超低界面張力表面活性劑分類及其應用

王永濤，劉國棟

（大慶油田化工有限公司東昊分公司表活劑廠，黑龍江大慶 163000）

1 超低界面張力表面活性劑的發(fā)展情況分析

根據(jù)相關調(diào)查和研究可以發(fā)現(xiàn)，石油開采工作主要可以分為三個重要階段。在一次采油工作中，需要充分借助到地層能量自身的優(yōu)勢，讓其完成自噴操作，幫助操作人員完成石油開采工作。在現(xiàn)階段工作中，該階段石油開采效率集中在15%左右。當?shù)貙幽芰康玫匠浞职l(fā)揮之后，便需要有效借助注水、注汽等二次采油技術的優(yōu)勢，完成采油工作。該階段采收率多是被控制在15%～20%。在完成上述兩個階段作業(yè)之后，會發(fā)現(xiàn)仍然有60%～70%油留存在地下。為了提升原油采收率，相關工作人員針對該方面的問題進行了研究，探索出了熱力驅(qū)、化學驅(qū)和混相驅(qū)為主要形式的三種采油技術。

在近年來社會需求快速增長的時代背景之下，化學驅(qū)方法已經(jīng)成為在開展三次采油工作中主要使用的方法。其中，表面活性劑作為一項重要化學驅(qū)油劑，在石油開采工作中發(fā)揮了重要作用。從我國整體發(fā)展情況來看，雖然經(jīng)濟發(fā)展水平已經(jīng)得到了大幅度提升，但在表面活性劑的理論性研究、基礎性研究以及實用研究方面，仍然和歐美等較為發(fā)達的國家存在著較為明顯的差距。我國關于這方面的研究僅是局限在羧酸鹽類和磺酸鹽類，思路明顯不夠開闊。

就化學驅(qū)方法研究成果來看，將三元復合驅(qū)作為重點研究內(nèi)容，可以發(fā)現(xiàn)：在現(xiàn)階段體系中，堿物質(zhì)使用含量多是被控制在0.6%～1.2%。雖然可以借助到堿物質(zhì)中所具備的協(xié)同性作用，讓復合體系產(chǎn)生一定張力。但從另一方面來看，受到pH因素的影響，導致其在具體應用過程中經(jīng)常性會出現(xiàn)產(chǎn)液量下降、巖石礦物溶蝕等問題。甚至在個別實驗區(qū)內(nèi)，還出現(xiàn)了結(jié)垢現(xiàn)象。這不僅影響了油田的正常生產(chǎn)，對于儲層的安全性和穩(wěn)定性也產(chǎn)生了諸多負面影響。為了降低堿復合體系的存在對油層所產(chǎn)生的影響，多是會采取降低堿用量或者使用弱堿的方式，使得表面活性劑可以產(chǎn)生超低界面張力。但如果想要從根本上解決該方面的問題，需要利用不加堿的方式，完成相關操作。從其特點來看，不加堿復合體系的建設，不僅可以達到產(chǎn)生界面張力的目標。同時，其抗稀釋能力、抗鹽性和穩(wěn)定性優(yōu)勢較為明顯，需要相關工作人員對此加強重視。

針對該方面所提出的相關要求，在今后驅(qū)油用表面活性劑工業(yè)化的發(fā)展，應該將低堿、低鹽作為未來發(fā)展的主要方向，降低其所產(chǎn)生的一系列負面影響。若想達到降低活性劑使用所產(chǎn)生的成本問題，拓寬原材料來源的目標，還應該充分發(fā)揮出在化工生產(chǎn)活動中所出現(xiàn)的各種副產(chǎn)品和原料產(chǎn)品。對其進行重復化使用，提升材料利用率。利用新型表面活性劑技術的優(yōu)勢，可以基本上實現(xiàn)無堿體系的建設目標。綜合對該方面的研究可以發(fā)現(xiàn)：在國外一些國家中已經(jīng)針對該方面內(nèi)容形成了相對較為系統(tǒng)性研究體系。盡管是在低堿、低鹽甚至無堿條件下，都可以在原有表面形成一種張力。但就我國目前研究來看，在該方面仍然處于初步研究階段。在研究成果逐漸深入的時代背景之下，利用無堿二元驅(qū)的方式也可以發(fā)揮出原本三元復合驅(qū)油技術的優(yōu)勢。從該方面特點來看，這種方法的使用，既可以保障其采油效果達到既定要求，又可以減少堿物質(zhì)的使用。另外，在降低作業(yè)成本和費用，提升聚合物使用效率方面，也表現(xiàn)出了較為明顯的優(yōu)勢。其中的關鍵性技術就在于尋找一種合適的表面活性劑，推動該技術的廣泛應用。

2 超低界面張力表面活性劑分類情況

2.1 有堿超低界面張力表面活性劑

從無堿超低界面張力表面活性劑的研究和生產(chǎn)目標來看，其主要是為了針對性解決在現(xiàn)階段工作中所出現(xiàn)的對土層過渡傷害問題。但需要注意的是，該方面的研究并不意味著有堿超低界面張力表面活性劑的研究和應用失去了其市場空間。在當前階段很多采油工作中，都需要利用到有堿超低界面張力表面活性劑的積極作用。同時，這對于研究人員而言，也為其提供了更為豐富和寬闊的思路。就我國整體發(fā)展情況來看，在有堿超低界面張力表面活性劑方面，已經(jīng)呈現(xiàn)出了相對成熟的特點，并且所使用的種類較為豐富，能夠滿足不同企業(yè)中各項生產(chǎn)活動的需求。

2.2 無堿超低界面張力表面活性劑

在現(xiàn)階段所使用的超低界面張力表面活性劑中，其主要可以分為有堿超低界面張力表面活性劑和無堿超低界面張力表面活性劑兩種類型。根據(jù)實際調(diào)查和研究可以發(fā)現(xiàn)：如果發(fā)現(xiàn)某地區(qū)中土層的堿含量過高，將會對土層產(chǎn)生一系列負面影響，黏土分散、位置偏移、土層滲透性能下降的問題時有發(fā)生。另外，如果活性劑中的堿物質(zhì)和巖石中所存在的礦物質(zhì)發(fā)生反應滯后，不僅會影響著采油工作的順利開展。如果情節(jié)較為嚴重，甚至還會對地層產(chǎn)生嚴重影響。為此，在活性劑使用和生產(chǎn)活動中，要考慮到堿含量對其所產(chǎn)生的影響，盡量面向無堿化方向發(fā)展，推動無堿超低界面張力表面活性劑的生產(chǎn)和廣泛應用。

3 超低界面張力表面活性劑的應用分析

3.1 油井吞吐

在過去很長一段時間中所開展的采油工作中，經(jīng)常會使用一些堿性化學物質(zhì)和堿性活性物質(zhì)。這些物質(zhì)的存在，會使得油井中堿性物質(zhì)含量呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。如果沒有對其進行及時控制和管理，當和油井中其他物質(zhì)發(fā)生反應之后，將會出現(xiàn)污垢現(xiàn)象。另外，如果發(fā)現(xiàn)油井中出現(xiàn)堿性物質(zhì)過高的問題，也會導致其內(nèi)部出現(xiàn)高黏稠油。而這些高黏稠油的存在，將會導致油井堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，從而對后期石油開采工作的順利開展產(chǎn)生巨大影響。為了針對性解決該方面的問題，可以借助到吞吐液的積極作用。在正式開展開采工作之前，在油井內(nèi)部注入一定量吞吐液，從而實現(xiàn)對高黏稠性油層的分散和乳化。降低堵塞問題的發(fā)生率，為后期開采工作的有序進行創(chuàng)造良好條件。

3.2 聚合物表面活性劑二元驅(qū)

從聚合物表面活性劑二元驅(qū)技術特點來看，其優(yōu)勢較為明顯，采油效率高、受外界環(huán)境影響小，并且成本相對較低。相應的，這也成為該技術得以在社會得到廣泛應用的重要原因。將此運用到具體采油工作中，不僅可以緩解采油飽和度過高的問題，對低殘余油飽和度的降低也產(chǎn)生了積極作用。從我國采油工作特點來看，在過去很長一段時間快速開采工作中，取得了許多較為突出的成就。然而在近年來，已經(jīng)進入了瓶頸期。如果可以將該技術合理化應用到采油工作中，可以有效緩解所面臨的采油效率較低的問題，進而更好地促進我國石油行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，另外，在傳統(tǒng)采油工作中，經(jīng)常需要面臨殘余油去除工作。但因其工作難度較大，便會限制著后期相關工作的順利開展。如果可以結(jié)合聚合物表面活性劑二元驅(qū)技術優(yōu)勢，可以有效改善這一問題。

3.3 注入井降壓增注

對油田而言，在長期開采工作中，其開采深度不斷增加，地下的壓力也呈現(xiàn)出快速增長態(tài)勢。對開采人員而言，便需要通過網(wǎng)油井中注入壓力的方式，完成開采工作。在這種工作環(huán)境長期影響下，便會導致井內(nèi)出現(xiàn)壓力過高的問題。而該問題的出現(xiàn)，會加大采油工作的難度。同時，該問題的存在，還會導致油井損壞的問題，丟失大量采油資源。前期所做出的各種成就，也就毫無意義可言，甚至對采油人員的生命安全也會產(chǎn)生極大威脅。但如果可以在油井內(nèi)注入一定量超低界面張力表面活性劑，對于油井內(nèi)部壓力的調(diào)節(jié)、水界面張力調(diào)節(jié)可以產(chǎn)生積極作用，從而緩解在井內(nèi)所出現(xiàn)的壓力過高問題，實現(xiàn)對油井的科學化保護。

3.4 做好人員培訓工作

在開展任何一項工作時，都需要充分考慮到工作人員對其所產(chǎn)生的影響。若想保障石油開采工作可以順利開展，便需要讓相關員工對表面活性劑內(nèi)容有大體上的認識，可以在具體工作中，根據(jù)不同工作需求，選擇合適表面活性劑，使得其積極作用可以得到充分發(fā)揮。因此，員工培訓工作便彰顯了其獨特性作用。在開展培訓工作時，需要讓員工了解到超低界面張力表面活性劑的特點、分類、應用場景、所需要注意的事項。在員工培訓活動中，幫助員工逐步提升其綜合性素養(yǎng)和工作能力，為后期采油工作的順利開展創(chuàng)造良好條件。另外，還需要加強對考核工作的重視度。完成培訓工作之后，便需要對員工展開立即考核，掌握他們對相關知識的認識情況。如果發(fā)現(xiàn)部分員工表現(xiàn)突出，已經(jīng)充分掌握了各種表面活性劑使用方法和其分類，需要對其進行獎勵。相反，如果發(fā)現(xiàn)其中存在著學習態(tài)度不認真，對培訓內(nèi)容不了解的員工，則需要對其進行相應懲罰。將此制度進行嚴格貫徹和落實，進一步提升全體員工工作積極性，推動采油企業(yè)采油工作的順利開展和其經(jīng)濟效益的穩(wěn)步提升。

4 結(jié)束語

充分重視到表面活性劑的研究工作對石油開采工作所產(chǎn)生的影響，是當前階段以及未來很長一段時間中需要重點研究的問題。針對表面活性劑的相關研究和應用進行了分析，希望可以對相關工作人員產(chǎn)生一定啟示。在今后工作中，仍然需要針對該方面的內(nèi)容，加大研究力度，推動石油開采工作順利開展。