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10摘要综述了表面活性剂在油田中的应用。
在钻井中,表面活性剂用作起泡剂、乳化剂、页岩抑制剂、润滑剂等;在采油中,表面活性剂用作驱油剂、培水剂、酸化添加剂、压裂添加剂、防蜡剂、乳化降粘剂、解堵剂等;在原油集输中,表面活性剂用作破乳剂、消泡剂、除油剂、防垢剂、缓蚀剂、杀菌剂等。
同时介绍了油田用表面活性剂的发展趋势。
关键词油田钻井采油集输表面活性剂应用A pp lications of Surfactant in Oil FieldZhao F ulinAbstract :A pp lications of surfactant in oil field have been rev iew ed.Surfactants used in drillin g include foam er ,emulsitter ,shale inhibitor ,lu 2bricant etc.Surfactants used in oil p roduction include oil dis p lacem ent a g ent ,w ater shutoff a g ent ,additives used in acidizin g and fracturin g ,v iscosi 2t y reducer b y emulsification de p lu gg in g a g ent etc.Surfactants used in g atherin g trans p ortation ,include demulsifier ,defoam er ,deoiler ,scale in 2hibitor ,corrosion inhibitor ,bactericide etc.T he develo p in g tendencies of surfactants used in oil field have been also introduced in this p a p er.K e y w ords :oil fielddrillin g soil p roductiong atherin g trans p ortationsurfactanta pp lication原油的生产可分成钻井、采油和集输三个过程。
氟表面活性剂及其在石油工业中的应用费逸伟 杜占和 于贤福 朱焕勤(空军后勤学院,徐州,221000)从氟表面活性剂的结构出发,论述了其特性、种类和合成工艺等。
由于氟表面活性剂具有优良的高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性、憎水憎油特性以及良好的复配性能,因而,在石油工业中有着广泛的应用。
关键词:氟表面活性剂 石油工业 性能 应用 特种表面活性剂的特殊性能和用途,越来越引起人们的关注,作为最重要的一类特种表面活性剂氟表面活性剂,由于其具有“三高”高表面活性、高热稳定性、高化学惰性和“二憎”憎水、憎油等优良而独特的性能,在化工、机械、纺织、涂料、消防等领域得到日益广泛的应用[1～4],本文主要论述氟表面活性剂的结构特征、使用性能、合成工艺及其在石油工业中的应用。
1 氟表面活性剂的结构和特性氟表面活性剂是指碳氢链的氢原子被氟原子所取代,形成的具有碳氟链憎水基的表面活性剂。
碳氟链中的氢原子可被氟全部取代,也可以部分取代,它们统称为氟表面活性剂,但目前应用的氟表面活性剂大多数为碳氢链全氟化的。
憎水基碳氟链可以是直链,也可以是支链或芳香结构,组成的碳氟链可能只含有碳和氟两种元素,也可同时含有其它元素,如H 、O 、N 、S 、Si 等[1,4],氟化程度越大,憎水性越强。
氟表面活性剂的亲水基部分和普通碳氢表面活性剂的亲水基则是基本一样的,它的分类也与碳氢表面活性剂相同,按离子性分为非离子、阴离子、阳离子和两性离子氟表面活性剂。
由于氟原子是所有元素中电负性最大的,而 收稿日期:19991111;修改稿收到日期:20000124。
作者简介:费逸伟 38岁,教授,现主要从事油品化学和工程材料的科研和教学工作THE S Y NTHESIS AND PERFOR M ANCE OFPHOSPHORUS CONTA IN ING B ORATE AS L UBR I CANT ADD IT IVESun X iao ran and Zhang X iu ling(D ep a rt m en t of Che m ica l E ng ineering ,H ebei Institu te of T echnology ,T ang shan ,063009)AbstractT he p ho sp ho ru s con tain ing bo rate as lub rican t additive w as syn thesized by reacti on of bo ric acid w ith lau ric alcoho l and p ho sp ho ru s p en tox ide .T he op ti m um conditi on s w ere ob tained the m o lo r rati o of lau ric alcoho l to bo ric acid to p ho sp ho ru s p en tox ide 8∶1∶1,the reacti on ti m e 6h .T he lub rican ts con tain ing 0.5%～5%additive w ere evaluated by a fou rball m ach ine .T he resu lt show ed that thean ti w ear p erfo rm ance w as increased sign ifican tly and the am oun t of additi on had a op ti m um value .Keywords :p ho sp ho ru s con tain ing bo rate ;lub rican t additive ;syn thesis ;an ti w ear p erfo rm ance2000年1月 精 细 石 油 化 工SPEC I AL IT Y PETROCH E M I CAL S 第1期范德华原子半径是除氢以外最小的,而且原子的极化率又是最低的。
氟表面活性剂在油田钻井领域的应用史鸿鑫，赵丽君，高立定，沈海民(浙江工业大学，绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地，310032杭州)在油田化学品中，钻井用化学品(包括钻井液处理剂和油井水泥外加剂)是用量最大的品种。
化学驱油剂则是最具发展潜力的油田化学品，可提高油田的采收率。
在中国，大部分老油田综合含水量高达80％～90％，开采难度日益增加。
新发现储量较难、老油田需在较长一段时期保证高产稳产的形势下，提高原油采收率迫在眉睫，特别是化学驱提高采收率更适合中国国情，并已经取得了可观成效。
以大庆油田为例,每注入1吨聚合物驱油剂可增产原油140 ～ 180 吨。
油田化学品在石油勘探开发中占有重要的地位,关系到石油勘探开发能否顺利进行。
但我国油田化学品领域存在的主要问题：(1) 品种少，系列化程度低，尤其是具有特殊性能的原创产品少。
(2) 大多数油田化学品生产厂设备和工艺落后，生产规模偏小。
(3) 研究开发力量分散，未形成研究、开发和应用的良性循环,许多产品局限在低水平的重复研究上。
(4) 技术标准不统一。
多数产品都是企业自己制定标准,水平较低。
目前，中国钻井工程面临的形势是西部复杂、恶劣条件下的深井、超深井钻探问题；东部老油田打加密井、多分支井、水平井提高石油采收率，低渗透油田开发及滩海地区钻大位移井，实现海油陆采等问题。
为适应这一形势，需重点研究、开发的剂种确定为4 类[1]：①适用于深井、超深井(＞4500 m ) 的抗温(150～180 ℃) 、抗盐( NaCl 至饱和) 、抗钙( 钙离子达10 g / L ) 的增粘剂、降滤失剂、降粘剂；②复杂地质条件下钻井的井壁稳定剂，包括阳离子高分子聚合物、两性离子聚合物、合成基和聚合醇基钻井液的不同烯烃、烷烃及聚合醇类化学品；③水平井、定向井、多底井钻井液处理剂；④环保型钻井液及化学处理剂，包括低毒、无毒、可生物降解的天然原料及其改性产品、聚合醇类化学品、合成基钻井液及其化学品。
表面活性剂在石油中的应用1、开采稠油用的表面活性剂由于稠油粘度大、流动性差，给开采带来许多困难。
为开采这些稠油，有时需将表面活性剂的水溶液注入井下，使高粘度的稠油转变为低粘度的水包油型乳状液，抽提到地面。
这种稠油乳化降粘法用到的表面活性剂有烷基磺酸钠、聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚、聚氧乙烯聚氧丙烯多烯多胺、聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯钠盐等。
采出的这种水包油型乳状液，需要将水分离出去，也要使用一些工业表面活性剂作为破乳剂进行脱水。
这些破乳剂是油包水型乳化剂。
常用的有阳离子表面活性剂或环烷酸、沥青质酸及它们的多价金属盐。
特殊的稠油，不能采用常规的抽油机开采法，需要注蒸汽进行热采。
提高热采效果，需要使用表面活性剂。
向注汽井注入泡沫，即注入耐高温的起泡剂及不凝气体是常用的调制方法之一。
常用的起泡剂是烷基苯磺酸盐、α—烯烃磺酸盐、石油磺酸盐、磺烃基化的聚氧乙烯烷基醇醚和磺烃基化的聚氧乙烯烷基苯酚醚等。
由于含氟表面活性剂，表面活性高，对酸、碱、氧、热及油稳定，故含氟表面活性剂是理想的高温起泡剂。
为了使分散的油易于通过地层的孔喉结构，或使地层表面的油易被驱出，需要使用称之为薄膜扩散剂的表面活性剂，常用的是氧烷基化酚醛树脂高分子表面活性剂。
2、开采含蜡原油用表面活性剂开采含蜡原油，需要经常进行防蜡和清蜡。
表面活性剂作为防蜡剂和清蜡剂。
防蜡用的有油溶表面活性剂和水溶性表面活性剂。
前者通过改变蜡晶表面的性质而起防蜡作用。
常用的油溶性表面活性剂是石油磺酸盐和胺型表面活性剂。
水溶性表面活性剂是通过改变结蜡表面（如油管、抽油杆及设备表面）的性质而起防蜡作用。
可用的表面活性剂有烷基磺酸钠、季铵盐、烷烃聚氧乙烯醚、芳烃聚氧乙烯醚及其它们的磺酸钠盐等。
清蜡用的表面活性剂也分两个方面，油溶性用于油基清蜡剂，水溶性的磺酸盐型、季铵盐型、聚醚型、吐温型、OP 型表面活性剂、硫酸酯盐化或磺烃基化的平平加型与OP型表面活性剂等用于水基清蜡剂。
