摘要

内烯烃磺酸盐作为一种新型驱油用表面活性剂，近年来备受油田现场关注，随着三次采油技术在高温高盐油藏的应用，表面活性剂的耐温抗盐性问题也伴随而来。采用旋转滴法考察了Na+、Ca2+的离子强度对支链化程度不同的两种内烯烃磺酸盐（A⁃18、I⁃20）降低油水界面张力的影响。结果表明，内烯烃磺酸盐表面活性剂普遍具有较好的抗盐性，疏水烷基支链化可以增加表面活性剂的界面活性，原油中的活性组分可以与表面活性剂分子在界面上混合吸附，是主导界面性能的重要因素；离子强度的升高可以削弱分子间静电斥力，增加界面上表面活性剂的吸附量；相较于Na+，Ca2+具备更好的分子集合能力，高质量分数下会进一步降低油水界面张力。

油气资源作为当今世界最主要的化石能源之一，其作用已超越单纯的燃料范畴，广泛渗透于国民经济和社会发展的各个领域。随着全球经济的演进，石油资源的市场需求量与日俱增，而普通中高渗油藏已进入高含水开发的中后期，其原油采收率逐步下降，导致原油供给能力与市场需求间的矛盾日益凸显。因此，非常规油藏的开发与利用已成为世界各国能源领域的重点研究方向。相关研究表明，常规一次和二次采油技术仅能开采非常规油藏中20%~40%的原油，剩余大部分原油仍受储层毛细管力束缚，以残余油的形式滞留在岩石的孔隙中。这类油藏开发难度较大，其储层普遍具有高温、高盐、低渗透率的特点，亟需开展针对性的科研攻关。

原油的开采方式主要分为物理驱油和化学驱油两大类。物理驱油技术通过向油藏注入与原油存在物理作用的驱替流体，改善油藏内流体的流动条件，将原油“推”出来，如二氧化碳非混相驱；化学驱油技术则通过向油藏中注入表面活性剂，借助其降低油水界面张力的作用实现原油原位乳化，进而将油“洗”出来。毛细管数（Nc）是表征驱油过程中动力学作用与热力学作用的重要指标，其数值越大，油藏孔隙中原油的启动效率越大。相较于提高驱替液流速、增大驱替液黏度两种调控方式，降低油水界面张力是增大Nc的最有效方法。正因如此，以降低油水界面张力为核心机理的“三次采油”技术，在油田现场中备受关注。

表面活性剂是一种少量加入即可显著降低溶液界面张力的化学物质。石油磺酸盐作为驱油用表面活性剂的典型代表，具有价格低廉、来源广泛、界面活性强等优点，在常规中高渗透油藏中已取得良好的应用效果。然而，随着油藏开发条件日益苛刻，这类阴离子表面活性剂表现出了明显的局限性：分子键能较小，且带电离子头位于碳链末端，导致热稳定性差、耐盐性不足，容易与Ca2+和Mg2+发生沉淀反应，降低界面活性，不适合在高温、高盐、低渗透油藏中广泛应用。内烯烃磺酸盐是在传统石油磺酸盐的基础上引入双键进行改性得到的产品，因此在保持较好的界面性能的同时，还具有一定的耐温抗盐性。研究结果表明，疏水烷基链中碳碳双键的引入，对表面活性剂的物化性能具有较大影响。内烯烃磺酸盐的双键位于碳链内部，相较于传统单链型表面活性剂，碳碳双键的键能更强，分子结构更加稳定，耐温性增强。

此外，离子强度是影响表面活性剂驱油效果的重要因素之一。矿物离子可以压缩双电层，削弱表面活性剂分子间的静电斥力，进而影响表面活性剂的吸附行为及界面膜的稳定性；较高的离子强度可能会导致离子型表面活性剂失效。万雯绯等研究了十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和月桂基葡糖苷（APG1214）与辽河稠油的界面张力及乳化性能。结果表明，加入适量的无机盐可以降低油水界面张力。姜向东等研究了延展型表面活性剂降低界面张力的机理。结果表明，NaCl可有效降低延展型表面活性剂与正己烷至正十四烷的界面张力。Z.Y.LIU等研究了脂肪醇聚氧乙烯羧酸酯（C12EO3C）与烷烃的界面性质。结果表明，水相中不同类型的阳离子（Na+、Ca2+）对界面上吸附的表面活性剂分子的结合能力存在差异，进而影响阴⁃非离子表面活性剂降低界面张力的能力。

目前，内烯烃磺酸盐的界面行为研究已取得一定进展。研究表明，疏水烷基链长度、离子强度等是影响吸附膜结构及油水界面张力的重要因素。J.H.JIA等通过分子动力学模拟方法，验证了内烯烃磺酸盐分子在正癸烷⁃水界面的吸附行为，并考察了疏水烷基支链化对界面吸附特性的影响；J.X.WANG等探究了内烯烃磺酸盐与甜菜碱在不同类型油水界面上的自组装行为及混合吸附机制，明确了复配体系结构与界面性能的构效关系。然而，关于内烯烃磺酸盐表面活性剂的界面性能研究主要集中在低矿化度储层，针对高温、高盐油藏环境的研究相对较少，且离子强度、离子类型对降低界面张力的影响尚不够明确。基于此，本文针对这一问题进行了研究，研究成果对原油乳状液性能调控、石油采收率提升、原油运输效率提高具有重要意义。