油田三采表活劑重烷基苯磺酸鹽的應用分析

魏傳穎

（大慶油田化工集團東昊分公司表活劑廠磺化二車間，黑龍江大慶 163000）

石油是我國工業生產中的重要能源，對當前的工業生產建設有重要作用。當前工業建設速度加快，對石油資源的需求量不斷提升，石油資源開采工作越發復雜，難度也隨之加大。結合現狀，石油資源工作進展艱辛，只有創新技術手段才可以改變現狀，才能夠提高石油開采率為社會提供資源，保證石油生產，利用重烷基苯磺酸鹽來提高石油的整體開采質量，對新時期的石油資源開發有重要作用。

1 三次開采概述

石油能源逐漸枯竭，成為當前人們重點關注能源，作為重要的工業資源對我國工業生產建設有諸多作用。當前工業生產速度加快，對石油資源的需求量不斷加大，石油的開采存在諸多問題。當前很多油田開采達到尾端，可采量非常少，即便采出石油，大部分含有液體量超過90%，品質下降，影響供應。為進行油田采油開采，人們不斷開采、挖掘，實際成本不斷上升，但是開采質量難以保證。

傳統的開采方式為一次開采和二次開采，這兩次采油的產出量是原油地質儲量的35%，開采不徹底。對于如何大幅度提高原油的采出量，保證石油產量，促進石油資源的可持續開采，人們研究三次開采的同時對其配套技術進行分析、研究，創新出三次開采配套的技術。

三次采油體系需要借助外界物質的參與，加入堿和表面活性劑等組成三元復合驅對提高石油采收率有重要作用，使用范圍非常廣，是具備優良性能的一種方式。表面活性劑本身特性特殊，影響原油的界面張力、驅油效率等，能夠直接反應，提高石油的開采質量。因此驅油表面的活性劑研究成為熱點，這個方面設置成為一個附加產業化。原油的開采中，三次采油是重要的環節，對油田開采有重要的幫助。

當前油田開采過程中，多使用三次開采方式進行三個階段的開采作業，其中包含初次開采、注水開采、強化開采三個方面，具體表現在：

1）油田初次采集是在準備好一切的基礎上，進行油田的初次開采工作，主要是對油田的原油資源類的實際開采，能夠提高石油的開采效率。

2）初次采集過程中，效率較低，為10%～20%?？梢钥闯鲑|量一般，且沒有得到預期的效果；二次開采是第一次的基礎上繼續進行，其效率高于第一次，油田二次開采是對第一次開采的強化，在第一次開采的基礎上，得到剩余部分石油資源，此時為保證地層的壓力，使用注水方式來開采，注水開采可以在第一階段的基礎上提升10%～20%，因此實際的基礎采油效率應該達到40%左右。

3）第三階段的開采很關鍵，第三階段是強化階段，強化階段是石油開采的重要過程，第三階段能夠明確石油開采的整體質量，提高石油開采量。強化開采要借助先進手段，加入物質進行反應，得到石油資源，一般使用表面活性劑、氣體混相驅采油技術混合，才可以提高開采質量。強化石油開采階段，采取三元復合驅油技術來得到石油，因此該材料的使用至關重要，在很大程度上提高了油田的開采效果。

2 三元復合驅

2.1 技術概述

原油采收率是原油與原油地質儲量對比參數，實際需要考慮驅油效率、波及效率兩個因素。在計算與分析中，可以用以下公式來表示：

式（1）中，ER，ED，EV分別表示原油的采收率、驅油效率、波及效率。

三元復合驅的構成也被簡稱為APS 體系，構成是堿A 混合表面活性劑S、聚合物P 三種。當人們開采石油時，可以從兩個方面入手提高石油開采的質量，從降低油水間的界面張力和擴大波及面積，可以看出在石油開采方面具備諸多優勢，和單一組分相比，這種復合形式可以取得更理想的效果，通過表面活性劑降低油水界面張力，同時也可以在一定程度上提高驅油效率，實現高效開采的目的。

2.2 三元復合驅技術的發展

三次采油化學驅技術在石油開采中的使用比較早，1979年原石油工業部對三次采油技術進行研究，發現三次采油技術能夠在一次與二次的基礎上，得到更多的資源。該技術被確認之后，列為我國油田開發的十大科技之一，專家們積極合作，與國外團隊進行研究，通過引進技術發展石油采油技術，在這一時期，采油技術得到高速發展。1982年，技術人員對采油方式進行篩選、綜合分析，初次確定三次采油方法；1984年我國開始與日本、美國、英法等國開展積極三元復合驅技術的研究，為我國在短時間之內掌控三次采油技術創造良好的條件。

后期不斷發展的過程中，為勘探資源，找到更多資源參與工藝發展，我國快速發展起成熟的三次采油配套技術體系，組織國內外專家進行研究，取得了良好的成果。當前該技術已經取得理想成效，實際發展已經非常成熟，比如大慶油田，在大慶油田的發展歷史上三元復合驅技術發揮了重要的價值，當前該技術的運用已經進入工業化階段。

3 重烷基苯磺酸鹽驅油過程

3.1 體系

三元復合驅能夠達到103mN/m 數量級，證明該技術能夠在原本基礎上提高采油率。倘若要求較低濃度需求，主要是考慮到三元復合驅的經濟性，從實際使用來看，該技術沒有任何問題，實際使用中大部分油水間的界面張力能夠達到要求。

從產品本身的性質各方面來看，是表面活性劑分子量與原油的結合，但是原料復雜導致最終的反應結果不可控，人們當前還難以對反應等采取控制方式，這也增加該技術的復雜性，影響產品使用的穩定性。重烷基苯磺酸鹽和石油磺酸鹽相比，重烷基苯的組成整體上更清晰，由二烷基苯、二苯基烷等組成，為穩定生產創造良好的條件。重烷基苯磺酸鹽在三元復合驅體系中，與原油的配伍性更好，降低了油和水之間的界面張力。

3.2 重烷基苯磺酸鹽復配

重烷基苯磺酸鹽不是單一的族組成的，實際組成比較復雜。另外油的表面活性劑使用有一定的要求，重烷基苯磺酸鹽的生產區別常用的磺酸鹽。

重烷基苯磺酸鹽在石油開采中，利用其作為驅油劑，復配體系的實現，選擇合理的材料很關鍵。因此為提升自身性能，可以通過復配提高實際效率，但是要想實現需要考慮諸多因素：首先復配需要考慮油田水中的pH，地下水的含量有一定的影響，必須要保證復配合理；其次復配過程要充分考慮堿含量，需要將堿含量控制在0.6%左右，保證復配合理。為提高開采質量，可以引入地層水鈣鎂的化學反應實現石油開采，此種手段也可以提高界面張力。

重烷基苯磺酸鹽使用過程中，與石油羧酸鹽進行復配，石油開采中單獨使用羧酸鹽也可以提高石油效率，具體使用過程中使用石油羧酸鹽與重烷基苯磺酸鹽復配，能很好解決界面張力的問題，最大程度提高開采效率。使用重烷基苯磺酸鹽的過程中選擇聚合物進行復配，能夠提高驅油技術的實際效果，降低油水界面效果。

重烷基苯磺酸鹽主要的作用是降低油水間的界面張力，這對組成的分子量分布有一定的要求，主要是為了讓產品與原油之間的配伍性。當分子量分布波動比較明顯，將會在一定程度上影響界面張力能力，有時候甚至不能運用在驅油劑中。從磺化工藝來看，重烷基苯的磺化有一定的難度，十二烷基苯是單一族，重烷基苯是多族混合物。重烷基苯的組分不同，最終的磺化程度也不一樣。具體過程中，有可能出現過度磺化和磺化不夠的情況，對產品的性能有直接的影響，也就影響最終的石油開采量。

從各方面來看，磺化是決定三次開采質量的決定性因素。當前雖然基本上解決生產、配套裝置等方面的問題，但是實際運用中反映的問題并沒有被全面掌握。復配過程也是產品生產的重要環節，需要針對油水的實際情況，合理復配其他助劑來改善產品的使用，滿足油田的生產需要。

3.3 產品指向性

產品特性是指復配體系，這是為滿足石油的生產，對特定環境研究進行研究，針對特定的油水體系，滿足特定場合。因此在同一個油田的不同區域，都要使用不同的復配體系才可以滿足要求。在實際使用中，產品推廣問題值得深思，由于產品存在問題，實際推廣后的使用也受到限制，受到各種因素的制約，因此限制產品的生產、使用。

3.4 合成生產

重烷基苯磺酸鹽可以通過合成生產。合成生產需要幾種原料混合得以實現，分別是重烷基苯、三氧化硫和氫氧化鈉。在具體的生產中只需要對這三種原料混合，簡單處理，即可合成。實際生產原材料的成本比較低，運用在石油的三次開采中，具體效益十分可觀。

合成開采技術運用也可以使用精餾切割技術來實現，提高合成精度來保證重烷基苯磺酸鹽的生產精度，能夠在最大程度上提升使用價值。石油開采效率的提升，尤其是三次開采需要原料的加持，油田三次開采需要重烷基苯磺酸鹽來作為驅油劑，通過合理運用驅油劑，最大程度提高石油開采效果，保證采油更高效，控制采油界面的張力。

4 重烷基苯磺酸鹽在油田三采中的使用性能評價

4.1 界面張力性能

傳統工業中使用的油田三采表活劑重烷基苯磺酸鹽原料都是利用十二烷基苯精餾產生的副產物，因此實際使用過程中，產品結構比較復雜，內部組成成分多，對表面活性劑、產品性能等都會產生一定的影響。但是使用重烷基苯磺酸鹽能夠解決傳統采油中存在的問題。油田三采中表面活性劑重烷基苯磺酸鹽使用十分普遍，這種物質可以提升石油采收率，保證石油采出率。因此需要針對市場的應用，要從多個方面進行有效地分析，如此才可以增加重烷基苯磺酸鹽使用。在石油開采過程中，一定程度上會受到酸堿環境的影響。石油開采中，堿含量很重要，如果投入堿性物質比例失調，就會導致界面張力性能受到影響。

根據實際調查情況來看，重烷基苯磺酸鹽使用中的堿含量應為0.6%，此時的堿環境下，油水界面張力能夠達到較低范疇，能夠在很大程度上保證石油的開采效率。具體工作中大部分重烷基苯磺酸鹽的開采都可以保證堿的含量為0.4%。

4.2 復配性能

在使用重烷基苯磺酸鹽時，要想發揮良好的效果，將其與其他成分進行組合，進行有效的復配，如此才可以保證石油三采效果。比如烷醇酰胺復配的過程中，堿含量必須要大于0.6%，能夠適應不同地層水，由于地層水的酸堿程度不一致，要保證活性劑在使用時不會失效。復配組分使用的過程中，如果堿的含量從0.4%上升到1.0%，界面張力會下降，在這個范圍之內，溶液的堿含量會不斷增加。在堿含量較高的環境下，中性皂不能有效地在界面修復，因此導致合成液體平衡界面張力增加；在與石油羧酸鹽復配的過程中，表面張力會發生變化，因此重烷基苯磺酸鹽、石油羧酸鹽總含量達到0.2%、1.0%的情況下，表面張力比較低，整體的協同效比較好。

4.3 吸附滯留性能

重烷基苯磺酸鹽運用在石油開采的過程中，要了解重烷基苯磺酸鹽的吸附性能，針對活性劑的配方進行優化，保證技術的合理性。倘若在操作中，地層吸附滯留產生色譜分離，在這種情況下，有效利用重烷基苯磺酸鹽C12、C18、C20等進行研究，另外結合不同的環境進行研究，保證在不同的環境中運用可以取得理想的效果。

針對它們的吸附效果等各種條件進行具體實驗，結合實際運用來了解不同情況下的使用。使用重烷基苯磺酸鹽的三元體系，當達到地層之后，兩者就會相互產生反應，并且產生色譜分析情況，為保證有良好的驅油性能，就需要對復合體系的配方進行完善。

4.4 乳化性能

表面活性劑的乳化性能與實際使用質量之間有良好的關系。表面活性劑二元體系乳化性能可以利用一定的方式來進行評價分析，主要是判斷乳化性，保證整體效果得以提升。為確保測試的全面性、合理性，應該選擇不同濃度的溶液來進行操作。

通過實驗了解，表面活性劑的濃度、水包油型乳化兩者之間有密切的關系，實際濃度非常高，包油型乳化的現象非常嚴重。乳化性能和實際開采之間有直接的聯系。這說明需要充分考慮乳化性能變量。

石油資源開采是當前時代發展的重點，石油三次開采作業是石油資源發展的重要方面，當前石油需求量比較大，加上工業建設速度加快，石油開采存在難度。由于重烷基苯磺酸鹽有助于石油開采，在市場上備受歡迎，當前人們重視該原料的研究，也促進該技術朝著更好的方向發展。

5 結束語

根據當前的研究，可以發現重烷基苯磺酸鹽在三次采油中的運用十分廣泛，可以起到良好的效果，提升石油的整體開采效率。新時期科學技術不斷發展，表面活性劑的成本、質量不斷提升，整體研究朝著更專業、更復雜的方向前進。當前人們對采油技術不斷升入，是促進石油產品良好、可持續發展的重要手段。