三次采油高温高盐油藏用表面活性剂的研究进展

张瑶 付美龙 侯宝峰

摘      要：随着油田的逐步开发，高温高盐油藏所存在的采出速度和程度低的问题日益凸显，而对耐温抗盐表面活性剂体系的研发有利于提高原油采收率。针对上述问题，通过文献调研，综述了阴-非两性离子型、甜菜碱型、α-烯烃磺酸盐型、氟碳型、双子型和改性表面活性剂等5种三次采油用耐温抗盐表面活性剂体系，并对各类表面活性剂的结构和性能进行了阐述，其中SH系列表面活性剂和双子表面活性剂的耐盐性能可达26×104 mg/L，α-烯烃磺酸盐和WPS-2改性表面活性剂耐温性能可达120 ℃， SDB-7和氟碳表面活性剂耐温抗盐性能均可达到140 ℃和22.6×104 mg/L。

关  键  词：三次采油;耐温抗盐;表面活性剂;研究进展

中图分类号：TQ 423       文献标识码： A       文章编号： 1671-0460（2019）02-0350-04

Abstract： With the gradual development of oilfields， the problems of low rate and degree of recovery in high temperature and high salinity reservoirs have become increasingly prominent. However， the development of temperature-resistance and salt-tolerance surfactant systems is conducive to enhancing oil recovery. In this paper， in view of above problems， several kinds of surfactant systems of EOR were reviewed， including anionic-nonionic surfactants， betaines， α-olefin sulfonates， fluorocarbon surfactants， Gemini surfactants and modified surfactants. And the structures and performances of various surfactants were described. It's pointed out that the salt tolerance of SH series surfactants and Gemini surfactants is up to 2.6×105 mg/L; the temperature resistance of WPS-2 can reach 120 ℃; the temperature resistance and salt tolerance of SDB-7 and fluorocarbon surfactant are both up to 140 ℃ and 2.26×105 mg/L.

Key words： Tertiary oil recovery; Temperature-resistant and salt-tolerant; Surfactant; Research progress

江漢油田周16井区地层温度为110 ℃，地层水的矿化度可达到25×104 mg/L，其中二价阳离子（以Ca2+为主）含量为1 000 mg/L，为高温高盐油藏，开发难度大。目前有油水井27口，油水井开井11口，关井16口，因高含水关井比率达60%，累计产油量达到15.21×104 t，可采储量采出程度为52.75%。在国内外油田中，也有很多地质条件相似的区块，为其寻找到合适的驱油体系并提高其采收率已经迫在眉睫。本文针对周16井区储层条件，调研了不同表面活性剂及其复配体系，为现场应用奠定一定的理论基础。

1  阴-非两性离子表面活性剂

在溶液中，非离子表面活性剂不会解离，因此具有较好的耐盐性能，但耐温性能较差;阴离子表面活性剂有良好的耐温性能，但其耐盐能力不足;而阴离子和非离子表面活性剂复配体系会出现色谱分离的现象，不能保证高温高盐油藏驱油的需求，因此耐抗性阴-非两性离子表面活性剂成的合成为研究的新方向。

2  甜菜碱型表面活性剂

丁伟等[4]合成了壬基酚甜菜碱两性表面活性剂（NSZ），结构如图4所示。实验结果表明，在85℃和64 616 mg/L的条件下， NSZ与聚丙烯酰胺复配体系与胜利二区原油的油/水界面张力能达到5×10-4 mN·m-1。

张帆等[5]制得了一种耐温抗盐性羟磺基甜菜碱型表面活性剂，在80 ℃和26×104 mg/L条件下，油/水界面张力维持可在10-3mN·m-1范围内。

陈欣等[6]合成了系列双羟基磺基甜菜碱表面活性剂（CnSZ），结构如图5所示。在温度为85 ℃、Na+浓度达到4×104 mg/L、Ca2+浓度达到5 000 mg/L的条件下，CnSZ与脂肪醇聚丙烯醚磺酸盐复配体系的油/水界面张力可维持在超低数量级。

王元庆等[8]以α-烯烃磺酸盐为原料复配了一种热采辅助驱油剂XLYO-1。在经过300 ℃高温处理后，其油/水界面张力仍可达到10-2 mN·m-1，且提高了10%的驱替效率。刘晓臣等[9]考察了C14-16 α-烯烃磺酸盐（C14-16AOS）和烷基二苯醚双磺酸盐（Dowfax8390）复配体系的耐盐性能。实验结果表明，当C14-16 AOS与Dowfax8390质量比为5：5时，具有较高的耐盐能力，可达到20×104 mg/L。