阴离子表面活性剂在油田的应用
表面活性剂在石油开采中的应用
表面活性剂在石油开采中的应用摘要：当前，人们对石油的依赖程度越来越高，因此石油的储存量也随着人们的需求越来越少，因此需要不断提升石油的开采率。
而石油在开采过程中，必须结合一定的化学工具来保证石油采收率。
而表面活性剂属于化学驱，它主要是将油水界面的张力减少，从而提升洗油的效果来实现油田开采率。
表面活性剂的作用在于能够将离子型以及非离子型进行分离。
在此背景下，技术人员为了促进石油开采，研究出一系列新型的活性剂，新型活性剂的优势在于它不仅能够促进表面活性，并且具有耐高温等优势，本篇文章主要分析在石油开采中，活性剂的具体分类以及在应用时的注意事项，从而为后续提升石油的开采率提供有力的保障。
关键词：活性剂石油开采应用引言：石油的开采率是当前各个国家都在关注的问题。
在石油开采过程中如果坚持使用传统的开采方式，那么会导致原油滞留在岩石缝隙中，从而降低了石油的开采率以及资源浪费。
为了提升石油的开采率，人们开始结合化学技术手段进行石油开采，最常见的一种方式就是表面活性剂。
一、简述表面活性剂1.表面活性剂的优势在于在一定程度上降低原油与水界面的张力，从而能够保证在石油开采过程中石油的质量，并减少水分渗入其中，只有这样才能保证石油的纯度。
2.从根本上减少岩石对原油依附程度。
众所周知，以往的石油开采时，原油会渗入岩层的缝隙中，从而导致石油开采时的难度，并且降低了石油开采率。
而结合表面活性剂能在一定程度上减少岩石对原油的依附程度，从而提升石油的流动性，并减少石油开采的难度，提升其工作效率的同时，能在一定程度上促进其开采率。
3.表面活性剂在油层盐水中有一定的稳定性。
活性剂从自身角度来讲，是一种化学物，因此将其长期放置在石油区域则可能发生化学反应，因此为了保证石油的质量，在活性剂选择时，必须要保证其化学性质的稳定性，避免化学反应发生，从而保证石油的质量。
4活性剂必须与储油层接触。
一般情况下，活性剂使用到的范围非常大，当前在石油开采中表面活性剂的使用率也是非常高的，所以必须保证与其他出油层的接触率，避免在具体实践操作中出现石油渗漏问题。
表面活性剂在油田污水处理中的应用
表面活性剂在油田污水处理中的应用摘要目前大多数油田都采用注水开发的方式，随着开发规模的扩大，油田污水产量也会越来越多。
油田含油污水处理后回注对于油田的开发生产具有非常重要的意义。
油田污水的不合理回注和排放，不但会浪费宝贵的水资源，也会影响油田的安全生产。
油田污水中主要含有溶解氧、硫化氢、二氧化碳等腐蚀性气体，各种微生物，油珠，水垢以及大量的固体悬浮物。
本文详细的介绍了表面活性剂在油田污水处理中的应用，针对油田污水中的污染物，主要介绍了表面活性剂作为缓蚀剂、杀菌剂、除油剂、防垢剂和絮凝剂的在废水处理中的应用。
关键词：表面活性剂；油田污水；废水处理ABSTRACTCurrently, most oil fields are using the water-flooding development. With the expansion of the scale of development, the yield of the oil field waste water will be more and more. The rejection of oil flied effluent is very important for the development and production of oil field.If the oil field effluent is returned and discharged irrationally,it will waste water and influence the security of oil production. The oil field effluent mainly contains corrosive gases(such as dissolved oxygen, hydrogen sulfide, sulfur dioxide ), various kinds of microorganisms,oil droplets, incrustation scales and large numbers of suspended solids.This article introduced the use of surface active agent in the oilfield sewage treatment. To deal with the problem of pollution in oil field effluent,this thesis introduced the application of the surface active agent in treating waste water as corrosion inhibitor,fungicide, degreaser, anticrustator and flocculatingagent.Keywords：Surface active agent；Oilfield sewage ；Wastewater disposal目录第一章油田污水 (1)1.1 概况 (1)1.2油田污水的概念 (3)第二章表面活性剂在油田污水缓蚀中的应用 (5)2.1 缓蚀剂的分类 (5)2.2缓蚀用表面活性剂 (6)第三章表面活性剂在油田污水杀菌中的应用 (8)3.1油田水中常见的细菌类型 (8)3.1.1硫酸盐还原菌（SRB） (9)3.1.2铁细菌（IB） (9)3.1.3腐生菌（TGB） (9)3.2油田污水常用的杀菌剂 (9)3.2.1氧化型杀菌剂 (10)3.2.2非氧化型杀菌剂 (10)3.2.3油田污水杀菌用表面活性剂 (10)第四章表面活性剂在油田污水除油中的应用 (13)第五章表面活性剂在油田污水防垢中的应用 (15)5.1油田常见水垢 (15)5.2油田常用防垢剂 (16)5.2.1无机磷酸盐 (16)5.2.2聚合物 (16)5.2.3有机磷酸 (16)5.2.4表面活性剂型防垢剂 (17)第六章表面活性剂在油田污水絮凝中的应用 (18)6.1阳离子高分子絮凝剂 (19)6.1.1阳离子型聚丙烯酰胺 (19)6.1.2聚二甲基二烯丙基氯化铵 (19)6.1.3天然高分子改性阳离子型絮凝剂 (19)6.2两性有机物高分子絮凝剂 (19)6.3阴离子型高分子絮凝剂 (19)6.4非离子型絮凝剂 (20)致谢 (20)参考文献 (21)第一章油田污水1.1 概况目前我国大部分油田采用了注水开发方式，每生产1t原油约需要注2~3t水，因而水和石油生产的关系极其密切。
表面活性剂在石油开采中的应用
表面活性剂在石油开采中的应用摘要：随着人们对石油的需求量日益增加以及石油储量的逐渐减少，三次采油越来越受到重视。
表面活性剂驱是化学驱的一种，它可以通过降低油水界面张力，提高洗油效率来达到提高油田采收率的目的。
驱油用表面活性剂可分为非离子型和离子型，为了增强表面活性剂的性能，科学工作者研究了一系列新型表面活性剂，如非离子-阴离子表面活性剂、氟表面活性剂、双子表面活性剂、生物表面活性剂等。
这些新型表面活性剂不仅具有良好的表面活性，还具有耐温抗盐等性能。
目前，表面活性剂还存在合成工艺复杂、成本高、应用不足等问题。
为解决这些问题，需对表面活性剂分子结构进行改进，或将其与碱、聚合物复配，成为一种很有潜力的驱油方式。
关键字：表面活性剂；三次采油；研究现状；发展前景1.前言随着人们对石油的需求量日益增加以及石油储量的逐渐减少，提高油田采收率变得越来越重要。
经过一次采油（依靠地层的自然能量出油）和二次采油（采用注水、注气技术以补充油藏能量出油）之后，油藏中的残余油量仍达50%以上，因此，三次采油技术得到广泛研究。
三次采油是指依靠其他物理、化学或者生物方法开采困在储层空隙中的不连续分布的剩余油的方法，它可分为热力驱、混相驱、化学驱和微生物采油四种类型[1]。
目前，我国常使用化学驱来提高油田采收率，化学驱包括碱驱、聚合物驱、表面活性驱和复合驱。
使用化学驱时，需考虑地层水矿化度、原油PH值和粘度、储层温度和非均质性等多种因素[2]。
在化学驱油剂中，表面活性剂因具有独特的表面活性，无论作为主剂还是助剂都成为了一种很有潜力的驱油方式，受到研究者的重视。
将表面活性剂应用于石油开采中可追溯到20世纪20-30年代。
1927年，Uren 和Fahry指出驱油效率与油-水界面张力成反比，但由于理论和实验条件的限制，并没有进行足够的研究。
1929年，De Groot[3]提出木质素磺酸盐型表面活性剂有助于提高石油采收率，1958年，Holbrook[4]提出用脂肪酸盐等表面活性剂降低界面张力，提高原油采收率，由此产生了低张力表面活性剂驱油方法。
表面活性剂在油田开发中的应用
表面活性剂在油田开发中的应用[摘要]随着中国社会经济的持续快速增长，原油的需求量在不断的增大，我国原油开采滞后与高需求量的矛盾与日俱增。
原油的短缺和价格暴涨将会危及到国家的经济安全，因此不容小觑。
为了提高本国原油的开采率，我国在原来的基础上，利用了兼具物理、化学和生物技术的三次开采技术，使得原油采收率提高到80%～85%。
在三次开采中大量使用了表面活性剂和聚合物等。
[关键词]表面活性剂开采率原油石油在我国的经济中占有重要的地位，近年来国家在石油的勘探、开发和开采方面的投资逐年增加。
在油田开发的过程中，开采方式的选择对油田的产能，提高采收率有着重大作用，针对不同性质的原油，不同地质特点的油层，选择有效的开采方式至关重要。
同时，在开采的过程中对物理、化学和生物技术的运用，特别是表面活性剂和聚合物的运用，更是相得益彰。
1三次采油中用到的表面活性剂在我国，一些油田经过长时间的开发，进入了油田开发的中、晚期。
许多专家和学者针对油田的具体情况，研究出了聚合驱油技术、微生物采油技术、表面活性剂驱油技术等的这些在三次采油中所必须的新技术。
现在，在很多领域内都被大量的广泛的使用，并大部分都收到了较好的成效，在石油化工这块更甚。
1.1新型驱油用化学剂20世纪60年代，国内一些大型油田的开发相继进入了中晚期。
大庆、胜利油田为了改变国内这一现状，将地下剩余的原油充分开采出来，加大了对原油开采技术的研究力度，开发出了一些新型的驱油用化学剂，可用来辅助原油的开采，并取得了不错的效果。
1.1.1聚合物驱油聚合物驱油是三次采油技术中辅助化学驱之一，它的出现也是大庆油田实验出来的结果之一，大庆油田单独研究了聚合物在采油中的应用。
实验结果表明高相对分子质量聚合物与碱/表明活性剂交替注入水中比普通的聚合物与碱/表面活性剂交替注入时效果更好。
在油田开采中，为了增加水的粘度，可以向水中注入高分子聚合物，这样可以降低油层中的水分子渗透率，从而可以改善油水的比例，调整好注入水在原油中的体积和波及率，进而提高原油采收率。
表面活性剂在油田开发和生产中的应用
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２ 堵水剂 ． ２
油井堵水是为了 在油井中控制水的产出。堵水剂 是一种用于封堵油层的大孔道或裂缝，以减少油井产 水的药品。 用表面活性剂配成的堵水剂有下列几种： （ 由水、 １ ）泡沫型 气和起泡剂配成。它在地层 通过Ｊ ｉ效应 （ ａｎ ｍ 气泡或液珠通过地层孔隙喉道时， 形成两个弯月面产生的附加压力，而阻止流体通过） 封堵高渗透层或裂缝。 起泡剂有石油磺酸盐， 为了 提 高泡沫稳定性，可加 ６ １ ５ 作为稳泡剂或者水溶性高 ０ 分子 （ 如趁甲 基纤维素） 聚乙烯醉、 ， 聚乙烯毗咯烷 酮等也可提高泡沫稳定性。 （） ２ 乳状液型 由 水、 油和乳化剂配成。这种乳状液液滴也可产 生Ｊ ｉ效应， ａｎ ｍ 起到封堵高渗透层，防止水的渗出。
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Ｎ －（Ｈ Ｈ Ｃ２
ＣＨ ，
由于含 氟表面活性剂可使原油和水界面张力下降 到十几个 － ／ ， Ｎｍ （）润湿反转剂 ５
酸化处理主要用于油井，酸液中的缓蚀剂在油井
过程中的指进现象。
目 发现烷基芳基磺酸盐， 一 前已 ａ 烯基磺酸盐和 二烷基磺酸盐等都有极好的起泡作用， 且在２０ ０℃时
表面活性剂在油田开发和生产中的应用
李干佐
（ 山东大学化学与化Ｉ学院．山东 济南 ７ １ ） ３０ ００
２ 世纪我国表面活性剂和洗涤剂工业，面临着 １ 一个挑战和机遇并存时期， 产品结构的调整， 产品的 创新和工艺的改进是进人市场的先驱。在我国， 表面 活性剂大部分用于洗涤剂行业， 但是在国外， 表面活 性剂用于工业占４ ％左右。 ０ 据统计， 欧洲从 １ ４ ９ 年 ９ 至 １ ７ 洗涤剂产量增加了４５％， ９ 年， ９ ． 而工业用表 面活性剂产量增加了 １． １ ４％，反映表面活性剂在工 业中的应用有更大的发展趋势。 石油是工业的 “ 血液” 是国民 ， 经济发展的 命脉。 石油生产可分成钻井，采油和集输三个过程。在这些 生产过程中， 经常用到表面活性剂去解决存在的问 题。 在这里作个介绍，以 便我国 表面活性剂行业的 领 导去策划、 研究和开阔无限的市场。 １ 钻井过程中 使用的表面活性荆 钻井液是指钻井过程中使用的工作流体。通常使 用水基钻井液 （ 又称泥浆） 它由膨润土， ， 水和处理 剂组成。 ｏｅ Ｍｏ 指出 “ ｒ 所有钻井中的复杂问题都与泥 浆有关，泥浆可称为钻井工作的心脏” 。为此，提高 钻井速度， 防止井壁坍塌，即 钻井液的发展对处理剂 提出了 新的 要求。按美国石油学会 （Ｐ ＡＩ ）把钻井使 用处理剂分成十六大类：例如，碱度控制剂、杀菌 剂、 消泡剂、 乳化剂、 润滑剂、絮凝剂、 降失水剂、 泡沫剂、 堵漏剂、 页岩控制剂、表面活性剂、 增钻 剂、 除钙剂、 加重剂、腐蚀抑制剂和稀释分散剂等。 其中除碱度控制剂、 堵漏材料、除钙剂、 加重剂以 外， 其他均与表面活性剂有关。 １ 钻井液起泡剂 ． １ 在水井钻井液中加人起泡剂并通人气体， 可配成 泡沫洗井液。这种泥浆具有摩阻低， 携带岩屑能力 强， 对低压油气层有保护作用等特点。通常应用的 起 泡剂有烷基苯磺酸钠、。 烯烃磺酸盐、 一 烷基醇聚氧
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,
表面活性剂在大庆油田应用
一、前言石油作为世界性的主要能源，在以后几十余年仍保持在能源构成中的领先地位。
油田的早期开采主要是依靠自然能量，称为一次采油，其采收率只有15%工右。
本世纪30年代至40年代开始推广补充油藏能量的注水、注气技术为主的二次采油，使石油的采收率提高到40~50%，但仍有大量的石油遗留在油藏中，为了更好地采出这部分石油，又发展了以改变原油与驱油工作剂之间的界面张力和扩大波及体积为主的三次采油（EOR）技术。
在石油技术中应用表面活性剂采油的研究起始于三十年代初，至今已有60多年的历史。
六十多年来，无论理论和实践上都获得了很大的发展。
目前，基本上形成了以下几种注入体系。
1.活性水驱。
2.胶束溶液驱。
3.低界面张力体系采油。
4.三元复合驱。
其中三元复合驱（碱+聚合物+表面活性剂）是在本世纪八十年代才发展起来的一种提高采收率的新方法，由于这种方法在大幅度降低表面活必剂用量的情况下仍能获得较高的驱油效率。
因此，它有可能成为在经济和技术上都成功的提高采收率的新技术。
为此，我们在“八五”期间作为国家重点攻关项目，对这一方法进行了系统地研究。
通过对表活剂的筛选，得到了适合大庆油田条件的ASP驱油体系配方。
一九九四底进行了两个先导性ASP驱矿场试验，并初见成效。
渴望为大庆油田在高含水后期稳产到2000年发挥巨大的作用。
油田进入高含水期后，剩余油以不连续的油块被圈闭在油藏岩石孔隙中，作用于油珠上的两个主要力即粘滞力和毛细管力。
如使用适当的表面活性剂体系，降低油水间的界面张力，便减少了使残余油移动时油珠变形所带来的阻力，从而提高了驱油效率。
为此提出对活性剂选择的标准：（1）低界面张力；（2）低吸附量；（3）良好的配伍性；（4）价廉，本文根据此标准优先选用阴离子和非离子表面活性剂进行了研究，并取得了较好的结果。
二、实验技术1.化学试剂（1）表面活性剂；（2）碱；（3）脱气原油2.实验方法所有实验均在大庆油田实际条件下完成，即平均地层水矿化度4456mmp，地层平均温度45℃和使用大庆脱气原油条件进行。
表面活性剂的作用原理
疏水基团
疏水基团是表面活性剂分子中 与水分子排斥的部分，通常为 非极性烃基，如烷基、芳基等。
疏水基团的作用是与油污、油 脂等有机物结合，形成胶束或 乳浊液，从而将油污、油脂等 从表面分离。
疏水基团的性质决定了表面活 性剂的油溶性、去污能力和乳 化性能。
亲水亲油平衡值（HLB）
HLB值是衡量表面活性剂分子中亲水基团和疏水 基团平衡程度的数值。
04
表面活性剂的实际应用
洗涤剂
总结词
表面活性剂在洗涤剂中起到关键作用，能够降低水的表面张力，使污渍与织物 分离，从而达到清洁效果。
详细描述
洗涤剂中的表面活性剂能够降低水的表面张力，使水能够更好地渗透到纤维中， 将污渍从织物上彻底清洁掉。此外，表面活性剂还能包裹污渍，使其在洗涤过 程中容易随水流走，从而达到清洁效果。
的特性，两性离子型表面活性剂具有较好的适应性，应用范围广泛。
02
表面活性剂的分子结构与性质
亲水基团
亲水基团是表面活性剂分子中能 够与水分子结合的部分，通常为 极性基团，如羟基、羧基、氨基
等。
亲水基团通过与水分子结合，使 表面活性剂分子在水中溶解并分 散，形成单分子膜，降低水的表
面张力。
亲水基团的数量和性质决定了表 面活性剂的亲水性、溶解度和稳
详细描述
在制药领域中，表面活性剂可以作为药物载体，将药 物包裹在稳定的胶束中或形成脂质体，从而提高药物 的稳定性和生物利用度。在生物技术领域中，表面活 性剂可以作为生物传感器的敏感膜材料，检测生物分 子或细胞的存在和活性。此外，表面活性剂还可以用 于制备纳米材料和自组装膜等先进材料。
THANKS感谢观看 Nhomakorabea表面活性剂的作用原理
• 表面活性剂的定义与分类 • 表面活性剂的分子结构与性质 • 表面活性剂的作用原理 • 表面活性剂的实际应用
石油开采表面活性剂的应用
150高分子表面活性剂属于一种化合物质，其内部相对分子质量较高且表面上具有活性良好的高分子，相较于低分子表面活性剂来看，两者均是由疏水和亲水两部分组成。
因为高分子表面活性剂能够完成乳化、悬浮以及增溶等功能，因此可以很好的适用在棉纺织业、食品业以及造纸业等领域中，充分发挥出自身应有作用。
当前，油田采集过程中已经逐步普及高分子表面活性剂，能够有效提升原油的采集效率，同时这也是高分子表面活性剂能够融入到油田开发各个阶段中的重要因素。
不难发现，深入研究高分子表面活性剂以及有关应用，可以推动我国石油化工领域进一步向前发展，具有实际意义。
1 高分子表面活性剂的种类从上世纪后期开始，我国就逐步开展了有关于高分子表面活性剂的研究并不断通过实践进行验证。
通过不断研究，高分子表面活性剂进一步完善，专门服务于油田开发过程的高分子表面活性剂不管是在种类还是质量方面均有显著成果，这也为我国石油领域的前行奠定良好的基础。
诚然我国在高分子表面活性剂方面的研究已经有了很大的突破，但同一些发达国家相比还存在很大的不足，这就要求相关研究人员通过进一步的研究开发出性能更加优良的活性产品，从而带动我国石油领域稳定前行。
2 高分子表面活性剂在油田中的应用对于油田的采集过程来说，高分子表面活性剂的使用也会受到外部条件的干扰，主要的影响方面有以下几点：2.1 在驱油剂方面的应用从油田的开采阶段来讲，期望获取更高的原油采集效率，一般会选取化学驱油的方式来完成。
但是驱油过程中如果借助复合驱时会存在一定缺陷，因为复合驱内部的低分子表面活性剂同聚合物不完全相同，导致在地层中流动后会发生分离的问题，这就致使驱油剂无畏的消耗，也会阻碍原油采集效率的提升，企业难以获取最大化的经济收益。
但借助于高分子表面活性剂就能够有效解决上述问题，消除分离现象，同时可以有效的应用在三次采油中。
不仅如此，高分子表面活性剂还具有较强的粘合力以及良好的泡沫效果，不但可以发挥出自身驱油的作用，还能够稳定的充当泡沫剂。
表面活性剂在油气田开发中的应用
表面活性剂在油气田开发中的应用摘要：现阶段，世界各国对石油能源的需求在不断提升，因此进一步提高石油的采出率也是各个国家石油开采企业关注的重点。
表面活性剂对于油气田开发有着举足轻重的地位，其种类繁多，在油气田各个方面应用十分广泛。
基于石油生产，本文系统介绍了表面活性剂在钻井、采油两个方面的主要应用及相应的作用原理，并对未来表面活性剂的研究发展进行归纳展望。
关键词：表面活性剂，油气田开发1. 表面活性剂在钻井过程中的应用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：（1）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。
要使钻井液能满足不同的要求，需要在钻井液中加人各种化学处理剂。
大部分的化学处理剂与表面活性物质有关。
1.1 表面活性剂作为起泡剂在水基钻井液中加人起泡剂，在操作过程中混入气体产生泡沫，即成为泡沫钻井液。
其目的是大幅度降低钻井液的密度，从而降低井孔内的液柱压力。
这种钻井方法具有磨擦阻力小，钻井速度快，可防止井漏和井塌事故，对低压油气层有保护作用等特点。
大多为阴离子型表面活性剂。
非离子型及阳离子型表面活性剂较少应用在空气钻井、泡沫钻井或气化钻井下，泡沫剂是重要的添加剂。
1.2 表面活性剂作为乳化剂钻井液使用的乳化剂可分为水包油型和油包水型乳化剂。
水基泥浆中混入油形成O/W型钻井液，其目的也是提高钻速；在油基泥浆中形成W/O型钻井液，可提高钻井液的耐温性以及通过水敏性地层和产油层。
1.3 表面活性剂作为润滑剂目前，国内外使用的钻井液润滑剂有170多种，约占钻井液处理剂总量的6%，其中大多数钻井液用润滑剂与表面活性剂有关。
常用的钻井液润滑剂主要是石油工业的衍生产品，或来自类似的资源（油页岩、沥青砂等）。
1.4 表面活性剂作为泥浆降粘剂钻井液降粘剂主要是用来降低钻井液的粘度，控制钻井液的流动性。
好的降粘剂降粘率高，对粘土的抑制性强，成本低，有利于油田现场降低钻井成本、减少粘卡事故发生。
阴阳离子表面活性剂混合体系在克拉玛依油田中获得超低界面张力
阴阳离子表面活性剂混合体系在克拉玛依油田中获得超低界面张力赵海娜;程新皓;赵欧狄;黄建滨;刘晨江;赵波【摘要】利用阴阳离子表面活性剂复配技术,在克拉玛依油田实际油水体系中获得了超低界面张力.通过添加非离子保护剂的第三组分,阴阳离子表面活性剂混合体系在克拉玛依油田回注水体系中的溶解度大大提高.确定了相关体系能够获得超低界面张力的表面活性剂的浓度和混合的比例范围,在克拉玛依油田的多个实际油水体系中获得了具有较大复配比例和较低表面活性剂浓度的实际配方,其中部分体系油水界面张力可接近10-4 mN· m-1.同时,这类阴阳离子表面活性剂混合体系具有很好的抗吸附能力,在石英砂吸附72 h后体系依然呈现优良的超低界面张力.【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2014(030)004【总页数】6页(P693-698)【关键词】阴阳离子表面活性剂;非离子保护剂;超低界面张力;提高采收率;抗吸附能力【作者】赵海娜;程新皓;赵欧狄;黄建滨;刘晨江;赵波【作者单位】新疆大学化学化工学院,石油天然气精细化工教育部与新疆维吾尔自治区重点实验室,乌鲁木齐830046;北京大学化学与分子工程学院,北京100871;北京大学化学与分子工程学院,北京100871;北京大学化学与分子工程学院,北京100871;新疆大学化学化工学院,石油天然气精细化工教育部与新疆维吾尔自治区重点实验室,乌鲁木齐830046;北京大学化学与分子工程学院,北京100871;新疆大学化学化工学院,石油天然气精细化工教育部与新疆维吾尔自治区重点实验室,乌鲁木齐830046;新疆科力新技术发展有限公司,新疆克拉玛依834099【正文语种】中文【中图分类】O6481 引言随着世界能源需求的增加,各国对石油的开采量及开采效率的要求越来越高,常规的采油方法一般仅采出原油地质储量的1/3,所以提高原油采收率在资源利用方面发挥着重要作用.1,2我国提高采收率方法主要为化学驱方法(碱驱、聚合物驱、表面活性剂驱等）.能够降低油水界面达至超低界面张力(10-3 mN·m-1）是三次采油用表面活性剂体系的主要标准之一.3,4在三次采油中,表面活性剂驱十分重要.普遍认为只有将油水界面张力降低至超低界面张力区,才能使油藏岩层空隙中的残余原油形变和流动.5在表面活性剂驱中,常使用阴离子、非离子体系来实现超低界面张力,主要是为避免岩层(带负电）对表面活性剂的吸附.6-8康万利等9,10提出了自发乳化驱油方法,通过自发乳化技术利用表面活性剂将原油乳化成乳状液,使原油便于开采.同时,乳化过程中表面活性剂分子在油水界面的分布模型,乳化降低界面张力的机理,已经被研究.11,12阴阳离子表面活性剂复配体系在许多领域表现出优异的性能.13,14由于阴阳离子表面活性剂亲水基间存在强烈的静电吸引,使表面活性剂分子能够紧密排列在油水界面上,15有利于获得超低界面张力.同时,由于阴阳离子电荷中和,体系整体呈现为电中性,具有很好的抗钙镁离子的能力,能够在高矿化度的油田环境中使用.16-18但由于油田实际应用中的复杂性,以及结构组成及不同活性基团的相互影响使得阴阳离子表面活性剂在实际应用中具有很大的困难,现在对应用于三次采油的阴阳离子表面活性剂复配体系研究很少,除了黄建滨等19的一些工作外鲜有报道.本文针对克拉玛依油田的实际特点,进行了阴阳离子表面活性剂复配体系三次采油剂的研究,针对多个实际油水体系进行的研究,以期获得利用阴阳离子表面活性剂复配体系在实际油水体系中实现超低界面张力的普适方法.2 实验部分2.1 试剂所涉及原油和实际水在克拉玛依油田对应区块现场采集,包括七中、陆九、石西、莫北、石南五个实际体系.烷基季铵盐(十六烷基三甲基溴化铵(CTAB）及十八烷基三甲基溴化铵(OTAB））,均为本实验室合成,重结晶5次;保护剂T,工业品,纯度约80%,北京化学试剂公司;含有非离子亲水基团乙氧基(EO）的磺酸盐型表面活性剂AES(H(CH2）m(EO）nSO3Na）为工业品(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠）,纯度约为70%,北京化学试剂公司.2.2 溶液的配制在没有保护剂的体系中表面活性剂浓度为0.3%(质量分数,w）,在有保护剂的体系中表面活性剂+保护剂的总浓度为0.3%(w）,按照相应比例的体积比混合.放置48 h后,测定油水界面张力.2.3 表面性质的测定表面张力采用滴体积法测定,表面张力曲线的转折点对应的浓度和表面张力分别为临界胶束浓度(cmc）和γcmc,饱和吸附量(Г∞）由Gibbs公式求得:其中,γ是表面张力,c是表面活性剂浓度,对于阴阳离子表面活性剂体系,n=1,则表面活性剂分子最小吸附面积(A min）为:其中,N A为阿伏伽德罗常数.2.4 界面张力的测定将所使用的剂型加入到TX500C型旋滴法界面张力仪的样品管中,再注入对应的油相.恒温50°C,待界面张力稳定后测定平衡界面张力.旋转角速度为5000 r·s-1. 2.5 石英砂吸附实验将相关体系的溶液与石英砂按照固液质量比1:3的比例进行混合,恒温50°C,搅拌吸附72 h,过滤,取滤液,测定其与对应原油的界面张力.2.6 阴阳离子表面活性剂实现超低油水界面张力的理论基础阴阳离子表面活性剂由于阴阳离子间强烈的库仑相互作用,在复配时具有较强的聚集能力和在表(界）面上的吸附能力,从而具有优于单体系表面活性剂的表(界）面性质.根据规则溶液理论,20二元表面活性剂混合体系溶液两组份的活度系数(f）可表达为:其中,x1为组分1在吸附膜或胶束中的物质的量分数,β是代表两组份间相互作用的特征参数.考虑溶液中无机盐过量,离子强度恒定,表面活性剂浓度在大于cmc时的情况,β可用Rubingh方程计算:其中,αi为i组分在整个体系中的物质的量的分数;cmcT为混合表面活性剂的临界胶团总浓度,而cmc i0则为组分i单一体系的临界胶束浓度.此时,β的大小可体现表(界）面吸附层或胶束中表面活性剂两组份间的相互作用.β的绝对值是分子间相互作用强弱的量化,β的绝对值越大,分子间相互作用越强.若β>0,则f>1,说明该体系与理想混合体系相比存在正偏差,两组分间不存在协同作用并有不利的影响;若β<0,则f<1,说明该体系与理想混合体系相比存在负偏差,两组分间存在协同作用.常用于三次采油的阴-非离子表面活性剂体系二组分间相互作用也可用β参数来衡量.阴阳离子表面活性剂复配的β参数负值相当大,很多体系超过了-10,表明阴阳离子表面活性剂吸附膜中两组份间的吸引作用很强.相比之下,阴-非、阳-非体系的β参数则要小很多,其本质原因在于阴-非、阳-非体系中的相互作用主要为离子-偶极相互作用,其强度要远小于离子对表面活性剂间的阴阳离子电荷的库仑吸引作用强度.β参数负值越大,代表复配体系的界面协同作用越强,在界面浓度一定的情况下,能形成更加紧密的界面吸附膜,从而显示出更低的界面张力.而从另一个方面来看,要使得阴阳离子表面活性剂降低界面张力的能力发挥到最大,需要保证表面活性剂的界面浓度.这就涉及到表面活性剂在油-水体系中的分配平衡.另外,还必须考虑到表面活性剂在水相中的沉淀-溶解平衡.对于特定的表面活性剂体系,只有解决其在水溶液中的沉淀问题,并保证其油水分配平衡,才能使其浓集于界面相,使得降低界面张力的能力最大化.但在实际的油田生产中,地层水往往具有较高的矿化度,并含有较高浓度(数百mg·L-1）的钙、镁离子,这使得传统的阴离子型表面活性剂很容易与高价阳离子结合而沉淀失活.但是,对于阴阳离子表面活性剂混合体系而言,在高矿化度水中的界面性质有较好的稳定性.由于阴离子型表面活性剂与阳离子型表面活性剂是以紧密的离子对的形式存在,从而对溶液中的阴阳反离子较不敏感,盐效应不显著,能够在一定程度上抵抗溶液中离子浓度变化的影响,具有较好的降低界面张力的能力.总之,阴阳离子表面活性剂在降低油水界面张力中具有较大的优势.寻找合适的阴阳离子表面活性剂体系,并在界面相中充分发挥离子对表面活性剂优势,降低界面张力,是研究的关键所在.3 结果与讨论3.1 烷基季铵盐CTAB与AES复配体系的表面性质长期以来,在表面活性剂复配应用过程中把烷基季铵盐CTAB与阴离子型表面活性剂的复配视为禁忌,一般认为两者在水溶液中相互作用会产生沉淀,从而使表面活性剂失去表面活性.然而,在我们的研究中,发现烷基季铵盐CTAB与含有聚氧乙烯链的阴离子型表面活性剂AES在40°C以上混合时可形成稳定的溶液.由于其亲水基间强烈的吸引,该复配体系具有极其优异的表面性质,其cmc低至2.8×10-5 mol·L-1,同时γcmc低至23.6 mN·m-1,这两个重要的表面性质指标均达到常规表面活性剂体系所能达到的最优异的结果.相关的表面性质和β参数经Gibbs吸附公式和规则溶液理论计算后列于表1中.AES/烷基季铵盐CTAB摩尔比为1:1的混合体系的β参数计算结果为-20.4,表明AES与烷基季铵盐CTAB亲水基间具有极强的吸引作用.值得注意的是,该体系还具有很高的温度稳定性,在55°C时仍能保持30 mN·m-1以下的表面张力.这说明在较高温度时该体系的分子排列仍然较为紧密,这和阴阳离子表面活性剂体系中分子因静电吸引造成的紧密排列是密切相关的.考虑到油水界面张力同样与界面上的分子排列有关,因此有可能在温度较高时实现超低界面张力.然而,在所涉及的克拉玛依油田的五个实际油水体系(七中、陆九、石西、莫北、石南）中,烷基季铵盐CTAB与AES复配体系均观测到了沉淀,沉淀导致体系中有效的表面活性剂浓度下降,造成油水界面上的表面活性剂的浓度随之下降,使得在这五个实际油水体系中均未获得超低界面张力.因此,必须对表面活性剂亲水基间的相互作用进行调整,以保证阴阳离子表面活性剂在复配体系中的有效浓度.表1 40°C时烷基季铵盐CTAB与AES复配体系(摩尔比为1:1）的表面性质和特征参数βTable 1 Surface properties and characteristic parameter β of alkyl quaternary ammonium salt CTAB and AES mixed system(molar rario 1:1）at 40°Ccmc:critical micelle concentration;γ:surface tension;Г∞:saturated adsorption;A min:the minimum adsorption area of the surfactant molecules;AES:H(CH2）m(EO）nSO3Na,CTAB:cetyltriethylammoniumbromidecmc/(mol·L-1）2.76×10-5 γcmc/(mN·m-1）23.6 Г∞/(mol·cm-2）5.94×10-10 A min/nm2 0.28 β-20.43.2 烷基季铵盐CTAB/AES/保护剂T三组分复配体系在克拉玛依实际油水体系中获得超低界面张力为解决由于沉淀造成的影响,在复配体系中加入了能够抑制阴阳离子表面活性剂复配体系有效浓度降低的第三组分.在烷基季铵盐CTAB/AES复配体系的基础上加入了含有EO基团,同时具有支化疏水结构的保护剂T作为阴阳离子表面活性剂复配体系的沉淀保护剂.它所具有的EO链和AES所含的EO链具有相同的基本结构单元,有助于彼此之间的协同作用,同时,保护剂T的支化疏水结构也有助于对油水界面张力的降低.按照阴阳离子表面活性剂:非离子保护剂摩尔比为4:1的比例,在总表面活性剂含量不变的情况下,变化AES/烷基季铵盐CTAB的混合比例进行研究.实验结果显示,阴阳离子表面活性剂复配体系的沉淀得到很好的控制,在七中、石西、陆九、莫北四个实际油水体系中获得了较大范围的超低界面张力区间(图1）.从而证明了我们采用的三组分策略可有效帮助阴阳离子表面活性剂复配体系实现超低界面张力.图1 CTAB/AES/保护剂T三组分体系在克拉玛依油田中的油/水界面张力Fig.1 Oil/water interfacial tensions of the mixed systems of CTAB/AES/protective agent T in the Karamay oil field(a）Qizhong system;(b）Shixi system;(c）Lujiu system;(d）Mobei system然而,在石南实际油水体系中,仍然没有获得超低界面张力,而在陆九体系中,所获得的超低界面张力的区间较窄,可能不利于实际生产中的应用.这可能是由于使用的表面活性剂亲水性较好,不利于其在油水界面的吸附.因此在这两个实际体系中,需要调整表面活性剂结构,增加表面活性剂分子的疏水性,使其更多地向油水界面富集.3.3 烷基季铵盐OTAB/AES/保护剂T三组分复配体系在克拉玛依实际油水体系中获得超低界面张力我们选用了阳离子表面活性剂烷基季铵盐OTAB替代烷基季铵盐CTAB进行复配体系的研究.与之前使用的烷基季铵盐CTAB相比,烷基季铵盐OTAB具有更长的疏水链长,有利于富集于油水界面,从而更有利于获得超低界面张力.实验结果显示,烷基季铵盐OTAB/AES/保护剂T三组分复配体系在陆九、石南两个油水体系中的确获得了超低界面张力(图2）.从图2可见,含烷基季铵盐OTAB的阴阳离子表面活性剂复配体系成功地在陆九、石南两个实际油水体系中实现了超低界面张力,且具有较宽的超低界面张力窗口,其最低界面张力值接近10-4 mN·m-1.从而证实了我们对表面活性剂疏水能力与油水界面超低张力之间存在正相关关系的分析,也找到了一条通过增加表面活性剂的疏水链长,获得更低的界面张力的研究路线.至此,我们通过阴阳离子表面活性剂加保护剂的三元复配策略,成功地在克拉玛依油田的七中、陆九、石西、莫北、石南五个实际油水体系中获得了较广的超低界面张力区间.图2 烷基季铵盐OTAB/AES/T三组分体系在克拉玛依油田中的油/水界面张力Fig.2 Oil/water interfacial tension of the mixed systems of OTAB/AES/T in the Karamay oil field(a）Lujiu system;(b）Shinansystem;OTAB:octadecyltriethylammonium bromide3.4 三组分复配体系中非离子表面活性剂浓度对界面张力的影响为了解保护剂在获得超低界面张力的过程中所起的作用,我们进一步考察了保护剂T加入量在实际体系中的影响.控制保护剂与表面活性剂总浓度为3%(w）,改变保护剂T的含量进行了具体研究,结果如图3所示.从图3可见,在所考察的五个油水体系中,界面张力先随保护剂T的比例增加而下降.当保护剂加入量达到10%-20%(摩尔分数）时,即达到最低界面张力.当进一步加入非离子保护剂时,界面张力值反而有所上升.这是因为当较少的非离子保护剂加入时,可有效控制阴阳离子表面活性剂混合体系的沉淀,使混合体系的表面活性剂有效浓度增加.而当保护剂T比例进一步增加时,阴阳离子表面活性剂的实际总量相应减少,使得界面上阴阳离子表面活性剂的实际含量降低.上述实验结果充分说明了保护剂的具体作用,即保护剂起到的作用是控制了实际体系中钙镁离子对阴阳离子表面活性剂的不利影响,从而获得了合理的油水两相表面活性剂浓度的平衡,但是其本身并没有对超低界面张力的获得有实质性贡献,是阴阳离子表面活性剂在有效地降低实际油水界面张力.3.5 石英砂吸附实验图3 克拉玛依油田中保护剂T的加入量对界面张力的影响Fig.3 Influence of concentration of protective agent T on the interfacial tension of the systems in the Kelamayi oil field(a）Qizhong system;(b）Shixi system;(c）Mobei system;(d）Lujiu system;(e）Shinan system表2 克拉玛依油田中石英砂吸附前后体系的界面张力Table 2 Interfacial tension of the systems before and after quartz adsorption in the Karamay oil fieldSystem Lujiu Mobei Qizhong Shinan Shixi γ/(mN·m-1）before0.00200.02780.00170.00240.0032 after 0.00560.02280.00290.00470.0052 实际应用中,带负电的地层岩石有可能对阴阳离子表面活性剂体系,特别是其中的阳离子型表面活性剂进行吸附.为了解吸附后的复配体系能达到的降低表面张力的效果,我们用水溶液中带负电的石英砂模拟地层,测试了加入阴阳离子表面活性剂复配体系后的实际体系界面张力的变化.实验结果如表2所示.由表2中数据可以看出,五个实际体系均具有很好的抗吸附能力.石英砂吸附后各体系的界面张力均保持在超低界面张力范围.阴阳离子表面活性剂复配体系的存在增加了阳离子表面活性剂在水溶液中的稳定性.这种稳定性的增强使得阴阳离子表面活性剂复配体系可以有效抵抗岩层吸附,在实际应用中体现出优良的驱油能力.这种稳定性来自于阴阳离子表面活性剂之间强烈的静电吸引作用,使得它们在水溶液中更多地体现为离子对的整体性质,而非相对独立的单体的性质.离子对的形成使得其整体的净电荷基本为零,对静电作用引起的石英砂吸附影响较小.4 结论利用阴阳离子表面活性剂加非离子保护剂的三组分策略,成功的在五个具有不同特点的克拉玛依实际油水体系中实现了油水超低界面张力.了解了相应体系可以出现超低界面张力的表面活性剂的浓度及比例区域范围,获得了较大的实际应用窗口.这类阴阳离子表面活性剂具有很好的抗吸附能力,在吸附后石英砂体系依然保持了超低界面张力.同时获得了阴阳离子表面活性剂在油田化学中应用的重要普适性规律,特别是针对克拉玛依油田的具体情况获得了普遍性的科学认识,这将对实际工作有着重要的指导作用和广泛的推广意义.References(1）Ding,Y.;Yuan,Y.T.;Lü,S.J.;Shan,C.J.;Hu,H.B.I nner Mongolia Petrochemical Industry 2004,No.6,121.[丁颖,袁英同,吕少军,单长军,胡红波.内蒙古石油化工,2004,No.6,121.](2）Kang,W.L.;Liu,S.R.;Meng,L.W.;Wang,Z.W.;Zhou,Y.Oil&Gas Journal 2009,31(3）,99.[康万利,刘述忍,孟令伟,王志伟,周阳.石油天然气学报,2009,31(3）,99.](3）Pang,L.L.;Ning,Y.Q.Inner Mongolia Petrochemical 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油田生产中表面活性剂的应用
油田生产中表面活性剂的应用引言：油田是指地下储存大量石油的区域，其中包括油层、油气藏、地下储罐等。
在油田开采和生产中，表面活性剂被广泛应用于提高采油效率、减少污染、改善油水界面性质等方面。
本文将介绍表面活性剂在油田生产中的应用，并对其效果和影响进行分析。
一、表面活性剂在油井起动和钻井液中的应用1.表面活性剂在油井起动中的应用：在油井起动过程中，表面活性剂可用于调整井液的黏度和界面张力，提高钻井的效率和稳定性。
一些非离子型和阳离子型表面活性剂可以改善水井循环性能，增加水力传导率，减小溢流井和高渗漏地层导致的起动困难。
2.表面活性剂在钻井液中的应用：钻井液是钻井过程中用于降低摩阻、冲刷岩粉和防止井壁垮塌的重要液体。
表面活性剂在钻井液中的应用可以起到很好的润滑和减摩作用，降低井下潜在的摩擦力，提高钻进速度，减少钻用能和材料消耗。
二、表面活性剂在采油过程中的应用1.表面活性剂在油水界面活性调整中的应用：油水界面活性调整是指通过调整油水界面的表面活性，使油-水界面张力降低，以改善采油效果。
表面活性剂可以在油水界面形成一层分散相，使油滴形成胶束，减少油滴之间的相互作用力，提高采油效率。
同时，表面活性剂还可以调整原油和水的互溶性，减少乳化现象，降低表面张力，改善水的渗透率。
2.表面活性剂在油藏酸化中的应用：油藏酸化是指通过注入一定浓度的酸液到油层中，以溶解岩石中的碳酸盐和硫酸盐矿物，改善油层渗透性的过程。
在油藏酸化过程中，表面活性剂可以增加酸液的渗透能力，促进酸液更好地与岩石反应，提高酸液的效果和利用率。
3.表面活性剂在油藏压裂中的应用：油藏压裂是指通过注入高压液体或气体到油层中，使油藏受力破裂，形成一系列裂缝，增加油层的渗透能力，促进油藏的开发。
在油藏压裂过程中，表面活性剂可以增加液体和油层之间的接触面积，增加液体的扩散速率，提高油藏压裂的效果和做工质量。
三、表面活性剂对油田环境的影响1.降低污染：表面活性剂可以减少储运过程中的油品泄漏和挥发，降低对土壤和水体的污染风险。
油田化学论文阴离子表面活性剂
阴离子表面活性剂在粘土表面的吸附作用研究进展石工10-1 孟祥吉2010021120 一，表面活性剂的简单介绍1，表面活性剂的定义与分类：表面活性剂定义：少量存在就能降低水的表面张力的物质称为表面活性剂。
并且根据表面活性剂亲水基团可将表面活性剂分为五大类：阴离子型表面活性剂，阳离子型表面活性剂，非离子型表面活性剂，两性型表面活性剂，高分子型表面活性剂2，表面活性剂工作机理：（降低表面张力机理）对于纯水表面，见图，水内部水分子受其邻近分子的吸引，各个方向是均匀的，故力是平衡的。
而对于表面分子液体内部水分子对它的吸引力大，而外部气体分子对它的吸引力小，这样对液面分子就产生了垂直于液面而向着液体内部的合吸引力，即净吸引力。
它使得液面上的水分子有尽可能跑到液体内部去的倾向，即液面有自发收缩的倾向，这就是表面张力产生的原因。
如果表面活性剂分子顶替了液面上的水分子，根据极性相近原则，亲水基溶于水中，亲油基被排斥在气相，根据极性相近规则，活性剂分子受到水相内水分子的吸引力变小，而受相外气相分子的吸引力变大，水溶液表面上分子所受的净吸引力大大降低，也就是活性剂溶液的表面张力大大低于纯水的表面张力。
随活性剂浓度增加，表面上表面活性剂分子增多，溶液的表面张力下降得越多。
同时，表面活性剂分子的亲油基碳链越长，相外吸引力越大，净吸引力越小，溶液表面张力下降得越多。
一般说来，表面活性剂碳原子在8以上才能表现出显著的活性。
一般在8～22之间，最好应在12～18之间。
对于油—水界面，也同样存在这种情况，只是表面张力下降得更低而已。
二，阴离子表面活性剂1，阴离子表面活性剂工作机理：该类表面活性剂在水中电离，起活性作用的部分为阴离子。
作用为阴离子交换吸附：（粘土表面）吸附剂表面的离子可以和溶液中的同号离子发生交换作用。
分子中的亲水基团与毛细管壁粘土和页岩发生化学反应以化学键牢固的结合，亲油基团在外，在毛细管表面形成一层保护膜，使毛细管畅通，防止毛细管堵塞。
阴离子表面活性剂压裂液的研制及在苏里格气田的应用
关 键 词 阴 离子 表 面 活 性 剂 压 裂 液 流 变性 储 层 伤 害
ＤｏＩ ０ ３ ６ ／．ｓ ｎ １ ０ — ３ ２ ． ０ ０ ０ ． １ ：１ ． ９ ９ ｉｉｓ ． Ｏ ７ ４６ ２１． ４０４
苏里 格气 田东 区上古砂 岩储 层 气藏 物性 差 、 孔 喉小 ， 因此外来 流体 易 因为 吸附作用 堵塞孔 喉 ； 层 储
（ ． 西 低 渗 透 油 气 田勘 探 开 发 国 家工 程 实验 室 ） ２陕 （． 庆 油 田分 公 司超 低 渗 透 油 藏 研 究 中心 ） ３长 摘 要 研 制 开 发 出一 种 新 型 阴 离 子 表 面 活 性 剂 压 裂 液 ， 定 了 该 压 裂 液 的 配 方 。 大 量 的 室 确
仅 为 ４ ， 他 大 部 分 为亚 油 酸 ｃ， ０ 其 为进 一 步 降 低
成 本 ， 过反 应 将 亚 油 酸 Ｃ 大部 分 转 化 为 油 酸 Ａ。 通
反 应 条 件 ： 度 ２ ０ ， 力 ０ ６ＭＰ ， 应 时 间 １ 温 ０℃ 压 ． ａ 反 ｈ 催化 剂浓度 ０ ６ 。 ， ． Ａ 与 小 分 子 醇 Ｄ 进 行 共 聚 反 应 可 将 Ａ 转 化 为
影响 ， 是解决 阳离 子 表 面活 性 剂在 长庆 储 层 的不 适
应 性 的对策 。
２阴离子表面活性 剂压裂液 的研制及 其性能
测试
２ １主 剂 的 合 成 ． 从 天 然 油 脂 中 提 取 的 脂 肪 酸 中 油 酸 Ａ 的 含 量
害率一般 在 ３ 左 右 。 因此 以 降 低 储 层 伤 害 为 目 Ｏ 的， 开发新 型 的低伤 害 、 吸附 、 滤失 、 低 低 易返 排和 防 膨性 好 的压裂 液体 系是 非 常必要 的 。
阴离子表面活性剂在三塘湖油田的适用性研究
第 １ １ 卷 第 ７ 期
李 明 晶 等 ：阴 离 子 表 面 活 性 剂 在 三 塘 湖 油 田 的适 用 性 研 究
表 １ 油 田地 层 水 水 质分 析 数 据
２ 结 果 与 讨 论
２ ． １ 石 油磺 酸 盐单 剂／ Ｎ ａ ： Ｃ Ｏ 条 件 下 界 面 活 性
Ｎａ Ｃ １ 和 Ｎａ ＯＨ 作 为 电解 质 时的油水 界 面张力 值 ，从而筛 选 出在三 塘湖 油
１ ． ２ 界 面 张 力 测 定
使用 ＴＸ 一 ５ ０ ０ 旋 转 滴界 面 张力 仪 测定 界 面张 力 值 ；测 定 温 度 为 ４ ５ ±１ ℃ ，测 定 转 速 为 ５ ０ ０ ０ ｒ ／ ａｉ ｒ ｎ 。 表面 活性剂 及其 复配体 系采 用模 拟地 层水 的方法 来配 制 。所 得 数据均 为界 面张 力稳 定值 ，确保 结果 能够 真实 的反 映表面 活性 剂在西 峡沟 区块 的应用 情 况 。
［ 中 图 分 类 号 ］ＴＥ ３ ５ ７ ． ４
［ 文献标志码］Ａ
［ 文章 编 号 ］ １ ６ ７ ３ —１ ４ ０ ９（ ２ ｏ １ ４ ）０ ７— ０ ０ ３ ４ —０ ３
三 塘湖 油 田 西 峡 沟 区 块 稠 油 储 量 较 大 ，埋 藏 深 度 ６ ０ ０ ～８ ０ ０ ｍ，原 油 黏 度 ４ ２ ５ ｍＰ ａ・Ｓ ，渗 透 率 ２ ． １ ７ ｍＤ，属 于低 孔特低 渗 、 中等埋 藏 深度 、低温 低压 的普通 稠 油油藏 。为了提 高油 田产 量 ，笔 者选 用 表 面活性 剂 ，通 过化 学驱 油 的方式来 降低 油水 界面 张力 ，再 根据试 验结 果来 不断 地优化 驱 油配方 ，最
剂及 复配 比例分别 为 １ ／ ４和 １ ／ ９时 的油水界 面 张力 。
油田用阴离子双子表面活性剂的合成与应用研究进展
生产 供 应 ， 品具 有 稳定 性好 、 产 易溶 解 、 氧化 、 抗 抗热
分解 的特点 ， 特别 适合 油 田及 特殊 需求 的行 业使 用 。
近年 来 国 内磺 酸 盐双 子表 面 活性剂 的合成 种类 越来
同长链 烷基 Ｒ＝ Ｃ Ｈ Ｃ 。 、 Ｈ ＝ 。 、 Ｈ Ｃ 的苯 酚 ， 通 ＝ 再
过 Ｗｉｉｍｓ ｎ醚 化反应 、 化 反应 、 ｌａ ｏ ｌ 磺 中和 反应 ， 生成
联接 基 Ｙ一一 Ｃ Ｃ Ｏ）一 Ｏ（ Ｈ Ｈ 的磺 酸 盐 双 子 表 面活
性 剂 Ｂ。
赵 田红 等 乙 二 胺 、 一 乙 基 磺 酸 钠 、 桂 ”以 ２溴 月 酸为 原料 经 过 酰胺 化 、 代 反 应 ， 成 了 Ｎ， 一 取 合 Ｎ，乙 撑双 ［ Ｎ一 （ 乙磺 酸 钠 ） 二 酰 胺 ］ 十 。张 素 贞 等ｍ 用 采 乙二胺 、 乙烯 磺 酸 钠 和 癸 酸 等 为 主 要 原 料 ， 过 加 经
第４卷 ０
第５ Байду номын сангаас期
油 田用 阴离 子双 子表 面活 性剂 的合 成 与应 用研究 进 展
化反 应 、 酯化 反应 、 中和反应 等 得到 （ ３ 。 图 ）
４５ ９
１ ２磺酸 盐双 子 表面 活性 剂 ． 磺 酸 盐 阴离 子 双 子 表面 活 性 剂 具有 浊 点 高 ， 在
砂岩 表 面上 吸 附 少 ， 面 活 性 高 ， 温 性 能 好 等 优 界 耐 点， 因此 在三 次采 油研 究 中应 用 最 广 。烷 基 苯 醚 磺
链 羧酸联 结起 来 ， 到 了一 系 列 新 型 羧 酸盐 双 子 表 得
表面活性剂在石油开采中的应用研究
表面活性剂在石油开采中的应用研究一、前言表面活性剂是一种广泛应用于石油开采领域的化学品。
其独特的表面活性和极强的界面活性能够有效地提高油井开采效率，同时还能够减少环境的污染和资源损耗，因此受到了石油工业的广泛关注和应用。
本文将从表面活性剂的定义、种类、作用机理、应用领域等方面进行探讨，旨在为读者深入了解表面活性剂在石油开采中的应用研究提供指导。
二、表面活性剂的定义和种类表面活性剂是指在水/油或气/液界面上活性化学物质。
表面活性剂分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂三类。
1. 阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂是一种带正电荷的表面活性剂。
在石油开采中，常用的是皂基铵盐。
2. 阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂是一种带负电荷的表面活性剂。
在石油开采中，常用的是磺化石油钠和脂肪醇聚醚磺酸钠等。
3. 非离子表面活性剂非离子表面活性剂是一种没有电荷的分子，其具有强的亲水性和疏水性。
在石油开采中，常用的是烷基苯乙氧基乙醇、聚醚等。
三、表面活性剂在石油开采中的作用机理1. 降低表面张力表面活性剂能够降低水和油之间以及油和岩石之间的表面张力，从而使原本难以分离的油水混合物变得容易分离。
此外，表面活性剂还能够减少油的黏度，使其更容易被提取。
2. 稳定乳液在石油开采中，常常出现水在石油中形成的乳液，这时使用表面活性剂可以稳定这种乳液，使石油更容易被提取。
3. 降低沉积物的粘着力石油开采过程中，沉积物会堵塞油井，导致石油无法顺畅地流出。
而表面活性剂能够降低沉积物的粘着力，从而减少油井堵塞的发生。
4. 加速石油流动在石油开采过程中，常常需要将注入的水和石油混合并向下流动，这时使用表面活性剂可以减少水和石油的界面张力，从而加速石油的流动。
四、表面活性剂在石油开采中的应用领域表面活性剂在石油开采领域有着广泛的应用领域：1. 油田开发针对油田开发中存在的油井堵塞、低渗透率等问题，表面活性剂可以起到非常重要的作用。
表面活性剂在石油开采中的应用
表面活性剂在石油开采中的应用姓名：陈秋成年级系别：11应用化学学号：2011081003 日期：2013/2/27前言石油是现今被广泛采用的高含碳量能源，由其含量丰富、应用广泛及开采手段成熟而被世界广泛采用于燃料以及石油化工产业。
石油产品是通过对直接开采得到的原油进行分馏等加工得到的产品，大致可分为五类——燃料、润滑剂、沥青和溶剂。
石油是一种不可再生能源，其形成与生物沉积和地壳运动规律有密切关系。
生物沉积学说表明石油的生成至少需要200万年，多者上亿年。
由此可见，尽管现今石油含量丰富，但总有枯竭的一天。
由于石油的形成与生物沉积、地质的变化有关，石油矿产的物理及化学性质在不同的油田间存在差别，由其表现在粘稠度与流动性这两个性质上。
工业生产注重效率，石油的开采作为石油工业的根基由其注重开采效率，可是直接开采粘度高、流动性差的原油给开采带来许多困难。
为此，石油化工的工作者们想出了各种各样的办法，务求提高石油开采的效率。
在这些琳琅满目的方案中，引入表面活性剂降低原油的粘稠度、提高原油的流动性显然是其中的佼佼者。
表面活性剂被广泛应用于各种原油的开采与原油开采的多个步骤，接下来就将会介绍当中比较具有代表性的稠油开采表面活性剂、含蜡原油开采表面活性剂。
开采稠油所使用的表面活性剂由于稠油粘度大、流动性差，给开采带来许多困难。
为开采这些稠油，有时需将表面活性剂的水溶液注入井下，使高粘度的稠油转变为低粘度的水包油型乳状液，抽提到地面。
这种稠油乳化降粘法用到的表面活性剂有烷基磺酸钠、聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚、聚氧乙烯聚氧丙烯多烯多胺、聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯钠盐等。
采出的这种水包油型乳状液，需要将水分离出去，也要使用一些工业表面活性剂作为破乳剂进行脱水。
这些破乳剂是油包水型乳化剂。
常用的有阳离子表面活性剂或环烷酸、沥青质酸及它们的多价金属盐。
特殊的稠油，不能采用常规的抽油机开采法，需要注蒸汽进行热采。
提高热采效果，需要使用表面活性剂。
油田生产中表面活性剂的应用
油田生产中表面活性剂的应用1、开采稠油用的表面活性剂由于稠油粘度大、流动性差，给开采带来许多困难。
为开采这些稠油，有时需将表面活性剂的水溶液注入井下，使高粘度的稠油转变为低粘度的水包油型乳状液，抽提到地面。
这种稠油乳化降粘法用到的表面活性剂有烷基磺酸钠、聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚、聚氧乙烯聚氧丙烯多烯多胺、聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯钠盐等。
采出的这种水包油型乳状液，需要将水分离出去，也要使用一些工业表面活性剂作为破乳剂进行脱水。
这些破乳剂是油包水型乳化剂。
常用的有阳离子表面活性剂或环烷酸、沥青质酸及它们的多价金属盐。
特殊的稠油，不能采用常规的抽油机开采法，需要注蒸汽进行热采。
提高热采效果，需要使用表面活性剂。
向注汽井注入泡沫，即注入耐高温的起泡剂及不凝气体是常用的调制方法之一。
常用的起泡剂是烷基苯磺酸盐、α—烯烃磺酸盐、石油磺酸盐、磺烃基化的聚氧乙烯烷基醇醚和磺烃基化的聚氧乙烯烷基苯酚醚等。
由于含氟表面活性剂，表面活性高，对酸、碱、氧、热及油稳定，故含氟表面活性剂是理想的高温起泡剂。
为了使分散的油易于通过地层的孔喉结构，或使地层表面的油易被驱出，需要使用称之为薄膜扩散剂的表面活性剂，常用的是氧烷基化酚醛树脂高分子表面活性剂。
2、开采含蜡原油用表面活性剂开采含蜡原油，需要经常进行防蜡和清蜡。
表面活性剂作为防蜡剂和清蜡剂。
防蜡用的有油溶表面活性剂和水溶性表面活性剂。
前者通过改变蜡晶表面的性质而起防蜡作用。
常用的油溶性表面活性剂是石油磺酸盐和胺型表面活性剂。
水溶性表面活性剂是通过改变结蜡表面（如油管、抽油杆及设备表面）的性质而起防蜡作用。
可用的表面活性剂有烷基磺酸钠、季铵盐、烷烃聚氧乙烯醚、芳烃聚氧乙烯醚及其它们的磺酸钠盐等。
清蜡用的表面活性剂也分两个方面，油溶性用于油基清蜡剂，水溶性的磺酸盐型、季铵盐型、聚醚型、吐温型、OP 型表面活性剂、硫酸酯盐化或磺烃基化的平平加型与OP型表面活性剂等用于水基清蜡剂。
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阴离子表面活性剂在油田的应用
阴离子型表面活性剂，即凡是溶于水时，能电离生成阴离子的离子型表面活性剂，称为阴离子型表面活性剂。
它又分为二类：一是盐型阴离子表面活性剂，如羧酸盐型(R-COONa)和磺酸盐型(R-SO3Na)活性剂，它们由有机酸根和金属离子组成。
二是酯盐型阴离子表面活性剂，如硫酸酯盐型(R-OSO3Na)和磷酸酯盐型(R-OPO3Na2)活性剂，它们的分子中有酯的结构，也有盐的结构。
阴离子型表面活性剂在油田的应用情况，像它在其它工业部门的应用情况一样，是应用时间最早，使用量最多，和使用面最广的一类工业表面活性剂。
阴离子型工业表面活性剂在油田钻井、采油及油气集输等过程中，均有广泛地应用。
1.1 在钻井过程的应用和发展
阴离子型表面活性剂在油田钻井过程中的钻井、固井和完井全过程中均有不同程度的应用。
在钻井过程中，为了提高钻井液的润湿性、稳定性及抗高温性，降低钻井液密度、滤失量及摩阻力，防止粘附卡钻，广泛使用混油钻井液，一般混入5%～20%油类，如原油、柴油或机油等，形成水包油型乳状液。
在打3000M以内的井配制混油钻井液时，可直接使用羧甲基纤维素钠盐、丹宁酸钠盐及铁铬木质素磺酸盐等钻井液处理剂。
因它们的亲水性略大于亲油性，属阴离子活性剂类；再是油类中含有环烷酸，经钻井液中碱处理，变为环烷酸钠，亦是阴离子包油型乳化剂，故不必再添加其他乳化剂。
在打深井和斜井配制混油钻井液时，必须添加其他乳化
剂，常用的水包油型钻井液乳化剂有正构的烷基(C10～C20)磺酸钠，烷苯基磺酸钠等。
为抗高温、防漏和抗盐，常使用油包水钻井液，常用的乳化剂属阴离子型表面活性剂的有硬脂酸钙、硬脂酸铝及油酸钙等。
在低压油气层钻井时，一般配制和使用泡沫钻井液，以降低钻井液密度，保护油气层。
用作起泡剂的阴离子型表面活性剂有长链正构的脂肪酸钠盐，烷基磺酸酯盐和烷基磺酸盐等。
与此相反，在钻井过程中，钻井液受到气侵密度下降；受到油侵，由于天然乳化剂和外加乳化剂的存在或钻井液中使用了磺化产品处理剂，都会使钻井液发泡降低了密度。
这些情况都要及时消泡，使用消泡剂，属阴离子型表面活性剂中的消泡剂有硬脂酸铝等。