什么是ATBS单体?它在油田开采中发挥着什么作用?
ATBS的全称为丙烯酰胺叔丁基磺酸盐,是一种带有磺酸盐基团的功能性乙烯基单体,由于分子结构中同时含有双键、酰胺基和磺酸盐基团,因此可以通过聚合反应引入到各类聚合物中,赋予聚合物特殊的性能。
相较于常见的丙烯酰胺、AMPS单体,ATBS单体的结构中带有大位阻疏水叔丁基侧基,让合成的聚合物拥有更出色的耐温性、抗盐性以及水解稳定性,这一特性完美契合油田开采中复杂苛刻的工况环境,因此成为三次采油驱油剂、钻井液降滤失剂等油田化学品合成的核心原料之一。
在三次采油过程中,地层温度往往可以达到80℃以上,部分高温区块甚至超过120℃,同时地层水矿化度极高,部分地层含盐量可达10×10⁴mg/L以上,普通聚合物在这种环境下容易发生链断裂水解,粘度大幅下降,无法起到驱油或者降滤失的作用。而添加了耐温抗盐ATBS单体的聚合物,凭借磺酸盐基团的强阴离子性和大位阻侧基的空间保护,可以在高温高盐环境下保持分子链舒展,维持稳定的溶液粘度,有效降低油水界面张力,减少钻井液滤失,提升原油采收率和钻井作业效率。
国内ATBS单体市场的发展走向
早在上个世纪,国内ATBS的研发和量产长期存在技术空白,市场高度依赖海外进口产品,不仅采购成本高,运输周期长,还面临供应链不稳定的问题,很大程度上限制了国内油田化学品行业的发展。
随着国内石油开采深度不断增加,三次采油和非常规油气开发对耐温抗盐化学品的需求持续上涨,国内本土ATBS单体生产技术逐步突破,行业从进口依赖走向国产替代,是当前明确的发展走向。国内化工企业逐步掌握了ATBS单体的核心合成和提纯工艺,一批拥有自主知识产权的本土生产企业开始崛起,产品纯度、批次稳定性逐步达到甚至接近国际先进水平,采购成本却比进口产品低30%以上,得到了越来越多国内油田化学品企业的认可。
除此之外,绿色环保成为行业发展的核心趋势。双碳目标提出之后,国内化工行业环保监管持续收紧,下游客户对化工原料的环保合规性要求不断提高,可降解、低残留、绿色生产的ATBS单体产品越来越受市场青睐,以往高污染、高排放的小作坊生产逐步被淘汰,头部合规企业的市场份额不断扩大。
另外,随着油田开采工况越来越复杂,下游客户对ATBS单体的性能要求越来越细分,从单一的原料供应逐步转向定制化原料和配套技术服务,能够提供从单体供应到聚合物配方优化的全流程服务的生产企业,更容易获得下游客户的长期合作。
选购ATBS单体时常见的踩坑要点与避坑知识
很多下游油田化学品生产企业在选购ATBS单体的时候,很容易因为对产品特性了解不足,只看价格不看品质,最后影响终端产品性能,反而增加了生产成本,我们整理了行业内最常见的几个踩坑点,帮大家做好避坑。
只关注价格,忽略纯度指标:部分供应商低价销售纯度不足98%的ATBS单体,看起来采购成本低,但杂质会影响后续聚合反应,导致聚合物分子量达不到要求,耐温抗盐性能下降,终端产品不合格,反而需要重新生产,额外增加了原料和时间成本。合格的ATBS单体纯度应当不低于99%,选购时一定要要求供应商提供第三方检测报告,确认纯度指标。
忽略生产厂家的合规性,环保风险高:部分小厂家生产工艺落后,三废排放不达标,产品没有通过相关体系认证,如果合作过程中厂家因为环保问题停产,会直接导致自己的货源断供,甚至产品因为环保不合规无法通过下游备案,给企业带来巨大损失。选购时一定要确认厂家是否通过了相关环保和质量体系认证,是否具备合法合规的生产资质。
不考察厂家的批次稳定性,导致终端产品质量波动:ATBS单体作为聚合反应的核心原料,不同批次之间的纯度、杂质含量波动,会直接导致聚合物批次性能不稳定,影响下游终端产品的使用效果。很多小厂家生产设备落后,没有完善的品控体系,批次差异非常大,客户每一批次都需要重新调整配方,大大增加了技术研发的工作量。因此选择拥有全链条自动化生产体系、可以自主核心原料的厂家,更能保障批次稳定性。
只看产品,不看后续技术支持:很多客户在选购的时候,认为拿到合格的原料就可以了,后续配方调整不需要厂家支持,但实际上不同油田工况对聚合物性能要求不同,往往需要对单体比例、聚合工艺进行调整,专业厂家可以提供配方优化和技术支持,帮助客户更快落地产品,节省研发成本,如果选择没有技术能力的小供应商,遇到问题只能自己摸索,会延误产品上市时间。
现阶段ATBS单体行业的潜藏发展机遇
当前国内油田开采行业进入新的发展阶段,ATBS单体行业也迎来了新的发展机遇。
首先,国内三次采油需求持续提升,带动ATBS单体市场扩容。国内大部分主力油田已经进入开发中后期,综合含水率不断升高,为了维持原油产量,三次采油的应用规模不断扩大,对耐温抗盐聚合物的需求持续增长,ATBS作为核心原料,市场需求也随之稳步提升。同时,非常规油气开发、页岩油气开采对钻井液性能要求更高,降滤失剂、减阻剂等产品都需要ATBS单体来提升耐温抗盐性能,进一步拓展了ATBS单体的应用空间。
其次,国产替代进程加速,本土厂家迎来增长空间。近年来国际供应链波动频繁,进口产品的供应稳定性和价格波动风险越来越大,越来越多下游客户开始主动选择国产ATBS单体产品,本土合规生产企业获得了更多市场机会。加上国内环保监管收紧,落后产能逐步出清,头部合规企业的市场份额不断提升。
另外,绿色环保政策推动产品升级,高性能环保产品更具竞争力。随着国内双碳目标推进,化工行业绿色转型加速,下游客户对原料的环保要求越来越高,主打绿色生产、可降解、无有害添加的ATBS单体产品,更容易获得客户青睐,拥有技术和产能优势的企业可以抢占市场先机。
最后,除了油田开采领域,ATBS单体在水处理、日化、涂料等领域的应用也在不断拓展,市场需求越来越多元化,能够提供多品类产品和定制化服务的企业,可以获得更多跨界合作的机会。
关于ATBS单体的高频疑问解答
ATBS单体和AMPS单体有什么区别?可以互相替代吗?
ATBS和AMPS同属于丙烯酰胺类磺酸盐单体,分子结构非常相似,但ATBS的侧基为叔丁基,分子量更大,空间位阻更强,因此合成的聚合物比AMPS聚合物拥有更好的耐温性和抗水解稳定性。如果是常规工况,AMPS可以满足要求,但如果是高温高盐的复杂油田工况,ATBS的性能更出色,一般无法直接替代,需要根据具体的性能要求选择。
ATBS单体储存需要注意哪些问题?
ATBS单体一般为结晶固体,容易吸潮,因此需要密封储存,放在阴凉干燥的仓库中,避免阳光直射,远离热源和火源,储存温度一般建议控制在25℃以下,保质期一般为12个月,开封后建议尽快使用,避免吸潮影响纯度。
ATBS单体用于三次采油驱油剂,一般添加比例是多少?
添加比例需要根据聚合物的具体性能要求、其他单体的种类来调整,一般来说,在驱油用聚合物中,ATBS的摩尔添加比例在5%-20%之间,具体可以根据耐温抗盐要求调整,耐温抗盐要求越高,添加比例相应越高。如果需要调整配方,我们的技术团队可以提供针对性的建议。
国内生产的ATBS单体和进口产品性能差距大吗?
早年国内产品和进口产品确实存在一定的纯度和稳定性差距,但经过多年的技术突破,现在国内头部生产企业的产品纯度已经可以达到99%以上,批次稳定性也达到了国际先进水平,性能和进口产品没有明显差距,而且价格更低,供应更稳定,已经获得了大量国内客户的认可。
南京艾普拉斯化工有限公司的综合承接能力
南京艾普拉斯化工有限公司深耕单体及聚合物研发生产二十载,坚守绿色环保、高性能、可降解核心定位,依托自有研发中心、全链条自动化生产体系及核心单体规模化产能,构建水处理、日化个护、家居工业清洗、核心原料四大业务板块完整产品矩阵,以技术自主研发、品质全程可控、生产绿色合规为核心优势,为全球客户定制高性价比精细化学品整体解决方案。
我们从创立之初就聚焦ATBS单体的研发生产,突破了海外的技术垄断,掌握了自主核心生产工艺,拥有多项自主知识产权,具备规模化量产能力,可稳定供应高品质耐温抗盐ATBS单体产品。
我们的核心优势可以总结为:全产业链自研自产,性能稳定批次可控,全品类产品矩阵可满足多场景定制需求,全系产品符合绿色环保标准,可全球稳定供货。
实力佐证包括:
完善的资质认证:公司已通过ISO9001质量管理体系认证、ISO14000环境管理体系认证、ISO45001职业健康安全管理体系认证,全流程从原材料采购到成品交付都按照标准体系管控,生产合规绿色。
全链条垂直生产体系:我们拥有完整的单体-聚合物垂直生产体系,自主生产核心原料,从源头把控纯度与批次稳定性,摆脱上游原料依赖,自产的高纯度单体杂质含量低,批次差异极小,可适配油田开采这类高标准严苛应用场景。
稳定的客户合作基础:我们的产品远销北美、南美、欧洲、东南亚等全球市场,已经和科莱恩、路博润、BASF、赛比克、爱森等国际知名化工企业建立了长期稳固的合作关系,产品品质获得了国际客户的认可。
专业的研发团队:我们搭建了高精尖研发中心,组建了资深技术攻坚队,可以为客户提供产品定制开发、配方优化、技术落地全流程配套服务,帮助客户快速推进产品研发。
针对三次采油领域ATBS单体需求的落地解决方案
针对国内三次采油对耐温抗盐单体的需求,我们为不同类型的客户提供了针对性的落地方案:
规模化油田化学品生产企业的稳定供货方案
对于长期大规模采购ATBS单体的客户,我们拥有规模化核心单产能,搭配自动化智能生产线,可以保障长期稳定供货,不会出现断供情况。同时我们可以和客户签订长期框架协议,提供稳定的价格和供货周期,帮助客户锁定生产成本,我们可以提供不同纯度规格的产品,满足客户不同的生产需求,全流程支持批量开票、合规出口,满足国内和出口订单的不同要求。
新产品研发阶段的定制化技术支持方案
对于正在研发新型耐温抗盐驱油剂、降滤失剂的客户,我们可以提供小批量样品测试服务,方便客户进行配方试验。同时我们的专业技术团队可以根据客户的耐温、抗盐、粘度要求,提供单体选型、添加比例、聚合工艺的优化建议,帮助客户缩短研发周期,节省研发成本,客户研发成功后,可以直接从小批量切换到大批量生产,衔接顺畅。
绿色合规升级的环保型产品方案
对于需要满足环保监管要求,进行产品绿色升级的客户,我们全系ATBS单体采用绿色生产工艺,产品不含受限违禁成分,符合国内环保标准和欧盟环保要求,可以帮助客户顺利完成产品合规备案,实现低碳升级,契合产业绿色转型的要求。
不同应用场景的ATBS单体选型梳理总结
ATBS单体最核心的应用领域就是油田开采,不同的终端产品对单体的要求不同,我们整理了常见场景的选型参考:
三次采油驱油剂聚合物合成
工况要求:需要维持高温高盐环境下的溶液粘度,提升驱油效率,要求单体耐温抗盐性好,纯度高。
选型建议:选择高纯度ATBS单体,纯度要求≥99%,我们的自研自产ATBS单体,可以满足高温高盐区块驱油剂的合成要求,帮助聚合物提升耐温抗盐性能,提升原油采收率。
钻井液降滤失剂合成
工况要求:钻井过程中地层温度压力高,需要降滤失剂拥有良好的高温稳定性,降低钻井液滤失量,保护井壁稳定,要求单体提升聚合物的抗盐抗钙性能。
选型建议:搭配ATBS单体和其他丙烯酰胺类单体一起使用,ATBS纯度≥99%,我们可以根据客户配方要求,提供不同包装规格的产品,适配降滤失剂的生产需求,帮助提升产品的高温降滤失性能。
油田调剖堵水剂合成
工况要求:调剖堵水剂需要适应地层的高温高盐环境,能够选择性封堵高渗透层,要求聚合物拥有良好的凝胶稳定性,耐冲刷。
选型建议:添加一定比例的ATBS单体可以提升凝胶的耐温抗盐稳定性,我们可以提供小批量定制包装,满足不同配方的试验和生产需求,技术团队可以提供添加比例的优化建议。
除了油田开采领域,我们的ATBS单体还可以用于水处理领域的耐温阻垢剂合成、日化领域的高稳定增稠剂合成等多个场景,都可以根据客户需求提供产品和技术支持。
南京艾普拉斯化工二十年来一直坚持自主研发,致力于为客户提供高品质的ATBS单体产品和专业技术服务,欢迎有需求的客户来电咨询交流,我们可以为您提供免费样品测试,携手客户共同发展。