表面活性剂在油田中的应用及其作用原理_李干佐
表面活性剂在油气开采和集输中运用分析
表面活性剂在油气开采和集输中运用分析摘要：本文首先介绍了表面活性剂的性能特点及作用。
在此基础上，本文围绕油气开采对表面活性剂的要求、表面活性剂可用于石油开采的种类、可用于石油开采的作用原理、在石油开采及集输中的具体运用（包括在油矿钻井过程中的运用、在采油过程中的运用、在石油集输中的运用）展开分析，最后展望了表面活性剂未来在油气开采和集输中的运用方向，希望为从业人员提供一定的参考。
关键词：表面活性剂；油气开采；油气集输；运用展望引言：表面活性剂素有“工业味精”之称。
这类物质的本质是具有固定亲水亲油基团，能够在溶液的表面定向排列，从而使表面张力显著下降。
在当代社会，石油、天然气这两种能源的作用依然具有不可替代性，如何提高油气的利用率已经成为全球各国都在仔细考虑的问题。
如果能够提高油气开采和集输的综合效率和综合质量，意味着相关成本能够进一步降低。
因此，分析表面活性剂在油气开采和集输中的运用原理和方式具有重要意义。
1.表面活性剂的性能特点及作用人类使用表面活性剂的历史最早可以追溯到公元前2500年，但受认知水平有限的影响，直到公元1850年，人类使用对表面活性剂的认识和使用依然停留在原始时代。
在如此漫长的时间内，有关表面活性剂使用记录即为使用羊油和草木灰制造肥皂。
从19世纪中期开始，由于化学认知水平得到了系统性的提升，加之工业生产规模初步形成，人类对表面活性剂的使用范围开始拓宽。
表面活性剂的最初释义为：少量添加后即可有效降低液体表面张力的物质。
这种“表面活性”是针对特定的液体而言，即一种物质是否能够被称为表面活性剂，对不同的对象有不同的结论。
换言之，表面活性剂存在多种类型，均有特定的适用对象。
表面活性剂的主要作用是，可用于洗涤、乳化、发泡、湿润、浸透、分散，只需很小的剂量（最多百分之几，最少只需千分之几）便可充分发挥特定的作用，因此在现代生产生活中的应用范围正在逐渐拓宽。
2.表面活性剂在油气开采和集输中的具体运用2.1油气开采过程对表面活性剂的要求油气开采过程存在一定的难点，如果无法有效解决相关问题，则油气开采综合效益会大幅度降低[1]。
表面活性剂在石油开采中的应用
表面活性剂在石油开采中的应用摘要：当前，人们对石油的依赖程度越来越高，因此石油的储存量也随着人们的需求越来越少，因此需要不断提升石油的开采率。
而石油在开采过程中，必须结合一定的化学工具来保证石油采收率。
而表面活性剂属于化学驱，它主要是将油水界面的张力减少，从而提升洗油的效果来实现油田开采率。
表面活性剂的作用在于能够将离子型以及非离子型进行分离。
在此背景下，技术人员为了促进石油开采，研究出一系列新型的活性剂，新型活性剂的优势在于它不仅能够促进表面活性，并且具有耐高温等优势，本篇文章主要分析在石油开采中，活性剂的具体分类以及在应用时的注意事项，从而为后续提升石油的开采率提供有力的保障。
关键词：活性剂石油开采应用引言：石油的开采率是当前各个国家都在关注的问题。
在石油开采过程中如果坚持使用传统的开采方式，那么会导致原油滞留在岩石缝隙中，从而降低了石油的开采率以及资源浪费。
为了提升石油的开采率，人们开始结合化学技术手段进行石油开采，最常见的一种方式就是表面活性剂。
一、简述表面活性剂1.表面活性剂的优势在于在一定程度上降低原油与水界面的张力，从而能够保证在石油开采过程中石油的质量，并减少水分渗入其中，只有这样才能保证石油的纯度。
2.从根本上减少岩石对原油依附程度。
众所周知，以往的石油开采时，原油会渗入岩层的缝隙中，从而导致石油开采时的难度，并且降低了石油开采率。
而结合表面活性剂能在一定程度上减少岩石对原油的依附程度，从而提升石油的流动性，并减少石油开采的难度，提升其工作效率的同时，能在一定程度上促进其开采率。
3.表面活性剂在油层盐水中有一定的稳定性。
活性剂从自身角度来讲，是一种化学物，因此将其长期放置在石油区域则可能发生化学反应，因此为了保证石油的质量，在活性剂选择时，必须要保证其化学性质的稳定性，避免化学反应发生，从而保证石油的质量。
4活性剂必须与储油层接触。
一般情况下，活性剂使用到的范围非常大，当前在石油开采中表面活性剂的使用率也是非常高的，所以必须保证与其他出油层的接触率，避免在具体实践操作中出现石油渗漏问题。
表面活性剂在石油中的应用
表面活性剂在石油中的应用1、开采稠油用的表面活性剂由于稠油粘度大、流动性差，给开采带来许多困难。
为开采这些稠油，有时需将表面活性剂的水溶液注入井下，使高粘度的稠油转变为低粘度的水包油型乳状液，抽提到地面。
这种稠油乳化降粘法用到的表面活性剂有烷基磺酸钠、聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚、聚氧乙烯聚氧丙烯多烯多胺、聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯钠盐等。
采出的这种水包油型乳状液，需要将水分离出去，也要使用一些工业表面活性剂作为破乳剂进行脱水。
这些破乳剂是油包水型乳化剂。
常用的有阳离子表面活性剂或环烷酸、沥青质酸及它们的多价金属盐。
特殊的稠油，不能采用常规的抽油机开采法，需要注蒸汽进行热采。
提高热采效果，需要使用表面活性剂。
向注汽井注入泡沫，即注入耐高温的起泡剂及不凝气体是常用的调制方法之一。
常用的起泡剂是烷基苯磺酸盐、α—烯烃磺酸盐、石油磺酸盐、磺烃基化的聚氧乙烯烷基醇醚和磺烃基化的聚氧乙烯烷基苯酚醚等。
由于含氟表面活性剂，表面活性高，对酸、碱、氧、热及油稳定，故含氟表面活性剂是理想的高温起泡剂。
为了使分散的油易于通过地层的孔喉结构，或使地层表面的油易被驱出，需要使用称之为薄膜扩散剂的表面活性剂，常用的是氧烷基化酚醛树脂高分子表面活性剂。
2、开采含蜡原油用表面活性剂开采含蜡原油，需要经常进行防蜡和清蜡。
表面活性剂作为防蜡剂和清蜡剂。
防蜡用的有油溶表面活性剂和水溶性表面活性剂。
前者通过改变蜡晶表面的性质而起防蜡作用。
常用的油溶性表面活性剂是石油磺酸盐和胺型表面活性剂。
水溶性表面活性剂是通过改变结蜡表面（如油管、抽油杆及设备表面）的性质而起防蜡作用。
可用的表面活性剂有烷基磺酸钠、季铵盐、烷烃聚氧乙烯醚、芳烃聚氧乙烯醚及其它们的磺酸钠盐等。
清蜡用的表面活性剂也分两个方面，油溶性用于油基清蜡剂，水溶性的磺酸盐型、季铵盐型、聚醚型、吐温型、OP 型表面活性剂、硫酸酯盐化或磺烃基化的平平加型与OP型表面活性剂等用于水基清蜡剂。
油田用表面活性剂的应用及制备探讨
油田用表面活性剂的应用及制备探讨作者：蒋万容来源：《硅谷》2014年第17期摘要石油作为一种战略物资，在国民经济和国防应用中发挥着至关重要的作用。
文章从油田用表面活性剂的结构特征和油田用表面活性剂的分类两个方面对油田用表面活性剂进行了概述，从一般油田用表面活性剂的应用和新型表面活性剂的应用两个方面对油田用表面活性剂的应用进行了详细阐述。
通过对重烷基苯磺酸盐、木质素磺酸盐等表面活性剂的系统论述，对三次采油用表面活性剂的应用实例进行了探讨。
关键词油田；表面活性剂；采油中图分类号：TQ423 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）17-0082-01目前，我国绝大多数的油田开采都处于依靠注水恢复能量的二次采油阶段。
遗憾的是注水采油经过一段时间的积累，我国多数油矿均进入高含水期，靠注水采油已经越来越困难，因此提高采收率不仅具有现实意义，而且具有长远的战略意义。
当前，使用化学剂驱油（即三次采油）不仅能够有效提高采收率，并且在可持续发展过程中扮演着相当重要的角色，已经成为现阶段主要研究方向之一。
但是由于化学试剂昂贵的成本，尤其是表面活性剂，已经成为化学剂驱油快速发展的制约因素。
因此，开发高效廉价的表面活性剂从而降低三次采油的生产成本已经成为油田开采新时期的燃眉之急，也是提高新时期采收率的关键所在。
1 油田用表面活性剂概述所谓表面活性剂，主要是指具有一定亲油亲水性以及特殊吸附性，并且能够显著降低溶液表面张力和两相间界面张力的物质。
基于特殊的亲油亲水以及特殊吸附性质，表面活性剂在实际生产中显著表现出降低表面张力、润湿、渗透、增溶、分散等性能，从而在精细化工品加工业、医药业、机械加工业和冶金业等有着广泛的应用，甚至得到了“工业味精”的美誉。
1）油田用表面活性剂结构特征。
表面活性剂主要是由非极性的亲油基团（疏水基团）和极性的亲水基团两部分组成，并且两种基团分布在表面活性剂的两端，形成一种不对称结构。
表面活性剂在石油开采中的应用
表面活性剂在石油开采中的应用摘要：随着人们对石油的需求量日益增加以及石油储量的逐渐减少，三次采油越来越受到重视。
表面活性剂驱是化学驱的一种，它可以通过降低油水界面张力，提高洗油效率来达到提高油田采收率的目的。
驱油用表面活性剂可分为非离子型和离子型，为了增强表面活性剂的性能，科学工作者研究了一系列新型表面活性剂，如非离子-阴离子表面活性剂、氟表面活性剂、双子表面活性剂、生物表面活性剂等。
这些新型表面活性剂不仅具有良好的表面活性，还具有耐温抗盐等性能。
目前，表面活性剂还存在合成工艺复杂、成本高、应用不足等问题。
为解决这些问题，需对表面活性剂分子结构进行改进，或将其与碱、聚合物复配，成为一种很有潜力的驱油方式。
关键字：表面活性剂；三次采油；研究现状；发展前景1.前言随着人们对石油的需求量日益增加以及石油储量的逐渐减少，提高油田采收率变得越来越重要。
经过一次采油（依靠地层的自然能量出油）和二次采油（采用注水、注气技术以补充油藏能量出油）之后，油藏中的残余油量仍达50%以上，因此，三次采油技术得到广泛研究。
三次采油是指依靠其他物理、化学或者生物方法开采困在储层空隙中的不连续分布的剩余油的方法，它可分为热力驱、混相驱、化学驱和微生物采油四种类型[1]。
目前，我国常使用化学驱来提高油田采收率，化学驱包括碱驱、聚合物驱、表面活性驱和复合驱。
使用化学驱时，需考虑地层水矿化度、原油PH值和粘度、储层温度和非均质性等多种因素[2]。
在化学驱油剂中，表面活性剂因具有独特的表面活性，无论作为主剂还是助剂都成为了一种很有潜力的驱油方式，受到研究者的重视。
将表面活性剂应用于石油开采中可追溯到20世纪20-30年代。
1927年，Uren 和Fahry指出驱油效率与油-水界面张力成反比，但由于理论和实验条件的限制，并没有进行足够的研究。
1929年，De Groot[3]提出木质素磺酸盐型表面活性剂有助于提高石油采收率，1958年，Holbrook[4]提出用脂肪酸盐等表面活性剂降低界面张力，提高原油采收率，由此产生了低张力表面活性剂驱油方法。
表面活性剂在油田开发中的应用
表面活性剂在油田开发中的应用[摘要]随着中国社会经济的持续快速增长，原油的需求量在不断的增大，我国原油开采滞后与高需求量的矛盾与日俱增。
原油的短缺和价格暴涨将会危及到国家的经济安全，因此不容小觑。
为了提高本国原油的开采率，我国在原来的基础上，利用了兼具物理、化学和生物技术的三次开采技术，使得原油采收率提高到80%～85%。
在三次开采中大量使用了表面活性剂和聚合物等。
[关键词]表面活性剂开采率原油石油在我国的经济中占有重要的地位，近年来国家在石油的勘探、开发和开采方面的投资逐年增加。
在油田开发的过程中，开采方式的选择对油田的产能，提高采收率有着重大作用，针对不同性质的原油，不同地质特点的油层，选择有效的开采方式至关重要。
同时，在开采的过程中对物理、化学和生物技术的运用，特别是表面活性剂和聚合物的运用，更是相得益彰。
1三次采油中用到的表面活性剂在我国，一些油田经过长时间的开发，进入了油田开发的中、晚期。
许多专家和学者针对油田的具体情况，研究出了聚合驱油技术、微生物采油技术、表面活性剂驱油技术等的这些在三次采油中所必须的新技术。
现在，在很多领域内都被大量的广泛的使用，并大部分都收到了较好的成效，在石油化工这块更甚。
1.1新型驱油用化学剂20世纪60年代，国内一些大型油田的开发相继进入了中晚期。
大庆、胜利油田为了改变国内这一现状，将地下剩余的原油充分开采出来，加大了对原油开采技术的研究力度，开发出了一些新型的驱油用化学剂，可用来辅助原油的开采，并取得了不错的效果。
1.1.1聚合物驱油聚合物驱油是三次采油技术中辅助化学驱之一，它的出现也是大庆油田实验出来的结果之一，大庆油田单独研究了聚合物在采油中的应用。
实验结果表明高相对分子质量聚合物与碱/表明活性剂交替注入水中比普通的聚合物与碱/表面活性剂交替注入时效果更好。
在油田开采中，为了增加水的粘度，可以向水中注入高分子聚合物，这样可以降低油层中的水分子渗透率，从而可以改善油水的比例，调整好注入水在原油中的体积和波及率，进而提高原油采收率。
生物表面活性剂在油田中的应用
生物表面活性剂在油田中的应用生物表面活性剂是指有严格的亲水基团和疏水基团、由微生物产生的化学物质。
这种微生物生长在水不溶的物质中并以它为食物源,适应环境并产生这些物质。
它们能吸收、乳化、润湿、分散、溶解水不溶的物质。
生物表面活性剂在工业上有很大的用途,可用于油的开采、油管套清洗、纺织工业、制药业、化妆品、家用清洁剂、造纸业、陶瓷和金属工业。
然而最有前景的应用是用于清理污染的油罐、油轴的清洗、重油的运移、提高采收率、在污泥中和被碳、重金属离子和其他污染剂污染的区域采取生物补救措施开采原油。
已经证明生物表面活性剂是微生物采油的重要机理。
1 生物表面活性剂的特点生物表面活性剂和化学表面活性剂一样具有驱油能力,而且生物表面活性剂还具有如下特点:(1)水溶性好,在油-水界面有高的表面活性。
(2)在含油岩石表面润湿性好,能剥落油膜,分散原油,具有很强的乳化原油的能力。
(3)固体吸附量小。
(4)反应的产物均一,可引进新类型的化学基团,其中有些基团是化学方法难以合成的。
(5)生物表面活性剂无毒、安全。
(6)生物表面活性剂生产工艺简单,在常温、常压下即可发生反应。
若用化学生产条件极为复杂,有些需要苛刻的条件,如高温、高压。
研究表明,生物表面活性剂的驱油效率比人工合成的表面活性剂的驱油效率高3.5倍～8倍,而价格却为人工合成的表面活性剂的30%。
许多国家已经把产生生物表面活性剂的微生物采油作为长期开采油田项目的一部分。
2筛选产生生物表面活性剂的菌种菌种生长在水不溶的物质中,如石油烃、聚苯乙烯、橄榄油、煤油、甲苯、凡士林、二甲苯,并以它们为食物源。
提高采收率的生物表面活性剂,多数是从被原油污染的土壤、海水、地表废水中分离出来的。
这些微生物能有效地降解脂肪族和芳香族的烃类化合物,它们利用这些化合物,在微生物细胞和烃接触的界面上产生生物表面活性剂。
3生物表面活性剂的类型目前,生物表面活性剂主要有4类:糖脂类、磷脂类、脂蛋白或缩氨酸脂和聚合物类。
表面活性剂在石油生产中的作用
表面活性剂在石油生产中的作用摘要：随着世界能源需求日益增长，伴随着石油能源的迅速递减，这就要求人们使用各种办法来提高石油的采收率，进而充分利用有限的石油资源。
在众多研究方法中，表面活性剂驱是一种前景颇为看好的化学方法，能很好地提高石油的采收率。
本文综述了在石油开采过程中不同阶段表面活性剂驱中的表面活性剂的种类，并结合了表面活性剂驱在三次采抽中的应用及国内的一些应用实例。
关键词：表面活性剂石油开采应用0 引言随着世界能源需求的增加，对石油的开采量及开采效率的要求越来越高，用常规方法采油，一般仅采出原油地质储量很少，但是大约三分之二的原油仍留在油层中，并且很难解决原油被滞留在岩石孔隙中和剩余原油流动性差的难题。
利用物理化学和生物学等技术来强化开采剩余储量的三次采油法，能有效提高原油采收率。
1 表面活性剂在钻井中的作用1.1 钻井用表面活性剂，避免钻井事故钻井用表面活性剂(包括钻井液处理剂和油井水泥外加剂)用量最大，约占油田用表面活性剂总量的60%左右；釆油用表面活性剂的量相对较少，但其技术含量相对较高，其用量约占油田用表面活性剂总量的1/3，这两类化学品在油田用表面活性剂中占有重要的位置。
在油井的钻探过程中, 表面活性剂常被加入钻井液体系用作降滤失剂, 以使泥饼更致密, 从而降低泥饼中的自由水向地层渗透而避免钻井事故。
降滤失剂需满足的重要要求之一是耐高温, 而要实现这一目的, 需要让表面活性剂分子尽可能多地与黏土表面的氧原子或羟基形成氢键。
因此, 如能在降滤失剂分子结构中引入氟原子,降滤失剂则具有更好的耐温性。
除此之外, 表面活性剂还在钻井液中用作降黏剂、增黏剂、流型调节剂、乳化剂、起泡剂、消泡剂、润滑剂、絮凝剂、黏土稳定剂和缓释剂等。
2 表面活性剂在油气开采中的增产作用2.1 稠油开采，采用表面活性剂增产由于稠油的黏度和密度比普通原油大得多, 因此对大多数的稠油通常采用井底乳液降黏, 即将碱类化合物和表面活性剂以及水注入到井底稠油中或挤入到油层近井地带, 借助井底的高温使稠油从地层渗流到井筒。