高分子化学剂在油田上的应用现状.doc

研究生论文综述 题目 高分子化学剂在油田的应用现状 学生姓名 王双威 学　号 201020643 教学院系 研究生部 专业年级 应用化学硕士10级11班 指导教师 马喜平 职　称 教授 单　　位 辅导教师 职 称 单　　位 完成日期 2011 年 3 月 31 日 高分子化学剂在油田上的应用现状 王双威 硕10级11班 201020643 摘　要:系统介绍了油田用高分子化学剂的应用以及目前国内外的研究现状,包括钻井用高分子化学剂、油气开采用高分子化学剂、提高采收率高分子化学剂、油气集输用高分子化学剂、油田水处理用高分子化学剂等,并分别讨论了各类油田用高分子化学剂的发展趋势。 关键词：油田 高分子 聚合物 驱油 随着石油储量的急剧减少，石油开采的难度越来越大。提高老油田的产油量是增加石油总产量的一个重要途径。对于老油田，采油地层越采越深，油藏温度和矿化度越来越高，剩下的40亿吨大部分是难采储量［1］。有的油井出现油层渗透性能降低，有油不出油的现象。主力油田已进入特高含水期。对油田化学剂的性能要求也越来越苛刻。正因如此，高分子化学剂在当前采油过程中扮演者不可或缺的角色。按照油田化学品的分类方法，根据用途可将油田用高分子化学剂分为钻井用高分子化学剂、油气开采用高分子化学剂、提高采收率高分子化学剂、油气集输用高分子化学剂和水处理用高分子化学剂。 钻井用高分子化学剂。 目前世界钻井液处理剂的研究，形成了美、俄、中“三足鼎立”局势，美国以各种新型聚合物材料为研究对象；俄罗斯主要立足于“原料价廉易得”这一原则，研究尽量以各种工业下脚料为基础，其次是一些传统处理剂(天然)改性。我国的研究重点在充分利用传统原料和开发新型合成聚合物(包括单体)两方面。国外钻井液处理剂的研究重点更突出，即以含磺酸基的合成聚合物为基础的各种产品，这也是未来的发展方向［2］。 20世纪90年代以来，新一代聚合物2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)多元共聚物产品成为新型钻井液处理剂的代表。降粘剂、降滤失剂和润滑剂等品种有了突破性的进展，特别是近几年来，具有浊点效应的聚合醇表面活性剂在国内所有油田得到推广应用，并形成了一系列的聚合醇钻井液体系。此外，甲基葡萄糖酸甙、甘油基钻井液也在现场应用中取得良好的效果，表现出良好的应用前景，也促进了钻井液用高分子化学剂的发展。目前，我国钻井液处理剂已发展到18类，上千个品种，年消耗量近30万t［3］。 国外20世纪80年代油井水泥外加剂快速发展，逐渐形成系列化产品，在新产品开发方面，合成聚合物材料普遍作为首选的研究对象;我国1993年油井水泥全部转化为符合API标准的系列产品，外加剂随之快速发展;国内成功研制出了专用的油井水泥分散剂SAF(磺化丙酮甲醛缩聚物)，与固井质量、油气层保护密切相关的油井水泥降滤失剂、促凝剂、缓凝剂和胶接增强剂等也均呈现出良好的发展势头，并逐步形成了专用的油井水泥外加剂，目前已经发展到11类200多个品种，年用量数千吨［4］。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4 500 m)、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［5］。 油气开采用高分子化学剂。 高分子化学剂在采油过程中也有比较广的应用，特别是在一些酸化和压裂用产品中，高分子化学剂扮演着比较重要的角色。酸化压裂液主要包括表面活性剂、降滤失剂、降阻剂、交联剂、破乳剂、杀菌剂、温度稳定剂、粘土稳定剂等［6］。在压裂用表面活性剂中，胶凝剂研究以改性天然植物胶和纤维素为主，也包括各种合成聚合物如聚丙烯酰胺。近年来，国外在酸化液表面活性剂领域发展相对缓慢，研究开发的重点集中在开发酸化用缓蚀剂，其特点是利用现有原料改性或复配缓蚀剂，其开发的共同点是原料和产品无毒或低毒，且产品具有油/水溶或水分散性。在压裂用降滤失剂中，牛亚斌等于80年代初期研制出了丙烯酸多元共聚物泥浆处理剂(包括增粘剂、降滤失剂和降粘剂)［7］，进一步推动了人工合成聚合物在钻井中的应用与发展，同时也为发展我国聚合物泥浆起到了积极的作用。近年来，随着泥浆工艺技术的不断发展，人们又把处理剂的研究重点放在了开发综合性能好的两性复合离子型聚合物和新型含磺酸基单体聚合物方面上来［8］，并取得了可喜的进展。在压裂用降阻剂中，50 年代发展了油田压裂技术， 井场上使用某些高分子聚合物［9］， 如Gua