“非對稱型雙子表面活性劑的研發(fā)，不但能降低驅(qū)油體系/原油間的界面張力，擴大波及體積，進一步提高驅(qū)油效率，而且可以大大降低復合驅(qū)中表面活性劑的使用成本。”中石油新疆勘探開發(fā)研究院采收率所副所長陳權(quán)生說。
經(jīng)過兩年的潛心研究，研究院科研人員終于研發(fā)出適合新疆油田的三次采油用表面活性劑，即非對稱型雙子表面活性劑。
目前，新疆油田注水開發(fā)已逐步進入高含水開發(fā)階段，各種三次采油技術(shù)正在各油田逐步推廣應用，復合驅(qū)也是繼聚合物驅(qū)后又一項提高原油采收率的新技術(shù)，而驅(qū)油用表面活性劑則是復合驅(qū)技術(shù)的關(guān)鍵化學劑之一。
八五期間，采收率所開發(fā)了石油磺酸鹽KPS并在新疆油田二中區(qū)復合驅(qū)先導試驗中得到應用，石油磺酸鹽KPS表面活性強，使油水界面張力降到每米10-3毫牛以下，且水溶性好，但其使用成本仍較高。因此，研究院采收率所開始致力于研發(fā)新型多功能表面活性劑，在2007年2月開展了《驅(qū)油用表面活性劑研究》課題。
負責驅(qū)油用表面活性劑開發(fā)及評價的任敏紅、雷曉疆等人通過調(diào)研大量資料發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)研究的驅(qū)油用表面活性劑種類繁多，主要包括石油磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、改性產(chǎn)品、雙子表面活性劑等，但大多處于室內(nèi)研究和中試階段，在實際應用中還是以石油磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽為主。
在實驗中，他們發(fā)現(xiàn)改變表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)，即將含單一親水和親油基團的表面活性劑分子結(jié)構(gòu)，改成含多種親油基，表面活性劑的特性也隨之改變，不但具有低的油水界面張力，而且使用濃度可以大大降低，達到目前復合驅(qū)表面活性劑濃度的十分之一甚至幾十分之一。
研究院采收率所油田化學崗位屬于有毒有害崗位，在研制過程中，實驗室經(jīng)常接觸、使用很多強腐蝕性或劇毒的化學藥品，但是為了得到優(yōu)質(zhì)的表面活性劑，在副所長陳權(quán)生的帶領(lǐng)下，任敏紅、雷曉疆等人仍然留在實驗室里，對不同的化學物質(zhì)進行篩選評價，進行表面活性劑的研制和界面張力評價。
最后，經(jīng)過無數(shù)次的反復實驗，終于成功研制出一種非對稱性雙子表面活性劑，該表面活性劑分子結(jié)構(gòu)含有一個親水基團和兩個不同長度疏水基團，且疏水基碳數(shù)可以根據(jù)需要進行調(diào)整。所研發(fā)的表面活性劑可以在很低濃度下即可與原油形成超低界面張力，使復合驅(qū)的成本降低到原來的六分之一到七分之一。在巖心模型上，注入該表面活性劑復合驅(qū)油體系，可以提高采收率達到18%-25%。
采收率所所開發(fā)的非對稱性雙子表面活性劑在國內(nèi)來講屬于創(chuàng)新性新技術(shù)。該項目的研究成果可為復合驅(qū)的發(fā)展提供一種新的物質(zhì)支持，隨著油田三采技術(shù)的全面推廣，該成果也將會展現(xiàn)出廣闊的應用前景和良好的經(jīng)濟效益。
