特殊油氣井化學工作液（簡體書）

《特殊油氣井化學工作液》介紹了特殊油氣井化學工作液，包括特殊油氣井固井水泥漿、壓裂液、酸化液及三次采油中的調剖、驅油體系。書中對化學助劑、入井材料、研究方法、入井施工工藝技術等都作了詳盡描述。內容豐富、實驗可靠、資料詳實。部分觀念對傳統專業經驗有一定的補充和修正，可供石油行業廣大油氣田化學研究和施工人員、大專院校師生及油氣田化學助劑生產廠家、公司及其技術人員參考。

油田化學是近幾十年發展起來的一個交差學科，針對油氣田開發、生產過程中的化學問題，涉及石油鉆井、固井、完井、油氣增產的酸化、壓裂、提高采收率等各方面，是化學和石油工程結合的特殊學科。石油開發中的泥漿工程師、固井工程師、采油工程師、井下作業工程師都要具備油田化學知識。油田化學已經是油氣田開發、生產中必需的知識，也是保證油氣正常生產的技術。
隨著石油化工的發展，一些高性能，專用性的高分子材料、表面活性劑和無機材料相繼問世，高分子工業、表面活性劑工業和無機材料有了突飛猛進的發展。由于這些材料具有多種應用功能，在原油勘探開發（鉆井、固井）、油井增產、提高采收率、稠油開采輸送、石油工程材料保護、油田環境治理中都是必不可少的化學品。 目前油田化學方面的叢書很少，為此我們編寫了《油田化學叢書》。
本套叢書在高分子、表面活性劑、石油地質及開發知識的基礎上，介紹了高分子材料、表面活性劑和無機材料在石油工程各環節中應用研究的最新進展，由西南石油大學油田化學教研室組織編寫。作者根據多年來在高分子材料、表面活性劑和無機材料及其在油氣田開發中的應用領域不斷的探討，將相關的研究工作和心得融合在書中。本叢書包括《油田用聚電解質的合成及應用》、《油田化學品的制備及現場應用》、《表面活性劑及其在石油工程中的應用》和《特殊油氣井化學工作液》四冊。分別介紹了鉆井、固井、完井、酸化、壓裂、提高采收率等方面用離子型聚合物的合成、應用、特性、作用機理；油田化學品的主要制備方法，油氣田鉆井、固井、酸化、壓裂、堵水調剖、化學驅油、防垢除垢、腐蝕與保護、集輸和水處理方面化學品的制備及現場應用方法；表面活性劑在石油工程各環節中應用研究的最新進展；改善工作液材料、處理劑及工作液配方在固井、酸化、壓裂、三次采油等方面的應用。
本套叢書可作為油氣田應用化學、石油工程、油氣田材料工程學等學科的本科高年級學生、研究生課外閱讀書籍，也可作為相關油田化學工程技術人員和油田化學助劑生產單位技術人員參考用書。
西南石油大學油田化學教研室
2012年2月


特殊油氣井的地層構造、油氣儲層條件及油氣物性較常見油氣井有一定的差異，因此鉆采工藝、鉆采設備對入井化學工作液的施工性能在某些方面有特定要求。這類工作液體系稱為“非常規工作液體系”，是國內外原油開采研究和應用的熱點。
特殊油氣井化學工作液體系是適用于高溫低溫、高壓低壓、高滲低滲、高含鹽或鹽膏層、泥頁巖、泥質灰巖、溶洞或裂縫發育儲層、稠油等不勝枚舉的井況施工工作液體系。隨著近十年來對油氣開采的安全、環境保護、儲層保護工作的開展，特殊油氣井化學工作液體系更凸顯其重要性。目前我國石油工業在該領域的應用以經驗為主，理論研究、材料研究和可供應用的化學劑研究尚不充分。本書作者在部分總結同行工作的基礎上，根據長期對改善工作液材料、處理劑及工作液配方等應用，在固井、酸化、壓裂、三次采油等方向進行了一系列的探討。由于地層構造、油層及流體物理化學性質和鉆采工藝技術的復雜性，本書的不足之處在所難免，敬請讀者熱心指正。
本書是油田化學叢書之一，第1章由陳大鈞教授編著，第2、3章由陳馥教授編著，第4章由韓利娟副教授、葉仲斌教授編著。本書經西南石油大學羅平亞院士、化學化工學院葉仲斌院長、四川大學余孝其教授仔細審閱和修改。研究生李競、焦利賓、余志勇、侯凡、熊俊杰等參與了收集整理資料工作，在此一并感謝。
本書可作為油氣田應用化學、石油工程、油氣田材料工程學等學科的大專院校師生課外閱讀書籍，也可供相關油田化學研究人員，工程技術人員和油田化學助劑生產單位技術人員參考。
編者
2012年2月

第 1 章 特殊油氣井固井水泥漿體系

1 1 低密度水泥漿體系3
1 1 1 引言3
1 1 2 漂珠低密度水泥4
1 1 3 粒徑及顆粒級配10
1 2 抗高溫蒸汽作業水泥體系16
1 2 1 意義16
1 2 2 外滲材料研究18
1 2 3 外加劑研究22
1 2 4 水泥體系及評價24
1 3 含鹽水泥漿體系26
1 3 1 含鹽水泥漿26
1 3 2 鹽水聚合物體系對鹽膏層的沖刷實驗29
1 4 防氣竄水泥漿體系34
1 4 1 氣竄及防氣竄原理和工藝措施34
1 4 2 防氣竄水泥漿體系36
1 5 抗腐蝕水泥漿體系46
1 5 1 CO2和H2S的腐蝕機理47
1 5 2 提高水泥石保護能力的方法49
1 5 3 外加劑的選擇51
1 5 4 抗腐蝕性能531 6 纖維水泥體系56
1 6 1 纖維水泥的作用56
1 6 2 纖維水泥增塑原理57
1 6 3 纖維材料59
1 6 4 增塑劑的研制64
1 6 5 纖維水泥現場應用66
參考文獻68
第 2 章 特殊油藏酸化液體系

2 1 概述73
2 2 膠凝酸前置液酸壓技術74
2 2 1 膠凝酸液體系74
2 2 2 膠凝酸前置液酸壓原理77
2 2 3 膠凝酸體系性能78
2 2 4 現場應用80
2 3微乳化酸酸化技術81
2 3 1 微乳酸液體系81
2 3 2 微乳酸深部酸化機理82
2 3 3 微乳酸性能83
2 3 4 現場應用87
2 4泡沫酸酸化技術88
2 4 1 泡沫酸液體系89
2 4 2 泡沫酸酸化原理91
2 4 3 泡沫酸性能91
2 4 4 現場應用92
2 5清潔自轉向酸化技術94
2 5 1 清潔自轉向酸液體系94
2 5 2 自轉向原理96
2 5 3 清潔自轉向酸液體系96
2 5 4 現場應用97
2 6多氫酸酸化技術99
2 6 1 多氫酸液體系99
2 6 2 多氫酸酸化原理100
2 6 3 多氫酸體系102
2 6 4 現場應用103
參考文獻105
第 3 章 特殊油氣藏壓裂液體系

3 1 常規壓裂液109
3 1 1 天然植物膠壓裂液110
3 1 2 纖維素衍生物壓裂液112
3 1 3 合成聚合物壓裂液115
3 2 超分子聚合物壓裂液119
3 2 1 疏水締合水溶性聚合物締合機理120
3 2 2 疏水締合聚合物的一般合成方法121
3 2 3 疏水締合水溶性聚合物壓裂液優點123
3 2 4 適用地層124
3 3 酸性壓裂液124
3 3 1 酸性壓裂液優點125
3 3 2 適用地層126
3 3 3 現場施工126
3 4 低分子聚合物壓裂液128
3 4 1 低分子聚合物壓裂液特點128
3 4 2 適用地層128
3 4 3 室內研究和現場施工129
3 5 泡沫壓裂液131
3 5 1 泡沫壓裂液的組成131
3 5 2 二氧化碳泡沫壓裂的增產作用機理133
3 5 3 適用地層135
3 5 4 現場應用136
3 6 清潔壓裂液136
3 6 1 清潔壓裂液形成機理137
3 6 2 清潔壓裂液的特點137
3 6 3 清潔壓裂液的流變性能和應用性能139
3 6 4 適用地層142
3 6 5 清潔壓裂液的現場施工工藝及應用情況142
3 7 CO2混相VES泡沫壓裂液143
3 7 1 CO2混相VES泡沫壓裂液形成機理143
3 7 2 CO2混相VES泡沫壓裂液室內研究144
3 7 3 適用地層1463 8 油基壓裂液146
3 8 1 稠化油壓裂液146
3 8 2 油基凍膠壓裂液147
3 8 3 油基壓裂液基本特點148
3 8 4 適用地層149
3 8 5 油基壓裂液的配制施工工藝149
3 9 清水壓裂149
3 9 1 清水壓裂特點150
3 9 2 清水壓裂的增產機理150
3 9 3 清水壓裂與凍膠壓裂的不同點151
3 9 4 清水壓裂的優點151
3 9 5 清水壓裂的缺點151
3 9 6 清水壓裂適應性152
3 9 7 清水壓裂基本工藝設計152
3 9 8 清水壓裂技術現場應用153
3 9 9 混合清水壓裂153參考文獻154
第 4 章 提高采收率用化學劑

4 1 聚合物驅油用化學劑159
4 1 1 原油采收率及影響因素160
4 1 2 聚合物驅油原理162
4 1 3 用于提高采收率的聚合物163
4 1 4 高溫高鹽油藏化學驅用聚合物166
4 1 5 聚合物驅提高采收率技術在渤海綏中36-1油田的應用181
4 2 表面活性劑驅油用化學劑183
4 2 1 表面活性劑驅油原理183
4 2 2 驅油用表面活性劑186參考文獻198
附錄11#微乳酸粒徑分布圖199
附錄22#微乳酸粒徑分布圖200
附錄33#微乳酸粒徑分布圖201