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单井注水替油技术作为一种有效的碳酸盐岩油藏开采方式在CRIS油田得到了广泛的应用,但随着多轮次注水替油的进行,其效果逐年变差。表面活性剂可以通过改变岩石表面润湿性和降低油水界面张力的作用来改善注水替油的效果,为此本文对表面活性剂强化碳酸盐岩油藏注水替油效果进行了研究。通过碳酸盐岩粉末表面Zeta电位的测定,研究了盐含量、pH值、极性物质吸附和表面活性剂吸附对其界面电性质的影响,同时对不同温度下岩块经表面活性剂吸附前后润湿性的变化规律进行了研究。结果表明,地层水条件下,碳酸盐岩粉末表面带正电,且Zeta电位值基本不受p H值和极性物质吸附的影响,盐含量降低,Zeta电位值逐渐减小;盐含量对粉末吸附阳离子表面活性剂1231后的带电性没有影响,高盐浓度下粉末吸附阴离子表面活性剂D161S后表现为带正电,低盐含量下则带负电。润湿角测定实验结果表明,室温、80℃和120℃下阳离子表面活性剂在岩石表面的吸附弱,吸附前后岩石表面仍为水湿;室温下,阴离子表面活性剂在岩石表面吸附强,吸附后岩石表面由水湿变为油湿;80℃和120℃下吸附减弱,吸附后岩石表面仍为水湿,但水湿程度减弱。确定了注水替油过程用表面活性剂洗油能力室内静态评价方法,筛选出了具有高洗油能力的表面活性剂D161S和高洗油速率的表面活性剂D233S,在此基础上评价了D161S和D233S复配体系的洗油效果,构建出了最优配方。结果表明,当D161S:D233S=3:1时,洗油效果最佳,且该体系质量分数越高,洗油效果越好。通过洗油实验并结合旋滴法,研究了颗粒比表面积、粒度大小、润湿反转以及油水界面张力对表面活性剂洗油效果的影响。结果表明,洗油效率随着颗粒比表面积的增大、粒度的减小而降低;表面活性剂的洗油能力与其润湿反转能力没有直接联系;洗油效果好的表面活性剂一般具备良好的降低油水界面张力的能力,而降低油水界面张力效果好的表面活性剂,并非具有良好的洗油能力,界面张力是影响洗油效果的主要因素。因此,筛选和评价用于注水替油过程的表面活性剂时,不能仅限于追求低油水界面张力这一个指标。