化学驱油过程中表面活性剂的沉淀损失

　　[摘要]以表面活性剂作为驱油剂，从而使得原油的采收率得到提高的一种方法，被人们称之为表面活性剂驱油法。当前表面活性剂驱油法是三次采油当中应用比较广泛，同时也是一种效果比较显著的提高采油效率的方法。对于表面活性剂来说，它的高效廉价问题一直都是油田化学当中比较活跃的一个研究的领域。在化学驱油过程中进行表面活性剂的应用，可以有效地使得原油的采收效率得到提高，更好地帮助人们研制出高效、廉价并且耐温抗盐的表面活性剂，更好地推动化学复合驱技术的发展。本文主要对化学驱油过程中表面活性剂的沉淀损失进行研究和探讨，以此来为化学驱油效果的提升和采油效率的提高提供参考。

　　[关键词]化学驱油；表面活性剂；沉淀损失；

　　中图分类号：TE357.46文献标识码：A文章编号：1009-914X（2018）19-0327-01

　　对于表面活性剂的种类来说，它是非常多样化的，主要有阳离子、阴离子、非离子和两性离子型四种。这些离子在化学区中进行应用所占的分量以阴离子最大，其次是非离子，紧接着是两性离子和阳离子。对于表面活性剂来说，它大多数会在复合的驱油中进行应用，但是复合驱油过程中所使用的表面活性剂和一般通用的表面活性剂有一定的差别。在复合驱当中，表面活性剂主要的作用是改变去油的体系和原油间界面之间的张力，或者对乳化夹带作用进行改变，从而直接对驱油的效率产生影响。

　　一、表面活性剂驱油机理

　　对于表面活性剂来说，它在化学驱三次采油当中的作用是非常重要的，它的使用可以明显地使得原油的开采率得到提高。对于表面活性剂驱油来说，它的机理主要是表面活性剂分子有着亲水亲油基团，因此可以在液体和液体的界面以及液体和固体的界面当中进行定向的排列分布，使得原油的表面边界层被破坏，把原来被束缚在里面的原油解脱，使其变成可以进行流动的油。此外对于表面活性剂来说，它会对原油的乳化性能进行改变，并且也使得油水界面的张力得到降低，改变岩石表面的湿润性，促进表面电荷密度的有效提高，最终可以使得原油的流变性得到改变，更好地使得原油的采收率得到提高。

　　二、化学驱油过程中表面活性剂的沉淀损失探究

　　把表面活性剂用在化学的驱油当中，它的前景是非常广阔的，并且通过人们的不断研究和实践，已经取得了一些研究的成果。但是把表面活性剂用在地层当中，会受到表面活性剂和地层岩石以及岩体之间相互作用的影响，使得表面活性剂出现严重的损失，从而出现使用方面的经济性和有效性的问题。在这样的背景之下，人们需要花更多的精力和时间去对表面活性剂在地层中的损失情况进行认识和控制。在通常情况下，人们认为地层中的表面活性剂的损失是来源于地层水中盐对表面活性剂的盐析，会有一些多价的氧离子，例如：钙离子、镁离子和钡离子氮和表面的活性剂会产生沉淀反应。除此之外，一些表面活性剂在岩石的表面出现吸附或者在残余油中出现分配，都会引起相关的损失。对于底层来说，他大多数是处在一种不均匀的状态当中的，同时受到组成成分复杂性的影响，因此还难以定量地对活性剂在地层中的损失情况进行预估，在这样的情况下，就需要对导致活性剂损失活性的各种因素开展更加强有力的探明，以此来寻找到有效的控制方法。在这方面的研究当中，本文主要以在实际当中应用最为普遍的阴离子表面活性剂和多加价阳离子的沉淀作为探讨。

　　在生产和生活的过程当中，人们发现在硬水里面使用肥皂会有沉淀的情况出现，例如在12烷基磺酸钙里面加入少量的氯化钙，就会有沉淀的情况出现，为了防止和控制这种沉淀的发生，在传统上会使用水的软化处理方式。在地层水当中大多数都会含有多种盐的成分，对于不同的地层油层水来说，在盐的含量组成和浓度方面差别是比较大的，但是对于油层水来说，矿化度高是一个共同的特点。对于阴离子的表面活性剂来说，它和很多阳离子所生成的盐一般都是有着比较低的溶解度的，因此在很低的浓度里面也会有沉淀的存在，会出现令人难以忽视的沉淀损失。如今表面活性剂在使用开发中的应用越来越广泛，因此人们对于化学驱油过程中表面活性剂的沉淀损失关注程度也越来越高。总的来说沉淀的形成为何表面活性剂的浓度、阳离子的价数和浓度有着直接的联系。

　　根据相关的研究和探讨可以发现，对于含有一定浓度的氧离子溶液来说，加入表面活性剂的浓度比较小的时候，是没有沉淀的情况产生的，但是如果增加了活性剂浓度到达某一个点之后，伴随着活性剂浓度的增加，透射率就会出现不断的下降，也就是说会有沉淀不断的形成。等到活性剂的浓度继续增加到某一个浓度之后，整个体系的透射率又会急剧地回升到百分之百的状态，也就是说沉淀会出现全部的重新溶解。1980年的时候，曾经有研究者使用散射法对沉淀过程和体系光散射率的变化关系进行研究，通过这个研究发现活性剂的浓度在低于和高于临界值的时候，沉淀的曲线和沉淀的过程都是呈现出不同的特点的。

　　三、体系中氯化钠对沉淀的影响

　　在地层水里面大多数都是钙、镁等二价盐和氯化钠等一些碱金属盐共存的状况。根据相关的实验可以发现，在这个过程当中氯化钠本身是不参加沉淀反应的，但是它对于沉淀曲线所产生的影响是比较显著的。如果溶液当中氯化钠的浓度增加，那么沉淀区的面积就会出现减少的情况，此时我们可以发现活性剂抗二价盐沉淀的能力也会出现一定的增加。这种情况的出现主要是受到氯化钠的存在使得活性剂的表面活性提高，同时也降低活性剂的CMC值所影响。在这样的一种情况之下，会使得沉淀物完全地加速溶解，最终会使得沉淀曲线的形状出现改变，也使得沉淀区的面积出现缩小。对于氯化钠来说，它的增加所出现的另外一个结果就是使得胶束中钙的成分减少，这种情况有时有利于沉淀在比较低的活性剂浓度之下出现重新溶解。

　　通过人们的实验分析，可以知道阴离子表面活性剂和多价盐的沉淀，它是受到多种因素共同影响的，其中的复杂程度比较大。为了能够更好地使得活性剂在化学去油中的沉淀损失得到降低和控制，可以通过降低水中的钙离子和镁离子等多价离子的浓度来减少活性剂沉淀损失状况。对于预先已经冲洗过的岩心来说，它一般都会产生减少活性剂损失的效果。如果活性剂的浓度比CMC高的时候，那么就可以使用胶束的加溶能力使得沉淀能够得到重新的溶解从而进入到溶液当中。一般来说设设法的活性剂的CMC值进行降低可以使得胶束溶液在比较低的浓度之下可以得到加速溶解，并且实现全部沉淀。在溶液当中加入氯化钠或者低分子春，对于降低活性剂的CMC来说是有利的，但是它所产生的作用也是有限的，例如在阴离子活性剂溶液里面加入少量的非离子活性剂所得到的混合活性剂溶液，它的CMC值就比较低的。一般来说使用复配的表面活性剂，可以使得成本得到有效的降低，同时也使耐盐力得到提高，减少沉淀损失。

　　四、结语

　　在本文的研究当中，只是初步对阴离子表面活性剂和多价盐的作用进行初步的探讨，对它们所造成的活性剂的沉淀损失进行研究。实际上，关于化学驱油过程中的表面活性剂的沉淀损失所涉及到的机理还是比较错综复杂的，在今后的研究当中，人们需要全面的对每一个过程和环节进行了解，更好地对表面活性剂在地层中的损失进行全面的分析。

　　作者：韩蕊