油井出水是注水开发油田的常见问题。油井出水不仅消耗地层能量,而且影响原油采收率,增加采出液脱水的工作量。为了减少油井产水量,最直接的办法就是油井堵水。诸多化学堵剂中,每种堵剂都有其相适用的实施范围,很多堵剂虽具有选择性但无法做到真正的堵水不堵油。活性原油属于液体分散体型堵剂,是一种应用成本低、控水增油效果好、对油层无损害的选择性堵水技术。加入了乳化剂的原油,称之为活性原油,乳化剂可以通过搅拌溶解或分散于原油中。在活性原油的现场堵水应用中发现,由于油田区块使用的原油和乳化剂不同,导致实施活性原油堵水的效果差别很大,在一定程度上限制了该项技术的推广应用。因此有必要开展活性原油所用原油组分、性质与乳化剂结构之间匹配关系的研究,提高活性原油堵水成功率。本论文结合光谱、色谱、流变等现代分析手段分析系列乳化剂的结构及原油组成、油水界面性能、活性原油乳状液的稳定性及流变特性,研究原油组成和乳化剂结构的匹配关系,并结合微观可视化实验、岩心堵水实验,阐明活性原油堵水机理,具体研究内容和结果如下:（1）选择两种表观性质不同的原油为研究对象,分析原油族组成、组分结构及原油组分与流变性质间的关系。研究表明1#和2#原油组分近似,饱和烷烃组分碳数分布于C₁₂～C₃₆,C₁₈和C₁₉含量较高,芳香烃和胶质的芳环数主要集中在3～5环,2#原油的胶质和芳香烃中存在相对多的低环组分,有利于原油中沥青质的溶解和分散;2#原油中胶质和沥青质含量高于1#原油,2#原油具有较高的黏度和黏性模量。（2）以亲水端基相同、亲油基结构不同的非离子型Span系列表面活性剂作为乳化剂配制活性原油,通过界面分析及流变分析发现:随着碳链的增长,Span系列活性原油油水界面膜强度明显增大,Span80分子结构中双键的出现也有助于界面膜强度的提高,Span80与胶质和沥青质含量高的2#原油组成的活性原油界面膜强度高,形成的乳状液具有较高的抗剪切性能,较好的黏温性能及黏弹性。（3）以亲油端基相同、亲水基离子类型及结构不同的腰果酚类表面活性剂作为乳化剂配制活性原油,通过界面分析及流变分析发现:亲水端基的电荷特征对油水界面性能产生影响;腰果酚季铵盐阳离子型表面活性剂可通过与原油组分中具有负电性的胶质和沥青质静电作用稳定油水界面,提高油水界面膜强度,形成W/O乳状液,乳状液具有相对高的抗剪切性能,较好的黏温性能及黏弹性。（4）以兼具聚合物和表面活性特征的聚表剂为研究对象,研究了五种聚表剂的油水界面性能、乳化稳定性和流变性,研究表明:分子量相对小且乳化能力强的Ⅴ型聚表剂可在较低浓度下发生乳化作用,形成多重乳液,明显提高乳液的抗剪切性能和黏弹性能。（5）以具有阳离子基团和聚合物链双重特性的环氧氯丙烷-二甲胺系列阳离子型聚合物作为乳化剂,研究了系列阳离子聚合物的油水界面性能、乳化稳定性和流变性,研究表明:分子量相对小,无交联剂的聚环氧氯丙烷-二甲胺可通过阳离子基团与油水界面带负电的胶质、沥青质发生静电吸附作用协同聚合物分子链的架桥和穿插作用稳定油水界面,明显提高油水界面膜强度,与胶质、沥青质含量高的2#原油制备的活性原油乳状液黏度高,黏弹性好。（6）通过微观驱替可视化模拟实验,研究了活性原油注入前后孔道润湿状态、封堵情况、活性原油波及范围及剩余油分布,揭示了活性原油堵水机理:一是乳化液滴对孔道和孔喉的封堵,大于孔喉尺寸的乳化液滴发生变形封堵,小于孔喉尺寸的乳化液滴相互拥挤叠加,产生贾敏效应,形成封堵;二是乳化液滴吸附到孔道壁面,孔道半径减小,水流动阻力增大。（7）Span80、腰果酚阳离子表面活性剂及聚环氧氯丙烷-二甲胺三种活性原油在模型孔道内均可发生乳化作用,且沥青质、胶质含量高的原油乳化封堵作用强;岩心堵水实验表明三种活性原油堵水作用明显,非离子表面活性剂Span80、腰果酚阳离子表面活性剂及聚环氧氯丙烷-二甲胺都可作为活性原油的乳化剂,对采收率的提升平均值分别为11.22%、6.24%和18.27%。（8）活性原油对岩心孔道的封堵具有明显的选择性,能优先选择渗透率高,含水量大的孔道进行封堵,而对含油孔道不产生封堵作用,且可明显提高原油采收率,说明活性原油堵水是一种可自主适应地层环境的降水增油技术。