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石油
oil

油田助劑指在石油、天然氣的鉆探、采輸、水質處理及提高采收率過程中所用的一類助劑,它的品種繁多,大部分屬于水溶性聚合物(如植物膠、聚丙烯酰胺、纖維素及生物聚合物)和表面活性劑。油田化學研究的內容主要是這種化學品的制備、性能的評定篩選配方、施工設計和現場試驗。油田化學已逐漸形成為一門新興的邊緣科學,愈來愈受到重視。

鉆井泥漿處理劑

為了保持泥漿各項性能的優良穩定,以適應鉆井工藝的需要,須向各類泥漿(水基、油基、氣體)中加入處理劑(添加劑),尤其是在復雜地層(如坍塌層、鹽膏層)進行深鉆或水平鉆時,需要各種各樣的處理劑。市場上泥漿處理劑的牌號多達2520種,實際上其中所含化學劑大約為100200種。按產品用途分為16大類,如增粘劑、降失水劑、腐蝕抑制劑、稀釋分散劑、堵漏劑、乳化劑、頁巖控制劑等。

采油用化學劑

將石油從井底提取到地面(包括增產措施)所用的化學劑。主要有清蠟劑、壓裂液、酸化液和堵水劑等。

① 清蠟劑 將某些原油破乳劑加在井底,能防止石蠟在油管壁和井底附近沉積,從而減少清蠟次數和鍋爐臺數,使油井順利生產。過去曾用含氯、硫的有機溶劑作為清蠟劑,這類溶劑不僅對人身有毒,而且能使煉油催化劑中毒,已不再采用。

② 壓裂液 當油井生產層滲透率低或受到泥漿嚴重污染時,要進行壓裂、酸化等增產作業,提高油、氣井生產能力和注水井吸水能力。

③ 酸化液 主要為鹽酸和土酸(一般用8%12%鹽酸加2%4%氫氟酸的混合酸)。為了深穿透,用泡沫酸、乳化酸,最新的延緩措施是用高強度的凍膠酸。為了增加洗油能力和懸浮淤泥的能力,用膠束酸。為抑制酸的腐蝕,用丙炔醇、咪唑啉、季銨鹽為緩蝕劑。④ 堵水劑 油井嚴重出水時,會造成水淹,需要堵水。水玻璃、氯化鈣、聚丙烯酰胺凍膠可以封堵出水層位。同層水需要的選擇性堵水劑尚在研究當中。

集輸用化學劑

主要包括原油破乳劑、防蠟降凝劑、減阻劑和降粘劑。原油含水,影響貯運,常采用破乳劑和()高壓電脫水。最早用的破乳劑是土耳其紅油。現代有效的破乳劑是烷基酚(或胺)的乙氧基醚類,其作用原理有絮凝-聚結、擊破界面膜、液珠褶皺變形。油溶性高分子如聚α-烯烴、聚酯,能使湍流原油降低流動阻力,增加輸量,稱為原油減阻劑。含蠟原油的凝固點高,不易流動,加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物能改善原油流動性。含瀝青多的稠油,粘度很高,采出和輸送都有困難,用乳化劑配成水包油型乳化液,粘度顯著降低。

水質處理用化學劑

油廢水若礦化度比較高并含硫化氫、二氧化碳,會腐蝕處理系統的管道和機泵,產生結垢和使細菌結膜。常需用脂肪胺、咪唑啉等緩蝕劑進行處理。用膦酸鹽、聚丙烯酸鹽防垢。防垢的主要機理是增溶、靜電斥力、晶體畸形及分散作用。緩蝕劑主要是通過吸附膜起作用。常用的殺菌劑是丙烯醛或季銨。注水系統用水要絕氧,一般用機械抽空后再加除氧劑。(見水處理劑)

提高采收率用化學劑

主要指化學驅油所用的化學劑。化學驅油分為:①聚合物水驅。把少量增稠劑(如部分水解聚丙烯酰胺或生物聚合物)溶于水中,增加水的粘度,改善水在注入時的指進,提高原油采收率(圖1)。②表面活性劑段塞驅(圖2),表面活性劑段塞是由石油磺酸鹽或合成磺酸鹽與助活劑醇配成的微乳液,它具有超低界面張力(<10-8 N/cm,能夠將毛細管中的原油驅替出來,提高原油采收率。最大的困難是要克服表面活性劑在油藏中流動時的損失(吸附、捕集、沉淀)。③堿水驅,將燒堿水注入油藏,與原油中的活性組分反應,形成乳化液,以提高原油采收率。

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