近十多年以来,我国油田化学技术发展迅速,形成了较广阔的油田化学品市场。据不完全统计,1995年国内油田化学品用量为102.9万吨,而到2009年,全行业使用量已达到147万吨。15年间,油田化学品的使用量增加了42%以上,市场规模增长超过180%。其中,钻井用化学品用量最大,占油田化学品总用量的45%-50%;采油用化学品技术含量高,占总消量的30%以上。中国新发现油田储量有限,老油田挖潜任务艰巨,特别是针对我国油田特点,加强油田勘探开发,提高油田采收率,加强环境保护,需要更多的新型、高效、降低污染的油田化学品。

  目前,中石化、中石油和中海油三大公司控制着我国绝大多数的石油和天然气油井,而其油井开采过程中的钻井液的配制及技术服务也一般都由其专门部门负责。我国钻井液技术服务行业集中度较高,前十位钻井液技术服务企业市场集中度约为55%。全国范围内从事钻井液技术服务的重点企业包括长城钻探工程有限公司钻井液公司等等。

  为了保持泥浆各项性能的优良稳定,以适应钻井工艺的需要,须向各类泥浆(水基、油基、气体)中加入处理剂(添加剂),尤其是在复杂地层(如坍塌层、盐膏层)进行深钻或水平钻时,需要各种各样的处理剂。市场上泥浆处理剂的牌号多达2520种,实际上其中所含化学剂大约为100~200种。按产品用途分为16大类,如增粘剂、降失水剂、腐蚀抑制剂、稀释分散剂、堵漏剂、乳化剂、页岩控制剂等。
  钻井泥浆处理剂的使用,积累了很多经验,对于低渗透油井可用溴化钙、溴化锌、氯化锌等无机盐配成相对密度高(可达2.0以上)、无固相的完井液,能使产油量成倍地增加;用发泡剂配成特轻泥浆,能解放低压油气层,解除井漏;用咪唑啉缓蚀剂、聚甲醛杀菌剂,可降低腐蚀耗损,延长钻具寿命;用乳化泥浆能克服复杂地层中的钻井难题;用增稠剂及稀释分散剂(褐煤、木质素磺酸盐、磷酸盐)可调整流型。

  将石油从井底提取到地面(包括增产措施)所用的化学剂。主要有清蜡剂、压裂液、酸化液和堵水剂等。
  ① 清蜡剂 将某些原油破乳剂加在井底,能防止石蜡在油管壁和井底附近沉积,从而减少清蜡次数和锅炉台数,使油井顺利生产。
  ② 压裂液 当油井生产层渗透率低或受到泥浆严重污染时,要进行压裂、酸化等增产作业,提高油、气井生产能力和注水井吸水能力。
  ③ 酸化液 主要为盐酸和土酸(一般用8%~12%盐酸加2%~4%氢氟酸的混合酸)。为了深穿透,用泡沫酸、乳化酸,最新的延缓措施是用高强度的冻胶酸。为了增加洗油能力和悬浮淤泥的能力,用胶束酸。为了增加洗油能力和悬浮淤泥的能力,用胶束酸。
  ④ 堵水剂 油井严重出水时,会造成水淹,需要堵水。水玻璃、氯化钙、聚丙烯酰胺冻胶可以封堵出水层位。

  集输用化学剂主要包括原油破乳剂、防蜡降凝剂、减阻剂和降粘剂。原油含水,影响贮运,常采用破乳剂和(或)高压电脱水。最早用的破乳剂是土耳其红油。现代有效的破乳剂是烷基酚(或胺)的乙氧基醚类,其作用原理有絮凝-聚结、击破界面膜、液珠褶皱变形。
  油溶性高分子如聚α-烯烃、聚酯,能使湍流原油降低流动阻力,增加输量,称为原油减阻剂。含蜡原油的凝固点高,不易流动,加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物能改善原油流动性。含沥青多的稠油,粘度很高,采出和输送都有困难,用乳化剂配成水包油型乳化液,粘度显著降低。
  用膦酸盐、聚丙烯酸盐防垢。防垢的主要机理是增溶、静电斥力、晶体畸形及分散作用。缓蚀剂主要是通过吸附膜起作用。常用的杀菌剂是丙烯醛或季铵。

  提高采收率用化学剂主要指化学驱油所用的化学剂。
  化学驱油分为:
  ①聚合物水驱。把少量增稠剂(如部分水解聚丙烯酰胺或生物聚合物)溶于水中,增加水的粘度,改善水在注入时的指进,提高原油采收率。
  ②表面活性剂段塞驱(图2),表面活性剂段塞是由石油磺酸盐或合成磺酸盐与助活剂醇配成的微乳液,它具有超低界面张力(<10-8 N/cm,能够将毛细管中的原油驱替出来,提高原油采收率。最大的困难是要克服表面活性剂在油藏中流动时的损失(吸附、捕集、沉淀)。
  ③碱水驱,将烧碱水注入油藏,与原油中的活性组分反应,形成乳化液,以提高原油采收率。

  目前我国的油田化学品的水平与世界相比,还是比较低的,油田化学品的消耗量只有美国的九分之一,每吨原油消耗的化学品也只有美国的三分之一左右,在原油的开采中,油田化学品使用量越大,开采的成本就比较低,也就表示石油开采的水平比较高。我国的钻井液处理剂与外国的差距比较小,主要是因为钻井处理剂的各种类型都已经是一个完整的系列,我国的油田化学剂和材料与外国有差距的主要就在使用程度和范围上,质量和技术与一些发达国家都是比较相近的。
  我国油田化学品的发展虽然在过去的十年取得了很大的进步,但是与石油产品发展的需求相比,还有很多的不足,主要表现在质量水平不高、制作的成本太高、种类也不是很齐全,没有系统化和配套的产品,高要求的产品页很少。

  油田化学品还在不断的研究发展中,但是研究的时间太长,检测和评价手段都相对比较低要求,不能够满足高水平的要求。
  我国油田化学品还存在一些问题,在生产研究和应用方面都会有一些,自己研究的产品比较少,环保型的产品也不足,很多有很多的油田化学品工厂,但是都规模比较小,企业都缺乏一些技术。应该系统化的进行研究,保证产品的质量,打造属于我们自己的品牌,形成大规模,满足原油开采的需求。
  油田化学品工业已经成为一种精细化工业,在石油和化工都占有非常重要的地位,每年的销量都是惊人的,未来需要我们更加深入的去探索,将油田化工品发展的更好。