面活性剂现状、发展趋势和今后课题

室内采用１号配制站清水、聚南１／一１常规污水及含聚污水配制大庆炼化抗盐聚合物及ＴＳ一４５中分抗盐聚合物溶液，对２种聚合物的抗盐性能实验（结果见表９），结果表明，①污水条件下ＴＳ一４５聚合物溶液的粘度值与中分子聚丙烯酰胺清水配制清水稀释的粘度相当，说明ＴＳ一４５聚合物具有较好的抗盐性；②无论清水配制、污水配制，＂ＩＳ一４５聚合物溶液粘度值相差不大；③常规污水配制和含聚污水配制Ｔｓ一４５聚合物溶液粘度相当，根据地面工艺情况，建议使用常规污水配注。表９中分抗盐浓粘曲线浓度：ｍｇ／ｔ．）２００４００６００８００１０００

清配污ｌ稀２．９５．３ｉ０．１２２．８４８．２

粘度污１配污１稀３５．６１２．１２３．８５０．５

清配污２稀２．８４．１８．５１７．１３３．７

（ｍＰａ・ｓ）污２配污２稀３．１４．３８．７１９．２３Ｓ．９

中分清配清稀５．５１１．５２１．４３５．３

４４．３

清水为１号配制站清水，污水１为常规污水，污水２为含ｌ备注

聚污水，中分为炼化中分聚合物。

２．２．３具有较好的稳定性能室内采用１号配制站清水、聚南Ⅱ一Ｉ常规污水配制Ｔｓ一４５聚合物母液及目的溶液，分别在静止、剪切条件下，模拟地层４５℃密闭条件，检测粘度变化（结果见表１０）。实验结果表明：ＴＳ一４５聚合物溶液放置３０天，粘度没有明显下降，其中污水配制污水稀释的母液样品放置３０天粘度上升到５１．５ｍＰａ‘ｓ，体现出较好的稳定性能，初步认为现场配制该聚合物可使用污水。表１０中分抗盐母液及目的液剪切后稳定性

放置时间（天）０１３７１０２０３０

下降幅度（％）

清配污稀６．４６．８６．１６．１

５．１６．３４．５

２９．６９

污配污稀５．３７．７

４．６

４．７３．９４．３１．７６７．９２

粘度清配污稀３９．２３９．８４０．２３５．２３４．Ｉ３５．４３５．２１０．２０

（ｍＰａ・ｓ）（母液）

污配污稀３７．３３５．５３７．４３２．１３３．２４６．８５１．５—３８．Ｏ

（母液）

３结论３．１超高分子抗盐聚合物具有较好的抗盐性能、抗剪切性及粘度稳定性，可以利用油田产出污水进行配制，并可以取得较好的增油降水效果。３．２超高分抗盐聚合物确定熟化时间为４小时，气蚀现象的出现与抗盐聚合物性质有关。３３中分子量抗盐聚合物具有较好的理化性能、抗盐性能及稳定性能。参考文献【１３２００２年勘探开发研究院技术总结；

（２］喇嘛甸油田ｊＥ西块４—４＃注人站高浓度聚合物驱矿场试验方案；

油田用表面活性剂现状、发展趋势和今后课题王中华（中原石油勘探局钻井工程技术研究院４５７００１）摘要：系统介绍了油田用表面活性剂的应用以及目前国内外的研究现状，讨论了油田用表面活性剂的发展趋势，指出了今后需要开展的课题。

１１６——关键词：表面活性剞油田化学应甩Ｘ

ｌ前言油田用表面活性剂和我们通常所说的表面活性剂的概念不同，它泛指表面活性剂和高分子材料（即高分子表面活性剂）。表面活性剂的应用贯穿有油田化学领域，在钻井液中可提高钻井液的热稳定性，改善润滑性，防粘卡等，也是用于配制钻井液润滑剂和解卡剂的主要原料。在采油作业流体中加人表面活性剂可改善其综合性能。表面活性剂也可油井清洗，多种表面活性剂复配可制得清蜡剂和防蜡剂，表面活性剂还可用作原油破乳剂、驱油剂和杀菌剂等。高分子表面活性剂通常是指相对分子质量在数千以上，具有表面活性的高分子聚合物。它与普通的表面活性剂一样具有亲水和亲油的特性。从高分子表面活性剂亲水基团的性质来看，可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型等四类。高分子表面活性荆因其具有分散、乳化、增溶、悬浮和增稠的作用，可广泛用于纺织、印染、造纸、食品、农药、水处理、选矿、油田化学和新型材料等领域。在油田化学品中表面活性剂占重要的地位，其应用遍及石油勘探、钻采、集输和注水等所有工艺过程中，主要包括合成表面活性剂和天然材料改性表面活性剂等。油田用表面活性剂是随着石油工业的发展而逐步形成和完善的一类油田化学品，其用量约占油田化学品的８０％。近年来，随着人们对石油勘探、钻采、集输和注水等工艺过程的认识越来越清楚，化学或化学品在石油勘探开发中的作用也越来越大，尤其是随着油气勘探开发地域的广泛，所开采油气层位越来越深，地质条件愈趋复杂，开采难度越来越大，为了保证尽可能高效的进行石油钻探和提高原油采收率，从钻井、固井、压裂酸化，直到最后采出油气的各个环节，都必须采取有效的措施以保证作业的顺利进行。在这一过程中，油田用表面活性剂起着至关重要的作用，因此，对油田用表面活性剂的要求更高，油田用表面活性剂的用量也就越来越大。可以说在石油勘探开发的各个领域，都离不了表面活性剂，即没有表面活性剂，石油勘探开发就不能顺利的进行。可见，油田用表面活性剂在石油勘探开发中起着至关重要的作用，本文从油田表面活性剂的分类和作用出发，介绍油田表面活性剂的现状、发展趋势和今后的课题。２油田用表面活性剂的分类按照油田化学品的分类方法，根据用途可将油田用表面活性剂分为钻井用表面活性剂、油气开采用表面活性荆、提高采收率表面活性剂、油气集输用表面活性剂和水处理用表面活性荆六大类。２．１钻井用表面活性剂钻井用表面活性剂可分为钻井液处理剂和油井水泥外加剂。钻井液处理剂的作用是用于配制钻井液，并在钻井过程中维护和改善钻井液性能的表面活性剂，良好的钻井液性能是钻井作业顺利进行的可靠保证，而钻井液处理剂则是保证钻井液性能稳定的基础，没有优质的钻井液处理剂就不可能得到性能良好的钻井液体系。钻井液处理剂中属于表面活性剂的主要包括杀菌剂、缓蚀剂、消泡剂、乳化剂、絮凝剂、起泡剂、降滤失剂、润滑剂、解卡剂、页岩抑制剂、降粘剂、高温稳定剂和增粘荆等。油井水泥外加荆是通过对水泥浆性能的控制、调整，提高水泥石的综合性能，以满足各种类型井和复杂条件下的固井需要的表面活性剂，主要包括促凝剂、缓凝剂、消泡剂、减阻剂、降滤失剂等。２．２油气开采用表面活性剂按用途油气开采用表面活性剂主要有酸化用表面活性剂、压裂用表面活性剂和采油用其他表面活性剂三类，其中：酸化用表面活性剂就是在酸化过程中，所用酸化液中加入的除酸化剂（盐酸等）之外的其他化学剂，其作用是用于抑制酸化液对施工设备和管线的腐蚀，减轻酸化过程中对地层产生的伤害提高酸化效率，使它更适合酸化处理目的的需要。酸化用表面活性剂包括缓蚀荆、助排剂、乳化剂、防乳化剂、起泡剂、降滤失剂、缓速剂、稠化荆和防淤渣剂等。压裂液中应用的表面活性剂就是压裂用表面活性剂，其作用是在压裂过程中提高压裂液的综合性能，以满足压裂工艺对压裂液的要求，提高压裂效果。压裂用表面活性剂包括缓蚀剂、助排剂、粘土稳定剂、减阻剂、防乳化剂、起泡剂、降滤失剂、增粘剂和杀菌剂等。采油用其他表面活性剂包括解堵剂、粘土稳定剂、防蜡剂、清蜡荆、调剖剂、降凝剂、防沙剂和堵水剂等。一１１７—２３提高采收率表面活性剂

通过人工注水可以提高原油采收率，但注水后几乎尚有一半的油仍然留在油层中，如何采出这些二次残余油（也称水驱残余油）是油藏工程师面临的问题，提高采收率技术（三次采油）就是解决这一问题的有效措施。而提高采收率的表面活性剂正是用于提高原油采收率这一目的的。按用途分，提高采收率表面活性剂主要有助表面活性剂、高温起泡剂、流度控制剂、表面活性剂、增溶剂和稠化剂等。２．４油气集输用表面活性剂

油气集输用表面活性剂的使用目的是，在油气集输过程中用于保证油气质量，保证生产过程安全可靠和降低能耗等。油气集输是指从井口开始，将原油、天然气通过输送、集中、初步加工，一直到矿场油库的全部过程。在集输过程中，为了保证油气质量，保证生产过程安全可靠和降低能耗就少不了表面活性剂的应用。按用途分，油气集输用表面活性剂主要有缓蚀剂、破乳剂、减阻剂、乳化剂、流动改进剂、天然气净化剂、防蜡剂、管道清洗剂、降凝剂、抑泡荆和起泡剂等。２．５油田水处理用表面活性剂通过注水井向油层注水以补充能量，是多数油田目前用来保持油层压力，延长自喷采油期，提高油田的开发速度和提高采收率的一项措施。水处理用表面活性剂的作用就是在实施这一措施的过程中，用于保证注水质量，提高注水开发的效果，减少设备腐蚀等。按用途分水处理用表面活性剂主要有杀菌剂、缓蚀剂、粘土稳定剂、助滤剂、浮选剂、絮凝剂、除油剂、除垢剂和防垢荆等。。３油田表面活性剂的发展和现状油田表面活性剂是指在石油勘探、钻采、集输和注水等所有工艺过程中所用的各类表面活性剂，主要包括有机产品、天然材料和合成高分子材料等。油田化学是伴随着石油工业的发展而逐步形成的。油田化学品中，大多数产品属于表面活性剂产品。随着石油工业的发展，人们对石油勘探、钻采、集输和注水等工艺过程的认识越来越清楚，化学或化学品在石油勘探开发中的作用也越来越大，尤其是随着油气勘探开发地域的广泛，所开采油气层位越来越深，地质条件愈趋复杂，开采难度越来越大，为了保证尽可能高效的进行石油钻探和提高原油采收率，从钻井、固井、压裂酸化，直到最后采出油气的各个环节，都必须采取有效的措施以保证作业的顺利进行。在这一过程中，油田表面活性剂起着至关重要的作用，因此，对油田表面活性剂的要求更高，表面活性剂的用量也就越来越大。就世界油田化学品的消耗量而言，１９８３年为９４０×ｉ０４ｔ，价值５７．１亿美元；１９８８年为１２００×１０＇ｔ，价值８０亿美元以上；１９９３年为１４３０×１０＇ｔ，价值１１２亿美元，其用量在１０年间增加了５２％，价值增加了９６，１％，并逐步形成了７０多大类３０００多个品种，其中属于油田用表面活性剂的占８０％以上。进入２０世纪９０年代以来。由于油用化学技术和施工工艺技术不断成熟，油田表面活性剂的发展逐渐趋缓，但发展的目标和技术路线都更明确和集中在发展新型、高效和降低污染的产品上来，各类油田用表面活性剂都竞相在聚合物、天然材料改性、工业废弃物的利用，特别是合成有机化合物和聚合物材料方面发展。我国自２０世纪７０年代以来，在油田用表面活性剂的研制、开发和应用方面取得了很大的进展，经历了７０年代的起步阶段，８０年代的发展阶段和９０年代的完善阶段，使油田用表面活性剂从少到多，从外专业引进到专门的油田用表面活性剂的开发，已经逐步形成了规模化的油田用表面活性剂工业，并已在山东省滨州市建成了国家油田化学品生产基地。油田化学品已拥有上千个品种，年销售量超过１００×１０＇ｔ，总价值近２０亿元，其中油田用表面活性剂占８０％。油田用表面活性剂的研制、开发和应用，不仅在石油工业中发挥了重要的作用，而且在一定程度上促进了精细化工的发展。就生产规模来讲，尽管已经形成了一定规模化的生产装置，但小规模厂点仍然较多，目前以各大油田为中心的各类油田化学品的生产厂有２００多家，而规模比较大的生产厂很少，大部分工厂技术力量薄弱，生产设备简单，而且产品技术含量低，执行的企业标准低，尽管产品的代号有区别，但重复生产的产品多，目前除了原油破乳剂、驱油用表面活性剂和聚合物有大的生产装置外，大多数产品都是小规模生产，在不同程度上影响了油田用表面活性剂的发展和技术水平的提高。从开发能力方面讲，目前专门从事油田用表面活性剂及原料研究开发的单位还比较少，多数产品仍然从相关专业引进，特别是专用的表面活性剂及原料方面，更是薄弱。３．１钻井用表面活性剂