油田用表面活性劑基本知識介紹

鉆井用表面活性劑。在油田用表面活性劑中，鉆井用表面活性劑(包括鉆井液處理劑和油井水泥外加劑)用量最大，約占油田用表面活性劑總量的60%左右；釆油用表面活性劑的量相對較少，但其技術含量相對較高，其用量約占油田用表面活性劑總量的1/3，這兩類化學品在油田用表面活性劑中占有重要的位置。

目前世界鉆井液處理劑的研究，形成了美、俄、中"三足鼎立"局勢，美國以各種新型聚合物材料為研究對象，俄羅斯主要立足于"原料價廉易得"這一原則，研究盡量以各種工業下腳料為基礎，其次是一些傳統處理劑(天然)改。我國的研究重點在充分利用傳統原料和開發新型合成聚合物(包括單體)兩方面。國外鉆井液處理劑的研究重點更突出，即以含磺酸基的合成聚合物為基礎的各種產品，這也是未來的發展方向。

20世紀90年代以來，新一代聚合物2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)多元共聚物產品成為新型鉆井液處理劑的代表。降粘劑、降濾失劑和潤滑劑等品種有了突破性的進展，特別是近幾年來，具有濁點效應的聚合醇表面活性劑在國內所有油田得到推廣應用，并形成了一系列的聚合醇鉆井液體系。此外，甲基葡萄糖酸甙、甘油基鉆井液也在現場應用中取得良好的效果，表現出良好的應用前景，也促進了鉆井液用表面活性劑出發展。目前，我國鉆井液處理劑已經發展到18類，上千個品種，年消耗量近30萬t。

國外20世紀80年代油井水泥外加劑快速發展，逐漸形成了系列化產品，在新產品開發方面，合成聚合物材料普遍作為首選的研究對集；我國1993年油井水泥全部轉化為符合API標準的系列產品，外加劑隨之快速發展；國內成功研制出了專用的油井水泥分散劑SAF(磺化丙酮甲醛縮聚物)，與固井質量、抽氣層保護密切相關的油井水泥降濾失劑、促凝劑、緩凝劑和膠接增強劑等也均呈現出良好的發展勢頭，并形成了專用的油井水泥外加劑，目前已經發展到11類200多個品種，年用量數千噸。

采油用表面活性劑。與鉆井用表面活性劑相比，采油用表面活性劑品種和數量都相對較少，特別是一些酸化和壓裂用產品。在壓裂用表面活性劑中，膠凝劑研究以改牲天然植物膠和纖維素為主，也包括各種合成聚合物如聚丙烯酰胺。近年來，國外在酸化液表面活性劑領域發展相對緩慢，研究開發的重點集中在開發酸化用緩蝕劑，其特點是利用現有原料改性或復配緩蝕劑，其開發的共同點是原料和產品無毒或低毒，且產品具有油/水溶或水分散性。胺類、季銨類和炔醇類復配緩蝕劑較多，醛類緩蝕劑由于具有毒性，開發相對減少。緩蝕劑方面還有以十二烷基苯磺酸和低分子胺(乙胺、丙胺、C8～18伯胺、油酸二乙醇酰胺)的復合物，乳化劑則以油包酸型乳化劑為主。我國近年來壓裂酸化液用表面活牲劑研究力度不夠，進展不大。除開發過程中壓裂酸化液用的緩蝕劑外，其他用途的品種也較多，其中最多的是胺類(有機伯、仲、叔、季酰胺或其復配物)，咪唑啉及其衍生物也是一類用量較多的的有機緩蝕劑。

油氣集輸用表面活性劑。我國油氣集輸用表面活性劑的研究、開發和利用始于20世紀60年代，目前已有14類、數百個產品。其中，原油破乳劑用量最大，年需約2萬t。我國針對不同油田研制了適用的破乳劑產品，不少品種已經達到20世紀90年代國際水平；而降凝劑、流動改進劑、降粘劑和清防蠟劑等品種較少，且大多數為復配型產品，由于不同性質的原油對用作降凝、流動改進、降粘和清防蠟目的的表面活性劑的要求不同，也為新產品的開發提出了更高的要求和難度。

油田水處理用表面活性劑。油田水處理劑是油用開發中重要的一類油田化學品，各種水處理劑的年用量在6萬t以上，其中表面活性劑占40%左右，盡管在油田水處理方面表面活性劑的需求量很大，但我國在水處理用表面活性劑方面的研究卻較少，油田水處理用表面活性劑的品種還不齊全，且多數產品都是從工業水處理行業引進，但由于油田水的復雜性，直接從工業水處理方面引進的產品適用性差，有時不能發揮功效，還缺少有針對性的油田水處理表面活性劑。國外對水處理用表面活性劑方面的研究以絮凝劑開發最為活躍，開發的產品也很多，但用于油氣田污水處理的并不多。

三次采油用表面活性劑。國外三次采油用表面活性劑產品質量穩定，生產規模大。我國目前已經形成了一些用于驅油的表面活性劑和聚合物品種，但還不能滿足三次采油的需要。國內可用于合成驅油劑用表面活性劑的重烷基苯年產量不足2萬t，難以滿足需要，且分子量大小和分子量分布不適用于合成驅油劑用表面活性劑；在植物羧酸鹽表面活性劑方面盡管已經開展了大量的工作，但仍然不能滿足油田驅油的需要，生產規模和產品質量存在問題。大慶、勝利、遼河、大港等油田已經實施了聚合物驅油，大慶油田建成了年產5.7萬t的聚丙烯酰胺裝置，勝利油田建成了年產2萬t以上的聚丙烯酰胺裝置，加上其他一些生產企業，全國已經具有10萬t/年以上的生產能力，目前驅油用聚合物的年需求量在數萬t，從規模上已基本能滿足需要，但產品質量(如相對分子質量和溶解性、耐溫、抗鹽飽力)和國外還存在差距。在油田用表街活性劑中，三次采油用表面活性劑是最具有發展潛力的化學品。