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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 ·1627·
该文中典型双子表面活性剂对比见表 4。
表 4 典型的双子表面活性剂
Table 4 Typical Gemini 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 酰胺基胺类阳离子双子 月桂酸、1,4-二溴丁烷 中高温油藏及以上 热损失/降解小、热 提高耐盐性
表面活性剂 稳定性高 [36-37]
PF-CGS — 高高温含盐油藏 耐高温,耐盐 对吸附损失进行考察
二甲苯磺酸盐阴离子双 二甲苯 中高温油藏 耐高温,最终采收 提高耐盐性、耐碱性,降
子表面活性剂 率高 低合成成本
GA16-4-16 十二烷基苯磺酸钠 低高温油藏 耐高温,一定盐浓 提高耐盐性
度可以增黏
阴-非离子表面活性剂 烷基酚聚氧乙烯醚 低高温特高盐油藏 耐温耐盐 对驱油能力进行研究
复配 GWJ AES、阳离子双子表面 高温 /特高 温特 高 盐 耐高温、耐高盐 降低吸附损失
活性剂 油藏
注:“—”表示原文未注明主要原料。
双子型表面活性剂发展较晚,性能优异,但合 90 ℃时,FN-28 溶液发泡体积随温度的升高缓慢增
成过程复杂、合成成本高。研究表明,以烯烃磺酸 加,同时析液半衰期逐渐变短,体现了较好的耐温
为催化剂,对芳香族化合物进行磺化和烷基化反应 性。温度为 80 ℃时,FN-28 溶液发泡体积和半衰期
的方法不需要烷基化装置和强酸性催化剂,合成产 都随矿化度的增加而逐渐下降,但复配后发泡效果
率较高、合成成本低。合成腰果酚阴离子双子表面 较好。FN-28 耐温性一般,能够应用于低高温油藏,
活性剂时,腰果酚分子在反应中有较强的空间位阻 建议改善 FN-28 耐温性,以拓宽其应用范围。
效应,导致产物收率不高,有学者以 1,4-二溴丁烷
为连接基团,利用 Williamson 法进行合成,产物收
率及性能都有显著提高。此外,双子磺基琥珀酸表
面活性剂的合成工艺简单、成本低、生物降解性好,
建议研究人员关注。
4.2 阴离子型
4 氟碳表面活性剂 [32]
周杰华 等研制出系列单链全氟聚醚表面活性
含氟碳键及氟碳链的表面活性剂称为氟碳表面 剂 PFPE(结构见下式),PFPE 能够承受近 200℃高
活性剂(结构示意图见下式)。驱替过程中,多数表 温,热稳定性好,可应用于特高温油藏。PFPE 在强
面活性剂存在吸附损失大等问题 [30] ,由于氟碳键稳 酸、碱环境下能够保持高表面活性,且低浓度 PFPE
定、极性低 [31] ,且氟碳链既不亲水也不亲油,氟碳 溶液的发泡性和稳泡性同样理想。在耐盐性实验中,
+
表面活性剂具有吸附损失小、润湿性和渗透性好等 较高浓度的 Na 会在一定程度上影响 PFPE 溶解度,
2+
2+
优点 [32] 。此外,氟碳表面活性剂表面活性优良、高 而 Ca 、Mg 对其溶解度影响较小。PFPE 在耐盐
温下稳定且能够适应强酸碱条件,应用前景较好。 性等诸多方面体现出良好性能,耐温性优异,应用
前景广阔。
氟碳表面活性剂主要有两性型、阳离子型、非离子
型和阴离子型 4 种类型。
总的来看,阳离子型氟碳表面活性剂容易吸附
在岩石表面而发生聚集和沉淀,吸附损失较大,不
4.1 阳离子型 太适合单独应用。磺酸盐阴离子型氟碳表面活性剂
李凡 [31] 等以全氟辛酰氯和二乙胺为主要原料,制 抗氧化性较强,对强酸性介质和含钙离子介质的敏
成氟碳表面活性剂 FN-28(结构见下式)。温度在 50~ 感性较小,性能优于阳离子型氟碳表面活性剂;两