提高原油采收率原理EOR第六章表面活性剂驱
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CMC即可 增溶
微乳的类型: 微乳类型：水外相微乳、油外相微乳、中相微乳（过渡态）
图6－1 微乳类型的转换
微乳类型决定于：活性剂的类型、使用温度、油的性质 （如烃的碳数）、水中的电解质（种类和浓度）、体系 中的助表面活性剂（种类和浓度）
微乳的准（pseudo）三组分相图
（a）水溶性表面活性剂 （b）油溶性表面活性剂 图6－2 微乳的准三组分相图
四、泡沫驱
泡沫配制 水：淡水，也可用盐水 气：氮气、二氧化碳气、天然气、炼厂气或烟道气 起泡剂：主要是阴离子型表面活性剂或非离子型表面活
性剂 在起泡剂中还可加入适量的聚合物（提高水的粘度，从 而提高泡沫的稳定性）和盐（调整表面活性剂的亲水亲 油平衡）。
四、泡沫驱
对起泡剂的亲水基而言，在亲油基选定后，亲水基的亲水性强一些 为好，这主要是亲水基的亲水性越强，形成气泡膜的排液速度越小， 泡沫越稳定；亲水基的亲水强弱参考如下顺序：
图6－3 图6－2中A、B两点的相态
O——
W
一活 组性 分剂
和 ；助 油活 为性 一剂 组为 分一
组 分 准； 三水 组和 分盐 为 另
S
油水比1：1
活性剂浓度不变
盐 可 以 调 整 值
HLB
随着盐含量的增加，表面活性剂由亲水性变至亲油性，微乳体系的类 型由水外相微乳（L）变成油外相微乳（U）。
图 4-5 30℃不同含盐量时相体积的变化（1）5g/LNaCl，形成水外相微乳；（2）15g/LNaCl，中相微乳； （3）25g/LNaCl，形成油外相微乳；（4）100g/LNaCl
地面发泡：将气体通过浸在起泡剂溶液中的发泡器进行发泡，然 后将泡沫注入地层中。 地下发泡：将水、气和起泡剂注入地下，利用孔隙的分散和机械 作用，在油藏中生成泡沫。
图6－11 泡沫驱油效果 泡沫特征值：1－0.00(水驱)；2－0.72；3－0.85；4－0.91
乳状液驱是以乳状液作为驱油剂的驱油法。地面配好后注入地层。现 场做过酸性原油与碱水乳化后注入地层的实验，效果较好。
羧甲基本质素磺酸盐等。
第六章 表面活性剂驱
二、胶束溶液驱（活性剂的浓度大于CMC，但其 质量分数不超过0.02）
以胶束溶液作驱油剂的驱油法叫胶束溶液驱。 胶束溶液也属稀表面活性剂体系，其中表面活性 剂浓度大于临界胶束浓度，但其质量分数不超过 2×10－2。
临界胶束浓度
表面活性剂浓度变大
C < CMC
可用牺牲剂减少表面活性剂的吸附。 牺牲剂是指以自己的损耗减少其他药剂损耗的廉价化学剂。 可用的牺牲剂有： 1)碱性物质：氢氧化钠等； 2)多元羧酸及其盐：草酸、丙二酸、丁二酸等及其盐； 3)低聚物与高聚物：低聚物如聚乙二醇、聚丙二醇等；高
聚物如羧甲基淀粉、羧甲基纤维； 4)木质素磺酸盐：氧化木质素磺酸盐、氯化木质素磺酸盐、
常用的稳泡剂有：羟甲基纤维素、部分水解聚丙烯酰胺及聚乙烯醇。
组成泡沫的各个组分的比例是：起泡剂在水溶液中的浓度是0.01%10%，起泡剂水溶液与气体的体积比为1：（0.5-30）。
四、泡沫驱
泡沫的形成
表面活性剂的起泡机理主要表现在以下几个方面： 1、降低气—液界面张力，使泡沫体系稳定。 2、在液膜上形成双层吸附。 3、表面活性剂的亲油基相互吸引、拉紧，使吸附层的 强度提高。 4、离子型表面活性剂因电离而使泡沫带电，其相互斥 力阻碍了表面活性剂的接近和聚集。
-OSO3Na>-COOK>-COONa>-SO3Na>-COOH>-OH 常用的阴离子型表面活性剂有：烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、低分 子石油磺酸盐和烷基硫酸盐；
常用的非离子表面活性剂有：聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇 醚。在含钙、镁离子较高的地层中，常用阴离子和非离子表面活性 剂复配在一起做起泡剂。
分子在溶液表面 定向排列，表面 张力迅速降低
C ＝ CMC
溶液表面定向排 列已经饱和，表 面张力达到最小 值。开始形成小 胶束
C > CMC
溶液中的分子的憎水 基相互吸引，分子自 发聚集，形成球状、 层状胶束，将憎水基 埋在胶束内部
表面活性剂浓度10倍于临界胶束浓度或更大的浓度 时，胶束一般是非球形的。
三、微乳驱（表面活性剂的质量分数超过0.02)
以微乳作驱油剂的驱油法叫微乳驱。
1985年，Shah对微乳液提出了如下定义: 微乳液为两种互不相溶的液体在表面活性剂分子界面膜
的作用下生成的热力Leabharlann 稳定的、各向同性的、透明的分散体系。
1985年，Shah对微乳液提出了如下定义: 微乳液为两种互不相溶的液体在表面活性剂分子界面
图6－6 水外相微乳驱的相图描述
聚合物溶液驱动水外相微乳的组成沿WX变化，水外相驱动剩 余油的组成沿XB变化。水外相微乳的组成变化先沿XM变化， 后沿MW帽形的边沿线变化。XM一段为混相的水外相微乳驱， MB一段为非混相的水外相微乳驱。
四、泡沫驱
泡沫驱是使用泡沫作为驱油剂的驱油方法。 被认为是可取代聚合物驱进行流度控制的 一种驱油法，并且在一些油田，在进行蒸 汽驱油中用泡沫作为流度控制剂进行了矿 场应用大量实验表明，泡沫驱油的效果是 比较好的，它不仅能提高波及系数，而且 还能提高洗油效率。
增溶参数VO/VS （单位体积表面活性剂增溶油的体积） 与VO/VS （单位体积表面活性剂增溶水的体积）达到相等 的最大值。
采收率最高。
中相微乳M驱比油外相微乳驱U、水外相微乳L驱的驱油效果好。
微乳驱段塞
预冲段塞可以是盐水段塞或牺牲剂段塞
图6－5 微乳驱段塞图 1－剩余油；2－预冲洗液；3－微乳；4－聚合物溶液；5－水
中含有多种化学剂，活性剂浓度在1%-20%的范围内，加入的 其它化学剂有助表面活性剂、醇类物质、杀菌剂、除氧剂等 等。
4.聚合物溶液段塞 在微乳液段塞后注入的聚合物溶液段塞，是为了控制流
度比。一般是采用低浓度水溶性聚合物。其目的是：驱替微 乳液段塞。阻止驱替流体向微乳段塞中的指进和窜流保持段 塞的均匀推进，把微乳和聚合物的优点结合起来。
第六章 表面活性剂驱
胶束溶液的配制
表面活性剂 加入醇（如异丙醇、正丁醇）和盐（如氯化钠）
醇和盐等助剂的加入是为了调整油相和水相的极 性，使表面活性剂的亲油性和亲水性得到充分平衡， 从而最大限度地吸附在水油界面上，产生超低界面张 力（小于10-2mN·m-1的界面张力），强化了胶束溶液 驱油的低界面张力机理。
微乳驱
微乳液的形成是自发乳化和超低界面张力综 合作用的结果，这两种效应正是提高石油采收 率的关键机理。 微乳液能与大量的油和水共存，形成无界面 的单相体系，对驱动孔隙介质中的残余油非常 有利。 微乳液是一种高效驱油体系
性能
颗粒大小
乳状液
> 0.1µm
微乳液
10 ~ 100 nm
胶束溶液
1 ~ 几十 nm
4、提高表面电荷密度原理
图6－13 驱油过程中提高表面电荷密度的作用
现场应用历史
油田经注水驱油后的原油采收率只有30%-40%，个别油田虽 然达到了50%，但还有大部分原油滞留在地层中没有被采出来。
早在本世纪20年代，人们就提出了用活性水驱油来提高原油 采收率的设想。大概在40年代末，这项工作主要在实验室内进 行。
进入50年代以来美国和前苏联相继在矿场进行了试验，尤其 是70年代受石油危机等因素的影响，使得活性剂驱油的研究达 到了高峰。
进入90年代以来，受国际油价下跌的影响，使得活性剂的研 究和矿场应用逐渐减少，但是人们一直认为它是一种非常有前 途的提高原油采收率的方法。
第六章 表面活性剂驱
第一节 什么叫表面活性剂驱
用表面活性剂体系作驱油剂的驱油法叫表面活 性剂驱。
稀表面活性剂体系（如活性水、胶束溶液） 浓表面活性剂体系（如上相微乳、中相微乳和 下相微乳） 泡沫、乳状液也包括在表面活性剂体系之中
第六章 表面活性剂驱
前言
油田经注水驱油后，剩余油以不连续的油块圈捕在 储油岩石孔隙内，这时作用于油珠上的两个主要力是 粘滞力和毛细管力。若使油珠通过沙粒间狭窄通道时， 必须使其发生形变，影响其发生形变的主要因素是毛 细管力，即油水的界面张力。如果减小了界面张力便 减小了油珠形变的阻力，即减少了残余油。通过实验 研究表明，活性剂的水溶液可降低界面张力，提高采 收率。表面活性剂驱被认为是一种驱油效果比较理想、 有前途的方法。
第六章 表面活性剂驱
一、活性水驱（活性剂的浓度小于CMC）
以活性水作驱油剂的驱油法叫活性水驱。 活性水属稀表面活性剂体系，其中的表面活性剂 浓度小于临界胶束浓度。 活性水中的表面活性剂浓度较低，加上在地层表 面的吸附会引起损耗，所以，要使活性水驱要取 得良好的效果，就必须使用大段塞大剂量。
第六章 表面活性剂驱
第六章 表面活性剂驱
泡沫特征值是描写泡沫性质的一个重要数值。泡沫特 征值是指泡沫中气体体积对泡沫总体积的比值。 通常泡沫特征值是在0.52～0.99之间。
泡沫特征值＜0.52——气体乳状液； 泡沫特征值＞0.99——(反相变成)雾; 泡沫特征值＞0.74——气泡形成为多面体.
泡沫的粘塑性
当泡沫特征值小于0.74时
膜的作用下生成的热力学稳定的、各向同性的、透明的分散 体系。
微乳驱
两个辅助成分 助表面活性剂：最好用醇，也可用酚 （1）降低界面张力 （2）增加界面膜的流动性 （3）调节HLB值 电解质：无机的酸、碱、盐，但最好用盐 减小表面活性剂和助表面活性剂极性部分的溶剂化 程度，使胶束在更低的表面活性剂浓度下就可形成， 可使微乳与油或水产生超低界面张力。
第六章 表面活性剂驱
第二节 表面活性剂驱油机理及影响因素
一、活性水驱机理 1、低界面张力原理
w粘附＝ 油水（1＋ cos）
式中，w粘附－粘附功； σ油水－油水界面张力； θ－油对岩石表面的润湿角。
2、润湿反转机理
图6－12 表面活性剂使地层表面润湿反转
3、乳化机理 驱油用的表面活性剂可稳定水包油乳状液。乳化的 油不易重新粘湿润湿回地层表面，提高了洗油效率。 乳化的油在高渗透层产生叠加的Jamin效应，可使 水较均匀地在地层推进，提高了波及系数。
图6－7 相体积分数、界面张力、采收率、 磺酸盐滞留量与盐含量的关系
图6－8 界面张力、表面活性剂 增溶参数与盐含量关系
处于最佳盐含量下的中相微乳有以下特点（图6－7、图6－8）：
中相微乳与油的界面张力（σMO）和中相微乳与水的界
面张力（ σMW）处在相等的最低值。
表面活性剂的滞留量最小。
（σ越低，界面层堆积越紧密，电荷密度 越大，静电斥力越大，滞留量越小。）
5、注入驱替水 驱替水的注入目的非常明确，就是为了减少连续注聚合
物的费用。只要聚合物段塞和淡水缓冲带设计得当，那么微 乳段塞就可以正常地驱替地层中的残余油，使其在微乳液段 塞前缘形成富油带，含油饱和度不断增大，最后在微乳段塞 前线接近生产井时，富油带的油便从生产井产出。
W为控制流度的聚合物溶液， X为驱油的水外相微乳组成， B为剩余油或水中的饱和度。
微乳段塞图
1.剩余油
2.预冲洗液 在微乳液段塞前加注较大体积的预冲洗液，如清水、
NaCL稀溶液，有时还加入一定量的化学牺牲剂等。使用它的 目的是为了改善地层水的含盐度并降低地层水的硬度。使活 性剂段塞注入后，保持界面活性，产生超低界面张力，且不 至于引起活性剂的大量吸附而造成损失。
3、微乳液段塞 注入微乳液溶液，注入量约为孔隙体积的5%-40%。段塞
f 0(1.0 4.5 )
当泡沫特征值大于0.74时
图6－9 泡沫粘度与泡沫特征值的关系
f
0
1 1 3
μ0:分散介质粘度
泡沫的粘塑性
图6－10 泡沫的屈服值与泡沫特征值的关系
泡沫的弹性
气液界面上吸附有表面活性分子，而使泡沫体系具有 相当的稳定性。当液膜受到冲击力时，液膜变薄，局 部活性剂分子密度变小，与邻近液膜上的活性剂分子 形成密度差。密度高处的表面活性剂分子有向低密度 处运移的趋势，受冲击处的液膜上的表面活性剂分子 将得到补充，液膜增厚恢复原状，泡沫体系中的液膜 具有抗外力冲击的弹性。
类型 界（表）面张力
颗粒形状 透光性 稳定性
表面活性剂用量
增溶性
O/W, W/O 几十 mN·m-1
通常为球形 不透明
O/W, W/O
10-2~10-6 mN·m-1 球形
透明
分层
少，不必加辅 助剂
不增溶
不分层 多，需加辅助剂
增溶
O/W, W/O 1 ~ 40 mN·m-1
各种形状 透明
不分层 可多可少，超过
微乳的类型: 微乳类型：水外相微乳、油外相微乳、中相微乳（过渡态）
图6－1 微乳类型的转换
微乳类型决定于：活性剂的类型、使用温度、油的性质 （如烃的碳数）、水中的电解质（种类和浓度）、体系 中的助表面活性剂（种类和浓度）
微乳的准（pseudo）三组分相图
（a）水溶性表面活性剂 （b）油溶性表面活性剂 图6－2 微乳的准三组分相图
四、泡沫驱
泡沫配制 水：淡水，也可用盐水 气：氮气、二氧化碳气、天然气、炼厂气或烟道气 起泡剂：主要是阴离子型表面活性剂或非离子型表面活
性剂 在起泡剂中还可加入适量的聚合物（提高水的粘度，从 而提高泡沫的稳定性）和盐（调整表面活性剂的亲水亲 油平衡）。
四、泡沫驱
对起泡剂的亲水基而言，在亲油基选定后，亲水基的亲水性强一些 为好，这主要是亲水基的亲水性越强，形成气泡膜的排液速度越小， 泡沫越稳定；亲水基的亲水强弱参考如下顺序：
图6－3 图6－2中A、B两点的相态
O——
W
一活 组性 分剂
和 ；助 油活 为性 一剂 组为 分一
组 分 准； 三水 组和 分盐 为 另
S
油水比1：1
活性剂浓度不变
盐 可 以 调 整 值
HLB
随着盐含量的增加，表面活性剂由亲水性变至亲油性，微乳体系的类 型由水外相微乳（L）变成油外相微乳（U）。
图 4-5 30℃不同含盐量时相体积的变化（1）5g/LNaCl，形成水外相微乳；（2）15g/LNaCl，中相微乳； （3）25g/LNaCl，形成油外相微乳；（4）100g/LNaCl
地面发泡：将气体通过浸在起泡剂溶液中的发泡器进行发泡，然 后将泡沫注入地层中。 地下发泡：将水、气和起泡剂注入地下，利用孔隙的分散和机械 作用，在油藏中生成泡沫。
图6－11 泡沫驱油效果 泡沫特征值：1－0.00(水驱)；2－0.72；3－0.85；4－0.91
乳状液驱是以乳状液作为驱油剂的驱油法。地面配好后注入地层。现 场做过酸性原油与碱水乳化后注入地层的实验，效果较好。
羧甲基本质素磺酸盐等。
第六章 表面活性剂驱
二、胶束溶液驱（活性剂的浓度大于CMC，但其 质量分数不超过0.02）
以胶束溶液作驱油剂的驱油法叫胶束溶液驱。 胶束溶液也属稀表面活性剂体系，其中表面活性 剂浓度大于临界胶束浓度，但其质量分数不超过 2×10－2。
临界胶束浓度
表面活性剂浓度变大
C < CMC
可用牺牲剂减少表面活性剂的吸附。 牺牲剂是指以自己的损耗减少其他药剂损耗的廉价化学剂。 可用的牺牲剂有： 1)碱性物质：氢氧化钠等； 2)多元羧酸及其盐：草酸、丙二酸、丁二酸等及其盐； 3)低聚物与高聚物：低聚物如聚乙二醇、聚丙二醇等；高
聚物如羧甲基淀粉、羧甲基纤维； 4)木质素磺酸盐：氧化木质素磺酸盐、氯化木质素磺酸盐、
常用的稳泡剂有：羟甲基纤维素、部分水解聚丙烯酰胺及聚乙烯醇。
组成泡沫的各个组分的比例是：起泡剂在水溶液中的浓度是0.01%10%，起泡剂水溶液与气体的体积比为1：（0.5-30）。
四、泡沫驱
泡沫的形成
表面活性剂的起泡机理主要表现在以下几个方面： 1、降低气—液界面张力，使泡沫体系稳定。 2、在液膜上形成双层吸附。 3、表面活性剂的亲油基相互吸引、拉紧，使吸附层的 强度提高。 4、离子型表面活性剂因电离而使泡沫带电，其相互斥 力阻碍了表面活性剂的接近和聚集。
-OSO3Na>-COOK>-COONa>-SO3Na>-COOH>-OH 常用的阴离子型表面活性剂有：烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、低分 子石油磺酸盐和烷基硫酸盐；
常用的非离子表面活性剂有：聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇 醚。在含钙、镁离子较高的地层中，常用阴离子和非离子表面活性 剂复配在一起做起泡剂。
分子在溶液表面 定向排列，表面 张力迅速降低
C ＝ CMC
溶液表面定向排 列已经饱和，表 面张力达到最小 值。开始形成小 胶束
C > CMC
溶液中的分子的憎水 基相互吸引，分子自 发聚集，形成球状、 层状胶束，将憎水基 埋在胶束内部
表面活性剂浓度10倍于临界胶束浓度或更大的浓度 时，胶束一般是非球形的。
三、微乳驱（表面活性剂的质量分数超过0.02)
以微乳作驱油剂的驱油法叫微乳驱。
1985年，Shah对微乳液提出了如下定义: 微乳液为两种互不相溶的液体在表面活性剂分子界面膜
的作用下生成的热力Leabharlann 稳定的、各向同性的、透明的分散体系。
1985年，Shah对微乳液提出了如下定义: 微乳液为两种互不相溶的液体在表面活性剂分子界面
图6－6 水外相微乳驱的相图描述
聚合物溶液驱动水外相微乳的组成沿WX变化，水外相驱动剩 余油的组成沿XB变化。水外相微乳的组成变化先沿XM变化， 后沿MW帽形的边沿线变化。XM一段为混相的水外相微乳驱， MB一段为非混相的水外相微乳驱。
四、泡沫驱
泡沫驱是使用泡沫作为驱油剂的驱油方法。 被认为是可取代聚合物驱进行流度控制的 一种驱油法，并且在一些油田，在进行蒸 汽驱油中用泡沫作为流度控制剂进行了矿 场应用大量实验表明，泡沫驱油的效果是 比较好的，它不仅能提高波及系数，而且 还能提高洗油效率。
增溶参数VO/VS （单位体积表面活性剂增溶油的体积） 与VO/VS （单位体积表面活性剂增溶水的体积）达到相等 的最大值。
采收率最高。
中相微乳M驱比油外相微乳驱U、水外相微乳L驱的驱油效果好。
微乳驱段塞
预冲段塞可以是盐水段塞或牺牲剂段塞
图6－5 微乳驱段塞图 1－剩余油；2－预冲洗液；3－微乳；4－聚合物溶液；5－水
中含有多种化学剂，活性剂浓度在1%-20%的范围内，加入的 其它化学剂有助表面活性剂、醇类物质、杀菌剂、除氧剂等 等。
4.聚合物溶液段塞 在微乳液段塞后注入的聚合物溶液段塞，是为了控制流
度比。一般是采用低浓度水溶性聚合物。其目的是：驱替微 乳液段塞。阻止驱替流体向微乳段塞中的指进和窜流保持段 塞的均匀推进，把微乳和聚合物的优点结合起来。
第六章 表面活性剂驱
胶束溶液的配制
表面活性剂 加入醇（如异丙醇、正丁醇）和盐（如氯化钠）
醇和盐等助剂的加入是为了调整油相和水相的极 性，使表面活性剂的亲油性和亲水性得到充分平衡， 从而最大限度地吸附在水油界面上，产生超低界面张 力（小于10-2mN·m-1的界面张力），强化了胶束溶液 驱油的低界面张力机理。
微乳驱
微乳液的形成是自发乳化和超低界面张力综 合作用的结果，这两种效应正是提高石油采收 率的关键机理。 微乳液能与大量的油和水共存，形成无界面 的单相体系，对驱动孔隙介质中的残余油非常 有利。 微乳液是一种高效驱油体系
性能
颗粒大小
乳状液
> 0.1µm
微乳液
10 ~ 100 nm
胶束溶液
1 ~ 几十 nm
4、提高表面电荷密度原理
图6－13 驱油过程中提高表面电荷密度的作用
现场应用历史
油田经注水驱油后的原油采收率只有30%-40%，个别油田虽 然达到了50%，但还有大部分原油滞留在地层中没有被采出来。
早在本世纪20年代，人们就提出了用活性水驱油来提高原油 采收率的设想。大概在40年代末，这项工作主要在实验室内进 行。
进入50年代以来美国和前苏联相继在矿场进行了试验，尤其 是70年代受石油危机等因素的影响，使得活性剂驱油的研究达 到了高峰。
进入90年代以来，受国际油价下跌的影响，使得活性剂的研 究和矿场应用逐渐减少，但是人们一直认为它是一种非常有前 途的提高原油采收率的方法。
第六章 表面活性剂驱
第一节 什么叫表面活性剂驱
用表面活性剂体系作驱油剂的驱油法叫表面活 性剂驱。
稀表面活性剂体系（如活性水、胶束溶液） 浓表面活性剂体系（如上相微乳、中相微乳和 下相微乳） 泡沫、乳状液也包括在表面活性剂体系之中
第六章 表面活性剂驱
前言
油田经注水驱油后，剩余油以不连续的油块圈捕在 储油岩石孔隙内，这时作用于油珠上的两个主要力是 粘滞力和毛细管力。若使油珠通过沙粒间狭窄通道时， 必须使其发生形变，影响其发生形变的主要因素是毛 细管力，即油水的界面张力。如果减小了界面张力便 减小了油珠形变的阻力，即减少了残余油。通过实验 研究表明，活性剂的水溶液可降低界面张力，提高采 收率。表面活性剂驱被认为是一种驱油效果比较理想、 有前途的方法。
第六章 表面活性剂驱
一、活性水驱（活性剂的浓度小于CMC）
以活性水作驱油剂的驱油法叫活性水驱。 活性水属稀表面活性剂体系，其中的表面活性剂 浓度小于临界胶束浓度。 活性水中的表面活性剂浓度较低，加上在地层表 面的吸附会引起损耗，所以，要使活性水驱要取 得良好的效果，就必须使用大段塞大剂量。
第六章 表面活性剂驱
第六章 表面活性剂驱
泡沫特征值是描写泡沫性质的一个重要数值。泡沫特 征值是指泡沫中气体体积对泡沫总体积的比值。 通常泡沫特征值是在0.52～0.99之间。
泡沫特征值＜0.52——气体乳状液； 泡沫特征值＞0.99——(反相变成)雾; 泡沫特征值＞0.74——气泡形成为多面体.
泡沫的粘塑性
当泡沫特征值小于0.74时
膜的作用下生成的热力学稳定的、各向同性的、透明的分散 体系。
微乳驱
两个辅助成分 助表面活性剂：最好用醇，也可用酚 （1）降低界面张力 （2）增加界面膜的流动性 （3）调节HLB值 电解质：无机的酸、碱、盐，但最好用盐 减小表面活性剂和助表面活性剂极性部分的溶剂化 程度，使胶束在更低的表面活性剂浓度下就可形成， 可使微乳与油或水产生超低界面张力。
第六章 表面活性剂驱
第二节 表面活性剂驱油机理及影响因素
一、活性水驱机理 1、低界面张力原理
w粘附＝ 油水（1＋ cos）
式中，w粘附－粘附功； σ油水－油水界面张力； θ－油对岩石表面的润湿角。
2、润湿反转机理
图6－12 表面活性剂使地层表面润湿反转
3、乳化机理 驱油用的表面活性剂可稳定水包油乳状液。乳化的 油不易重新粘湿润湿回地层表面，提高了洗油效率。 乳化的油在高渗透层产生叠加的Jamin效应，可使 水较均匀地在地层推进，提高了波及系数。
图6－7 相体积分数、界面张力、采收率、 磺酸盐滞留量与盐含量的关系
图6－8 界面张力、表面活性剂 增溶参数与盐含量关系
处于最佳盐含量下的中相微乳有以下特点（图6－7、图6－8）：
中相微乳与油的界面张力（σMO）和中相微乳与水的界
面张力（ σMW）处在相等的最低值。
表面活性剂的滞留量最小。
（σ越低，界面层堆积越紧密，电荷密度 越大，静电斥力越大，滞留量越小。）
5、注入驱替水 驱替水的注入目的非常明确，就是为了减少连续注聚合
物的费用。只要聚合物段塞和淡水缓冲带设计得当，那么微 乳段塞就可以正常地驱替地层中的残余油，使其在微乳液段 塞前缘形成富油带，含油饱和度不断增大，最后在微乳段塞 前线接近生产井时，富油带的油便从生产井产出。
W为控制流度的聚合物溶液， X为驱油的水外相微乳组成， B为剩余油或水中的饱和度。
微乳段塞图
1.剩余油
2.预冲洗液 在微乳液段塞前加注较大体积的预冲洗液，如清水、
NaCL稀溶液，有时还加入一定量的化学牺牲剂等。使用它的 目的是为了改善地层水的含盐度并降低地层水的硬度。使活 性剂段塞注入后，保持界面活性，产生超低界面张力，且不 至于引起活性剂的大量吸附而造成损失。
3、微乳液段塞 注入微乳液溶液，注入量约为孔隙体积的5%-40%。段塞
f 0(1.0 4.5 )
当泡沫特征值大于0.74时
图6－9 泡沫粘度与泡沫特征值的关系
f
0
1 1 3
μ0:分散介质粘度
泡沫的粘塑性
图6－10 泡沫的屈服值与泡沫特征值的关系
泡沫的弹性
气液界面上吸附有表面活性分子，而使泡沫体系具有 相当的稳定性。当液膜受到冲击力时，液膜变薄，局 部活性剂分子密度变小，与邻近液膜上的活性剂分子 形成密度差。密度高处的表面活性剂分子有向低密度 处运移的趋势，受冲击处的液膜上的表面活性剂分子 将得到补充，液膜增厚恢复原状，泡沫体系中的液膜 具有抗外力冲击的弹性。
类型 界（表）面张力
颗粒形状 透光性 稳定性
表面活性剂用量
增溶性
O/W, W/O 几十 mN·m-1
通常为球形 不透明
O/W, W/O
10-2~10-6 mN·m-1 球形
透明
分层
少，不必加辅 助剂
不增溶
不分层 多，需加辅助剂
增溶
O/W, W/O 1 ~ 40 mN·m-1
各种形状 透明
不分层 可多可少，超过