油田化學(xué)品的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

于娣(天津市大港油田采油工藝研究院三次采油室,天津 300280)

我國的石油儲量是有限的,老油田的開采是一項非常艱巨的任務(wù),為了能夠節(jié)省資源,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，需要對油田開采中的廢物進行有效的處理，從而實現(xiàn)開采工作的節(jié)能環(huán)保。油田每年9億-10億噸廢水需要進行處理,這些都迫切需要更多更好的油田化學(xué)品。2014年國家專用油田化學(xué)劑的需求已經(jīng)達到了180萬-200萬噸,其中用于三次采油工藝的油田化學(xué)劑的量已經(jīng)顯著增加。鉆井液處理劑、三次采油破乳劑、三次采油化學(xué)劑和特殊油氣化學(xué)劑已經(jīng)取得了很大的發(fā)展,并且將會持續(xù)受到重視。

1 油田化學(xué)品的開發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 鉆井液處理劑

鉆井液也被稱為是鉆井泥漿,它是石油和天然氣鉆探的過程中以其多種功能滿足各種鉆井循環(huán)體的總稱。隨著人們環(huán)保意識的增強,我國的環(huán)保法律法規(guī)對油氣開采過程中的環(huán)保具有嚴格的規(guī)定,對油氣鉆探鉆井液的環(huán)保性能也有嚴格的要求。因此鉆井液除了需要滿足油田開采的功能需求以外,還需要滿足環(huán)保排放標準,達到不污染周圍的環(huán)境(包括土壤、植物、動物和地下水等)，而且還需要達到保障施工人員健康的目標。

1.2 無機—有機聚合物

使用無機材料和有機單體進行共聚，并且經(jīng)過特殊處理后,這樣就能夠保證產(chǎn)品具有良好的耐抗鹽性,并且能夠降低開采的成本。目前研發(fā)的系列產(chǎn)品得到了很好的推廣,尤其是作為高鈣鹽鉆井液處理劑,使鉆井液的技術(shù)水平得到明顯的提高,已經(jīng)應(yīng)用在許多領(lǐng)域,使得油田開采的采收率得到明顯的提高。

1.3 環(huán)保鉆井液

環(huán)保鉆井液主要是以天然材料為主的無污染新型鉆井液處理劑。這些材料是共聚產(chǎn)生的，甲基葡萄糖苷鉆井液可以實現(xiàn)生物降解,具有非常良好的抑制作用,有利于對油氣儲層進行保護。環(huán)保鉆井液材料使用能夠使得油田開采的過程中的排放達到相應(yīng)的標準。

1.4 鉆井液固相化學(xué)清潔劑

在高分子包被絮凝劑的基礎(chǔ)上,采用鉆井液固相化學(xué)清潔劑能夠有效地控制鉆井液中的低密度固相,這樣就能夠減少亞微米粒子的含量,確保鉆井液的干凈，鉆井液的現(xiàn)場效果也是非常明顯的,目前已經(jīng)得到了廣泛的推廣應(yīng)用。固相化學(xué)清潔劑的應(yīng)用有利于提高設(shè)備的工作效率,通過機械和化學(xué)之間的結(jié)合,這樣就能夠進一步提高固相的控制水平。

2 油田化學(xué)品的發(fā)展趨勢

2.1 鉆井液處理劑

在合成聚合物處理劑方面,應(yīng)該重點關(guān)注特專用單體的開發(fā)上，并且需要在已有單體的研究和應(yīng)用基礎(chǔ)上,需要不斷開發(fā)新的功能單體。通過功能性單體的研發(fā)來促進新活性劑的研究。利用分子改性能夠改善聚合物結(jié)構(gòu)，可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢。也可以從原料成本和生產(chǎn)成本兩方面進行分析,通過提高生產(chǎn)技術(shù)水平,提高活性劑的生產(chǎn)規(guī)模，并且能夠減少聚合物處理劑的生產(chǎn)成本。而對于天然產(chǎn)品的開發(fā)上,應(yīng)該重點考慮木質(zhì)資源的使用，加強對淀粉和纖維素資源的合理應(yīng)用，使得天然材料能夠在鉆井液中發(fā)揮更重要的作用。

2.1.1 開發(fā)新型表面活性劑

研發(fā)新型的表面活性劑，需要在苛刻的工作環(huán)境下得到有效的使用。進一步開展室內(nèi)合成高穩(wěn)定性、抗鹽性、耐熱性、耐堿性和低界面張力的表面活性劑。應(yīng)該針對我國大范圍溫度和鹽度的變化范圍比較大,研發(fā)出能夠適應(yīng)我國不同的溫度和鹽度的表面活性劑驅(qū)油劑。由于長期使用化學(xué)劑將會永久影響油田地質(zhì)條件，因此,研發(fā)出對地層損害程度小的表面活性劑具有非常深遠的意義。

2.1.2 高效、廉價的表面活性劑驅(qū)油體系

開發(fā)高效而廉價的表面活性劑和驅(qū)油體系，表面活性劑的使用目的是為了提高油氣的回收率。因此,目前驅(qū)油劑的研究工作應(yīng)該集中在如何開發(fā)廉價的表面活性劑,并且需要使得表面活性劑驅(qū)油劑具有很好的驅(qū)油性能,從而使得表面活性劑驅(qū)油技術(shù)的經(jīng)濟效益得到最大的優(yōu)化。

2.2 油氣集輸和水處理方面

2.2.1 破乳劑

高效、環(huán)保是破乳劑的研究方向,首先應(yīng)該在傳統(tǒng)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,通過提高破乳劑的相對分子質(zhì)量,并且可以在新型破乳劑分子中添加硅、磷和硼元素,從而進一步提高破乳的效果,方向就是需要實現(xiàn)高效、環(huán)保的工程。其次是需要開發(fā)適用于高含水期的原油破乳劑，如陽離子聚合醚、改性烷基酚醛樹脂類破乳劑,超高分子量的聚醚破乳劑。并且需要結(jié)合老油田的實際情況,針對實際情況實施三次采油技術(shù)后,還要根據(jù)油井產(chǎn)出液的特點,開發(fā)出脫水速度快,脫水率高，并且能夠適應(yīng)含有聚合物、表面活性劑的破乳劑。

2.2.2 降凝、減阻和降黏劑

開發(fā)適用于不同類型稠油的高效降凝、減阻和降黏劑，其是能夠適合重油乳化降低粘度的表面活性劑。減阻劑未來的研究重點就是需要開發(fā)新產(chǎn)品和新合成方法:(1)在原酯分子結(jié)構(gòu)上引入側(cè)鏈，提高降粘劑的表面活性;(2)在降粘劑的分子結(jié)構(gòu)中加入少量含氟的表面活性劑基團,或者使用含氟的表面活性劑;(3)合成含有類似于膠體結(jié)構(gòu)的多環(huán)芳烴基團的粘性。

3 結(jié)語

油田化學(xué)品在油氣開采過程中應(yīng)用十分廣泛，特別是現(xiàn)在廣泛使用三次采油技術(shù)，油田化學(xué)品就成為了不可缺少的部分。隨著油氣開采和勘探工作的不斷深入，其難度也在不斷增加，所以，需要加強油田化學(xué)品的研發(fā)工作，達到能夠安全、環(huán)保、高效地開采，從而能夠進一步提高油田的采收率。

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