試論高分子表面活性劑及其在油田中的應用

滕雪飛 陸芬（南京大學揚州化學化工研究院，江蘇 南京 211400）

試論高分子表面活性劑及其在油田中的應用

滕雪飛 陸芬（南京大學揚州化學化工研究院，江蘇 南京 211400）

在我國科技技術不斷發(fā)展過程中，各行各業(yè)對于石油的需求量也迅速攀升。而怎樣提高油田的原油采收率就成為當前所有業(yè)內人士需要探討的重要課題。高分子表面活性劑作為一種粘度高且成膜性以及分散性都較強的高分子化合物，近年來在油田開采過程中得到了廣泛應用。為進一步發(fā)揮高分子表面活性劑的積極作用，相關企業(yè)應該加大對其的研究投入力度，以此來為今后油田開發(fā)提供必要的技術支撐。

高分子表面活性劑；油田開采；應用策略

高分子表面活性劑是一種相對分子質量為數(shù)千以上、具有表面活性的高分子化合物，其與低分子表面活性劑相同，都是由疏水部分以及親水部分構成。由于高分子表面活性劑具有乳化、增溶、懸浮以及增稠等作用，使其被廣泛的運用于紡織、農藥、食品、水處理以及造紙等領域，并在其中發(fā)揮著舉足輕重的作用。目前，將高分子表面活性劑運用于油田開采過程中，可以在很大程度上提高原油的采收率，而這也是高分子表面活性劑貫穿于整個油田開采各環(huán)節(jié)的主要原因。由此可見，將高分子表面活性劑及其應用作為研究重點，對我國石油生產企業(yè)而言，具有十分深遠的意義。

1 高分子表面活性劑的種類

我國自上世紀七十年代以來，就實現(xiàn)了對高分子表面活性劑的研制、開發(fā)以及應用，并在實踐中取得了很大進展。而經過多年的發(fā)展以及完善，專門用于油田開采的高分子表面活性劑品種在數(shù)量以及質量上也有了很大突破，并為我國石油事業(yè)的良性發(fā)展打下了堅實基礎。其中，應用于油田的高分子表面活性劑包含水解聚丙烯腈鹽、聚丙烯酰胺、聚丙酸聚合物、丙烯酰胺多元共聚物、烯丙基磺酸鈉共聚物、烯丙基三甲基氯化銨共聚物、磺甲基酚醛樹脂、羧甲基纖維素、羧甲基淀粉、羧乙基纖維素、黃原膠、環(huán)氧丙基三甲基氯化銨以及改性聚乙撐亞胺等。然而，盡管我國高分子表面活性劑的研究已取得較大進展，但是仍然與其他發(fā)達國家存在一定差距，這就需要相關人員還要不斷地通過研制、開發(fā)以及應用新產品，以推動我國石油產業(yè)的健康發(fā)展。

2 高分子表面活性劑在油田中的應用

在油田開采過程中，高分子表面活性劑由于受到使用條件或者應用效果等方面因素制約，其主要應用于以下幾方面：

2.1 在驅油劑方面的應用

在油田開采過程中，想要提高原油采收率，采取化學驅油是一種效果較為顯著的方法。然而使用復合驅進行驅油時，由于復合驅中低分子表面活性劑的性質與聚合物存在一定差異，使其在地層內流動時會出現(xiàn)相互分離現(xiàn)象，這不僅增加了驅油劑的消耗量，同時原油采收率以及經濟效益也會明顯降低。而使用高分子表面活性劑就可以在一定程度上解決復合驅存在的小分子表面活性劑與聚合物出現(xiàn)的相互分離現(xiàn)象，并在三次采油中都能發(fā)揮其積極作用。另外，高分子表面活性劑的增粘以及穩(wěn)定泡沫功能，可以在多元泡沫復合驅中同時充當穩(wěn)泡劑以及發(fā)泡劑。

2.2 在壓裂液方面的應用

在油田開采過程中，靈活使用壓裂技術是有效提升原油采收率的重要舉措，而其中起到傳遞壓力以及攜帶支撐劑作用的就是壓裂液，這正是整個壓裂技術的核心部分。與此同時，在壓裂過程中，所有向井內或者油層擠入的液體都可被納入到壓裂液范疇。在油田低滲儲層的開發(fā)過程中，使用植物膠壓裂液會使殘渣急劇增多，且對地層的傷害也會加大；而使用黏彈性表面活性劑壓裂液雖然不會對地層造成太大損傷，但是其造價高且耐溫能力差等，也不建議用于石油生產領域；高分子表面活性劑則不然，它具有表面活性，在一定濃度下可以發(fā)生締合，合成的高分子表面活性劑及其助劑，能夠滿足壓裂液施工對于抗高溫以及清潔等方面的要求。其中，用于壓裂液配制的高分子表面活性劑包括瓜膠以及羧甲基纖維素等。

2.3 在油田水處理劑方面的應用

油田水處理劑是油田開采過程中的重要油田化學品，研制以及應用油田水處理劑，一方面是為了避免因油田廢水排放而污染周圍環(huán)境；另一方面還能大大提升油田廢水的利用率。目前，油田水處理劑中應用較為普遍的就是高分子表面活性劑，其主要用作油田循環(huán)水的阻垢分散劑以及絮凝劑。其中，應用于油田水處理劑的高分子表面活性劑主要包含聚馬來酸、二甲基二烯丙基氯化銨聚合物、聚丙烯酰胺以及丙乙烯磺酸鈉聚合物等。

2.4 在稠油降黏劑方面的應用

在油田開采過程中，難免會遇到黏度超過100mPA·S的原油，這類原油由于其本身富含膠質以及瀝青質，且具有流動性差等缺陷，極大阻礙了稠油的開采以及集輸，而怎樣有效降低稠油的黏度、改善稠油的流動性就成為解決稠油開采問題的關鍵。目前，為了減少稠油降黏的成本，提高降黏效率，將高分子表面活性劑加入稠油中，就成為降低其表面張力的一種經濟實用的方式。其中，應用于稠油降黏的高分子表面活性劑包括聚氧乙烯烷基苯酚醚以及聚氧乙烯聚氧丙二醇醚等。

3 結語

綜上所述，高分子表面活性劑作為影響油田開發(fā)效率的高分子化合物，它在整個油田開采過程中發(fā)揮著不可替代的作用。而想要進一步提升原油采收率，相關企業(yè)就應該對高分子表面活性劑進行深入研究，不斷地研制、開發(fā)以及應用新型功能的高分子表面活性劑，以此來為我國石油產業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展帶來新的機遇。

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