表面活性劑驅作為一種日益成熟的提高采收率的技術(shù)，越來(lái)越得到中老油田的青睞，其主要的提高采收率機理就是低界面張力。界面張力與驅油效率之間存在著(zhù)一定的聯(lián)系，Uren和Fahry早在1927年就指出,在原油開(kāi)采中,注水驅油的效率與驅替液的表面張力成反比。1966年,Wagner等人的實(shí)驗結果表明,界面張力必須低于0.07 mN/m才能提高驅油效率,進(jìn)一步降低界面張力能夠大幅度提高驅油效率；賈忠偉等指出較低的平衡和瞬間界面張力有利于三元復合體系提高采收率，其機理是三元復合體系的低界面張力有利于水驅后剩余油的啟動(dòng)和運移。唐鋼等人表明，在滲透率相同的條件下,驅油體系與原油之間的界面張力越低,驅油效率越高；在驅油體系相同的條件下,具有中等滲透率巖心的驅油效率更高一些，超低界面張力并不是絕對必要的。李華斌等人指出油水動(dòng)態(tài)界面張力最低值是影響驅油效果的重要因素，而不是平衡界面張力。

驅油用的表面活性劑主要有陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑和兩性表面活性劑。陰離子表面活性劑界面活性高,耐溫性能好,但耐鹽性差；非離子表面活性劑的耐鹽、耐多價(jià)陽(yáng)離子的性能好,但在地層中穩定性差,吸附量比陰離子表面活性劑高,而且不耐高溫,價(jià)格高；兩性表面活性劑可用于高礦化度、較高溫度的油層,且能大大降低非離子型與陰離子型活性劑復配時(shí)的色譜分離效應，其優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越得到研究者的重視。本文研究了單純陰離子-非離子表面活性劑在不同的礦化度下的界面張力，并通過(guò)驅油實(shí)驗對其提高采收率的機理進(jìn)行了討論。

界面張力的測量

配置不同礦化度下質(zhì)量分數為0.1%的表面活性劑溶液，在55℃條件下，利用Texas-500旋轉滴界面張力儀測量原油與化學(xué)劑溶液的界面張力。測定時(shí)首先用石油密度計測量原油與化學(xué)劑溶液的密度，用Wzs-1型阿貝折光儀測量化學(xué)劑溶液的折光率，然后通過(guò)界面張力儀測量油珠在化學(xué)劑溶液中的拉伸長(cháng)度及直徑，并利用自主開(kāi)發(fā)的軟件進(jìn)行圖像采集和分析，從而計算出油水界面張力。

界面張力實(shí)驗測定結果

為了選擇合適界面張力體系來(lái)進(jìn)行驅油實(shí)驗，實(shí)驗室內配置了礦化度分別為1，5，25，50，100 g/L，質(zhì)量分數為0.2%的9AS-3-0溶液，并對其與原油之間的界面張力進(jìn)行了測量。實(shí)驗結果見(jiàn)圖1。

圖1 9AS-3-0在不同礦化度下的界面張力情況

由圖1看出，對于不同礦化度下的9AS-3-0體系與原油之間的界面張力的最低值和動(dòng)態(tài)值基本上一致，而且，隨著(zhù)礦化度的變大，界面張力逐漸減小。為達到較好的驅油效果，選取礦化度為25 g/L(平衡界面張力為0.25 mN/m)和礦化度為100 g/L(平衡界面張力為0.02 mN/m)的表面活性劑體系進(jìn)行驅油實(shí)驗。

結論

(1)通過(guò)測量不同礦化度下的陰離子-非離子表面活性劑9AS-3-0與樁西原油之間的界面張力，發(fā)現單純表面活性劑的動(dòng)態(tài)界面張力平衡值與動(dòng)態(tài)界面張力最低值基本相同。

(2)實(shí)驗條件下，在界面張力較大時(shí)(0.25 mN/m)，水驅后提高采收率效果不明顯，而界面張力較小(0.02 mN/m)的情況下，水驅后能夠提高采收率4.31%。

(3)進(jìn)一步驗證了低界面張力是表面活性劑驅提高驅油效率的基本機理，界面張力的降低有利于洗油效率的增強，同時(shí)被洗下來(lái)的油滴堵塞流動(dòng)通道，也增加了波及面積，最終提高了采收率。