表面活性剂基础知识（十一）

表面活性剂在石油开采中的应用

开采稠油用表面活性剂

由于稠油粘度大、流动性差，给开采带来许多困难。为开采这些稠油，有时需将表面活性剂的水溶液注入井下，使高粘度的稠油转变为低粘度的水包油型乳状液，抽提到地面。

上述稠油乳化降粘法用到的表面活性剂有烷基磺酸钠、聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚、聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯钠盐等。采出的这种水包油型乳状液，需要使用一些工业表面活性剂作为破乳剂进行脱水，破乳剂是油包水型乳化剂，常用的有阳离子表面活性剂或环烷酸、沥青质酸及它们的多价金属盐。

开采含蜡原油用表面活性剂

开采含蜡原油，需要进行防蜡和清蜡。

表面活性剂作为防蜡剂和清蜡剂。防蜡用的有油溶表面活性剂和水溶性表面活性剂，油溶表面活性剂通过改变蜡晶表面的性质而起防蜡作用。常用的是石油磺酸盐和胺型表面活性剂。水溶性表面活性剂是通过改变结蜡表面（如油管、抽油杆及设备表面）的性质而起防蜡作用，可用的表面活性剂有烷基磺酸钠、季铵盐、烷烃聚氧乙烯醚、芳烃聚氧乙烯醚及其它们的磺酸钠盐等。清蜡用的表面活性剂也分两个方面，油溶性用于油基清蜡剂，水溶性的磺酸盐型、季铵盐型、聚醚型、吐温型、OP型表面活性剂、硫酸酯盐化或磺烃基化的平平加型与OP型表面活性剂等用于水基清蜡剂。

酸化措施用表面活性剂

为了提高酸化效果，一般在酸液中需加入多种添加剂。

凡能同酸液配伍并易被地层吸附的表面活性剂，均可作为酸化缓速剂，如阳离子表面活性剂中的脂肪胺盐酸盐、季铵盐、吡啶盐和两性表面活性剂中的磺酸盐化、羧甲基化、磷酸酯盐化或硫酸酯盐化的聚氧乙烯烷基苯酚醚等；有些表面活性剂如十二烷基磺酸与其烷基胺盐，可将酸液乳化在油中，产生油包酸乳状液，以此乳状液作为酸化工业液，亦起缓速作用。

压裂措施用表面活性剂

有些压裂液是用表面活性剂作为成分之一来配制的。

压裂措施常施用于低渗透油田，就是用压力将地层压开，形成裂缝，并用支撑剂将裂缝支撑起来，减少流体流动阻力，达到增产增注目的。

水包油压裂液是由水、油和乳化剂配制的。泡沫压裂液是以水为分散介质、以气为分散相的压裂液，其主要成分是水、气和起泡剂。油基压裂液是以油作溶剂或分散介质配成的压裂液。

现场应用最多的油是原油或其重馏分，为了改进其粘温性能，需要加入油溶石油磺酸盐（分子量300~750）。油基压裂液也包括油包水压裂液和油泡沫压裂液。前者用的乳化剂是油溶性的阴离子型表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂，后者用的稳泡剂是含氟的高分子表面活性剂。

原油脱水用表面活性剂

在一、二次采油阶段，采出的原油多用油包水型破乳剂。

现已发展了三代产品，第一代是羧酸盐，硫酸盐和磺酸盐；第二代是低分子非离子表面活性剂如OP、平平加和磺化蓖麻油等；第三代为高分子非离子表面活性剂。

在二次采油后期和三次采油阶段，采出原油多以水包油型乳状液形式存在。所用破乳剂有四类，如十四烷基三甲基氧基氯化铵、二癸基二甲基氯化铵，它们可与阴离子类型的乳化剂反应，改变其亲水油平衡值，或吸附在水湿性粘土颗粒表面，改变其润湿性，破坏水包油型乳状液。另外一些可作为油包水型乳化剂的阴离子表面活性剂以及油溶性的非离子表面活性剂，也可用作为水包油型乳状液破乳剂。

水处理用表面活性剂

油井采出液经脱出原油之后，产出水需要经过处理才能达到回注要求。

水处理的目的有六个方面，即缓蚀、防垢、杀菌、除氧、除油和除去固体悬浮物。因此，要使用缓蚀剂、防垢剂、杀菌剂、除氧剂、除油剂及絮凝剂等，涉及工业表面活性剂的有如下方面：

用作缓蚀剂的工业表面活性剂有烷基磺酸、烷基苯磺酸、全氟烷基磺酸的盐类，直链烷基胺盐类、季铵盐类、烷基吡啶盐类、咪唑啉及其衍生物的盐类、聚氧乙烯烷基醇醚类、聚氧乙烯二烷基丙炔醇、聚氧乙烯松香胺、聚氧乙烯十八胺以及聚氧乙烯烷基醇醚烷基磺酸盐，各种季胺基内盐，二（聚氧乙烯基）烷基及其衍生物的内盐。

用作防垢剂的表面活性剂有磷酸酯盐、硫酸酯盐、醋酸盐、羧酸盐及其它们的聚氧乙烯基化合物，磺酸酯盐、羧酸盐的热稳定性明显优于磷酸酯盐、硫酸酯盐。

用于杀菌剂的工业表面活性剂有直链烷基胺盐类、季胺盐类、烷基吡啶盐类、咪唑啉及其衍生物的盐类、多种季铵内盐、二（聚氧乙烯基）烷基及其衍生物的内盐。

化学驱油用表面活性剂

一、二次采油可采出25%—50%的地下原油，还有许多原油留在地下采不出来。进行三次采油可提高原油采收率。三次采油多以化学驱油方法，即向注入水中加入一些化学剂，提高水驱效率。

在所用化学剂之中，有些属于工业表面活性剂，其情况简要介绍如下：

以表面活性剂为主剂的化学驱油方法，称之为表面活性剂驱。表面活性剂主要通过降低油水界面张力，提高毛管数而起到提高采收率作用。由于砂岩地层表面带负电，所以使用的表面活性剂主要是阴离子型表面活性剂，而且大部分是磺酸盐型表面活性剂。石油磺酸盐耐温不耐盐，不耐高价金属离子。合成磺酸盐是由相应的烃类，用相应的合成方法制得。其中的α-烯烃磺酸盐，特别耐盐，耐高价金属离子。另外一些阴离子—非离子型表面活性剂及羧酸盐型表面活性剂，也可用于驱油。