一、表面活性剂的驱油机理
通过考察表面活性剂分子在油水界面的作用特征、水驱后残余油的受力情况以及表面活性剂对残余油受力状况的影响，认为表面活性剂驱主要通过以下几种机理提高原油采收率。 1、降低油水界面张力机理
控制系统在影响原油采收率的众多决定性因素中，驱油剂的波及效率和洗油效率是最重要的参数。提高洗油效率一般通过增加毛细管准数实现，而降低油水界面张力则是增加毛细管准数的主要途径。毛细管准数与界面张力的关系见下式：
NC=νμW/σWO
式中：
NC——毛细管准数，无量纲；
ν——驱替速度，m/s；
μW——驱替液粘度，mPa·s；
σWO——油和驱替液间的界面张力，MN/M。
最后一课郑振铎NC越大，残余油饱和度越小，驱油效率越高。增加μW和ν，降低σWO可提高NC。其中降低界面张力σWO是表面活性剂驱的基本依据。在注水开发后期，NC一般在10-6～10-7，NC增加将显著提高原油采收率，理想状态下，NC增至10-2时，原油采收率可达100%。通过降低油水界面张力，可使NC有2～3个数量级的变化。油水界面张力通常为20～30mN/m，理想的表面活性剂可使界面张力降至（10-4～10-3）mN/m，從而大大降低或消除地层的毛细管作用，减少了剥离原油所需的粘附力，提高了洗油效率。
2、乳化机理
油水系统中加入表面活性剂后，在一定条件下，可形成微乳液，从而降低或消除驱替流体与油之间的界面张力，使不流动的油能够流动，或将地层中分散的油聚集，形成一高含油饱和度带，将水驱残留下来的油驱替出来。表面活性剂的注入类型见图（4-1），它包括：
（a）表面活性剂注入体系（A），注入体系中只有表面活性剂和水，不含油；（b）常规的微乳液注入体系（M），注入体系的组成处于双结点曲线以上的单向区内；（c）非混相微乳液注入体系（I），它的体系组成位于双结点曲线以上或其临近的区域；（d）可溶性油注入体系（S），体系主要由无水的高浓度表面活性剂和可溶性油组成。
比较常用的注入体系是M和I型，不同的注入类型，其驱油机理也不同，如A型注入体系的驱油机理主要是混相驱，而I型的驱油机理是非混相驱。注入体系与油水接触后，表面活性剂段塞前沿全部组成将被稀释，因此，微乳液的不同注入类型或同一注入类型的不同阶段可呈现不同的驱油机理。广东科学技术职业学院图书馆
3、聚并形成油带机理
从地层表面洗下来的油滴越来越多，它们在向前移动时可相互碰撞，使油珠聚并成油带，油带又和更多的油珠合并，促使残余油向生产井进一步驱替。
4、改变岩石表面的润湿性（润湿反转机理）
研究结果表明，驱油效率与岩石的润湿性密切相关。油湿表面导致驱油效率差，水湿表面
导致驱油效率好。合适的表面活性剂，可以使原油与岩石间的润湿接触角增加，使岩石表面由油湿性向水湿性转变，从而降低油滴在岩石表面的粘附功。
5、改变原油的流变性机理
原油中因含有胶质、沥青质、石蜡等而具有非牛顿流体的性质，其粘度随剪切应力而变化。提高这类油田的采收率需改善异常原油的流变性，降低其粘度和极限动剪切应力。而用表面活性剂水溶液驱油时，一部分表面活性剂溶入油中，吸附在沥青质点上可以增强其溶剂化外壳的牢固性，减弱沥青质点间的相互作用，削弱原油中大分子的网状结构，从而降低原油的极限动剪切应力，提高采收率。
二、表面活性剂驱的分类
1、活性水驱
活性水驱是在油层中注入表面活性剂水溶液的采油方法，其表面活性剂水溶液的作用如下：
（1）降低界面张力，使残余油变为可流动油；
（2）改变地层表面的润湿性；
（3）增加原油在水中的分散作用；
（4）改变原油的流变性，降低原油熟度和极限剪切应力。
2、泡沫驱
利用表面活性剂发泡性配成驱油剂进行采油的方法称为泡沫驱。泡沫驱油剂的粘度比水大，由于气阻效应，故驱油效果比水好。
3、碱水驱
目击证人
碱水驱是使原油中的环烷酸与碱作用形成皂类表面活性剂。这种采油方法成本低，但一般还需加入一些辅助表面活性剂更有效。
4、微乳液驱
微乳液驱是EOR中的—种较先进的方法，但成本较高。它是将表面活性剂溶解到水中形成
0.01～0.2μn大小的粒子，它具有热力学稳定性。微乳状液注入地层形成段塞，溶解残留在地层孔隙中的原油，达到饱和后再分离成油相从井中采出。
5、增稠水驱
利用增稠剂提高原油采收率，可以用部分水解聚丙烯酰胺作为注入水的增粘剂，有时也采用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐或磺酸盐以及表面活性剂混合物做增稠剂。
6、正向异常液驱
实证研究
正向异常液驱是一种具有特殊流变性质的液体，用作采油的注入液可提高原油采收率。配制这种正向异常液时需要使用一些可溶于水的阴离子皂类，如硬脂酸皂、棕榈酸钠、油酸钠等。
三、表面活性剂溶液驱油
表面活性剂是指能够由溶液中自发地吸附到界面上，并能显著地降低该界面自由表面能（表面张力）的物质。随着合成表面活性剂的应用，发现离子表面活性剂溶液在形成胶团
的浓度范围内及形成乳液的浓度范围内有两个性质发生突变的区域，表面活性剂与普通的原油体系在这两个浓度范围内能够形成超低界面张力，并有较好的驱油效果，既而发展成了低张力驱油体系和微乳液驱油体系两种不同类型的技术。低张力表面活性剂驱油体系使用较低的表面活性剂浓度，表面活性剂分子在溶液中以胶团形式存在，主要控制溶液与原油的界面张力达到1×10-2mN/m。
1、表面活性剂的类型及其性质
由于各种表面活性剂的化学组成及分子结构不同，在水溶液中呈现不同的特性。有些表面活性剂在水溶液可以电离为离子，有些则不能电离为离子。因此，根据这些物质的化学结构，可将表面活性剂分为离子型和非离子型两大类。离子型表面活性剂分为阴离子型、阳离子型和两性型表面活性剂三种。
（1）阴离子型表面活性剂。阴离子型表面活性剂的分子不带电荷，其单体上带有一个无机金属离子。由于阴离子型表面活性剂的性能比较好，相对来说能克服滞留作用，而且稳定性较好，成本也相对比较低，因此，目前各油田经常使用的表面活性剂是阴离子型表面活性剂。
（2）阳离子型表面活性剂。阳离子型表面活性剂分子的极性端带正电荷，在水溶液中电离时形成具有表面活性的阳离子和阴离子，阳离子是烃链，阴离子通常是Cl-，Br-等卤离子。在油田上很少使用阳离子表面活性剂，原因是它们被地层孔隙中粘土的阴离子层大量吸附。
下级学
（3）两性型表面活性剂。这类表面活性剂分子中既有阴离子亲水基又有阳离子亲水基而呈现两性，常用的有氨基酸型和甜菜碱型等两性表面活性剂。由于该种表面活性剂对金属离子有螯合作用，因而大多数都可用于高矿化度、较高温度的油层驱油，且能大大降低非離子型与阴离子型活性剂复配时的谱分离效应。
（4）非离子型表面活性剂。非离子表面活性剂亲水基为非离子基团。由于非离子性基团的亲水性要比离子性基团差得多，因此非离子性表面活性剂要保持较强的乳化作用，此类表面活性剂的优点是抗盐能力强，临界胶束浓度低，耐多价阳离子的性能好等特点。但在地层中稳定性差，吸附量比阴离子表面活性剂高，而且不耐高温，价格高。
2、表面活性剂分子在油水界面的作用特征
表面活性剂分子由性质截然不同的两部分组成：一部分是亲水的极性部分，另一部分是亲油的非极性部分，造成表面活性剂分子在其水溶液中很容易吸附于气-水（或油-水）界面上形成独特的定向排列的单分子膜。正是由于表面活性剂在溶液表面（或油-水界面）的定向吸附，使表面活性剂具有很多特有的表面活性。
界面张力降低是表面活性剂的两亲分子取代界面溶剂分子的结果。界面上富集的两亲分子越多，两亲分子与油相分子和水相分子间的作用越接近相等且绝对值越大，则界面张力就可能越低。因此，混合表面活性剂在降低界面张力方面的协同效应最终由表面活性剂分子间及其与油分子和水分子间的相互作用决定。
3、水驱后残余油的受力状况
微观水驱油实验表明，水驱后油层中一般还有50%以上的残余油。在注入水波及到的范围内，残余油以膜状、柱状、簇状等几种形态滞留在油层中，这些滞留在油层中的油由于受到毛细管力、粘附力和内聚力的作用而成为残余油。如果在注入水中加入表面活性剂进行活性水驱，毛细管力、粘附力和内聚力可大大降低。表面活性剂驱油（包括一些其他三次采油方法）的主要目的就是要降低这部分残余油饱和度。
（1）毛管力。毛细管力是孔喉道中非润湿相流体驱替润湿相流体所受到的阻力，计算公式如下：
