油田三采表活剂重烷基苯磺酸盐的应用

王 蒙

（大庆油田化工有限公司东昊分公司，黑龙江大庆 163000）

将重烷基苯磺酸盐应用于油田三次开采，首先能够在采油阶段降低水的表面张力。ABS 在油田三次开采过程中被用作表面活性剂，具有较好的降低水表面张力的能力。这一点对于减缓水驱过程中水的瞬时渗透能力有着重要作用，使得水的渗透速度减慢，从而延缓了水驱过程的失效时间，提高了油的水驱采收率。其次，ABS 能够促进油水混合物的稳定性。油田在三次开采中，ABS 被用来制备水驱油地幔、减黏剂、深部处理液等表面活性剂配方，从而促进油水混合物的稳定性，提高三次采油过程中的开采效率。再次，ABS 能够增加油的流动性。三次开采中，利用ABS 在缩微胶束结构中的油相碱性质，发挥对吸附和解吸储油剂的作用，改善储层物理和化学性质，提高储层渗透性和孔隙饱和度，从而增加油的流动性。最后，ABS 的应用有助于控制沉淀物的生成。在三次开采中，ABS 常被用来控制沉积物的生成，如石油污染物。通过其表面活性的表现形式及凝聚作用，可有效协助缩小沉淀物的大小，减少其在管道和设备中的积聚和堵塞现象。

1 表活剂重烷基苯磺酸盐概述

表面活性剂（Surface Active Agent）是指能够降低两种不相溶液体或液体与固体的表面张力的物质。重烷基苯磺酸盐作为一种非离子表面活性剂，具有很好的表面活性及低胶黏度，广泛应用于油田中。其分子结构通常为苯环与烷基相连的磺酸盐结构，具体的分子式如式（1）。

式（1）中，R 代表长链烷基基团，可以是丙基、十二烷基等不同长度的分支或直链碳链。

在油藏中，重烷基苯磺酸盐通过在油水界面上的吸附和增加表面张力的作用，使得原本被固定在油层孔隙中的油滴被分散、减小表面张力并改善油水不相容性，从而提高原油的流动性、降低黏度，使油流动更加便利。同其他类型的表面活性剂相比，重烷基苯磺酸盐在工业和家庭用途中最为常用，其原因首先在于独特的表面活性能。ABS具有优良的表面活性性能，可以降低液体表面张力，促进混合物的稳定性。其散装表面活性剂被广泛应用于生产液体清洁剂和工业用洗涤剂等广泛的领域。其次，ABS 具有良好的经济性，生产成本较低，相较于其他类型的表面活性剂，ABS是价格更合理的选择之一。最后，ABS 具有生态环保的特征，不仅易于分解、不会对环境造成污染，并且散装表面活性剂可加入协助流化沉淀和改变沉积状态的荷电材料，显著提升污水的处理效果。

目前，重烷基苯磺酸盐表面活性剂具有较为广泛的应用，常见应用领域包括洗涤剂生产、化妆品生产及石油工业三次开采生产等[1]。

2 表活剂重烷基苯磺酸盐在油田三采中的应用

2.1 表活剂重烷基苯磺酸盐的复配

2.1.1 复配

对于表活剂重烷基苯磺酸盐的复配，需要先合理制定复配方案。要结合目标油田的生产情况、地质条件、储层特性、原油性质等，策划适宜的注入液配方并进行试验评估，确定重烷基苯磺酸盐的最佳用量及配比[2]。随后，配制注入液，在指定比例下，将重烷基苯磺酸盐与其他类型的表面活性剂、助剂等复配，以形成一种具有更理想表面活性的注入液。图1为表活剂烷基苯磺酸盐复配流程图。

图1 三次采油中重烷基苯磺酸盐复配流程

2.1.2 复配体系

作为一种表面活性剂，可以通过复配体系的优化，进一步提高其降低油液和岩石表面张力的作用，从而提高原油的采收率。以下是几种常见的重烷基苯磺酸盐复配体系。

（1）ABS 配合阴离子表面活性剂

阴离子表面活性剂是指分子中带有负电荷的表面活性剂，如十二烷基硫酸钠（SDS）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）等。在注入液中，重烷基苯磺酸盐与阴离子表面活性剂复配，可提高表面活性剂的吸附能力，改善液相稳定性。以十二烷基硫酸钠为例，重烷基苯磺酸盐和十二烷基硫酸钠的化学结构式分别为R-C6H4-SO3Na，CH3-(CH2)11-SO4Na。

式中，R 为重烷基苯基，通常为分子量在300～500的线性烷基基团，苯基上的取代基可以影响其亲油性和水溶性。两者的复配比例可以根据具体情况进行调整，以提高其在油水界面活性和分散性，减小油滴的黏合力和黏着力，从而达到降低油水界面张力、降低原油黏度、提高采收率等目的。

（2）ABS 配合阳离子表面活性剂

阳离子表面活性剂是指分子中带有正电荷的表面活性剂，如十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、十六烷基铵（Cetylamine）等。重烷基苯磺酸盐与阳离子表面活性剂复配，组成带正电荷的混合胶束，减小胶束间的静电排斥力，改善吸附性能。以十六烷基三甲基溴化铵为例，重烷基苯磺酸盐和十六烷基三甲基溴化铵的化学结构式分别为R-C6H4-SO3Na，C16H33(CH3)3N+Br-。

（3）ABS 配合非离子表面活性剂

非离子表面活性剂是指分子中带有无电荷的表面活性剂，如聚氧乙烯醇（PEG）等。重烷基苯磺酸盐与非离子表面活性剂共同作用，可提高油水界面张力降低效果。以聚氧乙烯硬脂醇醚为例，重烷基苯磺酸盐和聚氧乙烯硬脂醇醚的化学结构式分别为R-C6H4-SO3Na，C14H29O(CH2CH2O)nH。

式中，n为氧化度，一般在10～20。

（4）ABS 配合抗腐剂

抗腐剂是指能够防止钢管、采油设备在注入液中腐蚀的化学药剂。通常抗腐剂包括抗氧化剂、抗菌剂、缓蚀剂等。以缓蚀剂为例，缓蚀剂通常为一种含氮有机化合物，具有强烈的缓蚀效果，如二烷基苯磺酰胺（DEHS）、3-羟基-2-乙基-5-甲基吡啶（HEMP）、苯并咪唑（BTA）等，具体的化学结构式因缓蚀剂的种类不同而异。

2.1.3 复配注意事项

（1）在开展表活剂重烷基苯磺酸盐复配阶段，需要注意配方的设置。生产单位需要根据油田特点，合理确定重烷基苯磺酸盐与其他表面活性剂、助剂等的配比，需要预防性能相互影响，保证效果稳定。

（2）注意表活剂重烷基苯磺酸盐的兼容性和稳定性。在配制注入液过程中，选用具有良好兼容性和稳定性的复配助剂，防止相互影响表面活性剂的性能，从而保证在特殊环境下还能保持良好的表面活性效果。同时，活性剂体积注入量方面，三次采油需要在一定时间内注入足够的活剂，形成适宜的体积分数（即活性剂体积与水体积的比例），通常情况下在0.1%～3.0%。在高矿化度、高渗透率等油藏环境中，需要相应调整活性剂注入量。

（3）重视污染问题的防治。在表活剂重烷基苯磺酸盐复配过程中，需要遵循环保法规要求，避免环境污染。使用无毒、低生物降解时间、低环境风险的助剂成分以实现绿色采油。

（4）生产单位需要时刻关注矿化程度及注入深度与压力。目标油田地下水可能具有不同矿化程度，需要在方案制定阶段考虑复配方若遇到高矿化度地下水时的稳定性和兼容性[4]。

2.2 不同油藏中重烷基苯磺酸盐的应用

2.2.1 高渗透油藏

（1）高渗透油藏属于三次采油中的一个难点，主要表现为油藏渗透率高、压力差小、油层稳定性差等特点。在高渗透油藏中，油藏渗透率高、压力差小，油流通受阻等因素会导致表面活性剂的效果降低。为了提高表面活性剂的效率，可将银离子和其他化学剂与重烷基苯磺酸盐复配使用，形成复配体系。需要确定合适的配比，避免出现胶体或其他不利影响。

（2）合理调整复配体系的pH。在高渗透油藏中，复配液的pH 对其有效性极为重要。高pH 能够降低重烷基苯磺酸盐的溶解度，从而使复配液更具稳定性，而低pH 能够增强重烷基苯磺酸盐的溶解度，提高其效率。具体pH 的调整需要考虑油藏性质、温度等实际情况。此外，银离子是在复配体系中常用的一种化学剂，在高渗透油藏中能够有效提高表面活性剂的效率，降低油液和固体的表面张力。对于不同的油藏条件，需根据三次采油的条件、油井情况、地质特征和油水比等综合因素来考虑。通常，银离子化学剂用量在表面活性剂浓度的基础上，通常控制在0.1～1.0 g/L，根据具体情况可适当调整。

（3）生产单位需要严格控制复配液的温度。温度在重烷基苯磺酸盐复配液的使用过程中，对其流动性等特性具有很大的影响。在高渗透油藏中，通常需要通过增加复配液温度来克服油层温度较高的问题，提高重烷基苯磺酸盐的效率。

（4）在将重烷基苯磺酸盐投入实际三次采油生产前，需要对表面活性剂复配体系进行现场试验，以确保其适应性和有效性。试验过程中，需要注意物料和设备的相关配置，以及试验所需的时间和条件等。

2.2.2 低渗透油藏

低渗透油藏具有压力差小，黏度大、流动性的特点，对于油藏的开发和采集形成了一定的制约。在此情况下，表活剂重烷基苯磺酸盐可通过改善油藏的流动性提高采收率，其应用策略如下。

（1）合理控制表活剂浓度。在低渗透油藏的应用中，活剂重烷基苯磺酸盐的浓度需要按照实际情况进行调整，浓度过高会导致油层的开采条件恶化，增大采集阻力，降低采集效果。若浓度过低也会导致表活剂效果不佳，影响罐存的稳定性和采集率，因此，在应用中需要注意表活性剂浓度的控制。

（2）应维持表活剂施工周期的稳定性。低渗透油藏的渗透率较低，采集时间周期相对较长，为确保表活剂的达到高效渗透的效果，需要维持施工周期的稳定性。同时合理添加银离子，通过改善表活性剂生态环境，使其更加易于发挥效果，亦可添加聚合物将活剂复合进程增强，可提高其表面活性能力。

（3）要加强对油层物性的了解。低渗透油藏的物性较为复杂，除了地质物性外，还要考虑含油含水比例、盐度 pH、亲水性等，活剂的应用会对这些因素有较大的影响，因此在应用过程中需要详细了解油藏物性。

（4）表活剂重烷基苯磺酸盐在应用的过程中应先进行原油样品的采样，然后结合实际情况进行现场试验，以确定效果并进行合理调整。

2.2.3 高矿化度裂缝不连通油藏

在高矿化度裂缝不连通油藏中，由于矿化度高和裂缝不连通等特点，导致原油流动困难，常规的压裂工艺无法有效改善油藏的采集效率，因此常使用表面活性剂进行三次采油。在此情况下，活性剂重烷基苯磺酸盐的应用策略可从以下几个方面进行考虑。

（1）表活剂重烷基苯磺酸盐的适用性方面，高矿化度裂缝不连通油藏的采集效率并不明显，为了保障表面活性剂重烷基苯磺酸盐的使用效果，需要结合实际情况了解其适用性，包括原油性质和温度等。

（2）在表活剂重烷基苯磺酸盐与其他化学剂复配使用阶段，可添加胆妥素盐增强活性剂的效果。同时，聚合物也可以作为一种复配化学剂使用，以提高活性剂的适用性。

（3）在高矿化度裂缝不连通油藏中应用表活剂重烷基苯磺酸盐，应适当提高表活剂重烷基苯磺酸盐浓度。由于高矿化度裂缝不连通油藏压力较低，唯有在使用高浓度活性剂时其在油层中才能有效地达到减小油液表面张力的效果，提高流动性能，在增产率的同时防止油层再度受损。

（4）结合高矿化度裂缝不连通油藏渗透率低的特点，表活剂注入的数量需适当增加，但仍需合理控制，避免过多活性剂注入油层中引起胶凝的问题。

3 结束语

在实现重烷基苯磺酸盐复配应用研究同时，对重烷基苯磺酸盐在高渗透/低渗透油藏及高矿化度裂缝不连通油藏中的应用要点加以分析。此外，在掌握表活剂重烷基苯磺酸盐复配在油田三采中的应用要点后，还应加强对作业人员的技术培训，确保进一步提升重烷基苯磺酸盐应用阶段的安全性、环保性，从而推动石油生产单位落实可持续发展目标。