表面活性剂及其复配体系在三次采油中的应用.pdf

130 石油与天然气化工 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1999 表面活性剂及其复配体系在三次采油中的应用 张逢玉　卢　艳　韩建彬 (大庆石油学院华星公司) 摘　要 　介绍了表面活性剂结构、三采用表面活性剂种类 ,并对表面活性剂驱油机理作了详细叙 述。研究了三元复合驱的技术特点 ,指出选择合适的表面活性剂复合体系可在低表面活性剂浓度下 ,获 得超低界面张力。 主题词 　表面活性剂 　界面张力 　磺酸盐 　三元复合驱 　　三次采油提高采收率主要是靠化学驱油技术 ,其 的。根据极性基团的性质可以把表面活性剂分为阴离 中 ,表面活性剂是提高采收率幅度较大、适用较广、具 子型、阳离子型、两性的或非离子型。在这些类型的表 有发展潜力的一种化学驱油剂。采用表面活性剂驱油 面活性剂中 ,与其它类型相比 , 由于阴离子型表面活性 为进一步开发利用现有原油储量展示了广阔的前景。 剂在油藏岩石表面的吸附少 ,故它广泛用于提高原油 然而 ,单独使用表面活性剂驱油存在着活性剂波及系 采收率的工艺技术中。 数低、驱油效率差、吸附损失较为严重、活性剂用量大、 2 　三采中常用的表面活性剂 成本高等缺点。因此 ,近年来先后开发了表面活性剂 - 聚合物、表面活性剂 - 碱以及聚合物 - 碱等二元驱 三采中广泛应用的阴离子表面活性剂是磺酸盐 油技术。最近提出的表面活性剂 - 碱 - 聚合物三元复 类 ,常用的有石油磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸 合驱技术 , 已在国内外许多油田试验区的矿场试验研 盐、烯基磺酸盐和木质素磺酸盐。近年来 , 国内外还开 究中取得显著效果。 发了石油羧酸及其盐类的新型表面活性剂 ,并用于提 高原油采收率试验 ,取得了良好效果。 1 　表面活性剂的结构、分类 3 　表面活性剂驱油机理 表面活性剂单体是由一个非极性的亲油基和一个 极性的亲水基构成。亲油基一般由长烃链组成。表面 3. 1 　毛管数理论 活性化合物的表面性质受制于其亲油和亲水特性的平 在注水开发的末期 ,残余油是以静止的球状分布 衡。如果表面活性剂中的烃链少于 12 个碳原子 ,则该 于藏油岩石的孔隙中 ,作用于这些静止的球珠上的两 表面活性剂为水溶性的 , 因为极性端基团把全部分子 种主要力是毛细管力和粘滞力。粘滞力与毛细管力之 拉入水中。然而 , 当烃链长度大于 14 个碳原子时 ,则 比就是毛细管数,即:N = μψ Υ 　式中 :Nc - 毛细 C w q/ o/ w ( ) 这种化合物称为水不溶性 油溶性 的表面活性剂。图 μ 管数 ; w - 水的粘度 ; q - 通过单体截面积水的流量 ; 1 为表面活性剂分子结构图。 Υ ψ o/ w - 油水界面张力 ; - 油层孔隙度。 在注水开发末期 , 毛细管数在 10 - 6 ～10 - 7 范围 内