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表面活性剂在油田开发和生产中的应用 李干佐 (山东大学化学与化I学院.山东 济南 730100) 21世纪我国表面活性剂和洗涤剂工业，面临着 1.3钻井液润滑剂 一个挑战和机遇并存时期，产品结构的调整，产品的 钻井液润滑剂由油和表面活性剂组成。表面活性 创新和工艺的改进是进人市场的先驱。在我国，表面 剂吸附在钻粒和井壁表面，使它们反转为亲油表面， 活性剂大部分用于洗涤剂行业，但是在国外，表面活 从而在表面形成一层均匀的油膜，提高钻井的润滑作 性剂用于工业占40%左右。据统计，欧洲从1994年 用。所用的表面活性剂有油酸钠，蓖麻酸钠等。 至1997年，洗涤剂产量增加了4.5%，而工业用表 1.4 页岩抑制剂 面活性剂产量增加了11.4%，反映表面活性剂在工 若油井井壁含有页岩 (即勃土含量高)，当水基 业中的应用有更大的发展趋势。 泥浆与其接触时就会引起勃土膨胀，分散，使井壁坍 石油是工业的 血“液”，是国民经济发展的命脉。 塌。这是由于井壁中页岩表面可交换高价阳离子溶于 石油生产可分成钻井，采油和集输三个过程。在这些 水中，使其带负电荷。若加人阳离子表面活性剂而吸 生产过程中，经常用到表面活性剂去解决存在的问 附在翁土表面，起到抑制翁土膨胀，分散而稳定井 题。在这里作个介绍，以便我国表面活性剂行业的领 壁。使用的表面活性剂有烷基三甲基抓化按，烷基抓 导去策划、研究和开阔无限的市场。 化毗吮等。 1钻井过程中使用的表面活性荆 I.5泥浆降猫剂 钻井液是指钻井过程中使用的工作流体。通常使 随着钻井深度的加深，钻井液固相含量提高，影 用水基钻井液 (又称泥浆)，它由膨润土，水和处理 响其流动性，使泥浆稠化。由于私土矿物的同晶置换 剂组成。Moore指出 所“有钻井中的复杂问题都与泥 现象，在茹土中Si+4位置被Fe十十+或Al+取代， 浆有关，泥浆可称为钻井工作的心脏”。为此，提高 以及在戮土中A1」的位置被Fe于、Mg十十置换，从 钻井速度，防止井壁坍塌，即钻井液的发展对处理剂 而使翁土颗粒带有多余负电荷。这些电荷在片状薪土 提出了新的要求。按美国石油学会 (API)把钻井使 粒子上的分布是不均匀的，一般在其面上负电性强， 用处理剂分成十六大类:例如，碱度控制剂、杀菌 在其边上或棱上负电荷弱，甚至带正电荷，为此，一 剂、消泡剂、乳化剂、润滑剂、絮凝剂、降失水剂、 块片状猫土边与另一块片状猫土的面可能形成空间网 泡沫剂、堵漏剂、页岩控制剂、表面活性剂、增钻 状结构，使泥浆稠化。为此在泥浆中加人木质素磺酸 剂、除钙剂、加重剂、腐蚀抑制剂和稀释分散剂等。 盐，没食子酸钠，吸附在片状戮上的边棱上，使磺酸 其中除碱度控制剂、堵漏材料、除钙剂、加重剂以 基，毅酸基伸向水中，这样拆散泥土的网状结构而起 外，其他均与表面活性剂有关。 到降戮作用。 1.1钻井液起泡剂 1.6泥浆消泡荆 在水井钻井液中加人起泡剂并通人气体，可配成 钻井液在循环过程中，某些处理剂兼有起泡作 泡沫洗井液。这种泥浆具有摩阻低，携带岩屑能力 用，但是对于高压油气层或者高压水层，需要一定的 强，对低压油气层有保护作用等特点。通常应用的起 钻井液密度，否则就会出现井喷事故。在这种情况 泡剂有烷基苯磺酸钠、。一烯烃磺酸盐、烷基醇聚氧 下，必须及时消除泥浆中泡沫。常用的消泡剂有硬脂 乙烯醚等。 酸铝、甘油聚醚、有机硅消泡剂等。 12钻井乳化剂 2采油过程中使用的裹面活性剂 乳化钻井液可分为oiw型和W/o型钻井液。of 2.1驱油剂 w型钻井液适用于易卡钻或易产生钻头包泥地层的 石油是一种非再生能源，石油采收率不仅是石油 钻井;W/o型钻井液适用于高粘土含量层，岩盐层 工业界，而且是整个社会关心的问题。原油开采分三 和石膏层的钻井