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·1622· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
非常重视。国际石油大会(IPTC)-第三届国际石油 特点,对耐高温表面活性剂的研发也逐渐增加,且
技术大会提出非常规资源具有重要研究意义和开发 研制的表面活性剂类型更丰富、性能更优异。这表
价值,道达尔公司副总裁 Charles Mattenet 提到高温 明,在常规油气资源开发逐渐进入后期阶段,包括
油藏是主要非常规资源之一。巴西石油公司在 4 年 高温油藏在内的非常规油气资源成为非常重要的开
内投入了 546 亿美元用于勘探和开发包括高温油藏 采对象,具有更加重要的勘探开发价值。而化学驱
在内的复杂油气资源,其中,用于采油方面的经费 中的表面活性剂驱是提高水驱后油藏采收率的重要
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占全部经费的 80% 。世界最大石油公司沙特阿美 方法,研究应用于高温油藏的表面活性剂具有建设
公司与斯伦贝谢公司共同开发了 1 项测量技术 性意义。
(BHGM),该技术可以精确测量流体在深层高温油 中国是石油消费大国,年消费量超过 5 亿吨,
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藏中的活动情况 。此外,中东部分地区的油藏温 但我国可用石油人均占有量却不到世界平均水平的
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度高达 120 ℃,Vermolen 和 Haasterecht 针对该问 20% 。随着常规油藏的开采逐渐进入后期阶段,中
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题成功地研制了一种驱油剂,该驱油剂能够适应中 国原油产量也开始逐年下降 ,因此,高温油藏将
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东高温地层条件。不难发现,国外对高温油藏的研 成为重要开采对象 。研究能够在高温条件下驱油
究涵盖从勘探到采油的全过程,采油更是各国研究 的表面活性剂对提高中国石油产量和加强石油开采
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的重中之重。由于目前研发的表面活性剂大多针对 能力具有重要意义 。根据地层水矿化度和温度的
温度不高的常规油藏。近年来国外针对高温油藏的 不同,该文将油藏分类,如表 1 所示。
表 1 油藏按温度和地层水矿化度分类
Table 1 Classification of reservoir according to the temperature and salinity
高温高盐油藏
条件 低温低盐油藏 中温中盐油藏
低高温低高盐 中高温中高盐 高高温高高盐 特高温特高盐
温度/℃ <70 70~80 80~90 90~120 120~150 150~180
4
地层水矿化度/(mg/L) <110 4 (1~2)10 4 (2~4)10 4 (4~10)10 4 (10~16)10 4 (16~22)10
该文在研究大量国内外文献的基础上综述了 4 进行了研究。在温度为 84 ℃、溶液矿化度为 27.7×
4
类可在高温油藏中驱油的表面活性剂,包括阴-非离 10 mg/L 条件下,0.3%质量分数的 SH 可将油水界面
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子型表面活性剂、两性型表面活性剂、双子型表面 张力(IFT)降低至 1.010 mN/m 数量级,且稳定性
活性剂和氟碳型表面活性剂,论述了它们的发展现 良好。后续驱油实验中,在水驱含水率为 98%条件
状,阐述了它们各自具有的特点和不足,并提出了 下,使用单一 SH 溶液驱油可将采收率提高 6%;在
耐高温表面活性剂的研究和发展建议,希望能为此 目前油藏采出程度为 42%条件下转复合驱(SH+预交
类研究提供参考。 联可动凝胶 SMG),当采出液含水率达到 98%后,采
收率提高了 12.1%。虽然 SH 复配体系在矿场先导实
1 阴-非离子型表面活性剂
验中体现了一定的增产效果,但 SH 耐温能力一般,
阴-非离子表面活性剂分子中含有非离子和阴 只能适应低高温油藏,无法在更高温度油藏中应用。
离子两种官能团,这种结构使阴-非离子表面活性剂 陈欣 [11] 等研究的 PDES 和 ODES(结构见下式)
同时具备了阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂 在分子结构上具有两条亲水链,这使其耐温性较 SH
的优点,即耐高温性和耐盐性。此外,它还具备一 有较大提高,水溶性更好。研究结果表明:PDES
定的抗分解能力、抗分散能力以及较好的水溶性和 和 ODES 的临界胶束浓度(CMC)均随温度和矿化
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配伍性 ,适合在高温油藏中使用。根据阴离子基 度的增加而降低,浊点均为 110 ℃。PDES 和 ODES
+
2+
团的不同,可分为磷酸酯盐(AEP)、硫酸酯盐 在 Na 质量浓度和 Ca 质量浓度分别为 100 和 4 g/L
(AES)、和磺酸盐(AESO)等类型。 的溶液中均没有沉淀出现,表现出一定的耐盐性。
杨文 新 [10] 等对 合成的 系列 表面活 性剂 SH PDES 和 ODES 能够在中高温含盐油藏或温度更低
〔C 12H 25O(CH 2CH 2O) nCH 2CH(OH)CH 2SO 3Na,n=5~9〕 的油藏中应用,应用范围较 SH 更广。