Page 21 - 《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 ·655·

表 1 中西方驱油用表面活性剂评价标准异同
Table 1 Differences of evaluation standards of surfactants for oil displacement between China and the West
No. 评价指标 中国 欧美 说明
1 表面活性剂溶液外观 无分相、沉淀等 澄清透明，无分相、 欧美：从室温到油藏温度，表面活性剂溶液在使用浓度时应
无凝胶、无粘滞相、 该是澄清透明的，从而确保表面活性剂使用温度处在 Krafft-
无液晶 Cloud 点温度之间，也排除了表面活性剂溶液可能与地层水、
注入水生成沉淀、絮凝等因素的干扰，以及生成液晶、粘滞
相堵塞油藏及带来注入性等问题
2 界面性能 界面张力 IFT<10 mN/m 中国：IFT 是指原油、表面活性剂溶液间的界面张力，测定时
–2
–3
（即达到 10 mN/m 数量级） 间为 120 min；
欧美：是指在最佳盐度条件时，原油-中相微乳间界面张力与
水-中相微乳间界面张力相等时的界面张力数值。该界面张力
必须经过 90 d 以上相平衡
3 静态吸附损耗/(mg/g) <2 <0.2
–2
4 吸附后界面张力变化 <10 mN/m 无约束指标
5 相态 无约束指标 O/W 欧美：原则上使用中相（Winsor Ⅲ型）或者接近中相的下相
微乳（Winsor Ⅰ型），并且增溶参数（SP，指单位体积或质
量的表面活性剂在油中增溶水或在水中增溶油的体积或质
量）≥7。SP 与 IFT 关系通过 Chung-Huh 方程 [60] 计算得到：
2
IFT=C/SP (C≈0.3)
6 热稳定性 >90 d 中国：至少 90 d 老化后 IFT 不变；
欧美：90 d 连续相态研究后 SP、IFT 等不变
7 聚-表相互作用 不分相、不沉淀
8 洗油能力 >40% 无约束指标
9 化学驱室内岩芯提高采 水驱基础再提高 15% 总采收率>90% 欧美：一维岩芯实验，采收率至少要达到 90% OOIP，甚至
收率/%（OOIP） OOIP 以上 OOIP 100% OOIP

从表 1 可以看出，西方在评价表面活性剂时， 高效绿色驱油用表面活性剂开发日益迫切。
其主要采用相态评价方法。其优点是可以兼顾界面 （2）阴-非离子表面活性剂具有良好的耐温抗盐
性能与乳化性能，并且可以反映润湿性、微乳液黏 性，特别是阴-非磺酸盐、阴-非羧酸盐，是国内外
度等性质，以及其化学结构水热稳定性、界面性能 公认的耐温抗盐表面活性剂，从而为高温高盐化学
稳定性。此外，相态研究方法要求表面活性剂浓度 驱提供技术支撑。
高于临界胶束浓度，从而可以发生乳化增溶，形成 （3）双子、寡聚表面活性剂及阴、阳离子混合
微乳液。 表面活性剂具有超高界面效率及效能，可解决低残
欧美在进行室内相态研究时，通常选择表面活 余油饱和度老油田提高采收率的技术难题。但双子、
性剂质量分数为 2%，此值仅仅为了研究方便，而不 寡聚表面活性剂至今尚未有工业应用的实例。而基
意味其现场使用量为 2%。美国 Oil Chem Tech 公司 于阴-非羧酸盐与阳（非）离子表面活性剂的阴、阳
10 年前化学驱现场使用量仅为 0.5%，与中国并无太 离子表面活性剂复配体系，不仅解决单一同离子表
面活性剂分子间界面斥力导致界面活性剂低的固有
大本质区别。采用相态研究方法筛选的表面活性剂，
缺陷，并且可精确调控亲水亲油界面性能及增溶性
其室内岩芯驱替实验，采收率通常>90% OOIP，甚
能，已经在现场应用中取得了成功，从而为化学驱
至高达 100% OOIP。中石油、中石化等公司近年来
提供了新的技术解决方案，建议今后加大推广应用。
高度重视对表面活性剂的乳化性能研究。作者建议
（4）高分子表面活性剂、黏弹性表面活性剂由
重新制定国内强化采油表面活性剂评价标准和方
于具有一剂多效等功能，值得关注和深入研究。
法，特别是引入相态评价方法，从而为优选表面活
（5）甜菜碱表面活性剂具有优异的耐温耐盐性
性剂提供更科学的依据。
和超高界面活性，但吸附损耗过高，需要认真研究
4 结束语 结构-吸附间的本质及规律，寻求降低吸附损耗的手
段和方法。
（1）随着越来越多的高温高盐油藏、低渗透油 （6）国内驱油用表面活性剂评价方法，目前以
藏、稠油油藏的逐渐开发，传统的石油磺酸盐、烷 界面张力评价为主。建议与相态方法联合使用，从
基苯磺酸表面活性剂由于性能无法满足需求，新型 而建立更加科学的评价方法。