设计和选择高性能的聚合物和表面活性剂是二元驱油技术要解决的主要问题,本课题组的前期研究成果表明疏水缔合聚合物的高效增粘性及Gemini表面活性剂的强界面活性优势显著,有极大的发展潜力。而该聚合物和表面活性剂分子结构的设计与优化对提高二元复合驱油体系性能的影响还有待研究。本文的主要内容是测试不同类型及分子结构的表面活性剂和疏水缔合聚合物对界面张力的影响,以及评价各种表面活性剂的表面性能,还研究了双子表面活性剂复配后对界面张力的影响以及混合双子表面活性剂BH-M与FNR、OP-10与SDBS复配后聚／表二元体系界面张力的变化。研究的重点是Gemini型表面活性剂碳链长度与界面活性之间的关系,以及疏水缔合聚合物嵌段长度和疏水基含量对二元体系界面张力的影响规律。为了屏蔽聚合物合成时加入的NaCl和表面活性剂的盐效应,在整个研究过程中NaCl的浓度均为5000mg／L。由表面活性剂水溶液的界面张力研究发现,表面活性剂类型对界面张力有一定的影响,具体表现在非离子表面活性剂OP-10降低油水界面张力的能力稍好于阴离子表面活性剂SDBS;非离子表面活性剂FNR在1000mg／L以后才能显示在降低界面张力方面的优势：双子表面活性剂BH-2只能在很窄的浓度范围内将界面张力降到超低；对三种双子表面活性剂BH.1、BH-2、BH-3(碳链长度依次增加)分别进行了研究,发现碳链长度的增加对降低油水界面张力有利,但是因为溶解度非常低,因此BH-3并不能有效地降低界面张力；将三种双子表活剂复配后得到能有效降低油-水界面张力的混合表面活性剂配方BH-M,其中BH-2:BH-1:BH-3=10:1:1-4:1:1,该混合表面活性剂具有非常好的界面性能。通过对各表面活性剂的表面张力测定发现,SDBS的CMC最高(250mg/L), BH-M的CMC非常低,仅为8 mg／L,三种双子表活剂BH-1、BH-2、BH-3的CMC则分别为70mg/L、51mg/L、14mg/L,即随着碳链长度的增加CMC依次降低,而且各双子表面活性剂降低表面张力的效果都优于一般的表面活性剂。聚合物自身的分子结构对二元体系界面张力的影响较小,加入同浓度的表面活性剂(BH-M)后就能看出,聚合物嵌段长度先是使得二元体系的界面张力上升,到一定程度后又引起界面张力的下降,即对表面活性剂的吸附由增加到减少：另外,疏水基含量为0.7%时体系界面张力较低。聚合物对表面活性剂的吸附量不同是主要原因,这样看来,为了更好地提高驱油剂的驱油效率,聚合物的嵌段长度和疏水基含量都有一个最佳值。NaCl对双子表面活性剂的溶解性及表面活性剂复配有很大影响,主要表现在Na+对离子间静电作用的影响上。Na+压缩了离子头双电层的厚度,减小了离子间的斥力,因而使表面活性剂在界面上的吸附更加容易。这就从宏观上造成表面活性剂的表面张力和CMC的降低,但是各表面活性剂复配的优势也就不能显现出来,尤其是BH-M与FNR,受到BH-M在盐水中的溶解度和FNR的使用浓度两个因素的限制。通过上述研究,为适合二元体系的疏水缔合聚合物和双子表面活性剂的分子结构设计与优化提供了初步的理论依据与实验基础,为进一步研究提高了良好的基础和方向指导。