超低界面张力表面活性剂分类及其应用

化学 驱 中最 常 用 的化学 剂 之 一 是 表 面 活性 剂 ， 如三元 复 合驱 中的烷 基苯 磺 酸盐ＯＲ Ｓ －４ １ 。 经 过“ 八 五” 和“ 九 五” 国家 重点 科 技攻 关 ， 我 国的 三元复 合驱 技术（ 以大 庆油 田为 主） 已走在 世 界前 列 。 然而 ， 由于 注 入体 系 中存在 着 多 种 化 学剂 ， 这些 化 学 剂 在 地层 内运 移 的过 程 中， 与 原油 、 地层 水 、 岩 石 不 断 发 生相
影响 ， 又增 加 了聚合 物 的增 黏作用 。 无 碱化学 驱是在 不加碱 的情 况下 靠 聚合 物 的黏弹 性和 低界面 张力来 提 高驱 油效 率 的 。 体 系 中 由于没有 碱 的存在 ， 体系 的 黏弹度 大 幅度增 加 ， 根据 毛 管数 理论 ， 对体 系的界 面 张力 要求 可 以在 １ ０ ｍＮ／ ｍ 数 量 级 以下 ， 驱 油效 率 仍 不小 于 三元复 合 驱 （ ２ ０ 以上 ） 。 要 发 展 这种 驱 油 体 系 面 临 的 问题 是 ， 目前开 发 的驱 油表 面活 性剂 主 要 适 用 于有 碱 驱 油 体系 ， 必 须 研究 开发适 于无 碱 驱油 体 系的表 面活 性剂 。 综 上所 述 ， 目前 只 合 成 了少 数 几 种适 合 二 元复 合驱 的新 型活性 剂 ， 进一 步 发展 的潜 力还很 大 。 已发 现适 合 二元 驱 用 活性 剂 有 芳 基 烷 基磺 酸 盐 、 脂肪 醇 醚类、 改性 羧 酸盐 类 、 及 新 型 孪 连 表 面 活 性 剂Ｉ ｓ － ８ ］ ， 烷醇 酰胺 表 面 活性 剂 ， 应加 快 对 这 些 表 面活 性剂 的 结构 、 合成 和性 能 的深入 研 究 ， 也可对 这 几种活 性剂 进行 复配 ， 它们 之 间 的相 互 作用 可 能得到新 的体 系 ， 以进 一步加 快二 元 活性 剂 的研究 进程 。二元 复 合驱 技术 的关 键就在 于 能否 找到 一种 合适 的驱 油用 表面
其应 用 ， 为 油 田的 高效 开发提 供 依 据 。 关键 词 ： 超 低 界 面张 力 ； 二 元驱 ； 表 面 活性 荆
中图分 类号 ： ＴＥ ３ ５ ７ ． １ ２
文献 标识 码 ： Ａ
文 章编号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ Ｏ １ ４ ） １ ３ —０ ０ ２ ２ 一Ｏ ２
互作 用 ， 其 浓度 和性 质都在 发 生变 化 ， 碱 的存在 还有 许 多 不利方 面 ， 如 油 层和 油 井结垢 等 。此 外 ， 经 济成 本 太 高也 是 三 元 复 合 驱 工 业 性 推 广 应 用 的主 要 障 碍。 因此 ， 研 究和 开发 无碱 驱油 体 系是 近年来 化 学驱 研究 的热点 。而 关键 技术 就是 研 究无 碱超 低界 面 张 力表 面活性 剂 。并且 超低 界 面张 力表 面 活性剂 不仅 用 于油 层化 学 驱 ， 而 且还 可 以用 于 水 井 降压 增 注 和 油井 吞吐 处理 ， 来 提 高水 井 注入 能力 和油 井产 量 。 １ 具有超 低界 面 张力表 面 活性 剂 的分 类 ｌ 。 １ 有碱 超低 界 面 张力表 面 活性 荆类 碱／ 表 面活性 剂 ／ 聚合 物 （ ＡＳ Ｐ） 三元 复 合驱 是 三 次采 油 中较 为成 熟 ， 收益 较 好 的一种 驱油 技术 ， 表 活 剂性 能 。 我 国三元 复 合驱 已发展 出包 括石 油磺 酸盐 、 植 物油 羧 酸盐 、 烷 基 苯磺 酸盐 、 烷基萘磺酸盐、 木质 素磺 酸 盐 、 石 油羧 酸 盐 、 天 然 羧 酸盐 、 生物 表 面 活性 剂 卜“ 、 新 型 孪 连 表 面 活性 剂 等 在 内 的 近 十 几个 品 种表 面活 性剂 。其 中石 油磺 酸盐 、 烷 基苯 磺酸 盐 、 木 质 素磺酸 盐和生 物 表面 活性剂 等 品种 在 油 田现场进 行过 先导试 验 。尤 其是 烷基 苯磺 酸盐 进 行过 大量 的 现场 试验 ， 取得 了 丰富 的实 践经 验 ， 石 油 羧酸盐 的研 究 也持 续 了很 长 时 间 ， 这 些 表 面 活 性剂 均 适 用 于强 碱体 系 ， 即使用 弱碱 ， 也要 用 一定 量 的盐来 代替 碱 以
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内蒙 古石 油化 工
２ ０ １ ４ 年ຫໍສະໝຸດ １ ３ 期 超 低界 面张 力表 面活性剂 分类 及其应用
郝 鲁
（ 中国石油大学 （ 华 东） 教 育 发 展 中心 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ ５ ８ ０ ）
摘 要： 化 学驱 油作 为一 种 最常 用采 油技 术 ， 在 我 国备 大油 田 已被 广 泛应 用 ， 其 中表 面活性 剂 有 着 重要 作 用 。由于碱 性物 质 的存 在有 许 多不 利 方面 ， 如 油层和 油 井结垢 等 ， 都 不 利 于提 高采收 率 ； 另外 ， 表 面活性 剂 的作用是 降低界 面张力 ， 超低 界 面张 力的表 面 活性 剂是研 究趋 势 。 超 低表 面活性 剂在 Ｅ ＯＲ、 降 压 增注 、 油 井吞 吐 等方 面都 有 着广 泛 的应 用 ， 本 文主要 总括 了有碱 和无 碱 超低界 面张 力表活 剂的类 别及
能仍需进一步提高。 在无碱情况下 ， 体系不能与原油
形 成超 低界 面张 力 。 １ ． ２ 无碱超 低界 面 张力表 面 活性剂 类 在 复 合 驱现 场 试 验 过 程 中发 现 ： 注 入碱 能 引起 地 层 粘 土分 散 ， 运移 ， 导 致 地 层渗 透 率 下 降 ， 碱 与油 层 流体 及岩 石矿 物 反应形 成碱 垢 ， 如碳 酸盐垢 、 硅 铝 盐垢 ， 对地 层造成 伤 害 。 碱 还 能大 幅度 降低 聚合物 的 黏弹性 ， 不 利 的流度 比还 将 导致 黏性 指进 现象 ， 大大 降低 了波及 体积 。 为 了避 免 这些不 利 因素 ， 就 要减 少 三 元 体 系 中 强 碱用 量 甚 至 无 碱 ， 表活剂性 能（ 见 图 １ ） 。 这种 低 碱甚 至无 碱体 系 ， 既 降低 了碱带来 的不 利