碱-表面活性剂-聚合物三元复合体系驱替过程中的乳化等现象涉及界面的动态变化过程，仅仅用界面张力或吸附之类的平衡状态描述它是不合理的。事实上，对于此类动态过程，界面对扰动的反应或趋向于平衡的途径比平衡本身更为重要，因此对非平衡情况下体系的界面性质和规律的研究显得更为重要。界面扩张黏弹性反映的是界面膜阻滞和恢复形变的能力。张磊等研究了不同结构三取代烷基苯磺酸钠的表/界面扩张性质，得出磺酸根间位的长链烷基对表面扩张模量贡献较大、表面活性剂分子大小对界面扩张模量影响较大的结论。彭勃等研究了伊朗重质减渣馏分油/水界面膜的扩张黏弹性。孙涛垒等研究了不同分子量原油活性组分的界面扩张黏弹性，认为不同原油活性组分的界面扩张黏弹性质可从其不同特征的微观弛豫过程得到解释。孙涛垒等研究了伊朗重质原油中分离的2个不同平均分子量的原油界面活性组分在正癸烷/水界面的扩张黏弹性行为以及温度对体系扩张黏弹性的影响。罗澜等采用小幅低频振荡方法，研究了复合驱体系化学剂对原油活性组分界面膜扩张黏弹性质的影响和界面扩张模量及相角的变化规律。司友华等研究了大庆原油含氮组分的界面扩张黏弹性质。宋新旺等研究了链长变化和疏水基支链化对烷基苯磺酸盐油水界面扩张黏弹性质的影响。靖波等分析了界面扩张模量与界面膜强度的关系。窦立霞等研究了油/水界面扩张模量的测量，考察了测量过程中的控制因素。

当前对界面扩张黏弹性的研究多为原油组分或体系中添加剂(表面活性剂、碱、聚合物等)对界面扩张模量的影响及振荡频率对界面扩张黏弹性的影响，缺少界面扩张黏弹性对水驱后残余油乳化作用的研究。本文通过微观驱替实验，研究了三元复合体系的界面扩张黏弹性对水驱后残余油的乳化作用。

1实验材料及条件

表面活性剂为石油磺酸盐，有效含量41.2%；重烷基苯磺酸盐，有效含量50.23%。

(2)实验仪器：芬兰Kibron界面张力仪，Delta-8全自动液滴表面张力仪，哈克RS-150流变仪，微观可视化驱油装置。

(3)实验温度：45°C。

(4)实验用三元复合体系的组成见表1，界面张力分布在3个数量级。

2三元复合体系界面张力和界面扩张模量

使用界面张力仪测定表1中三元复合体系的油水界面张力，结果如图1所示。通过改变表活剂和碱的浓度、类型，使三元复合体系的界面张力分布在10-1、10-2、10-3mN/m 3个数量级(见图1)，界面张力稳定值见表1。

图1三元复合体系的界面张力

表1三元复合体系组成

利用全自动液滴表面张力仪测定油水的界面扩张模量，其大小反映界面扩张黏弹性的大小。界面扩张模量反映的是界面膜阻滞和恢复变形的能力，界面扩张模量越小，界面扩张黏弹性越小，界面越容易发生形变，测量时难度越大。图2给出了4个三元复合体系的界面扩张模量曲线。表1中给出的体系4和体系6因为界面扩张模量太小无法测量(使用振荡液滴法测量界面扩张模量时，由于界面扩张模量太小，液滴在重力作用下迅速拉成油丝，无法测量)，体系1、体系2、体系3、体系5的界面扩张模量主要集中在5、10m N/m左右(见图2)。

图2三元复合体系的界面扩张模量

碱能够溶蚀界面膜、与原油反应生成表面活性物质，协同表面活性剂降低界面张力，这是碱降低界面张力的原因。加入碱后溶液中电解质浓度增大从而加强了表面活性剂分子在体相及界面间的扩散交换作用，会降低界面扩张模量。体系4与体系3相比仅增加了碱的浓度，界面张力和界面扩张模量都得到了降低。体系2和体系5只改变了表面活性剂的类型，2个体系降低界面张力和界面扩张模量的能力存在很大差别：表面活性剂为重烷基苯磺酸盐的体系2降低界面扩张模量能力强而降低界面张力作用弱；表面活性剂为石油磺酸盐的体系5降低界面张力作用强而降低界面扩张模量能力弱。这种差别与表面活性剂的结构及其在界面上的相互作用方式有关：表面活性剂分子在界面上被吸附的浓度高，则界面张力降低多；吸附在界面上的表面活性剂之间及表面活性剂与界面膜上其他物质之间的相互作用和弛豫过程决定了界面扩张模量的大小。

在油水界面性质方面，6个三元复合体系具有以下特点：体系1界面张力高，界面扩张模量适中；体系2和体系3界面张力和界面扩张模量都适中；体系5界面张力低而界面扩张模量高，体系4和体系6的界面张力低，界面扩张模量太小。

体系1、体系2、体系3可以构成界面张力不同而界面扩张黏弹性相同的对比实验；体系4、体系5、体系6可以构成界面张力相同而界面扩张黏弹性不同的对比实验。