惠特尼，E.

[拼音]：youtian huaxuepin

[英文]：oil field chemicals

指在石油、天然氣的鑽探、採輸、水質處理及提高採收率過程中所用的一類助劑，它的品種繁多，大部分屬於水溶性聚合物（如植物膠、聚丙烯醯胺、纖維素及生物聚合物）和表面活性劑（石油磺酸鹽、醇基或烷基酚基乙氧基醚）。油田化學研究的內容主要是這種化學品的製備、效能的評定(包括基礎理論)、篩選配方、施工設計和現場試驗。由於油藏條件不同，原油、水質、岩石的效能各異，所用化學品(配方)的針對性很強。為了研製和合理地使用油田化學品，需要各種學科知識（如有機化學、無機化學、物理化學、化學工程、分析化學、流體力學、油藏工程及計算數學等）。油田化學已逐漸形成為一門新興的邊緣科學，愈來愈受到重視。主要的油田化學品有下列幾種：

鑽井泥漿處理劑

為了保持泥漿各項效能的優良穩定，以適應鑽井工藝的需要，須向各類泥漿（水基、油基、氣體）中加入處理劑（新增劑），尤其是在複雜地層（如坍塌層、鹽膏層）進行深鑽或水平鑽時，需要各種各樣的處理劑。市場上泥漿處理劑的牌號多達2520種，實際上其中所含化學劑大約為100～200種。按產品用途分為16大類，如增粘劑、降失水劑、腐蝕抑制劑、稀釋分散劑、堵漏劑、乳化劑、頁岩控制劑等。在60年代後期，有機絮凝劑（聚丙烯醯胺）和選擇性絮凝劑（醋酸乙烯酯與馬來酸酐共聚物）的應用，發展了不分散泥漿體系，取得了優良的效果。例如:在加拿大西部地區，應用這種絮凝劑使當時的鑽頭進尺提高56％，鑽頭工作時間延長45％，機械進尺增加12％；中國從1974年開始推廣不分散泥漿體系，使鑽速平均提高20％。為了鑽進7km（井底溫度在200°C以上）的深井和地熱井(250°C)，可在水基泥漿中新增樹脂與褐煤的復配物、苯乙烯馬來酸酐共聚物、專門合成的耐高溫耐鹽的聚合物。

鑽井泥漿處理劑的使用，積累了很多經驗，對於低滲透油井可用溴化鈣、溴化鋅、氯化鋅等無機鹽配成相對密度高（可達2.0以上）、無固相的完井液，能使產油量成倍地增加；用發泡劑配成特輕泥漿，能解放低壓油氣層，解除井漏；用咪唑啉緩蝕劑、聚甲醛殺菌劑，可降低腐蝕耗損，延長鑽具壽命；用石墨、油、硬瀝青等潤滑劑能減少泥包卡鑽事故；用乳化泥漿能克服複雜地層中的鑽井難題；用抗汙染聚合物能使鑽具鑽進大段鹽層；用增稠劑（聚丙烯醯胺、羥乙基纖維素、生物聚合物）及稀釋分散劑（褐煤、木質素磺酸鹽、磷酸鹽）可調整流型。減少濾失、穩定頁岩和防止對地層的損害都需要用相應的處理劑。硫化氫是有毒氣體，向泥漿中新增海綿鐵，不僅可以作為硫化氫的指示劑，而且可以定量地除去硫化氫，防止它引起的腐蝕和對人身的毒害。

採油用化學劑

將石油從井底提取到地面（包括增產措施）所用的化學劑。主要有清蠟劑、壓裂液、酸化液和堵水劑等。

（1）清蠟劑將某些原油破乳劑加在井底，能防止石蠟在油管壁和井底附近沉積，從而減少清蠟次數和鍋爐臺數，使油井順利生產。過去曾用含氯、硫的有機溶劑作為清蠟劑，這類溶劑不僅對人身有毒，而且能使煉油催化劑中毒，已不再採用。

（2）壓裂液當油井生產層滲透率低或受到泥漿嚴重汙染時，要進行壓裂、酸化等增產作業，提高油、氣井生產能力和注水井吸水能力。為了壓開地層、延伸裂縫、攜帶支撐劑，根據油藏條件選擇使用水基、油基、酸基壓裂液。壓裂液最早用河水，後改用稠化水，並已發展到用凍膠。凍膠壓裂液是用增稠劑配成稠化水，再加交聯劑進一步增稠而成，它可改善攜砂能力。壓裂液中含有酶和（或）過硫酸銨等破膠劑，利於將支撐劑攜到目的地後，迅速減粘，並返排到地面。美國多用瓜膠（瓜耳樹膠）作為增稠劑，化學改性的瓜膠中水不溶性殘渣很少，溶解速度快。中國的田菁膠與瓜膠有相似的化學成分（半乳甘露聚糖），也作為增稠劑用。用聚丙烯醯胺可配成高粘度低殘渣壓裂液。

（3）酸化液主要為鹽酸和土酸(一般用8％～12％鹽酸加2％～4％氫氟酸的混合酸)。為了深穿透，用泡沫酸、乳化酸，最新的延緩措施是用高強度的凍膠酸。為了增加洗油能力和懸浮淤泥的能力，用膠束酸。為抑制酸的腐蝕，用丙炔醇、咪唑啉、季銨鹽為緩蝕劑。苯甲酸的溶解速度因溫度而異，可封堵高滲透層，能夠昇華，可用作油、氣井酸化轉向劑，使酸液進入目的層位。

（4）堵水劑油井嚴重出水時，會造成水淹，需要堵水。水玻璃、氯化鈣、聚丙烯醯胺凍膠可以封堵出水層位。同層水需要的選擇性堵水劑尚在研究當中。

集輸用化學劑

主要包括原油破乳劑、防蠟降凝劑、減阻劑和降粘劑。原油含水，影響貯運，常採用破乳劑和(或)高壓電脫水。最早用的破乳劑是土耳其紅油。現代有效的破乳劑是烷基酚（或胺）的乙氧基醚類，其作用原理有絮凝－聚結、擊破介面膜、液珠褶皺變形。油溶性高分子如聚α-烯烴、聚酯，能使湍流原油降低流動阻力，增加輸量，稱為原油減阻劑。含蠟原油的凝固點高，不易流動，加入乙烯－醋酸乙烯酯共聚物能改善原油流動性。含瀝青多的稠油，粘度很高，採出和輸送都有困難，用乳化劑配成水包油型乳化液，粘度顯著降低。

水質處理用化學劑

採油廢水若礦化度比較高並含硫化氫、二氧化碳，會腐蝕處理系統的管道和機泵，產生結垢和使細菌結膜。常需用脂肪胺、咪唑啉等緩蝕劑進行處理。用膦酸鹽、聚丙烯酸鹽防垢。防垢的主要機理是增溶、靜電斥力、晶體畸形及分散作用。緩蝕劑主要是通過吸附膜起作用。常用的殺菌劑是丙烯醛或季銨。注水系統用水要絕氧，一般用機械抽空後再加除氧劑。（見水處理劑）