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第 10 期 潘 一,等: 耐温表面活性剂在油藏开发中的研究进展 ·1625·
度为 5000 mg/L溶液中,GY-9 使油水 IFT 维持在 1.0
3
10 mN/m 数量级。GY-9 吸附损失小,有较好的乳
化能力,可以在低高温低盐油藏中驱替原油,但无
法在条件更加苛刻的油藏中应用,建议继续改善
GY-9 的耐温性和耐盐性。
Kamal [21] 等研究了一种复配体系 SP(氨基磺基
甜菜碱+三元聚合物 A,结构式分别如下所示)。实
验表明,SP 体系在 90 ℃的海水中没有沉淀生成,
具有耐盐性;在 90 ℃下老化 10 d 后没有发现表面
活性剂结构变化,热稳定性优于 APG-LC 和 GY-9。
但 SP 黏度受到剪切速率的影响,且改变聚合物或表
面活性剂的浓度对 SP 的黏度改善作用很小,建议在
黏度方面对 SP 体系进行优化。 该文综述的两性表面活性剂的比较见表 3。
表 3 典型的两性表面活性剂
Table 3 Typical amphoteric surfactants
类型 名称 主要原料 适用油藏类型 优点 建议研究方向
合成 C 15SB 腰果酚、环氧氯丙烷 中高温特高盐油藏 耐盐、耐高温 降低吸附损失
C nHSB, 亚硫酸氢钠、叔胺 中温中盐油藏 一定温度和含盐量范围内 提高耐温性
n=12,14,16,18 提采能力强
BS-12 — 中高温高高盐油藏 耐高温、耐盐 提高采收率能力
TCJ-5 十二烷基苯、1,4-二氯丁烷 低高温中高盐油藏 稳定性高、增产效果明显 降低吸附损失
复配 APG-LC 非离子表面活性剂烷基多糖 低高温油藏 耐高温、发泡性能更强 [34] 提高耐盐性
苷、咪唑啉两性表面活性剂
GY-9 AO-3、阴离子表面活性剂、非 低高温低盐油藏 耐盐、乳化性强、吸附损 提高耐温性
离子表面活性剂 失小 [35]
SP 体系 氨基磺基甜菜碱表面活性剂、 低/中高温含盐油藏 耐盐、耐高温 改善体系黏度
三元聚合物 A
注:“—”表示原文未注明主要原料。
除甜菜碱型外,咪唑啉和氨基酸两种类型的两 3.1 阴离子型
性表面活性剂也各有优点,且都具有生物降解性, 高大鹏 [24] 等对阴离子型双子表面活性剂 GA16-
但目前关于这两种表面活性剂在石油工业中应用的 4-16(结构见下式)的耐温性等进行了研究,实验
文章较少。相关研究发现,增加 EO 基团、增多碳 发现,当温度在 70~90 ℃、CaCl 2 质量分数大于
原子数和增加支链数可以提高分子耐温抗盐性,但 0.08%、NaCl 质量分数小于 0.04%、十二烷基苯
不同表面活性剂的最佳碳原子数和支链数不同,这 磺酸钠 SDBS(结构见下式)质量分数小于 2.5%时,
需要科研人员具体研究。 GA16-4-16 溶液黏度显著增加,有利于提高波及系
数。GA16-4-16 可以在低高温油藏中应用,但其提
3 双子表面活性剂
高采收率能力尚不清楚,建议对 GA16-4-16 的驱油
双子表面活性剂含有两个亲水基团和 2 个(或 效果进行实验研究。
3 个)疏水基团(结构示意图如下),较阴-非离子表
面活性剂和两性表面活性剂具有更好的水溶性、流
变性、润湿性以及协同效应 [22] 。其表面活性较高,
在较低溶液浓度下仍可有效降低 IFT。双子表面活
性剂具有较好的耐温性和耐盐性,在三次采油中发
展前景较好 [23] 。
Salehi [25] 等对一种双子表面活性剂(结构见下
式)进行了岩心驱替实验,并与其他几种常用表面