重烷基苯磺酸盐在油田三次采油中的应用探讨

冯丹

（黑龙江省大庆油田化工有限公司东昊公司表活剂分公司 黑龙江大庆 163000）

引言:众所周知，一个国家想要得到可持续发展，可用能源是必不可少的，而石油以其低成本、高效率的优势在我国能源利用中占据了得天独厚的位置，然后，石油属于不可再生资源。因此对于如何高效利用石油尤其重要，目前最大限度的保护石油资源，高效高质利用石油资源已成为我国重要的战略目标。对此进行重烷基苯磺酸盐的应用和三次采油技术的研究显得尤为重要。

虽然我国目前已研发出了包括石油磺酸盐、天然羧酸盐石油羧酸盐等在内的表面活性剂驱油剂，但这些技术所需的原材料的来源渠道不足和生产工艺的要求过高，难以进行大规模的应用和推广，无法及时满足油田采油的需要。重烷基苯磺酸盐作为一种价格相对低廉，开采容易，原材料来源充足的洗涤剂生产的副产物，具有驱油剂所要求的稳定的结构和性质，是最为新一代三次采油用驱油剂的上好选择。

一、油田三次采油概述

从石油开采的历史来看，其开采的形式大致经历了三个不同的阶段，首先是主要利用油田自有的能源，这个阶段的石油采收率只有10% ～20%。其次是注水方式，利用注水的方式来保持地层压力，早期通过注水开采的采收率达到25%～45%，比以往有所提高，但仍然效益不高。后来进入到强化开采的时代，即目前的三次采油形式，通过对物理化学的灵活运用进行石油采收。近几十年各国都在进行地下石油技术的研究，但是在目前的三次采油技术中，化学驱油还是最好的选择，而化学驱油中最优选择是三元复合驱。

二、重烷基苯磺酸盐的化学元素及合成

1.重烷基苯磺酸盐的化学元素

重烷基苯磺酸盐的基本化学元素主要包括罐装的三氧化硫氢氧化钠，分析纯，重烷基苯，抚顺洗涤化工厂洗涤剂成分等。其组成包括单烷基苯、二烷基苯、二苯烷，此外还含有少量的茚满和柰满，具体结构如图1 所示。

图1 重烷基苯磺酸盐的组成 （如上图）

2.重烷基苯磺酸盐的合成

重烷基苯磺酸盐的合成主要是先精细切割粗制的重烷基苯原料，从而获取馏分较窄的精制重烷基苯，再利用三氧化硫膜式磺化反应器将精制的重烷基苯进行磺化反应，获取其中的重烷基苯磺酸用氢氧化钠中和成分，制造重烷基苯磺酸盐产品，其平均摩尔质量为410 ～440 g／mol。

三、重烷基苯磺酸盐在采油中的应用及优点

1.重烷基苯磺酸盐在采油中的应用

目前对重烷基苯磺酸盐在石油采收中应用最深入的是大庆油田，基本处于工业化推广的阶段，得力于重烷基苯磺酸盐的采收率效果显著的优势，二类油层也进行了重烷基苯磺酸盐的利用。近十年来，大庆油田已成功运用了以重烷基苯磺酸盐为主表面活性剂的三元复合驱油体系，在2007 年时就收到效果，明显提高产油量，与注水阶段的采收率相比，有了大幅度的提升和发展，充分显示了三元复合驱技术的水平和能力，也将为我国油气业的发展注入新鲜的活力。

2.重烷基苯磺酸盐作为驱油剂的优点

将重烷基苯磺酸盐作为驱油剂具有注水所不可比拟的的优势，首先是重烷基苯磺酸盐的性能更好，能够达到降低原油／地层水界面张力的效果，添加一定的碱剂后可以在较宽的质量分数限制内使原油／地层水界面张力达到极低值。其次是在经过合理的配方之后，在符合一定密度要求的油田地层水中，可以不借助碱剂使原油／水界面张力下降到l0 ～ 10 ～mN·m 数量级。第三是三元复合驱体系的驱油水平，比以往的注水驱油效率高出了l5% ～35%。除此之外，重烷基苯磺酸盐为主剂的驱油方式能够应用的范围很广，从大庆油田的应用情况来看，通过重烷基苯磺酸盐为主剂的三元复合驱体系，大庆油田的原油／地层水界面张力达到了很低，提高了采油厂的油水界面张力性能。最后是重烷基苯磺酸盐的原材料构成分子简单，成分清晰。从具体的使用情况来看，虽然一定的分子分布范围对原油质量有好处，但超过一定限度后原料越复杂，反而对产品质量会造成不好的影响，破坏产品的稳定性能。在这一方面。重烷基苯磺酸盐就比一般的石油磺酸盐更好，因为重烷基苯磺酸盐的元素构成更清楚，能够保证产品的质量和稳定性。但需要主要的是，当重烷基苯磺酸盐其中的分子分布发生较大波动黑丝，就会破坏原油／地层水界面的张力，情况严重时甚至不能用作驱油剂。

四、重烷基苯磺酸盐在油田开采中的应用前景

我国的采油业已基本进入三次采油阶段，从当前以重烷基苯磺酸盐为主剂的的三元复合驱表面活性剂驱油方式的应用范围和应用深度来看，我国大部分主力油田已经进入了大面积试用和大范围推广的阶段，目前已经开始试用的地区有二厂南五、厂北一断东、阴厂一矿等等。在“十一五”规划期间，我国计划推行五个三元复合驱的试验区，十个三元复合驱的推广区，计划表面活性剂用量的年用量达到一万吨到十万吨不等。由于推广的实际过程还面临很多问题，因此实际工作的开展可能不会如期进行，但从当前的表面活性剂用量的年用量趋势来看，处于稳定的增长状态，因此以重烷基苯磺酸盐为主剂的的三元复合驱技术应用前景很好。

五、结语

随着我国开采技术的不断进步，经济的增长速度也在加快，但与此同时不可再生资源的数量也在日益减少，因此急需更加高效科学的采油技术，在这样的背景下，三次采油技术就得到了重视和发展。在三次采油技术中，最核心的是以重烷基苯磺酸盐为主剂的的三元复合驱技术，其不仅具有较低原油／地层水界面张力的效果，而且成本低，价格低廉，对地层的影响较小。为了响应国家可持续发展的战略目标，对以重烷基苯磺酸盐为主剂的的三元复合驱技术的应用十分必要。从目前实际应用情况来看，以重烷基苯磺酸盐为主剂的的三元复合驱技术的确是值得推广和大规模应用的采油技术，从而为加速实现采油技术的进步和革新添加动力，满足我国采油业发展的需要，推动我国经济的稳定可持续增长。

[1]蒋万容.油田用表面活性剂的应用及制备探讨[J].硅谷,2014,(17):82-82,80.

[2]高春娟.重烷基苯磺酸盐的研究进展[J].中国化工贸易,2015,(14):162-162.