研究了在高盐油藏中，利用两性/阴离子表面活性剂的协同效应获得油水超低界面张力的方法。两性表面活性剂十六烷基磺基甜菜碱与高盐矿化水具有很好的相容性，但在表面活性剂浓度为0.07%-0.39%（质量分数）范围内仅能使油水界面张力达到10-2mN·m-1量级，加入阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠后则可与原油达到超低界面张力。通过探讨表面活性剂总浓度、金属离子浓度、复配比例对油水动态界面张力的影响，发现两性/阴离子表面活性剂混合体系可以在高矿化度、低浓度和0.04%-0.37%的宽浓度范围下获得10-5mN·m-1量级的超低界面张力，并分析了两性/阴离子表面活性剂间协同获得超低界面张力的机制。

1、引言

能源是人类社会赖以存在和发展的基础。石油需求预计会以平均每年0.9%的速度增长，从2008年的8500万桶/天增长到2030年的1.05亿桶/天。这要求我们不仅要发现更多的原油储量，还要依靠现有油田的高效开发来维持原油供应。油田利用天然能量或者注水、注气补充地层能量进行开发的原油采收率最高只能达到40%,也就是说，60%以上储量的原油仍然滞留在地层中，因此，强化采油技术在油田的开发应用势在必行。在各种强化采油技术中，化学驱是我国油田进一步提高采收率的主要措施之一。大庆油田聚合物驱可在水驱基础上提高原油采收率10%以上，已经由先导性矿场试验迈入大规模工业性商业阶段，年增油量达到1000万吨以上；复合驱技术综合发挥了聚合物、表面活性剂和碱的协同效应，可在水驱基础上提高原油采收率20%以上。

表面活性剂在化学驱技术中起着极其重要的作用。有效驱替残留在油层孔隙中的原油需要使油水界面张力降低到超低界面张力（＜10-2mN·m-1），这可以通过使用适当的表面活性剂体系来实现。研究者们在表面活性剂、碱的类型和浓度对油水动态界面张力的影响方面开展了很多工作，已经发现可以使油水界面张力降低到超低水平的大量表面活性剂体系。这些结果表明很容易通过改变油水界面张力来提高剩余油的驱油效率，但是，仍然有很多不利的因素阻碍化学驱技术的大规模推广应用。例如，为了使油水界面达到超低界面张力，表面活性剂体系中要加入大量的碱。

矿场试验表明，碱的加入会与岩石和地层水中的金属离子反应，引起管道结垢并对油层溶蚀从而破坏油藏。同时，随着油田开发程度的日益深入，需要推广化学驱技术的油藏水质矿化度越来越高，目前常用的表面活性剂体系都难以满足高盐油藏的需求。最近的研究结果表明，Gemini型和改性的甜菜碱型表面活性剂等均可在高盐油藏条件下显著降低界面张力。但是，阳离子型Gemini表面活性剂在带负电的油层岩石表面吸附损失严重，阴离子型Gemini和改性甜菜碱表面活性剂的合成路线复杂、成本高。因此，如何简便地获得能够在高盐条件下与原油达到超低界面张力的表面活性剂体系仍然是化学驱技术室内研究需要解决的关键问题之一。

表面活性剂复配体系能够发挥表面活性剂间的协同效应，具有比单一表面活性剂更优异的物理化学性能。不同表面活性剂协同吸附可以在油水界面形成紧密的吸附膜，有利于获得油水超低界面张力，这避免了表面活性剂分子结构中复杂官能团的引入，利于表面活性剂的工业化生产；同时，应用表面活性剂间的协同效应能够降低表面活性剂的用量，从而降低驱油体系的成本，具有重要的经济效益。基于上述考虑，本文针对高盐油藏，研究了两性表面活性剂、两性/阴离子表面活性剂复配体系与原油的动态界面张力，分析了两性/阴离子表面活性剂间的协同效应对动态界面张力行为的影响，以期阐明在高盐油藏中利用两性/阴离子表面活性剂的协同效应在无碱、低浓度下获得油水超低界面张力的方法。

2、实验部分

2.1试剂

实验用水为室内利用氯化钠、氯化钙和氯化镁配制的矿化水，总矿化度为10550 mg·L-1,其中Na+3145.3 mg·L-1;Ca2+576.58 mg·L-1;Mg2+240 mg·L-1;实验用油为胜利油田孤东采油厂脱水原油；十六烷基磺基甜菜碱（N-hexadecyl-N,N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate,缩写为HDAPS,纯度98%）购自百灵威化学试剂有限公司；十二烷基硫酸钠（sodium dodecyl sulfate,缩写为SDS），氯化钠，氯化钙，六水氯化镁，均为分析纯试剂，购自国药集团化学试剂有限公司。

2.2油水界面张力测定

油水界面张力采用芬兰Kibron旋转界面张力仪测定，测试温度均为60°C.