國內部分廠家生產的玻璃鋼管道質量已經可以和國際上的產品相媲美，產品已多次出口。玻璃鋼管道工業在中國正處于大的發展期。

盡管如此，與我國巨大的管道市場相比．玻璃鋼管道所占份額仍很低，其原因關鍵在于尚有許多用戶對纏繞玻璃鋼管道的優良性能還不十分了解，對玻璃鋼管道在我國的應用現狀還缺乏足夠的認識，對選用玻璃鋼管道仍抱遲疑、觀望的態度。為此，本文對纏繞玻璃鋼管道的性能進行詳細分析，對其在我國的應用現狀進行，以期進一步推動我國玻璃鋼管道工業向前發展。

2特點

2.1耐腐蝕性能好

纖維纏繞玻璃鋼管道結構上分內襯層、結構層及外保護層三部分。其中，內襯層樹脂含量高，一般在70％以上，其內表面富樹脂層樹脂含量高達95％左右。通過對內襯所用樹脂的選擇，可使玻璃鋼管道在輸送液體時具有不同的耐腐蝕性能，從而滿足不同的工作需要；對需外防腐的場合，只需對外保護層樹脂進行認真選擇，便也可達到不同外防腐的使用目的。

根據不同的腐蝕環境，可選用不同的防腐樹脂，主要包括：間苯型不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂、雙酚A樹脂、環氧樹脂及呋喃樹脂等，根據具體情況分別選用：對酸性環境，選用雙酚A樹脂、呋喃樹脂等；對堿性環境，選用乙烯基樹脂、環氧樹脂或呋喃樹脂等；對溶劑型使用環境，選用呋喃等樹脂；當酸、鹽、溶劑等腐蝕不是十分嚴重時，則可選用價格較為低廉的間苯型樹脂〔2〕。通過對內襯層不同樹脂的選擇，便可使玻璃鋼管道廣泛用于酸、堿、鹽、溶劑等工作環境中，表現出良好的耐腐蝕性能。

2．2水力學性能優良

纏繞玻璃鋼管道內表面光滑，內壁絕對粗糙度僅為0.01mm，遠小于鋼管及鑄鐵管的內壁粗糙度見表1〔3〕，屬水力學光滑管。

表1不同管材內壁絕對粗糙度

管道類型新鋼管半新鋼管舊鋼管鑄鐵管玻璃鋼管

粗糙度/mm0.1～0.20.2～0.30.5～0.80.6～1.00.01

根據Hazen-Williams公式：

Hf=〔42．7Q/（C×D2.63〕1.852(1)

對纏繞玻璃鋼管道和新碳素鋼管道進行比較：管內液體流量相同時，纏繞玻璃鋼管道輸送介質時所引起的壓頭損失僅為同管徑新碳素鋼管的0.856倍〔4〕。

另根據范寧公式

（2）

對纏繞玻璃鋼管道和鑄鐵管進行計算比較：當管內流體流速為1．0～2．0m/s時，管徑DN300～600mm的纏繞玻璃鋼管道輸送流體時引起的壓頭損失約為同口徑鑄鐵管的2/3～1／2〔5〕。

計算結果說明：纖維纏繞玻璃鋼管道的水力學性能優于鋼管或鑄鐵管。

2.3重量輕，安裝、運輸方便

玻璃鋼管道比重約為1.6左右，僅是鋼管或鑄鐵管的1/4～1/5，實際應用表明，在承受同樣內壓的前提下，同口徑、同長度的玻璃鋼管道，其重量約為鋼管的30％左右。正因如此，玻璃鋼管道在運輸時可套裝運輸，節省油耗及其它費用；安裝時，對中小口徑的玻璃鋼管道一般不需用重型機械，有的甚至可通過人工搬運，提高了安裝速度。

2．4比強度高、力學性能合理

纏繞玻璃鋼管道軸向拉伸強度為160～320MPa，接近于鋼管，比強度更高，在結構設計時，管材自重可大幅度減輕，安裝十分容易。對比情況見表2。

表2玻璃鋼管道與鋼管強度及比強度

材料比重拉伸強度

/MPa

比強度

/MPa

高級合金鋼81280160

A3鋼7.8540050

鑄鐵7.424032

纏繞玻璃鋼1.6160～320100～200

2．5導熱系數低、熱應力小

玻璃鋼管道與鋼管熱性能數據對比見表3。

表3玻璃鋼管道與鋼管熱性能參數對比

性能參數玻璃鋼管道鋼管

導熱系數/W*(cm*℃)-10.2762.8

熱膨脹系數/k-11.12×10-51.23×10-5

軸向熱應變之比1.671

軸向熱應力之比111

表中，熱應變及熱應力之比均為假設玻璃鋼管道與鋼管管長相同、管道兩端介質溫差相同情況下所推得的結果。從表中數據可以看出，玻璃鋼管道的導熱系數低，僅為鋼管的0．4％，因而具有較好的保溫性能，輸送介質時可以降低熱能損耗；另外，從表3還可以看出，當玻璃鋼管道與鋼管兩端有相同的熱溫差時，線脹系數略大于鋼管的玻璃鋼管道將產生較大的熱應變，但由于玻璃鋼管道的軸向拉伸模量約11.2GPa，鋼管的模量為210GPa，所以，溫差在玻璃鋼管道上產生的熱應力僅約為鋼管的1/11。也就是說，在實際使用中，鋼管需增加膨脹接頭以消除管線上的熱應力集中，玻璃鋼管一般卻可以不予考慮〔4〕。玻璃鋼管道的熱線脹系數使得它具有良好的抗熱耐寒特性，可在地表、地下、架空、海底、沙漠、冰凍、潮濕等各種惡劣環境中使用。

2．6接頭少、連接方式多樣靈活

纏繞玻璃鋼管道單管長度6～12m，甚至更長，在長距離管線安裝時，所需接頭少，既能使流動水阻降低，也減少了施工費用，同時，管線因接頭多而發生滲漏的可能性也較鋼管大為降低。另外，纏繞玻璃鋼管道的接頭方式有多種，主要包括：承插膠接、平端對接、（活套）法蘭連接、（帶鎖緊裝置）O形圈連接、螺紋連接等，可根據具體施工條件，靈活選擇接頭方式，從而提高了工程的可靠性。

2.7電絕緣性能好

鋼管、鑄鐵管均為電的良導體。玻璃鋼管道卻是絕緣體，擊穿電壓：12～16kV/mm，體積電阻率：～1014Ω．cm，表面電阻率：～1011Ω，絕緣性能優良，可安全地應用于輸電、電信線路密集區和多雷區。

2．8不生銹

鋼管、鑄鐵管在儲存、使用過程中，會因化學、電化學的作用產生局部電池反應，表面極易生銹，對輸送介質往往會產生污染，因而，常需對其表面進行特殊防銹、除銹處理；纖維纏繞玻璃鋼管道由于是由非金屬材料制成，電極電位高，表面不會發生氧化銹蝕，無需處理，不會污染水質。

2．9防污抗蛀

玻璃鋼管內壁潔凈光滑，難以被海水或污水中的甲貝、菌類等微生物玷污蛀附。而鋼管、鑄鐵管或鋼筋混凝土管內表面卻很容易被甲貝、牡蠣等附蛀寄生，且極難清除，增大粗糙率，使有效管徑縮小，同時增大流動阻力，減少過水斷面積。

2．10可設計性強

根據具體使用情況，可對管道的具體性能及形狀進行設計：①可對纏繞時的纏繞角進行設計，以使管道具有不同的縱／環向強度分配；②可對管道壁厚進行設計，以使管道可以承受不同的內外壓；③可對材料進行設計，以達到不同的耐腐蝕目的、阻燃目的、介電目的等；④可對接頭方式進行設計，適用不同的安裝條件，以提高工程安裝速度；⑤可對產品形狀進行設計，以滿足具體的形狀需要。

3應用

3．1油田

(1)高壓管道

油田所用的高壓管道主要包括注水管和油井管等，管徑較小，大多在DN50～200mm范圍內，壓力高，一般介于5～30MPa之間，對玻璃鋼而言，條件較為苛刻，國產的玻纖制品性能上很難滿足要求，生產此類管道所需玻纖需從國外進口。，僅有中外合資哈爾濱史密斯玻璃鋼制品有限公司在國內生產此類管道，并自1994年起于油田，己先后為大慶油田、吉林油田、勝利油田、長慶油田、遼河油田等提供了幾十公里的高壓玻璃鋼管道。

(2)中、低壓玻璃鋼管道

油田生產過程中使用的大量管道中，80％的管道是用來輸送高含水油、油氣混輸及油田采出水。由于油田污水介質條件苛刻，如勝利油田采出的污水，其礦化度可達5．7×104mg/L，含氯量可達3×104mg/L且還有溶解氧、CO2、硫化物等腐蝕性物質和硫酸鹽還原菌，因而，對金屬管道的腐蝕相當嚴重。選用鋼質管道最快在投產后3個月就開始穿孔〔6〕，一年報廢是常有的事。所以，1983年勝利油田開始嘗試使用具有良好耐腐蝕性能的玻璃鋼管道作為鋼管替代品，80年代未、90年代初，纖維纏繞玻璃鋼管道在我國大批量生產，很快便受到了油田的普遍歡迎，國內幾個大的油田，如勝利油田、遼河油田、中原油田、大慶油田、克拉瑪依油田、江漢油田等均大量采用了中低壓纏繞玻璃鋼管道，青海的孕斯油田、江蘇的江都油田、河北的華北油田，青海的格爾木油田等也不同程度地使用了中低壓纏繞玻璃鋼管道。青海的孕斯油田僅在1990年就使用了20km，勝利油田在1991～1992年期間，僅地面應用工程中就使用了近30km〔7〕，從而，在過去的幾年里，油田成了玻璃鋼管道的一個非常重要的應用市場。油田目前使用的中低壓玻璃鋼管道已近千公里，其選用的管徑大多介于DN50～700mm之間，輸送的介質溫度最高達78℃左右，壓力一般為0．1～1．6MPa。

為了確保纏繞玻璃鋼管道能更好地為油田服務，油田系統會同玻璃鋼廠家及有關設計、科研院所，每兩年舉行一次“玻璃鋼管道在油田應用技術推廣會”，石油天然氣總公司從油田實際出發，參照美國石油協會的玻璃鋼管道標準APISpec15LR“SpecificationforLowPressureFiberglassLinePipe”編制“低壓玻璃纖維管線管”技術規范，以進一步規范和推動纏繞玻璃鋼管道在我國油田的應用。

3．2化工

在我國，玻璃鋼管道于60年代率先在化工領域應用，但當時的玻璃鋼管道主要以布帶纏繞和手糊成型為主，防滲性能差，所以，在化工領域并未被大量推廣使用，1988年，哈爾濱玻璃鋼所等單位為青海格爾木鹽湖成功地加工制作了DN800mm輸送鹽鹵的玻璃鋼管道，為玻璃鋼管道在化工領域的大范圍應用起了開路先鋒及示范作用。自進入90年代以來，玻璃鋼管道在化工領域應用面越來越廣，雖然在少量場合玻璃鋼管道使用時也曾出現過，但總的狀況良好。迄今，已得到了化工領域的普遍認可，國內眾多化工或工程均大量選用了玻璃鋼管道，如：中國五環化工公司、岳陽化工總廠、上海石化滌綸廠、錦化化工集團、蘇州化工集團、湖北化工廠、青島山青化工有限公司、青海格爾木鉀肥廠等單位及湖北黃麥嶺磷肥工程、大峪口礦肥工程、重慶鈦白粉工程、銅陵金隆工程等大的工程。化工領域選用玻璃鋼管道呈上升趨勢。根據預測，至2000年，化工領域約需用3萬t/a玻璃鋼，其中，很大一部分為管道，到2010年，用于化工防腐領域的玻璃鋼將以每年百分之十幾的速度遞增，增長速度高于其它領域，應用前景廣闊。

目前，我國應用于化工領域的玻璃鋼管道大多用作工藝管線及長距離輸送管線。化工領域使用的玻璃鋼管管徑一般較小，大多在DN800mm以下，壓力從常壓至4.0MPa不等，溫度：-40～l00℃。由于化工廠家眾多，所以，涉及的介質條件包括了酸、堿、鹽、溶劑、酸堿交替等各個方面。

3．3給排水

1985年，在深圳與香港之間鋪設輸水管線，其中香港一側用的是從英國購進的玻璃鋼管，直徑分別為DN2200mm、DN1700mm，總長50km，這是我國在給排水領域首次使用玻璃鋼管道，近幾年來，由于食品級樹脂在我國已批量生產，且質量穩定，解決了玻璃鋼管道用于供水時的衛生要求，再加上玻璃鋼加砂管道的出現，降低了管道制作成本，所以，玻璃鋼管道用于給排水領域呈上升趨勢，市場競爭激烈。據報導：1994年，長9km的大慶西水源至宏偉化工區所用DN800mm輸水管線、1995年，長5km的自貢供水工程及北京市政工程約70km的DN900mm、DN700mm、DN600mm管線、1996年，吉林永吉長17kmDN300mm、DN400mm、DN600mm供水管線、尚志長14kmDN500mm、吉林農安長5.1kmDN500mm的供水管線，盤錦乙烯公司長30km加工用水管道，以及其它如杭州市區DN600mm主輸水管線等均為玻璃鋼制造。另外，湖北崇陽長約10kmDN700mm的飲用水輸水管線正在安裝中，江蘇太倉市區長約15kmDN1200mm的玻璃鋼排水管線也正在規劃與建設中。

用于給水領域的玻璃鋼管道大多為中、小口徑，用于排水領域的大多為大、中口徑，給排水時壓力一般均很低，所以，耐腐蝕性能好、重量輕、安裝方便、水力性能優異、但一般不能承受高壓力的（加砂）玻璃鋼管道尤其適用于此領域。隨著我國的，市政建設的發展，玻璃鋼管道在此領域的應用將會越來越多。

3．4電站

玻璃鋼管道應用于電站始于80年代中、末期，當時，羊八井地熱電站選用了日本生產的玻璃鋼管道用于循環地熱水；海口發電廠選用了長24m、DN1600mm的玻璃鋼管道循環發電機冷卻用水。之后，1990年、1992年，羊八井地熱電站在二、三期擴建中再次選用了近500萬元的玻璃鋼管道，管徑從DN500至DN900mm不等，這些管道使用至今，狀況良好。1996年，秦山核電站在二期建設中，選用了DN1800mm、DN2800mm玻璃鋼管道，合同總價約1000萬元；1997年，深圳西水電廠選用了近200萬元DN100～1200mm計七種規格的玻璃鋼管道，另外,湛江市發電廠、寶雞第二電廠等單位也選用了玻璃鋼管道。

電站（廠）選用玻璃鋼管道一般用作循環水管、化水管、補給水管、雨水管及海水脫硫管，它的使用目前正處于方興未艾階段，但由于在我國現階段，電站(廠）建設數量有限，再加上玻璃鋼管道的諸多優點尚未被電力行業所認識和接受，所以，在玻璃鋼管道的整個應用中，此部分市場尚未占據很大份額，但有很大市場潛力可挖。

3．5抽拔腐蝕性氣體煙囪

玻璃鋼管道由于是整體成型，所以，在用作煙囪抽拔腐蝕性氣體時可承受抽撥所產生的負壓，不會產生分層；另外，玻璃鋼管道重量輕，吊裝方便，且通過設計可抵抗不同的風壓與震載，抗老化性能也十分優異，所以，玻璃鋼管道是一種較為理想的煙囪用管材。1991年，甘肅404鈦白粉工程使用的47m高、DN2800mm、DN3200mm煙囪;1994年，黃麥嶺磷銨工程使用的100m高DN2200mm煙囪；1995年，河北深州磷銨廠以及秦山核電站即將使用的DN3000mm煙囪均為玻璃鋼管道制成。玻璃鋼管道用作煙囪、用于抽拔腐蝕性氣體是一個具有很大潛力的市場之一。

3.6其它

玻璃鋼管道在我國除用于上述五大應用領域外，在造紙、制革、食品、通風等領域也有不同程度的使用，使用的范圍正變得越來越廣。但所有這些領域選用玻璃鋼管道的數量尚十分有限，因而，玻璃鋼管道在這些領域的應用仍有待進一步開拓。

1陳搏.發展中的我國玻璃鋼工業.玻璃鋼/復合材料,1997，（6）：15～19

2雷文.耐腐蝕阻燃玻璃鋼壓力管.工程塑料應用,1995，(2）：28～30

3上海師范學院等編.化工基礎（上）．北京：高等出版社，1987

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11博國棟.我國玻璃鋼工業發展回顧和問題探討.玻璃鋼/復合材料,1992，（4）：26～32

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第9篇：油田化學應用技術范文

“油氣增產技術與應用”是重慶科技學院石油與天然氣工程領域專業學位碩士研究生培養方案中的一門專業學位課，針對國內外目前低滲油氣藏、非常規油氣藏，通過全面掌握國內外油氣增產技術領域的新技術與新工藝及其成功案例，使學生對目前我國石油工業面臨的油氣增產技術領域的挑戰有深刻的認識，準確把握油氣增產技術領域的最新研究方向，幫助學生樹立強烈的科研意識和創新思想，為尋找專業研究方向、確立課題切入點提供指導。本文首先分析了該課程及教學過程中存在的問題，然后從教學組織方式、教學資源、教學環境、師資隊伍建設、課程考核方式等方面的改革展開探討。

一、目前存在的問題

1.發展歷程及改革目標。“油氣增產技術與應用”在重慶科技學院一直為本科生的重要課程內容（課程名稱為采油工程II），由教學團隊進行集體協同教學。2014年，學校招收碩士研究生以后，結合重慶科技學院研究生培養的目標和特色，將本門課程作為專業學位課開設。通過課程改革，進一步探索完善學校工程碩士研究生“2461”人才培養模式，加強與校內外專家的合作與交流，不斷提高教學團隊的工程實踐能力；把油氣增產技術領域的最新發展成果引入教學實踐，強化實踐教學；組建學生學習團隊，改進教學方法和教學體系，著力培養學生的科研意識、團隊意識，積極思考，樂于實踐；加強教材或者電子讀物的建設，跟蹤技術前沿，適時更新教材內容。

2.目前存在的主要問題。（1）缺乏專業教材。專業學位碩士是我國研究生教育的一種形式，是從2009年開始，由教育部提出的實行全日制培養的碩士類型[1，2]。目前工程應用型碩士（專業學位碩士）研究生仍處于起步和探索階段，特別是石油與天然氣類專業缺乏相關專業教材，可借鑒的系統專著也較少。傳統教材注重基本原理和方法，主要針對學術型碩士的培養，而缺少應用方面的教學內容。即便傳統教材中出現了應用實例，也基本與現場實際應用情況出現較大的脫節，無法達到培養國家亟需應用型人才的目的。“油氣增產技術與應用”課程是一門工程性極強的應用課程，目前研究生教材極少，而且仍然注重水力壓裂、酸化的基本原理，對于各種新工藝的介紹、優化過程較少，也極少涉及目前國內外現場應用的典型案例。（2）校企聯合培養機制不健全。專業學位碩士研究生培養的目的在于直接應用于企業，培養結果是否合格的最終標準在于是否適合企業的需求。因此，專業學位碩士研究生培養的關鍵之一在于實行校企聯合培養，而校企聯合培養機制是否健全是衡量聯合培養成效的一大標準。目前重慶科技學院乃至國內其他石油類高校均不同程度地與石油企業開展了研究生聯合培養合作，但由于起步較晚，聯合培養機制均不健全。例如，研究生實踐基地、研究生聯合培養工作站、企業導師等合作培養不夠深入，缺乏專門的制度進行規范管理。（3）現場實踐應用要求高，校內理論教師教學難度大。校內教師主要擅長理論教學，而“油氣增產技術與應用”課程重在讓研究生掌握與現場最為貼近的實際應用、較新的工藝技術，師資結構將影響本門課程教學效果。隨著油田企業對復合型專業技術人才要求的不斷提高，單一的學校導師教學缺乏與現場生產交流互動，缺乏對現場生產難題的把握，課程方案與生產實際存在較大的偏差。（4）教學模式需適應專業學位碩士培養要求。隨著油田企業對復合型專業技術人才要求的不斷提高，單一的學校導師教學缺乏與現場生產交流互動，缺乏對現場生產難題把握，課程方案設計與生產實際存在較大偏差，不利于學生解決增產工程技術問題的能力和科研創新能力的培養。

二、課程教學改革思路

1.教學組織方式改革。該課程教學的組織方式包括四大部分：基本理論課、現場實踐、協同學習、撰寫課程論文。基本理論課將綜合運用現代教育技術，制作涵蓋課程全部教學內容的多媒體課件。現場實踐包括現場新技術新工藝施工學習、技術研討、專題調研、施工方案編制。協同學了平時課堂的提問、抽查、討論以外，還可組建學習團隊開展協同學習（專題討論、專題調研等），目的是通過學生的自主學習，培養學生的自學能力，促進個性化的能力發展。撰寫課程論文注重學生加深對知識的應用，同時采取團隊協同教學，即教學團隊由校內外專家組成，校內完成教學量的80%，20%由校外?＜彝瓿桑?均根據自身專長作專題講授，以強化學生的工程實踐能力的培養。

2.實時更新教學資料來源，編寫校內教材。《國外油氣田工程》、國內外年度十大科技進展、國內外的年度科技發展公告以及國內外各類期刊資料，保證教學內容的系統性、傳承性和先進性。同時，組織課程組教師（包括校外指導教師），收集當前油田使用的最新增產工藝技術，在不涉密的情況下，將現場最新資料重新整合編寫進校內教材。教材中，增加現場應用技術案例比例，重點體現新工藝、新方法的適用條件、優化方法、效果評價方法；同時，給出現場實施過程中存在的問題和解決方法，設定可能出現的問題供學生交流討論。

3.充分利用好學校在培養工程應用型人才領域培養的工程環境和條件。（1）重慶科技學院與中國石油共建石油與天然氣工程實踐教學基地，真實地教學環境和條件能夠直觀講述新工藝、新技術的應用，但本科教學期間更多地注重展示，實操和問題解決的環節較少。為了將現有條件更加充分地應用，可增加實操和解決問題環節，去掉流程展示環節的實訓。（2）目前石油科技館已基本建成，館內以虛擬仿真教學科研實驗設備為主。其中，酸化壓裂實訓仿真操作平臺、井下工具教學實訓設備均可以實現虛擬仿真模擬，可以模擬酸化壓裂過程中的工具、工藝操作，設置故障。（3）校外研究生工作站。目前企業與重慶科技學院共建研究生工作站8個，為了進一步用好校外工作站，學校與相關企業進一步簽定合作協議，制定了更加詳細的工作站管理制度。每年向校外工作站派出研究生開展校外實習，特別是油田企業研究院，讓研究生參與研究院的研究工作，直接參與現場應用和科學研究，提高碩士研究生的工程應用能力，著力打造應用型研究人才。

4.進一步加強教師隊伍的建設。通過培養、進修、引進等方式建設一支年齡結構、知識結構合理的、學術水平高、教學能力強、團隊精神好的具有較強工程實踐能力的教師隊伍。既要真正實現既學習知識，又為學生尋求深化專業研究方向、確立課題切入點提供指導的目的，同時也促進了教師與企業生產現場的結合，促進了教師工程實踐能力不斷提升。

5.探索“雙語教學”。本課程的顯著特點是緊跟國內外油氣開采技術前沿，資料來源多為英文文獻。但目前，研究生的外語水平總體情況不高，采用“雙語教學”時會帶來一些語言上的困難，因此要在實踐中摸索一條適合于重慶科技學院研究生實際情況的“雙語教學”的路子。