表面活性剂在提高油田采收率中的应用

金世叔 王立超

【摘要】随着我国经济的日新月异和人民生活水平的不断提高，对于能源的需求正在快速的增长，特别是对于石油资源的需求正在以几何数的形式增加，但国内各大油田的产量正在持续下降，这就使得需要进一步开采非常规油气资源，表面活性剂作为动用难采储量的有效方法，得到了广泛的应用。本文从不同表面活性剂的特点出发，切实跟进研究情况，对表面活性剂的未来发展方向提出了一些建议。

【关键词】表面活性剂;采收率;研究进展

近年来，我国经济发生了翻天覆地的变化，人民生活水平日新月异，随着而来的就是对于能源的需求不断提高，特别是对石油的需求量上持续保持高增长态势，国内石油难以完全满足供给需求，对外依存度不断提升，国内老油气田经过多年的开采，采收率成不断下降的趋势，而国内剩余可采储量主要分布在高温、高压、低渗等难采储量上，动用程度低，开采难度大。化学驱表活剂驱油技术作为目前较为成熟的驱油技术和最有潜力的研究方向，有很多的技术优势，当然也存在一定程度的劣势。本文综述了表活剂的技术特点和目前的研究应用状况，并对表活剂的未来发展方向进行展望。

一、 表面活性剂在石油开采领域中的应用

表面活性剂作为油气开采过程中的一种添加元素，起到的主要作用就是降低界面张力、改变润湿性、产生气泡和乳化的作用，通过亲水基团和亲油基团的分布排列和改变，达到润湿驱油的目的，从而提升油田的采收率。

1、 降低界面张力

表面活性剂作为一种重要的驱油添加剂，其最主要的特点就是渗入能力，能够降低岩石表面接触角，提升活性剂进入储层毛细管的能力，进而改变毛细管的界面张力情况，实现对低渗透储层的改善，提升低渗透储层的开采效率。二十世纪四十年代，国外学者就开始了对于表面活性剂与采收率之间的作用研究，到上世纪七十年代，通过实验验证了这一观点的可行性，得出表面张力小于0.001mN/m时，可以大幅提高采出程度，实现采收率的提升，也就是说界面张力的平衡状态对于采收率的提升具有重要意义。

2、 改变润湿性

储层的亲油、亲水性质是采收率提高的另一个大因素。一般来讲，亲水性的储层相对于亲油性的储层更容易流动，驱油效果也更加的好些。选择合适类型的表面活性剂，将储层内油气水的分布进行人为的调节，实现亲水亲油性质的改变，降低孔隙流动的压力，实现润滑作用，提高流动速度，改变润湿性，实现增油的目的。

3、 产生泡沫

在钻井行业可以使用泡沫型钻井液，实现欠平衡钻井，提升钻机的效率和对于地层的钻进过程中的污染漏失问题，从而将钻井过程中泥饼对于井壁的侵蚀缩小，减少对于后期开采的影响，实现易漏地层泡沫液的排出和油层保护的实现，为后期的开采提供最优化的生产条件。

4、 乳化作用

在鉆井过程中，最常使用的钻井液就是利用表面活性剂调配而成的油包水钻井液。在疏松过程中，表面活性剂可以对稠油进行乳化降低粘度，降低钻井运输成本。在一定条件下，表面活性剂能够提高流动速度，降低流速阻力，实现储层钻进过程的加快，减少与地层接触时间，为后期开采提供有力的条件。

二、 三次采油过程中表面活性剂的研究应用

上世纪二十年代开始，国外学者研究发现加入表面活性剂能够有效的提升原油的采收状况。到上世纪六十年代，表面活性剂的合成与应用开始从实验室步入工业应用，相应的评价手段和实验方法得到了进一步的完善。到本世纪，表面活性剂的理论研究日趋成熟，生产和应用成本进一步降低，为大规模推广和应用奠定了基础。

1、 阴离子表面活性剂

常规的表面活性剂由于成本低、效果良好，已经被广泛应用于油田开采的过程中，但由于阴离子表面活性剂对于温度和盐度较为敏感，所以在碱性和高盐条件下驱油效果不佳。

为了进一步提升阴离子的适用范围，国内外学者对分子结构进行了重新的设计，在一定程度上使得阴离子表面活性获得了较好的抗盐能力。

2、 阳离子表面活性剂

阳离子表面活性剂是一种普遍应用于工业领域的活性剂，研究和应用的范围非常的宽泛，阳离子表面活性剂具有较好的抗温和耐盐能力，对于储层的吸附也较低，具有良好的开采效果，但成本相对于阴离子表面活性剂来讲，成本较高，限制了在三次采油过程中的应用范围。

3、 生物表面活性剂

生物表面活性剂，顾名思义就是利用了生物酶可降解可再生的理念，实现了常规阴离子表面活性剂的低成本和阳离子表面活性剂的抗温、抗碱特性，且具有安全环保的优点。但由于其起步较晚，目前工业化规模不够，相应的成本较高不具有价格优势，还需要进一步研究和推广，有待于观察其在三次采油中的驱替效果。

4、 复合驱油活性剂

复合驱有活性剂是在常规活性剂的基础上，采用了低成本方式替代原有的高价格药剂，减少了开采过程中药剂的使用量，增强了原油的流动活性，减少了原油在开采过程中磨阻对于能量的损耗，提升了石油开采的稳定性，实现了经济效益的再提升。同时，由于降低了石油与水之间的张力作用，提升了驱替效率，使石油的开采效率大大提升。

三、 结束语

表面活性剂驱油作为对难采储量开采的技术手段之一，能够提升油气开采效率。随着难采储量的进一步开发需求的明确，表面活性剂的低成本高效率将进一步发挥作用，对于抗高温、高压及抗盐的能力则会有更高的要求。进一步开发适应于不同油藏特点的表面活性剂技术能够在最大程度上提高采收率状况，对于国家能源安全战略的支撑具有重要意义。

参考文献

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