采出液的稳定性及处理效果与油水界面性质有关，三元复合驱弱碱与原油作用时间对油水界面性质及采出液稳定性有重要影响。以大庆原油模拟油、模拟水和Na2CO3溶液为研究对象，利用界面张力仪、表面黏弹性仪、Zeta电位分析仪及浊度仪，研究大庆油田三元复合驱弱碱与原油长期作用后对油水界面性质及乳状液稳定性的影响。结果表明：Na2CO3溶液与模拟油长时间反应后，分离得到的水相与模拟油间的界面张力降低，油珠表面的Zeta电位绝对值增加，油水界面剪切黏度变化不明显，水相与模拟油乳化后所形成的乳状液的稳定性增强。Na2CO3溶液与模拟油反应1d后，分离得到的油相与模拟水间的界面张力、Zeta电位及乳状液稳定性大于未反应的模拟油的；Na2CO3溶液与模拟油反应10d后，分离得到的油相与模拟水间的界面张力小于反应1d后分离所得的油相的，Zeta电位及乳状液稳定性大于反应1d后分离所得的油相的。该研究结果为三元复合驱机理研究提供参考。

三元复合驱主要是将单一聚合物驱、表面活性剂驱和碱驱有机结合起来，充分发挥各自的驱替和相互协同作用，既提高波及系数，又增加洗油效率，从而最大幅度地提高原油采收率。矿场试验结果表明，强碱三元复合驱可以在水驱基础上提高原油采收率20%以上。三元复合驱技术在提高采收率的同时，由于存在强碱，矿场试验中也出现乳化导致的采出液处理难度大和强碱带来的腐蚀结垢及地层伤害等问题。李孟涛、杨振宇等认为实现三元复合驱的弱碱化，可在避免这些问题的同时发挥三元复合驱及碱驱的积极作用。人们对弱碱和无碱驱油体系进行相关研究，王德民研究无需加入碱和助剂可使油水界面张力降至超低的表面活性剂驱油体系，其中以甜菜碱型表面活性剂的性能最好。吴文祥等研究无碱和加入少量磷酸钠的新型羧基甜菜碱体系的油水界面活性和驱油效率，该体系提高采收率的能力好于强碱三元驱油体系的。葛际江等认为有机碱与表面活性剂复配后可使油水界面张力降至超低。赵修太采用有机碱乙二胺作为碱剂，发现有机碱可发挥与无机碱相似的作用，与十二烷基苯磺酸钠起协同效应。在原油中的有机酸（如脂肪酸和环烷酸等）可以与碱反应，在油水界面上原位生成界面活性物质（如机酸皂等），导致酸性油—碱水体系界面间出现超低界面张力。

笔者通过实验分析弱碱Na2CO3溶液与大庆原油长时间作用后所生成的界面活性物质，对油水界面性质及乳状液稳定性的影响规律，为三元复合驱机理研究提供参考。

1实验

1.1样品及试剂

实验用油样为大庆原油与煤油按体积比9∶1混合而成（简称模拟油）。其中，大庆原油酸值为0.05 mg KOH／g；煤油由北京燕山石油化工有限公司提供，实验前用活化后的硅胶反复吸附处理，处理后与二次蒸馏水界面张力大于48mN·m—1.实验用Na2CO3弱碱溶液（简称Na2CO3溶液）由Na2CO3与蒸馏水配置，质量分数为0.53%.实验用水样为大庆油田地层模拟水（简称模拟水），离子组成见表1.实验所用试剂NaCl、Na2CO3、NaHCO3、CaCl2、MgSO4均为分析纯。

表1大庆油田地层模拟水离子组成

1.2实验步骤

1.2.1测定界面张力

使用德国Dataphysics公司制造的DCAT—21型表面张力和接触角仪，采用挂片法测定模拟油与Na2CO3溶液间的界面张力，测定温度为30℃。

1.2.2测定界面剪切黏度

使用日本协和株式会社生产的SVR·S型表面黏弹性仪，采用双锥摆法测定模拟油与Na2CO3溶液间的界面剪切黏度，测定温度为30℃。

1.2.3测定乳状液油滴表面Zeta电位

将模拟油与模拟水按油水体积比1∶4混合，利用高速乳化器在6×103r／min条件下乳化5min，形成O／W型乳状液（简称乳状液））；采用英国马尔文仪器有限公司的Zetasizer Nano—ZS型纳米粒度及Zeta电位分析仪测定乳状液油滴表面的Zeta电位，测定温度为30℃。

1.2.4测定乳状液稳定性

将模拟油与模拟水按油水体积比1∶4混合，采用高速乳化器在6×103r／min条件下乳化5min形成乳状液；采用德国WTW公司的Turb550浊度仪测定乳状液的浊度随测定时间变化关系，通过浊度判断乳状液的稳定性，测定温度为25℃。

2实验结果与讨论

2.1油水界面张力

在Na2CO3溶液与模拟油反应1d和10d后，分离得到的水相及油相分别与模拟油及模拟水间的界面张力随测定时间关系见图1.由图1（a）可以看出，Na2CO3溶液和模拟油反应1d及10d后分离出的水相与模拟油的界面张力，比未反应Na2CO3溶液与模拟油的界面张力低，且随着反应时间增加，水相与模拟油的界面张力降低。这说明模拟油中酸性物质与Na2CO3溶液反应生成的部分界面活性物质具有较好的水溶性。水溶性的界面活性物质在油水界面处吸附，使分离出的水相与模拟油界面张力降低；随着反应时间的增加，所生成的界面活性物质增多，分离出的水相与模拟油的界面张力降低幅度增大。

由图1（b）可以看出，Na2CO3溶液与模拟油反应1d和10d后分离出的油相与模拟水间界面张力低于模拟油与模拟水间的界面张力。这是由于Na2CO3溶液与模拟油反应生成油溶性的界面活性物质且留在油相中，随着反应时间的增加，反应生成的界面活性物质增多，使界面张力较模拟油与模拟水的界面张力降低。这说明模拟油中存在相对分子质量较大且反应活性低的界面活性物质，长时间与Na2CO3溶液反应后生成油溶性较强的界面活性物质且溶于油相中，使油水界面张力下降较多。

图1 Na2CO3溶液与模拟油反应不同时间后产物的界面张力