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我国油田化学品开发现状及展望

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，并对浦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

2003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／bb1．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。

从总体情况看。未来几年油田化学品发展速度虽然有所放缓。但由于国内对石油的需求量大，相对于其他行业对化学品的需求。油田化学品仍然处于上升趋势。本文结合国内油田化学品实际，对重要的油田化学品研究开发现状及发展方向进行介绍，旨在提高对油田化学品现状和发展的认识。

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2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸（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。有抗温在180～200℃的．抗盐达到饱和的丙烯酰胺／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸二元共聚物、2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸钠／丙烯酰胺／丙烯酸钠三元共聚物、2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸／丙烯酰胺／丙烯腈三元共聚物、丙烯酰胺／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸／甲基丙烯酸三元共聚物、衣康酸／丙烯酰胺／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸三元共聚物、AMPS／AM／VAc元共聚物、2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸／丙烯酰胺／甲基丙烯酰胺／丙烯酸四元共聚物等，以及抗温220℃的丙烯酸胺／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸／N．N一二甲基丙烯酰胺元共聚物、2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸／丙烯酰胺／N，N一二乙基丙烯酰胺三元共聚物、丙烯酰胺／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙烷磺酸／N一乙烯基一2一吡咯烷酮元聚合物等。

在两性离子聚合物方面有3一丙烯酰胺基丙基甲基氯化铵／丙烯酸／丙烯酰胺／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸四元共聚物、甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸／丙烯酰胺i共聚物1、丙烯酰胺系阳离子单体／丙烯酸／丙烯酰胺／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸四元共聚物、二甲基二烯丙基氯化铵／丙烯酸／丙烯酰胺／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸四元共聚物、丙烯酰胺／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸／-甲基二烯丙基氯化铵三元共聚物、丙烯酰胺／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸／丙烯酸／-乙基二烯丙基氯化铵四元共聚物、AM，AMPS／AA／HMOA四元共聚物、2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸／丙烯酰胺／甲基烯丙基氯化铵三元共聚物、AM／AMPS／MAA／HM0PTA四元共聚物、2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸／二甲基二烯丙基氯化铵／丙烯酰胺／甲基丙烯酸四元共聚物和丙烯酰胺／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸／2一乙基一2一烯丙基氯化铵三元共聚物。

此外，在降黏剂方面也有一些研究，如2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸／丙烯酸共聚物和2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸／丙烯酸／马来酐共聚物。

这方面室内研究很多．但工业生产的产品少，目前已形成商品的主要有PAMS、HT一2000和CPS一2000，这些产品在中原、新疆和四川等油田已进行了数百口井的应用。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无机一有机聚合物

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。

⑧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。

④钻井液固相化学清洁剂

在大分子包被絮凝剂应用的基础上，采用钻井液固相化学清洁剂可以有效控制钻井液中的低密度固相，减少亚微米粒子含量，保证钻井液清洁，现场效果明显，目前已经推广应用。固相化学清洁剂的应用有利于提高同空设备的效率，通过机械与化学相结合进一步提高固相控制的水平。

⑤非渗透钻井液及处理剂

从报道看，在常规钻井液中添加非渗透处理剂，配制而成的超低渗透或非渗透钻井液．解

决了裂缝地层的井壁稳定、复杂压力层系井的井漏、压差卡钻和各种复杂油气田油层伤害等问题。因为在评价中采用A滤失仪测定滤失量体现不出效果，只能用专门设计的仪器测定，不具代表性，与早期提到的液体套管的概念基本相同．但这些思路却为新型钻井液处理剂的开发带来了启示。

⑥新型堵漏材料

防漏堵漏是钻井过程中的一项重要工作，正是由于防漏堵漏的重要性．使防漏堵漏材料的开发一直受到现场钻井液工作者的重视，并开展了大量的研究工作。近年来以凝胶堵漏材料的开发应用最受关注，该剂与桥堵剂配合使用效果明显，作为承压堵漏材料可以有效提高地层承压能力。

⑦抗温超过220oC的产品开发

对于高温泥浆来说。抗高温钻井液处理剂是其核心，因此近年来，国内研究者根据抗高温水基钻井液的需要，围绕适用于抗温超过220oC的钻井液处理剂方面开展了一些探索研究I-钾I。虽然这些研究为深入开展适用于深井、超深井的钻井液处理剂和钻井液体系的研制奠定了一定的基础，但缺乏具有不同作用的系列产品。

⑧聚醚钻井液处理剂

具有浊点效应的聚醚（多元醇)用于钻井液见到良好的效果．已经广泛应用。几乎所有的油田都将其作为防塌、抑制、润滑和油气层保护剂。目前存在问题是产品浊度不明。有的产品没有浊度，质量不稳定。造成这一现象的主要问题是浊度设计以及对产品的认识不足

⑨气体钻井配套处理剂

气体钻井配套处理剂包括在气体钻井转换成常规水基钻井液前有效维护井壁稳定的处理剂

以及雾化剂、泡沫稳定剂和雾化、泡沫钻井过程中的井壁稳定剂等。

⑩高含硫气田开发配套处理剂

防硫化氢的处理剂．防硫化物沉积的产品开始应用．但还没有专门的产品。气井射孔暂堵剂已进行应用。

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)、MAAf甲基丙烯酸)、HEAf羟乙基丙烯酸)、IA(衣康酸)等的共聚物。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牛产。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f将淀粉深度氧化得到的油井水泥缓凝剂CH20L，木质素磺酸盐再次深度磺化改性合成的缓凝剂PQ等)。为解决深井及超深井同井难题，克服一般同井用缓凝剂材料f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一9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，该剂能够满足高温同井需要，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。如AMPS／AM共聚物作为同井降失水剂，具有较好的降失水效果，抗盐、抗高温能力强，在淡水、盐水中具有良好的降滤失作用1531：AMPS／AA／AM三元共聚物降失水剂G310，适用温度范同宽，抗盐可达饱和，降失水效果明显，稠化时间可调且性能稳定。

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，斯伦贝公司的D500、D600、D700系列胶乳，BJ公司的BA一86L胶乳等。丁苯胶乳与配套的稳定剂、降滤失剂、分散剂、消泡剂等一起应用，使用温度达15O℃以上；当胶乳掺量5％～20％时．滤失量可控制在50mL以下。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f达到80％一95％)，并加入少量第功能单体，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。

④分散剂

在分散剂方面的研究主要有木质素磺酸盐衍生物、磺化醛酮缩聚物类、水溶性密胺树脂、乙烯基单体聚合物(如聚苯乙烯磺酸钠、磺化苯乙烯一马来酸酐共聚物)等。木质素磺酸盐衍生物、磺化醛酮缩聚物类分散剂已经比较成熟，水溶性密胺树脂、乙烯基单体聚合物具有较好的效果，但目前存在的问题是成本高，从而限制了其应用。

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调剖堵水剂

由淀粉与AM、AMPS接枝共聚得到AM／AMPS一淀粉预交联凝胶调剖剂ROS，其膨胀度在淡水中达250左右，在10x104mg／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。用耐温耐盐聚合物AMPS交联体系堵水，在温度达到120℃、矿化度达到200g／L的情况下封堵率大、稳定性好，可用于高温高盐条件下油井堵水。同时，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，辅以有机一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、乙烯基单体与丙烯酰胺i元共聚物161l、采用AM、AA、疏水单体和无机矿物填料——凹凸棒土制得的网络结构耐温抗盐的凝胶选择性堵水剂l621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一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)、丙烯酰胺／N烷基丙烯酰胺／N乙烯吡咯环酮三元共聚物作

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VES—j、阴离子型黏弹性表面活性剂(VES)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、2一羟基一3一十二烷氧基1丙基二三甲基氯化铵类杀菌剂、N一十二烷基亚甲基双仲铵盐(BC一454)、(十二～十六)烷基二甲基(2一亚硫酸)乙基铵（DMHSEA)、缩醛基改性的季铵盐杀菌剂、双聚季铵盐杀菌剂BQN一1、双聚季铵盐杀菌剂BQN一3、JC一964复合型杀菌灭藻剂以及RP一71季膦盐类杀菌剂和二溴氮川丙酰胺、2一氰基一2，2一溴代乙酰胺、硫代氨基甲酸酯等。

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(Pen一5，SP169，SQ8)、含氟酰胺化合物fSurperfioI含氟聚醚季铵盐与烷基聚氧乙烯醚复配物)、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HC2—1以及可用于低压低渗透层油气井酸化压裂用jx—YL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含磺酸基的聚合物

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、AM／AMPS／DMAM三元共聚物1821、丙烯酰胺／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸／N一乙烯基一2一吡咯烷酮三元共聚物、丙烯酰胺／2一甲基丙磺酸／2一丙烯酰胺基十二烷磺酸元共聚物、丙烯酰胺／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸／2一丙烯酰胺基十四烷磺酸三元共聚物、丙烯酰胺／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸／二甲基二烯丙基氯化铵／2一丙烯酰胺基十六烷磺酸四元共聚物等。

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：作为交联驱已经用于135qC条件下，并见到了好的效果。

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、2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸钠元疏水缔合物PASA1891、丙烯酰胺／N一正辛基丙烯酰胺／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸疏水性缔合三元共聚物、AM／AMC16S疏水性缔合聚合物等。

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，如配液要求用淡水，为施工带来麻烦；稳定性差，特别是在高矿化度条件下很快失去作用，先导应用均没有获得圆满的效果，这一思路作为抗温抗盐的驱油剂当前条件下基本不可行。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。

④交联聚合物

交联聚合物可以分为预交联和地下交联两种。预交联聚合物主要是有机单体聚合物一膨润土制备的预交联颗粒：地下交联体系在一些地区作为聚合物驱前的一项措施已经见到好的效果，特别是在高温高矿化度地层。

地下交联聚合物包括单体地下聚合交联和聚合物地下交联两种。如聚合物地下交联体系AMPS，AM／AMC14S元共聚物弱凝胶，将其用于调驱，现场试验增油降水效果明显。实践表明，采用交联聚合物用于驱油，通过调、驱结合可以获得明显的降水增油效果。

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}昆合天然羧酸盐、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ZY5t-0Ol，均具有较好的推广前景。在合成表面活性剂方面还同绕抗温抗盐开展了工作．目前效果还不理想。

2．4油气集输和水处理化学剂

2．4．1破乳剂

破乳剂方面更重视阳离子产品、超高相对分子质量产品开发．同时还注重针对原油特征研究开发的复配产品，但总体情况看研究路线并没有新突破，新产品比较少。目前这方面研究主要是围绕聚酰胺一胺型树枝状高分子、杯芳烃基嵌段聚醚、聚醚的扩链与支化改性产物等开展。同时纳米改性聚醚破乳剂由于纳米材料的加入降低了破乳剂中聚醚的有效含量，并能保证复合物的破乳脱水性能有较大的提高而受到重视。

2．4．2原油输送化学剂

原油输送化学剂主要包括减阻剂和降黏剂。

①烯类单体聚合产物以聚一烯烃合成减阻剂为主，如聚异丁烯、丁烯与异戊二烯共聚物或其加氢聚合物．聚乙烯、乙烯与丙烯或它们与其他烯的共聚物，丁二烯与异戊二烯或苯乙烯的共聚物。②聚硅氧烷、聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯或其他烯羧酸酯、羧酸醚与醇的共聚物。③木质素类改性产品，如PS一木素基两性表面活性剂。总的来看，这方面室内研究多，但有针对性的研究较少。

2．4．3清蜡、防蜡剂

近期开发应用的新型清蜡、防蜡剂主要包括乳液型、油基、同体和高分子型等。如用阴离子表面活性剂(ABS)与其他组分按照ABS1．5％，NaC11．39％，正丁醇3．5％比例制备的乳液清蜡剂，使清蜡速度有较大的提高ll惴1，乳液型清蜡剂还有具有清蜡、防蜡双重作用的乳液型清防蜡剂WH一1．以及用醇醚作为清防蜡剂的溶剂、加入渗透剂A及碱剂得到的水乳液型防冻清防蜡剂DOC一3。

油基清蜡剂有溶蜡性能好、密度高的油基清蜡剂，以有机溶剂、表面活性剂和高分子聚合物（蜡晶改进剂)、渗透剂、加重剂等组成的可以延长油井平均热洗周期．清防蜡效果明显的油溶性YS一3清防蜡剂。固体清蜡剂有在井下释放速度较慢，能满足长时间下井要求．同时对原油具有一定降黏作用的同体防蜡剂SN一2。此外，还有用季戊四醇、丙醇、二元酸、二元醇、一元酸和一元醇为原料合成的系列星型结构聚酯清防蜡剂，分子中含有长的非极性支链和一定数量的极性原子和基团，适用于高含蜡胶质原油特点。可以提高原油流动性的CRT一2高分子型高效防蜡剂。

2．4．4水处理絮凝剂

水处理剂研究较少．有代表性的是用有机醇、环氧氯丙烷和有机胺为原材料，在催化剂作用下聚合而成的聚醚型有机胺盐⋯，具有浮选净化、杀菌、脱色、缓蚀的功能。阳离子聚合物絮凝剂、凝聚剂等已经成熟，在油田应用中见到了明显的效果。在阳离子聚合物产品中。特别是丙烯酰氧系单体的引入．提高了产品的相对分子质量，产品处理污水效果好，但目前该类单体价格昂贵，产品难以大面积推广。近期聚合物驱新型污水处理剂的研制也受到重视。

2．5油气田开采废弃物处理剂

废弃物处理剂的研究主要是借鉴污泥处理的一些经验，同时有针对性地开展了一些产品，如同化剂、脱水剂、凝聚剂等研究工作，利用这些产品广泛开展的有废钻井液无害化处理、注水残渣、酸压废液处理等。但目前距达标排放要求还有差距，随着对环境保护要求越来越严格，以及山区、沙漠地区钻井的增加，对废钻井液、其他作业废物等排放要求更严格，因此市场潜力非常大。

3油田化学品展望

根据目前油田化学品的现状，结合近期的研究与应用情况，从单体开发和不同用途的产品开发方面对油田化学品发展方向进行讨论，为油田化学品的研制开发奠定基础。

3．1单体方面

针对油田化学品研制的需要，进行专用原料的研制是新型油田化学品研制开发的重要环节。在单体方面目前已经工业化的产品2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸、2一丙烯酰胺氧一2一甲基丙磺酸，是针对油田化学品研制需要开发的，目前已经成功用于抗温抗盐聚合物的生产，但单体价格还相对较高，制约了共聚物的进一步推广，下步应嗣绕降低成本方面改进工艺，提高产品的收率，为低成本产品的研制打下原料基础。

已经小试或待开发的产品中，N，N一二甲基丙烯酰胺已经批量生产．关键是如何进一步提高产品收率，降低生产成本；N，N一二乙基丙烯酰胺、乙烯基甲基乙酰胺和异丁基丙烯酰胺已经完成小试，应加快工业试验步伐。

2一丙烯酰胺基十二烷磺酸、2一丙烯酰胺基十四烷磺酸和2一丙烯酰胺基十六烷磺酸作为两亲单体．可以用作乳液聚合的内乳化剂，种单体中2一丙烯酰胺基十四烷磺酸已经完成工业试验，应加快其聚合物的开发速度。

甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酸二甲胺基乙酯和甲基丙烯酰氧乙基j甲基氯化胺等阳离子单体，聚合活性高，纯度高，可以得到高相对分子质量产物，具有良好的应用前景。目前尽管已经有工业品出现．但售价高，今后的方向是提高产品的收率，简化生产工艺，降低生产成本，扩大生产规模。

3．2钻井方面

3．2．1钻井液处理剂

在合成聚合物处理剂方面，应重点放在专用的新单体开发上，在已有单体研究应用的基础上，开发新的功能性单体．通过功能性单体的开发促进新处理剂研究步伐。利用分子修饰改善已有聚合物结构．使其优势得以充分发挥。从原料成本和生产费用两方面着手，通过提高生产技术水平，提高生产规模和效率来降低聚合物处理剂生产成本。在天然产品的开发上，应着重考虑木质素资源的利用(特别是碱法造纸废液的利用)，褐煤的深度改性，同时加强淀粉和纤维素资源的应用，使天然材料在钻井液中发挥更大的作用。

按照上述思路今后应重点同绕以下方面开展工作：①天然材料深度改性产品开发；②保护油气层专用处理剂研究，以最大限度的保护油气层；③低成本合成基钻井液材料的研究，使合成基钻井液得到广泛应用；④可降解产品开发，为环保钻井液打基础；⑤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；⑥适于油基钻井液且价格较低的乳化剂和润湿剂；⑦延迟膨胀可控凝胶堵漏剂；⑧超高密度钻井液处理剂，重点是分散剂，润滑剂；⑨为满足深井钻探的需要，开展抗温240℃以上的钻井液处理剂研究；⑩针对高含硫地区的开发．研制防硫化氢处理剂。

3．2．2油井水泥外加剂

油井水泥外加剂重点开展：①同井防气窜剂，改善二界面胶结强度的外加剂，高含硫化氢地层固井外加剂（包括防腐剂)研制；②针对目前国内开发的丁苯胶乳产品质量不稳定，重点开发高性能丁苯胶乳，同时开发配合胶乳使用的高温稳定剂、抗盐稳定剂、分散剂、消泡剂等；③油井水泥降滤失剂方面同绕新单体聚合物，强化分子设计，开发AM、NVP、DMAM(N，N一二甲基丙烯酰胺)、St(苯乙烯)、VP(乙烯吡啶)、VMAA(N一甲基一N一乙烯基乙酰胺)等聚合物和胺基化木质素磺酸盐、褐煤和单宁与乙烯类单体接枝改性产品；④合成聚合物高温缓凝剂的开发(AMPS聚合物)；⑤高效的消泡剂研制。

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（抗温大于150℃)，可以采用AMPS单体与NVP、DMAM、DMDAAC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f胍胶、田菁胶、香豆胶)、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一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

缓蚀剂方面将来应同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。针对具体情况和使用的环境不同，应把开发目标放在：①复合缓蚀剂、增效缓蚀剂开发，关键是提高缓蚀剂的有效期和缓蚀效果，降低生产成本；②研制新型、环境友好、抗高温耐浓酸的长效缓蚀剂复配体系：③研究开发脂肪酸、氨基酸、葡萄糖酸、叶酸、抗坏血酸、丹宁酸、山梨酸、肉桂醛及其衍生物等含氮和氧化合物的环境友好的有机缓蚀剂。

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f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。

3．4提高采收率方面

3．4．1聚合物

聚合物方面主要是研制适用于聚合物驱油、碱／表面活性剂／聚合物驱油所需的廉价的高分子聚合物，经济耐温(120~C)抗盐(大于20~104mg／L)的高分子聚合物的工业化。重点是完善超高相对分子质量聚合物的生产工艺．预交联调驱剂向150℃发展；适用于耐温抗盐聚合物研制需要的有机单体。包括表面活性剂单体和两亲单体，如2一丙烯酰胺基十二烷基磺酸(AMCl2S)、2一丙烯酰胺基十四烷基磺酸(AMC14S)、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸(AMC16S)的工业化及其聚合物的开发。同时要重点考虑降低单体生产成本，达到既高效又低廉的目的。

在驱油用聚合物方面还需要针对耐温抗盐进一步完善合成聚合物驱油剂的分子设计．为高性能产品的开发奠定理论依据。提高疏水缔合聚合物的高温水解稳定性，开发高温下稳定的疏水缔合聚合物产品。南于梳型聚合物具有良好的空间位阻，增稠效果好，应在以前研究的基础上，强化产品的分子设计，提高产物的耐温抗盐能力，满足高温高矿化度情况下驱油的需要。

3．4．2表面活性剂

表面活性剂应加大分子结构设计、合成及性能研究力度，针对低渗透油藏，需要深入开展合成高稳定性、增溶、抗盐、耐温、耐碱的低界面张力的产品．为满足最佳性价比的需要开发廉价的表面活性剂．适合低碱、弱碱以及无碱的驱油体系的表面活性剂研制，以及对地层低伤害的表面活性剂。

具体来讲，可以开展：①适用于油田需要的南植物油下脚料为基础的天然混合羧酸盐表面活性剂．用生物法激活并以胺类调节相对分子质量制备羧酸盐，提高产物的耐温抗盐能力；②进一步完善石油羧酸盐、高分子表面活性剂和生物表面活性剂的研究；③具有抗盐抗温特性的磺基甜菜碱类表面活性剂，石油磺酸盐甲醛缩聚物，对羟基苯甲酸一对羟基苯磺酸共缩聚物型阴非离子结合型表面活性剂．仅一烯烃磺酸盐表面活性剂等的开发；④改性木质素磺酸盐表面活性剂，包括与烷基酚缩合改性、通过酚羟基与烷基化试剂f如卤代烷烃)缩合改性和用脂肪胺反应改性，改性木质素磺酸盐表面活性剂是最有潜力的驱油用表面活性剂；⑤开展驱油用表面活性剂生产用原料的研究和开发，重点是控制原料的相对分子质量和分子量分布：⑥二氧化碳驱油和聚合物驱油时更为有效的缓蚀剂的开发。

3．5油气集输和水处理方面

3．5．1破乳剂

高效、环保是破乳剂今后研制开发的主要方向，在这方面首先在传统产品的基础上，通过扩链剂提高传统破乳剂的相对分子质量，并在新型破乳剂分子中引入含硅、磷和硼的元素，进一步提高破乳效果，方向是实现高效、用量小和一剂多功能。其次是开发适用于高含水期原油的反向破乳剂f水包油型原油乳状液破乳剂，如阳离子聚醚)、改性烷基酚醛树脂聚醚类破乳剂、超高相对分子质量的聚醚型破乳剂。同时要结合东部老油田的实际，针对实施次采油技术后对应油井产出液的特性，研制脱水速度快、脱水率高、脱水后污水质量较好和适应含聚合物、表面活性剂、碱等采出液的破乳剂。

3．5．2降凝、减阻和降黏剂

开发适用于不同类型稠油的高效降凝、减阻和降黏剂，适用于稠油乳化降黏的表面活性剂。未来减阻剂的研究重点是开发新产品及新合成方法：①在原来酯型分子骨架上引入具有极性或表面活性的侧链；②在降黏剂分子结构中引入少量的含氟表面活性剂基团，或与含氟表面活性剂复配使用；③合成含有与胶质沥青质结构相似的稠环芳香基团的降黏剂：④利用过渡金属与胶质、沥青质分子中杂原子形成的配位键，开发具有强配位能力的降黏剂；⑤将多种降黏剂及各类助剂复配使用；⑥解决一般稠油蒸汽驱效率低、超稠油开采、管线常温输送、高碳(大于C加)原油采输等问题的表面活性剂。

3．5．3清蜡、防蜡剂

针对环保要求，充分利用天然高分子资源，开发高效、无毒、价格低廉的新型聚合物防蜡剂。通过对分子链的改性，使聚合物具有不同的构型，如梳型和星型．以降低聚合物对原油的选择性，从而改善原油的特性，提高聚合物的防蜡效率。另外还要发展以油基清蜡剂和水基清蜡剂结合而成的水包油型清蜡乳状液，可发挥其独到的优点，做到既可减少溶剂的挥发又有较强的防蜡性能，采用多种表面活性剂复配研制安全高效的水基清蜡剂，以及清防蜡专用的表面活性剂。

3．5．4絮凝剂与阻垢剂

絮凝剂方面开展阳离子聚合物、两性离子聚合物、两亲离子聚合物、AMPS聚合物絮凝剂研究，关键是提高产品的相对分子质量、合理设计基团比例，达到最佳效果。同时要针对实施i次采油后，采油污水的实际情况研制开发高效的污水净化剂。

阻垢剂方面围绕采出或回注水的特点及对水质的要求，有针对性的开展工作，主要着眼点是提高产品的有效期。完善磷酸盐类产品。开发胺类阻垢剂(如乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺与酸、烷基次磷酸盐化合物、丙烯酸、AMPS等反应物)，研究开发聚环氧琥珀酸等绿色产品。

3．5．5缓蚀剂与杀菌剂

缓蚀剂方面以胺类为原料开展更深入的研究工作。开发二胺或多胺与脂肪酸的反应产品、脂肪胺和不饱和脂肪酸的加成物、环状季胺化合物等。低毒聚天冬酸类缓蚀剂，乙烯单体与硫醇反应制缓蚀剂。杀菌剂方面重点是在传统的基础上进行改性，开发季膦盐类、双分子膜表面活性剂型杀菌剂，各种表面活性剂的复合生产复配型杀菌剂。将某些杀菌剂活性组分负载在一些高分子材料上得到不溶性的杀菌剂，这种负载型杀菌剂具有高活性、快速、广谱和可再生的特性。由于该杀菌剂不污染处理过的水，符合绿色化学的发展方向，有着巨大的市场潜力。

3．6废弃物处理．达标排放

这方面的工作重点从以下几方面进行：①钻井废液、污水处理用的同化剂、絮凝剂、COD去除剂、脱色剂、废钻井液无害化处理固化剂等，废钻井液无害化处理固化剂最好具有肥效，以利于推广；②酸化、压裂废物(液)破胶剂、絮凝剂、聚沉剂、COD去除剂等；③其他作业废液处理的处理剂在上述处理剂的研究中应避免引起二次污染．采用环保及可生物降解的材料，随着环保要求越来越高，这方面的工作量会逐年增加，值得重视。

4结语

目前在油田化学研究、生产和应用中还存在一些问题，主要体现在具有特殊性能的原创专用产品、高效环保型产品少。除聚丙烯酰胺、破乳剂等产品外，其他类型的油田化学品生产厂家多．生产规模小，并且有相当一部分企业缺乏技术支撑。在油田化学品方面还没有形成研究、开发和应用的良性循环，许多产品局限在低水平的重复研究上，特别是在分子设计的针对性和处理剂作用机理方面开展的工作还比较少。过于注重商业利益，热衷于新名词的炒作，新代号多，模糊概念的产品多，真正的新产品很少，同时由于产品定价不合理，导致复配产品多，产品质量明显下滑。

今后应在已有工作的基础上。针对油田地质特点，有目的开展工作：深化天然材料改性产物的开发，拓宽其应用范围；开发在强碱性环境中稳定，而在中性或弱酸性条件下容易降解的产品；通过高分子化学反应提高低相对分子质量聚合物的相对分子质量。通过分子修饰提高已有聚合物产品的综合性能；对可降解合成聚合物进行改性，使其具有需要的功能；开发具有天然产物结构。可微生物降解的合成高分子，同时强化基础研究和新原料的开发，为处理剂的研究提供理论和原料支撑，研究具有特殊性能的新型油田化学品。

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