摘要以非离子型表面活性剂AEO-9为主要原料，通过增溶法配制得到微乳液，利用微乳液界面性能为主要指标筛选出配方，制得AO-4，并进行稳定性及助排率评价。结果表明，组成为0.5%(w)均相微乳液+0.02%(w)氟表面活性剂(其中均相微乳液的组成为：w(AEO-9)∶w(正丁醇)∶w(煤油)∶w(水)=31%∶13%∶11%∶45%)的体系，可以形成稳定的微乳液型助排剂，其表面张力为23.22 mN/m，界面张力为0.12 mN/m(与煤油)，助排率达到83.26%，具有较好的应用前景。

压裂是油田常用的一种增产技术。压裂液进入储层后，若不能及时、彻底地排出，将会引起水锁效应，从而降低油气渗透率，造成严重的油气层伤害。因此，必须在压裂液中加入助排剂，保证压裂后的残液能及时排出。

毛细管力为压裂液返排的主要阻力，其大小可用Laplace公式表示：

式中:Pc为毛细管力，mN；σ为表面张力，mN/m；θ为接触角，°；r为毛细管半径，m。

从式(1)可以看出，助排剂的表/界面张力越低，岩石越接近中性润湿，则毛细管力越小，越有利于返排。另外，根据Poiseulle方程，当排驱压差为△p(MPa)时，从半径为r(m)，长为L(m)的毛细管中排出黏度为η(mPa·s)，表面张力为σ(mN/m)和接触角为θ(°)的液体所需时间t(s)的表达式为：

从式(2)可以看出，对于特定的储层，低表/界面张力和接近中性的润湿角θ，将有利于减小排驱时间t，加快返排速度。

近年来，微乳液在压裂改造方面的应用引起国内外很多学者关注。微乳液能够大幅降低水溶液或酸性液体与岩石表面的表/界面张力，同时改变岩石表面的润湿性，降低毛细管压力，从而降低压裂后残液返排的压力。另外，微乳液液滴极小，能迅速有效地进入岩石孔隙，提高处理液与地层表面的接触效率。

微乳液是由表面活性剂、助表面活性剂、油、水等组成的透明或半透明分散体系，分为均相微乳液Winsor IV型和多相微乳液(Winsor I型、Winsor II型和Winsor III型)。其中，Winsor I型为下相微乳液与过量油相的两相平衡;Winsor II型为上相微乳液与过量水相的两相平衡；Winsor III型为中相微乳液与过量油相和过量水相的三相平衡。

目前，常用的微乳液型助排剂以中相微乳液居多。然而，中相微乳液所需表面活性剂量较多，成本高，同时存在需将中间相分离，并对其他相的有效成分加以回收处理的弊端，这样既增加了操作成本，也不利于药剂的充分利用，造成浪费甚至污染。

本实验以非离子型表面活性剂AEO-9和正丁醇为主要原料，通过Shah法配制出微乳液，并以表/界面张力为主要指标，筛选出一种新型均相微乳液型助排剂配方。该新型助排剂既能免去分离中间相的繁琐步骤，避免试剂的浪费，又具有优良的表/界面性能以及良好的热稳定性和助排能力，在改善压裂作业效果方面有很好的应用前景。

1实验部分

1.1药品

AEO-9、正丁醇(国药集团化学试剂有限公司)；非离子型氟表面活性剂FC-100(杜邦公司)；煤油、蒸馏水；在用压裂液、助排剂(胜利油田研究院)。

1.2仪器

界面张力采用芬兰Kibron dIFT双通道动态界面张力仪测定。

表面张力用芬兰Kibron公司生产的Delta-8全自动高通量表面张力仪测定。

1.3实验方法

1.3.1表面活性剂选择

与其他类型表面活性剂相比，非离子型表面活性剂乳化能力更高，可与其他离子型表面活性剂共同使用，是乳化剂配方中不可缺少的重要成分。由于本实验主要研究乳液型助排剂，因而选择非离子型表面活性剂。

非离子表面活性剂中的伯醇聚氧乙烯醚(AEO)型具有较好的乳化、分散性能，比较容易形成微乳液，而其中的AEO-9与煤油具有较接近的HLB值(介于12～12.5之间)，更有可能形成O/W型微乳液，故选择AEO-9作为后续实验中的表面活性剂。

1.3.2微乳液制备

将正丁醇、AEO-9、煤油、水按先后顺序，以不同比例加入试管中进行混合，经充分震荡、静置，可以得到组成不同的乳液。这些乳液呈现不同的相态，既有均相乳液，也有两相(上相、下相)乳液，同时有三相(中相)乳液。将乳液的油相部分分离出来，加水稀释到一定倍数，得到微乳液。