陰離子表面活性劑在油田的應(yīng)用

陰離子型表面活性劑，即凡是溶于水時，能電離生成陰離子的離子型表面活性劑，稱為陰離子型表面活性劑。它又分為二類：一是鹽型陰離子表面活性劑，如羧酸鹽型(R-COONa)和磺酸鹽型(R-SO3Na)活性劑，它們由有機(jī)酸根和金屬離子組成。二是酯鹽型陰離子表面活性劑，如硫酸酯鹽型(R-OSO3Na)和磷酸酯鹽型(R-OPO3Na2)活性劑，它們的分子中有酯的結(jié)構(gòu)，也有鹽的結(jié)構(gòu)。陰離子型表面活性劑在油田的應(yīng)用情況，像它在其它工業(yè)部門的應(yīng)用情況一樣，是應(yīng)用時間早，使用量多，和使用面廣的一類工業(yè)表面活性劑。陰離子型工業(yè)表面活性劑在油田鉆井、采油及油氣集輸?shù)冗^程中，均有廣泛地應(yīng)用。
1.1  在鉆井過程的應(yīng)用和發(fā)展
陰離子型表面活性劑在油田鉆井過程中的鉆井、固井和完井全過程中均有不同程度的應(yīng)用。
在鉆井過程中，為了提高鉆井液的潤濕性、穩(wěn)定性及抗高溫性，降低鉆井液密度、濾失量及摩阻力，防止粘附卡鉆，廣泛使用混油鉆井液，一般混入5%～20%油類，如原油、柴油或機(jī)油等，形成水包油型乳狀液。在打3000M以內(nèi)的井配制混油鉆井液時，可直接使用羧甲基纖維素鈉鹽、丹寧酸鈉鹽及鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽等鉆井液處理劑。因它們的親水性略大于親油性，屬陰離子活性劑類；再是油類中含有環(huán)烷酸，經(jīng)鉆井液中堿處理，變?yōu)榄h(huán)烷酸鈉，亦是陰離子包油型乳化劑，故不必再添加其他乳化劑。在打深井和斜井配制混油鉆井液時，必須添加其他乳化劑，常用的水包油型鉆井液乳化劑有正構(gòu)的烷基(C₁₀～C₂₀)磺酸鈉，烷苯基磺酸鈉等。為抗高溫、防漏和抗鹽，常使用油包水鉆井液，常用的乳化劑屬陰離子型表面活性劑的有硬脂酸鈣、硬脂酸鋁及油酸鈣等。
在低壓油氣層鉆井時，一般配制和使用泡沫鉆井液，以降低鉆井液密度，保護(hù)油氣層。用作起泡劑的陰離子型表面活性劑有長鏈正構(gòu)的脂肪酸鈉鹽，烷基磺酸酯鹽和烷基磺酸鹽等。與此相反，在鉆井過程中，鉆井液受到氣侵密度下降；受到油侵，由于天然乳化劑和外加乳化劑的存在或鉆井液中使用了磺化產(chǎn)品處理劑，都會使鉆井液發(fā)泡降低了密度。這些情況都要及時消泡，使用消泡劑，屬陰離子型表面活性劑中的消泡劑有硬脂酸鋁等。