油田開發中涉及的危險化學品和危險物品在全球化學品分類系統（GHS）中的分類

文/喬剛王曉林

油氣田開發過程中，在鉆井，固井，壓裂酸化，采油，集輸，水處理，工程建設的過程中，會涉及到諸多的危險化學品及危險物質，這些物質具有易燃，易爆。有毒，腐蝕性等諸多特性，化學品的管理也涉及到石油工程，化學，安全，環保，職業衛生，消防，運輸，倉儲，采購等諸多方面，本文對油田開發過程中涉及到的化學品進行梳理，并根據聯合國全球化學品統一分類和標簽制度辨識出其中的危險化學品，從而為油田開發過程中危險化學品的管理提供依據。

一、油田所用的化學品分類

根據油田化學品在油田上的用途，油田化學品可以分為以下的幾種類別：

鉆井用泥漿化學品、鉆井用固井化學品、壓裂酸化用化學品，采油化學品、集輸化學品和水處理化學品等六大類。

1.鉆井泥漿用化學品

鉆井液是一種分散相粒子多級分散在分散介質中形成的溶膠懸浮體，根據分散介質不同，鉆井液可分為水基泥漿、油基泥漿和氣基泥漿。用于配置泥漿材料的主要化學品有：加重劑，如重晶石，超細碳酸鈣，主要用于提高鉆井泥漿的密度；降濾失劑以控制鉆井泥漿的失水量防止出現井壁坍塌，井徑縮小，鉆井液變稠等問題，進而引起卡鉆等事故，以及防止水敏性泥巖、頁巖膨脹；增粘劑以增加泥漿的攜砂能力；降粘劑通過降低泥漿黏度進而加快鉆井液循環速度并提高鉆井速度；頁巖抑制劑以增加頁巖的穩定性；潤滑劑以降低鉆具的摩阻，PH值調節劑用于調節泥漿的PH值，堵漏劑用于封堵井下漏失防止泥漿的大量漏失；除鈣劑以除去鉆井液中的鈣離子。

2.鉆井固井用化學品

固井化學品是指在固井作業中，為保證施工順利和固井質量，在注入的水泥中所添加的化學劑，常用的固井水泥添加劑有加重劑用于提高固井水泥漿密度保持平衡鉆進安全固井；減輕劑以降低水泥漿體系密度,使固井水泥漿柱的靜壓力下降。防止薄弱地層破裂而引起的井漏；促凝劑用于加速固井水泥漿凝固，縮短固井水泥漿稠化時間；緩凝劑以減緩固井水泥漿凝固，延長固井水泥漿稠化時間；減阻分散劑以降低水泥漿稠度、提高流動性、改善水泥漿流動(變)性；增強劑以增強水泥強度等。

3.采油化學品

將石油從井底提取到地面（包括增產措施）所用的化學劑。按照其使用的目的主要包括防砂劑用于是填充在地層孔隙中防止油水井出砂，清防蠟劑主要用于清除井筒中已經結成的蠟或者防止井筒結蠟。降凝劑用于降低原油凝點，使原油保持流動性；防水堵水劑主要用于油井堵水；調剖劑用于調整注水井注水剖面，降粘劑降低井筒中原油黏度，保證油井的正常生產，解堵劑以解除近井地帶的堵塞

4.集輸化學品

集輸化學品是指在油井生產的原油和伴生氣收集、處理。主要有緩蝕劑以抑止金屬管線及處理設備發生內腐蝕，阻垢劑用來抑止形成無機垢造成地層堵塞和降低管線輸送效率；破乳劑用來破壞乳狀液實現油水分離；減阻劑降低管線摩阻提高管線輸量；清防蠟劑用來抑止或清除管線中結蠟避免管線堵塞；降凝劑降低輸油管道原油傾點便于停輸再啟動等

5.油田水處理化學品

油氣田用水包括采油、注水、地面設施用水和鉆井用水。油田廣泛使用注水的方法開發油田，保持了較長時間的高產穩產，但注水用量非常大。所用水多為產出水，油層伴生水、海水，甚至工業廢水，這些水都要經化學處理后方能使用。常用的油氣田水處理化學品主要有緩蝕劑以抑止金屬管線及處理設備發生內腐蝕；殺菌劑以抑制細菌孳生防止腐蝕和形成生物粘泥；阻垢劑以抑止形成無機垢造成地層堵塞和降低管線輸送效率，降低水中含油；反相破乳劑以除去水中機械雜質和污油凈水劑降低水中含氧抑制金屬腐蝕；除氧劑以除去水中的溶解氧。

6.壓裂酸化用化學品

在油田開發初期或者后期，為了增產的需要，實施壓裂酸化作業，壓裂酸化用的化學品就是在壓裂酸化過程中，了滿足工藝要求，提高酸化壓裂效果所使用的化學品。主要包括稠化劑用于提高水溶液黏度，降低液體濾失，利于懸浮和攜帶支撐劑；交聯劑用于增強壓裂液懸浮和攜帶支撐劑能力；PH調節劑以調節水基壓裂液的PH值，破膠劑用于壓裂結束時破化壓裂液凍膠的穩定性；鐵離子穩定劑用于將鐵離子保持在二價鐵狀態，防止生成氫氧化鐵沉淀等

需要注意的是，在不同的油田，不同的井別類型，不同的地質油藏條件下，所使用的化學品的選用的有千差萬別的，涉及到的化學品也有幾千種之多，其中鉆井過程中使用的油田化學品是占比最大的，根據統計資料，鉆井用（包括鉆井泥漿和固井添加劑）油田化學品的總量約占油田用化學品總量的60%左右

二、油田常用危險物品：

在油田開發過程中涉及到的危險物品主要有

*爆炸性物品，如射孔作業使用的射孔彈，為解除卡鉆事故所采用的爆炸松扣作業使用的炸藥

*壓縮氣體，氣焊作業使用的乙炔，儲能系統使用的壓縮氮氣，消防系統使用的二氧化碳等

*易燃液體，如開采出的原油；油田建設與運營過程中使用的柴油，油漆，稀釋劑等

*放射性物質：如測井用的中子源，探傷作業使用的射線放射源

三、全球化學品統一分類方法

全球化學品統一分類和標簽制度（GHS）作為聯合國指導各國監控化學品危害和保護人類與環境的規范性文件，自2002年正式發布后得到了廣泛的推行和實施。這套制度基于聯合國和北美原有的危險性物質分類和標記制度；根據物理、健康和環境危害對化學物質和混合物進行了分類。主要包括以下類別（表1）：

表1

四、油田常用危險化學品和危險物品在全球化學品統一分類方法下的分類

油田開發過程中涉及到的化學品有幾千種之多，具體到某一個油田開發，在不同的階段，使用的化學品也有所不同，可能也涉及到幾百種之多，本文就常見的一些危險化學品和危險物品在此按照全球化學品統一分類制度進行分類。并注明其常用的用途。需要值得注意的是，每一種物品可能僅僅具有一種危險性特性，也可能具有多種危險性特性。（表2）

表2

結語

油田化學品和危險物品的使用貫穿在油田勘探開發的整個環節中，具有種類多，成分復雜用量大，風險點多的特點，其具有的易燃，易爆，有毒，有害，放射性等特點，極易對現場的使用人員造成傷害，在生產，運輸，儲存，使用的過程中，容易發生安全環保事件，因此，加強油田化學品和危險物品的管理迫在眉睫。C

引用出處

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