试论油田化学药剂与表面的活性剂的关系.doc

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1、 本文由hemeng198817贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 维普资讯 http:/ 第 卷 第 期 石 油 与 天 然 气 化 工 试 论 油 田化 学药剂 与 表面 活性剂 的关 系 周效全 范 波 （ 国石 油西南 油气 田分公 司天 然气研 究院） 中 摘 要 文章就油田化学专用药剂系列及其形成的 系列油田化学工作液体 系与表面活性剂的相互 关系 进行探讨。论述 了相关的油田 学工作液体 系中与表 面活性荆直接相关的油田化学药剂本身就是 化 表 面活性 剂应用技 术 的综台 应用 成果 的体现 ， 阐明 了油 田化 学 药

2、剂及 其 形 成 的油 田化 学工作 液 体 系与 表 面活性 剂有看 密切相 关 的技 术 内涵 。油 田化 学应 用技 术 的进 步 与发展 对表 面活性剂应 用技术 的发 展 有 看积极 的促进作 用 ， 者 的密切 关 系推 动 了油田化 学 药剂及其 形成 的 油 田化 学工作液体 系的发展 。 ： 主题 词 油 田化 学 油田化 学药 荆 油田化学 工作液 表 面活性剂应 用 技术研 究在 油 田化学应 用技术 研 究 中 占有 重要 的地 位 ， 面 活 性剂 在 石 油工 业 中的 开 表 发应 用具 有悠久 的历 史 ， 油 工业 生 产 中的油 田化 学 石 品市场是表 面

3、活性 剂 开发应 用 的大市场 之一 。油 田化 学应 用技 术是石 油工业 勘探 、 钻采 、 集输 和 注水等 专业 领域广泛 采用 的化学 工 艺 技术 措 施 ， 保 证 油 气开 采 是 增产 、 产 的重 要技术 手段 之一 。具体 说来 ， 田化学 稳 油 应用 技术 中的 压 裂 酸 化 技 术 、 化 采 油技 术 、 沫 排 强 泡 液、 冲砂 洗井采 气技 术 、 井液 与 完 井 液 技术 、 钻 集输 技 术 等是钻 井工程 、 新井 投 产 和 老井 后期 挖 潜不 可 缺 少 的技术措施 。立 足 国 内油 气 田市 场 ， 向海外 油 气 田 面 市场 ， 国的

4、 油 田化 学 科 技工 作 者 已开发 出 了接近 或 我 达 到世 界先进 同步发 展水 平 的并独具 特 色的油 田化学 专用药剂 系列 及其形 成 的特色 系列油 田化 学工作 液体 系 。油 田化学应 用 技术 成果 已经在 我 国的油气 田获得 广泛 的应 用 ， 为我 国 的油 气 田增 产 稳产 作 出 了巨 大 贡 献， 同时也 为油 气生 产 单位 刨造 了 显 著 的 经 济 效 益 。 本文就 主要 相关 的油 田化学 专用药 剂 系列及其 形成 的 系列 油 田化学 工 作液 体 系与表 面活性 剂的密 切关系进 行探讨 ， 井介 绍油 田化学 专用 药剂 的发展 方

5、 向 ， 以适应 新世 纪“ 色化学 ” 用 技术发 展战 略 的要求 。 绿 应 表 面活性 剂 大多数 油 气 田用 缓蚀 剂 配 方 中 ， 面活 性剂 是 一个 必 表 不可少 的组成部分 ； 酸化缓蚀剂（ 采用的表面活性剂 原料如 有机胺 类 、 咪唑 啉 及 其盐 类 和 脂 肪 酸及 其 脂肪 酸脂类等） 除本身需与表面活性剂配伍外 ， 还需与作为 缓速剂 的表 面 活性剂 配合使用 以达 到延缓 酸岩 反应速 度， 实现最大深穿透 目的【 】 所周知 ， 。众 油田化学工 作液 体 系 中的核心组 分 ， 各类 油 田化 学专用 药剂 ， 是 它 们 同表 面活性 剂有着 间接

6、 的和 直接 的关联 ， 田化 或 油 学专 用 药剂及 其形 成 的油 田化学 工 作 液体 系 的 性能 、 功 能 的优劣在很 大程 度上 取决于表 面 活性剂技 术 的开 发和应 用 技术水 平 。 因此 ， 表面 活 性 剂 在 油 田化 学应 用技 术 成果 油 田化学 专用 药剂及 其油 田化学 工作 液体 系 中起着 举 足轻 重 的作用 ， 至可 以说是 油 田化 甚 学应 用 技术 成果研 发成功 与否 的关键 因素 之一 。且新 型 功能 表面 活性剂 的开发 和在油 田化 学 中的应 用 技术 的研 制 开发 能够使 油 田化 学应用 技术 成果 取得 突破性 的进 展

7、 ， 而使得 油 田化学 专 用 药 荆 及 其形 成 的油 田 从 化学 工作液体 系 的技 术质 量 、 用 效 果 和环 境 效益 及 应 经济效 果得 以进一 步 的提升 。随着石 油工业 勘探 与开 发 的发展 和油 田化学 作用机理 的深 入研究 以及 油气生 产过程 中 执 行 的 益严 格 ， 而对 表 面活 性 剂技 从 术也 提出 了更高 的要 求 ， 故此 进 一 步 促 使表 面 活性 剂 技术和 油 田化 学应用 技术 成果的共 同发 展 。 油田化学应用技术与表面活性 油 田化学 的研究 应用 对象 油气 储 层特 性 、 油 气 水组分性 质等 物化 特征和 油

8、田化学 作用机 理及 对其 认识 的不断 创新 突破 决定 了表 面活性 剂应用 技术 在油 田化 学应 用 技术研 究 中的 重要 地 位 ， 以说 油 田化 学 可 油 田化学药； 与表 面活性； 如 前所述 ， 田化 学 专用 药剂 与表 面 活性 剂有 着 油 间接 的和 直接 的关联 ， 或 是表面 活性 剂技 术在油 田化 学 专用 药剂 中的综合 应用 的具体 化 。现将 主要与表 面 话性剂 直接相 关 和 间接 相 关 的油 田化学 专 用 药剂 或 的性能 、 应用 功 能及 应用 开发实 例情况 等 作一 概述 。 应用 技术离 不开表 面 活性剂 技术 。油 田化学 应

9、用 技术 成果从 某 种意义 上说 是表 面活性 剂应 用技 术在 油 田化 学 中的具体 化 、 用 化 和针 对 性 的应 用 研 究 成果 。在 实 维普资讯 http:/ 试论 由田化学葑荆与表 面活? 的关系 巨荆 与表 面活 性剂直接 相 关的 油 田化 学专用 药剂 （ 表 见 ） 表 与 表 面 活性 剂 直 接 相 美 的 油 田化 学 专用 药 剂 一 览表 药剂类型 多功能破乳 新型驱油剂 驱油剂 型乳 化 剂 主要 化学组分 非离子表 面话性剂 功脂高分子话性聚合物 石油磺酸 盐 应 用领域 三 次采油 采油 三次 采油 性脂 功脂 油水乳化破乳 应用开发举例 、 一

10、增稠 、 表面话性 高 、 驱油效 率 高、 表面张力 分散 、 化 乳 表面活性 高 、 油 溶 性 非 离 子 、 元 表 面 油 井 酸 化 施 工 缓 速 、 用 温 度 多 应 、 乳 化 酸 、 一儿 、系 列 话 性 剂 防乳破乳剂 油气井缓蚀剂 水 溶性 阴 一非 离 子、 油井 酸 化 压 裂 旌 阳 表 面活 性 剂 类 工 、 凝 酸 胶 防乳 破 乳 油溶性 剂 畔唑啉类表 气井、 气 管 线 、 抗 缓 蚀 酰胺 输 面话 性 、 压气坫等 装置 、 一 、 、 、 一 一 、 、 、 一 一 一 、 、 、 、 输 气 管线 专 用 缓 蚀 油溶性 水分散 酰胺类表

11、 输 气管线 剂 面话性剂 缓蚀 抗 啦 一卤水 、 、 水 溶性 油 气井 缓 蚀 水溶性 酰胺 唑啉类衍 油 气井 集输 管线 、 抗 缓 蚀 畔 、 剂 生 物表 面活 性 剂 炼 油 厂 复合缓蚀剂 起泡剂配伍缓蚀剂 气井排液缓蚀 剂 剂 复合表 面活性剂类 岔气管道 缓蚀 水溶 性 分 散 酰 胺 、 油 胺 气井 排 液 采 气 与 缓蚀 盐类表 面话性剂 起泡 剂舍用 水溶 性 有 机 胺盐 类 表 面 气井 排 液 采 气 与 缓蚀 话性剂 起泡 剂舍用 蚀 、 、 、 一 钻 井 液 抗 啦缓 蚀 水溶性 表面活 性剂 钻 井 液 抗 腐 缓蚀 钻井液抗氧缓蚀 剂 水溶性 表

12、面活 性剂 钻井液抗氧腐 蚀 缓蚀 油 气 井 水 溶 性 棒 状 水溶性 酰胺 咪唑啉类衍 油 气 井 抗 啦 、 缓蚀剂 生物 表面话性剂 ，一 、 腐蚀 抗 一 缓蚀 、 、 油 蚀 剂 气 液 双 效 油溶性表面活 性剂 气井用 缓 钻井液 防卡润滑剂 钻井液极压润滑剂 油涪性 水分散表面话性荆 油涪性 水分散表面话性荆 油气并 钻井 液 钻井液 抗 一 缓 蚀 、 、 一 一 一 、 一 润滑 、 降摩阻 降摩阻、 扳压润滑 【 、 钻 井 液 聚 舍 醇 温 度 水溶 性 阴 一非离 子 聚 醛 钻井液 稳定剂 类 钻井 液 聚 合醇 降 滤 水溶性聚合醇改性 物 失抑制剂 油溶性

13、炼 厂缓蚀剂 油涪性酰胺类表面话性剂 钻井液 炼油厂 增效、 温度稳定 抑 制性 、 润 滑性 降滤失 抑制性 、 滑性 润 、 一 一 巧 缓蚀 缓蚀 抗 缓蚀 剂 水溶性炼 厂缓蚀剂 含 有 机酰胺 、 畔唑 啉衍生物表面话性 剂类 含 油气井 水溶 性 有 机 酰胺 盐 类 表 炼油 厂 面话 性 剂 缓蚀 、 、 有水 气井 排 液起 泡 水溶性 阴 一非 离 子表 面 气 井 排 液 冲 砂 洗 起泡 携液 、 砂 剂 话 性 剂 井 采 气 、 一 巧 一 、 、 钻井液消泡 剂 酸化压裂助排剂 油气并酸液胶束 剂 油井酸液胶束剂 系列化起泡剂 油 溶性复合表 面话性剂 钻井 液

14、抑泡 、 消泡 、 一 、 一 、 、 一 、一 、 、 、 、 再叩 一 、 一 氟 碳表 面话性剂 烃表 面 酸 化 旌 工 ，胶 凝 增强残液返排脂力 话 性 剂 类 酸 、 裂 液 压 阴 阴 一 非离 子 表 面话 性 剂 非 离 子 表 面 话性 剂 酸 化 施 工，常 规 酸 胶 束酸 缓 速 、 一 酸 化 旌 工 规 缓 速 常 酸 胶 束酸 、 ， 、 、 一 一 、 水藩性阴 一非离 子、 阳 气井 排液 、 弱 冲砂 洗 起泡 阴离子表 面话性剂 井 携液 、 砂 采气等 酸 化 施 工 胶 凝 酸 、 裂 液 压 增 强 残 液 返 排 脂 力 （ 、 、 、 、）

15、、 新 型 酸 化 压 裂 助 排 非 离 子 表 面 活 性 剂 油气 田用 杀菌剂 多元 阳离子表面话性 荆 油 田注水 压裂液 杀菌 、 缓蚀 、 、 一 型聚合物转相剂 非离子表面活性剂 酸化施 工 胶凝酸 转相 注 ： 荆 的详 细应 月领 域 、 月 情 况 和性 能 能 见相 关 产 品 使 月说 明 书 。 葑 应 功 参 与表面 活性 剂 间接 相 关的 油田化 学专用 药剂 （ 见表 ） 维普资讯 http:/ 第卷 第 期 石 油与 天 然 气化 工 表 与表 面活 性 荆 闻 接 相 关 的 油 田化 学 药 荆一 览 表 药剂名称 高温盐酸酸化缓蚀剂 酸化缇蚀 剂 古

16、表面活性剂类 型、 功用 应用领域 性能或功能 应用 情况 四川 、 庆 、 北、 大 华 中 原、 长庆 、 新疆 湖北 等 四 等 四 、 吉林 、 长庆 四川 水溶 性 油溶 性非 离子表 面 酸化施工 缇蚀 ， 使用温 度（ 丑 ） ： 活性剂 ， 分散 、 湿 润 水溶 性 油溶 性非 离子表 面 酸化施工 缦蚀 活性荆 ， 分散 、 湿 润 ， 、 一高 浓 度盐 酸酸 化庸 永溶 性 油溶 性非 离子表 面 酸化施工 缇蚀 蚀 抑材剂 活性荆 使用温度 （ ） 衄 ： 分散 、 湿 润 一高 浓 度盐酸 酸 化缦 水溶 性 油溶 性非 离子表 面 酸化施工 缇蚀 蚀 剂 活性荆

17、使用温度 （ ） 衄 ： 分散 、 湿 润 ， 。 盐 酸酸 化 缓蚀 剂 一 酸 化 施 工 缦 蚀 盐酸酸化缇蚀 剂 一 水溶性阳离子表面括性 剂 ， 酸化施工 缦蚀 河南 高温酸液胶凝剂 酸液胶凝剂 一 酸液肢氍荆 油溶 性 水溶 性 非离子表 面 酸化施工 活性剂 增牯 、 缇速 ， 使用温度 四川 、 长庆 乳 化 胶凝酸 油溶 性 水溶 性 非离子表 面 酸化施工 四川 、 庆 、 长 吉林 、 贵 活性剂 增牯 、 缇速 ， 使用温度 乳 化 胶凝酸 ： ， 一 一 油溶 性 水溶 性 非离子表 面 油气井 活性剂 乳 化 酸化施工 增稠 、 缇速 ， 应用温度 四川 等 ， 一

18、 酸液胶凝剂 油溶 性 水溶 性 非离子表 面 酸化施工 增牯 活性剂 乳 化 缇速 ， 使用温度 陴滤失酸 、 ， 四川 注 ： 、等药荆的详 蛔应 用领域 、 用情况和性能 能。 觅有关产品使 用说 明书。 应 功 参 从 表 表 可 以看 出 ， 田化 学 专 用药 剂 与表 面 、 油 活性 剂有 着密切 的关 系 。 由表 知 ，胶凝酸配 方体 系 中吉 多种 表面话 可 性剂 类型 的 油 田化 学专用 药 剂 和引 用 的其 它表 面 活性 剂 类 。其性 能 、 功能及 应用情 况见 文献 。 】 乳化 酸体 系 油田化 学工作液体 与表面活性 我 国的油 田化 学工 作液体

19、系是在 油 田化学 专用药 剂形 成配 套剂种体 系基 础上发 展起来 的独 具特 色的油 田化 学工作 液 。其发 展 经过 了从普通 的油 田化 学工作 液体 系到专 用配 套 的油 田化 学 工 作 液体 系 ， 是 由形 这 成较 为完 整的油 田化 学 专用药 剂配 套 品种 后 研制开发 的。油 田化学工作 液体 系有 常规酸体 系 、 压裂液 体系 、 胶凝酸体 系 、 化酸体 系 、 束酸体 系 和滤失 控制酸 体 乳 胶 系等 ， 它们都 与表 面活性剂 有着 间接 的或直接 的关 系。 胶凝 酸体系 乳 化酸在 压裂酸 化 中已经证 实是一 种行之 有效 的 酸 化 流体体

20、 系 ， 且最 近 又发 现 乳化 酸可 用 在基 质酸化 方 面 。新 型 】 （乳化 酸 体 系是 纪 世 年代 中 期 发展 起来 的乳 化 酸体 系。 以 一 化 、 乳 剂 为核 心组分 而配 制 的油 乳酸 体 系为 例 ， 其体 系配 方 见 表 表 、 。 表 一 油 乳 酸 配 方 体 系 型 液体类型 代 号 油相 酸相 （ 盐酸 ） 一 药剂名称 原油 乳化荆 缦蚀荆 镁稳剂 助排剂 一 用量 。 胶 凝酸体 系是 纪 世 年代 发展起 来 的新型 酸 化液体 系 ， 其体 系 的发展 经 过 了初 期部 分 引 用药 剂 到 完善发 展 为 完 全 专 用 化 的 发

21、展 过 程 。 以 或 胶凝剂 为 核 心 组分 的 胶 凝 酸体 系为 例 ， 其 发展 过程见 表 。 表 艘麓 酸配 方 体 系 发 展过 程 一 览 表 表 乳 化 酸 配 方 体 系 液体类 型 代 号 油相 酸相（ 盐 酸） 一 一 药剂名称 柴诎 乳化剂 缇蚀郝 铁离子稳定剐助乳剂 一“ 一 用 量 一 初期体系 药剂名称 盐 酸 盐 酸 化体 系 代号 代号甩量 ， 药剂名称 甩量 ， 注 ： 一为 天 研 院 产 品 胶凝 剂 胶 凝 剂 一 缓蚀 剂 缓蚀 剂 一 一 防乳破乳剂 一 铁稳定剂 一 由表 表 可 知 ， 化 酸 体 系 中古 油 溶 性 、 乳 水溶 性 表

22、面活 性剂 ， 其性 能 、 功能 及应用 情况 见 文献 。 滤 失控 制酸体 系 非离子表括剂 助排剂 巧一 一 转 向 剂 一 注 ： 化 体 系 油 井 施 工 加 凡 要 防 乳 破 乳 荆 ， 温 苷 可 选 用 一 、 鹱 蚀 荆 、 援 蚀 增 效 荆 一 滤 失控制 酸 （ ） 系又称变 粘酸 体 体系， 是 世纪 代发展起 来 的新 型 酸化 液体 系 。 年 它是 以胶凝酸 为 基础 以强 化 控 制酸 液 滤 失 为 主要 目 为 天 研 院 产 品 维普资讯 http:/ 试论） 由田化 学 药荆 与 表 面活 性 荆 的 关 系 的而发展 起来 的 功能型胶凝 酸体

23、 系 。此体 系解决 了长 期以米严 重影 响酸 压效 果 的 酸液 滤 失 问题 ， 酸化 压 是 裂工艺技 术 的一 次重 大突破 。 公司 滤失 控 制 酸体 系 配方组 成为 ： 型酸液 胶 凝 剂 酸 液缓 蚀 剂 失 控制剂 离 子稳定 剂 表 面活性 剂 联 滤 铣 交 、 一 蚀剂等 油 田化学专 用 、 、 缓 药剂 可 以配制 出化 学泡 沫 采 气液 体 体 系 、 化学 泡 沫 冲 砂洗 井液 体体 系 、 密 度化学 泡 沫压 井 液 体 系 和化学 低 泡 沫酸体 系 以及采 用 、 聚 台醇 温 、 度 稳定剂 、 一聚台 醇降 滤失 抑 制剂 、 防卡润 滑剂

24、、 极压 润 滑剂 、 一 剂 联 稳定剂 杀菌 剂 防 膨剂 甲醇 二 甲苯 交 防乳 破乳 剂 互 溶剂 。 从 公 司 滤失 控 制 酸 体 系 配 方 组 成 分 析 可知 系配方组 成 中含 油溶性 溶性多种 表 面活性 体 水 剂， 其性 能 、 功能 及应用 情况见 文献。 。 胶束 酸 体系 加 消 泡 剂 、 抗 缓 蚀 剂 和 抗 氧缓 蚀 剂等 表面活 性剂类 型 的钻井液 添加剂 可组 成系列化 多功能 钻井液 体系 。 从表 一表 等 应 用 实 例 综 合 分 析 表 明 ， 面 活 表 性 剂在 油 田化 学专 用药剂 系列及 其 形成的系 列油 田化 学 工作

25、液体系 中均 得到普 遍 的应用 。因此充分 证 明了 以 胶束 酸体系为 倒 。它是 以 或 胶 束剂 为核 心组 分形 成 的 油 气井 用 胶束 酸 体 系 ， 量一般 大于 。 用 胶束 酸体 系配 方见表 。 表 腔 束 酸 基 本 配 方体 系 油 田化学专用 药剂 系 列及其形成 的系列油 田化学工 作 液体 系与表 面活性 剂之 间的密切 关 系。本 文未对 与表 面活性 剂关 系不大 的 合成高分子化 合物 等类 的其它 油 田化学 应用 技术 成果作 介绍 药剂名称 盐酸 胶束剂 缓蚀剂 铁离子稳定 剂 ， 代 号 一 ， 一 目 一 妻 语 舂 本 文从 理论 的角度 和

26、油 田化 学 应用技 术实践 的角 度探 讨 了油 田化 学专 用药剂 与表 面活性 剂的密 切关系 以及 表面活 性剂 在油 田化学 专用 药 剂系列 及其形 成 的 系列油 田化学 工 作液 体 系 的研 制 、 开发 应 用 中的重 要 性和 必要性 。新型功 能表 面活性 剂的发展 将给 油 田化 用量 ， 从表 可 以看 出 ，胶柬 酸 体系 是 以古 表 面活 性 剂 类为 主剂 的酸液体 系 ， 能 、 其性 功能及应 用情 况参 见 文献 。 压 裂 液 体 系 学专用 药剂 的发 展带 来 新 的发 展 机 遇 。随 着“ 定东 稳 部 ， 展西 部和“ 发 开发 大西部 战

27、略 ” 的逐 步实施 以及 中 （ 见表 ） 石油 股份公 司运 作机 制 的 实行 ， 将 对我 国的 油 气 田 必 裂 液体 系 压 表 压 裂液 配 方 体 系 勘 探与开发 的数 量 与质 量 、 境效 益 和 降 低油 气 生产 环 破 股 剂 一 名 代 用量 称 胶凝 剂 化 钾变 联 剂 氯 号 一 助 排 剂 一 综 合成本 方面提 出更 高的要求 。西南油 气 田分 公 司天 然 气研究 院将 在继续 保持 自己的研 究优 势和 产品特 色 的前提 下 ， 立足技术 创新 ， 向“ 迈 绿色化学 应用 技术 开 发发展 的道 路 ， 力 研 究 开 发 出环 境 友 好

28、的、 努 高性 能 的 、 成 本 的 、 合效 能 好 的 、 型 功 能 的 低 综 新 油 田化 一 一 一 据施 工 要 求 及井 温 确 定 茂 气层低 温压 裂液体 系 （ 表 见 ） 学 专用 药 剂及 其形 成 的 油 田化学 工 作 液体 系来 满 足油气生 产 大发展 的新 需 要 ， 力 为我 国石油 工 业的 努 大发展 和我 国 的环 保事业 作 出更大 的贡献 。 参 考 文 献 原 青 民 年 面 活 性 荆 在 油 气 田 用 各 类 缰 蚀 剂 配 方 中 的效 果 彭 表 表 浅 气层 低 暑 压 囊 液 配 方 体 系 药 剂 名葬 胶 疆帮 氧 化 钾

29、交 联 帮 助捧 剂 璇胺 剂 代 号 砌 一 一 （ 一 （ 、 、 ） 甩 量 分析 第 五 屠全 国金 属 防 腐蚀 壤 蚀 剂 会 议 资 料 嗫青 髓 袖 气 井醴 化 肇 蚀 剂 连详 石临 钻 果 工 （ ） 由表 表 析 可知 ， 配方 体 系 中仍 含 表面 活 、 分 其 性 剂类 油 田化 学 专 用 药 剂 。其性 能 、 能 及 应 用 功 情 况参 见 文献 。 化 学 泡 沫 液 体 配 方 体 系及 钻 井 液 体 系 牡 国燕 册 系 列 压 裂 醴 化 药 剂 殛 配 方 体 系 石 油 与 天 然 气 化 工 ： （ ） 心 枥表 越 湛 城 氍 兽 矗油 蕞 乳 化酸 酸 化技 术 研 究 鬻 工 艺 （ ） 钻 王素 穗 失 控 幸 醴 醴压 施 工 工 艺 初 探 钻 罘 工 艺 （） 采用 一 、 一 、 、 、 、 （ 、 、 、 ） 列 起 泡 剂 、 增 粘 稳 泡 剂 、 系 、 约稿 收辅 日期 ： 一 编 辑 ： 学 军 砌】一 期 一 玛1