油田开发中涉及的危险化学品和危险物品在全球化学品分类系统（GHS）中的分类

文/乔刚王晓林

油气田开发过程中，在钻井，固井，压裂酸化，采油，集输，水处理，工程建设的过程中，会涉及到诸多的危险化学品及危险物质，这些物质具有易燃，易爆。有毒，腐蚀性等诸多特性，化学品的管理也涉及到石油工程，化学，安全，环保，职业卫生，消防，运输，仓储，采购等诸多方面，本文对油田开发过程中涉及到的化学品进行梳理，并根据联合国全球化学品统一分类和标签制度辨识出其中的危险化学品，从而为油田开发过程中危险化学品的管理提供依据。

一、油田所用的化学品分类

根据油田化学品在油田上的用途，油田化学品可以分为以下的几种类别：

钻井用泥浆化学品、钻井用固井化学品、压裂酸化用化学品，采油化学品、集输化学品和水处理化学品等六大类。

1.钻井泥浆用化学品

钻井液是一种分散相粒子多级分散在分散介质中形成的溶胶悬浮体，根据分散介质不同，钻井液可分为水基泥浆、油基泥浆和气基泥浆。用于配置泥浆材料的主要化学品有：加重剂，如重晶石，超细碳酸钙，主要用于提高钻井泥浆的密度；降滤失剂以控制钻井泥浆的失水量防止出现井壁坍塌，井径缩小，钻井液变稠等问题，进而引起卡钻等事故，以及防止水敏性泥岩、页岩膨胀；增粘剂以增加泥浆的携砂能力；降粘剂通过降低泥浆黏度进而加快钻井液循环速度并提高钻井速度；页岩抑制剂以增加页岩的稳定性；润滑剂以降低钻具的摩阻，PH值调节剂用于调节泥浆的PH值，堵漏剂用于封堵井下漏失防止泥浆的大量漏失；除钙剂以除去钻井液中的钙离子。

2.钻井固井用化学品

固井化学品是指在固井作业中，为保证施工顺利和固井质量，在注入的水泥中所添加的化学剂，常用的固井水泥添加剂有加重剂用于提高固井水泥浆密度保持平衡钻进安全固井；减轻剂以降低水泥浆体系密度,使固井水泥浆柱的静压力下降。防止薄弱地层破裂而引起的井漏；促凝剂用于加速固井水泥浆凝固，缩短固井水泥浆稠化时间；缓凝剂以减缓固井水泥浆凝固，延长固井水泥浆稠化时间；减阻分散剂以降低水泥浆稠度、提高流动性、改善水泥浆流动(变)性；增强剂以增强水泥强度等。

3.采油化学品

将石油从井底提取到地面（包括增产措施）所用的化学剂。按照其使用的目的主要包括防砂剂用于是填充在地层孔隙中防止油水井出砂，清防蜡剂主要用于清除井筒中已经结成的蜡或者防止井筒结蜡。降凝剂用于降低原油凝点，使原油保持流动性；防水堵水剂主要用于油井堵水；调剖剂用于调整注水井注水剖面，降粘剂降低井筒中原油黏度，保证油井的正常生产，解堵剂以解除近井地带的堵塞

4.集输化学品

集输化学品是指在油井生产的原油和伴生气收集、处理。主要有缓蚀剂以抑止金属管线及处理设备发生内腐蚀，阻垢剂用来抑止形成无机垢造成地层堵塞和降低管线输送效率；破乳剂用来破坏乳状液实现油水分离；减阻剂降低管线摩阻提高管线输量；清防蜡剂用来抑止或清除管线中结蜡避免管线堵塞；降凝剂降低输油管道原油倾点便于停输再启动等

5.油田水处理化学品

油气田用水包括采油、注水、地面设施用水和钻井用水。油田广泛使用注水的方法开发油田，保持了较长时间的高产稳产，但注水用量非常大。所用水多为产出水，油层伴生水、海水，甚至工业废水，这些水都要经化学处理后方能使用。常用的油气田水处理化学品主要有缓蚀剂以抑止金属管线及处理设备发生内腐蚀；杀菌剂以抑制细菌孳生防止腐蚀和形成生物粘泥；阻垢剂以抑止形成无机垢造成地层堵塞和降低管线输送效率，降低水中含油；反相破乳剂以除去水中机械杂质和污油净水剂降低水中含氧抑制金属腐蚀；除氧剂以除去水中的溶解氧。

6.压裂酸化用化学品

在油田开发初期或者后期，为了增产的需要，实施压裂酸化作业，压裂酸化用的化学品就是在压裂酸化过程中，了满足工艺要求，提高酸化压裂效果所使用的化学品。主要包括稠化剂用于提高水溶液黏度，降低液体滤失，利于悬浮和携带支撑剂；交联剂用于增强压裂液悬浮和携带支撑剂能力；PH调节剂以调节水基压裂液的PH值，破胶剂用于压裂结束时破化压裂液冻胶的稳定性；铁离子稳定剂用于将铁离子保持在二价铁状态，防止生成氢氧化铁沉淀等

需要注意的是，在不同的油田，不同的井别类型，不同的地质油藏条件下，所使用的化学品的选用的有千差万别的，涉及到的化学品也有几千种之多，其中钻井过程中使用的油田化学品是占比最大的，根据统计资料，钻井用（包括钻井泥浆和固井添加剂）油田化学品的总量约占油田用化学品总量的60%左右

二、油田常用危险物品：

在油田开发过程中涉及到的危险物品主要有

*爆炸性物品，如射孔作业使用的射孔弹，为解除卡钻事故所采用的爆炸松扣作业使用的炸药

*压缩气体，气焊作业使用的乙炔，储能系统使用的压缩氮气，消防系统使用的二氧化碳等

*易燃液体，如开采出的原油；油田建设与运营过程中使用的柴油，油漆，稀释剂等

*放射性物质：如测井用的中子源，探伤作业使用的射线放射源

三、全球化学品统一分类方法

全球化学品统一分类和标签制度（GHS）作为联合国指导各国监控化学品危害和保护人类与环境的规范性文件，自2002年正式发布后得到了广泛的推行和实施。这套制度基于联合国和北美原有的危险性物质分类和标记制度；根据物理、健康和环境危害对化学物质和混合物进行了分类。主要包括以下类别（表1）：

表1

四、油田常用危险化学品和危险物品在全球化学品统一分类方法下的分类

油田开发过程中涉及到的化学品有几千种之多，具体到某一个油田开发，在不同的阶段，使用的化学品也有所不同，可能也涉及到几百种之多，本文就常见的一些危险化学品和危险物品在此按照全球化学品统一分类制度进行分类。并注明其常用的用途。需要值得注意的是，每一种物品可能仅仅具有一种危险性特性，也可能具有多种危险性特性。（表2）

表2

结语

油田化学品和危险物品的使用贯穿在油田勘探开发的整个环节中，具有种类多，成分复杂用量大，风险点多的特点，其具有的易燃，易爆，有毒，有害，放射性等特点，极易对现场的使用人员造成伤害，在生产，运输，储存，使用的过程中，容易发生安全环保事件，因此，加强油田化学品和危险物品的管理迫在眉睫。C

引用出处

[1]孙吉胜,李运才,慕晶霞,等.《危险化学品目录》制修订的探讨[J].安全.健康和环境,2013.

[2]陈谦,朱毅贞,顾闻,等.《危险化学品目录(2015版)》与联合国通用化学危险性分类体系对比[J].职业卫生与应急救援,2017(5).

[3]季尚.我国危险化学品管理制度实施问题与解决对策研究[D].南京师范大学,2017.

[4]姚丽芳,蒋伟,陈相,等.全球化学品统一分类和标签制度(GHS)在各国实施进展[J].职业卫生与应急救援,2018,36(06):567-569.