采出液的穩定性及處理效果與油水界麵性質有關，三元複合驅弱堿與原油作用時間對油水界麵性質及采出液穩定性有重要影響。以大慶原油模擬油、模擬水和Na2CO3溶液為研究對象，利用界麵張力儀、表麵黏彈性儀、Zeta電位分析儀及濁度儀，研究大慶油田三元複合驅弱堿與原油長期作用後對油水界麵性質及乳狀液穩定性的影響。結果表明：Na2CO3溶液與模擬油長時間反應後，分離得到的水相與模擬油間的界麵張力降低，油珠表麵的Zeta電位絕對值增加，油水界麵剪切黏度變化不明顯，水相與模擬油乳化後所形成的乳狀液的穩定性增強。Na2CO3溶液與模擬油反應1d後，分離得到的油相與模擬水間的界麵張力、Zeta電位及乳狀液穩定性大於未反應的模擬油的；Na2CO3溶液與模擬油反應10d後，分離得到的油相與模擬水間的界麵張力小於反應1d後分離所得的油相的，Zeta電位及乳狀液穩定性大於反應1d後分離所得的油相的。該研究結果為三元複合驅機理研究提供參考。

三元複合驅主要是將單一聚合物驅、表麵活性劑驅和堿驅有機結合起來，充分發揮各自的驅替和相互協同作用，既提高波及係數，又增加洗油效率，從而最大幅度地提高原油采收率。礦場試驗結果表明，強堿三元複合驅可以在水驅基礎上提高原油采收率20%以上。三元複合驅技術在提高采收率的同時，由於存在強堿，礦場試驗中也出現乳化導致的采出液處理難度大和強堿帶來的腐蝕結垢及地層傷害等問題。李孟濤、楊振宇等認為實現三元複合驅的弱堿化，可在避免這些問題的同時發揮三元複合驅及堿驅的積極作用。人們對弱堿和無堿驅油體係進行相關研究，王德民研究無需加入堿和助劑可使油水界麵張力降至超低的表麵活性劑驅油體係，其中以甜菜堿型表麵活性劑的性能最好。吳文祥等研究無堿和加入少量磷酸鈉的新型羧基甜菜堿體係的油水界麵活性和驅油效率，該體係提高采收率的能力好於強堿三元驅油體係的。葛際江等認為有機堿與表麵活性劑複配後可使油水界麵張力降至超低。趙修太采用有機堿乙二胺作為堿劑，發現有機堿可發揮與無機堿相似的作用，與十二烷基苯磺酸鈉起協同效應。在原油中的有機酸（如脂肪酸和環烷酸等）可以與堿反應，在油水界麵上原位生成界麵活性物質（如機酸皂等），導致酸性油—堿水體係界麵間出現超低界麵張力。

筆者通過實驗分析弱堿Na2CO3溶液與大慶原油長時間作用後所生成的界麵活性物質，對油水界麵性質及乳狀液穩定性的影響規律，為三元複合驅機理研究提供參考。

1實驗

1.1樣品及試劑

實驗用油樣為大慶原油與煤油按體積比9∶1混合而成（簡稱模擬油）。其中，大慶原油酸值為0.05 mg KOH／g；煤油由北京燕山石油化工有限公司提供，實驗前用活化後的矽膠反複吸附處理，處理後與二次蒸餾水界麵張力大於48mN·m—1.實驗用Na2CO3弱堿溶液（簡稱Na2CO3溶液）由Na2CO3與蒸餾水配置，質量分數為0.53%.實驗用水樣為大慶油田地層模擬水（簡稱模擬水），離子組成見表1.實驗所用試劑NaCl、Na2CO3、NaHCO3、CaCl2、MgSO4均為分析純。

表1大慶油田地層模擬水離子組成

1.2實驗步驟

1.2.1測定界麵張力

使用德國Dataphysics公司製造的DCAT—21型表麵張力和接觸角儀，采用掛片法測定模擬油與Na2CO3溶液間的界麵張力，測定溫度為30℃。

1.2.2測定界麵剪切黏度

使用日本協和株式會社生產的SVR·S型表麵黏彈性儀，采用雙錐擺法測定模擬油與Na2CO3溶液間的界麵剪切黏度，測定溫度為30℃。

1.2.3測定乳狀液油滴表麵Zeta電位

將模擬油與模擬水按油水體積比1∶4混合，利用高速乳化器在6×103r／min條件下乳化5min，形成O／W型乳狀液（簡稱乳狀液））；采用英國馬爾文儀器有限公司的Zetasizer Nano—ZS型納米粒度及Zeta電位分析儀測定乳狀液油滴表麵的Zeta電位，測定溫度為30℃。

1.2.4測定乳狀液穩定性

將模擬油與模擬水按油水體積比1∶4混合，采用高速乳化器在6×103r／min條件下乳化5min形成乳狀液；采用德國WTW公司的Turb550濁度儀測定乳狀液的濁度隨測定時間變化關係，通過濁度判斷乳狀液的穩定性，測定溫度為25℃。

2實驗結果與討論

2.1油水界麵張力

在Na2CO3溶液與模擬油反應1d和10d後，分離得到的水相及油相分別與模擬油及模擬水間的界麵張力隨測定時間關係見圖1.由圖1（a）可以看出，Na2CO3溶液和模擬油反應1d及10d後分離出的水相與模擬油的界麵張力，比未反應Na2CO3溶液與模擬油的界麵張力低，且隨著反應時間增加，水相與模擬油的界麵張力降低。這說明模擬油中酸性物質與Na2CO3溶液反應生成的部分界麵活性物質具有較好的水溶性。水溶性的界麵活性物質在油水界麵處吸附，使分離出的水相與模擬油界麵張力降低；隨著反應時間的增加，所生成的界麵活性物質增多，分離出的水相與模擬油的界麵張力降低幅度增大。

由圖1（b）可以看出，Na2CO3溶液與模擬油反應1d和10d後分離出的油相與模擬水間界麵張力低於模擬油與模擬水間的界麵張力。這是由於Na2CO3溶液與模擬油反應生成油溶性的界麵活性物質且留在油相中，隨著反應時間的增加，反應生成的界麵活性物質增多，使界麵張力較模擬油與模擬水的界麵張力降低。這說明模擬油中存在相對分子質量較大且反應活性低的界麵活性物質，長時間與Na2CO3溶液反應後生成油溶性較強的界麵活性物質且溶於油相中，使油水界麵張力下降較多。

圖1 Na2CO3溶液與模擬油反應不同時間後產物的界麵張力