| 标题 | 表面活性剂在石油开采中的应用 |
| 范文 | 陈倩倩 摘 要：目前石油化工领域对表面活性剂的合成应用研究非常重视，由于表面活性剂驱油的独特优越性，日产量将会超过聚合物。但在具体使用过程中，要结合不同的油藏地质情况，加强对表面活性剂的合成技术、生产工艺、现场应用的研究，对于推动采油技术的研发和现场应用具有重要意义。本文主要阐述了表面活性剂的相关概念，然后结合实际分析表面活性剂在石油开采活动中的应用。 关键词：表面活性剂;石油开采 引言 我国一直以来对石油开采过程的相关技术投入大量研究精力，以期提升开采效率、质量和安全，并满足不同应用要求。其中，石油表面活性剂就是石油开采过程中的关键性辅助材料，随着表面活性剂的应用越来越广泛，对其性质及使用方法进行深入研究，非常有必要。 一、表面活性剂的概念与应用 石油资源是一种重要的战略资源，对国家的经济发展和人民生活水平地提高具有重要作用。然而它并不是取之不尽，用之不竭的，随着勘探开发程度的加深，开采难度会逐步加大，因此提高石油采收率不仅是石油工业界，而且是整个工业界普遍关心的问题。而在石油开采中，表面活性剂的主要功能是附着于原油表面，然后其成分与原油中部分物质发生反应，以达到驱油、堵水等作用。总体来说，各类表面活性剂有以下几点应用价值： （一）操作方便成本低 以驱油剂、堵水剂为代表的表面活性剂都具有操作便捷的优势，通过相关设备直接添加到原油内，便可以起到相应的作用。同时，随着相关技术不断发展，虽然表面添加剂在石油开采行业中的应用率、应用量都比较高，但是低廉的成本让其具有很好的性价比优势。 （二）类型丰富适用面广 在现代社会环境下，人们对石油资源的利用率越来越高，针对不同应用领域，在石油开采用到的方法也不同。其中不同的石油开采要求则通过不同的表面活性剂来满足，当今可应用于石油開采作业的表面活性剂类型丰富、功能多样，具有很强的实用性。同时，为了进一步提升石油开采质量和效果，在石油开采不同环节用到的表面活性剂也不同。 （三）采油用表面活性剂 与钻井用表面活性剂相比，采油用表面活性剂品种和数量都相对较少，特别是一些酸化和压裂用产品。在压裂用表面活性剂中，胶凝剂研究以改牲天然植物胶和纤维素为主，也包括各种合成聚合物如聚丙烯酰胺。近年来，国外在酸化液表面活性剂领域发展相对缓慢，研究开发的重点集中在开发酸化用缓蚀剂，其特点是利用现有原料改性或复配缓蚀剂，其开发的共同点是原料和产品无毒或低毒，且产品具有油/水溶或水分散性。胺类、季铵类和炔醇类复配缓蚀剂较多，醛类缓蚀剂由于具有毒性，开发相对减少。缓蚀剂方面还有以十二烷基苯磺酸和低分子胺（乙胺、丙胺、C8～18伯胺、油酸二乙醇酰胺）的复合物，乳化剂则以油包酸型乳化剂为主。我国近年来压裂酸化液用表面活牲剂研究力度不够，进展不大。除开发过程中压裂酸化液用的缓蚀剂外，其他用途的品种也较多，其中最多的是胺类（有机伯、仲、叔、季酰胺或其复配物），咪唑啉及其衍生物也是一类用量较多的有机缓蚀剂。 （四）油气集输用表面活性剂 我国油气集输用表面活性剂的研究、开发和利用始于20世纪60年代，目前已有14类、数百个产品。其中，原油破乳剂用量最大，年需约2万t。我国针对不同油田研制了适用的破乳剂产品，不少品种已经达到20世纪90年代国际水平;而降凝剂、流动改进剂、降粘剂和清防蜡剂等品种较少，且大多数为复配型产品，由于不同性质的原油对用作降凝、流动改进、降粘和清防蜡目的的表面活性剂的要求不同，也为新产品的开发提出了更高的要求和难度。 （五）油田水处理用表面活性剂 油田水处理剂是油用开发中重要的一类油田化学品，各种水处理剂的年用量在6万t以上，其中表面活性剂占40%左右，尽管在油田水处理方面表面活性剂的需求量很大，但我国在水处理用表面活性剂方面的研究却较少，油田水处理用表面活性剂的品种还不齐全，且多数产品都是从工业水处理行业引进，但由于油田水的复杂性，直接从工业水处理方面引进的产品适用性差，有时不能发挥功效，还缺少有针对性的油田水处理表面活性剂。国外对水处理用表面活性剂方面的研究以絮凝剂开发最为活跃，开发的产品也很多，但用于油气田污水处理的并不多。 二、表面活性剂在石油开采中的应用 （一）驱油剂 当前我国石油产业中，驱油剂被大量应用于石油开采环节。这种添加剂内部含有多种类型的表面活性剂，可应用于不同采油工艺和要求。在挑选驱油剂时，需要着重点考虑聚合物、石油磺酸盐含量。比如，我国大庆油田在使用开采过程中使用超高分子量聚丙烯酰胺这类聚合物型驱油剂产品，这种驱油剂可以驱替隐藏在岩层毛细管中的原油，配合其他工艺方面的升级，可以实现每添加1kg驱油剂增产1590L原油的效果。 （二）堵水剂 这也是一种可以提升原油采收率的表面活性剂，主要是将该物质注入含有原油的岩层之中，该表面活性剂可以封堵部分岩层裂缝，实现油水分离。通过该方式，可以有效避免采油过程中地下水等液态水对原油产生影响[2]。在我国原油开采行业中，比较常用的堵水剂包括泡沫型和沉淀型，其中泡沫型堵水剂主要是在原油岩层中形成气泡，达到封堵水源的目的，沉淀型堵水剂主要含有羧基表面活性剂，该物质主要与地下水中钙镁离子发生反应，然后产生沉淀和附着效果，达到封堵水源的目的。 （三）酸化添加剂 如今很多石油开采企业为了提升原油酸化效果，会使用相应表面活性剂和酸液配伍，在开采过程中，让原油中含有的各类酸液可以更容易被吸附。当这些吸附物质与原油混合之后，相应的表面活性剂可以与原油中相关物质发生反应，最终提升酸化效果。当今，为了满足人类工业生产的不同需求，石油开采过程都会使用十二烷基磺酸、烷基胺盐等表面活性剂，取得不错的效果。另外，在石油开采过程中，部分地区油井区周边地层有较高亲油性，则可以使用非离子型表面活性剂来改变周边地层亲油性，产生湿润反转效果，让其更多对油井周边地下水分进行吸收，便于原油开采。同时，这类表面活性剂的添加，还可以加强酸化效果。 （四）蜡原油表面活性剂 在石油开采过程中，需要对原油进行防蜡处理，主要石油于高含蜡的原油不利于后续使用。目前，我国石油产业针对防蜡处理工作主要选用的是水溶性表面活性剂和油溶性表面活性剂。另外在针对开采好的原油进行除蜡处理的时候，也会大量用到相应的吧表面活性剂[4]。在当前技术条件下，很多石油开采企业在开采过程中会同时进行防蜡和除蜡处理，重要方法就是利用表面活性剂来促使原油中的蜡被分离出来，同时还可以在原油结蜡之前破乳，两个环节同时进行，充分降低了原油中的含蜡量，提升了原油品质。 三、结语 综上所述，石油产业作为现代社会的支柱性产业，其对社会经济发展有至关重要的作用，因此各个国家一直针对石油产业的相关技术进行研究，全面提升石油开采效率和质量，让所开采的原油达到不同产业的应用要求。为了进一步提升我国石油产业整体技术水平，需要针对石油开采环境、要求和特点，不断提高表面活性剂研究和应用水平。 参考文献： [1]伍晓林.大庆油田复合驱用表面活性剂研究进展[J].大庆石油地质与开发，2019，38（5）：183-188. [2]焦龙，程超，闫昕， 等.表面活性剂-碱协同处理老化油泥工艺[J].油田化学，2019，36（3）：535-539. [3]李长平，李沼萱，张金辉，等.高活性两性Gemini表面活性剂的研究进展[J].应用化工，201948（9）：2235-2241. [4]方永奎，王奕鹏，孙彤，等.羧酸盐型Gemini表面活性剂的合成、表面性能及其胶束化热力学[J].化工科技，2019，27（4）：12-16. |
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