降低界面張力、改變潤濕性是表面活性劑應(yīng)用于油田開發(fā)的重要特性。通過測量表面活性劑烷基糖苷溶液的表面張力及其與親水(親油)載玻片、原油間的接觸角，研究了表面活性劑對油藏潤濕性的改變行為。結(jié)果表明，表面活性劑分子在水固界面和油水界面的吸附使?jié)櫇裥园l(fā)生變化，且其在水固界面的吸附模式是決定潤濕一勝改變的關(guān)鍵。同時(shí)，在測定油水界面張力，計(jì)算水固、油固界面張力的基礎(chǔ)上，利用灰色關(guān)聯(lián)分析確定了各界面張力對潤濕性的影響程度：水固界面張力>油水界面張力>油固界面張力。可見，在利用表面活性劑改變潤濕性的過程中，尤其應(yīng)注意水固界面狀態(tài)的變化。

近年來，隨著原油勘探開發(fā)的不斷深入以及表面活性劑合成工藝的逐步發(fā)展，表面活性劑越來越多地應(yīng)用于三次采油、降壓增注以及儲(chǔ)層保護(hù)等技術(shù)中[Tqo]。這些應(yīng)用大都利用了表面活性劑降低油水界面張力、改變潤濕性的特性。對于表面活性劑降低油水界面張力的研究已相當(dāng)成熟口。，但對其改變油、固、水三相潤濕性的直觀研究以及潤濕性改變與油水界面張力的關(guān)系卻鮮有報(bào)道。

油藏的潤濕性受巖石、原油、水三相的共同影響。表面活性劑對其中任意兩相界面狀態(tài)的改變都會(huì)引起潤濕性的變化。而兩相界面狀態(tài)改變的最直接體現(xiàn)是兩相界面張力的改變，因此油水、水固、油固界面張力均與潤濕性相關(guān)。為了掌握表面活性劑對潤濕性的改變行為，并明確其與3種界面張力間的相互關(guān)系，筆者將以烷基糖苷為表面活性劑，結(jié)合室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與計(jì)算分析進(jìn)行研究。

(1)接觸角的測定 將載玻片或用2稀HC1處理為親水，或用二甲基硅油(分析純)處理為親油后懸于裝有待測溶液的石英測量池中。通過帶有彎針頭的注射器將原油(黏度為490．5mPa·s)滴至載玻片下表面，待油滴穩(wěn)定后利用DSAIO0光學(xué)接觸角測量儀(德國Kruss公司產(chǎn))讀取水相接觸角。

(2)表面、界面張力的測定 分別利用全自動(dòng)界面張力儀(芬蘭Kibron公司產(chǎn))和TXS00C旋轉(zhuǎn)滴超低界面張力儀(美國科諾公司產(chǎn))測定待測溶液的表面張力和油水界面張力。

室溫下，不同質(zhì)量濃度的烷基糖苷(APG)溶液的表面張力以及與親水(親油)載玻片、原油間的接觸角如圖1所示，由圖1可知，隨著APG質(zhì)量濃度的增大，親水、親油載玻片的接觸角都經(jīng)歷了增大一減小一增大的變化歷程。在以親水載玻片為固相的潤濕系統(tǒng)中，當(dāng)APG質(zhì)量濃度較小時(shí)(圖2一A)，部分APG分子以疏水基朝外附在水固體面上，部分APG分子以極性基朝外吸附在油水界面上。

由于固體的分子密度比油大，對APG分子的吸引作用比油強(qiáng)，所以水固體面的APG分子比油水界面多，從而令接觸角總體呈現(xiàn)增大趨勢，并在APG質(zhì)量濃度為100mg／L時(shí)達(dá)到最大(57．9。)。隨著APG質(zhì)量濃度的增大(圖2一B)，水固體面和油水界面的APG分子隨之增多，且水固體面開始出現(xiàn)以極性基朝外的第二吸附層，因此接觸角轉(zhuǎn)而減小。但與此同時(shí)，溶液中APG分子的締合作用增強(qiáng)，它們與水固體面的第二吸附層爭奪APG單分子，造成接觸角不能降低到初始狀態(tài)以下。而當(dāng)APG質(zhì)量濃度增大到500mg／L后(圖2一C)，表面張力曲線顯示其在溶液中形成了膠束，由于膠束對單分子的爭奪能力更強(qiáng)，所以此后接觸角又有所增大。

圖1 APG質(zhì)量濃度對表面張力以及原油、載玻片、APG溶液接觸角的影響

圖2 APG分子在原油一載玻片一APG溶液體系中的分布

由于實(shí)驗(yàn)是在室溫下進(jìn)行的，APG分子對親油載玻片上硅油分子的解吸能力不足，主要靠自身的吸附來改變潤濕性，因此以上過程同樣適用于以親油載玻片為固相的潤濕系統(tǒng)。