试论油田化学药剂与表面活性剂的关系.txt22真诚是美酒,年份越久越醇香浓型;真诚是焰火,在高处绽放才愈是美丽;真诚是鲜花,送之于人手有余香。一颗孤独的心需要爱的滋润;一颗冰冷的心需要友谊的温暖;一颗绝望的心需要力量的托慰;一颗苍白的心需要真诚的帮助;一颗充满戒备关闭的门是多么需要真诚这一把钥匙打开呀! 本文由hemeng198817贡献
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第3 卷 l
第 l期
石 油 与 天 然 气 化 工
试 论 油 田化 学药剂 与 表面 活性剂 的关 系
周效全 范 波
( 国石 油西南 油气 田分公 司天 然气研 究院) 中
摘
要
文章就油田化学专用药剂系列及其形成的 系列油田化学工作液体 系与表面活性剂的相互
关系 进行探讨。论述 了相关的油田 学工作液体 系中与表 面活性荆直接相关的油田化学药剂本身就是 化
表 面活性 剂应用技 术 的综台 应用 成果 的体现 , 阐明 了油 田化 学 药 剂及 其 形 成 的油 田化 学工作 液 体 系与 表 面活性 剂有看 密切相 关 的技 术 内涵 。油 田化 学应 用技 术 的进 步 与发展 对表 面活性剂应 用技术 的发 展 有 看积极 的促进作 用 , 者 的密切 关 系推 动 了油田化 学 药剂及其 形成 的 油 田化 学工作液体 系的发展 。 : 主题 词 油 田化 学 油田化 学药 荆 油田化学 工作液 表 面活性剂应 用 技术研 究在 油 田化学应 用技术 研 究 中 占有 重要 的地 位 , 面 活 性剂 在 石 油工 业 中的 开 表 发应 用具 有悠久 的历 史 , 油 工业 生 产 中的油 田化 学 石 品市场是表 面活性 剂 开发应 用 的大市场 之一 。油 田化 学应 用技 术是石 油工业 勘探 、 钻采 、 集输 和 注水等 专业 领域广泛 采用 的化学 工 艺 技术 措 施 , 保 证 油 气开 采 是 增产 、 产 的重 要技术 手段 之一 。具体 说来 , 田化学 稳 油 应用 技术 中的 压 裂 酸 化 技 术 、 化 采 油技 术 、 沫 排 强 泡 液、 冲砂 洗井采 气技 术 、 井液 与 完 井 液 技术 、 钻 集输 技 术 等是钻 井工程 、 新井 投 产 和 老井 后期 挖 潜不 可 缺 少 的技
术措施 。立 足 国 内油 气 田市 场 , 向海外 油 气 田 面 市场 , 国的 油 田化 学 科 技工 作 者 已开发 出 了接近 或 我 达 到世 界先进 同步发 展水 平 的并独具 特 的油 田化学 专用药剂 系列 及其形 成 的特 系列油 田化 学工作 液体 系 。油 田化学应 用 技术 成果 已经在 我 国的油气
田获得 广泛 的应 用 , 为我 国 的油 气 田增 产 稳产 作 出 了巨 大 贡 献, 同时也 为油 气生 产 单位 刨造 了 显 著 的 经 济 效 益 。 本文就 主要 相关 的油 田化学 专用药 剂 系列及其 形成 的 系列 油 田化学 工 作液 体 系与表 面活性 剂的密 切关系进 行探讨 , 井介 绍油 田化学 专用 药剂 的发展 方 向 , 以适应 新世 纪“ 化学 ” 用 技术发 展战 略 的要求 。 绿 应 表 面活性 剂
大多数 油 气 田用 缓蚀 剂 配 方 中 , 面活 性剂 是 一个 必 表
不可少 的组成部分 ; 酸化缓蚀剂( 采用的表面活性剂
原料如 有机胺 类 、 咪唑 啉 及 其盐 类 和 脂 肪 酸及 其 脂肪
酸脂类等) 除本身需与表面活性剂配伍外 , 还需与作为
缓速剂 的表 面 活性剂 配合使用 以达 到延缓 酸岩 反应速
度, 实现最大深穿透 目的【 】 所周知 , ] 。众 0 油田化学工 作液 体 系 中的核心组 分 , 各类 油 田化 学专用 药剂 , 是 它
们 同表 面活性 剂有着 间接 的和/ 直接 的关联 , 田化 或 油 学专 用 药剂及 其形 成 的油 田化学 工 作 液体 系 的 性能 、 功 能 的优劣在很 大程 度上 取决于表 面 活性剂技 术 的开 发和应 用 技术水 平 。 因此 , 表面 活 性 剂 在 油 田化 学应 用技 术 成果—— 油 田化学 专用 药剂及 其油 田化学 工作 液体 系 中起着 举 足轻 重 的作用 , 至可 以说是 油 田化 甚 学应 用 技术 成果研 发成功 与否 的关键 因素 之一 。且新 型 功能 表面 活性剂 的开发 和在油 田化 学 中的应 用 技术 的研 制 开发 能够使 油 田化 学应用 技术 成果 取得 突破性 的进 展 , 而使得 油 田化学 专 用 药 荆 及 其形 成 的油 田 从 化学 工作液体 系 的技 术质 量 、 用 效 果 和环 境 效益 及 应 经济效 果得 以进一 步 的提升 。随着石 油工业 勘探 与开 发 的发展 和油 田化学 作用机理 的深 入研究 以及 油气生 产过程 中 t E执 行 的 E益严 格 , 而对 表 面活 性 剂技 l S t 从 术也 提出 了更高 的要 求 , 故此 进 一 步 促 使表 面 活性 剂 技术和 油 田化 学应用 技术 成果的共 同发 展 。
1 油田化学应用技术与表面活性j i I
油 田化学 的研究 应用 对象 —— 油气 储 层特 性 、 油 气 水组分性 质等 物化 特征和 油 田化学 作用机 理及 对其 认识 的不断 创新 突破 决定 了表 面活性 剂应用 技术 在油
田化 学应 用 技术研 究 中的 重要 地 位 , 以说 油 田化 学 可
2 油 田化学药; 与表 面活性; i I i I
如 前所述 , 田化 学 专用 药剂 与表 面 活性 剂有 着 油 间接 的和/ 直接 的关联 , 或 是表面 活性 剂技 术在油 田化 学 专用 药剂 中的综合 应用 的具体 化 。现将 主要与表 面 话性剂 直接相 关 和/ 间接 相 关 的油 田化学 专 用 药剂 或 的性能 、 应用 功 能及 应用 开发实 例情况 等 作一 概述 。
应用 技术离 不开表 面 活性剂 技术 。油 田化学 应用 技术
成果从 某 种意义 上说 是表 面活性 剂应 用技 术在 油 田化
学 中的具体 化 、 用 化 和针 对 性 的应 用 研 究 成果 。在 实
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3 8
试论_ i 由田化学葑荆与表 面活? 的关系 巨荆
20 02
2 1 与表 面活 性剂直接 相 关的 油 田化 学专用 药剂 ( 表 1 . 见 )
表 l 与 表 面 活性 剂 直 接 相 美 的 油 田化 学 专用 药 剂 一 览表
药剂类型 多功能破乳 新型驱油剂 驱油剂
W/ O型乳 化 剂
主要 化学组分 非离子表 面话性剂 功脂高分子话性聚合物 石油磺酸 盐
应 用领域 三 次采油 E R采油 O 三次 采油
性脂/ 功脂 油水乳化破乳
应用开发举例 H — 1K W o 、 V一9
增稠 、 表面话性 高 、 驱油效 ^ E P 率 高、 表面张力 ≤3 n m 5m / 分散 、 化 . 乳 表面活性 高
、
WI X 3
—
油 溶 性 非 离 子 、 元 表 面 油 井 酸 化 施 工 . 缓 速 、 用 温 度 ≤ 8  ̄ wF 多 W/ 应 0C、 O乳 化 酸 9 3 lC1 、T 一儿 、D系 列 S < 10 5 话 性 剂
防乳破乳剂 油气井缓蚀剂
水 溶性 阴/ 一非 离 子、 油井 酸 化 压 裂 旌 阳 表 面活 性 剂 类 工 、 凝 酸 胶 防乳 破 乳 油溶性 剂 畔唑啉类表 气井、 气 管 线 、 抗 sC 2缓 蚀 酰胺/ 输 面话 性 0、 压气坫等 装置
、
S D—lC 1 2S 2一l 、 、T —1、D l Sl D 7
一
C R XT7 5 I 一 l O E I75 、C 2 、 C —l H 0 、T l c 2— 1 2
C 一l I 一8 一Z 、MC 0 、 C" 4 、S0 、 I 00 1 2— K l S1 0 2 - 2
输 气 管线 专 用 缓 蚀 油溶性/ 水分散 酰胺类表 输 气管线 剂 面话性剂
缓蚀 抗 啦s O 一卤水 —C 2
、 、
水 溶性 油 气井 缓 蚀 水溶性 酰胺/ 唑啉类衍 油 气井 集输 管线 、 抗 sC 2H 1缓 蚀 畔 0 、 C. 剂 生
物表 面活 性 剂 炼 油 厂 复合缓蚀剂 起泡剂配伍缓蚀剂 气井排液缓蚀 剂
剂
复合表 面活性剂类
I 岔气管道
缓蚀
c 2— 1 5 C2 1
—
水溶 性/ 分 散 酰 胺 、 油 胺 气井 排 液 采 气 与 缓蚀 盐类表 面话性剂 起泡 剂舍用 水溶 性 有 机 胺盐 类 表 面 气井 排 液 采 气 与 缓蚀 话性剂 起泡 剂舍用
蚀
6 l 、Z — lC 3 3
1 、 S0 、H OO 2 K l2 s 2 O
C" 1 2
一
钻 井 液 抗 啦s缓 蚀 水溶性 表面活 性剂
钻 井 液 抗 H s腐 缓蚀 2
c2 r
—
钻井液抗氧缓蚀 剂 水溶性 表面活 性剂 钻井液抗氧腐 蚀 缓蚀 油 气 井 水 溶 性 棒 状 水溶性 酰胺/ 咪唑啉类衍 油 气 井 抗 啦s 、 缓蚀剂 生物 表面话性剂 C ,C一 O 、l 腐蚀 抗 s C 2C 一 缓蚀 、 0 、1 . 油 蚀 剂 气 液 双 效 油溶性表面活 性剂 气井用 缓 钻井液 防卡润滑剂 钻井液极压润
滑剂 油涪性/ 水分散表面话性荆 油涪性/ 水分散表面话性荆 油气并 钻井 液 钻井液 抗 s C 2C 一 缓 蚀 0 、1 .
、
c2一l 1 3 c2一l 1 4
C 一l 、 1 一l E C2 5
润滑 、 降摩阻 降摩阻、 扳压润滑
C3~ H’ I 3 【 L C3—6FI I 、I I }
钻 井 液 聚 舍 醇 温 度 水溶 性 阴 一非离 子 聚 醛 钻井液 稳定剂 类 钻井 液 聚 合醇 降 滤 水溶性聚合醇改性 物 失抑制剂 油溶性炼 厂缓蚀剂 油涪性酰胺类表面话性剂 钻井液 炼油厂
增效、 温度稳定 抑 制性 、 润 滑性 Tl C8 降滤失 抑制性 、 滑性 润
、
X 一Ⅱ L C 一l 巧 I D—l
缓蚀 缓蚀
抗 c2 0 缓蚀 剂 水溶性炼 厂缓蚀剂
含 N P S有 机酰胺/ 、、 畔唑 0 啉衍生物表面话性 剂类 含 c 2 油气井 水溶 性 有 机 酰胺 盐 类 表 炼油 厂
面话 性 剂
缓蚀
S 20 H0
、
7 1 、1 — 09 C" 4 2
有水 气井 排 液起 泡 水溶性 阴 一非 离 子表 面 气 井 排 液 冲 砂 洗 起泡 携液 、 砂 剂 话 性 剂 井 采 气
.
L — l r p 、 C 一 巧 2
一 l J、 、N S
钻井液消泡 剂 酸化压裂助排剂 油气并酸液胶束 剂 油井酸液胶束剂 系列化起泡剂
油 溶性复合表 面话性剂
钻井 液
抑泡 、 消泡
C5— 、 一1 、00 ' 3∞ I 0 q 1 E WA N R一28 B—O、 8、A 一 、z一4 、1 —9 4F 352 7 M s C5 —5 C 5— 5 、 A、 I /T B S I 7、 再叩 一 9l D AS、
一
氟 碳表 面话性剂/ 烃表 面 酸 化 旌 工 ,胶 凝 增强残液返排脂力 话 性 剂 类 酸 、 裂 液 压 阴 阴
一
非离 子 表 面话 性 剂 非 离 子 表 面 话性 剂
酸 化 施 工,常 规 酸 胶 束酸 缓 速
、
一
酸 化 旌 工 . 规 缓 速 常 酸 胶 束酸
、 , 、
MA T A、∞ 一6 B C一11 、D 0
水藩性阴 一非离 子、 阳 气井 排液 、 弱 冲砂 洗 起泡 / 阴离子表 面话性剂 井 携液 、 砂 采气等
酸 化 施 工 .胶 凝 酸 、 裂 液 压 增 强 残 液 返 排 脂 力
C '— ( 、 、C D E F I 7A B 、 、、) 5
C 5. 、 B. l ' . A . I 9 0
新 型 酸 化 压 裂 助 排 非 离 子 表 面 活 性 剂
油气 田用 杀菌剂
多元 阳离子表面话性 荆
油 田注水 . 压裂液 杀菌 、 缓蚀
l2 、D —3 27 S 2 I 9、A V一 3 S A
W O型聚合物转相剂 / 非离子表面活性剂 酸化施 工 . 胶凝酸 转相 注 : 荆 的详 细应 月领 域 、 月 情 况 和性 能/ 能 . 见相 关 产 品 使 月说 明 书 。 葑 j 应 j 功 参 j
2 2 与表面 活性 剂 间接 相 关的 油田化 学专用 药剂 ( . 见表 2 )
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第l 期
石 油与 天 然 气化 工 表 2 与表 面活 性 荆 闻 接 相 关 的 油 田化 学 药 荆一 览 表
药剂名称 C1 2 T — 高温盐酸酸化缓蚀剂 70 酸化缇蚀 剂 81
古表面活性剂类 型、 功用
应用领域
性能或功能
应用 情况 四川 、 庆 、 北、 大 华 中 原、 长庆 、 新疆 湖北 等 四J I l等 四J 、 I 吉林 、 l 长庆
四川
水溶 性/ 油溶 性非 离子表 面 酸化施工 缇蚀 , 使用温 度( 丑 )2O℃ ⅢI : 0 活性剂 , 分散 、 湿 润 水溶 性/ 油溶 性非 离子表 面 酸化施工 缦蚀 活性荆 , 分散 、 湿 润
,
、
sl D 一3高 浓 度盐 酸酸 化庸 永溶 性/ 油溶 性非 离子表 面 酸化施工 缇蚀 蚀 抑材剂 活性荆 使用温度 ( )10℃ 衄 : 3 分散 、 湿 润 CI T 一3高 浓 度盐酸 酸 化缦 水溶 性/ 油溶 性非 离
子表 面 酸化施工 缇蚀 蚀 剂 活性荆 使用温度 ( ) 10℃ 衄 :3 分散 、 湿 润
, 。
C t B盐 酸酸 化 缓蚀 剂 T 一3
酸 化 施 工 缦 蚀
Q G—l 盐酸酸化缇蚀 剂 CL T
一
水溶性阳离子表面括性 剂
,
酸化施工 缦蚀
河南
6高温酸液胶凝剂 9酸液胶凝剂 9S L 9 /D 一 B酸液肢氍荆
油溶 性/ 水溶 性 非离子表 面 酸化施工 活性剂 增牯 、 缇速 , 使用温度 >10℃ 四川 、 2 长庆 乳 化 胶凝酸 油溶 性/ 水溶 性 非离子表 面 酸化施工 四川 、 庆 、 长 吉林 、 贵 活性剂 增牯 、 缇速 , 使用温度 <10℃ 2 乳 化 胶凝酸 : I } f
,
CL T
一
SI D
一
油溶 性/ 水溶 性 非离子表 面 油气井 活性剂 乳 化 酸化施工 增稠 、 缇速 , 应用温度≤10℃ 四川 等 2
,
c 一1 酸液胶凝剂 1 l 4
涪
油溶 性/ 水溶 性 非离子表 面 酸化施工 增牯 活性剂 乳 化 缇速 , 使用温度 <9 ℃ 0 陴滤失酸
、 ,
四川
注 :T s c 、D等药荆的详 蛔应 用领域 、 用情况和性能/ 能。 觅有关产品使 用说 明书。 应 功 参
从 表 1表 2可 以看 出 , 田化 学 专 用药 剂 与表 面 、 油 活性 剂有 着密切 的关 系 。
由表 3 知 ,T胶凝酸配 方体 系 中吉 多种 表面话 可 c 性剂 类型 的 c T油 田化 学专用 药 剂 和引 用 的其 它表 面 活性 剂 类 。其性 能 、 功能及 应用情 况见 文献 _ 。 3 】
3 2 乳化 酸体 系 .
3 油田化 学工作液体j 与表面活性j i l i I
我 国的油 田化 学工 作液体 系是在 油 田化学 专用药 剂形 成配 套剂种体 系基 础上发 展起来 的独 具特 的油 田化 学工作 液 。其发 展 经过 了从普通 的油 田化 学工作 液体 系到专 用配 套 的油 田化 学 工 作 液体 系 , 是 由形 这 成较 为完 整的油 田化 学 专用药 剂配 套 品种 后 研制开发 的。油 田化
学工作 液体 系有 常规酸体 系 、 压裂液 体系 、 胶凝酸体 系 、 化酸体 系 、 束酸体 系 和滤失 控制酸 体 乳 胶 系等 , 它们都 与表 面活性剂 有着 间接 的或直接 的关 系。
3 1 胶凝 酸体系 .
乳 化酸在 压裂酸 化 中已经证 实是一 种行之 有效 的 酸 化 流体体 系 , 且最 近 又发 现 乳化 酸可 用 在基 质酸化 方 面 _。新 型 w/】 | (乳化 酸 体 系是 2 纪 9 0世 0年代 中 期 发展 起来 的乳
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