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)

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間的不斷延長，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。此外，通過將價格相對低廉的表面活性劑材料與少量價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.