油田化學作用機理研究對油田化學專用技術創新的貢獻

張西子（中國石油天然氣股份有限公司遼河油田分公司，遼寧 盤錦 124010）

所謂油田化學藥劑就是在油田勘探、開發以及生產和運輸的過程中使用的一些化學處理技術，這種化學專用技術關系著油氣鉆井質量、油氣井采收率以及油氣生產綜合開發成本、油氣生產單位經濟效益等方面，而對于油田化學專用技術的革新和創新都關系著油氣勘探的發展和進步。因此，油田化學機理研究的創新和進步，是推動油田化學藥劑進一步發展的前提條件，下文就油田化學作用機理與化學新技術的發展展開分析，探討了油田化學作用機理的研究對于化學專用技術創新的貢獻。

1 油田作用機理的發現及其新技術的發展

眾所周知，在油田開采中，油田虎穴技術對于天然氣工業發展有著重要的作用，尤其是在特殊的石油天然氣勘探和開采進入后期的區塊采集時，更需要油田化學技術的應用，以保證油氣的開采質量，這也使得油田化學應用技術成為了油氣開采的第一生產力。首先，油田化學技術在性能上有極大的優勢，但其取決于化學藥劑的創新功能突破和發展，油田化學作用機理的發現與化學新技術的運用則決定著油田化學藥劑對于油氣的勘探與開發作用能力。

事實上，我們可以說油田化學作用機理的突破與發展應用決定著油田虎穴藥劑的性能及其功能的創新。不僅如此，油田化學作用機理的功能更是油田化學藥劑與虎穴工作液體系的技術基礎，具有一定的共性。總的來說，油田化學作用機理對于油田化學技術的創新有著很強的推動力，其應用和研究對于世界油氣工業和油田勘探、開采研究工作都有著重大的影響。

2 化學作用機理發現與油田化學工作液體系的技術創新

2.1 油田化學作用機理發現和濾失控制變粘酸酸液體系配方技術

事實上，我們都知道，油田開采和油氣處理中都有一定的酸化施工，而酸化施工要受到酸液的濾失性能、酸巖反應速度兩個因素的影響。而在實際的酸化施工中，為避免酸液有過多的濾失量，進一步提高酸化流體的酸化效率，這也是全球專家們關注的重要技術難關。從油田化學自作用機理的層面上來講，隨著新開發出的濾失控制變粘酸酸液體系配方技術的發展，其應用保持了原有的膠凝酸酸液體系較強的降摩阻、降濾失、緩速等優勢，更進一步強化了濾失控制性能，突破與轉化了酸液濾失的性能。可以說，濾失控制變粘酸工作液體系配方技術是油田化學專用技術創新的一種典范，其原理就是在原有的膠凝酸技術基礎上，加強了對酸液來表示性能的控制，以此來實現新功能型的膠凝酸酸液體系。

長期以來，傳統的化學專用技術嚴重的影響了酸化壓裂的效果以及酸液濾失等問題，該體系的提出使得酸化壓裂工藝得到了重大的技術突破，成為了油田化學技術的又一重要技術。將其應用在油田技術處理中，不但大服務的提升了酸化壓裂的效果，更實現了深度酸化油氣儲層作用距離的目標，此外，體系對于油氣儲層的滲透率也有一定的提高。

2.2 油田化學作用機理發現和乳化酸酸液體系配方技術

在酸化壓裂的操作匯總，乳化酸是一種有效的酸化流體體系，非常適用于對低滲透的碳酸鹽巖油氣進行深度酸化改造和增產作用。這種乳化酸的酸化流體體系配方技術克英語基質酸化上，且這種體系配方技術具有W/O型自動破乳乳化酸酸液體系的功能，相較于傳統的乳化酸酸液體系技術來說，其具有除緩速、濾失量低等優勢。不僅如此，該體系還具有易乳化穩定和自動破乳等功能，能夠解決現場配置難、返排難等技術問題，這樣的特點也使得該體系成為油田化學作用機理中的又一創新技術。

究其原理，主要是通過以酸液中擁有穩定乳化功能、又能隨pH值變化進行自動破乳的功能作用基礎上，以針對不同地質條件的油氣地層開發出不同組合配方的乳化劑以及一系列的W/O型自動破乳乳化酸酸液體系。這種新型的W/O主動破乳乳化酸酸液體系會隨著乳化酸侵入地層，逐漸耗盡其酸化能力，而此時酸液的pH如果持續升高，就能實現自動破乳，且不會產生二次乳化，這不僅有效降低了粘度、利于殘酸返排出，更實現了對地層的深度酸化和返排。

2.3 油田化學作用機理發現和無聚合物自轉向酸體系配方技術

我們常常在油田勘探和開采的過程中遇到非均質性儲層或者一些受完井方法限制的儲層，而長期以來我們都采用化學轉向技術以提高持油氣儲層的酸化效果以實現更好的勘探和開采。而傳統的化學轉化技術主要是利用聚合物基酸液體系配套技術來實現，這種無聚合物自轉向酸液體系屬于新興的技術，適合用在鹽酸鹽油氣強化增產處理的費聚合物基酸液體系中。其次，該體系主要由一種功能表面活性劑構成，相較于以往的酸液體系不同的是，該系統的費聚合物酸液體系能夠長時間持續粘度控制而不會造成對地層的持續損傷，及確保了酸液的均勻流入，也有持續的酸化效果。

就很多無聚合物自轉向酸液體系（VDA）的實驗研究來看，VDA具有較強的自轉向以及強化增產功能。在實際的應用過程中，首先將VDA酸液體系注入井下，經過高滲透率地帶層，緊接著在碳酸鹽儲層的巖石上擴散，溶蝕出蠕蟲狀的空洞。VDA體系將具有保持凝膠穩定的優勢，從而實現對酸液自轉向能力的提升和對整個作業底層帶的覆蓋。

2.4 油田化學作用機理發現和采油用疏水締合物配方技術

油田化學研究人員都知道，聚合物驅可以提高原油的采收率，提升可達到5%10%OOIP，而這種聚合物驅的過程可以將有效粘度發揮出最佳的效果，對于提高原油的采收率有很重要的意義。EOR聚合物驅采油中，要實現在不增加聚合物用量和加大開采成本的情況下，要有效地發揮出聚合物溶液的功能，實現提高采收率的目標。一直以來，通過深入的疏水締合聚合物滲流作用機理研究，我們發現，其特殊的分子結構決定了疏水締合聚合物具有的增大溶液功能、提高采收率的作用，是近年來EOR采油中的一種新型驅油劑功能高分子水溶性聚合物。而一些研究表明，在相同的條件下，疏水締合兩性離子聚合物的NAPs水溶液比部分水解聚丙烯酰胺HPAM要高出22.3%-38.7%，這也使得疏水締合兩性離子聚合物成為了油氣開發應用的熱門技術。

3 結語

終上所述，隨著油田技術的發展，作為油田化學專用技術創新的基礎，油田化學作用機理的研究顯得十分重要。對于油田化學作用機理的研究是對油田化學專用技術創新的一種貢獻，其應用研究為油田化學學科以及化學高新技術提供了發展潛力，而每一次的突破創新，也更深層次的展現出了油田化學科技是油田生產的第一生產力角色，全面促進了油田的發展。

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