油田化学剂

油田化学剂（共10篇）

油田化学剂 篇1

油田化学技术是一门应用型极强的工程基础, 它可以帮我们解决油田作业中遇到的种种问题。当前油田化学应用技术已经从传统单纯的满足诸如提高油气采收率和钻井等工程需要向综合性的技术方面进行发展。我们对于油田化学剂的要求也升高到高效、环保、安全上面。这与油田本身在技术、安全和质量的管理要求上可谓不谋而合, 也在逐步被石油工作者们所接受。油田化学剂作为油田化学技术的核心, 同时也是油田化学技术发达程度的“试金石”, 二者相辅相成。

1 当前油田化学剂的现状

1.1 市场现状

(1) 市场情况

根据美国freedonia公司的预测, 当前全世界石油化学剂规模已达83亿美元左右, 而且每年以2.5%左右的增长率持续上涨。当前石油化学剂的主导销售市场在北美, 2013年需求量已经超过总量的50%, 打到43亿美元。石油化学剂需求量增长最快的是亚太地区和北美地区, 这主要是因为这些地方在油气开发方面取得了较大进展。

(2) 市场相对混乱且缺乏制度约束

目前行业内还没有相关与石油化学剂的相关管理机构, 更没有明确的管。理制度和文件可以遵循, 导致整个石油化学剂的市场相对比较混乱, 监管困难。

(3) 新技术、新理论和新产品难以进入市场

行业内的大多数用户受自身习惯与观念的影响, 对于市场上产生的新技术、新产品认可度不高, 导致大批新产品不能在实际应用中发挥作用。

(4) 不正当竞争

目前石油行业仍然存在走关系、找门路的现象, 导致一大批有实力、有技术的石油化学剂企业因为没有关系, 没有门路而难以获得机会, 这也严重阻碍了石油化学剂的产品研发和行业发展。

1.2 技术标准状况

(1) 名称亟待规范和标准

当前石油化学剂市场上许多功能相近、组分相同的油田化学剂却代号不同、名称各异, 消费单位很难按照名称和代号来判断化学剂的功能和主要成分, 亟需进行统一行业标准的制定。

(2) 技术标准不统一

市场上多数产品标准由供应商自己制定, 而且对产品标准的审核也极不规范, 致使产品质量参差不齐。

(3) 标准技术含量低

许多企业在产品标注生产标准时, 刻意回避其中的关键指标, 致使石油化学剂的质量得不到应有的保障。

(4) 过分强调与国际接轨

很多化学试剂由于过分的强调标准与国际接轨, 而导致试剂技术标准中取消了对于某些有价值的成分的控制标准。

1.3 研究开发问题

(1) 高质量、高技术含量的原创产品太少

通常都是把旧产品换新名字然后当新产品投入市场。当前一些具有特殊功能或者说多功能的化学剂并不能满足深井、超深井以及其他特殊环境的特殊要求。

(2) 基础研究得不到重视

目前市场的石油化学剂产品普遍存在重复投资、低水平重复、重复研究、重复建厂上设备的现象给人力、财力和物力造成极大浪费, 对于新原料以及基础研究的开发较为滞后, 不能提供原料和理论上的支撑。

1.4 管理中存在安全隐患

(1) 由于油田化学剂的技术要点和组分要点比较难以掌握, 而造成了一定的安全隐患。 (2) 生产和影响, 不合理的对化学原理和成本进行讲明, 留下了巨大的安全隐患。 (3) 缺少相关的环境指标。 (4) 石油化学剂使用中产生大量的硫化氢, 带来人身安全的隐患。

2 加强对于石油化学剂进行管理的对策

2.1 加强市场预测

在油气储量逐步减少以及油田老化不断加快的情况下, 需要更多的化学剂来对产量进行保障和维持, 再加上各国都在努力减少石油进口, 化学试剂企业要想获得更多的利润, 就必须遵守市场规律, 主动与市场机制进行接轨并且主动提高自身的技术水平。

2.2 加强相关管理

(1) 结合国外先进经验和管理模式, 研究和创新适合我国国情的油田化学管理体系。 (2) 对油田化学的发展目标和方向进行科学规划。 (3) 积极加强自身的自主创新能力, 不断加大基础研究的力度。 (4) 加强企业间技术和信息的交流。

2.3 规范技术标准

(1) 制定高水平的产品技术规范和行业标准。 (2) 对相同化学剂产品的技术标准进行整合和归类, 从而制定新的组合型行业标准。 (3) 要求在化学剂的相关产品技术标准中, 必须对主要化学成分和有效物的检测指标进行标注。 (4) 对于化学剂的命名进行规范, 确保名实相副, 并且制定相关命名标准, 杜绝用代号的现象。

2.4 加强对于安全环保的重视

(1) 改变传统的安全观念, 狠抓石油化学剂使用过程中可能会出现的安全和环保隐患, 确保化学剂的使用安全、环保。 (2) 坚决的对行业的技术标准和规范进行贯彻。加强施工作业过程中的控制, 而且必须向产品使用者提供负责任的安全使用说明书。 (3) 积极加强对于化学剂作用机理的基础研究。 (4) 加强合作开发, 控制含硫以及高污染、高毒的化学剂用量, 积极研究高效、一剂多用而且安全系数高对环境污染小的化学剂。

参考文献

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油田化学剂 篇2

摘要

从钻井用化学剂、采油用化学剂、提高采收率化学剂、油气集输和水处理化学剂、油气田开采废弃物处理剂等方面对国内近期油田化学品开发与应用情况进行了介绍，指出了目前油田化学品研究应用和开发方面存在的问题，并对油田化学品未来研究与发展进行了展望，认为可生物降解的天然改性产物及类天然产物结构的聚合物开发，通过分子修饰改善原有聚合物或天然改性产品的性能是未来油田化学品的发展方向。关键词：油田化学品、开发现状、展望

1、前言

近些年以来，国际原油价格一路走高，在高油价下，原油的措施性开采使油田化学品的需求量得到了快速增长，2008年7月国际原油价格达到147.27美元/bbl，随后，受多重因素的影响，国际原油价格急剧走低，早先刺激原油的措施性开采将逐步放慢，这就使原本快速增长的油田化学品市场出现了新的变数，预计近五年全球市场总值将缓慢或出现负增长，而国内油田化学品仍将保持一定的增长，但速度不会突破3%。随着西部和南方海相地层的开发，以及海外业务量的不断增加，钻井化学品的需要仍会大幅度增加，预计未来期间钻井化学品将保持4%以上的增长速度。由于东部老油田稳产的需要，提高石油采收率的化学品需求仍将出现快速增长，可能达到5%以上。开采用化学品相对前两方面要慢，但平均增幅预计也在2%以上，其他化学品增幅也相应增加。

2、开发与应用现状

国内近十年来针对油田实际，重点围绕新聚合物(包括天然改性聚合物)和表面活剂方面开展了大量的研究，并取得了长足进步，同时也有针对性地进行了专用新单体表面活性剂所用原料的开发，并围绕新处理剂研制开展了一些基础性研究。目前油田化学品已基本满足了石油勘探开发的需要，其总体水平达到或接近国际先进水平，有些产品甚至达到国际领先水平。

2.1钻井用化学剂

钻井用化学品方面的研究比其他化学品更活跃。据不完全统计，这方面的研究占油田化学品研究总量的近50%，这与钻井在石油勘探开发中所处的地位和所面临的新问题有关，特别是随着石油钻井向深井、超深井方向发展，对钻井化学品提出了更高要求，也为钻井化学品的发展提供了更大空间。2.1.1钻井液处理剂

①AMPS多元共聚物抗温钻井液处理剂AMPS多元共聚物抗温钻井液处理剂的研究主要集中在2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)单体与丙烯酰胺、阳离子单体等进行共聚合成具有不同作用的聚合物产品上，研究以降滤失剂为主。应用结果表明，该类聚合物具有较强的耐温抗盐、降滤失、防塌及抑制地层造浆能力，热稳定性及配伍性好，能协同其他处理剂提高钻井液的综合性能，大大减少了井下复杂情况，提高了钻井速度，降低了钻井液成本，展现了良好的应用前景。

②无机-有机聚合物 采用无机材料通过特殊处理后与有机单体进行共聚，既保证了产物具有良好的抗温抗盐能力，且成本也较低。目前系列产品已经推广，特别是作为高钙盐钻井液的处理剂，使钻井液技术水平有了大的提高，目前已经在多个油田应用，该工作也为新型处理剂的开发开辟了新思路。

③环保钻井液材料 这方面研究主要集中在以天然材料为主开发的无污染新型钻井液处理剂和聚甲基葡糖甙。这些材料组成的钻井液，特别是聚甲基葡糖甙钻井液，可以生物降解，且具有较好的抑制能力，有利于保护油气层。环保钻井液材料的开发也代表了新处理剂的发展方向。2.1.2油井水泥外加剂

油井水泥外加剂方面，以磺酸类聚合物研究较多，如AMPS、SS(苯乙烯磺酸盐)、VS(乙烯磺酸盐)、AS(丙烯磺酸盐)共聚物，同时还有羧酸类产物，如AA(丙烯酸)、MAA(甲基丙烯酸)、HEA(羟乙基丙烯酸)、IA(衣康酸)等的共聚物。由于AMPS耐温耐盐能力强，聚合活性高，故其共聚物研究更受重视，目前国内已形成规模化生产。以AMPS聚合物为主要成分的油井水泥降滤失剂已见到了良好的应用效果，但超缓凝现象的控制没有很好解决，在应用中需要配合相应的外加剂进行配伍实验后才可应用。AMPS聚合物作为高温缓凝也进行了初步探索，同时围绕防气窜剂和分散剂也开展了相应的探索。

①高温缓凝剂

高温缓凝剂方面的研究包括天然聚合物及其改性产品。为解决深井及超深井固井难题，克服一般固井用缓凝剂材料(铁铬盐、酒石酸、CMHEC、木质素磺酸盐等)存在的过缓凝或过敏感、抗高温能力差等问题，以衣康酸和AMPS为原料研制开发了GH-9油井水泥抗高温缓凝剂。该剂有很好的高温缓凝作用，与大多数的分散剂、降失水剂有良好的相容性，经现场应用证明，该剂能够满足高温固井需要，并适合在严寒条件下施工，具有一定的推广应用价值。

②降失水剂

降失水剂主要是天然材料改性产物和合成聚合物类产品。天然材料方面以多种改性材料的复配物为主，合成聚合物方面主要围绕AMPS和AM等单体的二元或多元共聚物研究。

③防气窜剂

最有效的防气窜剂是胶乳类，主要是丁苯胶乳。如哈里伯顿公司的La-rex2000丁苯胶乳。为提高丁苯胶乳自身的耐温性能，可通过提高丁苯胶乳中苯乙烯的含量(达到80％～95％)，并加入少量第三功能单体，使丁苯胶乳在不加入稳定剂的条件下，在193℃的水泥浆中仍保持性能稳定。

2.2采油用化学剂 2.2.1堵水剂

随着我国注水开发油田综合含水不断升高，调剖堵水难度越来越大，原有的调剖堵水剂用量逐渐增大或效果变差，在老油田特高含水开发阶段，适时的研究和开发新型调剖堵水剂是油田开发中的一项重要课题。近年来在堵水剂方面开展了大量卓有成效的工作，为老油田稳产做出了积极贡献。

①剖堵水剂

由淀粉与AM、AMPS接枝共聚得到AM/AMPS-淀粉预交联凝胶调剖剂ROS，其膨胀度在淡水中达250左右，在10×104mg/L盐水中达70左右，90℃环境中放置8周后性能良好，在原油中具有收缩性能，其柔顺性好，注入性强，调剖效果显著。还针对高温低渗油田需要开发了改性落叶松栲胶堵剂，以及以丙烯酰胺为主要原料，辅以有机-无机交联剂和其他添加剂而得到的新型颗粒调剖堵水剂，这些研究使堵水剂水平上了一个新台阶。

②选择性堵水剂

在一些情况下，选择性堵水剂要求更高，近期开发的有AM/DMDAAC两性聚合物等，用AA／AM／AMPS／ DBDMAC(二烯丁基二甲基氯化铵)四元共聚物，与酚醛树脂组成的选择性堵水剂适应性更强。丙烯酰胺和AMPS单体为原料，N，N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂制备的体膨型可选择性堵水调剖剂选择性强，堵水效果好。采用泡沫凝胶选择性堵水，堵水能力强，选择性较明显。2.2.2压裂液添加剂

压裂液添加剂中，聚合物产品主要作为增稠剂。近年来天然胶应用更趋成熟，这方面主要集中在天然植物胶改性。目前要求较高的地区主要采用胍尔胶和改性胍尔胶；田菁胶或改性田菁胶因为残渣不能进一步降低，应用受到限制；同时清洁压裂液添加剂也得到推广。水溶性合成聚合物P(AM/AMPS)作为压裂液增稠剂，耐温、耐盐、抗剪切性能良好，具有良好的推广前景。表面活性剂方面则主要包括用于清洁压裂液的黏弹性表面活性剂等，以黏弹性表面活性剂制备的压裂液对气藏岩心的伤害率低，已受到了油田化学工作者的重视。2.2.3酸化缓蚀剂

在酸化缓蚀剂方面，近期的研究有能有效阻止或降低金属腐蚀速率的一类化学剂，如咪唑啉季铵盐、咪唑啉聚氧乙烯醚、硫代磷酸酯咪唑啉衍生物、磷酸酯咪唑啉衍生物、炔氧甲基胺及其季铵盐复合物、CT2-1含硫油气管道缓蚀剂、CT2-2含硫油气管道缓蚀剂等，以及以酮醛胺缩合物为主剂的复配体系和以吡啶、喹啉复合季铵盐为主剂的复配体系。同时炔醇类化合物和有机含氮化合物的复合物也逐渐受到重视。2.2.4杀菌剂

杀菌剂方面主要围绕烷基改性的季铵盐类杀菌剂、季膦盐类杀菌剂、双分子膜表面活性剂型杀菌剂、双重作用的杀菌剂和复配型油田专用杀菌剂等开展研究，主要产品有稳定性二氧化氯、二氯异氰尿酸钠等。2.2.5助排剂

助排剂主要是表面活性剂的复配型产物，如聚氧乙烯醚、含氟酰胺化合物、多种表面活性剂复配的高效发泡助排剂，适用于高温油藏和深井酸化作业残酸返排需要的高温酸化助排剂以及可用于低压低渗透层油气井酸化压裂用高效助排剂。

2.3提高采收率化学剂

2.3.1聚合物驱油剂

在聚合物方面，驱油用聚合物是近年来研究的热点，特别是针对高温和高盐条件下的驱油剂研究更受重视。在新的驱油用聚合物中主要有含磺酸基的聚合物、疏水缔合聚合物和梳型聚合物等。

①磺酸基的聚合物

含磺酸基聚合物驱油剂研究重点是抗温抗盐的聚合物驱油剂，尤以AMPS的聚合物备受关注。当前已开展的研究有AMPS/AM二元共聚物、丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸等。这些聚合物均表现出较好的抗盐性能和增黏性能，关键是制备超高相对分子质量的产品，目前虽然已经具备工业生产能力，但国内适用于超高相对分子质量的聚合物生产的高纯度AMPS单体产量小，不能满足需要。由于成本因素，目前条件下发展还受到一定限制，但作为抗温抗盐驱油剂已经应用，并见到较好的效果。

②疏水缔合聚合物

用疏水单体与水溶性单体共聚可得到疏水缔合聚合物，如苯乙烯衍生物和丙烯酰胺等。室内研究表明，疏水缔合聚合物作为驱油剂具有很好的增稠效果，但在实际应用中却暴露出许多问题，目前该方面应用研究基本停止，但室内研究仍然进行，将来的关键是提高其高温下的水解稳定性。

③梳型聚合物

由于梳型聚合物分子具有位阻大、热稳定性高、抗盐性好等特点，在现场应用中体现出了明显的优势，在中、低温和低矿化度的地区具有良好的效果，今后应进一步提高其抗温抗盐能力，扩大其应用范围。2.3.2表面活性剂

天然羧酸(以植物油皂角为原料)已经进行现场应用，并见到了较好的效果，但产品的稳定性以及在高温高盐条件下的性能还不能满足要求。用棉籽油角制成的混合天然羧酸盐、改性腐殖酸钠、偏硅酸钠及聚醚类表面活性剂组成的驱油用复合表面活性剂，以及以天然混合羧酸盐为主，复配以非离子和两性表面活性剂及助剂得到的表面活性剂驱油剂ZY5，均具有较好的推广前景。在合成表面活性剂方面还围绕抗温抗盐开展了工作，目前效果还不理想。

3.3采油方面

3.3.1堵水、调剖剂

根据不同油藏的地质特点，有针对性地研究开发高效堵剂，其中选择性堵水是重点。在选择性堵剂方面，提高耐温耐盐性能是主要研究方向，可以采用AMPS单体等共聚合成阴离子或两性离子聚合物产品。同时也要加强对低温油藏的堵水调剖剂的开发和研究。深部调剖技术在国内外提高采收率技术研究和应用领域中已受到普遍关注，因此适合深部调剖的耐温抗盐的堵水、调剖剂应更加引起重视。3.3.2助排剂

助排剂方面应开展适合高温、低渗、稠油油藏等特殊油藏的一剂多效助排剂，加强酸化助排剂的理论研究，开发一剂多用酸化助排剂。围绕上述需要将来重点是研制高性能的表面活性剂，低界面张力的表面活性剂，并通过复配生产高效助排剂。3.3.3压裂、酸化用稠化剂

未来方向是开发原料易得、价格低廉、低残渣的天然植物胶或改性天然植物胶、纤维素类和淀粉等天然材料改性类压裂、酸化用的稠化剂。以AMPS、NVP和N-烷基丙烯酰胺聚合物、两性离子聚合物为重点，开发抗温抗盐的合成聚合物胶凝剂或稠化剂；并根据压裂工艺的需要开发浓缩压裂液所用处理剂，酸化作业中所需的油溶性屏蔽暂堵剂，以及超高温压裂液添加剂。3.3.4缓蚀剂

缓蚀剂方面将来应围绕无机缓蚀剂与有机缓蚀剂的复配优化、天然动植物及工业副产品制备缓蚀剂、适用于高温与高质量浓度酸液的长效酸化缓蚀剂、环境友好有机缓蚀剂方面开展工作。3.3.5黏土稳定剂

黏土稳定剂方面应进一步开发新型季铵盐类表面活性剂，开发以甲基丙烯酰二甲胺基乙酯和烯丙基二甲基氯化铵聚合物为主的阳离子聚合物，要兼顾产品的防膨和控制运移双重作用。在开发中还应根据应用的环境(酸化、压裂和注水等)区别对待，有针对性地开展工作。3.3.6乳化剂

适用于泡沫压裂液的高效表面活性剂，要求起泡性强，泡沫稳定性好，适用于油乳酸体系的抗温乳化剂，保证体系在高温下稳定。同时要重视黏弹性表面活性剂的开发应用。参考文献：

油田化学剂 篇3

关键词:油田应用化学;本科实验教学;教学改革

油田应用化学实验是东北石油大学应用化学专业的两个专业实验方向之一,是把化学理论、实验技能和实验方法运用于石油钻井、完井、采油、集输及污水处理等工程技术中的实验学科。课程要求学生熟练运用油气田应用化学的基本知识、基本原理和实验技能。培养学生把化学剂结构、性能、作用机理、地层地质条件、工作液施工参数等方面有机结合,使学生具有综合分析问题和解决问题的能力。

2006年1月,国家教育指导委员会应用化学协助组给应化专业一个明确的定位,那就是将应化专业定性为应用型理科,并指出应化专业的学生应具备比较扎实的理论基础,更应具有一定的生产实践体验,了解化工及相关领域的生产过程,由此架构“学”与“用”的桥梁。实验教学环节也必须体现其应用理科特色的根本,因此加强适合于应化专业的实验教学具有极其重要的作用。

一、应用化学专业实验教学中存在的问题

应化专业实验教学之区别于化学专业在于其应用性强,而与工科的精细化工专业的区别又在于其理论性要求高。在很多学校中,应化实验教学从师资配备、内容安排、体系结构和相近的“化学”和“精细化工”过于相似,特点不鲜明,总结如下:

(一)专业性师资缺乏

很多学校的应化实验教师多来自相近的化学或精细化工学科,往往前者重理论轻实际,而后者重实验环节,“工科”倾向明显,缺乏理论高度。在很多重点院校,大量的基础化学实验的教学由研究生担任,虽然可以培养研究生的教学能力,解决专业实验教师的紧缺,然而由于他们普遍缺乏教学经验,实验水平参差不齐,对实验内涵的掌控以及突发问题解决明显弱于專业实验教师。不同程度上影响本科生的专业实验能力培养,造成其后继课程学习动力不足。

(二)设备陈旧老化,实验教学经费不足

目前学校划拨实验经费有限,而招生规模扩大,实验经费与实验时间、地点、教学人员要求之间的矛盾比较明显,影响了实验教学的质量。

(三)实验内容应用理科特色不足

很多理科强的院校,大量基础性,验证性实验占据实验教学大纲主体,而探索性,开放性,生产实践性实验内容偏少。因此造成学生所学和工业生产严重脱节。毕业生对于生产实践的适应能力差。而在工科背景院校的应化专业,实验内容又过于接近生产,缺乏理论高度,学生更多在反复从事体力性、重复操作,缺乏根据实际问题设计实验解决的能力。

(四)管理缺位,实验教师积极性不高

在很多学校,专业实验教学教师无论从职称评定、岗位聘任、进修深造,还是申请科研项目等机会明显不如教学科研型教师,一定程度上影响了他们的教学积极性。这也造成部分专业实验老师知识结构老化,教学方式陈旧,严重影响了学生的学习积极性。而很多具有实践经验的老师往往由于精力所限,途径不畅等原因,不愿意投入到本科教学中。

(五)科研推动教学效果不明显

创造良好的科研氛围、以科研课题带动本科生实验教学,是当前应化专业本科实验教学的发展趋势。而在很多地方性高校,学术气氛不浓厚,科研风气没有形成,由此造成实验内容与当今最新科技发展严重脱节。而在一些科研实力强的重点高校,由于学校对于科研人员考核的量化指标越来越细致、实效。大部分课题组十分重视科研效益、经费使用和研究生实践,对本科生来说专业实验室从事基础实验普遍存在“三怕”:怕影响课题进展进度,怕影响研究生科研实践,怕浪费课题经费甚至怕课题泄密。对本科生到课题组从事基础化学实验,大多持不欢迎态度。

(六)现有实验教学考核形式单一

往往根据学生达到预定结果的接近程度和操作的规范程度来判断成绩,而依据主要限于实验报告。这些对于培养学生基本实验技能虽好,然而对于教学大纲中大量具有探索性、实验结果不确定的内容则不一定合适。根据国外应化实验教学中著名的“Inquiry through Design”设计探究法,其核心在于:探究和设计。因此考核重点应突出如下方面:(1)学生是否通过对所学原理、方法、事例等的探究,提出合理的设计方案;(2)对于实验现象的描述、探讨、总结是否具有创新思维;(3)学生撰写实验报告是否符合行业规范,文献应用是否合理和适合等;(4)实验结果的重现性、环保性:原料的原子经济性和投入产出比。这些对于体现一个学生综合实验素质比之单纯实验结果好坏更有说服力。

二、解决以上问题的一些措施和思考

针对以上问题,宁波大学应化专业进行针对性实验教学改革,效果明显,总结如下:

(一)精选实验内容,既有理论高度,又必须突出应用性

搞好应化专业实验教学,首先必须精选实验内容,特别是那些有理论深度的应用性实验。在基础平台教学中强调实验技能训练,而在专业模块中强调理论指导下应用创新。要作好这点,必须认识当今化学发展的特点和内涵,即物质制备、性能测试与结构关系。相应实验结构分成3个层次:基本、综合、设计。对于应化专业学生,实验教学还必须强调“理论高度”,以区别工科的“精细化工”。在实验教学中我们强调基础理论,所以分析、有机等基础实验课时与化学专业差别不大。学生通过理论实践了解科学研究的方法和过程,学会正确的思维方法,提高了科学鉴赏力。在实验教学中还必须侧重于综合,设计性教学,达到“为我所用”的目的。

东北石油大学应用化学专业的基础平台实验教学内容集中在2个领域:①油田应用化学:表面活性剂和聚合物的制备,结构表征分析,驱油性能评定;②精细化学品合成:精细化学品中间体制备,结构表征分析。所开设的实验教学领域偏少,对学生的就业有一定的影响。

对于模块实验,总体上要求学生动脑设计。内容包括:综合性无机、有机合成、物质结构鉴定、结构性能关系建立。要求学生学习合成路线的选择,掌握测试样品的制备,了解波谱数据的解析,进而培养学生的系统实验思路。

对于设计型实验层次要求则是综合基础上创新。内容包括:获得具有特殊功能的产品,探索化学过程微观机理。实验要求为:熟悉现代分析仪器,掌握化学研究的方法。培养学生的综合素质和科学思维方式。学生通过对实验方案和实验装置的设计、合成路线选择、分析测试方法的综合运用,从而掌握微观机理的探索、数据分析和建模方法。

多途径结合作好本科生的毕业实习教学是应化实验教学的最高层次。实习作为重要的实践教学环节,是架构“学”与“用”的桥梁,对于应化专业学生尤为重要。而多种实习途径相结合效果会更明显。我们的实习包括:①实习基地实习;②分散自主式实习;③计算机仿真实习;④参观性实习。这样使学生更加体会到学以致用的教学目的。

(二)优化结构、层次,建立专业化、“双师型”的教学队伍

专业师资建设对于实验教学意义重大。区别于化学专业的实验老师,应化的实验教师更应该来自生产第一线,或者所从事的科研实践和工业生产结合,既是教师又是技师,不能简单以职称和学历层次论教学水平高下。我们不唯学历遴选实验教师,让那些有生产经验和与企业有联合课题的老师担任实验教师,同时鼓励具有深厚理论功底的高学历教师积极下企业找课题,并把好的实践经验用于本科生实验指导。

为了达到好的效果,我们对实验老师要求十分严格。规定他们指导人数的上限,平均每个同学指导时间;必需的准备实验时间,并要求严格记录。同时学校尽可能增加实验教学经费,特别是实习的经费,并交由指导教师负责。学校十分关心实验教师的个人发展,包括深造学习、职称评定,帮助他们参加课题组科研实践,以达到知识更新的目的。

(三)改革学生实验考核方式

对于基础、综合、设计型实验考核方式可以不同。对于后两者,除了考核基本实验技能掌握程度外,还必须体现学生的自主实验能力,特别是应用所学技能解决新问题的能力。我系在实验教学中,对开放性实验的考核指标制定如下:①查阅国内外有关资料,文献的全面性和综合性;②设计研究方案,撰写具有科学性和逻辑性的开题报告;③实验记录、分析实验结果和失败原因的全面准确性;④实验过程的创新性和操作规程性;⑤是否体现绿色化学和反应的原子经济性,注意节约原材料,以最少投入获得尽可能大的产出。每一部分根据实验内容特点,设置不同的分数比例,综合打分,对评价具备全面实验能力的学生帮助很大。

(四)优选或者自编合适的教材

目前应化专业实验教学采用的化学实验教材分科单列,很多与化学和精细化工教材相似,造成理论和实践性的偏颇,且原理性、验证性实验过多,而结合生产实际的新材料、新工艺实验却很少。因此这些教材虽然包括很多新的研究成果,但却未能很好结合我们的人才培养目标,既不利于学生了解本学科领域的新成果,也不利于学生创新和动手能力的培养。故有必要编写适合各高校,特别是普通地方高校的实验教材,使毕业生更好服务于地方,适应地方经济发展特色。

东北石油大学地处国内最大的油田生产基地大庆地区,所以考虑我校学科建设和为地方建设服务的特色,我们特别重视自主实验教材建设。将大庆市的油田重点行业、功能材料与制备和我系老师们的重点专业大量成熟的科研成果作为素材写入自编实验教材。这样既突出了实验教学的应用特色,又体现出地方综合性大学“培养为地方经济建设服务人才”的办学宗旨,使学生毕业后能尽快融入当地油田生产经济建设实践中。

三、结论

近年来,东北石油大学应用化学系通过对应用化学专业实验教学过程的改革实践、师资教材建设和严格管理,特别是加强学生的综合性、设计性实验教学内容,使本科生的实验动手能力特别是自主设计实验能力明显提高。

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油田化学剂固体含量规范测定探讨 篇4

固体含量是部分油田化学剂中一项非常重要的指标,是评价其固体含量满足要求的重要技术项目。目前固体含量(或水分含量)测定相关的标准仅有固体化工产品中水分的测定[1]、具体特指聚丙烯酰胺类或胶黏剂物质的固体含量[2,3]或是仅限水分含量在0.005%~0.1%之间的液体石油产品[4]、或是漆类中不挥发物[5]等,以上标准中相对于油田化学剂的固体含量测定均有一定的局限性。而在相关油田化学剂标准中,固体含量的实验方法仅规定了样品量及温度条件,固体含量平行测定结果重复性差,相对偏差超过其标准规定的不大于5%的要求,如何用规范的操作方法或标准来提高油田化学剂测定结果准确性具有重要的指导意义。

1固体含量测量原理

固体含量是通过加热挥发掉水分后的固相剩余量。在加热过程中,水分以外的挥发性物质或发生化学变化所产生的挥发性物质应在允许的范围之内,即产生的挥发性物质不会影响到固体测量结果的准确性。

油田化学剂涉及固体含量项目测定的情况显示,固体含量测定对象的外观状态包括固体、膏状、 液体等类型,其中大多数为液体,均采用质量损失来实现结果评价,多采用三平行实验方式。

2油田化学剂固体含量测定影响因素

油田化学剂固体含量测量涉及人、机、料、法、 环、测等。在仪器设备(恒温烘箱和电子天平,偏差或精度在允许使用的要求范围内)、环境条件方面均为可控,不作为分析考量范畴;在称量瓶(固体含量测定常用器皿)、油田化学剂、实验温度条件、实验人员等方面,规格差别、取样量差异、实验温度条件差别、人员操作等存在的不定性,作为分析探讨的重点。

2.1称量瓶规格影响

常用称量瓶包括低型Φ60mm×30mm、Φ50mm×30mm、Φ25mm × 25mm等和高型 Φ30mm × 60mm、 Φ25mm×40mm、Φ30mm×50mm等[6],室内常用为低型。选择有固体含量测定项目的油田化学剂,采用相同的取样量,测定时间4h,干燥器干燥冷却后称量并计算固体含量,统计结果为3次平行实验平均值(表1),以下均同。

表1显示,5种油田化学剂相同取样量时都存在称量瓶规格差别越大,固体含量结果差值越大的现象,如1#、5#在最大Φ60mm×30mm和最小Φ25mm×25mm时,结果竟相差到17.39%和20.76%,最大、最小相对偏差也都大,分别为34.69%和16.33%,超过了标准中规定的不大于5%的要求;当称量瓶规格接近时,如Φ60mm×30mm和Φ50mm×30mm、Φ30mm×25mm和Φ25mm×25mm,固体含量结果呈现接近趋势,相对偏差也小,平行结果依然存在差别。

不同规格称量瓶测量油田化学剂固体含量结果存在差别,平行性差。

2.2取样量影响

现行油田化学剂标准中固体含量测定取样量统计主要有2g、5g、10g等几种[7]。极少数的取样量为50g、100g的情况,规定采用250m L或500m L的玻璃烧杯,因未统计固体含量结果是否存在差别大的现象,暂不分析取样量为50g、100g的特殊情况。

同一化学剂采用1g、2g、5g、10g 4种取样量进行固体含量测定,Φ60mm×30mm和Φ50mm×30mm因开放面积过大未采用1g或2g的取样量;Φ25mm×25mm因开放面积过小未采用5g或10g的取样量; Φ30mm×25mm因数量少仅用于部分油田化学剂。

表2中2项平均值直观显示,不同取样量明显影响固体含量结果。结合称量瓶规格比较,仅有5# 的2g、5g、10g固体含量结果接近,大多数化学剂均存在取样量不同固体含量结果平行性差的情况。

2.3实验温度影响

目前涉及到油田化学剂固体含量测定的温度条件多为105℃,极少部分在对应标准中有110℃、 120℃[7]、130℃等实验温度的特殊规定。选择105℃、 130℃ 2种温度下固体含量结果情况见表3。

从表3看出,高实验温度固体含量测定结果明显变小,说明除水分外,部分产品中组分减少,尤其特殊的9#样品通过组分分析发现,其溶解组分的挥发点为80℃,因此当实验温度105℃、130℃超过其组分挥发点时,固体含量结果出现了零的异常现象。 除特殊情况外,同化学剂样品选择不同实验温度条件时,固体含量结果也存在明显的差别。

2.4实验时间影响

固体含量测定时间有2h、4h[7]等规定,其中多数油田化学剂测定时间为后者,特殊的还有5h。通过实验过程追踪发现,在2h后,油田化学剂固体含量结果不再有很明显的变化。因此,采用常规4h实验时间满足固体含量测定要求,不会对固体含量测定结果产生明显影响。

2.5实验人员对固体含量测定结果的影响

通过4名实验人员,采用105℃ 温度条件、 Φ50mm×30mm规格、5g取样量进行重复性实验,固体含量结果统计见表4。

不同实验人员的重复性比较好,相对偏差都在5%以内,不同实验人员不会对固体含量结果产生明显影响。

3可行性分析与验证

通过实验结果及影响因素探讨情况,从规格选择、取样量范围、实验温度条件确定等入手,任选取涉及固体含量测量的油田化学剂样品进行实验验证。

3.1称量瓶规格选择

规格为Φ60mm×30mm,开放面积较大,不适于1g、2g等少的取样量;而规格Φ25mm×25mm,开方面积过小,仅适于少的取样量。因此,从测定样品充分性、便于操作、易于清洗等方面考虑,建议选择规格为Φ60mm×30mm的称量瓶。选取不同规格的称量瓶时考虑对应适宜的取样量。

注:取样量为2g,称量瓶规格为Φ50mm×30mm。

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3.2取样量确定范围

通过实验结果分析,采用规格为Φ60mm×30mm取样量范围应在5g以上,若仅能采用Φ25mm×25mm时,建议取样量不应超过2g。取样量的范围取决于称量瓶规格。

3.3实验温度的确定

根据固体含量测定原理,主旨是排除油田化学剂中的水分,无特殊说明,105℃±2℃可满足要求。

综上所述,实验人员在进行固体含量测定时, 实验前的样品一定摇匀;同一样品选择相同的称量瓶规格;平行取样量接近。表5为规范操作后固体含量实验结果的验证情况。

从表5可以看出,在105℃±2℃实验温度条件下,4h恒温烘干,采用Φ60mm×30mm规格称样瓶、 取样量10g;采用Φ50mm×30mm规格称样瓶、取样量5~8g之间;或采用Φ25mm×25mm规格称样瓶、 取样量1g;固体含量测定结果平行性好,相对偏差明显降低,实验结果差别比原来有了很大程度的改善。

4结论

在明确的实验温度条件下,充分均匀油田化学剂样品采用同规格称量瓶,并根据称量瓶规格明确对应的取样量,验证固体含量测定结果情况理想, 实验结果平行性好,相对偏差小,在尚无标准或规范方法的情况下,为固体含量测定提供了可行思路。

摘要：固体含量是部分油田化学剂中一项非常重要的指标。在固体含量实际测定过程中,同一油田化学剂样品测定结果存在差别,最大相对偏差达34.69%,超出其标准中平行相对偏差不大于5%的要求,对油田化学剂整体性能评价造成一定困扰。通过对油田化学剂固体含量测定的相关因素进行分析,结合固体含量测定结果的实际情况进行探讨,明确了取样量、称量瓶规格、试验温度条件等对油田化学剂固体含量结果的影响程度,提出了根据称量瓶规格对应取样量等建议。验证情况理想,平行试验结果重复性好,相对偏差小,最大相对偏差为4.18%。

关键词：油田化学剂,固体含量,规范

参考文献

[1]全国化学标准化委员会无机化学分会.化工产品中水分测定的通用方法干燥减量法:GB/T 6284-2006[S].北京:中国标准出版社,2007.

[2]全国塑料标准化委员会.聚丙烯酰胺固含量测定方法:GB/T 12005.2-1989[S].北京:中国标准出版社,1989.

[3]上海橡胶制品研究所.胶粘剂不挥发物含量的测定:GB/T2793-1995[S].北京:中国标准出版社,1995.

[4]中国石油化工集团公司.液体石油产品水含量测定法(卡尔·费休法):GB/T 11133-1989[S].北京:中国标准出版社,1989.

[5]全国涂料标准化委员会.色漆、清漆和塑料不挥发物含量的测定:GB/T 1725.2-2007[S].北京:中国标准出版社,2007.

[6]龙腾明.中学化学实验基础和能力培训[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1991.

油田化学剂 篇5

4．为何蒙脱石属于膨胀型矿物？而伊利石、高岭石属于非膨胀型矿物? 蒙脱石的基本结构层是由两个硅氧四面体片和一个铝氧八面体片组成，属于2：1层型粘土矿物。由于蒙脱石结构中，晶层的两面全部由氧组成，晶层间的作用力为分子间力（不存在氢键），联结松散，水易进入其中；另一方面由于蒙脱石有大量的晶格取代，在晶体表面结合了大量可交换阳离子，水进入晶层后，这些可交换阳离子在水中解离，形成扩散双电层，使晶面表面带负电而互相排斥，产生通常看到的粘土膨胀。所以蒙脱石属于膨胀型矿物。伊利石的基本结构层与蒙脱石相似，也是由两个硅氧四面体片和一个铝氧八面体片组成，属2：1层型粘土矿物。伊利石与蒙脱石不同的地方在于晶格取代主要发生在硅氧四面体片中，约有1/6的硅为铝所取代。晶格取代后，在晶体表面为平衡电价而结合的可交换阳离子主要为钾离子。由于钾离子直径与硅氧四面体片中的六方网格结构内切圆直径相近，使它易进入六方网格中而不易释出，所以晶层结合紧密，水不易进入其中，因此伊利石属非膨胀型粘土矿物；高岭石基本结构层是由一个硅氧四面体片和一个铝氧八面体片结合而成，属于1：1层型粘土矿物。在高岭石的结构中，晶层的一面全部由氧组成，另一方面全部由羟基组成。晶层之间通过氢键紧密联结，水不易进入其中。且很少晶格取代。粘土矿物中，高岭石属于非膨胀型的粘土矿物，这可从其晶层间存在氢键和晶体表面只有很少的可交换阳离子两方面理解。

5．钻井液通常分为哪几类? 钻井液体系通常按分散介质分成三类：（1）水基钻井液；（2）油基钻井液；（3）气体钻井流体。

6．钻井液在钻井过程中有什么功能?（1）冲洗井底；（2）携带岩屑；（3）平衡地层压力；（4）冷却与润滑钻头；（5）稳定井壁；（6）悬浮岩屑和密度调整材料；（7）获取地层信息；（8）传递功率。7．钻井液滤失剂是通过什么原理来降低钻井液的滤失? 钻井液滤失剂是通过下列机理降低滤失：

(1)增粘机理，钻井液滤失剂都是水溶性高分子，它们溶在钻井液中，可提高钻井液的粘度，粘度的提高可降低钻井液的滤失量；（2）吸附机理，钻井液滤失剂都可通过氢键吸附在粘土颗粒表面，使粘土颗粒表面的负电性增加和水化层加厚，提高了粘土颗粒的聚结稳定性，使粘土颗粒保持较小的粒度并有合理的粒度大小分布，这样可产生薄而韧、结构致密的滤饼，降低滤饼的渗透率，从而滤失量减少；（3）捕集机理，是指高分子的无规线团（或固体颗粒）通过架桥而滞留在孔隙中的现象。滞留在滤饼的孔隙中，降低滤饼的渗透率，减少钻井液的滤失量；（4）物理堵塞机理，对于线团直径大于孔隙直径的高分子无规线团，它们虽不能进入滤饼的孔隙，但它们可通过封堵滤饼孔隙的入口而起减少钻井液滤失量的作用。8．钻井液的漏失分为哪几类，常用的堵漏材料有哪些? 分为三类（1）渗透性漏失；（2）裂缝性漏失；（3）溶洞性漏失。常用的堵漏材料有（渗透性地层）硅酸凝胶、铬冻胶、酚醛树酯、（裂缝性或溶洞性地层）纤维性材料、颗粒性材料等。

9．影响井壁不稳定的因素有哪些，如何稳定井壁? 因素有：（1）地质因素，高压地层的压力释放、高构造应力地层的应力释放、松散地层的坍塌及盐岩地层的塑性变形等都会使井壁不稳；（2）工程因素，起下钻过程中的钻头对井壁的碰撞、钻井液流量过大引起对井壁的过度冲刷和起下钻速度过快引起压力波动等使井壁不稳；（3）物理化学因素，页岩与水接触后可引起井壁不稳。稳定井壁方法：若由地质因素引起井壁不稳，则可采用适当提高钻井液密度或化学固壁的方法解决；若由工程因素引起井壁不稳，则可用改进钻井工艺的方法加以预防；若为物理化学因素引起井壁不稳，则主要通过改进钻井液性能，如调整钻井液密度和加入页岩抑制剂等方法解决。10．水泥浆的功能是什么?(1)固定和保护套管；（2）保护高压油气层；（3）封隔严重漏失层和其它复杂层。11．固井对水泥浆的物理性能有哪些基本要求?（1）水泥浆密度；（2）水泥浆颗粒细度；（3）水泥浆稠化时间；（4）水泥浆的滤失量；（5）水泥环强度；（6）水泥环的腐蚀。12．水泥浆的基本组成是什么？

水泥浆由水、水泥、外加剂和外掺料组成；水泥主要含下列硅酸盐和铝酸盐（1）硅酸三钙；（2）硅酸二钙；（3）铝酸三钙；（4）铁铝酸四钙。13．水泥浆缓凝剂的作用机理是什么？

（1）吸附机理，水泥浆缓凝剂可吸附在水泥颗粒表面，阻碍其与水接触；也可吸附在饱和析出的水泥水化物表面，影响其在固化阶段和硬化阶段形成网络结构的速率，起缓凝作用。（2）螯合机理，水泥浆缓凝剂可与钙离子通过螯合形成五元环或六元环结构而影响水泥水化物饱和析出的速率，起缓凝作用.14．聚合物驱是如何提高原油采收率的？ 聚合物驱是通过减小水油流度比的机理，起提高原油采收率作用。聚合物驱油方法主要是向注入水中加入聚合物，聚合物通过对水的稠化，增加注入水的粘度，减弱水相的粘性指进现象和通过在孔隙介质中的滞留，减小孔隙介质对水的渗透率，达到减小水油流度比，增加波及系数，达到提高原油采收率的目的。15．活性水驱的机理是什么？（1）降低界面张力机理。（2）乳化机理（3）增溶机理（4）润湿反转机理（5）提高岩石表面电荷密度机理（6）聚并形成油带机理（7）改变原油流变性机理。16．为什么碱驱可以提高原油采收率？（1）、低界面张力(LIFT)机理，在水中加入碱后，与原油中的有机酸混合，会生成表面活性剂并集中在油水界面上，降低油水界面张力。（2）、乳化--携带机理，碱与石油酸反应生成的表面活性剂使地层中的剩余油乳化，并被碱水携带着通过地层；（3）、乳化一捕集机理，由于低界面张力使油乳化在碱水相中，油珠半径较大，因此当它向前移动时，就被捕集，改善了流度比，增加了波及系数，提高了采收率；（4）、由油湿反转为水湿机理，碱水驱生成的表面活性剂除聚集在油水界面外，还有一部分表面活性剂吸附在岩石表面，改变岩石表面的润湿性。使水在毛细管力作用下进入小孔道及颗粒表面，而油占据孔隙中间，提高洗油效率；同时也使油水相对渗透率发生变化，形成有利的流度比，提高了波及系数；（5）、由水湿反转为油湿机理，碱与石油酸反应生成的表面活性剂主要分配到油相并吸附到岩石表面上来，使岩石表面从水湿转变为油湿。油层内的不连续非润湿相残余油变成连续的润湿相。同时低界面张力导致油包水型乳状液的形成。这些乳状液滴堵塞流动通道，使其在多孔介质内产生比较高的压力梯度。可克服被界面张力降低的毛管阻力，从而降低油层内的残余油饱和度；（6）自发乳化与聚并机理，在最佳的碱质量分数下，原油可自发乳化到碱水之中。这种自发乳化现象是由于油中的石油酸与碱水中的碱在表面上反应产生表面活性剂，就出现乳状液液珠的聚并；（7）、增溶刚性膜机理，在油与岩石接触处，原油中的沥青质、胶质、石蜡等成分吸附在岩石表面，形成坚硬的刚性薄膜。使残余油饱和度和孔隙内的油流阻力增加，限制原油通过孔喉。抑制了水包油乳状液进行聚并。由于界面化学反应，碱相吸入到油相中，这种溶胀的油相，加上其形态的改变，使油水界面上的刚性薄膜破坏，并被增溶。从而使剩余油具有较强的流动能力。

17．为什么调剖可以提高原油采收率？

油层是不均质的。注入油层的水常常为厚度不大的高渗透层所吸收，吸水剖面很不均匀。水对高渗透层的冲刷，进一步提高了地层的不均质性，从而使注入水更容易沿高渗透层突入油井。为了发挥中、低渗透层的作用，提高注入水的波及系数，从而提高采收率，就必须调整注水油层的吸水剖面，即封堵高渗透层。调剖堵水封堵高渗透层后，在相同配注条件下，注入压力将提高，迫使注入流体进入高含油饱和度的中、低渗透层，提高了注入流体的波及系数，从而提高了原油的采收率。

18．油井堵水法分为：选择性堵水法和非选择性堵水法。选择性堵剂可分为：水基堵剂、油基堵剂和醇基堵剂三类。HPAM（水基）选择性堵水的作用和机理？

HPAM堵水剂对油和水有明显的选择性，它降低孔隙介质中油相渗透率的幅度仅10%，而降低水相渗透率的幅度可超过90%。这是因为这种水基堵水剂具有优先进入高含水地层的能力，进入地层后通过氢键吸附在亲水岩石表面，而未被吸附的部分在水中伸展开来，对水的流动形成阻力，使水相渗透率降低。当HPAM进入产油孔道时，分子链是处于卷曲状态，对油流的阻力较小。

19．油井出砂的原因是什么，有哪些危害？ 答：油井出砂的原因有：（1）天然原因：流砂地层、部分胶结地层、脆性砂地层。（2）人为原因：指在油气开发时因速度、开采技术、开采能量的变化造成的油气水井出砂。油井出砂的危害：（1）使油气井减产或停产。（2）磨蚀井下和地面设备及管线。（3）损坏套管使油气井报废。（4）破坏地层的原始构造造成近井地层的渗透率下降。（5）地层出砂的排放造成环境污染。

20．油井防砂有哪些方法

答：油水井防砂有下列五种方法：（1）化学桥接防砂法。（2）化学胶结防砂法。（3）人工井壁防砂法。（4）滤砂管防砂法。（5）绕丝筛管砾石充填防砂法。21．油井结蜡分为哪几个阶段，如何防蜡，如何清蜡

答：油井结蜡分为三个阶段，即析蜡阶段、蜡晶长大阶段和沉积阶段。常用的防蜡方法有：油管内衬防蜡（如玻璃等材料）、油管内涂层防蜡（漆等）和化学防蜡。常用的清蜡方法有：机械清蜡（刮蜡器）、热力（热油、蒸汽）清蜡和化学清蜡。22．为什么说酸化可以恢复提高油层的渗透率

答：油水井酸化处理可以除去近井地带的堵塞物（如氧化铁、硫化亚铁、粘土），恢复地层的渗透率，同时还可用于溶解地层的岩石，扩大孔隙结构的喉部，提高地层的渗透率。油水井酸处理是油水井有效的增产、增注措施。23．压裂液压裂为何能增注，增产。

压裂就是用压力将地层压开，形成裂缝并用支撑剂将它支撑起来，以减小流体流动阻力，从而提高油层的导流能力，增大波及体积，从而实现了增产、增注。24．埋地管道是如何进行防腐的。

埋地管道腐蚀原因：土壤水中含氧产生腐蚀、土壤水中含酸性气体产生腐蚀、土壤中细菌产生腐蚀。

减少埋地钢制管道在土壤中的腐蚀一般采用覆盖层防腐法和阴极保护法。25．原油乳状液有哪几种类型，原油破乳有哪些方法

答：原油乳状液有：油包水乳化原油和水包油乳化原油两种类型。原油破乳主要有热法、电法和化学法三种方法。26．化学破乳的机理：

（1）化学破乳剂较乳化剂具有更高活性，分散到油—水界面上，可将乳化剂排挤掉，自己构成一个新的易破的界面膜。

（2）化学破乳剂具有反相作用，可供w/o型乳状液反相成o/w型，在反相过程中，乳化膜破裂。

（3）化学破乳剂对乳化膜有很强的溶解能力，通过溶解将乳化膜破裂。

（4）化学破乳剂可以中和油—水界面膜上的电荷，破坏受电荷保护的界面膜。27．高分子原油破乳剂，为什么破乳效率高？

（1）高分子原油破乳剂大部分是油溶性的，在w/o型的原油乳状液中比较容易分散，能较快地接触到油水界面，发挥其破乳作用。

（2）低分子的表面活性剂往往只有一个亲油基团和一个亲水基团，而高分子破乳剂中一个大分子中含有多个亲油基团和亲水基团，由于分子内的结构与空间位阻，在油水界面构成不规则的分子膜，比较有利于油水界面膜破裂，而使水滴聚结。

（3）由于大分子中多个亲水基团具有束缚水的亲和能力，可以将大分子附近分散的微小水滴聚结，而使乳化水分离。28．按凝点原油分为哪几类？

答：分为低凝原油、易凝原油和高凝原油三类。

原油降凝法主要有：特理降凝法、化学降凝法、化学—物理降凝法三种方法。29．为什么要对天然气脱水、脱酸气，如何脱出天然气中的水与酸气

答：脱水原因：天然气是与水接触的，因此含有一定量的水蒸气，其有以下危害性：（1）在硫化氢和二氧化碳等酸性气体存在下，水蒸汽的冷凝可使管道产生严重腐蚀。（2）天然气可与水在一定条件下生成水合物堵塞管道。（3）用低温分离法回收天然气中的轻烃时，水蒸汽冷凝成水后结冰，也可引起管道堵塞。脱气原因：天然气中的酸性气体主要有硫化氢和二氧化碳。硫化氢会增加管线和设备的腐蚀、污染环境并在后加工过程中引起催化剂中毒。二氧化碳除会增加管线和设备的腐蚀外，还会减小天然气的热值。

天然气脱水方法：降温法、吸附法、吸收法脱水。天然气脱气法：可采用吸附法和吸收法脱除酸气。

30．如何抑制天然气水合物的生成 答：天然气水合物的生成有两个条件：（1）天然气中有水存在。（2）有足够低的温度和足够高的压力。天然气水合物生成的抑制法:（1）降低压力；（2）保持一定温度；（3）减少天然气水含量；（4）应用天然气水合物抑制剂来抑制天然气水合物的生成。天然气水合物抑制剂主要有：醇、表面活性剂和聚合物三类。31．如何处理油田污水（油田污水处理的目的）答：除油（除油剂）、除氧（除氧剂）、除固体悬浮物（絮凝剂）、防垢（防垢剂）、缓蚀（缓蚀剂）、杀菌（杀菌剂）。

32．细菌对油田水系统造成什么危害，如何杀菌？ 答：污水中主要有硫酸盐还原菌（SRB）、铁细菌（IB）和腐生菌（TGB）。它们可引起金属腐蚀、地层堵塞和化学剂变质。可用氧化型杀菌剂和非氧化型杀菌剂（吸附型杀菌剂、渗透型杀菌剂）杀菌。33．论酸化与压裂 酸化：是靠酸液的化学溶蚀作用以及向地层挤酸时的水力作用来提高地层渗透性能的工艺措施。酸化有两种基本类型：常规酸化（孔隙酸化）和酸化压裂：

压裂：是用压力将地层压开，形成裂缝并用支撑剂将它支撑起来，以减小流体流动阻力的增产、增注措施。

酸化压裂是在高于地层破裂压力下进行的酸化作业。这时酸液将同时发挥化学作用和水力作用来扩大、延伸、压开和沟通裂缝，形成延伸远、流通能力高的油气渗流通道。34．论调剖与堵水

调剖：是指从注水井进行封堵高渗透层时，可调整注水层段的吸水剖面。调剖可以提高原油采收率：地层渗透率的不均质性使注入水沿高渗层突入油井。水对高渗透层的冲刷，进一步提高了地层的不均质性，从而使注入水更容易沿高渗透层突入油井。为了发挥中、低渗透层的作用，提高注入水的波及系数，从而提高采收率，就必须调整注水油层的吸水剖面，即封堵高渗透层。

堵水：是指从油井进行封堵高渗透层，减少油井的产水。

调剖堵水封堵高渗透层后，在相同配注条件下，注入压力将提高，迫使注入流体进入高含油饱和度的中、低渗透层，提高了注入流体的波及系数，从而提高了原油的采收率。调剖堵水是不会将大量的油堵在油层内而采不出来的。这是因为堵剂进入的地层，已是强水洗和含油饱和度低的高渗透层，而且堵剂的流度远远低于水的流度，对残余油有更有利的流度比，高渗透层即使有油，也会被堵剂驱出，很少留在封堵区域内。调剖堵水具有强度高和小段塞特点。调剖堵水具有抗冲刷能力和对地层的封堵有效期相对较短的特点。

35.粘土矿物有高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石、海泡石、坡缕石等。

32.粘土矿物表面的吸附分:物理吸附和化学吸附。物理吸附指吸附剂与吸附质之间通过分子间力而产生的吸附。化学吸附指吸附剂与吸附质之间通过化学键而产生的吸附 36.粘土矿物颗粒有三种联结方式：边边联结、边面联结和面面联结。

37.钻井液由分散介质、分散相和钻井液处理剂组成。钻井液中的分散介质可以是水、油或气体。钻井液中的分散相，为悬浮体则为粘土和密度调整材料；若为乳状液则为油或水；为泡沫则为气体。

38.调整钻井液密度包括降低钻井液密度和提高钻井液密度。

39.钻井液滤失量是指钻井液在一定温度、一定压差和一定时间内通过一定面积的渗滤面所得的滤液体积。

40.钻井液流变性的调整主要是调整钻井液的粘度（指表观粘度）和切力。原因：在钻井过程中，钻井液粘度和切力过大或过小都会产生不利的影响。钻井液粘度和切力过大使钻井液流动阻力过大、能耗过高，严重影响钻速，此外还会引起钻头泥包、卡钻、钻屑在地面不易除去和钻井液脱气困难等问题。钻井液粘度和切力过小，则会影响钻井液携岩和井壁稳定。41.固井时，为使水泥浆能将井壁与套管间的钻井液替换得彻底，应要求水泥浆密度大于钻井液密度，但又以不压漏地层为度。

42.水泥稠化时间是指水与水泥混合后稠度达到100Bc所需的时间。为使水泥浆顺利注入井壁与套管的环空，应要求稠化时间等于水泥浆施工时间（即从配水泥浆到水泥浆上返至预定高度的时间）加上一小时。

43.水泥的水化过程可分为五个阶段：（1）预诱导阶段，是在水与水泥混合后的几分钟内；（2）诱导阶段，此时水泥的水化速率很低，后期有所增加；（3）固化阶段（4）硬化阶段（5）中止阶段。

44.处理水泥浆漏失的方法：（1）是尽量减小水泥浆的密度和减小水泥浆的流动压降，以保证注水泥浆时井下压力低于相应钻井液循环时的最大井下压力；（2）是在注水泥浆前注入加有堵漏材料的隔离液，并在水泥浆中也加入堵漏材料。

45.波及系数：是指驱油剂波及到的油层容积与整个含油容积的比值。

洗油效率：是指驱油剂波及到的油层所采出的油量与这部分油层储量的比值。46.油层的改造途径：一是提高波及系数；另一是提高洗油效率。47.聚合物对水的稠化能力产生的原因：（1）超过一定浓度，聚合物分子互相纠缠形成结构，产生结构粘度。（2）聚合物链中的亲水基团在水中溶剂化。（3）若为离子型聚合物，则可在水中解离，形成扩散双电层，产生许多带电符号相同的链段，使聚合物分子在水中形成松散的无规线团，因而有好的増粘能力。48.为什么活性水驱能提高原油采收率？

（1）低界面张力机理，表面活性剂在油水界面吸附，可以降低油水界面张力。油水界面张力的降低，意味着粘附功的减小，即油易从地层表面被洗下来，提高了洗油能力；（2）润湿反转机理，驱油用表面活性剂的亲水性大于亲油性，它们在地层表面吸附，可使亲油的地层表面反转为亲水表面，油对地层表面润湿角增加，可减小粘附功，也即提高了洗油效率；（3）乳化机理，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附回地层表面，提高了洗油效率。而且乳化的油在高渗透层产生叠加的Jamin效应，可使水较均匀地在地层推进，提高了波及系数；（4）提高表面电荷密度机理，当驱油表面活性剂为阴离子型表面活性剂时，它们在油珠和岩石表面上吸附，可提高表面的电荷密度，增加油珠与岩石表面之间的静电斥力，使油珠易为驱动介质带走，提高了洗油效率；（5）聚并形成油带机理，若从地层表面洗下来的油越来越多，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分散的油聚并进来，使油带不断扩大，最后从油井采出。49.复合驱：是指两种或两种以上驱油成分组合起来的驱动。50.调剖工艺有哪些方法？

（1）单液法，就是向油层注入一种工作液，这种工作液所带的物质或随后变成的物质可封堵高渗透层。（2）双液法，是向地层注入相遇后可产生封堵物质的两种工作液。注入时，这两种工作液用隔离液隔开，但随着工作液向外推移，隔离液越来越薄。当外推至一定程度，即隔离液薄至一定程度，它将不起隔离作用，两种工作液相遇，产生封堵地层的物质。由于高渗透层吸入更多的工作液，所以封堵主要发生在高渗透层，达到调剖的目的。调剖：是指从注水井进行封堵高渗透层，调整注水层段的吸水剖面。堵水：是指从油井进行封堵高渗透层，减少油井的产水。51.油井防蜡法：（1）用防蜡剂的防蜡法（2）改变油管表面性质的防蜡法

清蜡法：机械清蜡、加热清蜡、用清蜡剂

油田用聚合醇化学剂研究与应用 篇6

1 聚合醇在钻井液中的作用原理

因为聚合醇可以让页岩水化的膨胀得到抑制, 具有降解、环保、润滑、保护等多个特点, 人们对其作用原理开展深入的研究。研究发现其作用原理主要有以下几点。

①浊点效应。当温度达到浊点的时候, 聚合醇的状态为溶解, 当温度超过熔点的时候, 其在水溶液中析出, 在页岩表面形成憎水膜, 保障页岩水不分散。②聚合醇还具有增大滤液的粘度, 保障页岩水不分散的特点。其抑制的机理为降低滤液的化学活性, 让其渗透力进一步降低, 但是必须具有较高浓度的多元醇才具有该机理, 浓度在3%~5%情况下很难实现。③争抢水分子吸附页岩的位置。④聚合醇和无机盐在页岩水分散抑制、以及页岩稳定上具有协同的作用。

2 聚合醇钻井液体系的现场应用

(1) 甲酸盐/正电聚醇钻井液利用甲酸盐、正电聚醇的协同作用能够形成甲酸盐/正电聚醇钻井液体系。当地层空隙没有较高的压力, 运用正电聚醇处理剂可以保障钻井液的性能良好;当地层空隙具有较高压力的时候, 在甲酸盐的配合下可以有效的加重, 让低固相钻井液体系可以维持良好的性能。该类型的钻井液在张海5 井、张海11 井等使用的实际情况表明, 其具有润滑、防坍塌、抗温、保护等性能, 可以促进安全、平稳、快速的钻井需求。

(2) 聚合醇/正电胶聚合物钻井液由于中原油田具有水平井地层特点, 以中原油田水平井的实际特点研制的、聚合醇/正电胶聚合物钻井液, 让该油田水平井的钻进得以保障, 根据实钻的要求, 优选钻井液的配方、组成流变参数, 相关的维护也较容易实现。在该钻井液的帮助下, 中原油田先后钻成了多个高难度的水平油井, 为国家石油战略储备打下坚实的基础。

(3) 小阳离子儇合醇钻井液有效的结合聚合醇钻井液和小阳离子, 配制出该类型的钻井液。和聚磺钻井液相比, 该类型的钻井液在润滑性、流变性、抑制性等多方面的性能都有所突破。其在吐哈地区地质相对特殊的玉西、红台进行使用发现, 这种钻井液可以让井下发生复杂情况的机率很好的降低, 更好的保护施工进度、施工质量以及保护油层。

(4) 聚醚多元醇钻井液聚醚多元醇钻井液的主试剂为聚醚多元醇SYP一1, 在HD4—23H井、LN3—6H井的使用表明, 钻井的过程中井壁比较平稳、井的直径较规则、井下安全, 相关井作业可以顺利开展, 也就意味着该类型钻井液的润滑性、防坍塌性比较出色, 可以稳定井壁、不让岩屑分散并对油气层形成保护, 适合在复杂地质下的钻井要求。

3 聚合醇在油田化学其他领域的应用

(1) 酸化液阴、阳离子型的助排剂在以往酸化作业中经常用到。结合最近油气储层的特点, 在聚合醇良好吸附性的辅助下, 其吸附能力随温度的升高而增强, 把非离子型聚合醇作助排剂使用于酸化液中。在一定的浓度下, 聚合醇能够让酸化液的表面张力有效的降低, 并提升其返排率, 比较适合在酸化液中使用。

(2) 油层预处理当前, 开采稠油油藏一般使用蒸汽吞吐法。但是注汽中的水由于温度较高在和地层原油接触后, 很容易形成油包水情况, 进一步增大原有的粘稠度, 堵塞油流孔道, 渗透能力大幅度下降。但是如果以甘油为起始剂进行预处理, 可以很好的解决上述问题。

4 结语

石油作为国家经济以及国防事业的重要后盾, 对国家而言很重要。聚合醇化学试剂在油田中使用可以保障原油开采很好的进行, 保障原油的开采质量, 为国家经济的发展奠定坚实的基础, 今后我们要深入的研究聚合醇化学剂在原油开采中的其他作用, 以便于促进国家经济的发展和进步。

参考文献

[1]李志勇, 鄢捷年, 王建华, 王晓琳.新型甲酸盐/正电聚醇钻井液研究[J].石油钻探技术, 2006, (05) .

[2]薛芸, 徐国良, 许春田, 朱伟民, 李祥华.江苏油田Z1区块保护储层钻井完井液技术[J].钻井液与完井液, 2005, (03) .

[3]朱勇, 姜祖明, 李江波, 刘汉超, 郑静, 黄光速.部分交联聚丙烯酰胺驱油剂的渗流、驱油特性及其耐老化性能[J].油田化学, 2015, (03) .

油田化学剂 篇7

1 有机氯的测试原理及测试步骤

样品经氧瓶燃烧分解后有机氯转化为无机氯,通过氢氧化钠溶液吸收后, 用盐含量测定仪测出总氯的含量,再通过盐含量测定仪测定无机氯的含量,总氯含量与无机氯含量之差即为油田化学剂中有机氯的含量。室内总氯检测过程主要包括:加吸收液、充氧气、称样、燃烧、定容、盐含量测定。各步骤先后顺序及所使用的仪器如图1所示。

无机氯的检测过程为称样、定容和盐含量测定3个步骤。单个测试过程包括两次称量样品、一次充氧气、一次样品燃烧、两次盐含量测定仪测试等步骤。

2 检测过程中存在的问题

对2014年1月至6月检测的308批次油田化学助剂样品进行了调查, 其中发现有106个批次有机氯检测过程存在异常情况,主要问题如表1所示。

以上情况的存在会造成采取重复测量分析、比对等措施,浪费资源,增加工作强度,也会影响对产品的正确评价和监督。

3 检测过程影响因素分析及对策

3.1 称样、燃烧过 程

燃烧过程为有机氯转化为无机氯的关键步骤,转化能力的大小直接影响检测结果的准确性, 一般情况下油溶性样品基本不存在燃烧不充分的现象,但要注意油溶性的样品易挥发, 需要快速称量后快速燃烧。而水溶性的样品虽然不易挥发但极易燃烧不充分,标准中规定称样量为0.02~0.05g,对样品中的水溶性样品的燃烧过程做了记录, 结果如表2所示。

由表2看出,发现某些水溶性样品(以粘土稳定剂和高温防膨剂为例) 在称样量大于0.025g时,就会存在燃烧不完全的情况,判定燃烧失败,前面的操作步骤也就前功尽弃, 而称样量太小会使得检测结果的误差增大。因此通过大量的实验,确定水溶性样品的称样量为0.02~0.025g。在这个区间的水溶性样品的称样量,燃烧的成功率为95%。

3.2 盐含量测定仪的调试

电解池是盐含量测定仪的核心部件, 测定氯离子的原理为: 将处理后的样品注入含一定量银离子的乙酸电解液中, 试样中的氯离子即与银离子发生反应,反应消耗的银离子由发生电极电生补充,通过测量电生银离子消耗的电量, 根据法拉第定律即可求得氯离子的含量。由于是沉淀反应,且醋酸电解液极易挥发, 所以对于长时间运行的电解池不及时进行维护保养,则极易使沉淀吸附在电极上,造成基线不稳,调试时间过长,且降低电解池的寿命。针对这种情况,摸索出了一套对电解池的维护保养程序,即一定要用纯净水配置电解液, 实验结束后要用现配的醋酸电解液冲洗3遍, 每两天更换一次新鲜电解液(因为电解液为70%的乙酸溶液,极易挥发),半个月往参考电极里面添加新鲜电解液, 每两个月用铬酸洗液浸泡及酒精洗涤, 在每次做实验的时候都要换上现配的电解液来调偏压, 每次的保养都要及时的记录。通过以上的维护保养后,分别在不同的时间内进行偏压测试,结果见表3。

从表3中偏压值可以看到, 定期专门清洗保养的电解池 偏压都在265m V以上 , 高于使用 偏压260m V,基线运行平稳,满足测试的需要。调试时间平均缩短了30min的时间。使用寿命达到了平均6个月。

3.3 提高高含无 机氯样品的 检测准确性

高含无机氯的样品主要是由于无机氯离子含量较高,对检测结果造成很大程度的干扰,加上仪器本身存在的系统误差为5%, 所以样品不经过处理所得结果的相对误差高达26%,远远高于标准中规定的10%, 在一定的情况下严重影响产品合格的判定。目前由于实验原理的局限性,检测手段也是比较单一的, 所以必须在原来的实验基础上对样品进行处理(只适用于高含无机氯的水溶性产品),通过查找相关的书籍和文献以及大量的室内实验, 确定采取萃取的处理方式:样品充分混合均匀,用移液器准确量取5m L到离心管中,加入等体积正己烷,密封震荡10min, 超声萃取10min,3 600转离心分 离10min,离心后取 上清液到 另一刻度 离心管 ,残渣用正己烷重复萃取2次,合并3次萃取的有机溶剂,最后浓缩至5m L,混合均匀作为待测液,接下来按照标准中的步骤进行检测, 由于处理后待测样品不含无机氯,所以大大的提高了检测结果的准确性,样品处理前后的结果如表4和表5所示。

注: 结果最大相对误差为差值最大的两个结果的差值与两个结果的和的比值

4 结论

经过反复的实验确定水溶性样品的称样量为0.020~0.025g, 大大地提高了样品的燃烧成功率、严格执行电解池维护保养程序缩短盐含量测定仪的调试时间及提高电解池的寿命、对于高含无机氯的样品采用萃取的处理方式提高检测结果的准确性。除此之外, 对于本方法的检测过程中人员的操作熟练程度及责任心也是非常重要的, 所以整个的实验过程中应该是保证人员正确操作下的过程因素分析。另外目前的方法也存在着一定的缺陷, 对于冻胶类及固体类样品还不能检测, 为了保证油田化学剂有机氯检测的全面覆盖, 实验人员还要在方法的适用性方面作进一步的研究工作。

摘要：有机氯是油田化学剂中各项检测指标中必检的一个指标,但是在实验室的检测过程中,存在着燃烧失败率过高、盐含量测定仪的调试时间过长以及高含无机氯等油田化学剂检测结果误差大等问题,通过对各个问题进行分析讨论,并将影响检测过程的各个环节进行反复的优化实验,确定了最佳的称样量降低燃烧失败率,对电解池进行全面的维护保养缩短了盐含量测定仪的调试时间并提高了电解池的使用寿命,使用萃取的处理方法提高了高含无机氯油田化学剂的检测结果准确性。

油田化学剂 篇8

1 我国的油田化学剂质检现状

(1) 质检水平就当前情况来看, 我国大部分石油公司都加强了油田化学剂质检工作, 但其主要检测内容仅局限于对入厂的油田化学剂的室内质量指标进行检测, 也即是说, 石油公司只能够检测油田化学剂的产品质量是否合格, 而无法对其的现场使用过程进行动态控制。其次, 很多油田化学剂质检的标准检测方法在目前来看已不再适当, 其不但实验重复性较差, 且表述比较含糊, 容易使质检人员无所适从。例如, 有些检测指标并不能够有效反映出油田化学剂的性能, 以及有些指标过高或过低, 导致所检测结果不准确, 参考意义不大。另外, 现行的很多检测方法无法满足快速检测的需求, 例如采用传统方法来检测杀菌剂的杀菌率往往需要等待1-2周的时间, 这显然会耽误石油企业的正常作业。

(2) 质检过程油田化学剂质检的日常检测过程为:①接收质检样品;②按照检测项目对样品进行分配;③根据相关检测标准对样品进行检测;④填写样品的原始记录;⑤检测数据及计算检测结果;⑥填写质检报告;⑦上报质检报告;⑧返还剩余样品。在上述检测过程中, 往往会遇到很多检测结果不符合标准要求的情况, 针对这些情况, 通常都需要花费大量的人力、物力及财力进行反复试验和分析以找出原因。

2 油田化学剂质检中遇到的问题分析

(1) 主要问题我国当前的油田化学剂质检中遇到的问题较多, 主要集中在以下两方面:①当前的油田化学剂质检的检测指标比较缺乏合理性, 很多检测指标都不足以真实客观地反映出油田化学剂的实际性能, 从而导致油田化学剂不合格的现象经常发生;②当前的油田化学剂质检的检测方法效率较低, 很多检测方法早已落后于时代, 其检测速度较慢, 根本不能达到快速检测的目标要求, 并且部分检测方法缺乏规范性, 极大地影响了检测结果的真实性与客观性。

(2) 问题原因引起油田化学剂质检问题的原因有很多, 综合来看, 其问题主要表现在以下三个层面:①在油田化学剂质检过程中, 质检人员没有对质检工作进行有效的控制, 例如没有严格按照标准检测流程来进行实验操作、没有按照标准用量来使用试剂、没有精准把握检测时间及没有充分将试剂搅拌均匀等等, 这些操作上的不严谨均可能会造成或大或小的检测误差, 从而影响要最终检测结果, 导致判断油田化学剂质检不达标;②很多油田化学剂质检所选取的质检介质不合理, 没有针对矿原油污水含杂率与原油含水率的不同而选择合适的质检介质, 因此导致检测结果出现较大误差;③有些石油企业为了节约成本而选择了一些廉价且质量不合格的油田化学剂, 其性能指标根本无法满足质检要求。

3 油田化学剂质检中问题的对策

(1) 加强对油田化学剂产品质量的控制在进行油田化学剂质检之前, 石油企业必须要加强对油田化学剂产品质量的控制, 对每一批油田化学剂都进行严格的抽样检测, 以确保其质量合格。对于检测不合格的油田化学剂产品, 应当要及时反馈给厂家, 并做好对厂家的监督工作, 推动厂家积极改善产品质量、优化试剂配方、做好生产工作。

(2) 科学选择质检介质由于质检介质的选择会对油田化学剂质检结果产生较大的影响, 因此在进行油田化学剂质检之时必须要科学地选择质检介质。例如对于破乳剂分水效果的检测来说, 必须要充分做好原油介质检测工作, 保证检测结果的高精度化, 并根据相关规范标准、通过不断总结检测经验来获取更加真实的检测结果。

(3) 明确检测流程若想切实保障油田化学剂质检效果, 就必须要充分明确检测流程, 并严格按照检测流程来实施检测作业, 将每一个环节的工作都尽量做到完善。具体来说, 质检人员应当明确掌握油田化学剂质检的目的与内容, 严格遵循相关要求来规范填写相关检测数据, 确保数据的真实性与可靠性, 并加强对误差的控制, 科学处理检测数据, 以确保检测结果的准确性。

4 结语

综上所述, 油田化学剂质检是确保油田化学剂性能的一项重要工作, 鉴于当前我国在这项工作中尚存在着一些问题, 未来还需进一步加强对其的实践和研究, 以找出问题的解决对策, 提高质检效果。

参考文献

[1]周飞, 马春光, 齐琦, 贾勇.关于油田化学剂质检中遇到的问题及对策的思考[J].化工管理, 2015, 35:141-142.

[2]孙玲.油田化学剂质检中遇到的问题与思考[J].黑龙江科技信息, 2013, 17:110.

油田化学剂 篇9

2014年5月7日, 石油行业油田化学剂专业标准化技术委员会审查通过了胜利油田“稠化酸用稠化剂”等6项标准。来自中国石油、中国石化、中国海洋石油及国内科研院所、大专院校的49名专家参加了本次标准审查会议。

这6项行业标准分别是油田酸化互溶剂性能评价方法、酸化用氟硼酸技术条件、稠化酸用稠化剂、油井增产水井增注措施用表面活性剂的室内评价方法、压裂酸化用助排剂性能评价方法以及粘土稳定剂性能评价方法。本次通过的标准将于2014年底终审后发布。

油田化学防砂技术综述——锦州 篇10

1 化学防砂技术的发展历程

锦州油田已开发15年, 油井出砂一直是影响油田开发水平提高的主要因素之一, 代写毕业论文化学防砂技术的应用和发展在油田开发中起了至关重要的作用。1992年至2005年期间化学防砂技术的发展可分为四个阶段。

(1) 1992年至1995年, 在稀油和稠油区块分别使用以长效黏土稳定剂为主的FSH2901稀油固砂剂和以无机物为主的BG-1高温固砂剂。

(2) 1996年至1997年, 稠油井化学防砂技术有了新突破, 先后开发并研制了含有有机成分的三氧固砂剂、高温泡沫树脂和改性呋喃树脂溶液防砂剂。

(3) 1998年至2002年, 以具有溶解和溶合作用的氟硼酸综合防砂技术代替长效黏土稳定剂成为稀油井化学防砂技术的主流, 以含有水泥添加剂的有机硅固砂剂代替了三氧固砂剂。

(4) 2003年至2005年, 改性呋喃树脂防砂技术由于有效率较高和有效期较长, 代写医学论文成为化学防砂技术的主流, 其余早期的化学防砂技术不再使用, 同时LH-1高强度固砂剂防砂技术通过了现场试验。

2 化学防砂技术的应用效果

2.1 FS H-9 0 1稀油井固砂剂防砂技术

(1) 防砂机理。FSH-901固砂剂主要成份为线性的高分子阳离子型聚合物N2胺甲基聚丙烯酰胺, 这种聚合物中阳离子与黏土晶格中的阳离子发生交换作用, 中和黏土表面的静电荷, 消除黏土片层间的排斥力, 使黏土呈吸缩状态, 阻止黏土膨胀引起砂粒运移。由于与黏土发生交换的阳离子是连接成链状的, 可在黏土颗粒表面形成强大的吸附膜, 包裹黏土颗粒, 使黏土颗粒与泥砂颗粒牢固地黏结在一起, 又可防止其他阳离子的侵入和交换, 达到固砂和防止油层出砂的目的。

(2) 应用效果。1992年至1997年, 使用FSH-901稀油井固砂剂总计施工136井次有效107井次, 有效率78.7%。

2.2 B G-1高温固砂剂防砂技术

(1) 防砂机理。该高温固砂剂是以含钙的无机化合物为主体, 加入有机硅化物及分散剂, 经密闭表面喷涂工艺处理制得的白色粉末状固体颗粒。在快速搅拌下将该剂分散在水介质中, 配制成微碱性的悬浮液, 在注汽条件下挤入井内, 其中的硅化物在井筒近井地带高温表面发生脱水反应将地层砂牢固地结合在一起, 从而达到固砂的目的。

(2) 应用效果。1992年至1995年, 使用BG-1高温固砂剂总计施工79井次, 有效63井次, 有效率79.7%。

2.3 三氧固砂剂防砂技术

(1) 防砂机理。三氧固砂剂由粉状氢氧化钙、碳酸钙、甲基三乙氧基硅烷, 二甲基二乙氧基硅烷、分散剂、助乳化剂及其他助剂组成。承载于氢氧化钙和碳酸钙上的乙氧基硅烷在高温条件下遇水分解, 乙氧基变为硅醇基, 硅醇基与砂粒表面的氢氧基 (—OH) 之间和硅醇基相互之间发生脱水缩合反应, 硅醇基与钙化合物之间也会发生某些反应, 其结果是砂粒和钙化合物颗粒之间形成网状结构的有机硅大分子, 使松散的砂粒胶结在一起。

(2) 应用效果。1996年至1997年, 使用三氧固砂剂总计施工98井次, 有效81井次, 有效率82.7%。

2.4 高温泡沫树脂防砂技术

(1) 防砂机理。当高温可发泡树脂液挤入地层后, 一部分树脂液在砂粒之间吸附而形成胶结点, 树脂固结后将地层砂固结;进入地层亏空处的另一部分树脂在发泡剂作用下发泡并形成固体泡沫挡砂层, 起人工井壁的作用。这一技术是高温树脂固砂与固体泡沫人工井壁防砂的结合。

(2) 应用效果。1997年, 使用高温泡沫树脂总计施工4井次, 有效2井次, 有效率50%。

2.5 氟硼酸综合防砂技术

(1) 防砂机理。氟硼酸可水解产生HF[2], 即BF4-+H2O=BF3OH-+HFBF3OH-阴离子可进一步依次水解成BF2 (OH) 2-、BF (OH) 3-、H3BO3, 同时产生HF。各级水解生成的HF与砂岩中的黏土和地层骨架矿物颗粒的反应为HF+Al2Si O16 (OH) 2H2Si F6+Al F3+H2O与此同时, 羟基氟硼酸和硼酸亦与地层矿物颗粒如高岭石反应, 生成硼硅酸盐和硼酸盐。硼硅酸盐可将小片黏土溶合在一起, 阻止其分解和运移, 使氢氟酸进一步与地层骨架矿物反应。在这些反应中, 黏土中的铝生成取决于F-的某种氟铝酸盐络离子而溶解在溶液中。在矿物表面富集了硅和硼, 在硅酸盐和硅细粒上则形成非晶质硅和硼硅玻璃的覆盖层, 溶合成骨架, 使颗粒运移受阻。

(2) 应用效果。1998年至2002年, 使用氟硼酸综合防砂技术总计施工130井次, 有效106井次, 有效率81.5%。

2.6 YL97 1有机硅固砂剂防砂技术

(1) 防砂机理。该固砂剂能改变黏土表面的电荷性质, 其中的主体成份聚合物还能与地层中的硅氧结构矿物 (包括黏土中的硅氧结构矿物和砂砾中的Si O2) 反应, 形成牢固的化学键;同时在油层条件下固砂剂分子之间相互交联, 形成牢固的网状结构, 既稳定了胶结物, 又固结了疏松砂粒。