Page 19 - 《精细化工》2020年第4期

第 4 期 李应成，等: 国内外强化采油用表面活性剂研究进展 ·653·

原油的界面张力达到 0.1~15 mN/m，岩心驱替实验 表面活性剂质量分数为 0.1%~0.3%时，黏度达到 3~
表明其可提高采收率 10%以上。 15 mPa·s。SIGGEL 等 [44-45] 报道了一种基于三苯氧基
RAFFA 等 [41] 最近对用于强化采油的高分子表 甲烷（TPM，结构式如下）的黏弹性表面活性剂。
面活性剂进行了综述，并给出了一些典型高分子表 该表面活性剂在低浓度(质量分数<0.5%)时即具有
面活性剂结构，具体如下： 黏弹性，并具有耐盐、耐二价离子的优点（耐矿化
度可达 250 g/L NaCl），并具有盐增浓的特点。该表
面活性剂在 75 ℃油藏进行了现场应用，采收率提
高 10%~13%。

总体来看，国内外强化采油用高分子表面活性
剂还缺乏系统深入的研究。此外，由于高分子表面
DEGRE 等 [46] 申请了包含一个以上烷基酰胺甜
活性剂分子尺寸较大，在油水两相界面吸附密度比
菜碱表面活性剂的黏弹性表面活性剂专利。其对电
较低，因而，很难具有传统小分子表面活性剂的界
解质和多价阳离子具有良好的耐受能力。当其接触
面活性。一般只能将界面张力降低到 0.1~0.01 mN/m。
到烃类时黏度降低，但当接触水或盐水时黏度依然
但由于其兼具聚合物和表面活性剂的双重功能，因
很高。这允许流体可以优先渗透含油油藏，从而提
而对于其强化采油的机制、评价方法以及作用要认
真加以研究 [41] 。 高原油采收率。其所采用的甜菜碱结构式如下：

2.5 烷基糖苷表面活性剂（APG）
APG 是由糖的半缩醛羟基同醇羟基在酸性催化

剂作用下脱水而生成的化合物，是新一代温和、绿
色、环保型表面活性剂。 APG 属非离子表面活性剂， 中石油朱友益 [47] 采用长碳链甜菜碱表面活性
却兼有非离子和阴离子表面活性剂的优点：耐硬水， 剂，在共表面活性剂及碱存在下，界面张力可达
–2
–3
钙皂分散力强；无毒，无刺激，生物降解迅速彻底。 1×10 ~1×10 mN/m，并具有良好的黏弹性，针对
IGLAUER 等 [42] 系统地研究了烷基糖苷表面活性剂 低渗透岩芯驱替结果表明，可在水驱基础上进一步
在强化采油中的应用，由于其分子结构中可用于调 提高采收率 7%~13%。
节亲水亲油性能的变量较少，所以整体性能一般， 总的来看，黏弹性表面活性剂由于兼具聚合物
最低可将油水界面张力降至 0.01 mN/m。 与表面活性剂的优点，从而为表面活性剂一元化学
驱提供了发展方向，特别是聚合物注入困难的低渗
透油藏，是今后研究的重点。但目前黏弹性表面活
性剂的耐温性、抗稀释性，以及遇油降黏等问题制
约其现场应用，需今后继续深入研究，早日实现现

n=1，烷基单糖苷；n≥2，烷基多糖苷；一般，n=1~3；R=C 8~C 16 场应用。
2.7 生物表面活性剂
总的来看，APG 是一种环保型表面活性剂，并 生物表面活性剂指由生物体产生的、具有表面
具有耐温抗盐的能力。但由于其化学结构可调控性 活性的物质，其具有可生物降解的优点。生物表面
能不佳，因此，其界面性能一般，至今未见现场应 活性剂包括糖脂类、脂肽/脂蛋白类、磷脂类、脂多
用的实施例报道。 糖-蛋白复合物、取代脂肪酸和中性脂等。生物表面
2.6 黏弹性表面活性剂 活性剂分子比化学合成表面活性剂化学结构更为复
黏弹性表面活性剂（VES）是一种能够使水溶 杂，单个分子占据更大的空间，通常具有较低的临
液形成黏弹性流体的表面活性剂。其既具有一般驱 界胶束浓度。大庆油田、胜利油田、大港油田等 [48]
油用表面活性剂降低油水界面张力的能力，又因自 针对生物表面活性剂在提高采收率中的应用开展了
身的黏弹性起到流度控制的作用。特别是可有效兼 一些现场实验，取得了不错的效果。例如，大庆油
顾低渗透油藏驱油剂降低界面张力和流度控制能 田通过注入铜绿假单胞菌及其代谢产生的表面活性
力，在低渗透油藏具有巨大的应用潜力。 剂，将实验区块原油采收率提高了 11.2%。
MORVAN 等 [43] 发明了一种黏弹性表面活性剂 2.8 阴、阳离子混合表面活性剂
（具体配方未报道），其在温度 80 ℃的海水体系， 目前，阴离子表面活性剂如石油磺酸盐、石油