陰離子表面活性劑在油田的應用

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構，也有鹽的結構。陰離子型表面活性劑在油田的應用情況，像它在其它工業部門的應用情況一樣，是應用時間早，使用量多，和使用面廣的一類工業表面活性劑。陰離子型工業表面活性劑在油田鉆井、采油及油氣集輸等過程中，均有廣泛地應用。
1.1  在鉆井過程的應用和發展
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用。
在鉆井過程中，為了提高鉆井液的潤濕性、穩定性及抗高溫性，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、柴油或機油等，形成水包油型乳狀液。在打3000M以內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；再是油類中含有環烷酸，經鉆井液中堿處理，變為環烷酸鈉，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，保護油氣層。用作起泡劑的陰離子型表面活性劑有長鏈正構的脂肪酸鈉鹽，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品處理劑，都會使鉆井液發泡降低了密度。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。