2結果與討論

2.1原油族組分碳數分布

疏水端擴散進入原油的能力對表麵活性劑在油水界麵吸附，降低油水界麵張力有直接影響。根據“相似相溶”原理，表麵活性劑疏水端擴散進入原油的能力和其是否與原油中低極性組分(即飽和分和芳香分)具有相似結構密切相關。因此，測定原油中飽和分和芳香分的碳原子數分布，對快速篩選驅油用表麵活性劑具有指導意義。

圖1為原油飽和分和芳香分中碳原子數分布測定結果。從圖1可知，渤海某油田原油飽和分的碳原子數主要分布在C12～C21，芳香分的碳原子數主要分布在C16～C21和C23～C26。因此，在選擇表麵活性劑時，表麵活性劑的疏水端碳數應保持在C12～C26範圍內。

2.2單一表麵活性劑降低油水界麵張力性能

根據第2.1節原油飽和分和芳香分中碳原子數分布結果，同時考慮到成本的可行性，選擇了脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(疏水端碳原子數為12)、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十六烷基二甲基甜菜堿、烷基糖苷APG1214(疏水端碳原子數為12～14)5種表麵活性劑作為渤海某油田原油超低界麵張力驅油劑的複配原料。

圖2為不同表麵活性劑降低油水界麵張力的情況。從圖2可知，在5種表麵活性劑質量分數均為0.2%的情況下，十六烷基二甲基甜菜堿和烷基糖苷APG1214效果最好，分別能將油水界麵張力降至0.38 mN/m和0.17 mN/m，低於0.50 mN/m。這是因為原油飽和分和芳香分中C12～C16組分所占比例大，使得這兩種表麵活性劑的疏水端碳原子數與其匹配較好，根據“相似相溶”原理，這兩種表麵活性劑疏水端擴散進入油相的能力較強，因而降低油水界麵張力的效果更好。

圖2同時也說明，采用單一表麵活性劑將油水界麵張力降至超低(10-3mN/m)難度大，因為單一表麵活性劑難以在油水界麵形成致密的界麵膜。因此，在研究超低界麵張力驅油表麵活性劑時，除考慮表麵活性劑疏水端碳原子數與原油中飽和分和芳香分碳原子數分布的匹配性外，還應在測定單一表麵活性劑降低油水界麵效果基礎上，考慮將不同表麵活性劑進行複配，利用表麵活性劑分子親水端之間的電荷效應或疏水端碳原子數差異引起的疏水端空間位置互補效應，使表麵活性劑分子能在油水界麵形成致密的界麵膜，從而實現將油水界麵張力降至超低。

2.3複配表麵活性劑降低油水界麵張力性能

由於十六烷基二甲基甜菜堿和烷基糖苷APG1214降低油水界麵張力效果最好，加之烷基糖苷APG1214本身疏水端碳原子數分布較寬(C12～C14)，因此，考慮將二者進行複配，充分利用二者疏水端的空間位置互補效應，實現油水界麵張力的進一步降低。

圖3為二者按不同質量比複配後降低油水界麵張力的效果。由圖3可知，在相同質量分數(0.2%)下，複配表麵活性劑能在10 min內將油水界麵張力降至超低，並在15 min內達到穩定。這不僅說明複配表麵活性劑降低油水界麵張力的能力明顯優於單一表麵活性劑，同時也證實了十六烷基二甲基甜菜堿與烷基糖苷APG1214疏水端之間存在良好空間位置互補效應。這種效應不僅有利於二者在油水界麵快速發生吸附，並達到平衡，也有利於二者在油水界麵上形成致密的界麵膜。隨著十六烷基二甲基甜菜堿和烷基糖苷APG1214質量比由2∶1降至1∶2，穩定油水界麵張力由2.61×10-3降至5.10×10-4mN/m，但當二者質量比降至1∶3時，穩定油水界麵張力反而有所升高，為6.10×10-3mN/m。這可能是因為當二者質量比低於1∶3時，二者疏水端的空間位置互補效應減弱所致。圖3表明，十六烷基二甲基甜菜堿和烷基糖苷APG1214的最佳質量比為1∶2。

2.4複配表麵活性劑含量對降低油水界麵張力的影響

圖4為十六烷基二甲基甜菜堿和烷基糖苷APG1214按質量比為1∶2複配所得表麵活性劑，在不同質量分數時降低油水界麵張力的效果。由圖4可知，隨複配表麵活性劑質量分數的增加，油水界麵張力呈下降趨勢。當複配表麵活性劑質量分數≥0.10%時，油水界麵張力可降至超低。這說明，在使用該複配表麵活性劑作為驅油劑時，其質量分數不應低於0.10%。

超低界麵張力複配表麵活性劑用於渤海X油田水驅後的“挖潛提采”（一）

超低界麵張力複配表麵活性劑用於渤海X油田水驅後的“挖潛提采”（二）

超低界麵張力複配表麵活性劑用於渤海X油田水驅後的“挖潛提采”（三）