石油化工中纳米技术的有效运用分析.pdf

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1、石油化工中纳米技术的有效运用分析王维(上海石油天然气有限公司，上海201304)摘要：纳米技术是一种新兴科技，其在石油化工中的应用．为石油化工行业发展提供了更加广阔的前景。在石油化工中应加大对纳米技术的分析和研究，充分发挥纳米技术的应用优势，推动我国石油化工行业的快速发展。本文简要介绍了纳米技术，分析了纳米技术在石油化工中的有效应用，以供参考。关键词：石油化工；纳米技术；有效运用石油化工是推动我国经济发展的支柱产业，随着各领域对于石油需求的不断增长，石油化工企业需要加大技术创新，积极采用新技术，如纳米技术，运用纳米材料，提高石油化工

2、生产效率，保障企业的经济效益。1纳米技术概述纳米技术是一种运用单个分子或者原子加工物质的技术，其主要用于0．1～100纳米尺寸范围内材料的应用和性质，其融合了微电子、计算机技术、分子生物学、介质物理、量子力学等学科成果。当前，纳米技术研究的重点在于怎样开发纳米材料，充分发挥纳米材料的优势，在石油化工行业中运用纳米技术，其应用前景非常广泛。近年来，我国石油开采力度不断增大，40％以上的油田都已经被开采，为了提高石油资源利用率，保存剩余的油田，应长期支持和研究纳米技术，在石油化工行业中运用纳米技术，提高油气采收率。2纳米技术在石油化工中

3、的有效应用2．1分子沉积膜分子沉积膜主要是利用强例子之间的静电作用，以水为传递介质，在储层岩石表面构成MD超薄膜，减小岩石表面和原油之间的粘附力，这种MD超薄膜有助于减小水油界面的张力，改变水油速度比，从近到远发挥成膜作用，原油在水作用冲刷下从岩石表面剥离，有效提高原油采收率和驱油效率。表面活性剂在化学驱油过程中会产生一定的损失，特别是储油层中产生溶液、滞留、沉淀和媳吸附损失。MD超薄膜在储层中的应用不容易产生吸附损失，而且溶解损耗较低，几乎不会产生滞留或者沉淀损耗，所以MD超薄膜在石油化工中应用广泛。2．2纳米催化剂我国稠油储量丰

4、富，而稠油流动性差、粘度大，开采和集输难度较大。当前，蒸汽驱和蒸汽吞吐是最常用的两种热力采油法，开采稠油时若采用单一方法，采油成本很高，采收率低，因此有研究人员提出在石油井下进行有效催化，改质稠油，在油层中添加适量催化剂，在热采条件下稠油发生水热裂解反应，从而降低稠油粘度。传统催化剂是采用过渡金属类硫酸盐，降低稠油粘度，其中CH2+．Co“、Fe”、Mn“、Cr”、AI”等催化效果最为明显，若将纳米材料和这些过渡金属结合起来，纳米材料具有量子隧道效应和量子尺寸效应，有效提高稠油开采率。气体通过纳米材料的扩散速度非常快，并且纳米颗粒的

5、催化效果较好，例如，cu—zn化合物或者Ni纳米颗粒在氢化反应中催化效果较好，在芳香结构中宁氢气会发生催化加氢饱和和加氢脱硫，可有效改质沥青材料，降低稠油粘度。2．3采油应用近年来，纳米技术快速发展，最新成果是一种纳米乳液，其由表面活性剂、水、油等组成，其具有多组分分散体系和热力稳定性，纳米乳液可以有效降低在在表面活性剂作用下的油水界面张力，在助表面活性剂和优质表面活性剂作用下，能够形成混合吸附，从而有效降低界面张力。该体系可以自发扩张界面，在吸附界面助表面活性剂和表面活性剂，使界面体积浓度逐渐下降，直到界面张力降低，由于瞬时负界面

6、张力形成的自发扩展界面会形成纳米乳液。纳米乳液在石油化工中的应用，可以有效解决注水量小、注入压力高等问题，有效提高原油采收率。3钻井液应用钻井液主要是抑制和利用黏土颗粒，通过添加适量处理剂，可以有效改善黏土性质，保持良好的颗粒状态，提高钻井液的抑制性、润滑性、造壁性和流变性，在钻井液中黏土逐渐分散，大量负电荷聚集在颗粒表面，加入负电性钻井液处理剂，可以使黏土快速分散，增大颗粒比表面。钻井液充分水化的黏土颗粒负电性较高而且比表面很大，为了进一步降低钻井液负电荷，需要一种比表面积大、颗粒粒径小、呈正电性的钻井液处理剂，即正电性纳米处理剂

7、，在钻井液中加入正电性纳米处理剂以后，能够和黏土表面负电荷进行快速中和，而且可以融入压缩双电层和黏土晶格，避免黏土发生水化分散，使黏土颗粒有效固结，提高钻井液的油层保护、井眼稳定和抑制能力。在完井液和钻井液中运用纳米技术，有希望研制出相关新技术或者强抑制性钻井液，能够彻底解决油气储层保护、钻井井壁稳定等问题。4结语近年来，我国经济快速发展，纳米技术在石油化工中的应用，极大地推动了石油化工的发展，但是当前我国石油化工领域中的纳米技术运用还不成熟，很多方面都需要进一步分析和研究，所以未来发展过程中应结合石油化工行业的发展需求，加大对纳米

8、技术的研究，深入挖掘纳米技术在石油化工中的潜力。参考文献：[1】钱伯章，朱建芳．纳米技术在石油化工中的应用进展[J]．新材料产业，2014，02：33-40．【2]李卫红．纳米技术在石油化工催化剂领域的研究进展[J]．化工管理，201