gemini表面活性剂在三次采油中的应用研究

第２８卷第７期２００９年１０月

厂＋。＋。＋。＋。＋。＋。、

石油化工应用

ＰＥＴＲＯＣＨＥＭｌＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ

Ｖ０１．２８Ｎｏ．７Ｏｃｔ．２００９

＋研究与开发＋

ｋ。＋．＋．＋．＋．＋．＋√

新型ｇｅｍｉｎｉ表面活性剂在三次采油中的应用研究

刘忠运－，陆晓锋２，汤超２

（１．长江大学油气钻采工程湖北省重点实验室，湖北荆州４３４０２３；２．长江大学石油工程学院，湖北荆州４３４０２３）

摘要：结合双子表面活性荆的结构及分类，综述其独特的性质，即高表面活性，良好的水溶性，高的增溶能力，优异的协同作用，独特的流变性，优良的润湿性等，并介绍了几种三次采油用的特殊双子表面活性剂（合成工艺简单型，环保

型，复配型），指出优化合成工艺。开展复配研究，提高产品产率，开发新型产品（如杂双子表面活性荆）是未来发展方向。

关键词：双子表面活性剂；性能；三次采油；综述中图分类号：ＴＥ３５７

文献标识码：Ａ

文章编号：１６７３—５２８５（２００９）０７—０００８—０４

Ｒｅｓｅａｒｃｈ

ｏｎ

ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｅｗｔｙｐｅｇｅｍｍｌ

ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓｉｎｔｅｒｔｉａｒｙｒｅｃｏｖｅｒｙ

ＬＩＵＺｈｏｎｇｙｕｎｌ，ＬＵＸｉａｏｆｅｎ９２，ＴＡＮＧＣｈａ０２

（Ｊ．Ｋｅｙ

Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ

ｏｆＯｉｌａｎｄＧａｓＤｒｉｌｌｉｎｇａｎｄＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹａｎｇｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，

ＪｉｎｇｚｈｏｕＨｕｂｅｉ４３４０２３，Ｃｈｉｎａ；２．ＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，ＹａｎｇｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，

ＪｉｎｇｚｈｏｕＨｕｂｅｉ４３４０２３，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｇｅｍｉｎｉｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｈｉｇｈｓｕｒｆａｃｅａｃｔｉｖｉｔｙ，ｇｏｏｄ

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ｐｒｏｄｕｃｔ（Ｈｅｔｅｒｏｇｅｍｉｎｉｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ）ａｒｅ

ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎ

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｅｍｉｎｉｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ；ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｔｅｒｔｉａｒｙｒｅｃｏｖｅｒｙ；ｒｅｖｉｅｗ

在能源趋紧的今天，提高采油率成为石油开采研究的重大课题，碱一表面活性剂一聚合物三元复合驱（ＡＳＰ）作为有效的三次采油方法之一，能使原油采收率比水驱提高２０％（ＯＯＩＰ）以上，但现有表面活性剂耐温抗盐性差，强碱的使用破坏聚合物溶液的黏度，并容

易导致油井结垢和设备腐蚀、检泵周期缩短以及复合

驱色谱分离现象导致的驱油效率下降等系列问题ｌｌＩ，开

发适用于无碱或弱碱的复合驱体系是当务之急【２ｌ。近年来，双子表面活性剂因其优异的性能（高表面活性，低临界胶束浓度、低Ｋｒａｆｆｔ点、良好水溶性、优良润湿性、

收稿日期：２００９－０８－０７

基金项目：中国石油天然气集团公司石油科技中青年创新基金项目（２００２Ｆ７０１１６）

作者简介：刘忠运。男（１９８４一），湖北荆州人，长江大学在读硕士研究生，主要从事油田化学方面的研究工作。

第７期

刘忠运等新型ｇｅｍｉｎｉ表面活性剂在三次采油中的应用研究

表ｌ两种双子表面活性剂性质比较川

ＴａｂｌｅＩ

ｃｏｍｐａｒｅ

９

独特流变性、高增溶能力、协同作用好等）而研究活跃问，

在三次采油中有广阔的应用前景。本文在介绍双子表

ｔｈｅ

ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ

ｏｆｔｗｏｇｅｍｉｎｉｓｕｒｆａｃｔａｎｔ

面活性剂的结构和分类的基础上，结合其独特的物化性能，对其在三次采油中的应用进展进行综述。

１双子表面活性剂的结构及分类

２．２良好的水溶性

双子表面活性剂（ｇｅｍｉｎｉｓｕｒｆａｃｔａｎｔ）１９１，是通过一个

离子型双子表面活性剂的Ｋｒａｆｆｔ点（表面活性剂溶解度显著增加时的温度）一般在０℃以下，水溶性良

联接基（ｓｐａｃｅｒ）将两个传统表面活性剂分子在其亲水头基或接近亲水头基处连接在一起而形成的一类新型

表面活性剂，如图１所示。

根据亲水基所带电荷种类可分为阴离子型（磺酸盐型、羧酸盐型、磷酸盐型、硫酸盐型），阳离子型（胺盐

好，羧酸盐型甚至在硬水中也可保持良好的溶解性。这主要归凶于分子中含有两个亲水基团，分子结构特殊，不易在晶格中堆积；此外，联接基团中的醚氧原子的亲水性也是原因之一。双子表面活性剂好的水溶性，可提高工作效率，改善采油效果。

２．３高的增溶能力

增溶作用只发生在ＣＭＣ以上，双子表面活性剂的ＣＭＣ比常规表面活性剂低，在水溶液中更易形成胶

型、季铵盐型），非离子型（聚氧乙烯型、脂肪酸多元醇

酯型）和混合型（阴阳离子、离子对、阴离子一非离子、阳

离子一非离子）。根据疏水链的种类可分为碳氢型和碳氟型。根据其间隔基团的不同，可分为刚性基团（如亚

二甲苯基、对二苯代乙烯基等）及柔性基团（如聚亚甲基、聚氧乙烯基、杂原子等）。

束，故增溶性更强。Ｒｏｓｅｎｔｌ２Ｉ发现阳离子双子表面活性剂对烷烃的增溶量是传统表面活性剂的数倍，如１２一ｓ一１２，２Ｂｒ一（２ＲｅｎＱ）增溶甲苯时，甲苯／２ＲｅｎＱ摩尔比为

３．８，而ＤＴＡＢ增溶甲苯时，甲苯／ＤＴＡＢ摩尔比仅为

琉术基

亲水基

连接基团

亲水基

蘸水基

０．７８。增溶性强，则增溶相同量原油所需的双子表面活性剂浓度将比传统表面活性剂低，这对于微乳液驱油

技术具有潜在的意义。２．４优异的协同作用

ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ

图１

Ｆｉｇｕｒｅ

双子表面活性荆的结构示意图

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