本书详细介绍了表面活性剂的基础知识；表面活性剂在钻井中的应用及其对安全钻井和防止钻井事故的发生的重要作用；表面活性剂在油水井处理中的应用及其在调剖堵水、酸化压裂和清防蜡中的作用；表面活性剂在化学驱中的应用，分别论述了表面活性剂在一元驱、二元复合驱、三元复合驱和泡沫复合驱中的应用；表面活性剂在乳化原油破乳中的应用，并介绍了作为破乳剂的表面活性剂的性质及合成方法等；表面活性剂在油田污水处理中的应用。介绍了四种磺酸盐类表面活性剂的制备及应用。是石油工程专业学习者的重要参考书。

本书详细介绍了各种表面活性剂及其在油田各个生产环节中 的应用。内容包括表面活性剂的基础知识；表面活性剂在钻井中 的应用及其对安全钻井和防止钻井事故的发生的重要作用；表面 活性剂在油水井处理中的应用及其在调剖堵水、酸化压裂和清防 蜡中的作用；表面活性剂在化学驱中的应用，分别论述了表面活 性剂在一元驱、二元复合驱、三元复合驱和泡沫复合驱中的应 用；表面活性剂在乳化原油破乳中的应用，并介绍了作为破乳剂 的表面活性剂的性质及合成方法等；表面活性剂在油田污水处理 中的应用。介绍了四种磺酸盐类表面活性剂的制备及应用。  本书可作为石油工程专业师生的教学参考书，也可供从事应 用化学、油田开发专业人员参考。   本书详细介绍了各种表面活性剂及其在油田各个生产环节中 的应用。内容包括表面活性剂的基础知识；表面活性剂在钻井中 的应用及其对安全钻井和防止钻井事故的发生的重要作用；表面 活性剂在油水井处理中的应用及其在调剖堵水、酸化压裂和清防 蜡中的作用；表面活性剂在化学驱中的应用，分别论述了表面活 性剂在一元驱、二元复合驱、三元复合驱和泡沫复合驱中的应 用；表面活性剂在乳化原油破乳中的应用，并介绍了作为破乳剂 的表面活性剂的性质及合成方法等；表面活性剂在油田污水处理 中的应用。介绍了四种磺酸盐类表面活性剂的制备及应用。  本书可作为石油工程专业师生的教学参考书，也可供从事应 用化学、油田开发专业人员参考。

第1章表面活性剂基础知识………………………………………  1

 l。1界面和表面…………………………………………………  1

 1·2表面张力……………………………………………………  1

 1．3表面活性与表面活性剂……………………………………  2

 1．4表面活性剂的分子结构特点与分类………………………… 4

 1．5表面活性剂水溶液的性质…………………………………… 7

 1·6表面活性剂在界面上的吸附………………………………… 10

1·6·1吸附………………………………………………………10

1·6。2 Gibbs吸附………………………………………………11

1．6．3吸附层结构………………………………………………]4

1·6·4表面张力最低值现象……………………………………22

1·6·5表面张力的时间效应……………………………………23

1·6·6表面活性剂在固液界面上的吸附…………………… 23

 1·7表面活性剂的亲水亲油平衡值及表面活性剂的溶解度…… 31

1·7·1亲水亲油平衡值…………………………………………31

1·7·2表面活性剂的溶解度……………………………………35

 1·8表面活性剂的作用…………………………………………… 36

1·8．1润湿作用和渗透作用……………………………………36

l·8·2乳化作用…………………………………………………38

1·8·3增溶作用…………………………………………………39

1·8·4起泡和消泡作用…………………………………………39

l·8·5洗涤作用…………………………………………………40

1．8．6其他作用…………………………………………………41

 l。 9表面活性剂的用途……………………………………………41

 参考文献…………………………………………………………… 42

第2章表面活性剂在钻井中的应用……………………………   44

 2．1钻井液化学…………………………………………………… 45

2．1．1钻井液的作用……………………………………………45

2．1．2钻井液的组成……………………………………………45

2．1．3钻井液体系的分类………………………………………5l

2．1．4钻井液体系的选择 ……………………………………57

 2．2钻井液降滤失剂……………………………………………… 59

2．2．1降滤失剂的作用机理……………………………………60

2．2．2降滤失剂的分子结构……………………………………63

2．2．3降滤失剂的选择…………………………………………64

2．2．4降滤失剂的耐盐性………………………………………67

2．2．5常用的降滤失剂…………………………………………68

 2．3降黏剂、增黏剂与流型调节剂……………………………… 7l

2．3．1常用的降黏剂……………………………………………7l

2．3．2降黏剂的作用机理………………………………………75

2．3．3增黏剂与流型改进剂……………………………………77

 2．4乳化剂和乳化钻井液………………………………………… 80

2．4．1钻井液中乳化剂的类型…………………………………80

2．4．2钻井液用乳化剂…………………………………………82

 2．5起泡剂、泡沫钻井液和消泡剂……………………………… 84

2．5．1起泡剂和泡沫钻井液……………………………………84

2．5．2消泡剂……………………………………………………88

 2．6润滑剂与解卡液……………………………………………… 89

2．6．1钻井液用润滑剂…………………………………………89

2．6．2解卡液……………………………………………………91

 2．7其他处理剂…………………………………………………… 9l

2．7．1絮凝剂……………………………………………………9l

2．7．2页岩、泥岩抑制剂………………………………………93

 2．8水泥外加剂…………………………………………………… 93

2．8．1缓凝剂……………………………………………………94

2．8．2分散剂……………………………………………………94

2．8．3降失水剂…………………………………………………94

2．8．4防气窜水泥外加剂 …··：…………………………95

2．8．5隔离液和冲洗液…………………………………………95

 参考文献…………………………………………………………… 95

第3章表面活性剂在油水井处理中的应用……………………   96

 3．1表面活性剂在调剖堵水中应用……………………………… 96

3．1．1水井调剖剂………………………………………………96

3．1．2油井堵水剂………………………………………………99

3．1．3表面活性剂在油水井处理中的应用……………………101

3．1．4堵水用新型表面活性剂…………………………………104

 3．2表面活性剂在酸化中的应用………………………………… 105

3．2．1酸液…………………………………………………… 105

3．2．2酸化用表面活性剂………………………………………106

3．2．3酸化用黏弹性表面活性剂………………………………108

 3．3表面活性剂在压裂中的应用………………………………… 110

3．3．1压裂液………………………………………………… 110

3．3．2压裂用表面活性剂………………………………………111

3．3．3压裂用黏弹性表面活性剂………………………………112

 3．4表面活性剂在油井清防蜡中的应用………………………… 114

3．4．1蜡与结蜡……………………………………………… 114

3．4．2油井防蜡方法……………………………………………114

3．4．3表面活性剂型防蜡剂……………………………………115

3．4．4稠环芳香烃型防蜡剂……………………………………118

3．4．5聚合物型防蜡剂…………………………………………119

3．4．6防蜡剂的使用方法和发展趋势…………………………123

3．4．7表面活性剂在油井清蜡中的作用………………………124

3．4．8清蜡剂的发展趋势………………………………………127

 参考文献…………………………………………………………  128

第4章表面活性剂在化学驱中的应用…………………………   130

 4．1表面活性剂在一元驱中的应用……………………………… 131

4．1．1在表面活性剂驱中的应用………………………………132

4．1．2在碱水驱中的应用………………………………………156

4．1．3在聚合物驱中的应用……………………………………160

 4．2表面活性剂在二元驱中的应用……………………………… 176

4．2．1在表面活性剂／碱复合驱中的应用……………………177

4．2．2在表面活性剂／聚合物复合驱中的应用………………181

4．2．3在碱／聚合物复合驱中的应用…………………………184

 4．3表面活性剂在三元复合驱中的应用………………………… 191

4．3．1 ASP三元复合驱机理……………………………………191

4．3．2表面活性剂对界面张力和界面膜的影响………………203

4．3．3低浓度体系相行为及中间混合层结构…………………208

4．3．4低碱三元体系对驱油的影响 …………………………213

4．3．5 ASP三元复合驱矿场试验实例 ………………………218

 4．4表面活性剂在泡沫复合驱的应用 ………………………… 222

4．4．1泡沫…………………………………………………… 223

4．4．2泡沫驱机理 ……………………………………………224

4．4．3泡沫复合驱矿场试验实例………………………………226

 参考文献…………………………………………………………  231

第5章表面活性剂在原油乳状液破乳中的应用………………   236

 5．1原油乳状液…………………………………………………  236

5．1．1原油乳状液的形成………………………………………236

5．1．2原油乳状液中的成膜物质………………………………238

5．1．3原油乳状液的稳定性……………………………………242

5．1．4原油乳状液的性质………………………………………253

 5．2破乳方法及破乳机理………………………………………… 254

5．2．1破乳方法……………………………………………… 255

5．2．2破乳机理……………………………………………… 257

 5．3原油破乳剂…………………………………………………  272

5．3．1原油破乳剂的性质………………………………………273

5．3．2国内外破乳剂发展现状…………………………………274

5．3．3原油破乳剂研制进展……………………………………282

 参考文献…………………………………………………………  295

第6章表面活性剂在油田污水处理中的应用…………………   297

 6．1油田污水……………………………………………………  299

 6．2表面活性剂在油田污水缓蚀中的应用……………………… 300

6．2．1缓蚀剂的分类……………………………………………301

6．2．2缓蚀用表面活性剂………………………………………301

 6．3表面活性剂在油田污水杀菌中的应用……………………… 303

6．3．1油田水中常见的细菌类型………………………………303

6．3．2油田污水常用的杀菌剂…………………………………304

 6．4表面活性剂在油田污水除油中应用………………………… 308

 6．5表面活性剂在油田污水防垢中的应用……………………… 310

6．5．1油田常见水垢……………………………………………310

6．5．2油田常用防垢剂…………………………………………311

 6．6表面活性剂在油田污水絮凝中的应用……………………… 312

6．6．1阳离子高分子絮凝剂……………·……………………313

6．6．2两性有机高分子絮凝剂…………………………………313

6．6．3非离子型絮凝剂…………………………………………313

 参考文献…………………………………………………………  314

第7章磺酸盐类表面活性剂的制备及应用……………………   315

 7．1烷基芳基磺酸盐的制备方法………………………………… 318

7．1．1 7一十八烷基苯磺酸钠的合成…………………………318

7．1．2烯烃缩合法制烷基苯从而制备烷基芳基磺酸盐………322

 7．2重烷基苯磺酸盐 …………………………………………… 328

7．2．1空气干燥……………………………………………… 329

7．2．2三氧化硫体发生…………………………………………330

7．2．3磺化反应部分……………………………………………330

7．2．4老化、水解…………………………………………… 331

7．2．5中和部分……………………………………………… 331

7．2．6重烷基苯磺酸盐的分析…………………………………331

7．2．7重烷基苯磺酸盐界面张力………………………………331

 7．3烷基萘磺酸盐的合成………………………………………… 332

7．3．1萘的烷基化…………………………………………… 333

7．3．2烷基萘的磺化……………………………………………334

7．3．3烷基萘的表征……………………………………………335

 7．4芳基烷基磺酸盐 …………………………………………… 336

7．4．1不同种类的新型烷基芳基磺酸(盐)的化学式…………336

7．4．2新型表活剂的界面张力…………………………………338

 参考文献…………………………………………………………  339

第1章表面活性剂基础知识………………………………………  1

 l。1界面和表面…………………………………………………  1

 1·2表面张力……………………………………………………  1

 1．3表面活性与表面活性剂……………………………………  2

 1．4表面活性剂的分子结构特点与分类………………………… 4

 1．5表面活性剂水溶液的性质…………………………………… 7

 1·6表面活性剂在界面上的吸附………………………………… 10

1·6·1吸附………………………………………………………10

1·6。2 Gibbs吸附………………………………………………11

1．6．3吸附层结构………………………………………………]4

1·6·4表面张力最低值现象……………………………………22

1·6·5表面张力的时间效应……………………………………23

1·6·6表面活性剂在固液界面上的吸附…………………… 23

 1·7表面活性剂的亲水亲油平衡值及表面活性剂的溶解度…… 31

1·7·1亲水亲油平衡值…………………………………………31

1·7·2表面活性剂的溶解度……………………………………35

 1·8表面活性剂的作用…………………………………………… 36

1·8．1润湿作用和渗透作用……………………………………36

l·8·2乳化作用…………………………………………………38

1·8·3增溶作用…………………………………………………39

1·8·4起泡和消泡作用…………………………………………39

l·8·5洗涤作用…………………………………………………40

1．8．6其他作用…………………………………………………41

 l。 9表面活性剂的用途……………………………………………41

 参考文献…………………………………………………………… 42

第2章表面活性剂在钻井中的应用……………………………   44

 2．1钻井液化学…………………………………………………… 45

2．1．1钻井液的作用……………………………………………45

2．1．2钻井液的组成……………………………………………45

2．1．3钻井液体系的分类………………………………………5l

2．1．4钻井液体系的选择 ……………………………………57

 2．2钻井液降滤失剂……………………………………………… 59

2．2．1降滤失剂的作用机理……………………………………60

2．2．2降滤失剂的分子结构……………………………………63

2．2．3降滤失剂的选择…………………………………………64

2．2．4降滤失剂的耐盐性………………………………………67

2．2．5常用的降滤失剂…………………………………………68

 2．3降黏剂、增黏剂与流型调节剂……………………………… 7l

2．3．1常用的降黏剂……………………………………………7l

2．3．2降黏剂的作用机理………………………………………75

2．3．3增黏剂与流型改进剂……………………………………77

 2．4乳化剂和乳化钻井液………………………………………… 80

2．4．1钻井液中乳化剂的类型…………………………………80

2．4．2钻井液用乳化剂…………………………………………82

 2．5起泡剂、泡沫钻井液和消泡剂……………………………… 84

2．5．1起泡剂和泡沫钻井液……………………………………84

2．5．2消泡剂……………………………………………………88

 2．6润滑剂与解卡液……………………………………………… 89

2．6．1钻井液用润滑剂…………………………………………89

2．6．2解卡液……………………………………………………91

 2．7其他处理剂…………………………………………………… 9l

2．7．1絮凝剂……………………………………………………9l

2．7．2页岩、泥岩抑制剂………………………………………93

 2．8水泥外加剂…………………………………………………… 93

2．8．1缓凝剂……………………………………………………94

2．8．2分散剂……………………………………………………94

2．8．3降失水剂…………………………………………………94

2．8．4防气窜水泥外加剂 …··：…………………………95

2．8．5隔离液和冲洗液…………………………………………95

 参考文献…………………………………………………………… 95

第3章表面活性剂在油水井处理中的应用……………………   96

 3．1表面活性剂在调剖堵水中应用……………………………… 96

3．1．1水井调剖剂………………………………………………96

3．1．2油井堵水剂………………………………………………99

3．1．3表面活性剂在油水井处理中的应用……………………101

3．1．4堵水用新型表面活性剂…………………………………104

 3．2表面活性剂在酸化中的应用………………………………… 105

3．2．1酸液…………………………………………………… 105

3．2．2酸化用表面活性剂………………………………………106

3．2．3酸化用黏弹性表面活性剂………………………………108

 3．3表面活性剂在压裂中的应用………………………………… 110

3．3．1压裂液………………………………………………… 110

3．3．2压裂用表面活性剂………………………………………111

3．3．3压裂用黏弹性表面活性剂………………………………112

 3．4表面活性剂在油井清防蜡中的应用………………………… 114

3．4．1蜡与结蜡……………………………………………… 114

3．4．2油井防蜡方法……………………………………………114

3．4．3表面活性剂型防蜡剂……………………………………115

3．4．4稠环芳香烃型防蜡剂……………………………………118

3．4．5聚合物型防蜡剂…………………………………………119

3．4．6防蜡剂的使用方法和发展趋势…………………………123

3．4．7表面活性剂在油井清蜡中的作用………………………124

3．4．8清蜡剂的发展趋势………………………………………127

 参考文献…………………………………………………………  128

第4章表面活性剂在化学驱中的应用…………………………   130

 4．1表面活性剂在一元驱中的应用……………………………… 131

4．1．1在表面活性剂驱中的应用………………………………132

4．1．2在碱水驱中的应用………………………………………156

4．1．3在聚合物驱中的应用……………………………………160

 4．2表面活性剂在二元驱中的应用……………………………… 176

4．2．1在表面活性剂／碱复合驱中的应用……………………177

4．2．2在表面活性剂／聚合物复合驱中的应用………………181

4．2．3在碱／聚合物复合驱中的应用…………………………184

 4．3表面活性剂在三元复合驱中的应用………………………… 191

4．3．1 ASP三元复合驱机理……………………………………191

4．3．2表面活性剂对界面张力和界面膜的影响………………203

4．3．3低浓度体系相行为及中间混合层结构…………………208

4．3．4低碱三元体系对驱油的影响 …………………………213

4．3．5 ASP三元复合驱矿场试验实例 ………………………218

 4．4表面活性剂在泡沫复合驱的应用 ………………………… 222

4．4．1泡沫…………………………………………………… 223

4．4．2泡沫驱机理 ……………………………………………224

4．4．3泡沫复合驱矿场试验实例………………………………226

 参考文献…………………………………………………………  231

第5章表面活性剂在原油乳状液破乳中的应用………………   236

 5．1原油乳状液…………………………………………………  236

5．1．1原油乳状液的形成………………………………………236

5．1．2原油乳状液中的成膜物质………………………………238

5．1．3原油乳状液的稳定性……………………………………242

5．1．4原油乳状液的性质………………………………………253

 5．2破乳方法及破乳机理………………………………………… 254

5．2．1破乳方法……………………………………………… 255

5．2．2破乳机理……………………………………………… 257

 5．3原油破乳剂…………………………………………………  272

5．3．1原油破乳剂的性质………………………………………273

5．3．2国内外破乳剂发展现状…………………………………274

5．3．3原油破乳剂研制进展……………………………………282

 参考文献…………………………………………………………  295

第6章表面活性剂在油田污水处理中的应用…………………   297

 6．1油田污水……………………………………………………  299

 6．2表面活性剂在油田污水缓蚀中的应用……………………… 300

6．2．1缓蚀剂的分类……………………………………………301

6．2．2缓蚀用表面活性剂………………………………………301

 6．3表面活性剂在油田污水杀菌中的应用……………………… 303

6．3．1油田水中常见的细菌类型………………………………303

6．3．2油田污水常用的杀菌剂…………………………………304

 6．4表面活性剂在油田污水除油中应用………………………… 308

 6．5表面活性剂在油田污水防垢中的应用……………………… 310

6．5．1油田常见水垢……………………………………………310

6．5．2油田常用防垢剂…………………………………………311

 6．6表面活性剂在油田污水絮凝中的应用……………………… 312

6．6．1阳离子高分子絮凝剂……………·……………………313

6．6．2两性有机高分子絮凝剂…………………………………313

6．6．3非离子型絮凝剂…………………………………………313

 参考文献…………………………………………………………  314

第7章磺酸盐类表面活性剂的制备及应用……………………   315

 7．1烷基芳基磺酸盐的制备方法………………………………… 318

7．1．1 7一十八烷基苯磺酸钠的合成…………………………318

7．1．2烯烃缩合法制烷基苯从而制备烷基芳基磺酸盐………322

 7．2重烷基苯磺酸盐 …………………………………………… 328

7．2．1空气干燥……………………………………………… 329

7．2．2三氧化硫体发生…………………………………………330

7．2．3磺化反应部分……………………………………………330

7．2．4老化、水解…………………………………………… 331

7．2．5中和部分……………………………………………… 331

7．2．6重烷基苯磺酸盐的分析…………………………………331

7．2．7重烷基苯磺酸盐界面张力………………………………331

 7．3烷基萘磺酸盐的合成………………………………………… 332

7．3．1萘的烷基化…………………………………………… 333

7．3．2烷基萘的磺化……………………………………………334

7．3．3烷基萘的表征……………………………………………335

 7．4芳基烷基磺酸盐 …………………………………………… 336

7．4．1不同种类的新型烷基芳基磺酸(盐)的化学式…………336

7．4．2新型表活剂的界面张力…………………………………338

 参考文献…………………………………………………………  339

第4章 表面活性剂在化学驱中的应用

据法国石油行业委员会提供的数字显示，截止2000年底，全世界已探明石油储量为1349．66亿吨。2000年中国已探明石油储量为32·74亿吨，占全球总储量的2．4％，居世界第10位。怎样 使地球上宝贵的石油资源能够较多地采出，提高原油采收率，一直是人们急需研究的课题。原油采收率等于波及系数和洗油效率的乘积。波及系数是指驱油剂波及到的油层容积与整个含油容积的比洗油效率是指驱油剂波及到的所采出的油量与这部分油层储量的比值。要进一步提高原油采收率，需提高波及系数和洗油效率，而表面活性剂在提高洗油效率方面具有独特优势。

从油层中采油可分为3个阶段。

(1)一次采油大约在20世纪40年代以前，依靠天然能量开采原油的方法。天然能量驱动包括天然水驱、弹性能量驱、溶解气驱、气驱及重力驱等。这时人们对油藏的作用只限于钻出油井，为油流提供通道。一次采油采收率很低，如油层深、原油黏度大、地层压力低时，不仅采收率低，而且采油速度也低，开发年限会很长。前苏联120多个高黏油田，当时采收率一直未超过15％。

(2)二次采油 二次采油是继一次采油后，向地层注入液体或  气体补充能量采油的方法。在20世纪40年代得到广泛应用的二次  采油方法是向油层内注水或注气。用注水和注气的方法以弥补采油  的亏空体积，增补地层能量进行采油。通常二次采油紧跟在一次采  油之后，但在我国，从20世纪60年代大庆油田开始，为了保持油  层压力，多数是将注水与一次采油同时进行，因此，又将注水采油  方法称为压力保持法。由于水的来源广、价格便宜、采收率又高，  所以是迄今世界上应用最广泛的一种采油方法。二次采油平均采收

率通常为30％～40％，个别油田可能达到70％～80％。(3)三次采油(也叫强化采油，enhanced oil recovery，EOR) 其特点是针对二次采油未能采出的残余油和剩余油，采用向地层 注入其他工作剂(如聚合物溶液、碱溶液、表面活性剂溶液或体 系、二氧化碳、水蒸气)或其他能量的方法，称为三次采油法。通 常三次采油紧跟在二次采油之后，如化学驱油及某些混相驱油等。 这些方法都是在注水达到经济极限后所采用的提高采收率的方法。 三次采油方法与二次采油方法不同，注入驱油剂需要深入到微孑L隙 中，引起各种物理和化学变化来采油。目前世界上已形成三次采油 的四大技术系列，即化学驱、气驱、热力驱和微生物采油。其中化 学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱及其复配的复合驱等； 气驱包括混相或部分混相的C02驱、氮气驱、天然气驱和烟道气 区等；热力驱包括蒸汽驱、蒸汽吞吐、热水驱和火烧油层等；微生 物采油包括微生物调剖或微生物驱油等。

注水采油后，还有约三分之二的原油滞留在油层中，由于毛管 力的作用，这部分原油滞留在较细的毛管孔道中，要把这部分油驱 替出来，单靠增加压差是很难办到的。原油与水的界面张力通常为 mN／m左右，计算表明驱动这样油滴所需的压差一般为30 0．81MPa·m，而注水时压差仅为0．1961～0．3923MPa·m，远 小、于驱动压差，所以利用表面活性剂降低油水界面张力，是一个既 可 行又有前途的方法，根据所采用的体系不同，利用表面活性剂强 化采油的方法有表面活性剂驱、聚合物驱、碱水驱、表面活性剂／ 碱二元复合驱、表面活性剂／聚合物二元复合驱体系、碱／聚合物二 元复合驱、ASP三元复合驱、泡沫复合驱等，其中表面活性剂驱 又分为活性水驱、胶束溶液驱和微乳液驱。     (P130-131)第4章 表面活性剂在化学驱中的应用

据法国石油行业委员会提供的数字显示，截止2000年底，全世界已探明石油储量为1349．66亿吨。2000年中国已探明石油储量为32·74亿吨，占全球总储量的2．4％，居世界第10位。怎样 使地球上宝贵的石油资源能够较多地采出，提高原油采收率，一直是人们急需研究的课题。原油采收率等于波及系数和洗油效率的乘积。波及系数是指驱油剂波及到的油层容积与整个含油容积的比洗油效率是指驱油剂波及到的所采出的油量与这部分油层储量的比值。要进一步提高原油采收率，需提高波及系数和洗油效率，而表面活性剂在提高洗油效率方面具有独特优势。

从油层中采油可分为3个阶段。

(1)一次采油大约在20世纪40年代以前，依靠天然能量开采原油的方法。天然能量驱动包括天然水驱、弹性能量驱、溶解气驱、气驱及重力驱等。这时人们对油藏的作用只限于钻出油井，为油流提供通道。一次采油采收率很低，如油层深、原油黏度大、地层压力低时，不仅采收率低，而且采油速度也低，开发年限会很长。前苏联120多个高黏油田，当时采收率一直未超过15％。

(2)二次采油 二次采油是继一次采油后，向地层注入液体或  气体补充能量采油的方法。在20世纪40年代得到广泛应用的二次  采油方法是向油层内注水或注气。用注水和注气的方法以弥补采油  的亏空体积，增补地层能量进行采油。通常二次采油紧跟在一次采  油之后，但在我国，从20世纪60年代大庆油田开始，为了保持油  层压力，多数是将注水与一次采油同时进行，因此，又将注水采油  方法称为压力保持法。由于水的来源广、价格便宜、采收率又高，  所以是迄今世界上应用最广泛的一种采油方法。二次采油平均采收

率通常为30％～40％，个别油田可能达到70％～80％。(3)三次采油(也叫强化采油，enhanced oil recovery，EOR) 其特点是针对二次采油未能采出的残余油和剩余油，采用向地层 注入其他工作剂(如聚合物溶液、碱溶液、表面活性剂溶液或体 系、二氧化碳、水蒸气)或其他能量的方法，称为三次采油法。通 常三次采油紧跟在二次采油之后，如化学驱油及某些混相驱油等。 这些方法都是在注水达到经济极限后所采用的提高采收率的方法。 三次采油方法与二次采油方法不同，注入驱油剂需要深入到微孑L隙 中，引起各种物理和化学变化来采油。目前世界上已形成三次采油 的四大技术系列，即化学驱、气驱、热力驱和微生物采油。其中化 学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱及其复配的复合驱等； 气驱包括混相或部分混相的C02驱、氮气驱、天然气驱和烟道气 区等；热力驱包括蒸汽驱、蒸汽吞吐、热水驱和火烧油层等；微生 物采油包括微生物调剖或微生物驱油等。

注水采油后，还有约三分之二的原油滞留在油层中，由于毛管 力的作用，这部分原油滞留在较细的毛管孔道中，要把这部分油驱 替出来，单靠增加压差是很难办到的。原油与水的界面张力通常为 mN／m左右，计算表明驱动这样油滴所需的压差一般为30 0．81MPa·m，而注水时压差仅为0．1961～0．3923MPa·m，远 小、于驱动压差，所以利用表面活性剂降低油水界面张力，是一个既 可 行又有前途的方法，根据所采用的体系不同，利用表面活性剂强 化采油的方法有表面活性剂驱、聚合物驱、碱水驱、表面活性剂／ 碱二元复合驱、表面活性剂／聚合物二元复合驱体系、碱／聚合物二 元复合驱、ASP三元复合驱、泡沫复合驱等，其中表面活性剂驱 又分为活性水驱、胶束溶液驱和微乳液驱。     (P130-131)

表面活性剂是从20世纪50年代开始随着石油化学工业发展与 塑料合成橡胶、合成纤维一并兴起的一种新型化学工业品。表面活性 剂具有乳化、增溶、起泡、消泡、防腐等多方面的功能，能够降低 消耗、节约能源、提高质量，因而在食品、纺织、制药、化妆品、 造船、土建、采矿及洗涤等工业领域得到广泛应用。

随着石油工业发展的需要，表面活性剂作为一种化学助剂，在钻井、采油、原油破乳脱水、集输、炼油等各个生产环节中应用广泛， 对于保证钻井安全、提高原油采收率、提高油品质量、节省运输、 设备防腐和防止环境污染等方面起着极其重要的作用，是油田开发 中不可替代的化学助剂。

我国石油工业应用表面活性剂始于20世纪60年代末，目前已能生 产上百种石油工业用表面活性剂，其中原油破乳剂每降低1％的含 水量，我国每年可以节约铁路或输油管几十万吨的运输量，其经济 效益是可观的。20世纪90年代末大庆油田在充分利用国内科研院 所技术力量和研究成果的基础上，结合油田近20年的科技攻关， 通过对油田一套闲置白油生产装置的技术改造，成功地生产出了合 格的表面活性剂中间产品--磺酸，并经复配形成了稳定产品 一磺酸盐，其各类性能达到国外同类产品水平，且在界面张力性能 上优于进口产品。国内第一个千吨级油田三次采油用表面活性剂装 置的主体部分，在大庆油田技术开发实业公司投料试车一次成 功 使大庆油田三次采油用表面活性剂国产化取得突破性进展。

为促进表面活性剂在石油工业中的发展，本书详细介绍了表面活性 剂在油田各个生产环节中的应用。全书共分7章。第1章首先介绍了 表面活性剂的基础知识。第2章介绍表面活性剂在钻井中的应用， 表面活性剂对安全钻井和防止钻井事故的发生起着重要的作 用。第3章介绍表面活性剂在油水井处理中的应用，包括表面活性 剂在调剖堵水、酸化压裂和清防蜡中的应用。第4章介绍表面活性 剂在化学驱中的应用，分别论述了表面活性剂在一元驱、二元复合 驱、三元复合驱和泡沫复合驱中的应用。第5章介绍表面活性剂在 乳化原油破乳中的应用，论述作为破乳剂的表面活性剂的性质及合 成方法等。第6章介绍表面活性剂在油田污水处理中的应用；磺酸 盐类表面活性剂是油田中应用量最大、应用范围最广的一类表面活 性剂，为此，在第7章中介绍了磺酸盐类表面活性剂的制备及应 用，详细介绍了四种磺酸盐类表面活性剂的制备方法等。

本书部分章节内容得到了黑龙江省杰出青年科学基金的资助， 第2章由范洪富撰写，在编写过程中得到了马一玫、刘桂范、张红 艳、李金环、贾红兵等人的大力帮助。在此一并致谢。同时，借本 书出版之机，对王德民院士多年来对作者的悉心指导和帮助表示衷 心感谢。  由于编写时间仓促，书中难免有不当甚至错误之处，敬请各位 读者批评指正。

作者

2004年11月

表面活性剂是从20世纪50年代开始随着石油化学工业发展与 塑料合成橡胶、合成纤维一并兴起的一种新型化学工业品。表面活性 剂具有乳化、增溶、起泡、消泡、防腐等多方面的功能，能够降低 消耗、节约能源、提高质量，因而在食品、纺织、制药、化妆品、 造船、土建、采矿及洗涤等工业领域得到广泛应用。

随着石油工业发展的需要，表面活性剂作为一种化学助剂，在钻井、采油、原油破乳脱水、集输、炼油等各个生产环节中应用广泛， 对于保证钻井安全、提高原油采收率、提高油品质量、节省运输、 设备防腐和防止环境污染等方面起着极其重要的作用，是油田开发 中不可替代的化学助剂。

我国石油工业应用表面活性剂始于20世纪60年代末，目前已能生 产上百种石油工业用表面活性剂，其中原油破乳剂每降低1％的含 水量，我国每年可以节约铁路或输油管几十万吨的运输量，其经济 效益是可观的。20世纪90年代末大庆油田在充分利用国内科研院 所技术力量和研究成果的基础上，结合油田近20年的科技攻关， 通过对油田一套闲置白油生产装置的技术改造，成功地生产出了合 格的表面活性剂中间产品--磺酸，并经复配形成了稳定产品 一磺酸盐，其各类性能达到国外同类产品水平，且在界面张力性能 上优于进口产品。国内第一个千吨级油田三次采油用表面活性剂装 置的主体部分，在大庆油田技术开发实业公司投料试车一次成 功 使大庆油田三次采油用表面活性剂国产化取得突破性进展。

为促进表面活性剂在石油工业中的发展，本书详细介绍了表面活性 剂在油田各个生产环节中的应用。全书共分7章。第1章首先介绍了 表面活性剂的基础知识。第2章介绍表面活性剂在钻井中的应用， 表面活性剂对安全钻井和防止钻井事故的发生起着重要的作 用。第3章介绍表面活性剂在油水井处理中的应用，包括表面活性 剂在调剖堵水、酸化压裂和清防蜡中的应用。第4章介绍表面活性 剂在化学驱中的应用，分别论述了表面活性剂在一元驱、二元复合 驱、三元复合驱和泡沫复合驱中的应用。第5章介绍表面活性剂在 乳化原油破乳中的应用，论述作为破乳剂的表面活性剂的性质及合 成方法等。第6章介绍表面活性剂在油田污水处理中的应用；磺酸 盐类表面活性剂是油田中应用量最大、应用范围最广的一类表面活 性剂，为此，在第7章中介绍了磺酸盐类表面活性剂的制备及应 用，详细介绍了四种磺酸盐类表面活性剂的制备方法等。

本书部分章节内容得到了黑龙江省杰出青年科学基金的资助， 第2章由范洪富撰写，在编写过程中得到了马一玫、刘桂范、张红 艳、李金环、贾红兵等人的大力帮助。在此一并致谢。同时，借本 书出版之机，对王德民院士多年来对作者的悉心指导和帮助表示衷 心感谢。

由于编写时间仓促，书中难免有不当甚至错误之处，敬请各位 读者批评指正。

作者

2004年11月