[实用参考]氟碳表面活性剂在油田中的应用.ppt
含氟表面活性剂在油..
溶蚀迅速，但氟化物沉淀易将新生油路阻塞
•氟硼酸
逐步分解、形成硼酸，溶蚀作用相对持久，并能稳定土壤构造 氟化钙、氟化镁、氟硅酸钠等沉淀物阻塞油路
•盐酸＋硼酸，甲醇＋硼酸，氟硼酸＋盐酸＋硼酸
溶蚀沉淀物，但溶蚀量≤30%
中科博策研究院新型酸化增产溶蚀剂
例：全氟硬脂酸钠 CnF2n+1COONa
--采用该溶蚀剂处理某油井，处理前该井原油日产量为11.4吨，含 水0.5%。注入本发明溶蚀剂3m3处理2-3天以后，原油日产量增至30多
吨。
参考文献：
1. 表面活性剂在油气开采和集输中的应用及前景. 冯玉军, 陈权生.日用 化学品科学, 2007, 30(5): 23.
2. 梁治齐. 氟表面活性剂. 北京:中国轻工业出版社, 1998. 3. 牟建海, 姜标, 解得良. 氟表面活性剂在石油和消防领域的应用. 化工
III. 油井清蜡和防蜡
通过表面活性剂的润湿反转作用，使结蜡表面转变为亲水或亲油表面， 有利石蜡从表面脱落或蜡晶拆散而分散于油流中。
油井经历一段时间的开采后，压力降低，地层深部的原油不易采出。通 常采用的措施之一是通过向油井注入一定浓度的酸液，使其与地层岩石 发生反应，提高地层渗透率，改善油流通道，达到油井增产的目的。
含氟表面活性剂在油田增产新型 溶蚀剂中的应用
报告人:黄澄华，李舜生，程时远 湖北中科博策新材料研究院
我国能源利用率 落后发达国家20
年
新疆油田的回采率平均为40%，而 陕北一些油井的回采率不足20%， 这意味着，埋藏于地下的原油每吨 仅能开采出100多公斤，而其余800 多公斤都被白白浪费。
石油开采的增产技术
疏水、疏油的氟化基团 亲水的极性基团
表面活性剂在三次驱油中的应用PPT课件
油酸钠等
18
三.三次采油用表面活性剂的研究趋向
1表面活性剂的复配
1.1 适合弱碱和无碱表面活性剂复配体系的研发 目前三次采油中用量最大的两类表面活性剂——石油磺酸盐和烷基苯磺酸
盐，均需要加入碱甚至强碱(NaOH)才能与原油形成10-3mN/m 数量级的超低 界面张力。然而，碱的使用会导致地层伤害、设备腐蚀、采出液处理困难以 及聚合物用量大等问题。
5
3.润湿反转
通过改变岩石的润湿性，使油水的相对渗 透率向有利于油流动的方向改变。
6
4.乳化
驱油用的表面活性剂的 HLB 值一般在7-18， 它在油水界面上的吸附可稳定水包油乳状 液。乳化的油在向前移动中不易重新粘湿 润湿性地层表面，提高了洗油效率。
7
6.聚并形成油带
若从地层表面洗下的油越来越多，则它们在向前移动时， 可发生相互碰撞。当碰撞的能量能克服它们之间的静电斥 力产生的相斥的能量时，就可聚并。油的聚并可形成油带， 油带在向前移动时又不断将遇到的分散的油聚并进来，使 油带不断扩大，最后从油井采出。
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3 三元复合驱油体系的研究动态
对三元复合驱油体系，机理研究表明：表面活性 剂、碱和聚合物联合驱替效果最佳；碱与聚合物 可改善表面活性剂的界面张力，而表面活性剂和 碱的存在又可增强聚合物的黏度。三种成分在低 浓度下大都相互匹配，可同时增强整体效果。
21
专业：纺织化学与染整工程
主讲人-刘锴 组员-陈若阳 夏先广 刘林云
9
双子表面活性剂
低临界胶束浓度 高表面活性 强增粘性 高水溶性
10
磺酸盐双子表面活性剂Fra bibliotekA memorable trip
11
羧酸盐双子表面活性剂
含氟表面活性剂在油田中的应用
能 满足 提 高 采 收率 的 需求 而 含 氟 表 面活 性 剂 优 异 的性 能 使 其 可 以用 于 三次 采 油 中高 温 、高盐 等 条 件 比较 苛 刻 的环 境 。在苛 刻 的采 油 条件 下 ．含 氟表 面 活性剂 可 以降低原 油 与驱 油体 系 的油 一 界 水
面 张 力 至 １ ～ｍ ／ ０ Ｎ ｍ，增 加 洗 油 效 率 ．同 时 可 以 提 高 和改 善 地层 岩 石 的润湿 性 、渗 透 性 、扩 散 性 以及原 油 的流 动性 ，扩 大 波及 系 数 ．最终 大 大提
相 互 复配
因 为原 油 中含 有 的 沥 青 质 、胶 质 等 吸 附 在 油 一 水 界 面形 成 一定 强 度 的 界面 膜 所致 由于含 氟 表 面 活性 剂 的表 面活 性 高 ．它与 普 通 碳 氢 表 面活 性 剂 复 配 ．可 以 显 著 地 降 低 油 一 界 面 张 力 ．达 到 比 水 普 通 碳 氢 表 面 活 性 剂 更 优 良 的破 乳 效 果 目前 ．
３ 含氟 表面活性剂在 油 田中的应用
３１ 驱 油添 加剂 ．
２２ 高化 学 稳定 性 ．
由于氟 原子 的电负 性 非 常高 （ ．０ ，而且 氟 ２ ） ２ 原子 的半径 比较小 ．氟 原子 的 ２ｓ和 ２Ｐ轨 道 能与
其 它第 二 周期 元 素 的轨道 很 好 地 匹 配 ，所 以碳 氟 键 是很 牢 固的化 学 键 因此 ．含 氟 表 面 活性 剂 有 很 高 的耐 强 酸 、强 碱 和强 氧化 剂 的化 学稳 定 性 和 热稳 定性
化
・
学
工
业
３ ・ ０
Ｃ Ｅ Ｉ Ｌ Ｉ ＵＳ ＲＹ Ｈ Ｍ ＣＡ ＮＤ Ｔ
２１ 年 ０１
氟碳表面活性剂在石油工业中的应用研究
氟碳表面活性剂结构独特，性质优异。首先，碳氟链既疏 水又疏油以及碳氟链之间很弱的相互作用使氟碳表面活性剂在 水中呈现很高的表面活性，很多不同结构的氟碳表面活性剂在 很低浓度的水溶液中的表面张力可达到 15～16 mN/m。第二， 氟原子独特的几何尺寸和电负性等因素使得氟碳表面活性剂有 很高的热稳定性，很高的耐强酸、强碱和强氧化剂等化学稳定 性。再者，氟碳与碳氢表面活性剂复配后，协同效应明显，这 有利于降低氟碳表面活性剂实际使用成本。另外，氟碳表面活 性剂在一些新领域的试验性应用往往会出现一些预料不到的效 果或现象[1]。
2008 年 第 2 期 第 35 卷 总第 178 期
广东化工
· 13 ·
氟碳表面活性剂在石油工业中的应用研究
陈涛 1，陈延林 2
(1．河南开祥化工有限公司，河南 三门峡 472300；2．内蒙古工业大学 化工学院，内蒙古 呼和浩特 010051)
[摘 要]氟碳表面活性剂独特的结构，使其具有“三高”、“两憎”的性能；并易与碳氢表面活性剂复配，协同效应 明显；另外，在一些新领域的试验性应用往往会出现一些预料不到的效果或现象。正是这些非氟碳表面活性剂所不具备 的特性，使氟碳表面活性剂在石油工业的一些特殊领域中发挥着极其重要的作用。文章着重分析了近年来氟碳表面活性 剂在三次采油、消防灭火以及其它石油工业领域中的主要应用现状，并预测了今后氟碳表面活性剂在石油工业中的应用 趋势。
Abstract: The special configuration of fluorocarbon surfactant endows it with distinctive behaviour; it is easy to mix with hydrocarbon surfactant, and shows good synergistic effect; and it manifests some exceptional results applying in new experimental fields. It plays an important role in some special fields of the oil industry for its special characteristic. The paper introduced the main oil industry application of fluorocarbon surfactants and predicted the application direction of fluorocarbon surfactant in future.
表面活性剂在石油开采上的应用(共10张PPT)
前途的方法。 根据所采用的体系不同，表面活性剂驱可分为活性水驱、碱水驱、微
乳状液驱、泡沫驱、增稠水驱、正向异常液驱等。
表面活性剂在石油开采上的应用及原理
钻井过程中使用的表面活性剂：
钻井液是指钻井过程中使用的工作流体，它在钻井工作中的主要作用
(扩2)大在表岩面石况活表性下面剂上，的的必原被料吸须来附及源量，要时降小加低。处人理消剂成泡本剂。 以消除泥浆中泡沫。
筛选和开发多功能的处理剂。
表面活性剂在石油开采上的应用及原理
采油过程中使用的表面活性剂：
驱油剂、堵水剂、酸化用添加剂、降粘剂和降凝剂、防蜡剂和清蜡剂。例 如：在采油过程中,油井堵水是控制油井中水的产出。堵水剂的作用是封堵油层的 大孔道或裂缝,以提高采收率。
点是浊点很高，在砂岩表面上吸附量少，但抗盐能力差，临界胶束浓度较高。
• 其他表面活性剂和药剂：
阳离子表面活性剂，因其易被地层吸附或产生沉淀，故降低油水界面张力的能力差， 一般不适用配制二次或三次采油的胶束。 在某些特定的条件下可使用季铵两性表面活性剂、季铵磺酸盐等。
常用的其他药剂有：水溶性高分子聚合物(如聚丙酰胺)、低碳脂肪醇等。
或表者面高 活压性如水剂层在：工,需钻业要上一井的定应液的用钻在始井于液循1密8环0度0年,否过，则1程就88会中0年出得,现某出井些注喷水事处驱故理油。的剂结兼论，有二起次大泡战作期间用,采但用是注水对驱于油法高以来压，油表面气活层性剂在油田得到了实际的应 用 乳。状液驱或、泡者沫高驱、压增水稠水层驱,、需正要向异一常液定驱的等。钻井液密度,否则就会出现井喷事故。在这种情
• 非离子表面活性剂：常用品种有脂肪醇系聚氧乙烯醚、烷基酚系聚氧乙烯醚、油酸
《氟碳表面活性剂》课件
中国氟碳表面活性剂市 场将继续保持稳定增长 ，成为全球最大的氟碳 表面活性剂生产和消费
中心。
氟碳表面活性剂的
06
未来研究方向
新材料的研究
总结词
新材料是氟碳表面活性剂的重要研究方向，通过研究新型的氟碳表面活性剂材料，可以开发出性能更优、应用范 围更广的产品。
详细描述
随着科技的不断进步，新型的氟碳表面活性剂材料不断涌现，如新型氟碳阳离子表面活性剂、氟碳两性离子表面 活性剂等。这些新型材料具有更高的表面活性、更低的毒性和更好的生物降解性，能够满足更多领域的需求。
02
新型氟碳表面活性剂的开发和应用将不断涌现，以满足不同领
域的需求。
氟碳表面活性剂在个人护理、化妆品、食品、医药等领域的应
03
用将不断拓展。
未来展望
01
02
03
随着全球经济的复苏和 新兴市场的崛起，氟碳 表面活性剂市场将继续
保持增长态势。
未来几年，亚太地区的 氟碳表面活性剂市场将 继续保持领先地位，并 有望实现更快的发展。
详细描述
由于氟碳表面活性剂的分子结构特殊，使其既具有亲油性又具有亲水性，可以将 油性物质包裹在亲水基团中，形成稳定的乳液。这种乳化性能在化妆品、农药、 油漆等领域有广泛应用。
渗透性能
总结词
氟碳表面活性剂具有良好的渗透性能，能够快速渗透到固体内部，从而提高固体表面的润湿性能。
详细描述
由于氟碳表面活性剂的分子结构较小，使其能够快速渗透到固体内部，打破固体表面的水分子结构， 从而提高润湿性能。这种渗透性能在农药、油漆、清洁剂等领域有广泛应用。
冷凝器
用于冷却反应物和产物，保持 恒温。
分水器
用于去除反应过程中产生的水 分。
表面活性剂在油田中的应用
10摘要综述了表面活性剂在油田中的应用。
在钻井中,表面活性剂用作起泡剂、乳化剂、页岩抑制剂、润滑剂等;在采油中,表面活性剂用作驱油剂、培水剂、酸化添加剂、压裂添加剂、防蜡剂、乳化降粘剂、解堵剂等;在原油集输中,表面活性剂用作破乳剂、消泡剂、除油剂、防垢剂、缓蚀剂、杀菌剂等。
同时介绍了油田用表面活性剂的发展趋势。
关键词油田钻井采油集输表面活性剂应用A pp lications of Surfactant in Oil FieldZhao F ulinAbstract :A pp lications of surfactant in oil field have been rev iew ed.Surfactants used in drillin g include foam er ,emulsitter ,shale inhibitor ,lu 2bricant etc.Surfactants used in oil p roduction include oil dis p lacem ent a g ent ,w ater shutoff a g ent ,additives used in acidizin g and fracturin g ,v iscosi 2t y reducer b y emulsification de p lu gg in g a g ent etc.Surfactants used in g atherin g trans p ortation ,include demulsifier ,defoam er ,deoiler ,scale in 2hibitor ,corrosion inhibitor ,bactericide etc.T he develo p in g tendencies of surfactants used in oil field have been also introduced in this p a p er.K e y w ords :oil fielddrillin g soil p roductiong atherin g trans p ortationsurfactanta pp lication原油的生产可分成钻井、采油和集输三个过程。
氟表面活性剂及其在石油工业中的应用
氟表面活性剂及其在石油工业中的应用费逸伟 杜占和 于贤福 朱焕勤(空军后勤学院,徐州,221000)从氟表面活性剂的结构出发,论述了其特性、种类和合成工艺等。
由于氟表面活性剂具有优良的高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性、憎水憎油特性以及良好的复配性能,因而,在石油工业中有着广泛的应用。
关键词:氟表面活性剂 石油工业 性能 应用 特种表面活性剂的特殊性能和用途,越来越引起人们的关注,作为最重要的一类特种表面活性剂氟表面活性剂,由于其具有“三高”高表面活性、高热稳定性、高化学惰性和“二憎”憎水、憎油等优良而独特的性能,在化工、机械、纺织、涂料、消防等领域得到日益广泛的应用[1～4],本文主要论述氟表面活性剂的结构特征、使用性能、合成工艺及其在石油工业中的应用。
1 氟表面活性剂的结构和特性氟表面活性剂是指碳氢链的氢原子被氟原子所取代,形成的具有碳氟链憎水基的表面活性剂。
碳氟链中的氢原子可被氟全部取代,也可以部分取代,它们统称为氟表面活性剂,但目前应用的氟表面活性剂大多数为碳氢链全氟化的。
憎水基碳氟链可以是直链,也可以是支链或芳香结构,组成的碳氟链可能只含有碳和氟两种元素,也可同时含有其它元素,如H 、O 、N 、S 、Si 等[1,4],氟化程度越大,憎水性越强。
氟表面活性剂的亲水基部分和普通碳氢表面活性剂的亲水基则是基本一样的,它的分类也与碳氢表面活性剂相同,按离子性分为非离子、阴离子、阳离子和两性离子氟表面活性剂。
由于氟原子是所有元素中电负性最大的,而 收稿日期:19991111;修改稿收到日期:20000124。
作者简介:费逸伟 38岁,教授,现主要从事油品化学和工程材料的科研和教学工作THE S Y NTHESIS AND PERFOR M ANCE OFPHOSPHORUS CONTA IN ING B ORATE AS L UBR I CANT ADD IT IVESun X iao ran and Zhang X iu ling(D ep a rt m en t of Che m ica l E ng ineering ,H ebei Institu te of T echnology ,T ang shan ,063009)AbstractT he p ho sp ho ru s con tain ing bo rate as lub rican t additive w as syn thesized by reacti on of bo ric acid w ith lau ric alcoho l and p ho sp ho ru s p en tox ide .T he op ti m um conditi on s w ere ob tained the m o lo r rati o of lau ric alcoho l to bo ric acid to p ho sp ho ru s p en tox ide 8∶1∶1,the reacti on ti m e 6h .T he lub rican ts con tain ing 0.5%～5%additive w ere evaluated by a fou rball m ach ine .T he resu lt show ed that thean ti w ear p erfo rm ance w as increased sign ifican tly and the am oun t of additi on had a op ti m um value .Keywords :p ho sp ho ru s con tain ing bo rate ;lub rican t additive ;syn thesis ;an ti w ear p erfo rm ance2000年1月 精 细 石 油 化 工SPEC I AL IT Y PETROCH E M I CAL S 第1期范德华原子半径是除氢以外最小的,而且原子的极化率又是最低的。
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和碳氢表面活性剂相同,按离子性分类。与碳氢表面活性剂相比,氟表面活性剂主要
有以下优点：
•
(1) 高表面活性。它在浓度很低时就能使溶液的表面张力显著降低。一般氟表面活
性剂的浓度为0. 01 %左右时,其水溶液的表面张力可以降低至15～20 mN/ m。
•
(2) 高化学稳定性。
•
(3) 高热稳定性。一般氟表面活性剂加热到400 ℃以上不会分解.
•
(4) 既憎水又憎油。这使一些含氟表面活性剂在固体材料的表面不能粘附水性或油
性的物质,大大减少了污染。
•
(5) 良好的润湿渗透性和起泡稳泡性。
•
(6) 优良的复配性能。氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配后,具有更高的降低表
面张力的能力。可以降低氟表面活性剂的使用成本。
•
(7) 环境友好。氟表面活性剂的毒性很低,且使用浓度很小,对环境的污染比较轻微。
公司研发机构在不断为本公司研究开发新产品的同时，把客户提 出的新产品、新技术乃至新思路，也纳入研发计划。
上海亚孚化工科技有限公司的宗旨是以诚信为本，以可靠的质量， 合理的价格，先进的技术，热忱的态度，为国内外用户服务。
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氟表面活性剂在石油工业的应用
1、助排剂 2、发泡剂 3、酸液缓蚀剂 4、驱油添加剂 5、原油破乳剂 6、原油捕集剂
7、原油降凝剂 8、原油蒸发抑制剂 9、稠油降粘剂 10、降滤失剂 11、杀菌剂 12、油罐防腐剂
氟表面活性剂在油田的应用前景
• 高温高盐环境 • 压裂酸化助排、钻井液返排 • 泡沫酸化、凝胶泡沫调堵助剂 • 稠油热采助剂 • 润湿性、渗透性调节剂
氟碳助排剂
本品是由AF4018-Y和多种助剂经特殊工艺复配而成的黄色透明液体，具有 表(界)面张力低、洗涤效果好、润湿能力强、耐酸、碱、盐，耐高温、用 量小等特点，集助排、洗涤性能为一体，是一种多功能油井处理液添加剂。
性能和指标：
项目
指标
外观
无色或黄色液体
pH值
6～8
密 度 （25℃，g/cm3 ）
0.03%
0.01%
0.005%
0.003%
0.001%
AF4018-Y ≤16.50
≤16.50
≤16.50
≤16.80
≤20.00
AF4018-SJ
≤16.88 ≤16.97 ≤17.37 ≤18.50
测试温度：28℃ 测量方法：环法/溶剂；二次蒸馏水
误差±0.6dyn/cm
氟表面活性剂在石油工业的应用
0.005%
0.003%
单位：dyn/vcm
0.002%
0.001%
AF4018-Y ≤15.96 AF4018-SJ ≤16.50
≤16.10 ≤17.50
≤16.23 ≤18.50
≤16.46 ≤19.50
≤17.47 ≤20
误差±0.6dyn/cm
在超高含盐矿层中不同浓度的表面张力（中原油田矿层水） 单位：dyn/vcm
氟碳表面活性剂在油田中的应用
Yafu Chemmicals Limited
高性能氟碳表面活性剂介绍
•
高性能氟碳表面活性剂简介：
•
氟表面活性剂是特种表面活性剂的一类。普通表面活性剂的碳氢链中的氢原子部
分或全部被氟原子取代后,具有碳氟链憎水基的表面活性剂被称为氟表面活性剂。
氟表面活性剂的亲水基部分和普通表面活性剂的亲水基是基本一样的,它的分类也
油田行业
AF系列氟碳表面活性剂具有高表面活 性、高热稳定性及高化学稳定性等特点， 产量、质量稳定，性能超过进口产品，能 提高和改善开采液对地层岩石的润湿性、 渗透性、扩散性及原油的流动性，提高泡 沫的强度和稳定性。对地层伤害小，在高 温、酸性、矿化度高的恶劣环境下性能稳 定。该产品经克拉玛依、辽河油田、长庆 油田等单位使用后，得到良好评价，是目 前市场上性价比最好的产品。可用于助排 破乳、压裂酸化、活性剂驱油、热采、降 粘。
• 在石油工业中,表面活性剂广泛应用于采 油、钻井、原油降粘降凝、原油破乳脱 水集油、炼油等各种生产环节,对于提高 原油采收率、保证钻井安全、提高原油 质量、保护原油运输设备、减少环境污 染等有重要作用。表面活性剂已经成为 石油工业中必不可少的化学助剂。氟表 面活性剂由于具有特殊的化学性能,尽管 其价格较高,但在能源紧张、石油工业面 临严峻挑战的今天,它仍然受到越来越广 泛的关注。
表面张力，0.2%，mN/m 界面张力，0.2%，mN/m
≤25 ≤3.14
≤32 ≤3.92
公司简介
COMPANY PROFILE
上海亚孚化工科技有限公司是专业从事高性能氟碳表面活性剂的 研究、生产和销售的民营科技企业。公司技术力量雄厚，检测手段齐 备以国内著名氟化学专家为学科带头人的研发队伍能为客户提供高品 质的产品和完善的技术服务，同时公司也和国内知名科研院所保持着 密切的合作关系。主要产品AF系列氟碳表面活性剂具有高表面活性、 高耐热稳定性及高化学稳定性等特点，在消防、石油、涂料、油墨、 农药、石材和皮革防水及织物处理等方面体现出优异的性能而被广泛 应用。本公司生产工艺独特，有三条先进的生产线，能够稳定的保证 客户的需求。
1.00～1.05
表面张力，0.2%，mN/m
≤25
界面张力，0.2%，mN/m
≤3.14
同等条件下和普通助排剂效果对比：
项
目
加入量 %
氟碳助排剂 0.2
普通助排剂 0.5
返排率 % 耐温性 ℃
65～75 100～160
50～60 80～100
pH＞10 含盐量＞1000mg/l
ห้องสมุดไป่ตู้无沉淀 无沉淀
有沉淀 有沉淀
•
(8) 其它优良性能。包括乳化分散性、抗静电性、润滑流平性、脱膜性等。
理化指标
外观
油田行业
AF4018-Y
AF4018-SJ
浅黄色液体 褐色液体
PH（0.5%水）
6～7
5～6
溶解度（水） 任何比例互溶 任何比例互溶
离子型
非离子型
阳离子型
含量(wt%)
≥25%
≥27%
不同浓度的水溶液表面张力
0.01%