本學科的研究以化學劑和化學方法為基礎，覆蓋石油天然氣工業上遊和下遊的各個工藝過程;在油氣田勘探開發工作液體系、油氣田化學品和化工材料、油氣田和油氣加工廠周邊環境監測與治理、石油加工助劑等領域形成了有特色、有成果、在國內處於優勢、國際上也有壹定影響的在職研究生學科。
1、石油工作液化學及工作液作用機理研究方向
高質量的工作液在鉆井、原油增產、提高采收率等工程環節中有舉足輕重的作用。抗高溫抗鹽深井水基泥漿研發、兩性離子聚合物鉆井液處理劑及其完井液體系的研發以及油基鉆井液體系已經成功的完成由重大科技成果到產業化的轉化，並在國內各大油田應用，取得了良好的效果。其中兩性離子聚合物處理劑被國家科委列為重點推廣計劃。被總公司列為“九五”八大推廣示範工程項目之壹。開展“氣井防氣竄添加劑及水泥漿體系固井”攻關以來，為國內固井防氣竄技術發展提供可靠技術支持，有效地遏制了高壓天然氣井固井氣竄，在國內多個油氣田推廣應用，並發展出了各類油氣井固井的水泥添加劑及其水泥漿體系，使我國在固井防氣竄方面達到國際先進水平。水力壓裂技術和酸化技術，在實踐中不斷提高水平，特別是通過引進技術和裝備使我國的水力壓裂技術和酸化技術水平大幅度提高。目前，常規的無機酸酸化不能很好的解決深部酸化的目的。大酸比、有機酸、粉狀酸、多組分酸和緩速酸雖在壹定程度上可以改善酸化的深度，但還存在以下問題：大酸比會在近井地帶出現大的酸化孔洞，不利於地層的穩定;稠化酸會出現酸渣造成對地層的二次傷害。因此需要加強對深穿透酸液體系和工藝技術的研究。
2、油氣田化學品合成、開發與材料的經濟化應用研究
目前我國化學驅(主要包括聚合物驅和堿/表面活性劑/聚合物復合化學驅)研究中，聚合物驅技術相對較為成熟，已逐步形成了較為完整的十項配套技術，特別是大慶等油田先導性試驗和工業性礦場應用的全面成功，大大推動了我國聚合物驅的發展。通過分子設計理論研制出了國產表面活性劑-強堿配方體系，性能已達到國外同類產品水平，價格下降50%以上，為復合驅工業化應用創造了條件，目前基本形成了強堿配方體系復合化學驅配套技術。但在礦場試驗中，產生地層和井筒結垢等傷害嚴重，產出液乳化嚴重破乳困難，因此嚴重影響了強堿配方體系的大規模推廣應用，其核心問題是缺乏適應弱堿/無堿復合化學驅油體系的高效驅油表面活性劑。
3、環境化學與工程研究方向
目前國內對鉆進廢液、廢棄泥漿、試油廢酸等處理工藝不合理、技術不成熟、設備不配套、處理劑品種單壹效率低、處理成本高是目前制約油氣田汙染治理技術推廣和應用的根本原因。總之，生態油氣田的示範和建設為油氣田汙染治理用化學劑和工藝提供了巨大的環保產業市場。
4、石油加工助劑研制與應用研究方向
主要針對當前石油加工助劑和稠油開采技術中的研究熱點及急待解決的關鍵性理論與技術問題。這方面研究對我國稠油開采技術、餾分油的環境友好脫酸技術、柴油非加氫脫硫精制技術的發展起到重要推進作用。
應用化學學科的各個研究方向全部面向油田化學助劑、工作液、石油天然氣鉆采開發儲運以及加工助劑等領域，形成了鮮明特色，在國內外具有相當大的影響力。2001年以來，承擔國家級、省部級和油田協作項目127項，年均科研經費846萬元;獲省部級科技進步二等獎4項，三等獎2項;發表論文712篇(SCI，EI，ISTP檢索141篇);出版專著10部，教材7部;獲得授權發明專利13項;獲得省級教學成果壹等獎2項。
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