浅析驱油用表面活性剂的新发展
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摘 要：本文讨论了通过对表面活性分子在油水面的作用特征以及驱油受力的情况，详细讨论了驱油用表面活性剂体系在耐盐，耐温和低成本这几个方向的发展，耐盐，耐温和低成本的表面活性剂体系的研究已有很多，对特殊情况下的表面活性剂驱油体系的研究已有一定的发展，但尽可能地找到高性能和低成本的结合点，是今后石油工业发展的需要。
关键词：表面活性剂 驱油化学剂 提高采收率 应用性能
Abstract： this paper discussed based on surface active molecules on the oil-water role characteristics and displacement loading， the displacement are discussed in detail with surfactant system in salt tolerance， heat resistance and low cost in the direction of development， salt tolerance， heat resistance and low cost of surfactant system there have been many， in the research of the special circumstances of surfactant oil displacement system research have certain development， but as much as possible to find the combination point between high performance and low cost， is the needs of the development of petroleum industry in the future.
Key words： the surfactant； Flooding chemical agent； To improve recovery factor； Application performance；
20世纪20-30年代。DeGroot（us1823439）提出用多环磺化物和木制素亚硫酸盐废液，Holbrook（us3006411）提出用脂肪酸盐等表面活性剂减低界面张力，提高原油采收率，尤其生产了低张力表面活性剂驱油方法。20世纪60年代后，Gogarty和olson（us3254714），Reisberg（us3330344.us3348611），Jonesus3497006.us3506070）相继提出了微乳驱。此后，美国开展了表面活性剂驱的矿场试验，60年代进行泡沫驱，70年代进行微乳驱和低浓度表面活性剂驱油技术的应用研究，1971-1986年美国付诸实施的驱油方案多达120多次。90年代美国提出复合驱，并在两个油田开展了先导性试验。90年代中期石油价格的下跌，使西方一些主要的石油公司停止了化学驱的矿场试验研究。中国由于经济发展的需要，复合驱的研究和应用得到了较大的发展，胜利油田，大庆油田，新疆油田，辽河油田等大型油田都开展了含表面活性剂的复合驱先导试验和先导扩大试验，中原油田还进行了表面活性剂吞吐试验。进年来，由于原油价格居高不下，表面活性剂驱作为一种极有潜力的提高采收率的方式，重新成为国内外研究的热点。
一、驱油剂表面活性剂
1.磺酸盐表面活性剂
木制素磺酸盐是最早推挤用于驱油的表面活性组分（1923，us1823439），但由于界面活性差，直到20世纪70年代才开始作为牺牲剂在表面活性剂驱中使用，80年代后和石油黄硫酸复配用作驱油剂。烯烃磺酸盐是工业化较晚的表面活性剂（1968年），分子中含有双键，耐盐能力可达到聚氧乙烯烷基醇醚硫酸盐（AES）的水平，但界面活性比烷基苯磺酸盐差，且价格高，在驱油中主要用作气泡剂。
2.非离子-阴离子表面活性剂
非离子-阴离子表面活性剂主要包括烷氧基酸酯盐，烷氧基磺酸盐，其性能取决于阴离子基团类型，烷氧基类型和链接大小，亲油基类型和大小。相比于磺酸盐等表面活性剂，非离子-阴离子表面活性剂的最大特点是抗盐能力强，地层吸附损失小。表面活性剂的亲水亲水平衡，可以针对不同盐含量的地层水，通过调节烷氧基表面活性剂分子中氧乙烯链接的大小进行调节。因此，作为驱油化学剂，非离子-阴离子表面活性剂表现出磺酸盐等表面活性剂更大的优势。
3.烷基多糖苷
烷基多糖苷分子中糖的聚合度和烷基大小影响其性能，糖的聚合度一般为0-2，烷基链长一般为c8-c16，HLB值一般为13-16。烷基多糖苷旗袍性能好，同阴离子表面活性剂配伍性好，无毒，生物降解迅速。Lglauer指出，单纯的烷基多糖亲水基较大，降低油水界面张力的能力不强，但是同醇或斯盘等含有小亲水基的表面活性物质复配，可在较低浓度下使界面张力降至0.1mN/m以下，而且复配的体系界面张力几乎不受温度，盐含量的影响，这与常规非离子表面活性剂不同。烷基多糖用作驱油剂在经济上似乎是不可行的，单若直接应用不纯化的烷基多糖苷粗产品，则可大幅度降低成本。
二、驱油用表面活性剂的一些性能
驱油体系的性能是影响表面活性剂驱油效果的重要因素，选择驱油体系的依据是界面张力、界面黏度、相行为等。
1.界面张力
界面张力主要用于指导构建表面活性剂驱油体系，一般要求驱油体系和被驱替相的界面张力达到0.01-0.001mN/m。低于界面张力是表面活性剂体系提高采收率的根本，虽然表面活性剂溶液驱油早就在20-30年代初就已经提出，但是低界面张力机理的建立经历了将近40年的时间。在1953年时，就开始研究驱油效率与驱动速度或驱动流体黏度的关系，认为亲水岩中界面张力低于0.1mN/m时才可使驱动前沿后的油移动。然而在1963年，竟然发现驱油剂和油相界面张力由47mN/m降至1.1mN/m时，驱替饱和模拟油的水湿岩石可大幅度提高采收率。
2.界面黏度
要求驱油体系和被驱替相之间的界面黏度为0-10mN.s/m。驱油体系和被驱替相之间的界面黏度影响油墙的形成，而油墙是大幅度提高残余油采收率所必需的。表面活性剂体系科技降低界面张力和界面黏度。以界面黏度而言，界面黏度降低有利于油墙的聚并，因此界面张力相近，界面黏度不同的体系可能有不同的驱替效果。
3.驱油体系和原油的相态行为
根据驱油体系和原油的相态行为，可选择驱油用表面活性剂等，首先，要形成大的相微乳；其次，最佳含盐度下具有高的曾溶参数；最后，不出现层状液晶等粘稠度。在驱油体系和原油的相态行为与含盐度有关，因此相行为研究可用于指导驱油段塞中含盐度的设计。
相态行为的研究虽然是基于微乳驱等浓表面和活性区开展的，但是在理论体系上还是较为完整。