浅谈油田化学剂标准存在的问题及对策

张华，程秋华，张梅，耿鹏

中国石化中原油田分公司技术监测中心(河南濮阳457001)

浅谈油田化学剂标准存在的问题及对策

张华，程秋华，张梅，耿鹏

中国石化中原油田分公司技术监测中心(河南濮阳457001)

油田化学剂的应用贯穿在钻井、提高采收率、油气开采、油气集输和油田水处理等各个方面。产品质量的优劣直接影响着油气生产，标准是控制产品质量的关键。针对目前油田化学剂标准存在的问题进行了分析总结，探讨了通过规范标准起草过程中技术内容选择、框架结构的确定、试验方法的验证等工作解决现标准存在的问题。

油田化学剂;标准;编写方法

Q/SH 0242-2009《油田化学剂分类及命名规范》将油田化学剂分为通用化学剂、钻井用化学剂、压裂酸化用化学剂、采油用化学剂、油气集输用化学剂、油田水处理用化学剂6大类。油田化学剂在油田生产中有着广泛的应用，仅中国石化每年的用量就达数百万吨。其产品质量的好坏，对油气勘探开发产生具有重大的影响。油田化学剂标准是评价和判断产品质量是否合格的重要技术依据，所以标准编写质量及水平的高低对控制油田化学剂产品的质量起着至关重要的作用。因此，可通过提高油田化学剂标准编写的质量水平，达到控制产品质量的目的。

1 油田化学剂标准存在的问题

目前各油田在用的油田化学剂标准既有国家标准、行业标准、石油企业标准(包括一级企业标准、二级企业标准)，也有大量的生产企业(供应商)标准。

通过分析发现，目前存在的化学剂产品质量问题，与在用标准的结构、内容不完整、不规范有密切关系，部分行业、企业标准存在以下问题:

1)标准的适用性差。标准在制定过程中调研不够，试验验证不足，造成技术内容不能满足现场需求。例如，Q/SH 0048-2007《钻井液用聚丙烯酰胺钾盐技术要求》［1］在编制过程中缺少足够的试验基础与试验比对，现场应用效果不理想。一是纯度指标检测方法不科学，采用(75%的乙醇+1.5%的盐酸)反复洗涤产品，由于盐酸与钾离子的交换作用，导致检测结果不准确;二是缺少灼烧残渣含量技术指标，无法控制产品中添加的无机盐和不溶辅料。

2)同一类化学剂标准的结构、技术项目及指标设置差异很大，致使标准的技术水平无法保证，从而不能有效地保证钻井用化学剂产品的质量。例如，SY/T 5280-2000《油破乳剂通用技术条件》［2］中闪点指标要求大于20℃，但SY/T 5581-1993《TA1031原油破乳剂》［3］中闪点指标要求大于7℃。

3)标准名称不规范，在标准命名时不遵守国家标准的规定，标准名称不能体现产品的化学组成和功能。例如，Q/SLZ 016-2010《钻井液用高温抗盐降滤失剂RSTF》［4］，标准名称及文本正文中都没有对该化学剂的主要成分进行说明，不能明确是聚合物类降滤失剂还是仅仅依靠封堵降低滤失量的产品，致使在现场使用时无法迅速对该产品的适用性做出判断。

4)缺少表征产品本质特征的项目或质量控制所需的核心功能指标。例如，SY/T 5660-1995《钻井液用包被剂PAC141、降滤失剂PAC142、降滤失剂PAC143》中无有效物技术指标。

5)缺少试验方法或试验方法不够科学，试验方法水平较低。例如，Q/DSY 005-2010《固体润滑剂GR》、Q/ZDF 01-2010《钻井液用固体润滑剂RT-1》缺少“表观黏度升高值”和“滤失量”的测试方法。Q/SLZ 022-2010《钻井液用石墨SMF》、Q/ZDF 01-2010《钻井液用固体润滑剂RT-1》缺少荧光性能测试［5-7］。

6)缺少产品使用说明和安全技术说明，尤其缺少有关健康、安全和环保方面的技术要求。

2 存在问题的解决方法

油田化学剂标准中存在的上述问题，即“标准”的不标准问题，对产品质量影响很大。制定规范的标准文本，是解决以上问题的有效途径。

2.1 遵循技术内容的选择原则，解决标准适用性差的问题

标准中的规范性技术要素是一个核心要素，其他要素的确定都与其有着密不可分的关系，因此油田化学剂标准技术内容的选择成为编写标准的关键，应遵循以下原则。

2.1.1 目的性原则

制定标准的目的是技术内容选择的决定因素之一。例如，制定钻井用化学剂中国石化一级企业标准的目的是提高产品质量、保证产品的使用性能、保障健康、保证安全、保护环境及降级采购成本等，在标准指标项目的确定中不能缺少使用性能指标。

2.1.2 适用性原则

技术内容的选择，应根据制定标准的目的，体现产品使用功能并反映现场实际应用需求和效果，考虑现有的仪器和设备。例如，“滤失量”是反应钻井液用降滤失剂使用效果的最重要技术指标，如果钻井液用降滤失剂标准中未对该指标做出要求，则该标准无实际意义。“流变性”是产品在钻井液中使用时，对钻井液黏度或切力带来影响的技术指标。包括表观黏度、塑性黏度、φ100转黏度、动切力、静切力等，是评价降滤失剂使用效果的一项主要辅助性技术指标。“磺化度”是反映钻井液用降滤失剂磺甲基酚醛树脂等磺化类产品的基本特性指标。

2.1.3 性能特性原则

要求宜由性能特性来表达，而不用生产和描述特性来表达。例如，采油助剂中油基清蜡剂、原油降黏剂是造成原油中有机氯含量增高的主要原因，为保证原油中有机氯含量低于1.0mg/L，必须控制油基清蜡剂、原油降黏剂中有机氯成分。在制修订油基清蜡剂、原油降黏剂标准时，根据性能特性原则规定“有机氯含量不大于0.1%”，优于用“生产过程中不能使用含有机氯原料”的描述性表达。

2.1.4 可证实性原则

可证实性原则又称为可检验性原则。不应列入没有证实方法的要求;不宜列入不能在较短时间内证实的要求;不应列入不能量化的要求，标准中的要求应定量并使用明确的数值表示。例如，油田化学剂“生物毒性”指标，由于现试验方法无法在短时间内通过测试取得结果，因此无法纳入标准。

2.1.5 避免重复原则

功能相同的同类产品，宜制定该类产品的通用技术要求，例如，制定《钻井用降黏剂通用技术要求》。

2.2 规范标准结构，解决标准结构不合理、内容不完整的问题

同一类化学剂标准的结构、技术项目及指标设置差异很大，致使标准的技术水平无法保证，因此不能有效地保证油田化学剂产品的质量。标准结构的完整性和合理性是保证标准质量的首要条件，属于危险化学品的油田化学剂部分，应增加“警告”要素。为符合现场对健康、安全与环保的需要并与国际先进标准接轨，结构中应增加“随行文件”、“健康、安全和环境要求(HSE)”要素。油田化学剂标准结构包括以下内容:

1)封面(必备)。

2)目次。

3)前言(必备)。

4)引言。

5)标准名称(必备)。

6)警告。

7)标准正文的内容:①范围(必备);②规范性引用文件;③术语和定义;④符号、代号和缩略语;⑤分类、标记和编码;⑥技术要求(必备);⑦取样(必备);⑧试验方法(必备);⑨检验规则(必备);⑩标志、标签和随行文件(必备);⑪包装、运输和贮存(必备);⑫健康、安全和环境要求(HSE)(必备)。

8)规范性附录。

9)资料性附录。

10)参考文献。

11)索引。

2.3 规范标准命名，解决名称不能体现化学组成和功能的问题

油田化学剂标准命名要求准确简练并应明确具体的化学物质，体现出本质特征。建议依据GB/T1.1采用3段式:第1段为应用领域加化学剂功能组成，应与Q/SH 0242-2009一致;第2段为主要原材料名称或主要有效成分的化学名称。化学名称应符合GB/T 23955的规定。如果是多种原料的混合物，应取其中含量最大的，或对功能起主导作用的一种材料作为主要原料名称。第3段为“技术要求”。例如《钻井用降滤失剂磺甲基酚醛树脂技术要求》、《油井水泥用增强剂硫酸盐技术要求》。

2.4 明确技术指标项目设置要求，解决标准缺少关键指标的问题

部分标准缺少表征产品本质特征的项目或质量控制所需的核心功能指标。比如，钻井液用正电胶(MMH系列)作为一种抑制防塌剂，标准中缺少表征其产品本质特征的项目——抑制性能指标，致使标准的技术水平难以保证;再如，现有阳离子处理剂、两性离子处理剂相关标准，大多没有设定阳离子度等关键技术指标，不能通过标准的技术要求有效控制相关产品质量;生产厂家有机会通过添加“辅料”降低生产成本、甚至以次充好，导致出现按照标准检验合格的产品，现场应用效果却不理想，甚至产生负面作用的现象。

油田化学剂应综合考虑使用要求、基本特性和安全环保等因素，规定产品的使用性能、理化性能、环境适应性等方面的指标项目，如需要还应规定有害成分的限制要求。例如，“表观黏度升高值”是防止润滑剂在钻井液中影响流变性确定的使用性能指标。“润滑系数降低率、粘附系数降低率”是润滑剂的主要使用性能评价指标。“荧光级别”是为不影响录井确定的评价指标。“表观黏度升高值、润滑系数降低率、粘附系数降低率、荧光级别”是钻井用润滑剂必备指标项目。“水不溶物”是反应石墨类固体润滑剂基本特性的评价项目。“酸值”是以植物油为原料生产的润滑剂的核心理化性能评价项目。技术指标的项目可视情况选择下列内容:

1)环境条件。

2)使用性能。包括3方面指标:①直接反映钻井用化学剂的使用性能的指标;②间接反映钻井用化学剂使用性能的代用指标;③可靠性指标。

3)理化性能。

4)稳定性要求。

5)安全、卫生和环境保护方面的要求。

6)外观和感官要求。

2.5 科学选择编制试验方法，解决试验方法水平低的问题

1)应尽量选用本行业的通用方法，在已有同类钻井用化学剂试验方法标准时，应尽量直接引用。

示例1:

4.2 降解残余物

按Q/SHCG 35的规定测定。

2)编制试验方法的结构和编写要求应符合GB/ T 1.1和GB/T 20001.4的规定，试验方法的可靠性和适用性应通过实验验证，并由2家及以上具备相关资质的实验室验证认可。

3)对每项技术要求均应规定相应的试验、测定或检查方法，并与技术要求要素编排的顺序一致。

4)一项技术要求一般只规定1种可再现的试验方法。如果存在多种适用的试验方法，应按评定需要满足的准确度和试验方法的适用性进行优选。例如，石墨类固体润滑剂“水不溶物”指标的测定根据SY/T 5559《钻井液用处理剂通用试验方法》中规定有离心法和过滤法，分别对纯石墨粉进行测试，发现使用离心法需反复数次、离心不彻底，而过滤法操作简单、效率高;使用过滤法测得结果更能够反映出石墨不溶于水的特性，因此选用过滤法更准确。如因某种原因规定2种及以上试验方法时，应规定1种仲裁方法。

5)试验方法的具体内容和编排顺序如下:①方法原理概要;②试剂或材料的要求;③试验仪器、设备及对其要求;④试验装置;⑤试样及其制备;⑥试验条件;⑦试验程序;⑧试验结果的计算与评定;⑨精密度或允许差;⑩其他。

2.6 增加健康、安全和环境要求(HSE)，与国际标准接轨

大多数标准都缺少产品使用说明和安全技术说明，未标明该产品的使用范围、推荐用量、使用效果(现场应用的有关试验数据)及使用条件、使用方法、使用注意事项、过期产品的处置方法等。用户不能在第一时间掌握产品的全部特性、在使用中还需要进行配伍验证;而且存在的潜在危害和风险没有说明，这些都有可能对后期生产作业造成重大影响。所以应在标准中增加产品使用说明和安全技术说明的内容，如果油田化学剂在运输、贮存、使用过程中存在影响健康、安全、环境的因素，则应根据具体情况编制健康、安全和环境要求(HSE)条款，基本内容包括:①化学剂的危险特性，毒害性说明;②对有害成分的限制要求;③使用过程中产生的废弃物排放对环境的影响的要求;④预防措施等。

3 结论

通过规范标准的编写工作，解决了油田化学剂产品标准存在的问题，有效地提高了标准的可操作性，从而达到了控制油田化学剂产品质量的目的。

［1］Q/SH 0048-2007钻井液用聚丙烯酰胺钾盐技术要求［S］.

［2］SY/T 5280-2000油破乳剂通用技术条件［S］.

［3］SY/T 5581-1993 TA1031原油破乳剂［S］.

［4］Q/SLZ016-2010钻井液用高温抗盐降滤失剂RSTF［S］.

［5］Q/DSY005-2010固体润滑剂GR［S.］

［6］Q/ZDF01-2010钻井液用固体润滑剂RT-1［S］.

［7］Q/SLZ022-2010钻井液用石墨SMF［S］.

Oilfield chemicals are used in drilling，enhancing oil recovery，oil and gas exploration，oil and gas gathering，oilfield water treatment，and so on.The quality of the chemicals has a direct impact on the production of oil and gas，and the standard for the chemicals is the key to control the quality of the products.The problems existing in the standard for oilfield chemical agents are analyzed and summarized，and it is proposed to solve the problems by the selection of technical content，the determination of frame structure，the verification of test method in the drafting process of the standard.

oilfield chemicals;standard;writing method

萍

2015-06-26

张华(1972-)，女，工程师，现主要从事标准化研究工作。