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精細化學品在石油開采中的應用

——油田化學品2022/10/301精細化學品在石油開采中的應用

前言:

伴隨石油工業的發展,油田化學品已成為油田鉆井、完井、采油、注水提高采收率及集輸過程中不可缺少的藥劑,油田化學品已成為石油科學中一門新興學科。國內外石油工業的發展,促進帶動了油田化學品的發展,反過來,油田化學品的發展,品種的增多,質量的提高,又推動了石油工業的發展,油田勘探開發技術的提高和經濟效應的增長。目前,油田化學品的研制開發與生產應用已成為國內外石油界和化工界共同關注的課題。2022/10/302前言:伴隨石油工業的發展,油田化學品已成為目錄:油田化學品的概述1油田化學品的發展現狀及應用開發2油田化學品的發展前景3結語42022/10/303目錄:油田化學品的概述1油田化學品的發展現狀及應用開發2油田油田化學品的分類油田化學品在國民經濟中的作用油田化學品的概述2022/10/304油田化學品的分類油田化學品在國民經濟中的作用油田化學品的概述油田化學品用途廣泛,種類繁多。按“油田化學品類型代號”標準,可作如下分類:(1)通用化學品:是指同一種化學品能廣泛用于油田的不同生產工藝過程,包括以下7個類型:生物聚合物、羧甲基纖維素鈉鹽、粘土穩定劑、天然聚臺物、聚丙烯酰胺、表面活性劑、示蹤劑。油田化學品的分類2022/10/305油田化學品用途廣泛,種類繁多。按“油田化學品((2)鉆井用化學品:又分為鉆井液處理劑和水泥外加劑兩個亞類。鉆井液處理劑是指在鉆井液配制和處理過程中所用的化學劑,包括以下l8種類型:殺菌劑、緩蝕劑、除鈣劑、消泡劑、乳化劑、絮凝劑、起泡劑、降濾失劑、堵漏材料、潤滑劑、觸卡劑、pH值控制劑、表面活性劑、頁巖抑制劑、降粘劑、溫度穩定劑、增粘劑、加重材料。水泥外加劑是指在固井作業中,為保證施工順利和固井質量,在水泥中所添加的化學劑,共有以下lO個類型:促凝劑、緩凝劑、消泡劑、減阻劑(分散劑)、降濾失劑、防氣竄劑、減輕外摻料(減輕劑)、防漏外摻料(防漏劑)、增強劑、加重外摻料(加重劑)。2022/10/306(2)鉆井用化學品:2022/10/226(3)油氣開采用化學品:分為酸化、壓裂及采油用化學品三個亞類。酸化用化學品是指酸化作業過程中,為滿足工藝要求,提高酸化效果所用的化學品,共有以下11個類型:緩蝕劑、助排劑、乳化劑、防乳化劑、起泡劑、降濾失劑、鐵穩定劑、緩速劑、暫堵劑、稠化劑、降淤渣劑。壓裂用化學品是指壓裂作業過程中,為滿足工藝要求,提高壓裂效果所用的化學品,共有以下l4個類型:破膠劑、緩蝕荊、助排劑、交聯劑、粘土穩定劑、減阻劑、防乳化劑、起泡劑、降濾失劑、pH值控制劑、暫堵劑、增粘劑、殺菌劑、支撐劑。采油用化學品是指除酸化、壓裂作業外,用于油、氣、水井增產增注的采油化學品,包括以下8個類型:解堵劑、粘土穩定劑、防蠟劑、清蠟劑、調剖劑、降凝劑、防砂劑、堵水劑。2022/10/307(3)油氣開采用化學品:2022/10/227(4)提高采收率用化學品:是指在提高石油采收率(EOR)過程中所用的化學品,包括以下l0種類型:堿劑、助表面活性劑、高溫起泡劑、混溶劑、流度控制劑、犧牲劑、表面活性劑、增溶劑、薄膜擴展劑、稠化劑。(5)油氣集輸用化學品:是指在油氣集輸過程中,為保證油氣質量,保證生產過程安全可靠和降低能耗所用的化學品,包括以下l4個類型:緩蝕劑、破乳劑、減阻劑、乳化劑、流動性改進劑、天然氣凈化劑、水合物抑制劑、海面浮油清凈劑、防蠟劑、清蠟劑、管道清洗劑、降凝劑、降粘劑、抑泡劑。2022/10/308(4)提高采收率用化學品:(5)油氣集輸用化學品:202(6)水處理用化學品:

是指在油田注水(水源水、回注污水)水處理過程中,為保包括以下lO個類型:殺菌劑、緩蝕劑、粘土穩定劑、助濾劑、浮選劑、絮凝劑、除油劑、除氧劑、防垢劑、除垢劑。綜上所述有6個大類,(其中包括5個亞類)102個類型。2022/10/309(6)水處理用化學品:綜上所述有6個大類,(其中包括5個亞類1促進油田鉆井、完井、采油、注水提高采收率及集輸過程等工藝過程技術水平的提高2配合油田相關工程最大限度的利用開發地下油氣資源3提高油田鉆井、完井、采油、注水提高采收率及集輸過程等工程的經濟效益和社會效益4促進和帶動化工產業的發展和效益的提高5環境保護油田化學品在國民經濟中的作用:2022/10/30101促進油田鉆井、完井、采油、注水提高采收率及集輸過目錄:油田化學品的發展現狀及應用開發2油田化學品的概述1油田化學品的發展前景3結語42022/10/3011目錄:油田化學品的發展現狀及應用開發2油田化學品的概述1油田及應用開發油田化學品的發展現狀國內油田化學品的生產應用現狀的概括鉆井和固井用化學品壓裂用化學品采油用其它化學品油氣集輸用化學品油田水處理用化學品2022/10/3012國內油田化學品的生產鉆井和固井用化學品壓裂用化學品采油用其它國內油田化學品的生產應用現狀的概括

我國油田化學品的研究開發起步較晚,經過20多年的發展,已經發展成為門類比較齊全,品種和數量達到相當規模(上千個品種,100多萬噸),從總體上說已接近或已達到國際水平,部分產品以達到國際先進水平,在我國石油工業中發揮了重要作用,油田化學品的應用已成為石油勘探開發中不不可少的一項實用技術,可以說,哪里有石油,哪里就有油田化學品。2022/10/3013國內油田化學品的生產應用現狀的概括我國油田化學品的問題與差距:雖然我國的油田化學品已經有了迅速的發展,但是與形勢的要求以及國外油田化學品相比,還有不少的問題與差距,主要有:1化學劑品種少,系列化程度低,用戶選擇余地不大。在各類油田化學品中,我國的商品品種數量少,如美國的鉆井液3000多種,我國僅有260種。2除了少數幾個大的國營企業外,大多數油田化學品生產廠生產設備,工藝落后,未形成集約化規模生產,產品質量不穩定,低劣產品給油田造成很大損失。3研究開發力量分散,重復,全國未形成分層次有重點的攻關創新關系。4油田化學品的原料生產應用一體化的宏觀規劃調控能力不夠。2022/10/3014問題與差距:雖然我國的油田化學品已經有了迅速的發鉆井和固井用化學品鉆井液適用于鉆井的流體,常被“稱為鉆井作業的血液”,它的主要功能是:保持清潔;控制壓力;冷卻潤滑;防止垮塌;避免損害;取準資料;傳遞功率;承受重量。除了具有上述功能外,它需滿足以下條件:1不能對人員環境造成污染2不能對地層造成影響3不能對生產層造成影響4不能腐蝕鉆井設備鉆井用化學品可分為鉆井液處理劑和水泥外加劑兩個種類。鉆井液處理劑2022/10/3015鉆井和固井用化學品鉆井液適用于鉆井的流體,常被“稱為

鉆井液根據其基本組成分成若干個不同體系,當前國內外分類方法如下表所示:2022/10/3016鉆井液根據其基本組成分成若干個不同體系,當前國鉆井液處理劑種類繁多,在化學上看主要有以下幾種:2022/10/3017鉆井液處理劑種類繁多,在化學上看主要有以下幾種:2022/1隨著鉆井工藝技術水平和鉆井地質要求的提高及鉆井液體系的發展,鉆井液處理劑的品種、質量、數量和生產廠家家都有了很大的發展,特別是高分子聚合物、合成基泥漿及硅基泥漿的應用把鉆井液處理劑提高到一個新階段。近20年來,國外鉆井液體系、鉆井液處理劑的種類、商品牌號及生產廠家都有了很大的發展,一些知名的化學公司或油公司大都有鉆井液處理劑的研究開發和生產廠,研究開發和生產各種鉆井液處理劑。鉆井液處理劑的發展現狀2022/10/3018隨著鉆井工藝技術水平和鉆井地質要求的提高及鉆井液體系

我國鉆井液用化學品近20年來有了長足的發展,目前的產品品種和數量均已能基本滿足當前生產需要,主要產品已趕上或接近國際八十年代水平。近幾年來,我國鉆井液處理劑的新品種的開發進展較慢,品種和數帶基本維持在前幾年的水平。2022/10/3019我國鉆井液用化學品近20年來有了長足的發展,

鉆井液處理劑在整個油田化學品中,無論是品種和數量都占極重要位置,許多油田化學品的首次應用是從被引入到鉆并液中開始的,以后逐步推廣到其它領域。由于鉆井液處理劑品種繁多,使用量大,在一定程度上說,鉆井液處理劑品種的多少,質量的高低反映了整個油田化學品水平的高低。可見,國外鉆井液處理劑已發展到了一個相當的高度,能夠滿足各種不同條件鉆井工程的需要。20多年來,我國的鉆井液處理劑得到了快速的發展,從整體上說,無論是品種,還是產品質量、應用效果,都接近或達到國外同類劑種的水平;在新型聚合物類處理劑的研究、開發和應用方面有我們自已的特色,形成丁乙烯基單體多元共聚物、兩性離子聚合物和復合金屬聚合物等新型鉆井掖體系、在全國各主要油田上萬口井推廣應用,收到巨大的社會經濟效益。2022/10/3020鉆井液處理劑在整個油田化學品中,無論是品應用:

化工產品在泥漿處理劑總最中約占18%,我國占12.7%,精細化工產品在鉆井液處理劑僅占較小的比例,但它的功能和作用都非同一般,很多重要的性質和功能都是靠所添加的精細化工品來實現的,如流變性、攜屑性、剪切稀釋性、抑制性、降濾失性、抗溫抗鹽性等等都是靠添加專門的精細化學品來實現的。

2022/10/3021應用:2022/10/2221已有以下幾系列產品(1)乙烯基單體多元共聚物,該類化學品在泥漿中起增粘、降濾失、流型改進和穩定井壁的作用,其有很好的抗溫抗鹽鈣(飽和)能力,已廣泛用于中國各主要油田的鉆井作業,年用量上萬噸。(2)SK系列產品,分子量30-300萬,體系有很好的護膠作用,在有大量鈉鈣鎂等無機離子的存在下,能有效地維護土粒子的穩定性。該系列產品有好的抗溫性抗鹽可達飽和,特別適用于深井、超深并、石膏、鹽巖等復雜情況下的鉆井作業。已在全國10多個油田應用,年用量5000噸左右,取得了很好的社會經濟效益。2022/10/3022已有以下幾系列產品2022/10/2222(3)兩性離子聚合物系列產品該類產品是由多種陽離子、非離子和陰離子單體經共聚合作用而形成的水溶性高分子聚合物,因聚合物中單體種類、比例不同及共聚物的分子量不同,它們的理化性能及在泥槳中的作用各異。該系列產品具有很好的抗溫抗鹽、鈣(達飽和)和很強的抑制性,能有效地防止地層傷害,保護油氣層產能。已在我國16個油田5000多口井應用,結果表明,該系列化學劑已成功地用于直井、斜并、叢式井、水平井、深井、超探井(最深井5700米)及淡水、鹽水、飽和鹽水、輕泥漿及重泥漿體系.與其它處理劑相比,用該系列產品配成的鉆井液打井,一般井徑擴大率降至1-10%。平均機械鉆速提高8-31%,采油量提高20%,縮短完井周期5-30天,取到了巨大的社會經濟效益。該產品被評為國家科技進步獎,并開始出口到印度、泰國、日本及美國等國。2022/10/3023(3)兩性離子聚合物系列產品該類產品是由多種陽離子、2022(4)陽離子聚合物產品。包括陽離了聚丙烯酰胺和聚季銨鹽聚合物產品,與非離子聚合物復配使用,形成陽離子泥漿體系。該體系具有強抑制性。適于強造漿、易坍塌井段使用,在我國新疆探區的應用中取得了較好的技術經濟效果。(5)正電膠和復臺金屬兩性離子聚合物產品。正電膠產品在水溶液中形成無機凝膠體系.其有好的流變性能,復合金屬兩性離子聚合物系正電膠與兩性離子聚合物的復合體,它兼具正電膠和兩性離子聚合物的強抑制性和好的流變性能,是近年來新開發的一種新型鉆井泥漿處理劑,在新疆、中原、大港等油田的應用中,取得了好效果。

2022/10/3024(4)陽離子聚合物產品。包括陽離了聚丙烯酰胺和聚季銨202(6)纖維素類系列產品,主要用作增粘劑,降濾失劑,在國外應用量較大。國內每年用量約千噸上下。(7)植物膠及其改性物,主要包括淀粉及其改性物(羧甲基化或羥乙基化)、瓜膠、田菁及其改性物(主要是羥丙基化),主要用作增粘劑和降濾頭劑。2022/10/3025(6)纖維素類系列產品,主要用作增粘劑,降濾失劑,2022/在鉆井過程中或完鉆以后,為了實現一定的功程或地質目標要進行固井作業——注水泥工藝。即用固井液(水泥漿)將井筒中套管與套管周圍地層之間的環形空間進行封閉和固結。水泥漿是由一定規格的波特蘭水泥、水(氣)和多種化學劑(或材料)組成的混合物。固井用化學品可分為下述類型:基礎水泥促凝劑和鹽增效劑和密度減低劑自由水控制劑和固體懸浮劑分散劑膠結改進和膨脹劑降濾失刺減少或防止高溫強度退化的硅化物緩凝劑防氣竄劑抗泡和消泡劑密度增加或加重劑防漏失劑隔離液和化學沖洗或預洗液專用水泥外摻料水泥外加劑2022/10/3026在鉆井過程中或完鉆以后,為了實現一定的功程或地質水泥

固井用化學品種類多樣,從化學上看,有無機和有機礦物、通用化學品和精細化工品中的高分子聚合物、表面活性劑,它們在水泥漿中發揮不同的作用,以提高固井質量。各類水泥外加劑的主要成分及功能見下表。2022/10/3027固井用化學品種類多樣,從化學上看,有無機和有2022/10/30282022/10/2228

為提高固井質量和適應某些特殊固井作業的要求,近些年來,國外水泥外加劑有了長足的發展,成為油田化學品的重要組成部分,國外一些化學或石油公司都有專門的研究開發部門和生產廠。我國水泥外加劑的研究、開發工作起步較晚,進入80年代,隨著鉆遇復雜地層、深井的增多及新的鉆并工藝技術(如定向并、水平井等)的發展,水泥外加劑得以迅速發展,并逐步形成產品系列。據統計,目前國內水泥外加劑及外摻料有11類220多個商品品種。我國水泥外加劑有了長足的發展,尤其是緩凝劑、降失水劑、分散劑和防氣竄劑發展較快,并逐步形成系列化產品,可基本滿足當前固井需要。與國外相比比,國產的水泥外加劑品種太少。同一品種的化學品系列化程度低。用戶選擇的余地不大。國內水泥外加劑的發展現狀2022/10/3029為提高固井質量和適應某些特殊固井作業的要求,近壓裂用化學品

壓裂用化學品是構成壓裂液的重要組成部分,它在油田化學品中是開發應用最早,進展較快的品種之一,“交聯技術’,就是60-70年代首先在該領域引用并逐步擴展到其它領域的。當前,隨著各國勘探新發現的低滲透油藏的增加,老油田中更多低滲透儲量投入開發,壓裂用化學品在油氣田增產(油)增注〔水)中的作用日趨重要,在油田化學品中占有重要位置,也是國內外石油、化工院校、企業重點研究開發的油田化學品之一。

該類化學品分為21個類型,它們是:水基聚合物降阻劑降濾失制破膠劑乳化荊粘土穩定劑表面括性劑非乳化劑pH控制劑交聯劑發泡劑消泡劑油凝膠劑殺菌劑水基凝膠體系交聯凝膠體系醇/水體系油基體系聚合物堵劑連續混合凝膠濃縮液樹脂涂層支撐劑中-高強度陶瓷2022/10/3030壓裂用化學品壓裂用化學品是構成壓裂液的重要組國內壓裂用化學品的發展現狀國內近代壓裂用化學品起步于70年代初的“凍膠壓裂液”。它的開發應用成功極大地推動了我國壓裂用化學品的發展。隨之天然植物膠及其改性產品、纖維素及其衍生物和合成高分子聚合物三個系列的增粘劑,無機、有機延緩交聯劑及專用的破膠劑等化學品迅速發展起來,對拓寬壓裂作業范圍、提高壓裂效果發揮廠巨大的作用:當前,我國壓裂用主要化學品的發展已有相當的水平和規模.可以說在主要品種上,質量上已接近國外水平,可滿足當前國內壓裂工程的需要。當前,在我國壓裂作業中約有95%水基壓裂液,其中又以水基凍膠壓裂液為主,近年來,應用較廣、性能較好的水基凍膠壓裂液和主要化學品的主要性能已達到國外同類壓裂液的水平2022/10/3031國內壓裂用化學品的發展現狀2022/10/2231應用壓裂用化學品在國內外都是應用較早的一類油田化學品。如美國自1947年第一口井壓裂增產以來,至今50年來進行了150萬次壓裂作業,美國25-30%的石油儲量是先進行壓裂而后投人開采的;加拿大每年進行15000井次壓裂,北美地區采用壓裂技術35年來增加工業性石油儲量約110億多噸:我國自1955年在玉門油田第一次壓裂以來,至1992年共累計壓裂酸化作業13萬次以上,累計增油6200萬噸以上,并大大增加了原油可采儲量。當前,我國陸上油田每年壓裂7000-8000井次,年增產原油約700萬噸,特別是對一些低滲透油田,如長慶油田、小拐油田等,壓裂作業已成為油井投產、增產的必要手段,形成了具有我國特點的以植物膠及其改性產品胍膠、羥丙基胍膠、田菁、羥內基田菁,羧甲基纖維素及合成聚合物—聚丙烯酰胺、甲撐基聚丙烯酰胺為主的水基凍膠壓裂液體系及與之配套的交聯劑體系。2022/10/3032應用壓裂用化學品在國內外都是應用較早的一類油田化學采油用其它化學品

采油用其它化學品是指除酸化、壓裂作業外,用于油氣水井增產增注的化學品。這類化學品主要以工作液,如堵水調剖劑等和化學劑的溶液,如降凝降粘劑、清防蠟劑等進入地層內部或溶于井筒原油中,與地層巖石或原油發生物理化學作用,改變地層巖石和原油的原有性能,從而達到增產的目的。由于作業目的多樣性,這類化學品類型較雜,主要包括處理井簡中原油的清防蠟劑、降凝降粘劑;處理井下地層的堵水調剖劑、防砂劑以及兼有處理井筒和地層功能的解堵劑。鑒于在該類化學品中,國內外發展較快,在油田應用中意義不同,同時也為減少重復,將重點介紹該類化學品中最重要的一類——堵水調剖劑的國內外情況。2022/10/3033采油用其它化學品2022/10/2233國外堵水調剖劑的發展現狀

為了適應水驅油田或注水開發油田中高含水期油井穩產和提高采收率的需要,國外一些石油、化學和服務公司已開發應用了不同類型的堵水調剖劉系列產品,在各種堵水調剖劉產品系列中,應用最廣、意義最大的是以不同水溶性聚合物為成膠劑,以無機或和有機化合物為交聯劑形成的凝膠型堵水調剖劑,美國多為聚丙烯酰胺類凝膠類,前蘇聯多為聚丙烯腈類堵水調剖劑,而在北海油區用的較多的是聚乙烯醇/戊二醛及硅酸鹽凝膠。2022/10/3034國外堵水調剖劑的發展現狀2022/10/2234國內堵水調剖劑的發展現狀

我國化學堵水調剖技術始于50年代,早期使用的主要是水泥漿、油基水泥和活性稠油等,60年代使用的主要是樹脂和硅酸鹽,到70年代中期高分子聚合物凝膠堵水調剖劑迅速發展起來,成為堵水調剖劑的主要劑種,在我國各油田大量推廣應用,進人80年代以來,聚合物一樹脂復合凝膠、聚合物懸浮凝膠和聚合物弱凝膠在油田的封堵高滲透層、大孔道及深部堵水調剖作業中逐步投入現場應用。可以說,當前我國堵水調剖劑已形成有我國油藏特點的系列化產品。根據我國油藏條件的不同要求,研究開發了不同類別的系列化的堵水調剖劑,因各油田地質條件的不同,開發應用的堵水調剖劑類型也有不同,但總的看來,無論是堵水調剖劑品種和應用地區的覆蓋面,水溶性聚介物類堵水調剖劑都占多數,其中,又以聚丙烯酰胺凝膠系列堵水調剖劑為主要劑種。

2022/10/3035國內堵水調剖劑的發展現狀2022/10/2235應用當前,在國內外油田的采油過程中,尤其是對水驅或注水開發油田,堵水調剖技術已成為酸化、壓裂等主導技木之一,對油井的增產、穩產和提高油田采收率都具有重要實際意義。我國自50年代以來,開始試驗堵水調剖劑,初期以油井堵水為主。70年代中期,高分子聚合物型堵水調剖劑引用到油田的堵水調剖作業,此后.不同類型的聚合物凝膠、聚介物懸浮體系等堵水調剖劑迅速發展起來,到目前,已開發、應用9類近百個堵水調剖劑種。從工程上講經歷了單個油井堵水、注水井調剖、井組堵水調剖和區塊綜合治理四個階段,我國的堵水調剎劑的開發和應用達到了一個新水平,在油田應用中取得了顯著的經濟社會效益。從1979-1998年的20年中,我國的堵水調剖工作無論施工井次,還是增產油量都有了很大的發展,這期間共應用推廣39174井次,累計增產原油1461.07萬噸,平均每并次增產油373.7噸,取得了巨大的經濟社會效益。2022/10/3036應用2022/10/2236

油氣集輸用化學品

油氣集輸用化學品主要包括油井、集輸站、油田內部管線及長輸管線生產過程中使用的清防蠟劑、降凝降粘劑、減阻劑及破乳劑等化學品,它們在組成上大多屬于油溶性的高分子聚合物、表面活性劑,或二者的復配物。該類化學品對油、水的組成及理化性質更為敏感,針對性更強,開發利用好這類化學品,了解各油田的油、水性質是非常必要的。油氣集輸用化學品類型較多,有代表性的是原油破乳劑、清防蠟劑和降凝降粘劑。2022/10/3037油氣集輸用化學品2022/10/2237

原油破乳劑在國外有很長的歷史,到今天已發展成為多品種、系列化產品,應用水平和效果不斷提高。實踐說明,一個理想的原油破乳劑必須具備下列條件:(1)一定的表面活性。(2)較強的潤濕能力。(3)足夠的絮凝能力。(4)良好的聚結效果。原油清防蠟劑、降凝降粘劑是集輸用化學品中另一類主要化學品,尤其是對石蠟基原油更為重要。目前,這類化學品在油井中使用較為普遍,在中—長矩離的輸油管線中的應用尚處在試驗階段2022/10/3038原油破乳劑在國外有很長的歷史,到今天已發展成為202國內油氣集輸用化學品的發展現狀原油化學或電一化學脫水工藝用的破乳劑

我國原油破乳劑的研究升發起步較晚,60年代以前主要依靠進口,60年代中期開始研究開發國產的原油破乳劑,由于大慶、勝利等一批大油田相繼投人開發,大大促進了原油破乳劑的發展,70年代后期是我國破乳劑的大發展時期。研究開發出型號眾多,適應不同原油乳化液破乳的新品種。進入90年代以來,在擴鏈劑和復配型破乳劑研究方而又有新的發展。先后研究開發出新型的破乳劑,使原油破乳劑的研究開發達到一個新水平:

當前,我國研究開發的原油破乳利完全可以滿足油田各種原油乳化液的脫水需要2022/10/3039國內油氣集輸用化學品的發展現狀我國原油破乳劑油井及管線清防蠟工藝用的原油清防蠟劑

我國有1.5萬口油井及1萬多公里的輸油管線,約90%的原油是通過骨線輸至煉廠或碼頭,在生產過程中,常用不同類型的清防蠟劑進行清防蠟作業,常用的清防蠟劑有水溶型、油溶型和乳液型三種,一般采取間歇或連續加入方式,加到井底或滲入地層近井地帶或從轉運站加人到管線中。我國目前常用的清防蠟劑大都由乙烯與醋酸乙烯的共聚物、乙烯—醋酸乙烯一高碳酸乙烯的共聚物、烯烴—順丁烯二酸酯共聚物再復配某些表面活性劑和特殊的溶劑組成。我國目前使用較多的清防蠟劑約有上百個品種,在應用中都取得了很好的效果。2022/10/3040油井及管線清防蠟工藝用的原油清防蠟劑2022/10/2240

原油降粘劑分為水基和油基降粘劑兩種,但應用較多的是水基—即形成水包油型乳化液體系的降粘劑,對油井來說,就是井底乳化降粘工藝。目前,我國及美國、加拿大等國家已普遍地應用這一技術,以降低并筒中油流的粘度和流動阻力,同時還有降低能耗,減輕機械負荷的益處。一般,優良的乳化劑形成的水包油型乳化液可使原油的粘度從10000-500000mPa·s降至2000mPa·s以下。油井及管線原油降粘工藝用的降粘劑2022/10/3041原油降粘劑分為水基和油基降粘劑兩種,但應用較多油井及油井及管線降凝劑

油井及管線降凝技術往往與油井及管線清防蠟及降粘技術有較密切的關系,但它們之間又有明顯的區別,后者是通過共晶或吸附作用來抑制蠟品的生長、聚結和沉積過程,達到降低凝固點的日的。目前,國內外試驗和應用的降凝劑大多是聚乙烯、乙烯一醋酸乙烯酯或丙烯酸酯,羧乙烯酯的共聚物。2022/10/3042油井及管線降凝劑2022/10/2242原油化學和電一化學脫水工藝用的破乳劑的應用

我國大部分油田已進入中高含水期,全國陸上油田的綜合含水已達82.1%。含水原油的油和水一般以乳化液的形式存在。由于膠質,瀝青質等天然乳化劑的存在以及部分石蠟、枯土礦物微粒常被吸附在乳化膜表面,使之原油乳化液通常較一般的乳化液更為穩定,加上在采油及井下作業過程中經常還有一些外來物質、如壓裂液、酸化液、堵水調剖劑、洗井液、清防蠟劑、緩濁劑,防垢劑等部分進人到油水中,尤其是近兒年三次采油技術的應用,大量的高分子聚合物、表面活性劑和堿注入地層,使油水乳化液變得更復雜,原油脫水更加困難。熱化學(二段)和電化學(三段)脫水工藝是國內外廣泛應用的兩套脫水工藝,所用的破乳劑大都是環乙、環丙的嵌段聚合成的非離子表面活性劑及其復配物。我國原油破乳劑約有上百個品種,年用量超過2萬噸。2022/10/3043原油化學和電一化學脫水工藝用的2022/10/2243原油長輸管線降凝降粘劑的應用

國內外原油長輸管線用降凝劑的研究工作比較活躍,但由于影響因素復雜,使用風險大,致使在應用中尚處在試驗階段,離廣泛推廣應用還有較大距離

目前,在國外只有印度孟買高原近海油田的海底管線、澳大利亞輸送原油管線及非洲的利比亞、阿爾及利亞混合油管線使用降凝劑進行常溫輸送的試驗。我國近10年來,已在多條管油管線進行化學降凝(減阻)試驗,并取得了初步效果。但現在我國尚處在試驗階段,降凝劑的品種還不多,降凝降粘效果還不夠理想,離實現我國的中一長輸油管線的不加熱常溫輸送還有很大距離。今后還必須加強降凝降粘劑的研究、開發工作,開發出品種更多、降凝降粘效果更好的降凝降粘劑,以滿足我國中長輸油管線常溫輸送的需要。2022/10/3044原油長輸管線降凝降粘劑的應用2022/10/2244

油田水處理用化學品

目前,國內外的很多油田或油公司的采出液綜合含水量已達到80%以上,要得到總采出液中20%的油,必須處理好采出液中80%的水,其工作量之大,可想而知,故國外有學者戲言:“這些油公司應更名為水公司”,此話雖為笑談,但很深刻地說明油田“水”的問題在油田生產中的地位和作用。各油田采出污水的組成很復雜,污水的組成變化大,若排放會造成環境污染。若回注地層會給地面設備、管線、井筒及地層造成一系列復雜問題,諸如結垢、腐蝕、堵塞等,因此必須進行預處理。鑒于我國油田采出水的絕大部分都回注地層。故本PPT重點涉及油田注水水質的處理問題。2022/10/3045油田水處理用化學品2022/10/2245

要達到注水標準,常常綜合采用物理、化學和微生物處理方法,而化學品不但是不可缺少的,而且在油田水處理工藝中起主導作用。目前,國內外油田水處理用化學品的類型繁多,主要劑種見下表。2022/10/3046要達到注水標準,常常綜合采用物理、化學和微生22022/10/30472022/10/2247

國內油田水處理用化學品的發展現狀

目前,我國油田污水處理大多采用斜板隔油、浮選除油和粒料過濾等三套工藝及相應的絮凝劑(凈水劑)、緩蝕劑、殺菌劑、防垢劑等油田水處理劑。

絮凝劑

油田污水中常含有許多機械雜質、懸浮固體及油滴,它們的粒徑大小及電性不同、常呈懸浮狀態分布于水體中。絮凝劑的加人就是通過吸附、中和、架橋等作用加速懸浮物質凝聚成粗大的絮狀物,然后在重力的作用下沉降分離。2022/10/3048國內油田水處理用化學品的發展現狀2022/10/2248

絮凝劑是我國油田水處理劑中應用面最廣,用量最大的一種油田水處理劑。當前應用最多的是無機絮凝劑,價格便宜,使用方便,但用藥量大,有時效果不太理想,尤其是對微細顆粒及微最油的去除不能滿足要求。70年代以來,有機高分了絮凝劑開始引入到工業污水處理系統,初期應用的多為陰離子型和非離子型高分子聚合物,以后又開發、應用陽離子型和兩性離子型高分子聚合物2022/10/3049絮凝劑是我國油田水處理劑中應用面最廣,用量2022/殺菌劑

殺菌劑是油田水處理劑中應用最廣的另一種化學品,包括無機化合物,如氯、次氯酸鈉、過氧化氫等及有機化合物,如甲醛、戊二醛、氯酚類、季銨鹽類化合物等。其中,在國內油田水處理中使用較多,效果較好的多為季餒鹽化合物,它們有很強的殺菌效果。石油勘探開發科學研究院油化所開發的殺菌劑屬膠類多官能團復合型殺菌劑,在加藥濃度30-50mg/L下,有極強的殺菌效果。已在油田廣泛應用。2022/10/3050殺菌劑2022/10/2250緩蝕劑緩蝕劑是油田水處理中最常用的化學劑,可分為無機緩蝕劑和有機緩蝕劑兩類。在我國應用較廣的多為有機胺類化合物及其衍生物。防垢劑

我國多采用早期注水開發方式,東部油田的綜合含水已超過80%。地層水在產出的過程中,外界條件,如壓力、溫度、pH值等發生變化,或地層水與注入水不配位,常會在地面、井下的管線、設備及地層內部(特別是近井地帶)形成各種沉積物,對油田的正常生產帶來很大的危害。由于各油田的地層水的組成和性質不同,垢的類型差異性很大。國內油田常用的防垢劑初期多為無機聚磷酸鹽類高分子聚合物型防垢劑是近些年開發應用的一種新型防垢劑,主要包括合成高分了聚合物〔及天然高分了聚合物的改性物,如淀粉、木質素磺酸鹽等。這類防垢劑一般用量低,防垢效果好,應用前景廣闊。2022/10/3051緩蝕劑防垢劑2022/10/2251應用

由于各油田采出水水質不同,處理的標準也不盡一致,加之市場的分割,使各油田使用的水處理劑帶有明顯的地域性特點。目前,我國有近百個廠家,生產各種商品水處理劑約200余個牌號。2022/10/3052應用由于各油田采出水水質不同,處理的標準2022/1目錄:油田化學品的發展現狀及應用開發2油田化學品的概述1油田化學品的展望3結語42022/10/3053目錄:油田化學品的發展現狀及應用開發2油田化學品的概述1油田鉆井方面采油方面提高采收率方面廢棄物處理、達標排放2022/10/3054鉆井方面采油方面提高采收率方面廢棄物處理、達標排放2022/油田化學品展望

根據目前油田化學品的現狀,結合近期的研究與產品開發方面對油田化學品發展方向進行討論,為油田化學品的研制開發奠定基礎。2022/10/3055油田化學品展望根據目前油田化學品鉆井方面近年來,為適應環保、保護油氣層及日益增多的特殊工藝井(如水平井、側鉆井、大位移定向井、分支井、小井眼井、連續管鉆井等)施工的要求,國內外積極研究開發新型鉆井液體系。強抑制性鉆井液發展趨勢鉆井過程中使用的水基鉆井液。都是將粘土分散在水中形成的負電分散體系,這種體系對于井壁和地層中的粘土礦物來講,無疑是一種不利因素。如何提高鉆井液的抑制性,是今后鉆井液技術發展的方向。抑制粘土分散、穩定井壁主要措施是靠帶正電荷的聚合物,它能夠中和粘土表面的負電荷,提高鉆井液的Zeta電位。80年代末,MMH、BPS有機正電膠用于鉆井液后,取得了很大的進展。這種正電膠粒與粘土顆粒通過正負電場極化水分子來形成穩定的復合體,正電離子在這里變成了鉆井液的穩定劑,鉆井液體系就可以由負電性向正電性轉化。因此正電性鉆井液體系能解決“鉆井液穩定性”與“地層穩定性”的矛盾。實現真正意義的“鉆井液”與“完井液”的合二為一。21世紀,深部油氣層的鉆探必然會大量增加,抗高溫高壓的鉆井液體系定將受到重視。抗高溫高壓的降濾失劑、增粘劑、防塌劑、潤滑劑、降粘劑等及開發新型油田化學品取代膨潤土,從而形成配方簡單、性能好的超深井鉆井液體系將是開發研究的主要方向。2022/10/3056鉆井方面2022/10/2256采油方面采油用化學品的發展趨勢是:①開發耐溫抗鹽的堵水-調剖劑,重點是選擇性堵水-調剖;②研制高性能、低界面張力的表面活性劑,并通過復配生產高效助排劑;③開發原料易得、價格低廉、低殘渣的天然植酸化用的稠化劑,以AMPS、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和N-烷基丙烯酰胺聚合物、兩性離子聚合物為重點開發抗溫抗鹽的合成聚合物膠凝劑或稠化劑;④開發復合緩蝕劑、增效緩蝕劑,關鍵是提高緩蝕劑的有效期和緩蝕效果,降低生產成本;⑤黏土穩定劑方面進一步開發新型季銨鹽類表面活性劑,開發以甲基丙烯酰二甲氨基乙酯和烯丙基二甲基氯化銨聚合物為主的陽離子聚合物,要兼顧產品的防膨和控制運移雙重作用;⑥開發適用于泡沫壓裂液的高效表面活性劑,要求起泡性強,泡沫穩定性好,以及適用于油乳酸體系的抗溫乳化劑,保證體系高溫下穩定。2022/10/3057采油方面2022/10/2257提高采收率方面聚合物提高采收率使用的聚合物的研發趨勢是:①開發適用于聚合物驅油、堿/表面活性劑/聚合物驅油所需要的價廉的高分子聚合物,以及耐溫(120℃)、抗鹽(大于20×104mg/L)的高分子聚合物,預交聯調驅劑向耐溫150℃發展;②開發適用于耐溫抗鹽聚合物研制需要的表面活性劑單體和兩親單體,如2-丙烯酰氨基十二烷基磺酸(AMC12S)、2-丙烯酰氨基十四烷基磺酸(AMC14S)、2-丙烯酰氨基十二烷基磺酸(AMC12S)。同時要重點考慮降低單體生產成本,達到既高效又低廉的目的。在驅油用聚合物方面還需要針對耐溫抗鹽進一步完善合成聚合物驅油劑的分子設計,為高性能產品的開發奠定理論依據。提高疏水締合聚合物的高溫水解穩定性,開發高溫下穩定的疏水締合聚合物產品。梳型聚合物具有良好的空間位阻,增稠效果好,應在以前研究的基礎上,強化產品的分子設計,提高產物的耐溫抗鹽能力,滿足高溫高礦化度情況下驅油的需要。2022/10/3058提高采收率方面2022/10/2258表面活性劑表面活性劑應加大分子結構設計、合成及性能研究力度,針對低滲透油藏,需要深入開展合成高穩定性、增溶、抗鹽、耐溫、耐堿的低界面張力的產品,為滿足最佳性價比的需要開發廉價的表面活性劑,適合低堿、弱堿以及無堿的驅油體系的表面活性劑研制,以及對地層低傷害的表面活性劑。具體來講,可以開展:①適用于油田需要的由植物油下腳料為基礎的天然混合羧酸鹽表面活性劑,用生物法激活并以胺類調節相對分子質量制備羧酸鹽,提高產物的耐溫抗鹽能力;②進一步完善石油羧酸鹽、高分子表面活性劑和生物表面活性劑的研究;③具有抗鹽抗溫特性的磺基甜菜堿類表面活性劑,石油磺酸鹽甲醛縮聚物,羥基苯甲酸-對羥基苯磺酸共縮聚物型陰非離子結合型表面活性劑,α-烯烴磺酸鹽表面活性劑等的開發;④改性木質素磺酸鹽表面活性劑,包括與烷基酚縮合改性、通過酚羥基與烷基化試劑(如鹵代烷烴)縮合改性和用脂肪胺反應改性,改性木質素磺酸鹽表面活性劑是最有潛力的驅油用表面活性劑;⑤開展驅油用表面活性劑生產用原料的研究和開發,重點是控制原料的相對分子質量和分子量分布;2022/10/3059表面活性劑2022/10/2259廢棄物處理、達標排放這方面的工作重點從以下幾方面進行:①鉆井廢液、污水處理用的固化劑、絮凝劑、COD去除劑、脫色劑、廢鉆井液無害化處理固化劑等,廢鉆井液無害化處理固化劑最好具有肥效,以利于推廣;②酸化、壓裂廢物(液)破膠劑、絮凝劑、聚沉劑、COD去除劑等;③其他作業廢液處理的處理劑。在上述處理劑的研究中應避免引起二次污染,采用環保及可生物降解的材料,隨著環保要求越來越高,這方面的工作量會逐年增加,值得重視。2022/10/3060廢棄物處理、達標排放2022/10/2260目錄:油田化學品的發展現狀及應用開發2油田化學品的概述1油田化學品的展望3結語42022/10/3061目錄:油田化學品的發展現狀及應用開發2油田化學品的概述1油田結語目前在油田化學研究、生產和應用中還存在一些問題,主要體現在具有特殊性能的原創專用產品、高效環保型產品少。除聚丙烯酰胺、破乳劑等產品外,其他類型的油田化學品生產廠家多,生產規模小,并且有相當一部分企業缺乏技術支撐。在油田化學品方面還沒有形成研究、開發和應用的良性循環,許多產品局限在低水平的重復研究上,特別是在分子設計的針對性和處理劑作用機理方面開展的工作還比較少。過于注重商業利益,熱衷于新名詞的炒作,新代號多,模糊概念的產品多,真正的新產品很少,同時由于產品定價不合理,導致復配產品多,產品質量明顯下滑。今后應在已有工作的基礎上。針對油田地質特點,有目的開展工作:深化天然材料改性產物的開發,拓寬其應用范圍;開發在強堿性環境中穩定,而在中性或弱酸性條件下容易降解的產品;通過高分子化學反應提高低相對分子質量聚合物的相對分子質量。通過分子修飾提高已有聚合物產品的綜合性能;對可降解合成聚合物進行改性,使其具有需要的功能;開發具有天然產物結構。可微生物降解的合成高分子,同時強化基礎研究和新原料的開發,為處理劑的研究提供理論和原料支撐,研究具有特殊性能的新型油田化學品。2022/10/3062結語目前在油田化學研究、生產和應用中還存在一些問題,精細化學品在石油開采中的應用

——油田化學品2022/10/3063精細化學品在石油開采中的應用

前言:

伴隨石油工業的發展,油田化學品已成為油田鉆井、完井、采油、注水提高采收率及集輸過程中不可缺少的藥劑,油田化學品已成為石油科學中一門新興學科。國內外石油工業的發展,促進帶動了油田化學品的發展,反過來,油田化學品的發展,品種的增多,質量的提高,又推動了石油工業的發展,油田勘探開發技術的提高和經濟效應的增長。目前,油田化學品的研制開發與生產應用已成為國內外石油界和化工界共同關注的課題。2022/10/3064前言:伴隨石油工業的發展,油田化學品已成為目錄:油田化學品的概述1油田化學品的發展現狀及應用開發2油田化學品的發展前景3結語42022/10/3065目錄:油田化學品的概述1油田化學品的發展現狀及應用開發2油田油田化學品的分類油田化學品在國民經濟中的作用油田化學品的概述2022/10/3066油田化學品的分類油田化學品在國民經濟中的作用油田化學品的概述油田化學品用途廣泛,種類繁多。按“油田化學品類型代號”標準,可作如下分類:(1)通用化學品:是指同一種化學品能廣泛用于油田的不同生產工藝過程,包括以下7個類型:生物聚合物、羧甲基纖維素鈉鹽、粘土穩定劑、天然聚臺物、聚丙烯酰胺、表面活性劑、示蹤劑。油田化學品的分類2022/10/3067油田化學品用途廣泛,種類繁多。按“油田化學品((2)鉆井用化學品:又分為鉆井液處理劑和水泥外加劑兩個亞類。鉆井液處理劑是指在鉆井液配制和處理過程中所用的化學劑,包括以下l8種類型:殺菌劑、緩蝕劑、除鈣劑、消泡劑、乳化劑、絮凝劑、起泡劑、降濾失劑、堵漏材料、潤滑劑、觸卡劑、pH值控制劑、表面活性劑、頁巖抑制劑、降粘劑、溫度穩定劑、增粘劑、加重材料。水泥外加劑是指在固井作業中,為保證施工順利和固井質量,在水泥中所添加的化學劑,共有以下lO個類型:促凝劑、緩凝劑、消泡劑、減阻劑(分散劑)、降濾失劑、防氣竄劑、減輕外摻料(減輕劑)、防漏外摻料(防漏劑)、增強劑、加重外摻料(加重劑)。2022/10/3068(2)鉆井用化學品:2022/10/226(3)油氣開采用化學品:分為酸化、壓裂及采油用化學品三個亞類。酸化用化學品是指酸化作業過程中,為滿足工藝要求,提高酸化效果所用的化學品,共有以下11個類型:緩蝕劑、助排劑、乳化劑、防乳化劑、起泡劑、降濾失劑、鐵穩定劑、緩速劑、暫堵劑、稠化劑、降淤渣劑。壓裂用化學品是指壓裂作業過程中,為滿足工藝要求,提高壓裂效果所用的化學品,共有以下l4個類型:破膠劑、緩蝕荊、助排劑、交聯劑、粘土穩定劑、減阻劑、防乳化劑、起泡劑、降濾失劑、pH值控制劑、暫堵劑、增粘劑、殺菌劑、支撐劑。采油用化學品是指除酸化、壓裂作業外,用于油、氣、水井增產增注的采油化學品,包括以下8個類型:解堵劑、粘土穩定劑、防蠟劑、清蠟劑、調剖劑、降凝劑、防砂劑、堵水劑。2022/10/3069(3)油氣開采用化學品:2022/10/227(4)提高采收率用化學品:是指在提高石油采收率(EOR)過程中所用的化學品,包括以下l0種類型:堿劑、助表面活性劑、高溫起泡劑、混溶劑、流度控制劑、犧牲劑、表面活性劑、增溶劑、薄膜擴展劑、稠化劑。(5)油氣集輸用化學品:是指在油氣集輸過程中,為保證油氣質量,保證生產過程安全可靠和降低能耗所用的化學品,包括以下l4個類型:緩蝕劑、破乳劑、減阻劑、乳化劑、流動性改進劑、天然氣凈化劑、水合物抑制劑、海面浮油清凈劑、防蠟劑、清蠟劑、管道清洗劑、降凝劑、降粘劑、抑泡劑。2022/10/3070(4)提高采收率用化學品:(5)油氣集輸用化學品:202(6)水處理用化學品:

是指在油田注水(水源水、回注污水)水處理過程中,為保包括以下lO個類型:殺菌劑、緩蝕劑、粘土穩定劑、助濾劑、浮選劑、絮凝劑、除油劑、除氧劑、防垢劑、除垢劑。綜上所述有6個大類,(其中包括5個亞類)102個類型。2022/10/3071(6)水處理用化學品:綜上所述有6個大類,(其中包括5個亞類1促進油田鉆井、完井、采油、注水提高采收率及集輸過程等工藝過程技術水平的提高2配合油田相關工程最大限度的利用開發地下油氣資源3提高油田鉆井、完井、采油、注水提高采收率及集輸過程等工程的經濟效益和社會效益4促進和帶動化工產業的發展和效益的提高5環境保護油田化學品在國民經濟中的作用:2022/10/30721促進油田鉆井、完井、采油、注水提高采收率及集輸過目錄:油田化學品的發展現狀及應用開發2油田化學品的概述1油田化學品的發展前景3結語42022/10/3073目錄:油田化學品的發展現狀及應用開發2油田化學品的概述1油田及應用開發油田化學品的發展現狀國內油田化學品的生產應用現狀的概括鉆井和固井用化學品壓裂用化學品采油用其它化學品油氣集輸用化學品油田水處理用化學品2022/10/3074國內油田化學品的生產鉆井和固井用化學品壓裂用化學品采油用其它國內油田化學品的生產應用現狀的概括

我國油田化學品的研究開發起步較晚,經過20多年的發展,已經發展成為門類比較齊全,品種和數量達到相當規模(上千個品種,100多萬噸),從總體上說已接近或已達到國際水平,部分產品以達到國際先進水平,在我國石油工業中發揮了重要作用,油田化學品的應用已成為石油勘探開發中不不可少的一項實用技術,可以說,哪里有石油,哪里就有油田化學品。2022/10/3075國內油田化學品的生產應用現狀的概括我國油田化學品的問題與差距:雖然我國的油田化學品已經有了迅速的發展,但是與形勢的要求以及國外油田化學品相比,還有不少的問題與差距,主要有:1化學劑品種少,系列化程度低,用戶選擇余地不大。在各類油田化學品中,我國的商品品種數量少,如美國的鉆井液3000多種,我國僅有260種。2除了少數幾個大的國營企業外,大多數油田化學品生產廠生產設備,工藝落后,未形成集約化規模生產,產品質量不穩定,低劣產品給油田造成很大損失。3研究開發力量分散,重復,全國未形成分層次有重點的攻關創新關系。4油田化學品的原料生產應用一體化的宏觀規劃調控能力不夠。2022/10/3076問題與差距:雖然我國的油田化學品已經有了迅速的發鉆井和固井用化學品鉆井液適用于鉆井的流體,常被“稱為鉆井作業的血液”,它的主要功能是:保持清潔;控制壓力;冷卻潤滑;防止垮塌;避免損害;取準資料;傳遞功率;承受重量。除了具有上述功能外,它需滿足以下條件:1不能對人員環境造成污染2不能對地層造成影響3不能對生產層造成影響4不能腐蝕鉆井設備鉆井用化學品可分為鉆井液處理劑和水泥外加劑兩個種類。鉆井液處理劑2022/10/3077鉆井和固井用化學品鉆井液適用于鉆井的流體,常被“稱為

鉆井液根據其基本組成分成若干個不同體系,當前國內外分類方法如下表所示:2022/10/3078鉆井液根據其基本組成分成若干個不同體系,當前國鉆井液處理劑種類繁多,在化學上看主要有以下幾種:2022/10/3079鉆井液處理劑種類繁多,在化學上看主要有以下幾種:2022/1隨著鉆井工藝技術水平和鉆井地質要求的提高及鉆井液體系的發展,鉆井液處理劑的品種、質量、數量和生產廠家家都有了很大的發展,特別是高分子聚合物、合成基泥漿及硅基泥漿的應用把鉆井液處理劑提高到一個新階段。近20年來,國外鉆井液體系、鉆井液處理劑的種類、商品牌號及生產廠家都有了很大的發展,一些知名的化學公司或油公司大都有鉆井液處理劑的研究開發和生產廠,研究開發和生產各種鉆井液處理劑。鉆井液處理劑的發展現狀2022/10/3080隨著鉆井工藝技術水平和鉆井地質要求的提高及鉆井液體系

我國鉆井液用化學品近20年來有了長足的發展,目前的產品品種和數量均已能基本滿足當前生產需要,主要產品已趕上或接近國際八十年代水平。近幾年來,我國鉆井液處理劑的新品種的開發進展較慢,品種和數帶基本維持在前幾年的水平。2022/10/3081我國鉆井液用化學品近20年來有了長足的發展,

鉆井液處理劑在整個油田化學品中,無論是品種和數量都占極重要位置,許多油田化學品的首次應用是從被引入到鉆并液中開始的,以后逐步推廣到其它領域。由于鉆井液處理劑品種繁多,使用量大,在一定程度上說,鉆井液處理劑品種的多少,質量的高低反映了整個油田化學品水平的高低。可見,國外鉆井液處理劑已發展到了一個相當的高度,能夠滿足各種不同條件鉆井工程的需要。20多年來,我國的鉆井液處理劑得到了快速的發展,從整體上說,無論是品種,還是產品質量、應用效果,都接近或達到國外同類劑種的水平;在新型聚合物類處理劑的研究、開發和應用方面有我們自已的特色,形成丁乙烯基單體多元共聚物、兩性離子聚合物和復合金屬聚合物等新型鉆井掖體系、在全國各主要油田上萬口井推廣應用,收到巨大的社會經濟效益。2022/10/3082鉆井液處理劑在整個油田化學品中,無論是品應用:

化工產品在泥漿處理劑總最中約占18%,我國占12.7%,精細化工產品在鉆井液處理劑僅占較小的比例,但它的功能和作用都非同一般,很多重要的性質和功能都是靠所添加的精細化工品來實現的,如流變性、攜屑性、剪切稀釋性、抑制性、降濾失性、抗溫抗鹽性等等都是靠添加專門的精細化學品來實現的。

2022/10/3083應用:2022/10/2221已有以下幾系列產品(1)乙烯基單體多元共聚物,該類化學品在泥漿中起增粘、降濾失、流型改進和穩定井壁的作用,其有很好的抗溫抗鹽鈣(飽和)能力,已廣泛用于中國各主要油田的鉆井作業,年用量上萬噸。(2)SK系列產品,分子量30-300萬,體系有很好的護膠作用,在有大量鈉鈣鎂等無機離子的存在下,能有效地維護土粒子的穩定性。該系列產品有好的抗溫性抗鹽可達飽和,特別適用于深井、超深并、石膏、鹽巖等復雜情況下的鉆井作業。已在全國10多個油田應用,年用量5000噸左右,取得了很好的社會經濟效益。2022/10/3084已有以下幾系列產品2022/10/2222(3)兩性離子聚合物系列產品該類產品是由多種陽離子、非離子和陰離子單體經共聚合作用而形成的水溶性高分子聚合物,因聚合物中單體種類、比例不同及共聚物的分子量不同,它們的理化性能及在泥槳中的作用各異。該系列產品具有很好的抗溫抗鹽、鈣(達飽和)和很強的抑制性,能有效地防止地層傷害,保護油氣層產能。已在我國16個油田5000多口井應用,結果表明,該系列化學劑已成功地用于直井、斜并、叢式井、水平井、深井、超探井(最深井5700米)及淡水、鹽水、飽和鹽水、輕泥漿及重泥漿體系.與其它處理劑相比,用該系列產品配成的鉆井液打井,一般井徑擴大率降至1-10%。平均機械鉆速提高8-31%,采油量提高20%,縮短完井周期5-30天,取到了巨大的社會經濟效益。該產品被評為國家科技進步獎,并開始出口到印度、泰國、日本及美國等國。2022/10/3085(3)兩性離子聚合物系列產品該類產品是由多種陽離子、2022(4)陽離子聚合物產品。包括陽離了聚丙烯酰胺和聚季銨鹽聚合物產品,與非離子聚合物復配使用,形成陽離子泥漿體系。該體系具有強抑制性。適于強造漿、易坍塌井段使用,在我國新疆探區的應用中取得了較好的技術經濟效果。(5)正電膠和復臺金屬兩性離子聚合物產品。正電膠產品在水溶液中形成無機凝膠體系.其有好的流變性能,復合金屬兩性離子聚合物系正電膠與兩性離子聚合物的復合體,它兼具正電膠和兩性離子聚合物的強抑制性和好的流變性能,是近年來新開發的一種新型鉆井泥漿處理劑,在新疆、中原、大港等油田的應用中,取得了好效果。

2022/10/3086(4)陽離子聚合物產品。包括陽離了聚丙烯酰胺和聚季銨202(6)纖維素類系列產品,主要用作增粘劑,降濾失劑,在國外應用量較大。國內每年用量約千噸上下。(7)植物膠及其改性物,主要包括淀粉及其改性物(羧甲基化或羥乙基化)、瓜膠、田菁及其改性物(主要是羥丙基化),主要用作增粘劑和降濾頭劑。2022/10/3087(6)纖維素類系列產品,主要用作增粘劑,降濾失劑,2022/在鉆井過程中或完鉆以后,為了實現一定的功程或地質目標要進行固井作業——注水泥工藝。即用固井液(水泥漿)將井筒中套管與套管周圍地層之間的環形空間進行封閉和固結。水泥漿是由一定規格的波特蘭水泥、水(氣)和多種化學劑(或材料)組成的混合物。固井用化學品可分為下述類型:基礎水泥促凝劑和鹽增效劑和密度減低劑自由水控制劑和固體懸浮劑分散劑膠結改進和膨脹劑降濾失刺減少或防止高溫強度退化的硅化物緩凝劑防氣竄劑抗泡和消泡劑密度增加或加重劑防漏失劑隔離液和化學沖洗或預洗液專用水泥外摻料水泥外加劑2022/10/3088在鉆井過程中或完鉆以后,為了實現一定的功程或地質水泥

固井用化學品種類多樣,從化學上看,有無機和有機礦物、通用化學品和精細化工品中的高分子聚合物、表面活性劑,它們在水泥漿中發揮不同的作用,以提高固井質量。各類水泥外加劑的主要成分及功能見下表。2022/10/3089固井用化學品種類多樣,從化學上看,有無機和有2022/10/30902022/10/2228

為提高固井質量和適應某些特殊固井作業的要求,近些年來,國外水泥外加劑有了長足的發展,成為油田化學品的重要組成部分,國外一些化學或石油公司都有專門的研究開發部門和生產廠。我國水泥外加劑的研究、開發工作起步較晚,進入80年代,隨著鉆遇復雜地層、深井的增多及新的鉆并工藝技術(如定向并、水平井等)的發展,水泥外加劑得以迅速發展,并逐步形成產品系列。據統計,目前國內水泥外加劑及外摻料有11類220多個商品品種。我國水泥外加劑有了長足的發展,尤其是緩凝劑、降失水劑、分散劑和防氣竄劑發展較快,并逐步形成系列化產品,可基本滿足當前固井需要。與國外相比比,國產的水泥外加劑品種太少。同一品種的化學品系列化程度低。用戶選擇的余地不大。國內水泥外加劑的發展現狀2022/10/3091為提高固井質量和適應某些特殊固井作業的要求,近壓裂用化學品

壓裂用化學品是構成壓裂液的重要組成部分,它在油田化學品中是開發應用最早,進展較快的品種之一,“交聯技術’,就是60-70年代首先在該領域引用并逐步擴展到其它領域的。當前,隨著各國勘探新發現的低滲透油藏的增加,老油田中更多低滲透儲量投入開發,壓裂用化學品在油氣田增產(油)增注〔水)中的作用日趨重要,在油田化學品中占有重要位置,也是國內外石油、化工院校、企業重點研究開發的油田化學品之一。

該類化學品分為21個類型,它們是:水基聚合物降阻劑降濾失制破膠劑乳化荊粘土穩定劑表面括性劑非乳化劑pH控制劑交聯劑發泡劑消泡劑油凝膠劑殺菌劑水基凝膠體系交聯凝膠體系醇/水體系油基體系聚合物堵劑連續混合凝膠濃縮液樹脂涂層支撐劑中-高強度陶瓷2022/10/3092壓裂用化學品壓裂用化學品是構成壓裂液的重要組國內壓裂用化學品的發展現狀國內近代壓裂用化學品起步于70年代初的“凍膠壓裂液”。它的開發應用成功極大地推動了我國壓裂用化學品的發展。隨之天然植物膠及其改性產品、纖維素及其衍生物和合成高分子聚合物三個系列的增粘劑,無機、有機延緩交聯劑及專用的破膠劑等化學品迅速發展起來,對拓寬壓裂作業范圍、提高壓裂效果發揮廠巨大的作用:當前,我國壓裂用主要化學品的發展已有相當的水平和規模.可以說在主要品種上,質量上已接近國外水平,可滿足當前國內壓裂工程的需要。當前,在我國壓裂作業中約有95%水基壓裂液,其中又以水基凍膠壓裂液為主,近年來,應用較廣、性能較好的水基凍膠壓裂液和主要化學品的主要性能已達到國外同類壓裂液的水平2022/10/3093國內壓裂用化學品的發展現狀2022/10/2231應用壓裂用化學品在國內外都是應用較早的一類油田化學品。如美國自1947年第一口井壓裂增產以來,至今50年來進行了150萬次壓裂作業,美國25-30%的石油儲量是先進行壓裂而后投人開采的;加拿大每年進行15000井次壓裂,北美地區采用壓裂技術35年來增加工業性石油儲量約110億多噸:我國自1955年在玉門油田第一次壓裂以來,至1992年共累計壓裂酸化作業13萬次以上,累計增油6200萬噸以上,并大大增加了原油可采儲量。當前,我國陸上油田每年壓裂7000-8000井次,年增產原油約700萬噸,特別是對一些低滲透油田,如長慶油田、小拐油田等,壓裂作業已成為油井投產、增產的必要手段,形成了具有我國特點的以植物膠及其改性產品胍膠、羥丙基胍膠、田菁、羥內基田菁,羧甲基纖維素及合成聚合物—聚丙烯酰胺、甲撐基聚丙烯酰胺為主的水基凍膠壓裂液體系及與之配套的交聯劑體系。2022/10/3094應用壓裂用化學品在國內外都是應用較早的一類油田化學采油用其它化學品

采油用其它化學品是指除酸化、壓裂作業外,用于油氣水井增產增注的化學品。這類化學品主要以工作液,如堵水調剖劑等和化學劑的溶液,如降凝降粘劑、清防蠟劑等進入地層內部或溶于井筒原油中,與地層巖石或原油發生物理化學作用,改變地層巖石和原油的原有性能,從而達到增產的目的。由于作業目的多樣性,這類化學品類型較雜,主要包括處理井簡中原油的清防蠟劑、降凝降粘劑;處理井下地層的堵水調剖劑、防砂劑以及兼有處理井筒和地層功能的解堵劑。鑒于在該類化學品中,國內外發展較快,在油田應用中意義不同,同時也為減少重復,將重點介紹該類化學品中最重要的一類——堵水調剖劑的國內外情況。2022/10/3095采油用其它化學品2022/10/2233國外堵水調剖劑的發展現狀

為了適應水驅油田或注水開發油田中高含水期油井穩產和提高采收率的需要,國外一些石油、化學和服務公司已開發應用了不同類型的堵水調剖劉系列產品,在各種堵水調剖劉產品系列中,應用最廣、意義最大的是以不同水溶性聚合物為成膠劑,以無機或和有機化合物為交聯劑形成的凝膠型堵水調剖劑,美國多為聚丙烯酰胺類凝膠類,前蘇聯多為聚丙烯腈類堵水調剖劑,而在北海油區用的較多的是聚乙烯醇/戊二醛及硅酸鹽凝膠。2022/10/3096國外堵水調剖劑的發展現狀2022/10/2234國內堵水調剖劑的發展現狀

我國化學堵水調剖技術始于50年代,早期使用的主要是水泥漿、油基水泥和活性稠油等,60年代使用的主要是樹脂和硅酸鹽,到70年代中期高分子聚合物凝膠堵水調剖劑迅速發展起來,成為堵水調剖劑的主要劑種,在我國各油田大量推廣應用,進人80年代以來,聚合物一樹脂復合凝膠、聚合物懸浮凝膠和聚合物弱凝膠在油田的封堵高滲透層、大孔道及深部堵水調剖作業中逐步投入現場應用。可以說,當前我國堵水調剖劑已形成有我國油藏特點的系列化產品。根據我國油藏條件的不同要求,研究開發了不同類別的系列化的堵水調剖劑,因各油田地質條件的不同,開發應用的堵水調剖劑類型也有不同,但總的看來,無論是堵水調剖劑品種和應用地區的覆蓋面,水溶性聚介物類堵水調剖劑都占多數,其中,又以聚丙烯酰胺凝膠系列堵水調剖劑為主要劑種。

2022/10/3097國內堵水調剖劑的發展現狀2022/10/2235應用當前,在國內外油田的采油過程中,尤其是對水驅或注水開發油田,堵水調剖技術已成為酸化、壓裂等主導技木之一,對油井的增產、穩產和提高油田采收率都具有重要實際意義。我國自50年代以來,開始試驗堵水調剖劑,初期以油井堵水為主。70年代中期,高分子聚合物型堵水調剖劑引用到油田的堵水調剖作業,此后.不同類型的聚合物凝膠、聚介物懸浮體系等堵水調剖劑迅速發展起來,到目前,已開發、應用9類近百個堵水調剖劑種。從工程上講經歷了單個油井堵水、注水井調剖、井組堵水調剖和區塊綜合治理四個階段,我國的堵水調剎劑的開發和應用達到了一個新水平,在油田應用中取得了顯著的經濟社會效益。從1979-1998年的20年中,我國的堵水調剖工作無論施工井次,還是增產油量都有了很大的發展,這期間共應用推廣39174井次,累計增產原油1461.07萬噸,平均每并次增產油373.7噸,取得了巨大的經濟社會效益。2022/10/3098應用2022/10/2236

油氣集輸用化學品

油氣集輸用化學品主要包括油井、集輸站、油田內部管線及長輸管線生產過程中使用的清防蠟劑、降凝降粘劑、減阻劑及破乳劑等化學品,它們在組成上大多屬于油溶性的高分子聚合物、表面活性劑,或二者的復配物。該類化學品對油、水的組成及理化性質更為敏感,針對性更強,開發利用好這類化學品,了解各油田的油、水性質是非常必要的。油氣集輸用化學品類型較多,有代表性的是原油破乳劑、清防蠟劑和降凝降粘劑。2022/10/3099油氣集輸用化學品2022/10/2237

原油破乳劑在國外有很長的歷史,到今天已發展成為多品種、系列化產品,應用水平和效果不斷提高。實踐說明,一個理想的原油破乳劑必須具備下列條件:(1)一定的表面活性。(2)較強的潤濕能力。(3)足夠的絮凝能力。(4)良好的聚結效果。原油清防蠟劑、降凝降粘劑是集輸用化學品中另一類主要化學品,尤其是對石蠟基原油更為重要。目前,這類化學品在油井中使用較為普遍,在中—長矩離的輸油管線中的應用尚處在試驗階段2022/10/30100原油破乳劑在國外有很長的歷史,到今天已發展成為202

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