驱油用表面活性剂研究进展
驱油用磺酸盐表面活性剂的研究进展
驱油用磺酸盐表面活性剂的研究进展赵修太;陈立峰;彭绪勇;孟繁梅;白英瑞【摘要】综述了驱油用石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐及磺酸盐双子表面活性剂四种磺酸盐表面活性剂的研究进展,指出了这四种表面活性剂在油田应用中存在的问题以及未来的发展方向；阐述了油水乳化提高原油采收率的机理,初步分析了影响表面活性剂乳化能力的因素,强调了从分子结构的角度研究表面活性剂性能的重要性.%A review is given about the research progress of four kinds of sulfonate surfactants including petroleum sulfonates, heavy alkyl benzene sulfonates, aliphatic alcohol polyoxyethy-lene ethers sulfonates and sulfonic Gemini surfactants as oil displacement agents. The problems in oilfield applications and the future directions of these four kinds of surfactants are pointed out. The mechanisms for oil-water emulsion to improve oil recovery are elaborated. The factors which influence the emulsifying capacity of surfactants are preliminarily analyzed. Moreover, it is emphasized that studying the properties of surfactants from the perspective of molecular structure is of significance.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2012(023)003【总页数】5页(P106-110)【关键词】驱油;磺酸盐;表面活性剂;研究进展【作者】赵修太;陈立峰;彭绪勇;孟繁梅;白英瑞【作者单位】中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266555;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266555;胜利油田东辛采油厂,山东东营257000;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266555;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266555【正文语种】中文【中图分类】TQ227.4我国几大主力油田平均采收率不到1/3，但是国外发达国家已经达到50%左右；2010年我国累计进口原油2.39亿吨，同比增长17.4%，原油对外依存度达到53.8%.因此，提高原油采收率是我国当前面临的迫切任务.化学驱是我国提高油田最终采收率的主要方法，包括表面活性剂驱、碱驱、聚合物驱及复合驱.在注入水中加入表面活性剂后，油水界面张力明显降低，提高了驱油效率，因此表面活性剂驱在化学驱中一直发挥着不可替代的作用，成为油田化学领域的研究热点.磺酸盐表面活性剂由于界面活性高、价格低等优点成为化学驱中使用量最大、应用范围最广的表面活性剂.本文作者综述了四种油田常用磺酸盐表面活性剂的研究进展，并初步分析了影响乳化能力的因素.随着原油价格的持续高位运行以及石油需求量的不断增加，石油磺酸盐的研究不断取得突破.国外学者研发石油磺酸盐的时间比较早，早在1978年，在美国油田现场胶束驱油和微乳液驱油中就使用了石油磺酸盐[1]，含有石油磺酸盐的磺酸盐表面活性剂混合物ORS－41、B－100被各大油田广泛采用[2].由于我国油藏特殊条件的需要，我国化学驱研究迅猛发展，石油磺酸盐的研制也取得了长足进展.新疆油田任敏红等人合成的廉价表面活性剂新疆石油磺酸盐KPS－2，使克拉玛依原油的界面张力最低可降至5×10－3 mN/m，并且生产过程不产生酸渣，没有醇萃取等后处理工艺，设备简单，基本不污染环境，生产成本低，该产品具有巨大的广泛应用的潜力[3].胜利油田利用胜利原油研制出胜利石油磺酸盐SLPS系列，既可用于单一的表面活性剂驱，又可用于复合驱，效果都比较好，与胜利原油间的界面张力基本达到10－3 mN/m，目前被广泛应用于胜利油田化学驱中[4].但是由于合成石油磺酸盐的原料油不同，不同的石油磺酸盐性质差别很大，所以一种表面活性剂不可能完全适用于各个油田，只有该产品与某区块的油水具有较好的相似相容性时，才会产生超低界面张力，所以不同石油磺酸盐复配使用性能更佳[5].虽然石油磺酸盐具有活性高、价格低、生产简单等优点，但是也存在一些缺陷，比如说沉淀吸附较严重、稳定性差等，因此科研人员对常规石油磺酸盐进行了改性研究.张志军利用糠醛抽出油、减三线馏分油与马来酸酐发生酰基化反应，然后将反应产物与亚硫酸钠进行磺化反应，得到了改性石油磺酸钠PCS；此外，通过十二烷基苯和马来酸酐发生酰基化反应生成十二烷基苯甲酰丙烯酸，再与亚硫酸钠进行磺化反应，即得到改性产物十二烷基苯甲酰丙烯酸钠磺酸钠.这两种改性产品与使用相同原料油合成的石油磺酸盐相比，其临界胶束浓度和界面张力都大幅降低，展现出优良的界面活性[6].孙正贵等人研发了改性纳米SiO2－石油磺酸盐新型驱油剂，该产品能将油水界面张力降至3.2×10－3 mN/m；此外，改性纳米SiO2粒子与石油磺酸盐分子相互补充地吸附在油水界面上，形成了具有较高机械强度的更加致密的界面膜，因此不仅具有良好的界面活性，而且用该表面活性剂复合体系驱油时产生的乳状液更加稳定[7].像这种界面活性、乳化性能俱佳的表面活性剂是油田迫切需要的，也是将来表面活性剂改性和合成的重要方向.烷基苯磺酸盐经研究表明，可使油水界面张力降至10－3 mN/m，但是该产品较为固定，结构单一，为消除这些缺陷，我国科研人员陆续合成出类似于国外磺酸盐表面活性剂ORS－41的产品—重烷基苯磺酸盐.曲景奎使用抚顺洗涤剂厂的重烷基苯研制出的重烷基苯磺酸盐对大庆原油达到了超低界面张力的水平，使试验区块的采收率获得大幅提高[8].周玲革等人合成的重烷基苯磺酸盐HBS可以使油水界面张力达到10－4 mN/m数量级，且驱出液中的原油呈细小的液珠状，与水驱后期采出液的“油泡”状区别明显，细小的油珠能迅速自发聚并、破乳，油水分离较彻底，油水界面明显，使得渤海油田稠油总采收率可达70%[9].然而重烷基苯磺酸盐以十二烷基苯生产过程的副产物作为原料，成分复杂不稳定且含有不少杂质，导致最终产品质量不稳定，质量控制难度较大，不同产品间的性能差别较大；当前驱油剂的研发正向无碱驱油剂方向发展，但在无碱条件下，重烷基苯磺酸盐基本失效[10].此外，表面活性剂分子是否具有苯环、苯环所在的位置以及烃链支化度的大小等结构因素都会对活性产生较大的影响[11－12]，因此只有表面活性剂分子中有和原油“相容性”好的亲油基，该表面活性剂的活性才会较高.因此为了研究高当量烷基苯磺酸盐用作无碱驱油剂的可行性，就需要制备分子结构明确、组成相对单一的化合物，这对于研究烷基苯磺酸盐的作用机理以及保证产品质量的稳定性具有重要的意义.吴乐[13]以工业十二烷基苯为原料研制了十二烷基月桂酰基苯磺酸钠DLBS，用工业级烷基苯DB和1－烯烃（碳原子数为12）为原料合成了双烷基苯磺酸钠DABS，这两种亲油性的表面活性剂可在很低的弱碱浓度下使油水界面张力降至10－3 mN/m数量级，因此作为重烷基苯磺酸盐的潜在代用品具有很好的应用前景.中国石油勘探开发研究院通过研究发现，烷基苯磺酸盐表面活性剂界面活性因苯环在烷烃碳链上的取代位置不同而不同，取代位置在碳链中间时，其界面活性较高，降低油水界面张力的能力较强，随着取代位置向碳链末端移动，界面活性降低.BERGER等人[14]以不饱和烃磺酸盐和芳烃为原料研制出了一种苯环位于烷基不同位置的新型磺酸盐表面活性剂，此表面活性剂在不加碱的条件下即可产生超低界面张力.克服重烷基苯磺酸盐原料来源受限的缺点以及从分子结构角度通过改性或合成使重烷基苯磺酸盐在无碱条件下就可达到超低界面张力是今后攻关的方向.脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐是一种阴离子－非离子两性表面活性剂，能显著降低油水界面张力，耐盐性、乳化性优良，由于分子中的硫原子直接连在碳原子上，所以化学稳定性更好.此外，良好的水溶性和助溶性使其能够更好地与其他化学试剂复配使用[15－16].与阴离子磺酸盐表面活性剂相比，抗盐能力强是脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的最大特点.杨铭[17]分别在水相和微乳相中以脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES为原料、亚硫酸盐为磺化剂合成了脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐AESO，在高温、高矿化度等极端酸性或碱性条件下都能较长时间保持稳定，展现出良好的应用前景.曹翔宇[18]利用金属钠、椰油醇脂肪醇聚氧乙烯醚与2－氯乙基磺酸钠合成了椰油醇脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐CAPES，该表面活性剂与其他表面活性剂复配在无碱的条件下即可将油水界面张力降到10－3 mN/m数量级.作为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的亲油基部分，脂肪烃链柔性很好，空间位阻较小，紧密地排列在油水界面处，绝大多数油水界面被亲油基覆盖，有效地降低了界面张力.脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的界面活性受氧乙烯链节数和矿化度的影响较大，氧乙烯链节数多的表面活性剂分子亲油性强，向油相的迁移能力也较强，从而拥有相对较强的降低界面张力的能力.对于同一烷烃，氧乙烯链节数多的表面活性剂分子比氧乙烯链节数少的表面活性剂分子在油水两相分布趋于平衡所需时间较短，而盐的加入会促使表面活性剂分子向油相迁移，故随盐含量增大，长链表面活性剂分子在油水两相中分布优先达到平衡后再失衡，而短链的表面活性剂分子的分布则逐渐趋于平衡.因此，矿化度高时，短链表面活性剂界面活性较好；反之，长链表面活性剂界面活性较好[19].但若向脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐驱油剂中加入重烷基苯磺酸盐，不论氧乙烯链的长短在较大的矿化度范围内都可达到超低界面张力.在磺酸盐双子表面活性剂中，联结基通过化学键将两个单体离子头基连接起来，减弱了具有相同电性的离子头基间的静电斥力和离子头基水化层的阻隔，同时紧密的联接结构使其碳氢链间的相互作用增强，即碳氢链间疏水结合力得以加强，此即为磺酸盐双子表面活性剂具有优异界面活性的根本原因[20].美国DOW氏化学公司在1958年研发的烷基二苯醚双磺酸盐双子表面活性剂是第一个实现工业化的磺酸盐双子表面活性剂[21]，因其具有极高的界面活性、良好的低温水溶性以及洗涤去污能力，引起了国内外学者的广泛关注.1999年RENOUF等人利用长链环氧烷先合成联接基由醚键构成的双长烃链双羟基化合物，再通过丙磺内酯磺化引入两个亲水基磺酸基生成磺酸盐双子表面活性剂[22].邰书信等人[23]以长链烷基羧酸、苯胺和1，6－己二异氰酸酯为原料合成了一种新型的磺酸盐双子表面活性剂，该表面活性剂原料廉价易得，易于分离提纯，其临界胶束浓度比相同疏水碳原子数的传统单链烷基苯磺酸钠低1～3个数量级，且临界胶束浓度随烷基链长度的增加而减小. 磺酸盐双子表面活性剂因其极高的界面活性、良好的抗盐性、较好的复配性以及优异的润湿性在三次采油中有着广阔的应用前景，但是由于合成工艺复杂、价格昂贵，没有得到大规模的应用.因此今后应注意：（1）针对某一种性能研制专用表面活性剂，如具有3个疏水链的磺酸盐双子表面活性剂具有优良的发泡性能和泡沫稳定性，可利用廉价原料定向合成该类型的表面活性剂；（2）加强制备工艺的研究，减少合成步骤，降低生产成本；（3）研制新型磺酸盐类表面活性剂，进一步改善其性能，提高性价比，三聚体[24]和四聚体[25]等多聚磺酸型双子表面活性剂值得加大研究力度.原油乳化后被携带及乳状液调剖是乳化对驱油过程产生的最主要的作用.通过矿场先导试验可以发现，发生乳化作用的原油相应的采收率较高，而未显著乳化的原油采收率较低.首先表面活性剂在油藏多孔介质中活化残余油，降低界面张力，使其更利于启动而形成油墙被乳化携带，因此孔隙介质中驱油剂的洗油效率得到提高；再者油水形成的高黏乳状液在驱替过程中优先进入高渗层，并产生封堵作用，从而使中、低渗透层的原油启动，调整层间、层内矛盾，扩大波及体积，进而提高了驱油剂的波及系数.所以原油乳化提高了采收率[26－28].界面张力性能与形成乳状液的难易程度具有相关性，界面张力越低越容易形成乳状液，界面张力越高越难形成乳状液.油水界面张力降低的直接原因是表面活性剂分子在界面上的富集，同时表面活性剂分子富集产生的界面活性也决定了原油的乳化能力，当油水界面张力下降时，毛管数增加，有利于形成更细小的油滴，分散度减小，从而有利于乳状液的形成.郭春萍研究表明，体系界面张力与乳化能力在整体上具有很强的对应关系，即油水界面张力值越低，表面活性剂乳化能力越强[29].然而国外学者发现能使油水界面张力降低到相近值的几种表面活性剂不一定具有相同的乳化能力[30].这表明虽然界面活性与乳化能力具有一致性，但界面活性不是乳化能力的决定因素，表面活性剂的乳化能力是由分子结构决定的.因此，在研发乳化剂时，不能把能否产生超低界面张力作为唯一标准，还应考虑其分子结构和外界因素的影响.碱可以溶解坚硬的原生界面膜促进原油的乳化.原油中含有较多的沥青质、胶质和石蜡，它们能够形成坚硬界面膜，这些坚硬的薄膜结构存在于水和部分油滴界面处.由于界面膜的存在，致使油滴相互隔离、缩小孔喉、限制油滴在孔喉中的连续流动，但是碱剂可以溶解这些膜，促使原油乳化，形成较稳定的油水界面膜.研究表明，在一定的范围之内（一般小于或等于1.0%），随着氢氧化钠的质量分数的提高，原油乳化达到一定程度所需的时间越来越少，这就表明碱有助于提高表面活性剂乳化原油的能力.特别是碱的加量较高的时候，乳化时间很短，乳化能力明显提高[31].虽然氢氧化钠能够显著增强乳化能力，但是它的pH（＞11－12）过高，很容易与地层岩石发生反应，消耗量较大，一方面会形成硅酸盐溶胶，进而使地层的毛细孔隙发生堵塞；另一方面不能与石油酸产生足够的石油酸皂来大幅降低界面张力，以至于达不到较好的驱油效果，所以现在一般不建议使用氢氧化钠来提高乳化效果.为了既能达到优异的乳化效果，又能较好的提高采收率，孙春柳[32]推荐使用碳酸氢钠和碳酸钠的复配碱，通过室内实验在用量较少的条件下就取得了很好的效果.表面活性剂只有在某个固定的温度区间内才会有明显的乳化能力，该温度区间可称为表面活性剂的乳化活性温度.在低温时，表面活性剂分子运动空间和速率受限，因此乳化能力较弱；在高温时，表面活性剂分子相对运动速率过大，相对地减弱了分子之间的作用力，不能将油水分子紧密地联接在一起，乳化作用也不明显.只有在适当的温度范围内，表面活性剂与油水粒子的相互作用才能远远强于分子热运动给整个溶液体系带来的影响，形成乳化油滴粒径均一的乳状液.因此温度是影响乳化能力的重要因素[33].油水体积比也是影响表面活性剂乳化能力的一个重要因素，油水体积比的变化会导致乳化油滴平均粒径、分散度发生改变，甚至油水乳状液的类型也发生改变，这些变化都会直接影响到表面活性剂的乳化能力.所以合适的油水体积比有助于原油乳化[34].磺酸盐表面活性剂是阴离子表面活性剂中使用最广泛的一类，国内外的研究也获得了很大的进展，但是依然存在着一定的缺陷与不足.展望磺酸盐表面活性剂的研发未来，必须从分子结构入手，弄清楚分子中各个基团的作用，有针对性的将某些基团引入到分子结构中，研制具有多官能团的普适性表面活性剂和针对某一性能的专用表面活性剂，降低化学驱成本，提高驱油剂效率，以满足我国高温、高矿化度、低渗透油藏的苛刻要求.表面活性剂乳化能力是受多种因素影响的，在选用乳化剂时不应以是否产生超低界面张力作为唯一标准，还应考虑油藏实际条件、原油性质等其他条件的影响.关于乳状液稳定性的报道很多，但对表面活性剂乳化能力的研究却很少，影响乳化能力的因素还未全面掌握，因此要加强这方面的研究，特别是分子结构对乳化能力的影响应引起足够的重视.【相关文献】[1]WADE 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三次采油表面活性剂的研究与应用进展(一)
目前主要存在的问题是液相 氧化工艺还未完全成熟，合成产品 收率较低．产品稳定性差．与碱、聚 合物的配伍性还有待改善。
【垒ｊ墨丛蕉墼垒竺
加快表面活性剂的国产化步伐。我国三 采研究人员陆续合成出一类结构与国外
ＯＲＳ类似的产品——重烷基苯磺酸盐
以上。并于２００１年５月在大庆采油四厂 杏二中油区进行了强碱／烷基苯磺酸盐， 部分水解聚丙烯酰胺三元复合驱现场试 验，初步结果表明，烷基苯磺酸盐的降水
增油效果良好。
ｌ墨ｌ丕渔整堕垒竺
与原油能形成超低界面张力的产品。而 石蜡基原油中的芳烃含量少。石油磺酸 盐生产中副产品高达６０％以上。生产成 本高．在经济方面及副产品的处理方面
经过国内中国石油勘探院、大庆油 田、北京化工大学、江南大学等单位的联 合攻关，烷基苯磺酸盐的研究取得了突 破性进展．吨级产品能与大庆不同采油
０ＲＳ一４１就是磺酸盐类表面活性剂的混
化度；（２）易被粘土表面吸附，即吸附损
厂的原油达到超低界面张力（１０－ｈｎＮ／ｍ），
合物．研究表明。这两种表面活性剂性能
耗大；（３）由于原料组成复杂，不同批次
司生产的表面活性剂有两大系列：’Ｉ稻
系列（主要用于单独的表面活性剂驱）和 ＰＥＴＲＯＳＴＥＰ ＥＯＲ系列：ＳＴＥＰＡＮ公司生 产的Ｂ系列：ＯＣＴ公司生产的ＯＲＳ系
列。其中Ｂ系列的Ｂ一１００和ＯＲＳ系列
的０ＲＳ－４ｌ都曾用到大庆油田的三元复 合驱现场试验当中。
国外的产品基本上都属于磺酸盐类 阴离子表面活性剂。下面主要介绍石油 磺酸盐、烷基苯磺酸盐、石油羧酸盐、天 然羧酸盐等类型的驱油表面活性剂。
表面活性剂在石油工程中的应用研究进展论文
表面活性剂在石油工程中的应用研究进展论文表面活性剂在石油工程中的应用研究进展论文摘要：表面活性剂在石油工程的油气钻井、开采及储运中均有很广泛的应用。
综述了表面活性剂在石油工程中的研究及应用现状，由于国内一些大型油气藏已到开采后期，油田采收率较低，利用表面活性剂可以提高采收率。
高分子类型的表面活性剂既能提高波及系数，又能提高洗油效率，是很好的驱油助剂。
目前不少油田在开采低渗透油藏以及页岩油气藏，压裂液助剂的开发研究是现在及将来的一个研究热点。
关键词：表面活性剂；石油工程；应用；研究表面活性劑是一类分子由极性的亲水部分和非极性的亲油部分组成的，少量存在即能显著降低溶剂表面张力的物质。
它们广泛用于日常生活[1，2]，以及石油工程。
例如，在油气钻井工作中可以用作钻井液的杀菌剂、缓蚀剂、起泡剂、消泡剂、解卡剂、乳化剂等；在油气开采作业中可以用作黏土稳定剂、驱油剂、清防蜡、酸压助剂（可用于乳化酸、泡沫酸，成胶和破胶、助排剂等）；在油气田地面工程中可以用作减阻剂、破乳剂、杀菌剂、絮凝剂等，于浩洋等[3-6]对其在油田中的主要应用及其作用机理进行过归纳。
目前国内一些大型油藏已到开发后期，原油采收率较低，可以采用化学驱进行驱油。
例如，大庆油田的碱-表面活性剂-聚合物（ASP）三元复合驱为大庆油田的增产和稳产作出了巨大贡献[7]。
对低孔低渗的油气藏如目前国内外热门的页岩油/气藏的开采则多用压裂工艺，其中关键的化学剂常用到表面活性剂[8-11]。
根据表面活性剂在水中起活性作用的亲水基团来进行分类，可以将其分为阴离子型、阳离子型、两性离子型、非离子型及特种类型（包括含氟和含硅、Gemini、Bola及生物表面活性剂等）表面活性剂。
现根据其类型对其在石油工程尤其是在低孔低渗油气藏中的研究及应用现状进行综述，以供我国页岩油/气藏开采技术的研究人员作参考。
1普通表面活性剂的研究及应用1.1阴离子型在水中起活性作用的部分为离子的表面活性剂。
表面活性剂论文
摘要：随着世界能源需求的增长，人们认识到提高石油开采率的重要性，三次采油提高采收率主要是靠化学驱油技术,其中,表面活性剂是提高采收率幅度较大、适用较广、具有发展潜力的一种化学驱油剂。
采用表面活性剂驱油为进一步开发利用现有原油储量展示了广阔的前景。
文综述了表面活性剂的种类、要求、驱油机理，并总结了国内表面活性剂驱在三次采油中的应用，其发展前景。
关键词：三次采油表面活性剂应用驱油耐温抗盐一、前言石油资源是一种重要的战略资源, 对国家的经济发展和人民生活水平的提高具有重要作用。
然而它并不是取之不尽, 用之不竭的, 随着勘探开发程度的加深, 开采难度会逐步加大, 因此提高石油采收率不仅是石油工业界, 而且是整个工业界普遍关心的问题。
三次采油技术是中国近十年来发展起来的一项高新技术, 它的推广应用对提高原油采收率、稳定老油田原油产量起到了重要的作用。
二、三次采油简介通常把利用油层能量开采石油称为一次采油；向油层注入水、气，给油层补充能量开采石油称为二次采油；采取物理—化学方法，改变流体的性质、相态和改变气—液，液—液，液—固相间界面作用，扩大注人水的波及范围以提高驱油效率，从而再一次大幅度提高采收率。
称为三次采油。
又称提高采收率(EOR)方法。
常规的一、二次采油(POR和SOR) 总采油率不很高, 一般仅能达到20 %～40% , 最高达到50 % ,还有50 %～80 %的原油未能采出。
在能源日趋紧张的情况下, 提高采油率已成为石油开采研究的重大课题, 三次采油则是一种特别有效的提高采油率的方法。
三、三次采油分类三次采油的方法很多, 主要有4 大类: ①热力驱, 包括蒸气驱和火烧油层等; ②混相驱, 包括CO2 混相、烃混相及其他惰性气体混相驱，这些混相剂未达到混相压力之前为非混相气驱; ③化学驱, 包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱和注浓硫酸驱等; ④微生物采油, 包括生物聚合物、微生物表面活性驱，年来又开发出了气一水交替驱（WAG驱）。
碱／表面活性剂二元复合驱提高普通稠油采收率室内实验研究
元复合 驱提高原油采收率 实验研究 。实验筛选 出 ２种碱剂 Ｎ ２ Ｏ ａＣ 和 Ｎ Ｏ 从 ６种表面活性剂 中 ａ Ｈ， 优选出分别适合 于强 碱 Ｎ Ｏ ａ Ｈ和弱碱 Ｎ ２ Ｏ ａＣ 的 ２种表 面活性剂为 Ｑ Ｊ ７和 Ｊ ０ 考察 了碱与表 Ｙ一 ； ９ 面活性剂之 间的最佳 协同效应用量范围 ， 表 面活性 剂组成 的最 佳复合 驱油体 系分 别为 ０ ２ 碱／ ． ％Ｊ ９ ｏ＋１ １ ａＣ ０ ３ Ｑ Ｊ ７＋０５ ａ Ｈ； ．％Ｎ ２ Ｏ 和 ．％ Ｙ 一 ．％Ｎ Ｏ 筛选 出 的复合 体系使 水与原油 间的界 面张力都 达 到 １ ｍＮ ｍ数量级 以下 ， ０ ／ 室内驱 油试验表 明， 注入段 塞体积 ０ ３Ｐ ． Ｖ时 ， 驱油效率 皆提高 ２ ％ ０ 以上 ， 地层 温度下放置 ３ ， ０ｄ 体系与原油间的界面 张力在 １ 一１ ｍ ／ ０～ ０ Ｎ ｍ范 围 ， 变化 不大 ， 表现 出较好 的长期热稳定性 。 关键词 辽河油区锦 ４ ５块 碱／ 表面活性剂复合体 系 界面张力 热稳定性 驱油效率
表 ２ 原 油性 质统计
１ 实验 材料
实验用油取 自该 块选取锦 ４ ５—１ ５—１０井 ２ （ Ⅱ 于 油层组） 水 为模 拟地层水 ， ， 实验用岩心取
收稿 日期 ：０ ９－５ １ 。 ２０ － － ２ ０ 作者简介 ： 周雅萍 ， 工程师，９ ７ １８ 年毕业于大庆石油学 院油 田 化学专业 ， 现从事三次采油提高原 油采 收率研究工作 。
细
２ ０
石
油
工
进
展
ＡＤＶＡ ＣＥ Ａ Ｎ Ｓ Ｉ １１ ＰＥＴ ＯＣＨＥＭＩ ＡＬ Ｎ ７ＮＥ Ｒ Ｃ Ｓ
第１ ０卷第 ９期
碱／ 面活 性 剂 二 元 复合 驱 表 提 高 普通 稠 油 采 收 率 室 内实 验研 究
碱－表面活性剂－聚合物（ASP）三元驱油技术的研究进展
碱－表面活性剂－聚合物（ASP）三元驱油技术的研究进展何清秀【摘要】On the strategy of the exploration , most of oil field in the world use the methods of water flood , which are low efficient and can only exploit about 20%~30%of the pool of oil.Recently , with the exhausted petroleum resources and the rise of international oil price , the need of the new flooding technology is imperative in order to increase oil productions.ASP ( Alkaline/Surfactant/Polymer) flooding is one of such techniques that has been proven successful due to its ability to improve displacement and sweep efficiency.Although this technology is still in laboratory and pilot stage , it has attracted much attention of researchers due to its higher the oil displacement efficiency and good application prospects.The status of research and application of ASP flooding technology were analyzed and summarized , and the limitations of the ASP flooding technology and technical solutions were also discussed.%当前世界上的油田基本都采用注水的驱油方式进行开采，但注水驱油的方式开采效率低，一般仅能开采20％～30％左右的地下油藏。
《微生物菌体及代谢产物驱油机理研究》范文
《微生物菌体及代谢产物驱油机理研究》篇一一、引言随着对石油资源的需求持续增长，有效利用和提高石油采收率成为了研究领域的热点问题。
微生物菌体及其代谢产物在驱油方面的应用逐渐受到关注。
本文旨在探讨微生物菌体及代谢产物的驱油机理，为进一步应用这些生物技术提供理论依据。
二、微生物菌体及其代谢产物的特点微生物菌体及其代谢产物具有独特的特点，使其在驱油领域具有潜在的应用价值。
微生物菌体生长迅速，可产生多种生物活性物质，如酶、多糖、氨基酸等。
这些物质在驱油过程中可发挥重要作用。
三、微生物菌体驱油机理1. 生物表面活性剂的作用：微生物菌体可产生生物表面活性剂，降低油水界面张力，有助于将附着在岩石表面的原油松动并带走。
2. 生物降解作用：微生物菌体能够分泌酶类物质，对原油中的大分子烃类进行生物降解，使其转化为小分子烃类，从而提高采收率。
3. 微生物粘附作用：微生物菌体及其代谢产物具有一定的粘附性，可附着在岩石表面，形成一层生物膜，有助于将原油从岩石表面剥离。
四、微生物代谢产物驱油机理1. 代谢产物的物理作用：微生物代谢产物中含有多糖、氨基酸等成分，具有一定的粘稠性，可改善原油的流动性，使其更容易被采出。
2. 代谢产物的化学作用：微生物代谢产物中的某些化学成分可以与原油中的成分发生化学反应，降低原油的粘度，提高采收率。
五、实验研究及结果分析通过实验室模拟实验和现场试验，验证了微生物菌体及代谢产物在驱油过程中的作用。
实验结果表明，利用微生物菌体及其代谢产物可以有效提高石油采收率，降低原油粘度，具有较好的应用前景。
六、结论通过对微生物菌体及代谢产物的驱油机理进行研究，发现它们在降低油水界面张力、生物降解、粘附作用以及改善原油流动性等方面具有显著效果。
这些特点使得微生物菌体及代谢产物在驱油过程中发挥了重要作用。
同时，实验研究及结果分析表明，利用微生物技术可以提高石油采收率，降低原油粘度，为石油开采提供了新的思路和方法。
七、展望与建议未来研究方向包括进一步研究微生物菌体及代谢产物的种类和数量对驱油效果的影响，优化微生物培养条件和工艺，提高其在实际油田应用中的效果。
驱油黏弹性表面活性剂溶液的流变性质研究
驱油黏弹性表面活性剂溶液的流变性质研究一、绪论- 研究背景和意义- 目的和研究方法- 文献综述二、驱油黏弹性表面活性剂的特性分析- 驱油剂和表面活性剂的定义- 驱油黏弹性表面活性剂的种类和性质三、流变性质的基础理论- 流变学的基本概念- 流变学的基本定律- 流变学测试方法四、驱油黏弹性表面活性剂溶液的流变性质研究- 测试样品的制备和测试方法- 测试结果的分析和解释- 测试结果的应用和讨论五、总结与展望- 研究成果总结- 研究进展与展望- 存在的问题和改进方案参考文献第一章节：绪论近年来，随着石油工业的快速发展和全球能源需求的不断增长，油气资源勘探和开发取得了长足的进展，同时也带来了一些挑战。
其中之一就是如何提高采油效率和减少能源消耗。
针对这一问题，驱油剂和表面活性剂成为了研究的焦点。
驱油剂作为一种油田增油剂，被广泛应用于油藏开发中。
其中的一种类别是驱油黏弹性表面活性剂，其主要特点是能够降低表面张力、增加介质的相容性、增大孔隙度、改善油水相互作用等，从而增强了驱油效果。
然而，驱油黏弹性表面活性剂有着很复杂的流变特性，涵盖了黏度、弹性、时间依赖性和温度依赖性等多方面的内容，这对于其应用和实际操作带来了一定的困难。
流变学作为研究物质变形和流动行为的学科，在驱油黏弹性表面活性剂的研究中也发挥了重要作用。
通过流变学测试，可以获得样品的流动性质，比如黏度、剪切应力和弹性等参数，这些参数能够反映出驱油剂在不同条件下的流变特性，为其在油藏开发中的应用提供科学依据。
本文的主要目的是研究驱油黏弹性表面活性剂溶液的流变性质，探索其在油藏开发中的应用和优化方案。
文章主要分成以下四章进行阐述和说明。
首先，我们将介绍驱油黏弹性表面活性剂的特性，以便更好地了解其流变性质的影响因素。
随后，对流变学的基础理论进行了简单的介绍，包括流变学的基本概念、基本定律和测试方法。
第三章详细介绍了我们的研究对象——驱油黏弹性表面活性剂溶液的流变性质测试方法，以及测试结果的分析和解释。
表面活性剂在石油开采上的应用
表面活性剂在石油开采上应用的研 究方向
表面活性剂在油田开发中的应用越来越广泛，近年来呈现出以 下几方面的发展趋势： • 筛选和开发多功能的处理剂。为在高温高压和原油存在的条件下能够维
持泡沫的稳定性，开发了碳氟表面活性剂，或与两性烷烃表面活性剂复 配。 • 扩大表面活性剂的原料来源，降低处理剂成本。目前油田使用的表面活 性剂大部分来源于石油和煤炭，但是它们属于非再生资源，所以最好从 再生资源进行开发。 • 充分应用表面活性剂之间的协同效应，降低产品用量，扩大功能。 • 开发在苛刻条件下使用的新型表面活性剂。随着油田开发，其地层温度 、水质矿化度会有新的变化。
根据所采用的体系不同，表面活性剂驱可分为活性水驱、碱水驱、微 乳状液驱、泡沫驱、增稠水驱、正向异常液驱等。
表面活性剂在石油开采上的应用 及原理
钻井过程中使用的表面活性剂： 钻井液是指钻井过程中使用的工作流体，它在钻井工作中的主要作用
是：(l)携带和悬浮钻屑，(2)稳定井壁，(3)冷却和清洗钻头、净化井底， (4)平衡地层压力和获取井下信息。
随着石油化学工业的发展和石油勘探难度的加深，推动了表面活性剂在油田化学中的应用，现在阴、 阳、非离子和两性表面活性剂的各种产品广泛应用于石油开采各个过程。
表面活性剂数由80年的99种增至83年的167种，其中发展最快的是分散解卡剂。 在国外，随着石油的深度开采出现了新的三次采油技术，强化采油技术(EOR)。始于1960年代，经
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01 表面活性剂在石油开采上的用及原理
02
采油过程中使用的表面活性剂： 驱油剂、堵水剂、酸化用添加剂、降粘剂和降凝剂、防蜡剂和清蜡剂。例如：在采油过程中,
油田用表面活性剂的现状及发展趋势
等品种较少， 且大多数为复配型产品，
改进、 降粘和清防蜡目的的表面活性剂
流动 泥分散剂SAF(磺化丙酮甲 醛缩聚物)， 由于不同性质的原油对用作降凝、
量相对较少， 但其技术含量相对较高， 胶接增强剂等也均呈现出良好的发展 其用量约 占油 田用 表面 活性剂总量 势头， 并形成了专用的油并水泥外加 剂， 目前已经发展到 11 类 200 多个品 的 1/3 ，这两类化学品在油田用表面 活性剂中占有重要的位置。 种， 年用量数千吨。 目前世界钻井液处理剂的研究， (2)采油用表面活性剂。与钻井用
田得到推广应用， 并形成了一系列的 聚合醇钻井液体系。此外，甲基葡萄
糖酸贰、 甘油基钻井液也在现场应用
中取得良好的效果， 表现出良好的应 用前景， 也促进了钻并液用表面活性 剂的发展。目前，我国钻井液处理剂
外， 其他用途的品种也较多， 其中最多 的是胺类〔 有机伯、 叔、 仲、 季酞胺或其
复配物)， 4 琳及其衍生物也是一类 咪R4 用量较多的有机缓蚀剂。
江苏化工市场七 日讯
按照油田化学品的分类方法， 根
据用途可将油 田用表面活性剂分为 钻井用表面活性剂、 油气开采用表面 活性剂、 提高采收率表面活性剂、 油气 集输用表面活性剂和水处理用表面 活性剂等。
1 油 田表面活性剂现状
h仰://www.gm cn
已经发展到 18 类， 上千个品种， 年消 耗量近 30 万 to
与固并质量、抽气层保护密切相关的
油井水泥降滤失剂 、 促凝剂 、 缓凝剂和
用始于20 世纪 60 年代，目前已有 14 类、 数百个产品。 其中， 原油破乳剂用量 最大， 年需约 2 万t。 我国针对不同油田 研制了适用的破乳剂产品， 不少品种已 经达到20 世纪90 年代国际水平;而降
聚合物驱油水井堵塞物表面活性剂解聚实验
摘
要 ： 聚合 物 驱 油方 法在 油 田上 应 用 广 泛 ， 并取 得 较 好 的 效 果 。但 是 ， 着 聚 合 物 累计 注入 量 的 增 加 ， 入 随 注
井附近地层堵塞严重， 入压力高 ， 注 注入 能 力下 降 ， 总体 注入 状 况 变 差 ， 终 影 响 油 田采 收 率 。 常 规 的 解 堵 方 法是 采 最 用强氧化剂进行处理 ， 虽然 效 果 很 好 ， 是 处 理 油 井 时 存 在 不安 全 隐 患 。针 对 上 述 问题 ， 出 了采 用表 面 活 性 剂 处 但 提
Ｒｅ ｅ ｖ ｄ ｔ ｂ ｒ ２０ ｃ ｉ ｅ ８ Ｏｃ ｏ ｅ １１； ｅ ｉｅ ２０ Ｏｃｏ ｅ ０１ ａ ｃ ｐｔｄ ０ Ｎ ｏｖ ｍ ｂ ｒ ２ １ ｒ ｖ ｓ ｄ ｔｂ ｒ ２ １； ｃ ｅ ｅ １ ｅ ｅ ０１
Ａｂ ｔａ ｔ Ｐｏ ｙ ｅ ｌ ｏ ｉ ｇ ｉ ｗｉ ｅｙ ｕ ｅ ｎ ｏｌｆｅｄ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｇ ｏ ｅ ｕ ｔ ｉ ａ ｈ ｅ ｅ ． Ｈｏ ｖ ｒ ｓｒ ｃ ： ｌ ｍ ｒ ｆ ｄ ｎ ｓ ｄ ｌ ｓ ｄ ｉ ｉ ｉｌ ｓ ｎ ｈ ｏ ｄ ｒ ｓ ｌ ｓ ｃ ｉｖ ｄ ｏ ｗｅ ｅ ，ｗｉ ｈ ｎ ｒ ａ ｅ ｏ ｈ ｔ ｔ ｅ ｉｃｅ ｓ ｆｔｅ ｈ
第３ 卷第 １ ２ 期
２１ ０ ２年 ３月
辽
宁
石
油
化
工
大
学
学
报
ＶＯ ＿ ２ ＮＯ ｌ３ ．１
Ｍ ａ ．２ ｒ Ｏ１２
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＬＩ Ａ０ＮＩ ＮＧ ＳＨＩ ＨＵ Ａ ＵＮＩ ＲＳ ＴＹ ＶＥ Ｉ
文章 编号 ：６ ２ ９ ２ ２ １ ）１ ０ ４ ５ １ ７ —６ ５ （０ ２ ０ —０ ５ —０
驱油用表面活性剂的发展
驱油用表面活性剂的发展一、概述随着石油资源的日益枯竭和开采难度的不断增大，提高原油采收率成为石油工业面临的重要挑战。
在这一背景下，驱油用表面活性剂的研究与应用逐渐受到广泛关注。
表面活性剂作为一种具有特殊分子结构的化学物质，能够在油水界面形成稳定的乳状液，从而改善原油的流动性，提高采收率。
驱油用表面活性剂的发展历程可追溯到20世纪初期，随着科学技术的不断进步，其种类和应用范围也在不断扩大。
驱油用表面活性剂已经形成了包括磺酸盐类、羧酸盐类、非离子型等多种类型在内的完整体系。
这些表面活性剂在油田开采中发挥着越来越重要的作用，不仅提高了原油采收率，还降低了开采成本，为石油工业的可持续发展提供了有力支持。
驱油用表面活性剂的研究与应用仍面临诸多挑战。
高温高盐油藏、稠油油藏、低渗透油藏等特殊油藏的开采条件对表面活性剂的性能提出了更高要求；另一方面，环保法规的日益严格也要求表面活性剂在生产和使用过程中必须满足环保要求。
未来驱油用表面活性剂的研究将更加注重高性能、环保型产品的研发与应用，以满足石油工业对高效、环保开采技术的迫切需求。
驱油用表面活性剂作为提高原油采收率的重要手段之一，在石油工业中发挥着不可替代的作用。
随着科学技术的不断进步和环保要求的日益严格，驱油用表面活性剂的研究与应用将迎来更加广阔的发展前景。
1. 驱油用表面活性剂在石油开采中的重要作用在石油开采领域，驱油用表面活性剂发挥着举足轻重的作用。
表面活性剂作为一种特殊的化学剂，其分子结构既包含亲水基团又包含疏水基团，这一特性使得它能够在油水界面产生显著降低表面张力的效果。
通过注入表面活性剂，油层中的原油与水的界面张力被大幅度降低，从而增强了原油的流动性，使原本难以流动的石油变得易于开采。
表面活性剂还能够提升地层内部的润滑性，减少石油在流动过程中因摩擦力而滞留在孔洞中的现象。
这种润滑性的提升不仅有助于石油的顺畅流动，还能够减少开采过程中的机械阻力，提高开采效率。
表面活性剂驱油技术试验技术研究汇报
01
02
03
表面张力
表面活性剂能够有效降低 油水界面张力，提高驱油 效率。
泡沫稳定性
在驱油过程中，表面活性 剂产生的泡沫具有较好的 稳定性，能够提高采收率。
耐温抗盐性
表面活性剂在不同温度和 盐度条件下仍能保持良好 的性能，适应范围广。
驱油效果评价
提高采收率
通过表面活性剂的应用，能够显著提高原油采收 率。
降低含水率
表面活性剂能够降低采出液的含水率，提高原油 品质。
减少油珠粘附
表面活性剂能够降低油珠与岩石表面的粘附力， 提高采出效率。
经济效益评价
降低成本
表面活性剂驱油技术能够有效降低采油成本，提高经 济效益。
增加产量
通过表面活性剂的应用，能够增加原油产量，提高生 产效益。
减少环境污染
表面活性剂驱油技术能够减少采油过程中对环境的污 染，降低环境治理成本。
研究多段塞驱油技术的可行性及其在复杂 油藏中的应用效果。
与其他技术的结合
环境影响评价
研究表面活性剂驱油技术与聚合物驱油、 二氧化碳驱油等其他提高采收率技术的结 合方式及其协同作用。
进一步开展表面活性剂驱油技术的环境影 响评价研究，确保技术的可持续发展。
谢谢观看
环境友好
表面活性剂驱油技术使用 的表面活性剂具有良好的 生物降解性，对环境影响 较小。
技术推广建议
加强技术培训
针对油田企业的技术人员， 开展表面活性剂驱油技术的 培训课程，提高技术应用能 力。
制定推广计划
制定详细的技术推广计划， 明确推广目标、时间表和实 施方案，确保技术的有效推 广。
合作研究与开发
注入阶段
将溶液注入到模拟油藏的模型 中，观察并记录驱油效果。
浅析生物表面活性剂驱油研究进展
浅析生物表面活性剂驱油研究进展摘要：第三次采油技术的发展促进了表面活性剂在油田生产中成熟而稳定的应用。
与化学合成表面活性剂相比，生物表面活性剂具有无毒等优势，在近些年呈现出热点研究态势，部分成果业已得到应用。
在应用方面，主要体现在与化学表面活性剂进行复配后定向注入油藏进行驱油；此外，近年来也开发出利用高效营养剂激活本源微生物，诱导其产生表面活性物质继而富集、驱油的新技术。
关键词：生物表面；活性剂驱油部分微生物在特定培养条件下能够代谢产生兼具集亲水基和疏水基的表面活性物质，经提取后研究发现该物质可以在流动相（如气/水、油/水）界面按照不同的氢键和极性规律分布，具有降低界面或表面张力及乳化等能力。
相比化学合成表面活性剂，生物表面活性剂具有更强的生物降解能力和极端环境适应性，并且具有无毒或极低毒性。
因此，多年来生物表面活性剂在食品、医药、石油等诸多领域得到广泛研究和应用，尤其随着我国多数油田均已进入到开采后期，油藏储层中存在大量孤立滴状、柱状、膜状、簇状和盲端状的残油。
油藏开采过程面临的难度及成本越来越大，单纯依靠理化方法来处理解决这些问题已力不从心，由此催生了生物表面活性剂在油田驱油中的应用1. 表面活性剂驱油的发展概况1.1 三次采油的发展及分类学术界有一个公认的划分方法，即根据开发方式的不同把油田开发分为一次采油(POR)、二次采油(SOR)和三次采油(EOR)三个开发阶段：开采早期主要是依靠油藏自身压力压向地面或当压力不足时采用泵抽的方法，称为一次采油，其采收率一般在 10 %~15 %；随着一次采油时间的推移，地下天然能量逐步消耗，造成油井自身压力不足时，采用注入水或打人气体的方法补充能量，增加油层压力，以提高采油效率，称为二次采油，其采收率一般在 30 %~50 %；三次采油即在二次采油的基础上开始尝试物理或化学的方法对地下剩余油进行开采的阶段，国内外的实践结果表明，其提高采收率在二次采油的基础上一般还能提高 5 %~25 %。
表面活性剂驱油效率的影响因素研究
表面活性剂驱油效率的影响因素研究舒政;丁思家;韩利娟;王蓓;李碧超【摘要】A series of performance of three surfactants was measured at 83℃, including the interfacial rntension,emulsification capacity and the ability to change the wettability of reservoir rock. The effect of these three performances for oil displacement efficiency was studied by the low permeability core flooding experiment. The results showed that the oil-water interfacial tension of the surfactant DL-S was reduced to 10-3 mN/m, HL-Y/NNR showed excellent emulsifying properties, and GZ-16 had good wetting properties, when the concentration was 1000 mg/L; in the flooding experiment,HL-Y/NNR enhanced oil recovery rate to a maximum of12.91% ,followed by the DL-S. In comparsion,the minimal impact was the ability to change the wettability for oil displacement efficiency.%在83℃下测定了3种表面活性剂DL-S、HL-Y/NNR、GZ-16的油水界面张力、乳化能力以及改变油藏岩石润湿性的能力.利用低渗透岩心驱油实验研究表面活性剂的这3种特性对驱油效率的影响.结果表明,表面活性剂的浓度在1 000 mg/L时,DL-S的油水界面张力达到10-3mN/m超低数量级,HL-Y/NNR表现出较为优越的乳化性能,GZ-16具有较好的润湿性能.在驱油实验中,具有最好乳化性能的HL-Y/NNR提高采收率的幅度最大为12.91％,其次为具有超低界面张力的DL-S,相较而言,改变润湿性的能力对驱油效率的影响最小.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2012(041)006【总页数】5页(P1032-1036)【关键词】表面活性剂;驱油效率;低渗透油藏;乳化性;界面张力【作者】舒政;丁思家;韩利娟;王蓓;李碧超【作者单位】西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE357.46我国低渗透油藏有着丰富的储量，目前我国已探明的低渗透油田地质储量为141×108t，占全部探明地质储量的49.2%，低渗透油藏的开发已成为石油开发的主力战场，在我国占有重要的战略地位，但是低渗透油藏储量动用程度不高，提高低渗透油藏原油采收率的潜力巨大［1-2］。
化学驱油技术新进展及应用
（一）化学驱技术发展历程及现状
2、化学驱技术
国内
20世纪60年代，大庆、胜利油田开展化学驱室内研究，70年代开 始碱水驱和表面活性剂驱矿场试验 80年代，大港油田和大庆开始聚合物驱矿场试验 90年代，胜利油田开始复合驱矿场试验 世纪末，大庆和胜利油田开展聚合物驱和复合驱大规模工业化应 用，化学驱技术世界领先 21世纪初，胜利油田提出“非均相多元组合式提高采收率技术”
2006 0 0
2008
1
1 2
2010
1
2 3
2012
3 3
（一）化学驱技术发展历程及现状
美国化学驱减少的原因 油藏条件制约了化学驱在美国的发展
•油层温度：＞６０℃ •地层水矿化度高：>３００００mg／Ｌ
化学驱技术不完善
•聚合物分子量低（500～800万） •没有适用范围广、不用碱、在低浓度条件下能形成超低界面 张力的活性剂。
美国化学驱产量变化
胶束－聚合物 聚合物 碱
表面活性剂 总计
1988 1509 20992
22501
1990 617 11219
20 11856
1992 254 1940
2194
1994 64
1828
1996 139
1998 139
2000 1598
2002
20042006ຫໍສະໝຸດ 20082010 70
2012
油藏残余油饱和度降低 大幅度提高采收率（非普通增产措施）
（一）化学驱技术发展历程及现状
化 核心 学
驱 关键
驱油化学剂 驱油体系
驱油体系渗流机理 驱油特征与规律
驱油剂设计与合成 驱油剂优选 体系研究与配方设计 驱油体系性能评价 宏观渗流机理 微观渗流机理
生物表面活性剂提高采收率的研究进展
油田管理生物表面活性剂提高采收率的研究进展尚滨（大庆油田化工有限公司，黑龙江大庆163000）摘要：在目前原油采集的发展过程中，生物表面活性物质在提高原油采收率方面有很好的表现。
同时生物表面活性物质与普通的化学活性剂的性质相似，都具有亲水端和疏水端，并且生物表面活性剂水溶性和驱油效果比普通的化学活性剂更好同时还具有反应物单一，反应效率高以及安全无毒等特性，所以能够很好地提高原油的采收率，因此文章对生物表面活性剂提高采收率的研究进展展开相应的讨论。
关键词：生物表面活性剂；采收率；研究进展生物表面活性物质对于提高原油采收率上有很好的应用效果，在目前的石油采集过程中生物表面活性物质的研究是当前研究主题的主流。
随着我国石油需求量的不断提高，对于原油采收量也在不断地提高，但是可以很好利用地石油贮存量却剩余不多，这对于采收技术有较高的要求，在采收过程中也会出现污染环境的问题。
所以针对这一些问题的存在，我们可以利用生物表面活性物质来对石油进行采收，可以很好的解决上述问题的产生，所以我们对生物活性目前的研究进展进行讨论。
1生物表面活性物质发展现状在石油采收技术发展过程中可以分成3个阶段，第一阶段的采油技术是利用自然能量，这种采收技术的转化率是比较低的采收量大概在15%。
这一阶段由于设备不成熟，采收技术没有很高的技术含量，所以在早期应用的很多。
随着时间的推移，我们利用注水、注气技术也就也就是第二阶段的采收技术的提升，这种技术最高可以将石油采收率提高到50%，虽然相比较第一阶段石油采收率有着很高的提升。
但是对于油田的利用率还是比较低的，很多的原油都贮藏在油田中未能得到开发。
所以为了改变这一现状，相关的科研人员从亲油疏油方向进行研究，最终迎来第三阶段采油技术的到来，以生物表面活性剂的化学驱未主的石油采收技术。
生物表面活性物质能够很好的作为石油采收的活性物质主要是因为其具有亲水和疏水的基因。
基因通过蛋白质将自身的化学性质表达出来，具有可以在水不溶的环境下生长的特性。
表面张力的测定及驱油实验
石油磺酸中和: 石油磺酸中和:
合成操作步骤如下:磺化，在装有搅拌器、温度计的500 合成操作步骤如下:磺化，在装有搅拌器、温度计的500 ML三口瓶中加人150 g原料油，油温升至35℃时通人S ML三口瓶中加人150 g原料油 油温升至35℃时通人S 仇气体，控制反应时间，并对磺化物总酸值进行检测。当 反应达到要求后停止通人SO:气体。升温至65℃ 反应达到要求后停止通人SO:气体。升温至65℃继续搅拌 lti，除去多余游离酸。中和，用30%的NaOH溶液中和至 lti，除去多余游离酸。中和，用30%的NaOH溶液中和至 pH值8一9，即得石油磺酸钠粗产物。 pH值
酸值/mgKOH· 酸值/mgKOH·g–1
图2 产物酸值对界面张力的影响由图2可见，在上述测试条件下，含酸值为70 由图2可见，在上述测试条件下，含酸值为70 mgKOH/g产物的三元复合体系与大港原油界面张力值最 mgKOH/g产物的三元复合体系与大港原油界面张力值最 低。试验结果表明，当表面活性剂质量分数低于0. 低。试验结果表明，当表面活性剂质量分数低于0. 1 % , NazC03质量分数为0.6%时，含该产物的三元复合体系 NazC03质量分数为0.6%时，含该产物的三元复合体系 与大港原油界面张力达不到超低界面张力的要求，这说明 该产物浓度展开范围较窄，达不到使用性能要求。磺化产 物合适的酸值范围应在90一 物合适的酸值范围应在90一120 mgKOH/ga
一步开展磺酸盐类表面活性剂合成工艺的优化研究，研制 弱碱或无碱复合驱配方体系，是推进复合驱技术工业化的 一条可行之路。
1.2磺化反应原理及合成工艺 1.2磺化反应原理及合成工艺 磺化反应是快速、放热反应，主反应是原料油 中芳烃的磺化。原料油的磺化、中和反应式如下: 中芳烃的磺化。原料油的磺化、中和反应式如下: 石油馏分磺化: 石油馏分磺化:
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HLB的范围及其应用
HLB值与溶解性的关系
HLB值 1～3 3～6 7～9 8～18 13～15 15～18
用途 消泡剂 W/O乳化剂 润湿剂 O/W乳化剂 洗涤剂 增溶剂
HLB值 1～3 3～6 6～8 8～10 10～13 13以上
溶解性 不分散 微分散 搅拌下分散成乳液 形成稳定乳液 半透明乃至透明 透明溶液
非离子型表面活性剂
表面活性剂在水溶液中不能电离成离子，以分子或胶团状态存在于溶液中。
主要包括聚氧乙烯型非离子表面活性剂、多元醇型非离子表面活性剂和烷基醇 酰胺型非离子表面活性剂以及聚醚型等 非离子表面活性剂的耐盐、耐多价阳离子性能好,临界胶束浓度低 在地层中的稳定性差,岩石对它的吸附量比对阴离子表面活性剂的吸附量高,而 且非离子表面活性剂不耐高温,价格也高。
度下，使溶液的表面（界面）张力下降到很低的程度并形成胶束。 在降低表面张力方面，加和增效作用是指使溶液的表面张力降低到一定程度
时，所需的两种表面活性剂的浓度之和低于单独使用复配体系中的任何一种表
面活性剂所需的浓度。 当复配体系水溶液形成混合胶束时，临界胶束浓度 低于其中任何一种单一组 分的临界胶束浓度时，即称为产生正加和增效作用。
、烷氧基磺酸盐，其性能取决于阴离子基团类型、烷氧基类型和链节大小
、亲油基类型和大小。与石油磺酸盐表面活性剂相比，阴非两性表面活性 剂的最大特点是抗盐耐温能力强、地层吸附损失小。
表面活性剂的复配
产生加和增效作用
衡量表面活性剂的活性大小，主要考察其溶液表面（界面）张力降低的程度
和临界胶束浓度的大小。一般情况下，性能优良的表面活性剂能够在较低的浓
表面活性与表面活性剂
某些物质能使溶剂的表面张力降低的性质称为表面活性。具有表面活性 的物质叫表面活性物质。 1．肥皂、洗涤剂等；（含杂质出现最低点） 2．乙醇、丁醇、醋酸等低级醇酸； 3．无机物、蔗糖等。
表面活性剂
定义：加入很少量即能降低溶剂（一般 为水）的表面张力，改变体系界面状态， 从而产生润湿、乳化、增溶、起泡等一 系列作用（或其反作用）,以达到实际应 用要求的一类物质。
脂肪醇碳氢链的加长而Βιβλιοθήκη 大，并能将溶液表面张力降低至一般表面
活性剂溶液不能达到的水平（如约20 mNL-1）。
阴非表面活性剂
阴非表面活性剂是分子结构中同时具有阴离子和非离子亲水头基的表
面活性剂，主要通过在阴离子型表面活性剂亲水头基上引入一定量的非离 子性链节而制备的，该类型产品主要包括烷氧基羧酸盐、烷氧基硫酸酯盐
4．聚并形成油带机理
阴离子型表面活性剂
石油磺酸盐
是目前油田应用最为广泛的驱油用表面活性剂，是由富芳烃原油磺化得到的
产物。
该产品界面活性高，原料来源广，生产工艺简单、成本低、与原油配伍性好 易与二价、三价阳离子形成沉淀物、耐盐性较差。同时由于原料组成复杂，
不同批次产品稳定性较差，严重影响了产品在高温、高盐油藏中的应用
两性表面活性剂
表面活性剂分子中既有阴离子亲水基又有阳离子亲水基而呈现两性，常用的是甜菜碱两 性表面活性剂。按照分子中阴离子亲水基团类型，可分为羧酸型、磺酸型、硫酸酯盐型 ，目前以羧酸型和磺酸型应用最为广泛。由于该类型表面活性剂属于阴、阳离子同体， 分子内电荷中和，对外显示电中性，具有非离子型表面活性剂的耐盐性，又具有溶解性 好、界面活性高等离子型表面活性剂的特点。 磺基甜菜碱型表面活性剂还存在着以下问题：1）生产成本高、生产工艺复杂。2）产品 应用的成熟度不高。
聚表剂
AP:200mg/L(×600)
AP:200mg/L(×800)
AP:200mg/L(×1000)
AP:200mg/L(×1500)
聚表剂
AP:1600mg/L(×600)
AP:1600mg/L(×800)
AP:1600mg/L(×1000)
HPAM:1600mg/L(×600)
无机盐对表面活性剂的影响
表面活性剂的分类
表面活性剂驱油机理
1．降低油水界面张力，使残余油变为可流动油
当油水界面张力降低时，油滴容易变形，油滴通过喉道时，阻力减小。这样在 亲水岩石中处于高度分散状态的二次残余油就会被驱替出来，形成流动油。
2．改变岩石表面的润湿性
表面活性剂驱油机理
3．增加原油在水中的分散作用
随着界面张力的降低，原油可以分散在活性水中，形成O/W 型乳状液，表面活性剂起稳定 剂作用。同时，由于表面活剂在油滴表面的吸附而使油滴带有电荷，油滴就不易重新粘回 到地层表面。
表面活性的性质
表面活性剂的亲水亲油平衡
表面活性剂的HLB值的范围为l～40由小到大亲水性增强。一般HLB小于10则认为亲油性 好，大于10则认为亲水性好。现用的HLB值均以石蜡的HLB＝0、聚乙二醇的HLB＝20和 十二烷基硫酸酯钠盐的HLB＝40作为标准。阴、阳离子表面活性剂的HLB在1～40之间， 非离子表面活性剂的HLB在1～20之间。
高分子表面活性剂
聚表剂
以聚丙烯酰胺碳氢链为骨架，在碳—碳柔性主链的侧基上通过一定接枝共聚手段，引 入大量非离子亲油非极性基团，根据亲水亲油平衡值，主链侧基上同时引入了强极性 亲水基团，从而形成了多元接枝双亲性（既亲水又亲油）的共聚物表面活性剂
在不用碱的条件下把增粘、降低流度比、扩大波及系数；降低油水界面张力、提高对 原油的增溶能力和乳化能力等优势于一身。
无机盐对表面活性剂体系的表面活性有明显影响。它的加入可以压缩表面及胶团
周围扩散双电层，因而减弱吸附层和胶团中表面活性离子之间的斥力，使之排列 得较为紧密，其结果是cmc和cmc值均有所降低。但这种协同作用主要表现在离子
型表面活性剂与无机盐混合溶液中。
无机盐对非离子表面活性剂的cmc影响较小；对表面张力的降低也不明显。
Gemini表面活性剂
Gemini 表面活性剂是通过连接基团或链节把两个或多个单头单尾传统表面活性剂连 接成一种具有多亲水头基多疏水尾链的表面活性剂，也是 20世纪末出现的新型表面 活性剂，它的亲水头基可以是阳离子、阴离子、非离子、两性离子，疏水基团可以为 碳氢链或碳氟链。该类型表面活性剂具有临界胶束浓度低、界面活性高、耐温抗盐、 低吸附损耗等优点；但目前国内尚未见可以直接应用于矿场驱油用的工业化产品，其 主要原因是 Gemini 表面活性剂合成工艺复杂、成本高、收率低，这也是制约 Gemin 表面活性剂矿场应用的关键。
在形成胶束的聚集数上，无机盐能明显地促进离子型表面活性剂聚集，而对非离
子表面活性剂的影响不大。
极性有机物对表面活性剂的影响
在表面活性剂溶液中，加入少量的长链有机物质，能显著提高表面
活性剂的表面活性，即使cmc和cmc值明显减小。
长链脂肪醇的存在对于表面活性剂溶液的表面张力、cmc及其他性质 (如乳化、增溶、发泡及稳泡等)均有显著影响。这种作用的大小随