表面活性剂在石油开采上的应用

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1、表面活性剂在石油开采上的应用课题名称：胶体与界面化学指导老师：王继勇化工1002班第二组小组成员：祝超段晓娟周静黄辉邹尚樊烨飞巩彦强杜震昊余博洋陈豪提纲*表面活性剂在石油开采上的应用发展*石油开采对表面活性剂的要求*石油开采所用表面活性剂种类*表面活性剂在石油开采上的应用及原理*表面活性剂在石油开采上应用的研究方向表面活性剂在石油开采上的应用发展表面活性剂在工业上的应用始于1800年，1880年JohnF.Carll得出注水驱油的结论，二次大战期间美国采用注水驱油法以来，表面活性剂在油田得到了实际的应用。

2、随着石油化学工业的发展和石油勘探难度的加深，推动了表面活性剂在油田化学中的应用，现在阴、阳、非离子和两性表面活性剂的各种产品广泛应用于石油开采各个过程。表面活性剂数由80年的99种增至83年的167种，其中发展最快的是分散解卡剂。在国外，随着石油的深度开采出现了新的三次采油技术，强化采油技术(EOR)。始于1960年代，经二十年的开发发展，其中聚合物驱油法已实现工业化，表面活性剂驱油法已在工业试验中。石油开采对表面活性剂的要求目前化学驱用表面活性剂的发展已经成为三次采油(EOR)提高采收率的主要方法。下面

3、为化学驱用表面活性剂应具备的条件:(1)在油水界面上的表面活性高，使油-水界面张力降低，具有适宜的溶解度、浊点、pH值，降低岩层对原油的吸附性。(2)在岩石表面上的被吸附量要小。(3)在地层介质中应有较大的扩散速度。(4)当在水中浓度较低时，应有较强的驱油能力。(5)应具有能阻止其他化学剂副反应发生的能力。(6)注水用表面活性剂应考虑到它与地层矿物组分、地层水注入水成分、地层温度以及油藏的枯竭程度等的相互关系。(7)具有抗地层高温、高盐浓度的能力。(8)具有较高的经济价值，投入产出比具备优势。石油开采用表

4、面活性剂种类非离子表面活性剂：常用品种有脂肪醇系聚氧乙烯醚、烷基酚系聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯酯等。优点是抗盐能力强，临界胶束浓度低，但浊点低，不能用于超过其浊点的地层。目前通过改性，使其既具有以上优点的同时浊点很高，抗盐能力更强，适用于高盐高温地层。阴离子表面活性剂：常用品种有石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、木质素磺酸盐等。优点是浊点很高，在砂岩表面上吸附量少，但抗盐能力差，临界胶束浓度较高。其他表面活性剂和药剂：阳离子表面活性剂，因其易被地层吸附或产生沉淀，故降低油水界面张力的能力差，一般不适用配制二次或三次

5、采油的胶束。在某些特定的条件下可使用季铵两性表面活性剂、季铵磺酸盐等。常用的其他药剂有：水溶性高分子聚合物(如聚丙酰胺)、低碳脂肪醇等。表面活性剂在石油开采上的应用及原理作用原理：注水采油后，还约有三分之二的原油滞留在油层中，由于毛管力的作用，部分油陷留在较细的毛管孔道中，要把这部分油驱替出来，单靠增加压差是很难办到的。油水界面张力约为30mN/m，计算表明驱动所需的压差一般为9.81MPa，而注水时压差仅为(196.13~392.27)kPa，远小于驱动压差。所以利用表面活性剂降低油水界面张力，是一个既

6、可行又有前途的方法。根据所采用的体系不同，表面活性剂驱可分为活性水驱、碱水驱、微乳状液驱、泡沫驱、增稠水驱、正向异常液驱等。表面活性剂在石油开采上的应用及原理钻井过程中使用的表面活性剂：钻井液是指钻井过程中使用的工作流体，它在钻井工作中的主要作用是：(l)携带和悬浮钻屑，(2)稳定井壁，(3)冷却和清洗钻头、净化井底，(4)平衡地层压力和获取井下信息。要使钻井液能满足不同的要求，需在钻井液中加人各种化学处理剂。大部分的化学处理剂与表面活性物质有关。其中有起泡剂、润滑剂、乳化剂（低分子的有机阳离子表面活性物

7、质和大分子量的阳离子聚合物）。例如：钻井液在循环过程中,某些处理剂兼有起泡作用,但是对于高压油气层或者高压水层,需要一定的钻井液密度,否则就会出现井喷事故。在这种情况下，必须及时加人消泡剂以消除泥浆中泡沫。表面活性剂在石油开采上的应用及原理采油过程中使用的表面活性剂：驱油剂、堵水剂、酸化用添加剂、降粘剂和降凝剂、防蜡剂和清蜡剂。例如：在采油过程中,油井堵水是控制油井中水的产出。堵水剂的作用是封堵油层的大孔道或裂缝,以提高采收率。集输过程中使用的表面活性剂：破乳剂和水处理剂。例如：水处理的目的有6个，即缓蚀

8、、防垢、杀菌、除氧、除油和除悬浮物。水处理剂中有很大一部分产品属于表面活性物质。表面活性剂在石油开采上应用的研究方向表面活性剂在油田开发中的应用越来越广泛，近年来呈现出以下几方面的发展趋势：筛选和开发多功能的处理剂。为在高温高压和原油存在的条件下能够维持泡沫的稳定性，开发了碳氟表面活性剂，或与两性烷烃表面活性剂复配。扩大表面活性剂的原料来源，降低处理剂成本。目前油田使用的表面活性剂大部分来源于石油和煤炭，但是它们属于非再生资源