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表面活性剂在驱油过程中,能够降低油水界面张力,提高毛细管数,从而提高原油流经孔喉时的通过率。目前常用的驱油用阴离子型表面活性剂大多抗盐能力较差,不能适用于高盐油藏,从而一定程度上限制了其应用范围。研究发现,阴、阳离子复配表面活性剂具有最强的协同作用,常常表现出优于单种表面活性剂的界面性质,其在提高石油采收率方面具有巨大的应用潜力。迄今为止,仅对使用阴离子和阳离子表面活性剂的混合物进行了少量的研究。鉴于此,本论文借助计算机分子模拟技术从分子水平研究油/水界面层内阴离子表面活性剂以及阴/阳离子复配表面活性剂的微观性质,揭示、丰富和完善表面活性剂的微观驱油机理。主要工作如下:论文的第二部分采用分子动力学模拟方法研究钙盐对油水界面上的壬基酚聚醚羧酸钠OPCNa、Meta-SOPCNa、Ortho-SOPCNa的影响。研究结果表明:Ca2+会破坏-COO-周围的水化层,降低表面活性剂的亲水性,从而影响到表面活性剂的性能。而表面活性剂Meta-SOPCNa中-COO-与Ca2+间的结合能垒相对较大,意味着Ca2+更难穿过-COO-周围的水化层与之结合,可以保持更好的亲水性,因此具有更强的抗钙盐能力。论文的第三部分采用分子动力学模拟方法研究不同摩尔比的壬基酚聚醚羧酸钠(PE2CNa)和十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)复配表面活性剂体系在油水界面吸附性质的影响。结果表明:复配体系中,在静电作用和疏水尾链C-H作用下,油水界面上表面活性剂排列更紧密,可形成更致密的表面活性剂吸附层;相比于单种PE2CNa或OTAC体系,复配体系中随着另一种表面活性剂摩尔比的增加,原表面活性剂亲水头基与水分子间的作用不断减弱,亲水头基周围水化水数逐渐减少,亲水性逐渐降低。因此,利用PE2CNa和OTAC亲水性的差异,可通过PE2CNa与OTAC间的复配,得到相对较佳的亲水亲油平衡值,从而获得较低的油水界面张力,提高采油率。在论文的第三部分的工作基础上,论文的第四部分进一步地探讨钙盐对不同摩尔比的PE2CNa和OTAC复配表面活性剂体系在油水界面单分子吸附层性质的影响。结果表明:钙盐存在下,由于强静电作用,Ca2+会优先吸附于界面层表面活性剂附近,中和屏蔽部分电荷,减弱了表面活性剂对反离子Na+作用;同时,由于界面附近富集的Ca2+对Na+的静电排斥作用,使得Na+主要分布于水相中;Ca2+对OTAC头基周围水化层的影响较小,而对PE2CNa头基周围水化层影响较大。在摩尔比为2:8的体系中,过剩的OTAC对PE2CNa的静电屏蔽作用最强,更大程度地减弱-COO-对Ca2+的静电吸引作用,可以保持更好的亲水性,因此具有更好的抗钙盐能力。