劉雪靜(天津大港油田公司第五采油廠工藝研究所,天津　300280)

表面活性劑復(fù)配在三次采油中的應(yīng)用

劉雪靜(天津大港油田公司第五采油廠工藝研究所,天津300280)

在三次采油技術(shù)發(fā)展過程中，表面活性劑是制約其發(fā)展速度快慢的主要決定因素之一。為促進(jìn)三次采油技術(shù)快速發(fā)展，提高表面活性劑利用率，表面活性劑復(fù)配應(yīng)運(yùn)而生。對(duì)表面活性劑復(fù)配在三次采油中的應(yīng)用情況進(jìn)行研究，有利于其在三次采油中的進(jìn)一步應(yīng)用和自身復(fù)配水平的進(jìn)一步提高。為此，文章重點(diǎn)闡述了表面活性劑的類型、表面活性劑進(jìn)行復(fù)配的作用與表面活性劑復(fù)配在三次采油中的具體應(yīng)用。

表面活性劑；復(fù)配；三次采油；應(yīng)用

隨著勝利油田、大慶油田等大型油田開采時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，很多油田綜合含水標(biāo)準(zhǔn)已接近90%。水油比重的增加和油田原始儲(chǔ)量較大使得很多油田總體采油率普遍偏低。為有效提升油田可采量，提高采油速度，利用表面活性劑的高效驅(qū)油三次采油技術(shù)受到了社會(huì)各界越來越高度的關(guān)注與重視，并在各大油田開采中得到了良好的應(yīng)用。所以，研發(fā)復(fù)配式表面活性劑能夠有效促進(jìn)三次采油技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用。

1　表面活性劑的類型

根據(jù)表面活性劑在水溶液中能否解離和解離后離子所帶電荷類型，可以將表面活性劑劃分為陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑和兩性表面活性劑。這里只簡(jiǎn)單的介紹其中的兩種。

1.1非離子表面活性劑

非離子表面活性劑就是在水溶液中不產(chǎn)生任何離子的表面活性劑。由于不會(huì)產(chǎn)生任何離子，所以這種表面活性劑具有較高的穩(wěn)定性，且不易受其他介質(zhì)影響，具有耐酸堿、抗氧化，與其他表面活性劑具有較好的相容性、便于復(fù)配等特點(diǎn)。

1.2陰離子表面活性劑復(fù)配

所謂陰離子表面活性劑，就是指在水溶液中電離出的離子全部是陰離子，而沒有其他類型的離子［1］。這種表面活性劑具有原材料豐富易得、成本低廉、加工簡(jiǎn)單、性能良好等優(yōu)點(diǎn)，是合成表面活性劑生產(chǎn)當(dāng)中最為主要的一種表面活性劑。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，世界上表面活性劑總產(chǎn)量的五分之二都為陰離子表面活性劑。石油磺酸鹽等磺酸鹽類、羧酸鹽類等都屬于陰離子表面活性劑。

2　實(shí)現(xiàn)表面活性劑復(fù)配的作用

2.1提高表面活性劑性能與適應(yīng)性

在表面活性劑沒有實(shí)現(xiàn)復(fù)配以前，很多單獨(dú)適用的表面活性劑都無法與原油形成規(guī)定數(shù)量級(jí)超低的界面張力，如生物表面活性劑、石油羧酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽等。當(dāng)這些表面活性劑與石油磺酸鹽等進(jìn)行復(fù)配后所得到的表面活性劑的性能與適應(yīng)性顯著高于復(fù)配前每個(gè)獨(dú)立的表面活性劑。即復(fù)配表面活性劑能夠很好的降低油水界面的張力值［2］。復(fù)配表面活性劑性能的提高還體現(xiàn)在，如非/陰離子表面活性劑的復(fù)配可以提升非離子表面活性劑的濁點(diǎn)，提高非離子表面活性劑對(duì)油藏的適應(yīng)性等。

2.2節(jié)約表面活性劑投入成本

近幾年來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，我國(guó)表面活性劑研制與復(fù)配技術(shù)不斷取得突破性的成果，在三次采油技術(shù)中的應(yīng)用也逐漸形成了一定的規(guī)模，并呈逐步擴(kuò)大趨勢(shì)。此外，通過將價(jià)格相對(duì)低廉的表面活性劑材料與少量?jī)r(jià)格昂貴的表面活性劑進(jìn)行復(fù)配，也能夠在一定程度達(dá)到優(yōu)化表面活性劑復(fù)配方法、降低表面活性劑成本的目的。

3　表面活性劑復(fù)配在三次采油中的具體應(yīng)用

按照表面活性劑的類型，表面活性劑復(fù)配可以有陰/陰離子表面活性劑復(fù)配、非/陰離子表面活性劑復(fù)配、生物表面活性劑復(fù)配、新型表面活性劑復(fù)配等。部分復(fù)配表面活性劑在三次采油中的應(yīng)用如下：

3.1陰/陰離子表面活性劑復(fù)配的應(yīng)用

陰離子表面活性劑主要有硫酸酯鹽類、羧酸鹽類等。以大慶油田為例，通過對(duì)分別來自于安慶和勝坨的兩種石油磺酸鹽之間協(xié)同作用的試驗(yàn)與考察，在不改變注入水礦化度的條件下，按照0.2：0.07比例將兩種石油磺酸鹽表面活性劑進(jìn)行復(fù)配，然后將復(fù)配后的表面活性劑溶入到試驗(yàn)用油水當(dāng)中。試驗(yàn)結(jié)果顯示，采用復(fù)配后的表面活性劑使油水界面張力值降到了4.68×10～5mN/m，而單獨(dú)使用安慶石油磺酸鹽，油水界面張力值只能降至6.75×10～2mN/m；單獨(dú)使用勝坨石油磺酸鹽，油水界面張力值只能降至2.01×10～1mN/m。在不改變油水溫度的條件下，按照0.15：0.3比例將兩種石油磺酸鹽進(jìn)行復(fù)配［4］。

3.2非/陰離子表面活性劑復(fù)配的應(yīng)用

雖然非離子表面活性劑具有耐酸堿、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)，但其不具有耐高溫特性，無法滿足高溫、高鹽的油藏三次采油技術(shù)要求，因而需要與耐高溫的陰離子表面活性劑進(jìn)行復(fù)配。

根據(jù)當(dāng)前對(duì)各種復(fù)配類型的表面活性劑在三次采油中的整體應(yīng)用情況來看，生物表面活性劑、新型表面活性劑發(fā)展前景十分廣闊，是當(dāng)前與今后相關(guān)領(lǐng)域中研究的重點(diǎn)對(duì)象。

4　結(jié)語

綜上，在實(shí)際應(yīng)用中，三次采油技術(shù)需要消耗大量的表面活性劑，因而復(fù)配表面活性劑的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用，無論是從經(jīng)濟(jì)性角度考慮還是從技術(shù)水平方面考慮，都具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和作用。隨著各種表面活性劑相互復(fù)配效果的不斷加強(qiáng)，以及新型表面活性劑的不斷研制，相信復(fù)配表面活性劑會(huì)在三次采油領(lǐng)域中得到更為廣闊的發(fā)展空間和更普遍的應(yīng)用，最終推動(dòng)油田開采產(chǎn)業(yè)快速繁榮發(fā)展。

［1］褚奇.新型雙子（Gemini）表面活性劑的合成、性能測(cè)試及其在三次采油（EOR）中的應(yīng)用研究［D］.成都理工大學(xué)，2009.

［2］邵瑞利.Gemini表面活性劑的合成及在三次采油中的應(yīng)用［D］.西北大學(xué)，2010.

［3］江路明，宋昭錚，檀國(guó)榮，肖嘯，侯春娟.表面活性劑復(fù)配在三次采油中的應(yīng)用進(jìn)展［J］.廣州化工，2014，03：9～11.