采油化学新进展.doc

采油化学新进展顺应石油、天然气工业的发展形势，油田化学作为一个独立的研究方向应运而生，目前正在迅猛发展。涉及钻井、完井、压裂、酸化、修井、堵水调剖、强化采油、集输、腐蚀及预防等。油田化学剂是指在油气田钻探、开采、集输、水质处理及提高采收率等过程中应用的化学药剂。主要包括驱油剂、堵水剂、调剖剂、缓蚀剂、防蜡剂、清蜡剂、防垢剂、除垢剂、杀菌剂、破乳剂、粘土稳定剂、防膨剂、絮凝剂、降滤失剂等。如果从应用的石油过程分类，可以分为钻井过程中的化学剂、采用化学过程中的化学剂以及集输过程中的化学剂，与相应的技术形成油田化学的三个主要方向，为钻井化学、采油化学和集输化学。从20世纪初，人们已经开始探讨使用化学剂来解决油、气田开发、生产中遇到的各种技术问题。近年来，随着石油工业的发展和科学技术的进步，油田化学剂的品种不断增多，质量不断提高，并广泛地应用于油田生产的各个环节中。如采油过程中的主要问题，包括油层的问题（集中表现在采收率低）和油水井的问题（砂、蜡、水、稠、低）等均将影响油田的高产和稳产，常用的解决方法之一就是采用化学技术，即针对油层的低采收率问题，可以使用各种驱油体系提高采收率，而油水井问题则采用各种增产、增注措施。）采油化学剂应用范围主要包括化学驱油体系（聚合物驱、活性剂复合驱）以及增产、增注措施（压裂、酸化、原油流动性改进剂、防砂、清、防蜡以及调剖、堵水、水质处理、破乳、粘土防膨和油、水井解堵等，这里主要介绍化学驱油技术的相关进展。一、聚合物驱油技术研究现状聚驱原理主要通过增大水相粘度，改善油水流度比，扩大波及系数，提高采收率。目前有观点认为聚合物可提高微观驱油效率。普遍应用的聚合物有天然聚合物（以黄原胶为代表）和合成聚合物（以部分水解聚丙烯酰胺HPAM为代表）。20世纪60年代，我国开始了小型矿场试验；“七五”“九五”连续攻关，开始工业化矿场应用。1997年，聚驱产油量居世界首位；1998年，聚驱项目16个，而同期美国只有10个；2001年，仅大庆油田，聚驱产油量已达800104t；2003年，大庆聚驱产油达到1000104t（相当于一个大油田）；聚驱平均采收率10%；目前已有聚合物的性能如耐温、耐盐、抗剪切、悬浮性等都不够理想，解决问题的思路有两个，一是寻找新的性能优异的替代物；二是改进聚合物分子结构，以改善其相应的性能。主要包括合成超高分子量聚合物、寻找合适单体以增强主链刚性、合成两性离子聚合物、耐温耐盐单体共聚物以及梳形聚合物和疏水缔合聚合物等。二、表面活性剂驱油技术研究现状活性剂的基本作用是降低油/水界面张力，启动岩石孔隙中的残余油。适合复合驱活性剂必须满足的基本要求包括（1）瞬时与平衡界面张力（稳定2h）达到超低；（2）浓度06（商品浓度），抗稀释性好，低浓仍有良好界面活性；（3）类型尽可能单一，保证整个驱替过程中不发生严重的色谱分离现象；（4）与碱、聚合物有良好的配伍性，避免出现相分离、沉淀等现象；（5）在岩石上的最大静吸附损失量应小于1mg/g岩心；（6）具有一定的抗盐性和抗高价离子的能力，不易出现沉淀；（7）生物降解性好，无污染，常温下溶解性好，稀释配制方便；（8）生产工艺可靠，产品质量稳定，价格低廉，来源充足。国内外采油用的活性剂工业化产品有两大类，为石油磺酸盐和烷基苯磺酸盐，磺酸盐类表面活性剂存在问题是由于为阴离子型，与地层水中的Ca2+、Mg2+等会发生沉淀，当Ca2+、Mg2+超过300ppm时便失去驱油作用。驱油用活性剂还有石油羧酸盐、木质素磺酸盐、芳基烷基磺酸盐、-烯烃磺酸盐以及非离子表面活性剂等。最新研究动向包括孪连活性剂、新型甜菜碱型活性剂、高分子表面活性剂（聚表剂）以及氟表面活性剂和生物表面活性剂。三、复合驱油技术研究现状复合驱是指两种或两种以上化学驱主剂组合起来的驱替方式，主要包括碱聚合物-稠化碱驱（AP）、表面活性剂聚合物-稠化表面活性剂驱（PS）、碱表面活性剂-碱强化表面活性剂驱（AS）（或 表面活性剂强化碱驱SA ）以及碱(A)表面活性剂(S)聚合物(P)-ASP三元复合驱等组合方式。 复合驱各组分之间具有协同效应，驱油效果好与单一化学剂驱替，但存在的主要问题是由于碱的加入，地层伤害严重，体系粘度损失，采出水的乳化和破乳问题并且体系成分多，地层的色谱分离作用严重。聚合物溶液的高粘度是提高采收率的主要贡献因素。今后应充分重视聚合物的作用，不要片面追求高碱体系的超低界面张力。采油用化学剂研究的趋势(1)扩大原料的来源。石油非石油。由微生物发酵得到的生物聚合物和生物表面活性剂以及来自天然产品的交联剂和防垢剂就是一些例子。(2)开发环保化学剂。近年来，除限制了一些影响环保的化学剂(如铬化合物、聚氧乙烯烷基苯酚醚等)使用外，还开发了许多低毒、可生物降解的化学剂，如黄胞胶、鼠李糖脂、聚天冬氨酸钠、聚环氧琥珀酸钠等典型的环境友好的化学剂。(3)发挥化学剂多种效用。“一剂多用”是采油用化学剂研究的重要课题，如粘弹性表面活性剂可用于压裂和酸化；阳离子淀粉可用于防砂、粘土稳定和调剖堵水；泡沫可用于驱油、调剖堵水、压裂和酸化等。(4)利用化学剂的协同效应。在驱油方法中复合驱的提出以及防蜡剂、清蜡剂、防垢剂、除垢剂、缓蚀剂等配方的确定，都是研究化学剂协同