油田化学-表面活性剂基础

合集下载

常见油田化学品中的几个大宗原料(二)

常见油田化学品中的几个大宗原料（二）引言概述：本文将介绍常见油田化学品中的几个大宗原料，包括表面活性剂、乳化剂、酸化剂、阻垢剂和阻油剂。

正文：一、表面活性剂1. 正常烷基苯磺酸盐：具有良好的表面活性和润湿性，常用于石油钻井液中，能够降低钻井液的黏度，提高泥浆性能。

2. 葡萄糖苷：能够增加乳液的稳定性和改善排水性能，广泛应用于水基钻井液和油井酸化液中。

3. 石油磺酸盐：具有优异的润湿性和油水分离性能，常用于提高油井采油效果。

二、乳化剂1. 聚醚：能够形成稳定的乳液，广泛应用于水基油田化学品中，如水基钻井液和水基封隔液等。

2. 阳离子乳化剂：具有较强的乳化能力，常用于乳化石油酸和钻井液中的胶体粘土。

3. 阴离子乳化剂：能够增强油水分离能力，常用于水基采油中的调剂剂。

三、酸化剂1. 盐酸：常用于酸化钻井液和酸化油层，可以溶解钙镁盐、压裂石和堵塞物，促进油井产能。

2. 硫酸：常用于清洗油井套管和管道，具有强酸解堵作用。

四、阻垢剂1. 聚合物阻垢剂：可以阻止钙镁盐和硅酸盐的沉积，提高油井产能和管道输送效率。

2. 磷酸盐阻垢剂：能够溶解石灰和石膏结垢，减少管道堵塞。

五、阻油剂1. 聚乙烯亚胺：具有降低油水界面张力和增加水在油层中的分散性，常用于提高油井采油率。

2. 聚合物阻油剂：能够改善原油的流动性，降低粘度，提高油井产能。

总结：常见油田化学品中的几个大宗原料包括表面活性剂、乳化剂、酸化剂、阻垢剂和阻油剂。

这些化学品在油田开发过程中起到重要的作用，能够提高井脉通透性、降低油井阻力、改善采油效果和延长生产周期。

正确选择和使用这些原料对于油田的高效开发和运营至关重要。

《油田化学》--论述题总结及详细答案

中国石油大学（北京）《油田化学》论述题总结1．试论述表面活性剂分子的作用？答：①起泡作用和消泡作用：起泡作用是指表面活性剂（如烷基磺酸盐等起泡剂）使泡沫易于产生并在产生以后有一定稳定性的作用。

这是因为表面活性剂的吸附可大大降低表面张力，大大降低产生泡沫所要做的表面功，使泡沫易于产生。

同时起泡剂在液-气界面上吸附产生一定强度的保护膜，可防止泡沫中的气泡合并变大，使泡沫具有一定的稳定性；而消泡作用是指表面活性剂（消泡剂）的表面张力较低，易于吸附、铺展于液膜上，使液膜的局部表面张力下降，并带走液膜下层的液体，导致液膜变薄，泡沫破裂的作用；②乳化作用：是指表面活性剂（油包水型或水包油型乳化剂）使乳状液易于产生并在产生后有一定稳定性的作用。

这是由于乳化剂的吸附可大大降低界面张力，即降低产生乳状液所需做的界面功，从而使乳状液易于产生，同时，乳化剂在液-液界面层上吸附产生一个有一定强度的保护膜，防止乳状液中的液滴聚集变大，使乳状液具有一定的稳定性。

乳化作用增加了界面能，因此乳状液是不稳定的体系；③润湿反转作用：是指表面活性剂（润湿反转剂，即润湿剂）使固体表面的润湿性向相反方面转化的作用，是通过润湿剂在固体表面上的吸附所引起的。

可以通过降低表面能吸附（物理吸附）或者与表面反应（化学吸附）来改变固体表面的润湿性；④增溶作用：指表面活性剂（增溶剂）使难溶的固体或液体的溶解度显著增加，且溶液呈透明状的作用。

这是表面活性剂在水或油中形成的胶束，按极性规则溶解油或水，增溶作用是溶质集中在胶束内部，不增加界面，是稳定的体系。

2．简述离子交换吸附的特点和吸附强弱的规律？答：离子交换吸附的特点：①同性离子相互交换；②等电量交换；③离子交换是可逆的，吸附和脱附受离子浓度的影响。

离子交换吸附强弱的规律：①离子价数的影响：溶液中离子浓度相近时，离子价数越高，与粘土的吸附能力越强，即交换到粘土表面的能力越强；②离子半径的影响：当价数相同的离子在溶液中浓度相近时，离子半径小的，水化半径大，离子中心离粘土表面无交换吸附弱；③离子浓度的影响：离子交换受每一相中不同离子相对浓度的制约。

油田化学基础知识

油水分析
地面原油常规分析：原油常规分析项目主要有密度、粘度、凝固点、含蜡、胶质和沥青质、硫含量、族组成、析蜡点、屈服值、机械杂质、含盐量、水含量、酸值、饱和蒸汽压、闪点（开口、闭口）、比热、爆炸极限、实沸点蒸馏、微量元素（Ni、V、As、Pb、Cu、Fe）、元素（C、 H、N）等，根据油田开发、集输设计、矿场加工、地面建设、外输等目的的不同，内容有所增减。原油采样采用GB/T4756—石油和液体石油产品取样法（手工法）。
油水分析
（3）出口液面样从油罐内输出液体的最低液面取得的样品。确定这个液面时，对于罐内附近（例如摇臂、抽出挡板或内部弯头）可有适当的允差。（4）上部样
在石油液体的顶表面下其深度的六分之一液面处所取得的样品。（5）中部样
在石油液体的顶表面下其深度的二分之一液面处所取得的样品。（6）下部样
在石油液体的顶表面下其深度的六分之五液面处所取得的样品。（7）顶部样
油田化学研究的主要内容和助剂分类
2、油田化学剂的分类依据石油天然气行业标准，油田化学剂分为六大类： (1) 通用化学剂 (2) 钻井用化学剂（分为钻井液用化学剂、固井水泥用化学剂） (3) 采油用化学剂（分为酸化用化学剂、压裂用化学剂、采油用其他化学剂） (4) 提高采收率用化学剂 (5) 油气集输用化学剂 (6) 水处理用化学剂。
如果对这些样品的试验表明罐内的油品是不均匀的，就必须在多于3 个液面上采集样品，并制备用于分析的组合样。如果掺合会损害油品的完整性，就单独分析每个样品，并计算每个样品所代表油品的比例。
3、取样器取样器应能在罐内任何规定的液面处采取样品，并符合GB/T4756— 1998的规定。
油水分析
4、安全注意事项（1）综述

《油田化学》(15)5-3、4

• 2．常用的胶结剂 • （1）无机胶结剂 • ① 硅酸。可依次向砂层注入硅酸钠溶液、增孔油和盐酸。即可在砂粒的接触点产生硅酸，将砂粒胶结起来。 • ② 硅酸钙。可依次向砂层注入硅酸钠溶液、增孔油和氯化钙。即可在砂粒的接触点产生硅酸钙，将砂粒胶结起来。
• • • •
（2）有机胶结剂 ① 冻胶型胶结剂。 ② 树脂型胶结剂。 ③ 聚氨甲基酸酯型胶结剂。
• 三、人工井壁防砂法 • 此法用于已发生出砂砂层的防砂。目的是在砂层的亏空处，做一个由固结的颗粒物质形成的有足够渗透率的防砂屏障。 • 1．填砂胶结法 • 先向出砂层的亏空处填砂，然后用胶结剂将砂胶结起来，形成人工井壁。
• 2．树脂涂敷砂法 • 树脂涂敷砂是指先将砂的表面涂敷一层酚醛树脂（或环氧树脂），然后填充到砂层的亏空处，使其在热和（或）固化剂作用下，充分交联形成体型结构，既可作为人工井壁。 • 3．水泥砂浆法 • 水泥砂浆是将水、水泥和石英砂按1：2：8的质量比混合配成。 • 当水泥砂浆在砂层的亏空处固化后，既可作为人工井壁。
• 现在广泛使用的是一些复配油基清蜡剂。如表 5-5所列的例子。 • 表5-5 一种复配的油基清蜡剂
成分煤油苯乙二醇丁醚异丙醇质量分数/% 45~85 5~45 0.5~6 1~15
油基清蜡剂的主要缺点：有毒、可燃、不安全。
• 2．水基清蜡剂 • 水基清蜡剂是在水中溶有表面活性剂、互溶剂和（或）碱性物质的分散体系。 • 表面活性剂的作用：使结蜡表面反转为亲水表面，有利于蜡从表面脱落，不利于蜡在表面沉积。
• 习题： • 1．化学桥接防砂法中的桥接剂主要有哪两类？ • 2．简述胶结防砂的主要步骤。 • 3．简述油井结蜡的原因和过程。 • 4．常用的油井防蜡剂有哪三种类型？ • 5．常用的油井清蜡剂有哪两种类型？

石油磺酸盐表面活性剂的研发与生产(大庆炼化)

行三氧化硫气相膜式磺化，其主要工艺特点是在新型磺
化反应器内气体ＳＯ和原料油液膜进行连续的气—液反３
应，通过调节ＳＯ／原料油的摩尔比、ＳＯ气浓度、冷却
３
３
水量水温、反应时间等工艺参数，可稳定地调控磺化反
应的程度，可操作性强，生产的产品性能优异、成本低，同时，可做到对设备腐蚀性小，对环境污染少。反应系统包括空气干燥系统、ＳＯ发生系统、磺化／老化／水解
２００７年第６期石油科技论坛５５
技术创新
原油（南一油库）
密度：０．８５９～０．８６４ｇ／ｃｍ３
常减压装置减压测线馏出口温度：２７６～２８０℃
馏程：初馏３４４℃ 终馏４７７℃
润滑油厂酮苯脱蜡
装置倾点：－９～－１２℃
图１原料流程图
磺化装置（磺化、中和）
ＡＲＧＧ
硫磺
酸性水汽提
回收
硫磺
图２原料物料平衡图
条件优化等方面做了大量的研究工作，先后进行了釜式磺化小试实验、釜式中试放大实验、膜式磺化小试实验，根据产品性能检测，采用膜式磺化的产品性能与釜式磺化产品性能基本一致。利用我们的磺化工艺合成出的石油磺酸盐具有组成稳定、成本低廉、稳定性较好、表面活性高，对原油选择性不强，有很好的普适性，与公司生产的聚合物表现出很好的配伍性。该产品不需分酸渣、不需萃取蒸馏、不需复配即可达到超低界面张力要求。
技术创新
石油磺酸盐表面活性剂的研发与生产
□ 中国石油大庆炼化公司科技研发部周云霞常松涛杨洪孝宋鸿远林洪海
摘要：本文简要叙述了“三元复合驱”提高油田采收率的现状和前景，介绍了中国石油大庆炼化公司石油磺酸盐研究的基本情况，分析了建设石油磺酸盐表面活性剂工业化生产基地的必要性和可行性。

油田化学药剂pdf

引言概述油田化学药剂在油田开发中起到了非常重要的作用。

随着油田勘探和开采技术的不断发展，油井储层的复杂性也越来越高，对化学药剂的需求也日益增加。

本文将对油田化学药剂的应用进行详细阐述，以及其在油田开发中的作用。

正文内容一、油田化学药剂的类别1.表面活性剂阳离子表面活性剂阴离子表面活性剂非离子表面活性剂两性离子表面活性剂天然表面活性剂2.缓蚀剂有机缓蚀剂焦磷酸盐缓蚀剂无机缓蚀剂3.结垢阻垢剂有机结垢阻垢剂硅酸盐类结垢阻垢剂磷酸盐类结垢阻垢剂4.抑制剂乳化剂水井杀菌剂5.残渣处理剂焦油漆油处理剂酚类残渣处理剂油剂煤焦油类残渣处理剂二、油田化学药剂的应用领域1.油井酸化酸化剂的选择及应用酸化剂的配方设计酸化工艺的优化2.油井水泥浆水泥浆的配方设计水泥浆的性能改良剂水泥浆的加固工艺3.储层改造改造液的配方及应用储层改造技术的优化4.油井液体钻井液的选择及应用技术钻井液的性能改良剂钻井液的环境友好型5.油田废水处理废水处理剂的选择及应用废水处理剂的配方设计废水处理技术的优化三、油田化学药剂的作用机制1.表面活性剂的作用机制降低油水界面张力提高能量漏斗效应2.缓蚀剂的作用机制阻断金属电极与电解质之间的接触形成复合物保护膜3.结垢阻垢剂的作用机制抑制晶体形核及生长改变结晶形态和尺寸4.抑制剂的作用机制改变油水分散相联系杀灭和防止微生物生长5.残渣处理剂的作用机制促进残渣分解清除残渣沉积四、油田化学药剂的未来发展方向1.绿色环保型化学药剂的研发2.高性能化学药剂的开发与运用3.智能化、自动化的药剂配方设计和控制技术4.多功能化学药剂的研究与推广5.药剂应用技术的改良和创新五、总结油田化学药剂在油田开发中发挥着不可替代的作用。

通过对不同类型化学药剂的详细阐述，可以更好地了解它们的应用领域和作用机制。

未来，随着技术的不断进步，油田化学药剂发展的重点将放在绿色环保、高性能、智能化和多功能化等方面，以更好地满足油田开发的需求。

《油田化学》--分章节核心知识点总结

中国石油大学（北京）《油田化学》--分章节核心知识点总结第一章表面活性剂0 表面活性剂定义：少量存在就能显著降低溶剂表面张力的物质1.各种物质的水溶液（浓度不大时）的表面张力和浓度的关系归纳为三种类型：面张力γ随浓度C上升略有上升的物质，如NaCl、HCl等。

②表面张力随浓度上升而下降，如CH3CH2OH等(表面活性物质)。

③表面张力在稀浓度时急剧下降，如RSO3Na等(表面活性剂)。

(1)离子型活性剂—凡能在水溶液中电离生成离子的称离子型活性剂。

(2)非离子型活性剂—凡在水溶液中不能电离成为离子的称为非离子活性剂。

2 浊点产生的原因：非离子型活性剂，其与水分子缔合形成氢键而溶解。

氢键不稳定，温度升高，氢键断裂，所以活性剂析出，溶液变混浊，出现浊点主要由非离子活性剂分子结构决定。

3活性剂降低表面张力的原因：这主要是由于具有两亲性的表面活性剂分子，取代了表面上的水分子，改变了表面分子所受的不对称力，降低了表面过剩自由能，也就是说由于活性剂分子在溶液表面上的吸附，导致溶液表面张力降低*4 胶束：表面活性剂分子的聚集体和缔合体或结合体*5临界胶束浓度：表面活性剂在溶液中开始明显形成胶束的浓度，以cmc表示。

浓度越大，则形成的胶束越多。

* 6形成胶束的原因：活性剂分子的两亲性，即存在着亲水基团和亲油基团。

*7表面活性剂的作用：（1）加溶作用：活性剂溶液形成的胶束，使难溶物质的溶解度显著增中的作用。

（2）润湿反转作用（3）起泡作用（4）乳化作用：使两种互不相溶的液体形成乳状液，并具有一定稳定性的作用（5）洗净作用*第二章油田高分子* 1常用术语单体：组成高分子化合物的简单分子* 链节: 组成高分子化合物的基本结构单元* 聚合度：高分子含有单体结构单元的数目2加聚反应：由许多相同或不同的低分子化合为高分子，但无低分子产生*（1）均聚反应：只有一种单体进行的加聚反应称均聚反应。

*（2）共聚反应：由两种或两种以上的不同单体进行的加聚反应称共聚反应。

《油田化学》复习题__65081554173517115

《油田化学》复习题及答案一、名词解释1.铝氧八面体：一个铝原子与六个氧原子构成的铝原子在中间,氧原子在六个顶点的八面体结构。

2.晶格取代：晶格中发生离子取代而晶体结构不变。

3.速凝剂：缩短水泥浆凝固时间，加速硬化过程，可以缩短开钻时间，减少失水，防止气窜。

4.表面活性剂：少量存在就能降低水的表面张力的物质称为表面活性剂。

5.乳状液：一种液体以细小液滴分散在另外一种互不相溶的液体中所形成的分散体系，称为乳状液。

6.稠油：指在油层温度下脱气原油的粘度超过100MPa.S原油。

7.双液法调剖：向油层注入由隔离液隔开的两种可相互发生反应的液体，当将这两种液体向油层内部推至一定距离，隔离液将变薄至不起隔离作用，而这两种液体就可发生反应，产生封堵地层的物质。

8.取代度：指在纤维素分子每个链节上有三个羟基，羟基上的氢被取代而生成醚的个数。

也称作醚化度。

9.冻胶：就是高聚物分子在外界条件作用下相互联结而成的空间网状结构，在网状结构的孔隙中填满了液体。

10.油井结蜡：在采油过程中，由于地层温度压力降低以及轻质烷烃的逸出，溶解在原油中的石蜡会以晶体的形式析出，并依附在油管壁、套管壁、抽油泵以及其它采油设备上，形成蜡沉积物。

11.临界胶束浓度：表面活性剂形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。

12.注水井调剖：在注水井注入化学剂、降低高渗透层段的吸水量，从而相应提高注水压力，达到提高中、低渗透层段吸水量，改善注水井吸水剖面，提高注入水体积波及系数，改善水驱状况的方法。

13.聚合度：聚合物分子所含单体单元的数目称为聚合度。

14.单体：合成高分子的原料称单体。

15.表面活性剂HLB值：表面活性剂的亲水能力与亲油能力的平衡关系值，是一个相对的数值，HLB值越小，亲油性越强；HLB值越大，亲水性越强。

16.稠环芳香烃：有两个或两个以上的苯环分别共用两个相邻的碳原子而成的芳香烃。

17.交联剂：能使线型高分子化合物产生交联的物质叫交联剂。

油田化学知识点总结

油田化学知识点总结1、晶格取代:在粘土矿物晶体中，一部分阳离子被另外阳离子所置换，而晶体结构不变，产生过剩电荷的现象。

2、阳离子交换容量:分散介质PH=7时，1kg粘土所能交换下来的阳离子的毫摩尔数（以一价阳离子毫摩尔数表示）。

3、粘土造浆率:一吨干粘土所能配制粘度（表观粘度）为15mPa.s钻井液的体积数，m3/T。

4、钻井液碱度:用浓度为0.01mol/L的标准硫酸中和1mL样品至酸碱中和指示剂变色时所需要的体积（单位用mL表示）。

5、钻井液触变性:一些非牛顿流体在机械作用下变稀（或变稠），在机械作用消除后则变稠（或变稀）的性质。

6、塑性粘度:Bingham流体流变曲线（直线）斜率的倒数。

7、钻井液的流变曲线:剪切应力与剪切速率之间的关系曲线。

8、流变模式:表示流变曲线的数学式。

9、钻井液剪切稀释特性:钻井液表观粘度随剪切速率增大而降低的特性。

10、絮凝剂:钻井液絮凝剂是指能使钻井液中的固相颗粒聚集变大的化学剂。

11、页岩抑制剂:能抑制页岩膨胀和（或）分散（包括剥落）的化学剂。

12、抑制性钻井液:是以页岩抑制剂为主要处理剂配成的水基钻井液。

13、水泥浆稠化时间:水与水泥混合后稠度达到100Bc所需要的时间。

14、井漏:在钻井过程中，钻井液大量流入地层的现象，称为钻井液的漏失。

15、剪切稀释特性：钻井液表观粘度随剪切速率增大而降低的特性。

16、压差卡钻：又称为粘附卡钻，是钻柱为钻井液滤饼粘附后，由钻井液压力与地层压力之差所产生的结果。

17、剪切速率：当流体的流态处在层流时，相邻流动层之间的速度差除以它们之间的垂直距离。

18、动切力：钻井液在层流状态下达到动平衡时形成网架结构的强弱。

19、粘土的吸附性：指物质在两相界面上自动浓集的现象（界面浓度大于内部浓度）。

20、粘土的凝聚性：是指一定条件下的粘土矿物颗粒（准确地说应为小片）在水分散体系状态下，通过不同的联结方式产生絮凝或聚结（集）的现象。

21、膨润土：以蒙脱石为主的含水粘土矿物。

表面活性剂在石油开采上的应用

物。水处理剂中有很大一部分产品属于表面活性物质。
表面活性剂在石油开采上应用的研究方向
表面活性剂在油田开发中的应用越来越广泛，近年来呈现出以下几方面的发展趋势： • 筛选和开发多功能的处理剂。为在高温高压和原油存在的条件下能够维
持泡沫的稳定性，开发了碳氟表面活性剂，或与两性烷烃表面活性剂复配。 • 扩大表面活性剂的原料来源，降低处理剂成本。目前油田使用的表面活性剂大部分来源于石油和煤炭，但是它们属于非再生资源，所以最好从再生资源进行开发。 • 充分应用表面活性剂之间的协同效应，降低产品用量，扩大功能。 • 开发在苛刻条件下使用的新型表面活性剂。随着油田开发，其地层温度、水质矿化度会有新的变化。
根据所采用的体系不同，表面活性剂驱可分为活性水驱、碱水驱、微乳状液驱、泡沫驱、增稠水驱、正向异常液驱等。
表面活性剂在石油开采上的应用及原理
钻井过程中使用的表面活性剂：钻井液是指钻井过程中使用的工作流体，它在钻井工作中的主要作用
是：(l)携带和悬浮钻屑，(2)稳定井壁，(3)冷却和清洗钻头、净化井底， (4)平衡地层压力和获取井下信息。
随着石油化学工业的发展和石油勘探难度的加深，推动了表面活性剂在油田化学中的应用，现在阴、阳、非离子和两性表面活性剂的各种产品广泛应用于石油开采各个过程。
表面活性剂数由80年的99种增至83年的167种，其中发展最快的是分散解卡剂。在国外，随着石油的深度开采出现了新的三次采油技术，强化采油技术(EOR)。始于1960年代，经
202X
谢谢大家
单击此处添加副标题
01 表面活性剂在石油开采上的用及原理
02
采油过程中使用的表面活性剂：驱油剂、堵水剂、酸化用添加剂、降粘剂和降凝剂、防蜡剂和清蜡剂。例如：在采油过程中,

油田化学药剂简介1

（质能守恒定律：是质量守恒定律和能量守恒定律的总称，能量守恒定律是指在能量转移中不会凭空产生或消失，只存在能量的转化。）
存在必有原因，问题必有缘由，解决必有办法！
13
6相似相溶原理
相似相溶原理（极性相近规则）：由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂。这是一个关于物质溶解性的经验规律。
23
10 表面（界面）活性与表面（界面）活性剂
克拉夫特点(Krafft Point) 离子型表面活性剂在温度较低时溶解度很小，但随温度升高而逐渐增加，当到达某一特定温度时，溶解度急剧陡升（理解为水化固体熔化），把该温度称为临界溶解温度(又称克拉夫特点)以KP表示。离子型表面活性剂在高于KP的温度条件下才能发挥最大效用。
1. 主要参考书籍 2. 化学知识基础 3. 油田化学剂分类 4. 钻（完）井化学剂 5. 采油化学剂 6. 集输化学剂 7. 水处理剂 8. 其它药剂 9. 药剂现场应用
4
主要参考书籍
油田化学
赵福麟石油大学出版社
油田水处理技术
陆柱等石油工业出版社
水处理剂应用手册
严瑞瑄化学工业出版社
油田化学剂质量检验
乳化作用活性剂使乳状液易于产生并在产生后有一定稳定性，包括乳状液不破裂和不聚结。具有这种作用的活性剂叫乳化剂。乳化剂的作用是由它在液珠的液液界面上吸附大大降低表面张力所引起的。
27
10 表面（界面）活性与表面（界面）活性剂
增溶作用活性剂使难溶的固体或液体的溶解度显著增加的作用。具有增溶作用的活性剂叫增溶剂。例：在50℃时，煤油在水中的溶解度很小，但在 100mL 20% OP-10水溶液中却可溶解10.2mL。

油田用表面活性剂的现状及发展趋势

等品种较少，且大多数为复配型产品，
改进、降粘和清防蜡目的的表面活性剂
流动泥分散剂SAF(磺化丙酮甲醛缩聚物)，由于不同性质的原油对用作降凝、
量相对较少，但其技术含量相对较高，胶接增强剂等也均呈现出良好的发展其用量约占油田用表面活性剂总量势头，并形成了专用的油并水泥外加剂，目前已经发展到 11 类 200 多个品的 1/3 ，这两类化学品在油田用表面活性剂中占有重要的位置。种，年用量数千吨。目前世界钻井液处理剂的研究， (2)采油用表面活性剂。与钻井用
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
糖酸贰、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，也促进了钻并液用表面活性剂的发展。目前，我国钻井液处理剂
外，其他用途的品种也较多，其中最多的是胺类〔有机伯、叔、仲、季酞胺或其
复配物)， 4 琳及其衍生物也是一类咪R4 用量较多的有机缓蚀剂。
江苏化工市场七日讯
按照油田化学品的分类方法，根
据用途可将油田用表面活性剂分为钻井用表面活性剂、油气开采用表面活性剂、提高采收率表面活性剂、油气集输用表面活性剂和水处理用表面活性剂等。
1 油田表面活性剂现状
h仰://www.gm cn
已经发展到 18 类，上千个品种，年消耗量近 30 万 to
与固并质量、抽气层保护密切相关的
油井水泥降滤失剂、促凝剂、缓凝剂和
用始于20 世纪 60 年代，目前已有 14 类、数百个产品。其中，原油破乳剂用量最大，年需约 2 万t。我国针对不同油田研制了适用的破乳剂产品，不少品种已经达到20 世纪90 年代国际水平;而降

表面活性剂的性能测定与评价

离子型表面活性剂在温度较低时溶解度很小，但随温度升高而逐渐增加，当到达某特定温度时，溶解度急剧陡升，把该温度称为临界溶解温度又称克拉夫特点。
浊点是非离子表面活性剂的一个特性参数，其受表面活性剂的分子结构和共存物质的影响。表面活性剂在水溶液中，当温度升到一定值时，溶液中出现浑浊，而不完全溶解的现象，此时的温度称为浊点温度。 3、表面活性剂的表面张力及 CMC 的测定
0, 1.0101 , 1.0102 , 1.0103 , 1.0104 , 1.0105 mol / L 的 SDBS 溶液各 10ml，分别用滴管准确加入原油（或煤油）10ml，盖上试管塞子，每支试管上下震荡 30 次。（2）将震荡后的试管立即垂直放在试管架上，同时开始计时，并每隔 3min 记录一次试管中分出水的体积（若分出水的速度较快，可每 1min 记录一次），共
力与溶质浓度的关系，则可作出 -c 曲线，并在此曲线上任取若干个点作曲线
的切线，这些曲线的斜率即为浓度对应的 d /dc,将此值代入公式可求出此浓度
时的溶质吸附量。表面活性剂的临界胶束浓度是表面活性剂非常重要的性质。若使溶液的表面
扩大，需对体系作功，增加单位表面积，对体系做的可逆功称为表面张力或表面
亚甲基蓝属阳离子型有色物，在容量分析中可作指示剂使用，当它遇阴离子表面活性剂时，生成不溶于水而溶于氯仿的产物，使氯仿层色泽变深；如果实验液中含有阳离子表面活性剂，由于阴阳离子表面活性剂的结合，使亚甲基蓝脱离
阴离子表面活性剂而从氯仿中重新回到水中，使氯仿色泽变浅。 2、表面活性剂克拉夫特点和浊点
在一定温度、压力下，溶质的表面吸附量与溶液的浓度、溶液的表面张力之间的关系，可用吉布斯吸附等温式表示：
Γ= 式中 Γ-吸附量（mol/L）

油田化学讲义

油田化学工程赵雄虎中国石油大学石油天然气工程学院《油田化学》课程教学大纲学分 2.5 参考学时 40 实验学时 0课题讲授学时 40 习题课学时适用专业石油工程大纲编写人赵雄虎教研室主任一、课程的性质和任务油田化学是石油工程专业的主要课程之一，又是一门应用性很强的工程技术性课程，是研究用化学方法解决油田作业中遇到的各种问题的应用科学。

这门课涉及到钻井、采油和储运等与油田作业有关的各个方面。

在学生了解化学、钻井和采油等与石油工程有关的工艺基础上开设改课程目的在于使学生了解和掌握常用的油田化学剂使用及其作用机理，提高学生分析问题和解决问题的能力，使学生学会用化学方法去解决石油工程中所遇到的问题。

二、课程的基本要求本课程是一门承前启后的技术基础课,要求学生在本课程之前修完基础化学、物理化学、钻采工程等课程。

本课程的主要内容可分为两大部分：第一部分为油田化学基础理论，包括粘土矿物学、表面活性剂和水溶性聚合物；第二部分为油田化学分论,介绍各类油田化学剂的性质、用途和作用。

以理论作基础，指导学生的学习。

学完本课程后，应达到以下基本要求：1. 正确理解油田化学中的一些基本概念和基本理论，要求学生掌握其基本的含义和使用范围。

如粘土的基本性质、水溶性聚合物溶解理论、CMC等等。

2. 掌握常用油田化学剂的基本性质和使用方法。

如PAM、XC等等。

3. 掌握油田化学基本作业方法，如调剖法、堵水法等。

4. 了解常用油田化学剂的制备方法。

先修课程：化学基础、物理化学、钻采工程三、大纲内容绪论油田化学课的内容、研究对象、发展动态、目的和学习方法、课程安排。

第一章粘土矿物学要求学生掌握粘土矿物的分类及特点、基本概念和基本理论，了解粘土矿物的性质。

如电性质、吸附性、膨胀性等。

第一节粘土矿物的分类及化学组成第二节粘土矿物的基本结构（包括常见的几种粘土矿物）第三节粘土矿物的性质（包括电性质、吸附性、膨胀性等）第二章钻井液化学掌握降粘剂、降滤失剂和絮凝剂的作用及机理和不同钻井液体系的组成及用途，了解其他钻井液添加剂的作用及性能。

油田化学常用术语

中华人民共和国石油天然气行业标准SY 5510-92《油田化学常用术语》中华人民共和国能源部 1992-11-03批准，1994-04-01实施1 主要内容与实用范围本标准规定了油田化学的常用术语。

本标准适用于油田化学领域，也适用于石油工业的其它领域。

2 总论2.1 油田化学 oilfield chemistry研究油田钻井、完井、采油、注水、提高采收率及集输等过程中化学问题的科学。

2.2 油田化学剂 oilfield chemicals解决油田钻井、完井、采油、注水、提高采收率及集输等过程中化学问题时所使用的药剂。

2.3 表面活性剂 surfactant, surface active agent分子由亲水的极性部分和亲油的非极性部分组成，少量存在就能大大降低表面张力的物质。

2.3.1 阴离子表面活性剂 anionic surfactant解离后由阴离子部分起活性作用的表面活性剂。

2.3.1.1 羧酸盐型表面活性剂 carboxylate surfactant通式为RCOOM的阴离子型表面活性剂。

式中R为烃基，M为金属离子。

2.3.1.2 磺酸盐型表面活性剂 sulfonate surfactant通式为RSO3M的阴离子型表面活性剂。

式中R为烃基，M为金属离子。

2.3.1.3 石油磺酸盐 petroleum sulfonate用磺化剂将石油或石油馏份磺化，再用碱中和制成的磺酸盐型表面活性剂。

2.3.1.4 α–烯烃磺酸盐α-olefin sulfonate用磺化剂将α–烯烃磺化，再用碱中和制成的磺酸盐型表面活性剂。

2.3.1.5 硫酸酯盐型表面活性剂 sulfate surfactant通式为Ⅰ的阴离子型表面活性剂。

式中R为烃基，M为金属离子，分子中有酯和盐的结构。

2.3.1.6 磷酸酯盐型表面活性剂 phosphate surfactant通式为Ⅱ或Ⅲ的阴离子表面活性剂。

式中R，R1，R2，为烃基，M为金属离子，分子中有酯和盐的结构。

油田化学

油田化学一、选择题 (共30题)1、一个铝原子与六个氧原子构成的铝原子在中间,氧原子在六个顶点的八面体结构叫（）A、铝氧八面体B、铝氧六面体:C、铝氧四面体:D、铝氧五面体:考生答案：A2、晶格中发生离子取代而晶体结构（）叫晶格取代A、变大B、不变C、变小D、先变大后变小考生答案：B3、速凝剂（）水泥浆凝固时间,加速硬化过程,可以缩短开钻时间,减少失水,防止气窜。

A、加长B、缩短C、改变D、迅速缩短考生答案：B4、表面活性剂是少量存在就能降低水的（）的物质称为表面活性剂。

A、表面张力B、界面张力C、活化能D、吸附力考生答案：A5、乳状液是一种液体以细小液滴分散在另外一种（）的液体中所形成的分散体系,称为乳状液。

A、相互溶解B、互不反应C、相互反应D、互不相溶考生答案：D6、稠油是指在油层温度下脱气原油的粘度超过（）原油。

A、50MPa.SB、70MPa.SC、100MPa.SD、150MPa.S考生答案：C7、双液法调剖过程中向油层注入由隔离液隔开的（）的液体,当将这两种液体向油层内部推至一定距离,隔离液将变薄至不起隔离作用,而这两种液体就可发生反应,产生封堵地层的物质。

A、两种不发生反应B、两种可相互发生反应C、三种相互发生反应D、三种相互不发生反应考生答案：B8、在纤维素分子每个链节上有三个（）,其上的氢被取代而生成醚的个数。

也称作醚化度。

A、羧基B、酯基C、羟基D、酰胺基考生答案：C9、在采油过程中,由于地层温度压力降低以及轻质烷烃的逸出,溶解在原油中的（）会以晶体的形式析出,并依附在油管壁、套管壁、抽油泵以及其它采油设备上,形成蜡沉积物。

A、石蜡B、硫化物C、铵盐D、硫化氢考生答案：A10、加重剂用来调节钻井及完井液（）以控制液柱压力,如重晶石、铁矿粉、石灰石。

A、体积B、质量C、密度D、粘度考生答案：C11、表面活性剂形成胶束的（）称为临界胶束浓度。

A、最高浓度B、最低浓度C、较低浓度D、较高浓度考生答案：B12、注水井调剖:在注水井注入化学剂、降低高渗透层段的吸水量,从而相应提高注水压力,达到提高（）渗透层段吸水量,改善注水井吸水剖面,提高注入水体积波及系数,改善水驱状况的方法。

表面活性剂应用介绍

表面活性剂应用领域表而活性剂是一大类有机化合物,其性质极具特色,应用极为灵活、广泛,有很大的实用价值。

已作为乳化剂、洗涤剂、润湿剂、渗透剂、起泡剂、加溶剂、分散剂、悬浮剂、水泥减水剂、织物柔软剂、匀染剂、周色剂、杀菌剂、催化剂、防水剂、防污剂、润滑剂、防酸雾剂、防尘剂、防腐剂、铺展剂、增稠剂、透膜剂、浮选剂、流平剂、驱油剂、防结块剂、除臭剂、抗静电剂、表面改性剂等数十种功能试剂而应用于日常生活和工农业生产领域。

除大量应用于洗涤剂工业和化妆品工业外、还作为助剂或添加剂用于食品、乳品、造纸、制革、玻璃、石油、化纤、纺织、印染、油漆、医药、农药、胶片、照相、电镀、金属加工、选矿、新材料、工业清洗、建筑等传统工业,以及高新技术领域。

虽然常常不是该工业产品的主体、但却能在各种产品的生产中起到画龙点睛的关键作用。

用量虽然不大,但能起到增加产品品种、降低消耗、节约能源、提高质量等关键作用。

一、在石油工业中的应用在石油工业中，表面活性剂作为油田化学品广泛用于钻井、固井、采油、油气集输、三次采油和油田水处理等中，对于保证钻井安全，提高原油采收率、油品质量、生产效率和经济效益，以及设备防护、降低集输成本和防止环境污染等方面起着重要的作用。

当今，表面活性剂已成为油田开发中必不可少的油田化学品。

在石油工业中的各个环节大量使用各种表面活性剂做乳化剂、破乳剂、发泡剂、润湿剂、缓蚀剂、增粘剂、除垢剂、杀菌剂等，用于配制钻井液、解卡液、固井液、泡沫排液、驱油剂、防蜡剂和清蜡剂、润湿降阻剂、乳化降粘剂、压裂液、酸化液、杀菌剂、原油破乳剂、降凝降粘剂、减阻剂、抗氧化剂、抗磨剂、清净剂、防锈剂、抗静电剂、燃油节能添加剂等。

常用的阴离子表面活性剂有高级脂肪酸盐、环烷酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、石油磺酸盐、烷基硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基琥珀酸盐、烷基磷酸酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐等。

常用的阳离子表面活性剂有脂肪胺盐酸盐、脂肪基咪唑啉乙酸盐、烷基三甲基氯化铵、烷基二甲基苄基氯化铵、咪唑型铵盐、聚季铵盐、双烷基二甲基氯化铵、烷基氯化吡啶、烷基胺乙酸盐、烷基二甲基胺乙酸盐、吉米奇双子季铵盐、多头季铵盐等。