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油田用表面活性剂的现状及发展趋势

中国地质大学

本科生课程论文封面

课程名称油田化学

教师姓名李季老师

本科生姓名刘超

本科生学号20091001953

本科生专业应用化学

所在院系材化学院

类别:本科生

日期:2012年3月25日

稳定，生产规模大。我国目前已经形成了一些用于驱油的表面活性剂和聚合物品种，但还不能满足三次采油的需要。国内可用于合成驱油剂用表面活性剂的重烷基苯年产量不足2万t，难以满足需要，且分子量大小和分子量分布不适用于合成驱油剂用表面活性剂；在植物羧酸盐表面活性剂方面尽管已经开展了大量的工作，但仍然不能满足油田驱油的需要，生产规模和产品质量存在问题。大庆、胜利、辽河、大港等油田已经实施了聚合物驱油，大庆油田建成了年产5.7万t的聚丙烯酰胺装置，胜利油田建成了年产2万t以上的聚丙烯酰胺装置，加上其他一些生产企业，全国已经具有10万t/年以上的生产能力，目前驱油用聚合物的年需求量在数万t，从规模上已基本能满足需要，但产品质量(如相对分子质量和溶解性、耐温、抗盐饱力)和国外还存在差距。在油田用表街活性剂中，三次采油用表面活性剂是最具有发展潜力的化学品。

??2油田用表面活性剂的发展趋势

??(1)钻井用表面活性剂。为适应钻井的需要，钻井用表面活性剂研究应围绕如下方向：①适用于深井(大于4500m)、抗高温(150～180℃或更高)、抗盐(NaCl至饱和)、抗钙或镁的增粘剂、降滤失剂、降粘剂和流型改进剂的开发；②大位移井、多分枝井用的润滑剂、井壁稳定剂、流型改进剂和低伤害处理剂的开发；③复杂易坍塌地层的泥页岩稳定剂、堵漏剂的开发；④低渗透地层钻井用保护油气层的各种处理剂，特别是两性离子的合成聚合物处理剂的开发；⑤对环境友好、低成本的天然材料改性产品的开发。

??今后需要进行以下工作：①抗温抗盐的阴离子和两性离子型2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)多元共聚物，AMPS、乙烯基吡咯烷酮(NVP)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚物、微交联抗温抗盐的聚合物的研制；②用于提高钻井速度和保护油气层的钻井液的屏蔽暂堵剂、固壁剂的研制；③用于提高钻井速度的钻井液化学清洁剂的研制；④适用于不同地层温度的聚合醇或多元醇(关键是浊度设计)；⑤开发以天然材料为主、无污染的新型钻井液处理剂和聚甲基葡糖甙；⑥开发环保型仿油基钻井液用水基高效防塌剂、降滤失剂和包被剂；⑦无机-有机单体聚合物处理剂的研制；⑧高效低毒的无荧光润滑剂、起泡剂和消泡剂等专用的表面活性剂的研制。

??油井水泥外加剂方面，应开发耐高温的缓凝剂，以聚合物材料为基础，研究与其他外加剂配伍性好、不发生过度缓凝和起泡的抗高温分散剂，成本低廉的木质素改性产品，水泥浆游离水控制剂，以及固体悬浮剂、降滤失剂和防气窜剂等。今后工作重点：①完善脂肪族磺酸盐缩聚物分散剂和降滤失剂(重点是磺化丙酮甲醛缩聚物、磺化三聚氰胺甲醛树脂)；②以木质素磺醮赫为基础进行分子修饰制备分散剂和缓凝剂；③合成聚合物高温缓凝剂的开发(AMPS聚合物)；④有利于减少水泥浆析水的合成聚合物降滤剂(重点是AMPS、NVP聚合物)；⑤改善二界面胶铺绿麖的表面活性剂；⑥高效消泡剂的开发。

??(2)油气开采用表面活性剂。今后应当加强油气开采用表面活性剂的研究和开发，发展可用于低渗透油层改造和实现稳油控水而实施堵水-调剖作业所需的无残渣的稠化剂、助排剂、高强度耐温耐冲刷的化学剂，选择性堵水-调剖以及耐温抗盐的堵水-调剖剂和稠化剂。进一步开发性能良好、原料易得，价格低廉、使用方便，且与破胶剂作用后破胶彻底、不产生沉淀性残渣的压裂、酸化用的天然植物胶或改性天然植物胶(田菁胶、香豆胶)、纤维素类和淀粉类稠化剂，以及抗盐性好，耐温(在90℃以上，甚至更高)的合成聚合物胶凝剂及环境安全、性能好的绿色缓蚀剂，同时重视利用工业废料等。结合实际情况，围绕现场和提高作业质量的需要，应着重开展的工作：①耐温抗盐的堵水-调剖剂和选择性堵水-调剖剂；②研制高性能的表面活性剂，并通过复配生产高效助排剂、低界面张力的表面活性剂；③开发原料易得、价格低廉、使用方便且与破胶剂作用后破胶彻底、不产生沉淀性残渣的天然植物胶或改性天然植物胶(毋菁胶、香豆胶)、纤维素类和淀粉类压裂、酸化用的稠化剂。以AMPS、NVP和AM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；④开发复合缓蚀剂、增效缓蚀剂，以及利用工业废料(如石油炼油厂废弃物)生产低成本及苯烯酮缓蚀剂；⑤黏土稳定剂方面进一步完善季