油田三采表活劑重烷基苯磺酸鹽的應用

王 蒙

（大慶油田化工有限公司東昊分公司，黑龍江大慶 163000）

將重烷基苯磺酸鹽應用于油田三次開采，首先能夠在采油階段降低水的表面張力。ABS 在油田三次開采過程中被用作表面活性劑，具有較好的降低水表面張力的能力。這一點對于減緩水驅過程中水的瞬時滲透能力有著重要作用，使得水的滲透速度減慢，從而延緩了水驅過程的失效時間，提高了油的水驅采收率。其次，ABS 能夠促進油水混合物的穩定性。油田在三次開采中，ABS 被用來制備水驅油地幔、減黏劑、深部處理液等表面活性劑配方，從而促進油水混合物的穩定性，提高三次采油過程中的開采效率。再次，ABS 能夠增加油的流動性。三次開采中，利用ABS 在縮微膠束結構中的油相堿性質，發揮對吸附和解吸儲油劑的作用，改善儲層物理和化學性質，提高儲層滲透性和孔隙飽和度，從而增加油的流動性。最后，ABS 的應用有助于控制沉淀物的生成。在三次開采中，ABS 常被用來控制沉積物的生成，如石油污染物。通過其表面活性的表現形式及凝聚作用，可有效協助縮小沉淀物的大小，減少其在管道和設備中的積聚和堵塞現象。

1 表活劑重烷基苯磺酸鹽概述

表面活性劑（Surface Active Agent）是指能夠降低兩種不相溶液體或液體與固體的表面張力的物質。重烷基苯磺酸鹽作為一種非離子表面活性劑，具有很好的表面活性及低膠黏度，廣泛應用于油田中。其分子結構通常為苯環與烷基相連的磺酸鹽結構，具體的分子式如式（1）。

式（1）中，R 代表長鏈烷基基團，可以是丙基、十二烷基等不同長度的分支或直鏈碳鏈。

在油藏中，重烷基苯磺酸鹽通過在油水界面上的吸附和增加表面張力的作用，使得原本被固定在油層孔隙中的油滴被分散、減小表面張力并改善油水不相容性，從而提高原油的流動性、降低黏度，使油流動更加便利。同其他類型的表面活性劑相比，重烷基苯磺酸鹽在工業和家庭用途中最為常用，其原因首先在于獨特的表面活性能。ABS具有優良的表面活性性能，可以降低液體表面張力，促進混合物的穩定性。其散裝表面活性劑被廣泛應用于生產液體清潔劑和工業用洗滌劑等廣泛的領域。其次，ABS 具有良好的經濟性，生產成本較低，相較于其他類型的表面活性劑，ABS是價格更合理的選擇之一。最后，ABS 具有生態環保的特征，不僅易于分解、不會對環境造成污染，并且散裝表面活性劑可加入協助流化沉淀和改變沉積狀態的荷電材料，顯著提升污水的處理效果。

目前，重烷基苯磺酸鹽表面活性劑具有較為廣泛的應用，常見應用領域包括洗滌劑生產、化妝品生產及石油工業三次開采生產等[1]。

2 表活劑重烷基苯磺酸鹽在油田三采中的應用

2.1 表活劑重烷基苯磺酸鹽的復配

2.1.1 復配

對于表活劑重烷基苯磺酸鹽的復配，需要先合理制定復配方案。要結合目標油田的生產情況、地質條件、儲層特性、原油性質等，策劃適宜的注入液配方并進行試驗評估，確定重烷基苯磺酸鹽的最佳用量及配比[2]。隨后，配制注入液，在指定比例下，將重烷基苯磺酸鹽與其他類型的表面活性劑、助劑等復配，以形成一種具有更理想表面活性的注入液。圖1為表活劑烷基苯磺酸鹽復配流程圖。

圖1 三次采油中重烷基苯磺酸鹽復配流程

2.1.2 復配體系

作為一種表面活性劑，可以通過復配體系的優化，進一步提高其降低油液和巖石表面張力的作用，從而提高原油的采收率。以下是幾種常見的重烷基苯磺酸鹽復配體系。

（1）ABS 配合陰離子表面活性劑

陰離子表面活性劑是指分子中帶有負電荷的表面活性劑，如十二烷基硫酸鈉（SDS）、十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）等。在注入液中，重烷基苯磺酸鹽與陰離子表面活性劑復配，可提高表面活性劑的吸附能力，改善液相穩定性。以十二烷基硫酸鈉為例，重烷基苯磺酸鹽和十二烷基硫酸鈉的化學結構式分別為R-C6H4-SO3Na，CH3-(CH2)11-SO4Na。

式中，R 為重烷基苯基，通常為分子量在300～500的線性烷基基團，苯基上的取代基可以影響其親油性和水溶性。兩者的復配比例可以根據具體情況進行調整，以提高其在油水界面活性和分散性，減小油滴的黏合力和黏著力，從而達到降低油水界面張力、降低原油黏度、提高采收率等目的。

（2）ABS 配合陽離子表面活性劑

陽離子表面活性劑是指分子中帶有正電荷的表面活性劑，如十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）、十六烷基銨（Cetylamine）等。重烷基苯磺酸鹽與陽離子表面活性劑復配，組成帶正電荷的混合膠束，減小膠束間的靜電排斥力，改善吸附性能。以十六烷基三甲基溴化銨為例，重烷基苯磺酸鹽和十六烷基三甲基溴化銨的化學結構式分別為R-C6H4-SO3Na，C16H33(CH3)3N+Br-。

（3）ABS 配合非離子表面活性劑

非離子表面活性劑是指分子中帶有無電荷的表面活性劑，如聚氧乙烯醇（PEG）等。重烷基苯磺酸鹽與非離子表面活性劑共同作用，可提高油水界面張力降低效果。以聚氧乙烯硬脂醇醚為例，重烷基苯磺酸鹽和聚氧乙烯硬脂醇醚的化學結構式分別為R-C6H4-SO3Na，C14H29O(CH2CH2O)nH。

式中，n為氧化度，一般在10～20。

（4）ABS 配合抗腐劑

抗腐劑是指能夠防止鋼管、采油設備在注入液中腐蝕的化學藥劑。通?？垢瘎┌寡趸瘎?、抗菌劑、緩蝕劑等。以緩蝕劑為例，緩蝕劑通常為一種含氮有機化合物，具有強烈的緩蝕效果，如二烷基苯磺酰胺（DEHS）、3-羥基-2-乙基-5-甲基吡啶（HEMP）、苯并咪唑（BTA）等，具體的化學結構式因緩蝕劑的種類不同而異。

2.1.3 復配注意事項

（1）在開展表活劑重烷基苯磺酸鹽復配階段，需要注意配方的設置。生產單位需要根據油田特點，合理確定重烷基苯磺酸鹽與其他表面活性劑、助劑等的配比，需要預防性能相互影響，保證效果穩定。

（2）注意表活劑重烷基苯磺酸鹽的兼容性和穩定性。在配制注入液過程中，選用具有良好兼容性和穩定性的復配助劑，防止相互影響表面活性劑的性能，從而保證在特殊環境下還能保持良好的表面活性效果。同時，活性劑體積注入量方面，三次采油需要在一定時間內注入足夠的活劑，形成適宜的體積分數（即活性劑體積與水體積的比例），通常情況下在0.1%～3.0%。在高礦化度、高滲透率等油藏環境中，需要相應調整活性劑注入量。

（3）重視污染問題的防治。在表活劑重烷基苯磺酸鹽復配過程中，需要遵循環保法規要求，避免環境污染。使用無毒、低生物降解時間、低環境風險的助劑成分以實現綠色采油。

（4）生產單位需要時刻關注礦化程度及注入深度與壓力。目標油田地下水可能具有不同礦化程度，需要在方案制定階段考慮復配方若遇到高礦化度地下水時的穩定性和兼容性[4]。

2.2 不同油藏中重烷基苯磺酸鹽的應用

2.2.1 高滲透油藏

（1）高滲透油藏屬于三次采油中的一個難點，主要表現為油藏滲透率高、壓力差小、油層穩定性差等特點。在高滲透油藏中，油藏滲透率高、壓力差小，油流通受阻等因素會導致表面活性劑的效果降低。為了提高表面活性劑的效率，可將銀離子和其他化學劑與重烷基苯磺酸鹽復配使用，形成復配體系。需要確定合適的配比，避免出現膠體或其他不利影響。

（2）合理調整復配體系的pH。在高滲透油藏中，復配液的pH 對其有效性極為重要。高pH 能夠降低重烷基苯磺酸鹽的溶解度，從而使復配液更具穩定性，而低pH 能夠增強重烷基苯磺酸鹽的溶解度，提高其效率。具體pH 的調整需要考慮油藏性質、溫度等實際情況。此外，銀離子是在復配體系中常用的一種化學劑，在高滲透油藏中能夠有效提高表面活性劑的效率，降低油液和固體的表面張力。對于不同的油藏條件，需根據三次采油的條件、油井情況、地質特征和油水比等綜合因素來考慮。通常，銀離子化學劑用量在表面活性劑濃度的基礎上，通?？刂圃?.1～1.0 g/L，根據具體情況可適當調整。

（3）生產單位需要嚴格控制復配液的溫度。溫度在重烷基苯磺酸鹽復配液的使用過程中，對其流動性等特性具有很大的影響。在高滲透油藏中，通常需要通過增加復配液溫度來克服油層溫度較高的問題，提高重烷基苯磺酸鹽的效率。

（4）在將重烷基苯磺酸鹽投入實際三次采油生產前，需要對表面活性劑復配體系進行現場試驗，以確保其適應性和有效性。試驗過程中，需要注意物料和設備的相關配置，以及試驗所需的時間和條件等。

2.2.2 低滲透油藏

低滲透油藏具有壓力差小，黏度大、流動性的特點，對于油藏的開發和采集形成了一定的制約。在此情況下，表活劑重烷基苯磺酸鹽可通過改善油藏的流動性提高采收率，其應用策略如下。

（1）合理控制表活劑濃度。在低滲透油藏的應用中，活劑重烷基苯磺酸鹽的濃度需要按照實際情況進行調整，濃度過高會導致油層的開采條件惡化，增大采集阻力，降低采集效果。若濃度過低也會導致表活劑效果不佳，影響罐存的穩定性和采集率，因此，在應用中需要注意表活性劑濃度的控制。

（2）應維持表活劑施工周期的穩定性。低滲透油藏的滲透率較低，采集時間周期相對較長，為確保表活劑的達到高效滲透的效果，需要維持施工周期的穩定性。同時合理添加銀離子，通過改善表活性劑生態環境，使其更加易于發揮效果，亦可添加聚合物將活劑復合進程增強，可提高其表面活性能力。

（3）要加強對油層物性的了解。低滲透油藏的物性較為復雜，除了地質物性外，還要考慮含油含水比例、鹽度 pH、親水性等，活劑的應用會對這些因素有較大的影響，因此在應用過程中需要詳細了解油藏物性。

（4）表活劑重烷基苯磺酸鹽在應用的過程中應先進行原油樣品的采樣，然后結合實際情況進行現場試驗，以確定效果并進行合理調整。

2.2.3 高礦化度裂縫不連通油藏

在高礦化度裂縫不連通油藏中，由于礦化度高和裂縫不連通等特點，導致原油流動困難，常規的壓裂工藝無法有效改善油藏的采集效率，因此常使用表面活性劑進行三次采油。在此情況下，活性劑重烷基苯磺酸鹽的應用策略可從以下幾個方面進行考慮。

（1）表活劑重烷基苯磺酸鹽的適用性方面，高礦化度裂縫不連通油藏的采集效率并不明顯，為了保障表面活性劑重烷基苯磺酸鹽的使用效果，需要結合實際情況了解其適用性，包括原油性質和溫度等。

（2）在表活劑重烷基苯磺酸鹽與其他化學劑復配使用階段，可添加膽妥素鹽增強活性劑的效果。同時，聚合物也可以作為一種復配化學劑使用，以提高活性劑的適用性。

（3）在高礦化度裂縫不連通油藏中應用表活劑重烷基苯磺酸鹽，應適當提高表活劑重烷基苯磺酸鹽濃度。由于高礦化度裂縫不連通油藏壓力較低，唯有在使用高濃度活性劑時其在油層中才能有效地達到減小油液表面張力的效果，提高流動性能，在增產率的同時防止油層再度受損。

（4）結合高礦化度裂縫不連通油藏滲透率低的特點，表活劑注入的數量需適當增加，但仍需合理控制，避免過多活性劑注入油層中引起膠凝的問題。

3 結束語

在實現重烷基苯磺酸鹽復配應用研究同時，對重烷基苯磺酸鹽在高滲透/低滲透油藏及高礦化度裂縫不連通油藏中的應用要點加以分析。此外，在掌握表活劑重烷基苯磺酸鹽復配在油田三采中的應用要點后，還應加強對作業人員的技術培訓，確保進一步提升重烷基苯磺酸鹽應用階段的安全性、環保性，從而推動石油生產單位落實可持續發展目標。