驅油用表面活性劑的研究綜述

王 茜

（大慶油田化工有限公司東昊表活劑廠，黑龍江大慶 163000）

驅油用表面活性劑的研究綜述

王 茜

（大慶油田化工有限公司東昊表活劑廠，黑龍江大慶 163000）

為提高我國油田原油采出率，實現原油生產的穩產，使用高效的提高采收率技術勢在必行，化學驅作為一種提高油田原油采出率的重要手段，近二十年來發揮了重要的作用。重點分析了驅油用表面活性劑的種類和近年來的發展，為下一階段表面活性劑的發展提供一定借鑒。

驅油；表面活性劑；研究

Abstract：In order to improve the recovery rate of crude oil in China’s oilfield and realize the stable production of crude oil production，it is imperative to use efficient and efficient oil recovery technology.Chemical flooding is an important meansto improve oilfield oil recovery rate.An important role.The types of surfactants for oil displacement and the development in recentyears were analyzed，which provided some reference for the development of surfactants in the next stage.

Key words：oil displacement；surfactant；research

現階段我國的油田已經進入勘探開發的中后期，統計數據顯示，我國老油田的原油采出率在30%上下，和發達國家原油采出率在50%以上相比還有很大差距。研究高效的驅油技術和驅油用表面活性劑是現在和未來一段時期內油田主要的研究方向之一[1]。

1 驅油用表面活性劑

實現原油開采化學驅成功與否的關鍵是表面活性劑的性能，從驅油用表面活性劑性能指標上進行分析，巖石表面吸附量、降低界面張力能力、耐鹽抗溫性能、價格等因素是影響該表面活性劑使用的關鍵指標[2]。在此基礎上，還需要在室內和現場對實際驅油能力進行試驗驗證。現階段使用較為廣泛的驅油用表面活性劑有以下兩類：非離子–陰離子型表面活性劑、陰離子型表面活性劑。

2 非離子–陰離子型表面活性劑

非離子–陰離子型表面活性劑的驅油性能主要取決于烷氧基的類型、親油基的類型、陰離子基團類型和鏈節大小等。與磺酸鹽表面活性劑和羧酸鹽表面活性劑最大的不同在于，非離子–陰離子型表面活性劑具備很強的抗鹽性能，對于不同地層水，可以通過調節表面活性劑分子中的氧乙烯含量，達到親油、親水性能的平衡。非離子–陰離子型表面活性劑具有更為廣泛的環境適應能力。

最早的非離子–陰離子型表面活性劑只含有氧乙烯基團，在20世紀80年代之后，通過國內外科研工作者的努力，在氧乙烯基團中加入了硫酸鹽和磺酸鹽等官能基團，使得該類表面活性劑的抗鹽能力進一步提升，使用的濃度顯著下降。國外學者研究發現，使用不同類型的助溶劑和堿，能夠降低原油表面張力到0.01mN/m，使用0.2%質量分數的驅油劑，驅油后的殘余油飽和度可以降低到50%左右；與此同時，復配使用多種含有不同官能基團的非離子–陰離子型表面活性劑，能夠有效避免液晶和凝膠現象的發生。

2.1 陰離子型表面活性劑

用于驅油的陰離子表面活性劑主要包括石油磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、α–烯烴磺酸鹽、木質素磺酸鹽和石油梭酸鹽、烷基梭酸鹽。

木質素磺酸鹽是最早用作驅油的表面活性組分，但由于該類物質沒有長鏈親油基，因此界面活性差，在早期化學驅中曾用作犧牲劑。近年來國內鑒于木質素較低的價格，有通過烷基化等手段制備含長烷基鏈木質素磺酸鹽的研究，不過對于能否取得較好經濟成本與技術指標之間平衡的報道極少。α–烯烴磺酸鹽是工業化較晚的表面活性劑，分子中含有雙鍵，耐鹽能力可比于聚氧乙烯烷基醇醚硫酸鹽，但界面活性比烷基苯磺酸鹽差，且價格高，因此主要作起泡劑，在泡沫驅、稠油注蒸汽開采過程（控制蒸汽竄進和超覆）中有廣泛應用。研究表明，α–烯烴磺酸鹽的親油基越長，高溫穩泡能力越好。

在油田中大量使用的磺酸鹽類表面活性劑是合成磺酸鹽和石油磺酸鹽類，研究發現，石油磺酸鹽的最大優勢在于生產成本較低、工藝操作簡單，但是缺點是吸附損失量較大，同時對于地層水中鹽分的抗性不足。為達到降低油水界面張力，提升驅油效果的目的，可以將上述的磺酸鹽表面活性劑和堿搭配使用，但是應該注意，對于堿敏性較強的地層，需要開展儲層保護相關研究，避免儲層受到傷害。

進入新世紀，隨著超低界面張力理論的發展，使用特殊合成工藝和原材料的新型表面活性劑相繼問世，中國石油勘探開發研究院通過變換苯環在烷烴支鏈上的位置，得到界面性質不同的驅油用表面活性劑，而且取代位置向碳鏈中間移動能夠明顯提升驅油效率。

2.2 其他類型表面活性劑

在使用上述兩種驅油用表面活性劑之外，油田也嘗試多種其他類型表面活性劑在驅油中的應用。烷基多糖苷的糖聚合度在1.1～3.0，HLB值通常情況下控制在13～17，烷基多糖苷作為驅油用表面活性劑的最大優勢在于具備較高的起泡性能，同時生物降解性能高，對環境危害小。但是單純使用烷基多糖苷的驅油效率不高，可以配合醇類和具有小親水基團的表面活性劑共同使用，該體系受溫度和鹽分含量的影響很小。

甜菜堿表面活性劑是一種含有陰離子的表面活性劑，山東大學李干佐教授第一次提出該種物質在降低油水界面張力方面的能力。在此之后甜菜堿表面活性劑在三次采油中的應用得到廣泛關注。

3 結束語

隨著我國石油消耗量的增加，油田二次采油和三次采油已經成為大勢所趨。驅油用表面活性劑在油田提高采收率中的應用越來越廣泛，但是在驅油機理和降低界面張力機理等方面研究深度和廣度都有待提升。本文對現階段油田中使用較多的驅油用表面活性劑類型及作用機理進行分析，對于從事該領域研究的工作人員具有指導意義。

[1] 曹曉春，李艷鈺，柯坤.表面活性劑在石油工程中的應用研究進展[J].當代化工，2017，（06）：1222-1224+1234.

[2] 張文柯.表面活性劑驅油體系研究進展[J].廣東化工，2013，（04）：164-166+169.

A Review of Surfactants for Oil Displacement

Wang Qian

TE39；TE357.46

A

1003–6490（2017）09–0137–01

2017–06–30

王茜（1984—），女，黑龍江大慶人，助理工程師，主要從事石油化工工作。