[摘 要]三元复合驱作为一种既经济又有效率的强化采油技术被各大油田广泛采用。三元复合驱利用表面活性剂和碱的协同作用，使复合体系/原油形成超低界面张力。碱可以大幅度降低价格昂贵的表面活性剂的用量，它不仅可以部分替代表面活性剂，而且还可以减少活性剂和聚合物在油藏中的损耗。为了进一步了解这项技术，以便更好的应用于实践，本文对其进行了更深入的研究。论述了碱在三元复合体系中的作用。
　　[摘 要]三元复合体系 碱 采收率 界面张力
　　中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-0088-01
　　1、降低油/水界面张力
　　与原油中的有机酸发生皂化反应生成有机酸皂，其反应的通式为：
　　T.F.Yen及D.T.wasan等人的研究发现，这些皂化反应物是复杂的有机酸皂的混合物，是由不同烷烃链羧酸皂、环烷酸皂组成的分子量分布范围较宽的不同化学特性的表面活性剂，它们能够在油/水界面上吸附降低油水界面张力，并能与外加的合成表面活性剂产生协同效应，增加活性，减少表面活性剂的用量，形成超低界面张力，并能拓宽表面活性剂的活性范围。决定单位油层体积中潜在产量的能力可用毛管数Nc来描述，毛管数越大则采收率越高，一般毛管数需在10-3至10-2左右，对于正常水而言，毛管数仅为10-6至10-5，可见要把毛管数增大到10-3至10-2，单靠增加压力降或增加粘度是不行的，而必须降低界面张力。碱与原油中的有机酸反应生成的表面活性剂与合成的表面活性剂产生协同效应使油水界面张力大幅度降低，碱和表面活性剂都可显著降低油/水界面张力，因此利于采油。界面张力降低后主要以两种方式来提高原油采收率：一种是乳化和挟带，油和水间的界面被破坏，形成水包油，随流动的水带出地层；第二种是捕集，油滴聚并成大油滴，进而形成可流动的连续油带，提高油的流度，降低水的流度，从而提高驱替剂驱油能力与波及效率，达到提高原油采收率的目的。可见，碱的加入对降低界面张力有利。
　　2、改变岩石的润湿性
　　在油—水—岩石系統中，存在油/水、油/岩石和水/岩石三种界面张力，当系统达到平衡时：
　　式中：—油/水间界面张力，mN/m；—油/岩石间界面张力，mN/m；—水/岩石间界面张力，mN/m；—润湿接触角。
　　这三个界面张力之间的关系决定了岩石润湿性的特征。
　　三元复合驱后，岩石润湿性变化的总趋势是向亲水方向转化，三元复合驱中岩石润湿性的变化主要是因为化学剂与地层中二价阳离子、岩石矿物相互作用，改变岩石的表面性质以及碱对吸附在岩石表面的刚性油膜的溶解，使各相之间的界面张力发生变化。碱与岩石反应生成的表面活性剂除聚集在油水界面降低外，部分表面活性剂吸附在岩石表面，改变和，使上述平衡遭到破坏，岩石润湿性发生改变。
　　3、溶解坚硬的界面薄膜及原油的乳化
　　大量研究数据表明水和一些油滴界面处存在坚硬的薄膜结构。沥青质、胶质、叶啦、和石蜡都是产生坚硬界面薄膜的原油成分。该界面膜使油滴相互孤离，缩小孔喉，限制原油在孔喉中的连续流动。而碱水溶液可溶解这些薄膜，促使原油乳化聚并，提高油的流动性。这个机理可以说与油/水界面张力的降低并不完全独立。乳化现象在含碱剂驱油过程中广泛存在，油/水界面张力越低则薄膜越容易破裂，乳化越容易形成。当乳化液形成后，则可发生油滴的捕集、挟带、聚并，提高水相的粘度，滞留于大孔隙的喉部，降低驱替液的流动能力来提高波及范围和波及效率。
　　4、碱对表面活性剂的影响
　　碱可与钙、镁离子反应或与粘土进行离子交换，起牺牲剂的作用，保护表面活性剂；碱也可提高砂岩表面的负电性，减少砂岩表面对表面活性剂的吸附量。碱在调节体系的含盐度方面相当于盐的作用，即通过调整离子强度来调节表面活性剂在油水相中的分布，当表面活性剂在油相和在水相中的分配比接近一定临界（或平衡）值时，油水界面张力最低。碱与原油中的有机酸反应生成的表面活性剂可与外加的合成表面活性剂产生协同效应，使三元体系与原油间的界面张力很快降到10-2mN/m以下。
　　5、碱对聚合物溶液粘度的影响
　　碱通过以下三种方式影响聚合物的粘度。首先，碱向聚合物溶液中提供阳离子，这些阳离子增加了溶液的离子强度，使HPAM分子水动力学体积收缩，降低聚合物的粘度。其次，碱可以水解聚合物链上酰胺基，使聚合物的粘度增加。再次，碱通过与钙、镁离子反应或与粘土进行离子交换，起牺牲剂的作用，保护聚合物，碱提供的氢氧根离子提高了砂岩表面的负电性，能够降低聚合物的吸附滞留损失。碱的浓度对聚合物溶液粘度的影响取决于上面几个因素的综合效应。