油田助剂

引言

精细化工是指生产比较精细的化学产品的行业的统称。精细化工的产品种类众多，产品的科技附加值高，其产品直接服务于各高科技领域，直接体现着一个国家的化工发展水平。因此，世界上许多国家都加大了在精细化工方面的研发和生产投入，以不断提高在国际市场上的竞争力。本文主要论述精细化工在油田化学试剂中的应用。

1.油田化学剂现状

开发油田化学剂的技术目的是满足油气层保护、环境、钻井、采油及集输等工程的要求,经济目的是实现油气储量的最有效动用采出并实现低成本开发。在近10 年内,中国油田化学技术发展迅速,表现在品种、用量上都有了高速发展,已基本满足了各类油田工程的需要,部分油田化学剂在生产水平、质量水平等方面接近或已达到国际水平,尤其在聚合物处理剂的发展方面有着明显的中国特色,不论是在数量上、使用范围上,还是在分子结构及功能设计和机理研究等方面都达到了国际水平。在中国油田化学剂发展的各个阶段,油田化学剂产品商业名称及成分、产品技术标准、产品销售价等都具有明显的特征。

1.2国内油田化学剂标准现状

国内油田化学剂标准的发展是与生产发展、技术进步、标准化意识提高及质量管理水平提高息息相关。20世纪80年代初中期我国原石油工业部开始建立标准化技术委员会后,油田化学剂的标准化工作逐步开展。目前我国石油系统制定的各层次油田化学剂标准约有数千项,包括国家标准( GB) ,石油行业标准( SY) 、石油企业标准、各油田公司企业标准、生产企业标准。标准涉及基础标准、方法标准、产品标准、采购标准、管理标准等,层次多,类型多,数量大。这里仅从所掌握的资料来分析石油行业标准及一些生产企业标准概况、标准的适用性、存在的问题及建议等。

1.2.1国家标准概况

目前,油田化学剂专业所涉及的国家标准有以下两类。

一、由石油工业标准化委员会提出制定并归口管理的国家标准。

二、使用已有的或其他行业制定的国家标准。

1.2.2石油天然气行业标准

多年来石油工业标准化技术委员会所属相关专业标准化委员会组织专家制定了大量的油田化学剂类标准。截止2008年11月,石油天然气行业的油田化学剂及材料标准共有100项,从专业上划分,有基础标准4项,钻完井液材料及化学剂标准40项,采油采气提高采收率用化学剂标准48项,集输储运用化学剂标准8项。从标准类型上划分,基础类标准4项,方法类标准

51项,产品类标准45项,

1.3油田化学试剂的分类

油田化学品用途广泛，品种繁多，大致有钻井用化学剂(包括钻井液处理剂)、油气开采用化学剂(包括酸化用化学剂、压裂用化学剂等，涉及破乳剂、降滤失剂、杀菌剂、降凝剂、堵水调剖剂等)、提高采收率用化学剂(包括聚合物和表面活性剂驱油剂等、油气集输用化学剂(包括降凝降粘剂等)和水处理用化学剂。

二．油田化学剂的合成与应用

2.1原油破乳剂的研制进展

目前，国内外研究的破乳剂从化学类型上看，主要以非离子的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物为主。近年来，根据新发展的有机合成技术合成了特殊表面活性剂。有机合成技术的广泛应用，使破乳剂在品种数量上迅速发展，复配共聚等手段的应用，使破乳剂的应用范围越来越宽。

2.1.1破乳剂的合成

1）以丙二醇为引发剂的破乳剂的合成

聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物的合成是以丙二醇为引发基础物，以碱为催化剂，在高压釜内用氮气驱除釜内和管线空气，将计量的环氧丙烷加入其中，然后充氮升温搅拌到130℃滴加环氧丙烷。温度控制在135±5℃，滴加完毕后，保温0．5 h，所得产物为09聚醚。按同样合成方法和操作步骤，取聚醚再与环氧丙烷反应得99聚醚，产物再一次与环氧丙烷反应得199聚醚，相对分子质量为2 400左右。再将制得的聚丙二醇与氢氧化钾加入到高压釜内，氮气吹扫后加入环氧乙烷，用冰冷却，

充氮升温搅拌到120℃时，缓慢滴加环氧乙

烷，滴加完毕后再反应0.5 h，冷却出料，

即得产物聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物。将

计量的嵌段共聚物和丙烯酸加入到反应器

中，加热搅拌按三个系列加入三乙烯四胺、

三乙醇胺、十八烷基胺，得到聚酯胺原油破

乳剂，产品代号分别为PU11、PU22、PU33.。

反应方程式如右所示：

这种聚脂胺原油破乳剂具有破乳能力

强，破乳速度快、药用量低、适用性强等特

点。

2）以酚醛树脂为起始剂破乳剂的合成

PFC型破乳剂

在四口烧瓶中加入苯酚，加热熔化，滴加甲醛，控制温度，在1．5 h内滴加完，再滴加多乙烯多胺，1 h滴完，滴完后保温1 h。真空脱水l h制得改性酚醛树脂。在不锈钢反应釜内加树脂、KOH，用氮气置换2次，加热搅拌，连续滴加环氧丙烷，保持一定的温度与压力。产物即为PFC聚头。按合成PFC聚头的合成方法，加入环氧丙烷、环氧乙烷，即合成了PFc破乳剂，再用破乳剂稀释剂配成65％的成品。PFC破乳剂是一种高分子破乳剂，破乳效果好，适应性强。此外，由于该破乳剂分子中有支链存在，具有较强的表面活性，较好的润湿性能，足够的絮凝能力和较高的聚并效率，所以它破乳速度快，破乳效果好。

3）以多乙烯多胺和高碳醇为起始剂破乳剂的合成

分别以多乙烯多胺和高碳醇为起始剂，将起始剂、催化剂加入反应釜中加热脱水，通氮气转换3次，与环氧丙烷进行第一步聚合反应，然后与环氧乙烷进行第二步聚合，再与环氧丙烷进行第三次聚合反应。加冰醋酸中和，再按一定比例复配，并加入一定量溶剂制得成品DY一1型破乳剂。反应方程式如下：

DY一1破乳剂经现场试验，脱水

效果好，污水含油大幅度下降。该

破乳剂原料易得，生产工艺稳定。

4）星型聚合物破乳剂

星型聚合物——聚酰胺一胺(PMAM)是近十几年来发展起来的一类具有全新化学结构的聚合物，具有较好的表面活性和抗剪切性能。

以乙胺为原料，交替与丙烯酸甲酯和乙二胺进行Mickeal加成和酰胺化缩合反应，得到端基分别为一COOCH3和一NH2的0．5G、1．0G、1．5G、2．0G、2．5G和3．0G的PMAM，端基是按4、8、16、32⋯⋯来增长的。

反

应方程式：

该实验合成了