第一篇：表面活性劑在石油工程中的應(yīng)用研究進(jìn)展論文

摘要：表面活性劑在石油工程的油氣鉆井、開(kāi)采及儲(chǔ)運(yùn)中均有很廣泛的應(yīng)用。綜述了表面活性劑在石油工程中的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀，由于國(guó)內(nèi)一些大型油氣藏已到開(kāi)采后期，油田采收率較低，利用表面活性劑可以提高采收率。高分子類型的表面活性劑既能提高波及系數(shù)，又能提高洗油效率，是很好的驅(qū)油助劑。目前不少油田在開(kāi)采低滲透油藏以及頁(yè)巖油氣藏，壓裂液助劑的開(kāi)發(fā)研究是現(xiàn)在及將來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：表面活性劑；石油工程；應(yīng)用；研究

表面活性劑是一類分子由極性的親水部分和非極性的親油部分組成的，少量存在即能顯著降低溶劑表面張力的物質(zhì)。它們廣泛用于日常生活[1，2]，以及石油工程。例如，在油氣鉆井工作中可以用作鉆井液的殺菌劑、緩蝕劑、起泡劑、消泡劑、解卡劑、乳化劑等；在油氣開(kāi)采作業(yè)中可以用作黏土穩(wěn)定劑、驅(qū)油劑、清防蠟、酸壓助劑（可用于乳化酸、泡沫酸，成膠和破膠、助排劑等）；在油氣田地面工程中可以用作減阻劑、破乳劑、殺菌劑、絮凝劑等，于浩洋等[3-6]對(duì)其在油田中的主要應(yīng)用及其作用機(jī)理進(jìn)行過(guò)歸納。

目前國(guó)內(nèi)一些大型油藏已到開(kāi)發(fā)后期，原油采收率較低，可以采用化學(xué)驅(qū)進(jìn)行驅(qū)油。例如，大慶油田的堿-表面活性劑-聚合物（ASP）三元復(fù)合驅(qū)為大慶油田的增產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)作出了巨大貢獻(xiàn)[7]。對(duì)低孔低滲的油氣藏如目前國(guó)內(nèi)外熱門(mén)的頁(yè)巖油/氣藏的開(kāi)采則多用壓裂工藝，其中關(guān)鍵的化學(xué)劑常用到表面活性劑[8-11]。

根據(jù)表面活性劑在水中起活性作用的親水基團(tuán)來(lái)進(jìn)行分類，可以將其分為陰離子型、陽(yáng)離子型、兩性離子型、非離子型及特種類型（包括含氟和含硅、Gemini、Bola及生物表面活性劑等）表面活性劑。現(xiàn)根據(jù)其類型對(duì)其在石油工程尤其是在低孔低滲油氣藏中的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，以供我國(guó)頁(yè)巖油/氣藏開(kāi)采技術(shù)的研究人員作參考。

1普通表面活性劑的研究及應(yīng)用

1.1陰離子型

在水中起活性作用的部分為離子的表面活性劑。常見(jiàn)的陰離子表面活性劑有羧酸鹽型（可用作肥皂）、磺酸鹽型（可用作洗衣粉）、硫酸酯鹽型（可用于牙膏）及磷酸酯鹽型（可用于織物的去靜電）等[12，13]。

在油田應(yīng)用中，硫酸酯鹽型如十二烷基硫酸鈉可用于泡沫及微泡沫鉆井液的起泡劑；石油磺酸鹽[14]可以將油水界面張力降至超低界面張力（10-3mN/m），用于堿-表面活性劑-聚合物（ASP）三元復(fù)合驅(qū)，可以極大地提高原油的采收率。

1.2陽(yáng)離子型

季銨鹽型、吡啶鹽型及咪唑啉型等陽(yáng)離子表面活性劑可用農(nóng)藥、殺菌、緩蝕劑、防靜電等；在石油工程中多用作殺菌劑、潤(rùn)濕劑和緩蝕劑，不過(guò)使用量不太大。例如，將季銨鹽型表面活性劑用于地層的降壓增注，效果明顯[15]。

1.3兩性離子型

甜菜堿等氨基酸類的兩性表面活性劑分子中既有陰離子又有陽(yáng)離子，在水中由于pH值的不同可以表現(xiàn)出兩種類型的電性，可用作驅(qū)油劑。

栗原君[16]研究了十六烷基羥丙基磺基甜菜堿在低滲多孔介質(zhì)中的流動(dòng)特征及驅(qū)油特征，發(fā)現(xiàn)低礦化度地層水與甜菜堿溶液與巖石表面作用更強(qiáng)、流動(dòng)阻力更小，高礦化度水驅(qū)、低礦化度水驅(qū)的采收率可分別達(dá)到32.5%和33.8%，而低礦化度水驅(qū)加后續(xù)低礦化度表面活性劑驅(qū)的組合方式可使采收率達(dá)最高。

1.4非離子型

非離子型表面活性劑分子在水中不帶電性，故而受水中礦化度的影響非常小，物理化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，例如聚氧乙烯烷基醇醚可用于驅(qū)油及原油的破乳等[17，18]。

章楊等[19]研究了壬基酚聚氧乙烯醚系列非離子表面活性劑，利用高溫高壓可視化泡沫儀對(duì)不同溫度、壓力和礦化度條件下CO2泡沫的性能進(jìn)行了測(cè)試，分析了各因素及聚氧乙烯基的聚合度對(duì)CO2泡沫性能的影響。結(jié)果表明：EO聚合度越大，表面活性劑的親水性越強(qiáng)，泡沫性能及穩(wěn)定性均有所提高；相反，礦化度、壓力和溫度的升高使泡沫性能下降。

2特種表面活性劑的研究及應(yīng)用

2.1含氟/硅型

主要是含氟表面活性劑及含硅類型的表面活性劑。很特殊的既憎水又憎的含氟表面活性劑，可以在凍膠壓裂液中作為熱穩(wěn)定性較好的助排劑；含硅表面活性劑如有機(jī)硅則是很好的消泡劑，還可以用作驅(qū)油劑及凍膠壓力液破膠后的返排劑等[20-25]。

例如李凡等[26]以烯丙基聚乙二醇、環(huán)氧氯丙烷、含氫硅油和有機(jī)胺等作為原料，制備出多種有機(jī)硅，其水溶液與勝利油田某區(qū)塊原油的界面張力可低至0.025mN/m，將其進(jìn)行CO2驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，可進(jìn)一步提高11.44%的原油采收率。

2.2Gemini（雙子、孿生或雙生）型

Gemini型表面活性劑是一類雙親水基雙親油基的兩親物質(zhì)。有較高的界面活性、很低的臨界膠束濃度以及較低的Krafft點(diǎn)，具有較好的增溶、潤(rùn)濕、起泡和鈣皂分散作用。在低濃度時(shí)其增粘效果顯著，有較好的黏彈性和膠凝作用。目前已報(bào)道的的Gemini型有磺酸鹽型、季銨鹽型、二壬基苯酚綜合型、甘氨酸衍生物等，除了用于個(gè)人護(hù)理和其它一些化工用途外，在石油工程中可用于三采及清潔壓裂液的增稠[27-30]。陽(yáng)離子的雙子表面活性劑有較好的協(xié)同效應(yīng)[31]。Oliviero等[32，33]研究了雙子水溶液的物理化學(xué)性質(zhì)，而朱森[34]研究用計(jì)算機(jī)模擬雙子表面活性劑的性能表征。

唐善法等[35]合成了表征系列羧酸鹽雙子表面活性劑，可以配制新型低傷害耐溫性清潔壓裂液，將其與納米粒子復(fù)配成清潔壓裂液，黏度測(cè)試結(jié)果表明疏水鏈碳數(shù)越多，該雙子型表面活性劑的增稠能力越強(qiáng)，溶液黏度突變升高對(duì)應(yīng)活性劑濃度越?。皇杷溙紨?shù)相同時(shí)，聯(lián)結(jié)基碳數(shù)越多，其增稠能力越強(qiáng)，熱穩(wěn)定性越好；0.04%納米ZnO可提高高溫下的溶液黏度（100℃下由10mPa·s升至30mPa·s）。優(yōu)化配方有良好的抗高溫性能和剪切穩(wěn)定性，攜砂穩(wěn)定性好且能快速破膠。該清潔壓裂液在塔里木盆地致密砂巖氣藏的應(yīng)用效果良好。

3表面活性劑在致密油氣藏的研究及應(yīng)用

單一的表面活性劑固然能降低溶劑的表面張力，但其形成洗油能力較強(qiáng)的膠束、乳液及微乳液的能力較弱，因此在提高原油采收率時(shí)多需和多種化學(xué)劑復(fù)配使用。例如，加入適量的無(wú)機(jī)鹽可以調(diào)整乳狀液及微乳液的親水親油平衡值（HLB值），利于膠束的形成；加入適當(dāng)?shù)谋砻婊钚晕镔|(zhì)可以減少價(jià)格昂貴的表面活性劑的使用。配乳狀液及微乳液時(shí)，由于油品的來(lái)源不同，故而乳化時(shí)所需乳化劑的HLB值也不同，若不能研制出合適的表面活性劑，則需要用兩種或多種表面活性劑進(jìn)行復(fù)配，調(diào)整到油-水乳化所需的HLB值，如此才能配制出穩(wěn)定的水/油型乳狀液或油/水型乳狀液，可用于提高原油采收率。

例如，利用陰離子/非離子表面活性劑進(jìn)行驅(qū)油，模擬效果表明，可以顯著降低界面張力能力，濃度范圍在0.05%～0.30%；熱穩(wěn)定性較好，乳化性能較好，可以使水驅(qū)的采收率提高12%左右[36]。

針對(duì)致密油氣藏，將表面活性劑復(fù)配至壓裂液中，對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)陽(yáng)離子表面活性劑改變潤(rùn)濕性的效果較好，若是延長(zhǎng)燜井時(shí)間，則開(kāi)井后的產(chǎn)量會(huì)有所提高[37]。利用納米乳液針對(duì)超低滲透油藏利用納米乳液進(jìn)行降壓增注，不僅可以降低油水界面張力，還可以提高原油采收率[38]。

邱正松等[39]針對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層的水敏等儲(chǔ)層傷害問(wèn)題，采用兩步稀釋法，研備出極小粒徑且分散性好的水包油型納米乳液。選取Gemini季銨鹽型表面活性劑與Tween80等復(fù)配。

羅明良[40，41]等以氨基聚硅氧烷和綠色表面活性劑脂肪酸甲酯磺酸鈉合成，得到致密氣井壓裂控水性良好的納米乳液。納米乳液的液滴中值粒徑平均為28.5nm。其中的氨基、硅氧烷與硅氫鍵等極性基團(tuán)通過(guò)物理化學(xué)吸附作用可以牢固吸附到巖石表面，分子鏈中的疏水基團(tuán)硅甲基可以改變巖石表面的潤(rùn)濕性。

4結(jié)論

石油工程中鉆遇的儲(chǔ)層有時(shí)會(huì)很復(fù)雜，現(xiàn)有的表面活性劑不太適用，目前主要的研究熱點(diǎn)是環(huán)保型表面活性劑的研制及作用機(jī)理的研究，用于驅(qū)油及壓裂的新型表面活性劑及其作用機(jī)理的研究。例如，任立偉[42]提出鉆井液用表面活性劑今后的研究工作應(yīng)充分利用表面活性劑之間的協(xié)同效應(yīng)，提高表面活性劑的抗溫、抗鹽及抗鈣的能力，盡量開(kāi)發(fā)出環(huán)保產(chǎn)品如烷基糖苷類，以及雙子型表面活性劑及含硅或氟等的新型表面活性劑，還要注重各種類型表面活性劑的作用機(jī)理的研究。對(duì)于開(kāi)發(fā)后期的油氣藏，采用化學(xué)驅(qū)進(jìn)行驅(qū)油時(shí)的驅(qū)油機(jī)理由于采用的化學(xué)劑的不同，尤其是新型化學(xué)劑（如有機(jī)堿、生物表面活性劑等）的應(yīng)用，其作用機(jī)理還有待進(jìn)一步研究[7]。遼河、新疆油田等一些稠油油藏可以利用乳狀液驅(qū)油，但是采出液及采出水的破乳是個(gè)難題，有必要針對(duì)復(fù)配表面活性劑及用有機(jī)堿穩(wěn)定的稠油O/W型乳狀液的破乳脫水進(jìn)行研究[43]。對(duì)于國(guó)內(nèi)外較熱門(mén)的頁(yè)巖油/氣的開(kāi)采，即特低滲油氣藏的開(kāi)發(fā)，表面活性劑的作用機(jī)理還需加大研究。例如，對(duì)勝利油田某區(qū)塊的特低滲巖心進(jìn)行的驅(qū)替研究表明[44]，表面活性劑可以顯著降低最小（擬）啟動(dòng)壓力梯度，且其濃度對(duì)含水飽和度的影響較大。

第二篇：表面活性劑在日常生活中的應(yīng)用論文

論 文

標(biāo)題：表面活性劑在日常生活中的應(yīng)用

姓名：郭貝貝

班級(jí)：14油化班

表面活性劑在日常生活中的應(yīng)用

摘要：如果你了解表面活性劑，那么你會(huì)發(fā)現(xiàn)生活中你經(jīng)常用到的東西大多都與表面活性劑有關(guān)，本文通過(guò)對(duì)表面活性劑的分類、作用來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明表面活性劑在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用。

關(guān)鍵詞：表面活性劑

分類

作用

應(yīng)用

表面活性劑被譽(yù)為“工業(yè)味精”，是指具有固定的親水親油基團(tuán)，在溶液的表面能定向排列，并能使表面張力顯著下降的物質(zhì)。表面活性劑一般為具有親水與疏水基團(tuán)的有機(jī)兩性分子，可溶于有機(jī)溶液和水溶液。表面活性劑是這樣一種物質(zhì)，它活躍于表面和界面上，具有極高的降低表、界面張力的能力和效率；在一定濃度以上的溶液中能形成分子有序組合體，從而具有一系列應(yīng)用功能。

一、表面活性劑的分類

表面活性劑的分類方法有以下幾種：

1、按表面活性別在水溶液中能否解離及解離后所帶電荷類型分為非離子型、陰離子型、陽(yáng)離子型和兩性離子性；

2、按表面活性劑在水和油中的溶解性可分為水溶性和油溶性表面活性劑；

3、按分子量分類，可將分子量大于104者稱為高分子表面活性劑，分子量在103~104者稱為中分子量表面活性劑及分子量在102~l03者稱為低分子量表面活性劑；

4、根據(jù)表面活性劑的來(lái)源進(jìn)行分類，通常把表面活性劑分為合成表面活性劑、天然表面活性劑和生物表面活性劑三大類；

二、表面活性劑的主要作用

表面活性劑的作用是改變兩相物質(zhì)間的界面性質(zhì)，可起潤(rùn)濕、洗滌、分散、增溶、泡沫等作用。

（1）潤(rùn)濕作用：固體表面的一種流體被另一種與之不相溶的流體所取代的過(guò)程。潤(rùn)濕有三種類型，即接觸潤(rùn)濕(沾濕)、浸入潤(rùn)濕(浸濕)與(鋪展?jié)櫇?鋪展。沾濕是改變液-氣界面固-氣界面為固-液界面的過(guò)程。浸濕是指固體浸入液體的過(guò)程如洗衣時(shí)把衣服泡在水中。鋪展是在固-液界面代替固-氣界面的同時(shí)，液體表面也擴(kuò)展。如：零件表面上往往粘附有一層蠟、油脂或鱗片狀的物質(zhì)，這些物質(zhì)是疏水性的。由于這些物質(zhì)的污染，零件表面不易被水潤(rùn)濕，當(dāng)水溶液中加入表面活性劑時(shí)，零件上的水珠就很容易分散開(kāi)來(lái)，使零件的表面張力大大降低，達(dá)到潤(rùn)濕目的。

（2）洗滌作用：表面活性劑的洗滌作用是表面活性劑具有最大實(shí)際用途的基本特性。它涉及到干家萬(wàn)戶的日常生活。并且在各行各業(yè)和各種工業(yè)生產(chǎn)中也得到越來(lái)越多地應(yīng)用。洗滌作用可以這樣來(lái)描述，將浸在某種介質(zhì)(一般為水)中的固體表面的污垢去除的過(guò)程稱為洗滌。在洗滌過(guò)程中，加入洗滌劑以減弱污垢與固體表面的粘附作用并施以機(jī)械力攪動(dòng)，借助于介質(zhì)(水)的沖力將污垢與固體表面分離而懸浮于介質(zhì)中，最后將污垢沖洗干凈。

（3）分散作用：灰塵和污粒等固體粒子比較容易聚集在一起，在水中容易發(fā)生 沉降，表面活性劑的分子能使固體粒子聚集體分割成細(xì)小的微粒，使其分散懸浮在溶液中，起到促使固體粒子均勻分散的作用。

（4）增溶作用：油類物質(zhì)中加入表面活性劑后，才能“溶解”，但是這種溶解只有在表面活性劑的濃度達(dá)到膠體的臨界濃度時(shí)才能發(fā)生，溶解度的大小根據(jù)增溶對(duì)象和性質(zhì)來(lái)決定。就增溶作用而言，長(zhǎng)的疏水基因烴鏈要比短烴鏈強(qiáng)，飽和烴鏈比不飽和烴鏈強(qiáng)，非離子表面活性劑增溶作用一般比較顯著。增溶作用可使被增溶物的化學(xué)勢(shì)顯著降低，使體系變得更穩(wěn)定，即增溶在熱力學(xué)上是穩(wěn)定的，只要外界條件不變，體系不隨時(shí)間變化。

（5）泡沫作用：表面活性劑的水溶液都有程度不同的發(fā)泡作用。泡沫對(duì)污垢有強(qiáng)烈的吸附作用，對(duì)防止污垢在織物上的再沉積有很大益處，因而與洗滌去污有一定的內(nèi)在聯(lián)系，然而泡沫過(guò)多也使織物不容易漂洗干凈。習(xí)慣上人們常把起泡作用與洗滌作用混為一談，認(rèn)為洗滌劑質(zhì)量的優(yōu)劣取決于泡沫的多少，實(shí)際并非如此。經(jīng)驗(yàn)和研究都已證 明，洗滌作用與泡沫作用并無(wú)直接關(guān)系。盡管如此，泡沫在洗滌劑的使用過(guò)程中還是不可缺少的。

織物洗滌用表面活性劑中，陰離子表面活性劑如烷基苯磺酸鈉(代號(hào)LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(代號(hào)AES)等，特別是AES的發(fā)泡性能好，而非離子表面活性劑的發(fā)泡性能相比較差。通過(guò)上述討論我們可以知道，洗滌劑中的表面活性劑具有潤(rùn)濕、乳化、吸附、滲透、分散、懸浮、起泡、增溶等多種功能，織物的洗滌去污過(guò)程，即是上述功能綜合作用的結(jié)果。除上述功能外，表面活性劑還具有柔軟、抗靜電、抗菌消毒等功能。

三、表面活性劑在日常生活中的應(yīng)用

近年來(lái)，我國(guó)表面活性劑工業(yè)得到迅速發(fā)展，產(chǎn)量不斷擴(kuò)大品種不斷增多。這一方是由于表面活性劑在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，更重要的是由于日常生活中家用的洗滌用品及其他生活用品需求量的與日俱增。

表面活性劑在化妝品中的主要功能包括乳化、分散、增溶、起泡、清洗、潤(rùn)滑和柔軟等。表面活性劑在化妝品中具有廣泛的用途，起著重要的作用?；瘖y品中所利用的表面活性劑的性能不僅僅是其單一的性能，而是利用其多種性能，因此，表面活性劑是化妝品生產(chǎn)中不可缺少的原料，廣泛應(yīng)用于化妝品中。具體來(lái)說(shuō)，化妝品對(duì)其所用的重要原料，表面活性劑有一定的要求，包括：要求用作原料的表面活性劑具有美白、保濕、延緩皮膚衰老和防脫發(fā)等功能；用作化妝品的原料須對(duì)人體無(wú)害，對(duì)皮膚及眼黏膜無(wú)刺激、無(wú)毒性、無(wú)不愉快氣味、無(wú)過(guò)敏性等不良現(xiàn)象；用作乳化劑的表面活性劑的配伍性、相容性要好，具有良好的外觀和使用感覺(jué)，要求其香氣怡人、細(xì)膩、光滑柔軟及有良好的涂沫性和鋪展性，在生產(chǎn)操作上方便；用作化妝品的表面活性劑應(yīng)具有抗微生物污染性能等等。

表面活性劑具有高效的清潔及消毒功能，早已成為保潔產(chǎn)品中最重要的組成部分。表面活性劑是洗滌劑的主要成分，它與污垢和在污垢與固體表面之間發(fā)生一系列的物理化學(xué)作用（如：潤(rùn)濕、滲透、乳化、增溶、分散、起泡等）并借助于機(jī)械攪拌獲得洗滌效果。用量最多、最廣泛的是陰離子和非離子表面活性劑，陽(yáng)離子和兩性表面活性劑只是在生產(chǎn)某些特殊類型和功能的洗滌劑時(shí)才使用。

家用洗滌劑主要包括衣物洗滌劑(如洗衣粉、洗衣皂、洗衣液、洗衣膏、洗衣片、衣領(lǐng)凈等)；家居清潔用品(如洗潔精、地板清洗劑、潔廁精、家電清潔劑等)；個(gè)人洗護(hù)用品(如洗發(fā)水、沐浴露、洗手液、洗面乳等)幾大類。表面活性劑是家用洗滌劑中的主要成分。表面活性劑的發(fā)展，推動(dòng)了家用洗滌劑的繁榮；家用洗滌劑的發(fā)展；拉動(dòng)了表面活性劑的增長(zhǎng)。

隨著人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)食品的要求也越來(lái)越高，食品除了要滿足最基本的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值之外，還應(yīng)具有良好的色香味。因此在食品工業(yè)中越來(lái)越多的使用食品添加劑，表面活性劑就是最常見(jiàn)的一類食品添加劑。表面活性劑是分子里含有固定的親水親油基團(tuán)，能集中在溶液表面、兩種不相混溶液體的界面或者集中在液體和固體的界面，降低其表面張力或界面張力的一大類化合物。表面活性劑在食品工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛,在一些食品制作中添加表面活性劑,可以大大地改善加工條件,提高產(chǎn)品質(zhì)量,延長(zhǎng)食品保鮮期等。高質(zhì)量的食品加工,是離不開(kāi)表面活性劑的應(yīng)用的。

總結(jié)：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)生活品質(zhì)的不斷提高，我覺(jué)得表面活性劑與我們的日常生活將會(huì)密不可分，所以表面活性劑也將會(huì)有很大的發(fā)展空間。

第三篇：SunyPCC800在石油注水工程中的應(yīng)用

SunyPCC800在石油注水工程中的應(yīng)用

概述：

油田注水是利用注水井把水注入油層，以補(bǔ)充和保持油層壓力的措施稱為注水。油田投入開(kāi)發(fā)后，隨著開(kāi)采時(shí)間的增長(zhǎng)，油層本身能量將不斷地被消耗，致使油層壓力不斷地下降，地下原油大量脫氣，粘度增加，油井產(chǎn)量大大減少，甚至?xí)娡．a(chǎn)，造成地下殘留大量死油采不出來(lái)。為了彌補(bǔ)原油采出后所造成的地下虧空，保持或提高油層壓力，實(shí)現(xiàn)油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，并獲得較高的采收率，必須對(duì)油田進(jìn)行注水。

現(xiàn)場(chǎng)情況：

多年來(lái)，勝利油田各注水站一直采用人工錄取數(shù)據(jù)資料和設(shè)備巡檢制度，各注水泵機(jī)組及其輔助設(shè)備未能做到運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，設(shè)備預(yù)知性修保能力差，對(duì)機(jī)組的振動(dòng)、效率、泵的噪音未能開(kāi)展檢測(cè)和有效控制，由此造成注水泵站系統(tǒng)效率不高，能耗大，故障率高，信息反饋速度慢等問(wèn)題。為此，勝利油田引進(jìn)應(yīng)用了我公司PCC800集散控制系統(tǒng)于第五注水站，我公司的PCC800系統(tǒng)的應(yīng)用為勝利油田提高注水系統(tǒng)效率和自動(dòng)化水平起到了良好的促進(jìn)作用。

工作原理：

該系統(tǒng)通過(guò)智能傳感器組對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各注水泵機(jī)組的壓力、溫度、流量、電流、電壓、用電量、水位、油位等物理量進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果傳輸給PCC800系統(tǒng)，經(jīng)PCC800數(shù)據(jù)計(jì)算以及注水站生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化處理后，系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況去控制各泵出口電動(dòng)閥門(mén)和電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止。系統(tǒng)再把數(shù)據(jù)送至監(jiān)控系統(tǒng)（工控機(jī)），操作、顯示各泵及整個(gè)站系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并將測(cè)試結(jié)果存入磁盤(pán)，打印輸出班報(bào)、日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)及效率分析表等；根據(jù)有關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出泵干壓差、泵效、單耗、各機(jī)組單臺(tái)系統(tǒng)效率及整個(gè)注水站的平均系統(tǒng)效率等參數(shù)。同時(shí)根據(jù)注水站生產(chǎn)運(yùn)行優(yōu)化參數(shù)需要，若遇超限參數(shù)，則發(fā)出聲音報(bào)警和操作提示信號(hào)。當(dāng)注水系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)突發(fā)性故障和嚴(yán)重超出調(diào)控值時(shí)，系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，并給予提示，以及自動(dòng)緊急跳閘斷電停機(jī)保護(hù)等措施，同時(shí)工控機(jī)能自動(dòng)彈出報(bào)警窗口，顯示報(bào)警畫(huà)面。在沒(méi)有操作人員按下報(bào)警應(yīng)答指令前，無(wú)論是否執(zhí)行停機(jī)命令，系統(tǒng)一直保持報(bào)警提示狀態(tài)，確保注水系統(tǒng)在高效安全狀態(tài)下運(yùn)行。

操作系統(tǒng)：

（1）具有泵站工藝現(xiàn)場(chǎng)工況流程圖、每臺(tái)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)模擬圖、儲(chǔ)水罐液位模擬圖、設(shè)備潤(rùn)滑流程圖、設(shè)備冷卻流程圖等動(dòng)態(tài)顯示，動(dòng)態(tài)測(cè)量控制數(shù)據(jù)的功能。

(2)具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離調(diào)控操作，查看各注水站每臺(tái)泵的運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)、設(shè)置調(diào)控參數(shù)和保護(hù)參數(shù)，以及緊急故障處理等。

（3）具有巡視功能。能循環(huán)顯示各個(gè)顯示窗口，包括注水泵圖、電機(jī)圖、泵效趨勢(shì)圖、數(shù)據(jù)表和各種報(bào)表等

（4）具有顯示并打印輸出設(shè)備報(bào)警及停機(jī)參數(shù)、各機(jī)組運(yùn)行參數(shù)、歷史資料、特性曲線和數(shù)據(jù)分析報(bào)表等。既能定時(shí)編制打印各種生產(chǎn)報(bào)表，又能根據(jù)生產(chǎn)需要隨時(shí)打印某一時(shí)刻某臺(tái)機(jī)組的監(jiān)測(cè)資料。報(bào)表數(shù)據(jù)的自動(dòng)保存，當(dāng)本班次結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)提示操作員輸入報(bào)表信息，如操作員忘記手動(dòng)保存報(bào)表，則本班次結(jié)束10分鐘后系統(tǒng)自動(dòng)保存報(bào)表，文件名稱 1 為當(dāng)前時(shí)間。

(5)自動(dòng)采集處理數(shù)據(jù)，對(duì)監(jiān)測(cè)處理的數(shù)據(jù)資料具有記憶、再顯和遠(yuǎn)傳功能。

(6)系統(tǒng)具有三種啟停泵操作方式。即現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作方式、自動(dòng)控制方式和連鎖控制方式，滿足了企業(yè)集成化管理和安全生產(chǎn)的要求。

（7）多種報(bào)警功能，當(dāng)報(bào)警事件發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生聲音報(bào)警，同時(shí)有實(shí)時(shí)和歷史報(bào)警記錄，輸出數(shù)據(jù)變成紅色。

（8）系統(tǒng)連鎖功能，當(dāng)有報(bào)警產(chǎn)生時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉電機(jī)和閥們，自動(dòng)切換到手動(dòng)時(shí)為無(wú)擾動(dòng)切換。

控制系統(tǒng)：

控制系統(tǒng)采用我公司的SunyPCC800系統(tǒng)，SunyPCC800集散控制系統(tǒng)為分級(jí)分布式多處理器智能化體系結(jié)構(gòu)，硬件模塊化、智能化、冗余化全隔離。模板在線自診斷，自恢復(fù)，防掉電保護(hù)等功能。

圖1

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

現(xiàn)場(chǎng)各物理量監(jiān)測(cè)：

（1）壓力和液位檢測(cè)。采用意大利的TSK霍爾壓力傳感器將現(xiàn)場(chǎng)各壓力（液位）信號(hào)轉(zhuǎn)換成4～20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)輸入至PCC800，由PCC800進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，計(jì)算實(shí)際的壓力（液位）值，存入PCC800中CPU數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，由程序?qū)崟r(shí)調(diào)用。

（2）溫度檢測(cè)。采用PT100溫度傳感器，將各溫度值存入PCC800中CPU數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，由程序?qū)崟r(shí)調(diào)用。

（3）流量檢測(cè)。傳感器將現(xiàn)場(chǎng)流量壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成4～20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)輸入至PCC800。

（4）用電量檢測(cè)。選用具有485通訊接口的智能電能表，將電機(jī)用電量采用讀取儀表內(nèi)存的方法，經(jīng)485通訊接口直接送入上位機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，由程序?qū)崟r(shí)調(diào)用。

小結(jié)：

自從本系統(tǒng)在勝五注水站投入運(yùn)行以來(lái)。經(jīng)過(guò)觀察現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行結(jié)果，證明該系統(tǒng)性能優(yōu)越，可靠性好，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。它的應(yīng)用，既提高了注水泵站的現(xiàn)代化管2 理水平，減緩了機(jī)泵的磨損，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，使設(shè)備的預(yù)知性修保能力大大增強(qiáng)；同時(shí)還進(jìn)一步改進(jìn)了職工的生產(chǎn)工作條件，降低了油田大型泵站的工業(yè)噪聲污染，減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了油田注水站的系統(tǒng)效率和自動(dòng)化水平，達(dá)到了平穩(wěn)注水，節(jié)能降耗的目的。

2004．7．19 3

第四篇：油田生產(chǎn)中表面活性劑的應(yīng)用

油田生產(chǎn)中表面活性劑的應(yīng)用

1、開(kāi)采稠油用的表面活性劑

由于稠油粘度大、流動(dòng)性差，給開(kāi)采帶來(lái)許多困難。為開(kāi)采這些稠油，有時(shí)需將表面活性劑的水溶液注入井下，使高粘度的稠油轉(zhuǎn)變?yōu)榈驼扯鹊乃托腿闋钜?，抽提到地面。這種稠油乳化降粘法用到的表面活性劑有烷基磺酸鈉、聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚、聚氧乙烯聚氧丙烯多烯多胺、聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯鈉鹽等。采出的這種水包油型乳狀液，需要將水分離出去，也要使用一些工業(yè)表面活性劑作為破乳劑進(jìn)行脫水。這些破乳劑是油包水型乳化劑。常用的有陽(yáng)離子表面活性劑或環(huán)烷酸、瀝青質(zhì)酸及它們的多價(jià)金屬鹽。特殊的稠油，不能采用常規(guī)的抽油機(jī)開(kāi)采法，需要注蒸汽進(jìn)行熱采。提高熱采效果，需要使用表面活性劑。向注汽井注入泡沫，即注入耐高溫的起泡劑及不凝氣體是常用的調(diào)制方法之

一。

常用的起泡劑是烷基苯磺酸鹽、α—烯烴磺酸鹽、石油磺酸鹽、磺烴基化的聚氧乙烯烷基醇醚和磺烴基化的聚氧乙烯烷基苯酚醚等。由于含氟表面活性劑，表面活性高，對(duì)酸、堿、氧、熱及油穩(wěn)定，故含氟表面活性劑是理想的高溫起泡劑。為了使分散的油易于通過(guò)地層的孔喉結(jié)構(gòu)，或使地層表面的油易被驅(qū)出，需要使用稱之為薄膜擴(kuò)散劑的表面活性劑，常用的是氧

烷基化酚醛樹(shù)脂高分子表面活性劑。

2、開(kāi)采含蠟原油用表面活性劑

開(kāi)采含蠟原油，需要經(jīng)常進(jìn)行防蠟和清蠟。表面活性劑作為防蠟劑和清蠟劑。防蠟用的有油溶表面活性劑和水溶性表面活性劑。前者通過(guò)改變蠟晶表面的性質(zhì)而起防蠟作用。常用的油溶性表面活性劑是石油磺酸鹽和胺型表面活性劑。水溶性表面活性劑是通過(guò)改變結(jié)蠟表面（如油管、抽油桿及設(shè)備表面）的性質(zhì)而起防蠟作用?？捎玫谋砻婊钚詣┯型榛撬徕c、季銨鹽、烷烴聚氧乙烯醚、芳烴聚氧乙烯醚及其它們的磺酸鈉鹽等。清蠟用的表面活性劑也分兩個(gè)方面，油溶性用于油基清蠟劑，水溶性的磺酸鹽型、季銨鹽型、聚醚型、吐溫型、OP型表面活性劑、硫酸酯鹽化或磺烴基化的平平加型與OP型表面活性劑等用于水基清蠟劑。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外將清防蠟有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，還將油基清蠟劑和水基清蠟劑有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，生產(chǎn)出混合型清蠟劑。這種清蠟劑以芳香烴和混合芳香烴作油相，以具有清蠟作用的乳化劑作水相。當(dāng)選擇的這種乳化劑為具有適當(dāng)濁點(diǎn)的非離子型表面活性劑時(shí)，就可使它在油井結(jié)蠟段以下溫度達(dá)到或超過(guò)它的濁點(diǎn)，從而使這種混合型清蠟劑在進(jìn)入結(jié)蠟段前破乳，分出兩

種清蠟劑，同時(shí)起清蠟作用。

3、穩(wěn)定粘土使用的表面活性劑

穩(wěn)定粘土分防止粘土礦物膨脹和防止粘土礦物微粒運(yùn)移兩個(gè)方面。防止粘土膨脹可用，如胺鹽型、季銨鹽型、吡啶鹽型、咪唑啉鹽等陽(yáng)離子表面活性劑。防止粘土礦物顆粒運(yùn)移可用的有含氟的非離子—陽(yáng)離子表面活性劑。

4、酸化措施使用的表面活性劑

為了提高酸化效果，一般在酸液中需加入多種添加劑。凡能同酸液配伍并易被地層吸附的表面活性劑，均可作為酸化緩速劑。如陽(yáng)離子表面活性劑中的脂肪胺鹽酸鹽、季銨鹽、吡啶鹽和兩性表面活性劑中的磺酸鹽化、羧甲基化、磷酸酯鹽化或硫酸酯鹽化的聚氧乙烯烷基苯酚醚等。有些表面活性劑如十二烷基磺酸和它的烷基胺鹽，可將酸液乳化在油中，產(chǎn)生油包酸乳狀液，以此乳狀液作為酸化工業(yè)液，亦起緩速作用。

有些表面活性劑可作為酸化液防乳化劑，具有分支結(jié)構(gòu)的表面活性劑如聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯五乙烯六胺均可作為酸化防乳化劑。

有些表面活性劑可作為乏酸助排劑，可作為助排劑的表面活性劑有胺鹽型、季銨鹽型、吡啶鹽型、非離子型、兩性及含氟表面活性劑等。有些表面活性劑可作為酸化防淤渣劑，如油溶性表面活性劑，如烷基酚、脂肪酸、烷基苯磺酸、季銨鹽等。因它們酸溶性不好，可用非離子型表面活性劑將它們分散在酸液中。為了提高酸化效果，需要在酸液中加入潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑，將近井地帶的潤(rùn)濕性由親油反轉(zhuǎn)為親水。聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醇醚與磷酸酯鹽化的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醇醚的混合物等，被地層

吸附為第吸附層，而起到潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)作用。

另外，還有一些表面活性劑，如脂肪胺鹽酸鹽、季銨鹽或非離子—陰離子表面活性劑作為起泡劑，制成泡沫酸工作液，達(dá)到緩速緩蝕深部酸化之目的，或以此制成泡沫作為酸化的前置液，將它們注入地層后，再注酸液。泡沫中的氣泡產(chǎn)生的Jamin效應(yīng)，可對(duì)酸液起轉(zhuǎn)向作用，迫使酸液主要溶蝕低滲透層，提高了酸化效果。

5、壓裂措施使用的表面活性劑

壓裂措施常施用于低滲透油田，就是用壓力將地層壓開(kāi)，形成裂縫，并用支撐劑將裂縫支撐起來(lái)，減少流體流動(dòng)阻力，達(dá)到增產(chǎn)增注目的。有些壓裂液是用表面活性劑作為成分之一來(lái)

配制的。

水包油壓裂液是由水、油和乳化劑配制的。使用的乳化劑有離子型、非離子型和兩性表面活性劑。若用稠化水作外相，以油作內(nèi)相，可配得稠化水包油壓裂液（聚合物乳狀液）。這種壓裂液能使用160℃以下的溫度下，并能自動(dòng)破乳排液。

泡沫壓裂液是以水為分散介質(zhì)、以氣為分散相的壓裂液，其主要成分是水、氣和起泡劑。烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基硫酸酯鹽、季銨鹽和OP型表面活性劑均可作為起泡劑。起泡劑在水中的濃度一般是0.5—2%，氣相體積與泡沫體積的比值在0.5—0.9范圍。

油基壓裂液是以油作溶劑或分散介質(zhì)配成的壓裂液?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最多的油是原油或其重餾分，為了改進(jìn)其粘溫性能，需要加入油溶石油磺酸鹽（分子量300—750）。油基壓裂液也包括油包水壓裂液和油泡沫壓裂液。前者用的乳化劑是油溶性的陰離子型表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑和非離子表面活性劑，后者用的穩(wěn)泡劑是含氟的高分子表面活性劑。

水敏地層壓裂液，是用醇（如乙二醇）與油（如煤油）混合物作為分散介質(zhì)，用液體二氧化碳作為分散相，用硫酸酯鹽化的聚氧乙烯烷基醇醚作乳化劑或起泡劑配成的乳狀液或泡沫，壓裂水敏地層。

壓裂酸化用壓裂液，既是壓裂液又是酸化液，用于碳酸鹽地層，兩種措施同時(shí)進(jìn)行。與表面活性劑有關(guān)的是酸泡沫和酸乳狀液，前者用烷基磺酸鹽或烷基苯磺酸鹽作起泡劑，后者是用

磺酸鹽型表面活性劑為乳化劑。

壓裂液也同酸化液一樣使用表面活性劑作為防乳化劑、助排劑和潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑，在此不再多敘。

6、調(diào)剖、堵水措施用表面活性劑

為了提高注水開(kāi)發(fā)效果抑制原油含水上升速度，需要在注水井上調(diào)整吸水剖面及在生產(chǎn)井上進(jìn)行堵水的增產(chǎn)措施。其中的一些調(diào)剖堵水方法，經(jīng)常用到一些表面活性劑。

HPC/SDS凍膠調(diào)剖劑，由羥丙基纖維素（HPC）與十二烷基硫酸酯鈉鹽（SDS）在淡水中

配成。

烷基磺酸鈉和烷基三甲基氯化銨，分別溶于水中，配成兩種工作液，先后注入地層，在地層中兩種工作液相迂，產(chǎn)生烷基三甲基胺的烷基亞硫酸酯沉淀，封堵高滲透層。

聚氧乙烯烷基苯酚醚，烷基芳基磺酸鹽等可作為起泡劑，溶于水中配制一種工作液，然后與液體二氧化碳工作液交替注入地層中，就在地層中（主要是高滲透層）形成泡沫，產(chǎn)生堵塞，起到調(diào)剖作用。

以季銨鹽型表面活性劑作為起泡劑溶于硫酸銨同水玻璃配成的硅酸溶膠中注入地層，然后注不冷凝氣體（天然氣或氯氣），則可在地層中先產(chǎn)生以液體為分散介層的泡沫，隨后硅酸溶膠膠凝，就產(chǎn)生了以固體為分散介質(zhì)的泡沫，起到堵塞高滲透層及調(diào)剖作用。以磺酸鹽型表面活性劑為起泡劑，以高分子化合物作為稠化穩(wěn)泡劑，再注氣體或產(chǎn)生氣體的物質(zhì)，在地面或地層生成水基泡沫，這種泡沫在油層，表面活性劑大量移至油水界面，引起泡沫破壞，故不堵油層，是一種選擇性和油井堵水劑。

油基水泥堵水劑是水泥在油中的懸浮體，水泥表面親水，當(dāng)它進(jìn)入出水層時(shí)，水置換水泥表面的油井與水泥作用，使水泥固化封堵出水層。為改善這種堵劑的流動(dòng)性，通常加入羧酸鹽

型及磺酸鹽型表面活性劑。

水基膠束液溶堵水劑，是由石油磺酸銨、烴類及醇類等為主要成分的一種膠束溶液，在地層中迂高含鹽水，可變粘稠，達(dá)到堵水作用。

水基或油基陽(yáng)離子表面活性劑溶液堵水劑，是以烷基羧酸鹽和烷基氯化銨鹽活性劑為主要成分，只適用于砂巖地層。

活性稠油堵水劑，它是一種溶有油包水型乳化劑的稠油，在地層迂水后產(chǎn)生高粘的油包水乳

狀液，達(dá)到堵水目的。

水包油堵水劑，是以陽(yáng)離子型表面活性劑作為水包油型乳化劑，將稠油乳化在水中配成。

7、防砂措施用表面活性劑

防砂作業(yè)前，需要注一定量的由表面活性劑配制的活性水作為前置液，對(duì)地層進(jìn)行予清洗，以提高防砂效果。目前常用活性劑，多數(shù)是陰離子表面活性劑。

8、原油脫水用表面活性劑

在一、二次采油階段，采出的原油多用油包水型破乳劑。已發(fā)展了三代產(chǎn)品，第一代是羧酸鹽，硫酸鹽和磺酸鹽。第二代是低分子非離子表面活性劑如OP、平平加和磺化蓖麻油等。

第三代為高分子非離子表面活性劑。

在二次采油后期和三次采油階段，采出原油多以水包油型乳狀液形式存在。所用破乳劑有四類，如十四烷基三甲基氧基氯化銨、二癸基二甲基氯化銨，它們可與陰離子類型的乳化劑反應(yīng)，改變其親水油平衡值，或吸附在水濕性粘土顆粒表面，改變其潤(rùn)濕性，破壞水包油型乳狀液。另外一些可作為油包水型乳化劑的陰離子表面活性劑以及油溶性的非離子表面活性

劑，也可用作為水包油型乳狀液破乳劑。

9、水處理用表面活性劑

油井采出液經(jīng)脫出原油之后，產(chǎn)出水需要經(jīng)過(guò)處理才能達(dá)到回注要求。水處理的目的有六個(gè)方面，即緩蝕、防垢、殺菌、除氧、除油和除去固體懸浮物。因此，要使用緩蝕劑、防垢劑、殺菌劑、除氧劑、除油劑及絮凝劑等，涉及工業(yè)表面活性劑的有如下方面：

用作緩蝕劑的工業(yè)表面活性劑有烷基磺酸、烷基苯磺酸、全氟烷基磺酸的鹽類，直鏈烷基胺鹽類、季銨鹽類、烷基吡啶鹽類、咪唑啉及其衍生物的鹽類、聚氧乙烯烷基醇醚類、聚氧乙烯二烷基丙炔醇、聚氧乙烯松香胺、聚氧乙烯十八胺以及聚氧乙烯烷基醇醚烷基磺酸鹽，各種季胺基內(nèi)鹽，二（聚氧乙烯基）烷基及其衍生物的內(nèi)鹽。

用作防垢劑的表面活性劑有磷酸酯鹽、硫酸酯鹽、醋酸鹽、羧酸鹽及其它們的聚氧乙烯基化合物?；撬狨}、羧酸鹽的熱穩(wěn)定性明顯優(yōu)于磷酸酯鹽、硫酸酯鹽。

用于殺菌劑的工業(yè)表面活性劑有直鏈烷基胺鹽類、季胺鹽類、烷基吡啶鹽類、咪唑啉及其衍生物的鹽類、多種季銨內(nèi)鹽、二（聚氧乙烯基）烷基及其衍生物的內(nèi)鹽。

用于除油劑的工業(yè)表面活性劑，主要是具有分支結(jié)構(gòu)和含二硫代羧酸鈉基的表面活性劑。

10、化學(xué)驅(qū)油用表面活性劑 一、二次采油可采出25%—50%的地下原油，還有許多原油留在地下采不出來(lái)。進(jìn)行三次采油可提高原油采收率。三次采油多以化學(xué)驅(qū)油方法，即向注入水中加入一些化學(xué)劑，提高水驅(qū)效率。在所用化學(xué)劑之中，有些屬于工業(yè)表面活性劑，其情況簡(jiǎn)要介紹如下： 以表面活性劑為主劑的化學(xué)驅(qū)油方法，稱之為表面活性劑驅(qū)。表面活性劑主要通過(guò)降低油水界面張力，提高毛管數(shù)而起到提高采收率作用。由于砂巖地層表面帶負(fù)電，所以使用的表面活性劑主要是陰離子型表面活性劑，而且大部分是磺酸鹽型表面活性劑。它是使用磺化劑（如三氧化硫）將芳香烴含量高的石油餾分磺化，再用堿中和制成。其規(guī)格：活性物50%—80%，礦物油5%—30%，水2%—20%，硫酸鈉1%—6%。石油磺酸鹽耐溫不耐鹽，不耐高價(jià)金屬離子。合成磺酸鹽是由相應(yīng)的烴類，用相應(yīng)的合成方法制得。其中的α—烯烴磺酸鹽，特別耐鹽，耐高價(jià)金屬離子。另外一些陰離子—非離子型表面活性劑及羧酸鹽型表面活性劑，也可用于驅(qū)油。表面活性劑驅(qū)油要用兩種助劑：一種是助表面活性劑，如異丁醇、二乙二醇丁醚、尿素、環(huán)丁砜、亞烯基苯磺酸鹽等，另一種是電介質(zhì)，包括酸堿鹽，主要是鹽，它們可減少表面活性劑的親水性，相對(duì)增加親油性，亦是改變活性劑的親水親油平衡值而起作用。為了減少表面活性劑的損耗，提高經(jīng)濟(jì)效果，表面活性劑驅(qū)，還要使用稱之為犧牲劑的化學(xué)物質(zhì)。可作為犧牲劑的物質(zhì)，有堿性物質(zhì)和多元羧酸及其鹽類，低聚物和高聚物也可作為犧牲劑，木質(zhì)素磺酸鹽及其改性物是一種犧牲劑。

使用兩種或兩種以上化學(xué)驅(qū)油主劑的驅(qū)油方法，稱之為復(fù)合驅(qū)，與表面活性劑有關(guān)的這種驅(qū)油方法有：表面活性劑十聚合物的稠化表面活性劑驅(qū)；堿十表面活性劑的堿強(qiáng)化表面活性劑驅(qū)或表面活性劑強(qiáng)化堿驅(qū)；堿十表面活性劑十聚合物的按元復(fù)合驅(qū)。復(fù)合驅(qū)通常比單一的驅(qū)動(dòng)有更高的采收率。據(jù)目前國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)分析，三元復(fù)合驅(qū)較二元復(fù)合驅(qū)有更高的優(yōu)越性。三元復(fù)合驅(qū)用的表面活性劑主要是石油磺酸鹽，通常還復(fù)配使用聚氧乙烯烷基醇醚的硫酸、磷酸及羧酸鹽類、聚氧乙烯烷基醇烷基磺酸鈉鹽等，以提高其耐鹽性能。近期，國(guó)內(nèi)外都重視研究和使用了生物表面活性劑，如鼠李糖脂、槐糖脂發(fā)酵液等，以及天然混合羧酸鹽和造紙副產(chǎn)堿木素等，在現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)試驗(yàn)取得了好的驅(qū)油效果。

第五篇：有機(jī)鐵在豬飼料中的應(yīng)用研究進(jìn)展

有機(jī)鐵在豬飼料中的應(yīng)用研究進(jìn)展

應(yīng)用，比無(wú)機(jī)鐵有較高的生物利用效價(jià)，對(duì)豬生產(chǎn)性能可提高采食量、生長(zhǎng)速度、飼料效率和健康水平等。近年來(lái)，有機(jī)鐵的研究應(yīng)用受到重視。生化特性

有機(jī)鐵可分為金屬絡(luò)合鐵（配體化合鐵）和螯合鐵兩類。絡(luò)合劑有蛋白質(zhì)、氨基酸、糖、有機(jī)酸等天然有機(jī)物。金屬絡(luò)合鐵是由一個(gè)中心離子（或原子）如Fe

2+

和配位體以共價(jià)鍵相結(jié)合所形成的復(fù)雜離子或分子。配位體是指那些含有可提供孤對(duì)電子原子的分子，有機(jī)分子中的N、O、S都可提供孤對(duì)電子，這些供體可與金屬離子發(fā)生配位作用，從而形成復(fù)合物。螯合鐵是一種特殊的絡(luò)合鐵，它是指一個(gè)或多個(gè)基團(tuán)與一個(gè)金屬離子進(jìn)行配位反應(yīng)而生成的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的絡(luò)合鐵。螯合鐵也稱作內(nèi)絡(luò)合鐵，由于它的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，通常比絡(luò)合鐵穩(wěn)定。

美國(guó)官方飼料監(jiān)測(cè)局（MFCO，1996）確定了有機(jī)鐵的定義：對(duì)氨基酸和蛋白質(zhì)金屬螯合鐵，是指可溶性鹽的金屬離子同氨基酸按照1：（1～3）（最佳為1：2）的比例反應(yīng)，生成配位的共價(jià)鍵所得產(chǎn)物。水解氨基酸的平均分子量為150左右，生成的螯合鐵的分子量不得超過(guò)800。這種結(jié)構(gòu)使分子內(nèi)電荷趨于中性，它的穩(wěn)定常數(shù)適中，從而使金屬在消化道中易于釋放出來(lái)，比相應(yīng)的無(wú)機(jī)離子更為優(yōu)越。效價(jià)作用 2.1生物利用效價(jià)高

許多研究證明，有機(jī)鐵比無(wú)機(jī)鐵有更高的生物利用率，且對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)、生殖、健康及飼料轉(zhuǎn)化率等有明顯的促進(jìn)作用。

在妊娠母豬的日糧中添加200 mg/kg的氨基酸螯合鐵，有相當(dāng)?shù)蔫F通過(guò)胎盤(pán)進(jìn)入胎兒體中，可降低胎兒的死亡率，提高仔豬的出生重和斷奶重，說(shuō)明螯合鐵可通過(guò)胎盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)入到發(fā)育中的胚胎（無(wú)機(jī)鐵無(wú)法通過(guò)）。有機(jī)鐵的效價(jià)相對(duì)于FeSO4的效價(jià)范圍為125%～185%。

Kuznet-sor等（1987）報(bào)道，蛋氨酸鐵對(duì)7～28日齡的哺乳仔豬和4～5月齡的育肥豬的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)分別為120%和115%（設(shè)硫酸亞鐵為100%）；Spears（1992）也研究了蛋氨酸鐵對(duì)哺乳仔豬的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)為183%，Kuznetsor（1987）以紅細(xì)胞計(jì)數(shù)和過(guò)氧化氫酶為指標(biāo)，研究了氨基酸螯合鐵對(duì)26日齡仔豬的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)，結(jié)果分別為103%和114%。從大量的研究結(jié)果以及生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)看，氨基酸螯合鐵的生物學(xué)效價(jià)明顯高于硫酸亞鐵、氯化亞鐵等無(wú)機(jī)鐵源添加劑。

2.2化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

植物性飼料中所含的植酸、草酸、磷酸根離子，容易與鐵元素結(jié)合生成動(dòng)物難以吸收的不溶性鹽而排出體外，從而影響鐵元素的吸收。有機(jī)鐵由于其特殊的結(jié)構(gòu)，具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，分子內(nèi)電荷趨于中性，緩解了礦物質(zhì)之間的拮抗作用，在消化過(guò)程中減少了pH值、脂類、纖維、胃酸等物質(zhì)的影響，有利于動(dòng)物機(jī)體對(duì)金屬離子的充分吸收和利用。

2.3免疫功能增強(qiáng)

有機(jī)鐵接近于酶的天然形態(tài)而有利于吸收，被吸收后可將螯合的鐵元素直接運(yùn)輸特定的靶組織和酶系統(tǒng)中，從中發(fā)揮作用和滿足機(jī)體需要。有機(jī)鐵具有增強(qiáng)抗病力，提高免疫應(yīng)答反應(yīng)，促進(jìn)動(dòng)物細(xì)胞和體液免疫力的功效，發(fā)揮抗病、抗應(yīng)激作用，改進(jìn)動(dòng)物皮毛狀況，減少早期胚胎死亡，對(duì)某些腸炎、皮炎、痢疾和盆血有治療作用；在接種、去勢(shì)、運(yùn)輸、氣溫過(guò)高和變更日糧等應(yīng)激條件下，有良好的效果。

2.4副作用小和適口性好

無(wú)機(jī)鐵因有特殊味道而影響動(dòng)物的適口性，又因其性質(zhì)不穩(wěn)定，易與其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生拮抗作用，并在消化吸收過(guò)程中還會(huì)影響胃腸道的酸堿平衡，而對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不良影響，應(yīng)用過(guò)量會(huì)造成動(dòng)物的中毒。有機(jī)鐵如氨基酸螯合鐵，既提供動(dòng)物機(jī)體所需要的氨基酸，又提供鐵元素，適口性好，毒副作用小，安全性好，吸收率高，易轉(zhuǎn)運(yùn)，可加強(qiáng)動(dòng)物體內(nèi)酶的活性，提高蛋白質(zhì)、脂肪和維生素的利用率，從而促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)性能的發(fā)揮。

2.5吸收率好利于環(huán)保

有機(jī)鐵中金屬離子在配位體氨基酸或小肽的保護(hù)下，形成穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，既避免了礦物質(zhì)之間的相互拮抗作用，又消除了無(wú)機(jī)鐵易對(duì)維生素氧化的弊端。無(wú)機(jī)鐵被動(dòng)物吸收及蓄積的量很低，吸收率僅為10%左右，大部分隨糞便排出體外，影響環(huán)境，破壞地力，引起農(nóng)作物富集，危害人畜健康。由于有機(jī)鐵生物學(xué)效價(jià)高，在日糧中添加一定量即可代替高劑量的無(wú)機(jī)鐵。

３ 吸收機(jī)理

Dreosti認(rèn)為影響礦物吸收的腸道的物理化學(xué)因素對(duì)其生物利用率的高低起主要作用。生物利用率高的微量元素吸收率也比較高。有機(jī)鐵是利用配位體的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)吸收，而不是金屬的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。如氨基酸、蛋白螯合物分別利用氨基酸、肽的吸收通道。尤其是研究小肽的吸收機(jī)制后，人們把更多的目光投向蛋白質(zhì)螯合物。通過(guò)氨基酸和肽的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，螯合物完整地透過(guò)腸粘膜層進(jìn)入血液，大大地提高了鐵元素的利用率。有機(jī)鐵受到配位體的保護(hù)，不易受到胃腸道內(nèi)的不利于金屬吸收的物理化學(xué)因素的影響。胃腸道PH值對(duì)金屬?gòu)?fù)合物的穩(wěn)定性和溶解性的影響較大，試驗(yàn)認(rèn)為氨基酸或肽的螯合物的穩(wěn)定常數(shù)適中，既有利于與鐵元素結(jié)合成螯合鐵被運(yùn)輸，需要時(shí)又能有效地從螯合物（載體）中釋放出來(lái)。有機(jī)鐵分子內(nèi)電荷趨于中性，在體內(nèi)pH值環(huán)境下溶解度好，吸收率高，易于被小腸粘膜吸收進(jìn)入血液，供給周身細(xì)胞需要。生產(chǎn)應(yīng)用 4.1哺乳仔豬

國(guó)內(nèi)外研究表明，有機(jī)微量元素鐵可通過(guò)母豬胎盤(pán)和母乳傳遞給仔豬，從而促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)發(fā)育，預(yù)防缺鐵性貧血，降低乳豬死亡率。

Close(2001)研究發(fā)現(xiàn)，在妊娠母豬或哺乳母豬日糧里添加有機(jī)鐵，仔豬斷奶重增加，血液中Hb 升高，證明有機(jī)鐵通過(guò)胎盤(pán)容易進(jìn)入胚胎。據(jù)英國(guó)Darneley（1993）研究報(bào)道，母豬在1-8胎次產(chǎn)前28d開(kāi)始采食有機(jī)鐵（56.7g/頭·d）平均每胎育成離乳仔豬頭數(shù)提高7.1%，仔豬死亡率降低26.8%。Yamamoto（1982）研究亦表明，有機(jī)鐵可穿過(guò)母豬胎盤(pán)為胎兒所用，提高仔豬的鐵儲(chǔ)備，改善仔豬生長(zhǎng)性能，仔豬初生重?cái)嗄讨鼐@著增加。

4.2斷奶仔豬 有機(jī)鐵應(yīng)用于斷奶仔豬有顯著效果，徐建雄（1993）在35~80日齡斷奶仔豬日糧中添加蛋氨酸鐵60mg/kg，使生長(zhǎng)豬的日增重、飼料效率分別提高9.99%~12.98%、6.60%~10.61%。據(jù)四川省畜科院動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究所研制.省畜科公司生產(chǎn)的中華富鐵康，取代1/3的FeSO4試驗(yàn)，結(jié)果日增重提高3.34-5.47%，料肉比降低4.23-4.26%，皮膚健康紅潤(rùn)被毛光滑亮澤，增重成本降低經(jīng)濟(jì)上可行。

4.3生長(zhǎng)育肥豬

添加有機(jī)鐵使生長(zhǎng)育肥豬提高了日增重和飼料利用率。據(jù)黃國(guó)清試驗(yàn)看出，添加蛋氨酸鐵日增重提高9.56%，飼料報(bào)酬提高7.63%。鞠繼光等（2000）在生長(zhǎng)育肥豬日糧中添加羥基蛋氨酸鐵40mg/kg代替等量相應(yīng)的無(wú)機(jī)鐵，可提高40-75kg生長(zhǎng)豬的日增重8.3%，降低料肉比13.7%。問(wèn)題與對(duì)策

有機(jī)鐵作為新一代高效的安全營(yíng)養(yǎng)添加劑，有其自身的功能作用，是有良好的市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域。但從實(shí)際使用情況看還存在一些問(wèn)題，有待今后進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用上解決。

5.1生產(chǎn)成本較高 現(xiàn)市場(chǎng)上的有機(jī)鐵產(chǎn)品售價(jià)是無(wú)機(jī)鐵的10倍以上，難以在實(shí)際生產(chǎn)中大量應(yīng)用；國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家如氨基酸螯合鐵還沒(méi)有研制出降低生產(chǎn)成本的新工藝新方法，生產(chǎn)出市場(chǎng)能接受經(jīng)濟(jì)可行的有機(jī)鐵產(chǎn)品，應(yīng)改進(jìn)產(chǎn)品配方，工藝設(shè)計(jì)，選擇合適的生產(chǎn)工藝路線和簡(jiǎn)化生產(chǎn)程序，降低生產(chǎn)成本。

5.2提高產(chǎn)品質(zhì)量

有機(jī)鐵產(chǎn)品（除富馬酸亞鐵外）的質(zhì)檢方法還沒(méi)有得到很好解決。當(dāng)前有機(jī)鐵產(chǎn)品的定性定量分析尚待研究解決，通常采用的分光光度法、電位法等不適應(yīng)其產(chǎn)品的定性定量分析，難以確定其有機(jī)的螯合度或絡(luò)合度的質(zhì)量，很難規(guī)范有機(jī)鐵的生產(chǎn)、銷售和應(yīng)用。為了利用廉價(jià)的螯合劑生產(chǎn)有機(jī)鐵，優(yōu)化合成方法和新生產(chǎn)工藝路線，建立定性、定量的檢測(cè)新技術(shù)，是今后研究工作的重點(diǎn)。

5.3研究作用模式

有機(jī)鐵在動(dòng)物體內(nèi)的吸收機(jī)制和代謝原理及對(duì)機(jī)體造血機(jī)能有待進(jìn)一步研究。近年來(lái)雖然越來(lái)越多的人接受金屬氨基酸螯合鐵和蛋白鹽利用肽與氨基酸的吸收機(jī)制，而并非小腸中普通金屬的吸收機(jī)制，但作用模式還需要進(jìn)一步研究證實(shí)。

5.4探討利用條件 繼續(xù)研究適合動(dòng)物機(jī)體的最佳螯合物（絡(luò)合物）結(jié)構(gòu)形式，最佳添加時(shí)間和劑量。不同的螯合劑組成的有機(jī)鐵、不同的動(dòng)物、不同日糧營(yíng)養(yǎng)水平、不同生理?xiàng)l件，都影響有機(jī)鐵需要量，因此明確有機(jī)鐵的利用條件很有必要。

5.5強(qiáng)化示范推廣

加大對(duì)有機(jī)鐵的示范宣傳推廣，終于有一天，它將成為常規(guī)的礦物質(zhì)元素添加到動(dòng)物飼料中，一旦在生產(chǎn)上大面積推廣普及使用，將會(huì)給飼料工業(yè)和畜牧業(yè)帶來(lái)顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。