石油
oil

油田助剂指在石油、天然气的钻探、采输、水质处理及提高采收率过程中所用的一类助剂,它的品种繁多,大部分属于水溶性聚合物(如植物胶、聚丙烯酰胺、纤维素及生物聚合物)和表面活性剂。油田化学研究的内容主要是这种化学品的制备、性能的评定筛选配方、施工设计和现场试验。油田化学已逐渐形成为一门新兴的边缘科学,愈来愈受到重视。

钻井泥浆处理剂

为了保持泥浆各项性能的优良稳定,以适应钻井工艺的需要,须向各类泥浆(水基、油基、气体)中加入处理剂(添加剂),尤其是在复杂地层(如坍塌层、盐膏层)进行深钻或水平钻时,需要各种各样的处理剂。市场上泥浆处理剂的牌号多达2520种,实际上其中所含化学剂大约为100200种。按产品用途分为16大类,如增粘剂、降失水剂、腐蚀抑制剂、稀释分散剂、堵漏剂、乳化剂、页岩控制剂等。

采油用化学剂

将石油从井底提取到地面(包括增产措施)所用的化学剂。主要有清蜡剂、压裂液、酸化液和堵水剂等。

① 清蜡剂 将某些原油破乳剂加在井底,能防止石蜡在油管壁和井底附近沉积,从而减少清蜡次数和锅炉台数,使油井顺利生产。过去曾用含氯、硫的有机溶剂作为清蜡剂,这类溶剂不仅对人身有毒,而且能使炼油催化剂中毒,已不再采用。

② 压裂液 当油井生产层渗透率低或受到泥浆严重污染时,要进行压裂、酸化等增产作业,提高油、气井生产能力和注水井吸水能力。

③ 酸化液 主要为盐酸和土酸(一般用8%12%盐酸加2%4%氢氟酸的混合酸)。为了深穿透,用泡沫酸、乳化酸,最新的延缓措施是用高强度的冻胶酸。为了增加洗油能力和悬浮淤泥的能力,用胶束酸。为抑制酸的腐蚀,用丙炔醇、咪唑啉、季铵盐为缓蚀剂。④ 堵水剂 油井严重出水时,会造成水淹,需要堵水。水玻璃、氯化钙、聚丙烯酰胺冻胶可以封堵出水层位。同层水需要的选择性堵水剂尚在研究当中。

集输用化学剂

主要包括原油破乳剂、防蜡降凝剂、减阻剂和降粘剂。原油含水,影响贮运,常采用破乳剂和()高压电脱水。最早用的破乳剂是土耳其红油。现代有效的破乳剂是烷基酚(或胺)的乙氧基醚类,其作用原理有絮凝-聚结、击破界面膜、液珠褶皱变形。油溶性高分子如聚α-烯烃、聚酯,能使湍流原油降低流动阻力,增加输量,称为原油减阻剂。含蜡原油的凝固点高,不易流动,加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物能改善原油流动性。含沥青多的稠油,粘度很高,采出和输送都有困难,用乳化剂配成水包油型乳化液,粘度显著降低。

水质处理用化学剂

油废水若矿化度比较高并含硫化氢、二氧化碳,会腐蚀处理系统的管道和机泵,产生结垢和使细菌结膜。常需用脂肪胺、咪唑啉等缓蚀剂进行处理。用膦酸盐、聚丙烯酸盐防垢。防垢的主要机理是增溶、静电斥力、晶体畸形及分散作用。缓蚀剂主要是通过吸附膜起作用。常用的杀菌剂是丙烯醛或季铵。注水系统用水要绝氧,一般用机械抽空后再加除氧剂。(见水处理剂)

提高采收率用化学剂

主要指化学驱油所用的化学剂。化学驱油分为:①聚合物水驱。把少量增稠剂(如部分水解聚丙烯酰胺或生物聚合物)溶于水中,增加水的粘度,改善水在注入时的指进,提高原油采收率(图1)。②表面活性剂段塞驱(图2),表面活性剂段塞是由石油磺酸盐或合成磺酸盐与助活剂醇配成的微乳液,它具有超低界面张力(<10-8 N/cm,能够将毛细管中的原油驱替出来,提高原油采收率。最大的困难是要克服表面活性剂在油藏中流动时的损失(吸附、捕集、沉淀)。③碱水驱,将烧碱水注入油藏,与原油中的活性组分反应,形成乳化液,以提高原油采收率。

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