高温、高盐油藏应用表面活性剂驱油技术是目前三次采油领域中的挑战之一。目前广泛使用的驱油用表面活性剂为阴离子型,不耐高温,耐盐性也差,表面活性剂会在高矿化度的水中析出或在地层中稳定性差,降低表面活性,因此,高温高矿化度油藏中必须选择具耐温、抗盐作用的表面活性剂进行采油, 才能避免表面活性剂的沉淀,失去表面活性,从而达到提高石油采收率的目的。表面活性剂驱油设计中的另一项重要参考因素是油藏类型,即,砂岩油藏或碳酸盐岩油藏,由于这两种油藏的表面电荷不同,对表面活性剂的吸附有重大影响,适用于砂岩油藏的表面活性剂一般不适合碳酸盐岩油藏。中国石油勘探开发研究院和世界上最大石油资源国的石油公司,沙特阿美石油公司,一道针对沙特最大的碳酸盐岩油藏开展了表面活性剂结构设计与合成研究,通过分子结构设计合成了一系列新型的具有耐温抗盐性能的两性表面活性剂(AMPHIBIAN),该系列表面活性剂为单剂使用,会降低复配产生的色谱分离效应,且对金属离子有鳌合作用,抗盐能力强、耐多价阳离子的性能好,临界胶束浓度低。在金属阳离子含量大的高盐水基介质中, 对于降低油水界面张力十分有效, 而且还有良好的乳化和增溶性能, 因而可用于高矿化度、较高温度的碳酸盐岩油藏驱油。该表面活性剂在沙特和印尼油田进行了矿场试验,取得了很好的效果。该表面活性剂是目前唯一在碳酸盐岩油藏中使用的表面活性剂。
AMPHIBIAN驱油剂能够有效降低水的表面张力和油水界面张力,单独使用即可与原油形成超低界面张力。其具有较强的耐碱能力和抗盐能力,在浓酸、浓碱或浓无机电解质水溶液中性能稳定,表、界面活性也很好,并具有高效的润湿、渗透和乳化性能,同时与其他表面活性剂的相容性好,可复配使用。根据原油的密度和重度不同,我们设计出了不同分子链长的产品,可以满足不同原油品质油田的需要。不同结构的表面活性剂的特点和使用条件如下表:
表2:各表面活性剂应用范围
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名称 |
适应温度/℃ |
抗盐性/mg/L |
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AMPHIBIAN-C18 |
30-75 |
0-50’000 |
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AMPHIBIAN-C20 |
30-85 |
0-80’000 |
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AMPHIBIAN-C22 |
30-105 |
0-90’000 |
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AMPHIBIAN-S18 |
30-75 |
0-80’000 |
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AMPHIBIAN-S20 |
30-85 |
0-90’000 |
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AMPHIBIAN-S22 |
30-105 |
10’000-100’000 |
该系列表面活性剂在高温高盐条件下表现出了极强的的界面活性,下图中展示的为AMPHIBIAN-S22在温度为80℃,含盐量为80,000 mg/L的条件下与某油田原油的界面张力情况。

图1:AMPHIBIAN-S22与某原油体系界面张力
由上图可以看出:该表面活性剂在该条件下,在含量为0.05%-0.3%(质量分数)的浓度范围内均能够达到超低界面张力(10-3mN/m),即表现出了良好的界面性能,并展示出极强的耐温抗盐性能。
另外,我们对该系列产品的CMC、乳化性能以及润湿性都做了系统的评价,研究发现,该系列表面活性剂均具有较低的CMC,良好的乳化性能及一定的润湿性。是一类性能良好的表面活性剂,在驱油领域具有良好的前景!
表一:AMPHIBIAN驱油剂技术指标
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项目Item |
标准Standard |
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外观Appearance 25℃ |
黄色至琥珀色液体 |
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活性物含量Activity,% |
≧40 |
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pH值pH(1% 1:1 IPA Water) |
7.5-9.5 |
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粘度Viscosity,mPa•s @ 25 ℃ |
≤50 |
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闪点Flash point, ℃ |
>-5℃ |
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密度Density, g/mL @ 20 ℃ |
0.85-1.0 |
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界面张力IFT, mN/m |
≤9.9×10-3 |
该系列表面活性剂在浓度范围为0.05%-0.3%(质量分数)较低浓度范围内均具有较高的活性,可根据现场情况而定。该系列表面活性剂于2010正式投产,目前年生产能力20000吨。2010年6月该产品在印尼油田用于二元复合驱先导试验,截止目前,见到了非常好的降水增油效果。
用1吨IBC桶包装,常温通风保存。
也可采用25kg、50kg、200kg塑料桶包装。