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摘 要：隨着对油气的需求日益增加，石油企业的生产便受到了社会各界越来越多的重视，油田中的驱油体系亦是如此。而今三元复合驱油技术在全国各大油田已经得到应用，在技术的实施中，表面活性剂起的作用相当重要，因此其对表面活性剂的要求也不可忽略。本文旨在介绍三元复合驱油技术以及表面活性剂，并重点探讨三元复合驱中的阴离子表面活性剂。
关键词：三元复合驱 阴离子表面活性剂 研究
三元复合驱作为最具发展前景的采油技术之一，在提高油田采收率的同时也为老油田能够稳产接替提供了更广阔的空间。部分三元复合驱的研究成果在油田中已经进行了工业化的试验，并且取得了一些经济效益。在二十一世纪，三元复合驱采油技术必定有更广阔的应用前景，值得更多的油田企业进行研究试验并且推广。
1三元复合驱油技术
1.1三元复合驱的概念
所谓三元复合驱技术就是指将碱、表面活性剂以及聚合物按照一定的比例混合，并注入地层，扩大波及体积，从而提高石油的采收率的技术。目前在世界各国，三元复合驱中使用的碱主要是无机碱，表面活性剂主要采用磺基苯磺酸钠盐以及石油磺酸盐，而聚合物一般为经过水溶解的聚丙烯酰胺。三元复合驱是在一元、二元驱的基础上发展起来的，它可以在水驱基础上提高20%以上的采收率。
1.2三元复合驱的技术特点
与一元、二元驱油技术相比，三元复合驱油技术具有更强的优势。三元复合驱油技术的特点主要有下面几点：
1.2.1利用碱以及表面活性剂对降低油水界面的张力有更好的效果，从而提高了驱油率。同时其中的聚合物对驱替液的浓度有很好的增加效果，大大改善了油水的流度比，扩大波及体积，从而提高了原油的采收率。
1.2.2三元复合驱油体系减少了对化学剂的使用量，其对使用的碱也没有过多的要求，可以是强碱也可以是弱碱。
1.2.3三元复合体系对拓宽低界面张力的碱与表面活性剂使用的浓度范围具有显著的效果，同时能够适应更多的油藏。
1.2.4三元复合体系可以用于多种原油的采收，高酸值的可以，低酸值的亦可，甚至酸值趋近零的原油同样适用。
1.2.5三元复合体系降低油水界面张力的速度快，效率高。
2三元复合驱油技术对表面活性剂的要求
三元复合驱中的表面活性剂主要是用来降低油水界面的张力，将岩石孔隙中残余的原油驱动出来。油水界面的张力之所以能够降低是因为表面活性剂中的分子在油水界面上紧密聚集所导致的，因此并不是任何表面活性剂都可以用于驱油。那么，三元复合驱中的表面活性剂就必须要满足以下几个基本要求：
2.1表面活性剂极性部分的分子和非极性部分的分子要分别跟水相分子和油相分子的亲和力差不多，同时表面活性剂分子之间不存在空间阻碍或者张力，驱油性能良好。
2.2具备较好的经济性，对提高石油企业的经济效益有促进作用。
2.3原料来源广，价格相对来说也比较低廉，生产过程中操作起来简单方便，可以方便进行大规模的工业化生产。
2.4绿色环保，对环境的污染很小。
3阴离子表面活性剂
表面活性剂种类繁多，主要有4种基本类型，分别是：阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂以及两性离子表面活性剂。目前国内外在三元复合驱中使用最多的表面活性剂主要是阴离子表面活性剂，因为其具有较高的界面活性，而且价格相对来说也比较低廉，在进行大规模的工业化生产的操作时也很方便。
3.1石油磺酸盐
在用于提高石油采收率众多的表面活性剂中，石油磺酸盐是日前应用相对比较广泛的一类。它是由不同分子组成的复杂的混合物，其分子量对在油水中的相对溶解性具有一定的影响，也在一定程度上影响了憎水性以及亲水性。关于石油磺酸盐的生产需要用到石油馏分油，也就是所谓的基础油，通过磺化-中和-萃取-复配等流程生产出来的。作为一种高品质的表面活性剂，石油磺酸盐主要用于油田实施三元复合驱油的技术中，其和表面活性剂的助剂复配，能够有效地降低油水界面的张力，大大提高了石油的采收率。同时复配体系利用聚合物与表面活性剂产生的化学协同效应，提高波及体积以及降低油水的流度比，从而将岩石孔隙中滞留原油驱动出来，进一步提高了石油的采收率。一般情况下，利用石油磺酸盐可以提高19%—24%的石油采收率。关于石油磺酸盐的优点，具体有以下几点：
3.1.1界面活性相对较强，能有效降低油水界面的张力，使之达到10-4mN/m。
3.1.2在实际的生产中操作起来比较容易，而且生产成本比较低。
3.1.3具有增溶、抗盐以及耐温的特点。
当然，人无完人，石油磺酸盐也不是完美的，它也有各种缺点，比如：它容易与高价的阳离子结合而形成沉淀，也就是所谓的抗高价阳离子的能力比较弱，一般不适用于矿化度较高的油藏；同时石油磺酸盐容易被黏土表面所吸附，因此在使用过程中会有大量的损耗。
3.2重烷基苯磺酸盐
在近几年的石油企业采油技术的发展中，重烷基苯磺酸盐已经被发现能够有效降低油水界面的张力，有着成为三元复合驱油技术中最重要的表面活性剂的潜力。这种表面活性剂的原料组成相对而言比较清晰，性质也很稳定，适宜进行大规模的工业化生产。据相关文献所述，仅仅大庆油田在2005年的重烷基苯磺酸盐用量就达到了1.4万吨。
关于重烷基苯磺酸盐的生产需要用到日化厂生产十二烷基苯时产生的副产物：重烷基苯，通过磺化-老化水解-中和-复配等流程，生产出以重烷基苯磺酸盐为主要成分的表面活性剂。为了能提高这种活性剂的质量，还需要对原料做一些预处理，比如精制、切割重烷基苯。同样要控制好表面活性剂分子量在特定的分布范围内，只有这样，表面活性剂才能够与相应的油田的油水形成很好的配伍性。但是由于这种活性剂的原料组成比较复杂，从而致使影响活性剂质量的因素也变得越加多，不利于生成产品的稳定性。关于这种活性剂，具有两个比较明显的特点： 3.2.1要想油水之间的界面张力达到10-3mN/m，只需要很低浓度的重烷基苯磺酸盐，可以大大提高提高油田的采收率。
3.2.2能够应用于大部分油田油水界面的降低，应用条件低，应用范围广。
3.3石油羧酸盐
石油羧酸盐是将石油馏进行氧化中和所得到的产物，其组成复杂，是一种阴离子表面活性剂。根据相关报道，美国宾州大学之前就已经利用气相氧化法这种工艺合成了石油羧酸盐。这种方法就是反应速度相当之快，反应温度也极高而且放热量很大，但是因为这种工艺的操作条件很难控制，所以容易导致石油羧酸盐的性能不够稳定。而液相氧化法与气相氧化法不同的是，其反应的温度没那么高，选择性比较好，但是利用液相氧化法合成石油羧酸盐之后的产物比较难以处理，而且反应中的单程转化率不是很高，要想提高原料的利用效率以及产品的质量，就得分离产物中的煤油进行氧化的原油。
就目前研究情况来说，单独的石油羧酸盐并不能与油田的原油之间形成较好的超低界面的张力，不过要是与其它表面活性剂复配，比如石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐，利用与其它表面活性剂之间的协同效应，在特定的活性物和碱浓度范围内，能够使油田的原油与水之间形成超低界面的张力。需要强调的是，这种复合体系比较适宜在弱碱的环境中使用，可以防止因为强碱带来的问题。
石油羧酸盐制作所需要的原料比较容易得到，而且生产成本也不高，若能够解决与其他表面活性剂较好的配伍问题，其应用前景会更加广阔。
4结束语
盡管关于三元复合驱的研究已经取得了一定的成功，但其仍存在一部分问题待以研究和解决，比如三元复合驱使用最多的阴离子表面活性剂要是进入水源中会致使水质恶化，这与当今提倡的“可持续发展”理念相违背，在发展的同时也需要关注对环境的保护。因此，三元复合驱技术还有很广阔的提高空间。
参考文献
[1] 陈瑞. 三元复合驱用表面活性剂研究进展[J]. 日用化学品科学，2008，31（11）：23-16.
[2] 宁丽娟. 三元复合驱阴离子表面活性剂[J]. 工程管理，2011，30（7）：73-74.
[3] 袁东，付大友，张新申. 阴离子表面活性剂的测定方法及研究进展[J]. 四川理工学院学报（自然科学版），2005，18（4）：27-30.
关键词：三元复合驱 阴离子表面活性剂 研究
三元复合驱作为最具发展前景的采油技术之一，在提高油田采收率的同时也为老油田能够稳产接替提供了更广阔的空间。部分三元复合驱的研究成果在油田中已经进行了工业化的试验，并且取得了一些经济效益。在二十一世纪，三元复合驱采油技术必定有更广阔的应用前景，值得更多的油田企业进行研究试验并且推广。
1三元复合驱油技术
1.1三元复合驱的概念
所谓三元复合驱技术就是指将碱、表面活性剂以及聚合物按照一定的比例混合，并注入地层，扩大波及体积，从而提高石油的采收率的技术。目前在世界各国，三元复合驱中使用的碱主要是无机碱，表面活性剂主要采用磺基苯磺酸钠盐以及石油磺酸盐，而聚合物一般为经过水溶解的聚丙烯酰胺。三元复合驱是在一元、二元驱的基础上发展起来的，它可以在水驱基础上提高20%以上的采收率。
1.2三元复合驱的技术特点
与一元、二元驱油技术相比，三元复合驱油技术具有更强的优势。三元复合驱油技术的特点主要有下面几点：
1.2.1利用碱以及表面活性剂对降低油水界面的张力有更好的效果，从而提高了驱油率。同时其中的聚合物对驱替液的浓度有很好的增加效果，大大改善了油水的流度比，扩大波及体积，从而提高了原油的采收率。
1.2.2三元复合驱油体系减少了对化学剂的使用量，其对使用的碱也没有过多的要求，可以是强碱也可以是弱碱。
1.2.3三元复合体系对拓宽低界面张力的碱与表面活性剂使用的浓度范围具有显著的效果，同时能够适应更多的油藏。
1.2.4三元复合体系可以用于多种原油的采收，高酸值的可以，低酸值的亦可，甚至酸值趋近零的原油同样适用。
1.2.5三元复合体系降低油水界面张力的速度快，效率高。
2三元复合驱油技术对表面活性剂的要求
三元复合驱中的表面活性剂主要是用来降低油水界面的张力，将岩石孔隙中残余的原油驱动出来。油水界面的张力之所以能够降低是因为表面活性剂中的分子在油水界面上紧密聚集所导致的，因此并不是任何表面活性剂都可以用于驱油。那么，三元复合驱中的表面活性剂就必须要满足以下几个基本要求：
2.1表面活性剂极性部分的分子和非极性部分的分子要分别跟水相分子和油相分子的亲和力差不多，同时表面活性剂分子之间不存在空间阻碍或者张力，驱油性能良好。
2.2具备较好的经济性，对提高石油企业的经济效益有促进作用。
2.3原料来源广，价格相对来说也比较低廉，生产过程中操作起来简单方便，可以方便进行大规模的工业化生产。
2.4绿色环保，对环境的污染很小。
3阴离子表面活性剂
表面活性剂种类繁多，主要有4种基本类型，分别是：阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂以及两性离子表面活性剂。目前国内外在三元复合驱中使用最多的表面活性剂主要是阴离子表面活性剂，因为其具有较高的界面活性，而且价格相对来说也比较低廉，在进行大规模的工业化生产的操作时也很方便。
3.1石油磺酸盐
在用于提高石油采收率众多的表面活性剂中，石油磺酸盐是日前应用相对比较广泛的一类。它是由不同分子组成的复杂的混合物，其分子量对在油水中的相对溶解性具有一定的影响，也在一定程度上影响了憎水性以及亲水性。关于石油磺酸盐的生产需要用到石油馏分油，也就是所谓的基础油，通过磺化-中和-萃取-复配等流程生产出来的。作为一种高品质的表面活性剂，石油磺酸盐主要用于油田实施三元复合驱油的技术中，其和表面活性剂的助剂复配，能够有效地降低油水界面的张力，大大提高了石油的采收率。同时复配体系利用聚合物与表面活性剂产生的化学协同效应，提高波及体积以及降低油水的流度比，从而将岩石孔隙中滞留原油驱动出来，进一步提高了石油的采收率。一般情况下，利用石油磺酸盐可以提高19%—24%的石油采收率。关于石油磺酸盐的优点，具体有以下几点：
3.1.1界面活性相对较强，能有效降低油水界面的张力，使之达到10-4mN/m。
3.1.2在实际的生产中操作起来比较容易，而且生产成本比较低。
3.1.3具有增溶、抗盐以及耐温的特点。
当然，人无完人，石油磺酸盐也不是完美的，它也有各种缺点，比如：它容易与高价的阳离子结合而形成沉淀，也就是所谓的抗高价阳离子的能力比较弱，一般不适用于矿化度较高的油藏；同时石油磺酸盐容易被黏土表面所吸附，因此在使用过程中会有大量的损耗。
3.2重烷基苯磺酸盐
在近几年的石油企业采油技术的发展中，重烷基苯磺酸盐已经被发现能够有效降低油水界面的张力，有着成为三元复合驱油技术中最重要的表面活性剂的潜力。这种表面活性剂的原料组成相对而言比较清晰，性质也很稳定，适宜进行大规模的工业化生产。据相关文献所述，仅仅大庆油田在2005年的重烷基苯磺酸盐用量就达到了1.4万吨。
关于重烷基苯磺酸盐的生产需要用到日化厂生产十二烷基苯时产生的副产物：重烷基苯，通过磺化-老化水解-中和-复配等流程，生产出以重烷基苯磺酸盐为主要成分的表面活性剂。为了能提高这种活性剂的质量，还需要对原料做一些预处理，比如精制、切割重烷基苯。同样要控制好表面活性剂分子量在特定的分布范围内，只有这样，表面活性剂才能够与相应的油田的油水形成很好的配伍性。但是由于这种活性剂的原料组成比较复杂，从而致使影响活性剂质量的因素也变得越加多，不利于生成产品的稳定性。关于这种活性剂，具有两个比较明显的特点： 3.2.1要想油水之间的界面张力达到10-3mN/m，只需要很低浓度的重烷基苯磺酸盐，可以大大提高提高油田的采收率。
3.2.2能够应用于大部分油田油水界面的降低，应用条件低，应用范围广。
3.3石油羧酸盐
石油羧酸盐是将石油馏进行氧化中和所得到的产物，其组成复杂，是一种阴离子表面活性剂。根据相关报道，美国宾州大学之前就已经利用气相氧化法这种工艺合成了石油羧酸盐。这种方法就是反应速度相当之快，反应温度也极高而且放热量很大，但是因为这种工艺的操作条件很难控制，所以容易导致石油羧酸盐的性能不够稳定。而液相氧化法与气相氧化法不同的是，其反应的温度没那么高，选择性比较好，但是利用液相氧化法合成石油羧酸盐之后的产物比较难以处理，而且反应中的单程转化率不是很高，要想提高原料的利用效率以及产品的质量，就得分离产物中的煤油进行氧化的原油。
就目前研究情况来说，单独的石油羧酸盐并不能与油田的原油之间形成较好的超低界面的张力，不过要是与其它表面活性剂复配，比如石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐，利用与其它表面活性剂之间的协同效应，在特定的活性物和碱浓度范围内，能够使油田的原油与水之间形成超低界面的张力。需要强调的是，这种复合体系比较适宜在弱碱的环境中使用，可以防止因为强碱带来的问题。
石油羧酸盐制作所需要的原料比较容易得到，而且生产成本也不高，若能够解决与其他表面活性剂较好的配伍问题，其应用前景会更加广阔。
4结束语
盡管关于三元复合驱的研究已经取得了一定的成功，但其仍存在一部分问题待以研究和解决，比如三元复合驱使用最多的阴离子表面活性剂要是进入水源中会致使水质恶化，这与当今提倡的“可持续发展”理念相违背，在发展的同时也需要关注对环境的保护。因此，三元复合驱技术还有很广阔的提高空间。
参考文献
[1] 陈瑞. 三元复合驱用表面活性剂研究进展[J]. 日用化学品科学，2008，31（11）：23-16.
[2] 宁丽娟. 三元复合驱阴离子表面活性剂[J]. 工程管理，2011，30（7）：73-74.
[3] 袁东，付大友，张新申. 阴离子表面活性剂的测定方法及研究进展[J]. 四川理工学院学报（自然科学版），2005，18（4）：27-30.