[科普中國]-油田化學(xué)

簡介

是研究油田鉆井、采油和原油集輸過程中化學(xué)問題的科學(xué)。是石油科學(xué)中最年輕的學(xué)科，是由鉆井化學(xué)、采油化學(xué)和集輸化學(xué)三部分組成，這些組成部分構(gòu)成了油田化學(xué)的研究對象。鉆井、采油和原油集輸雖然是不同的過程，但它們是互相銜接的，因此油田化學(xué)三個組成部分雖有各自的發(fā)展方向，但它們是相互關(guān)聯(lián)的。1

主要分類油田化學(xué) — 鉆井化學(xué)主要研究鉆井液和水泥漿的性能及其控制與調(diào)整。由于鉆井過程和固井過程中遇到的問題主要來自鉆井液和水泥漿，因此鉆井化學(xué)可分為鉆井液化學(xué)和水泥漿化學(xué)

油田化學(xué) — 采油化學(xué)

采油化學(xué)主要研究油層化學(xué)改造與油水井化學(xué)改造。是油田開采工程學(xué)與化學(xué)之間的邊緣學(xué)科。采油化學(xué)是研究如何用化學(xué)方法解決采油過程中遇到的問題。采油過程中遇到的問題有油層的問題，也有油水井的問題。

油田化學(xué) — 集輸化學(xué)

集輸化學(xué)主要研究埋地管道的腐蝕與防腐、乳化原油的破乳與起泡原油的消泡、原油的降凝輸送與減阻輸送、天然氣處理與油田污水處理等問題。集輸化學(xué)是集輸工程學(xué)與化學(xué)之間的邊緣學(xué)科。是研究如何用化學(xué)方法解決原油集輸過程中遇到的問題。原油集輸過程中遇到許多化學(xué)問題，如埋地管道的腐蝕與防腐，乳化原油的破乳與起泡沫原油的消泡，原油的降凝輸送與減租輸送，天然氣的脫水與脫酸性氣體，油田污水的除油、除氧、除固體懸浮物、防垢、緩蝕和殺菌等。解決這些問題，需要用到各種化學(xué)劑，如埋地管道防腐層中的各種化學(xué)劑、乳化原油破乳劑、起泡沫原油消泡劑、原油降粘劑和減阻劑、各種天然氣處理劑和油田污水處理劑等。2

研究內(nèi)容1.研究鉆井、采油和原油集輸過程中存在的問題的化學(xué)本質(zhì)。

2.研究解決存在問題所使用的化學(xué)劑。

3.研究各種化學(xué)劑的作用機理和協(xié)同效應(yīng)

研究順序

從上面順序可以看到，油田化學(xué)的研究是按實踐—理論—實踐的規(guī)律展開，循環(huán)向上，使油田化學(xué)不斷發(fā)展。

與其他學(xué)科的聯(lián)系1.油田化學(xué)中的一個任務(wù)是改造油層。要改造油層就必須認(rèn)識油層。油田地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)的組成部分，它主要研究油層的物質(zhì)組成、構(gòu)造和油氣水的分布，所以是認(rèn)識油層的重要手段，因此油田化學(xué)與油田地質(zhì)學(xué)有著密切的聯(lián)系。

2.油田化學(xué)是化學(xué)與鉆井工程、油田開采工程（包括采油工程和油藏工程）、集輸工程等工程學(xué)之間的邊緣學(xué)科。油田化學(xué)所要解決得問題都是這些工程學(xué)提出的問題，因此，油田化學(xué)與這些工程學(xué)是緊密相關(guān)的。

3.由于化學(xué)也是認(rèn)識油層和改造油層的重要手段，因此各門基礎(chǔ)化學(xué)（無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、表面化學(xué)、膠體化學(xué)等）自然成為油田化學(xué)的基礎(chǔ)。

4.油田化學(xué)是通過油田化學(xué)劑改造油田。油田化學(xué)劑通常是溶于各種溶劑（流體）中使用的。油田化學(xué)劑的溶解，其后在界面上的吸附及在各相中的分配均對使用體系的性質(zhì)產(chǎn)生重要的影響。這些影響可用流體力學(xué)和滲流力學(xué)的方法進行研究，因此油田化學(xué)與流體力學(xué)和滲流力學(xué)同樣有著密切的聯(lián)系。3

油田化學(xué)發(fā)展的歷史油田化學(xué)這一新興學(xué)科出現(xiàn)于六十年代。此后，油田化學(xué)劑的開發(fā)和利用日益受到石油行業(yè)的關(guān)切和重視。

世界：70年代中期總銷售額：8億美元；

80年代初期總銷售額：20億美元；

80年代末期總銷售額：30億美元。

我國油田化學(xué)工作起步較晚。到80年代初期，才出現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢。但與石油先進國家相比，油田化學(xué)劑的應(yīng)用水平有還相當(dāng)差距。例如：美國每采出一噸原油大約投入各種油田化學(xué)劑21公斤。而我國為7.76斤。這些油田化學(xué)劑包括鉆井、完井、采油、集輸?shù)茸鳂I(yè)中所用的各種油田化學(xué)劑。1994年全國油田化學(xué)劑總用量為95.46萬噸，總費用15億元，但合格率僅30~60%。初步預(yù)測"九五"期間油田化學(xué)劑用量將大大增加，費用每年將增至30~35億元。

我國于1984年4月由成都科技大學(xué)高分子研究所編輯出版了第一份《油田化學(xué)》專業(yè)雜志，大大促進了油田化學(xué)學(xué)科的學(xué)術(shù)交流。在1979年由華北石油局鉆井工藝研究所與石油天然氣總公司鉆井局合辦了《鉆井液與完井液》。

美國Petroleum Economist雜志1992年第59卷第3期由Frost and Sullivan公司發(fā)表的文章預(yù)測世界油田化學(xué)劑銷售額從1991到1997年將增長16.8%，其中鉆井液占63%左右，完井、修井液占1.5%左右，強化采油劑占8.9%左右，而水泥外加劑占25.4%，總數(shù)與80年代美國“油田化學(xué)”雜志預(yù)計的數(shù)字基本相符，只是增長幅度更大些。3

油田化學(xué)發(fā)展趨勢從近幾年的發(fā)展來看，油田化學(xué)研究呈現(xiàn)出以下幾種趨勢：

（1）隨其它學(xué)科的發(fā)展而發(fā)展，新的體系、化學(xué)劑日益增多。

比如說：泥漿從以前的陰離子體系發(fā)展到現(xiàn)在的陽離子、復(fù)合離子體系，甚至也出現(xiàn)了以混合層金屬氫氧化物為主的正電膠體系。這都是借鑒了其它學(xué)科的成果。

（2）保護油層的化學(xué)劑日益受到重視。

這類化學(xué)劑是一批新型化學(xué)劑，可用在鉆井液、注水等系統(tǒng)中，減少對油層的損害，主要以陽離子聚合物為主。國內(nèi)由勘探院研究成功了聚乙烯醇類的粘土礦物微離穩(wěn)交劑。