与表面相互作用过程及其控制和优化有关的主要挑战有两个。第一个挑战是优化提高采收率的效率，另一个挑战是开发处理和防止管道污染的方法。
众所周知，地球上可用的石油是有限的，这使得从现有油田中尽可能多地开采石油并提高生产过程的效率变得非常有趣。一种方法是优化采油过程，从油藏中开采出更多的石油。这可以通过提高对油藏中矿物原油释放过程的认识来实现。另一种增加油量的方法是将原油与水和其他物质有效分离。
另一个挑战是油垢，它发生在石油生产的不同阶段，会导致效率降低、能源消耗过剩和成本增加。在这方面，问题最大的成分是沥青质，在石油生产的各个阶段，沥青质倾向于吸附在界面处。沥青质在许多加工条件下高度聚集和沉积的倾向是非常有问题的，因为它可能导致沉淀积聚和堵塞，例如热交换器和管道。
在采油阶段，采用不同的提高采收率的方法，如表面活性剂或CO2注水是用来提高采收率的。经过表面活性剂或CO2注入油藏后，它与油藏油接触并相互作用，从而改变了油藏的平衡条件和流体性质。这可能导致重质有机固体(主要是沥青质)的沉淀和沉积。这些现象导致储层岩石润湿性改变和渗透率降低，从而导致采收率降低。
原油与驱油液之间的界面张力是一个重要参数。界面张力值越低，原油对驱油液的溶解度越好。CO之间的界面张力2原油被广泛研究为CO2是最有前途的驱油液体之一。
CO之间的界面张力2原油是压力的函数。
用注意力来衡量Theta高压。
的Attension®Theta高压同时测量了润湿性和界面张力，这是提高采收率优化的关键参数。由于高压和高温对界面性质有很大影响，因此测量是在油藏条件下进行的。
QSense®QCM-D通过表面活性剂的吸附，可以在分子水平上实时观察提高采收率的过程．EOR中聚合物的吸附，以及纳米级采收率的直接测量也成为可能。
沥青质除了稳定油水界面外，还可以吸附在采油和运移过程中不同阶段的固体表面。要了解沥青质沉积的机理，必须对沥青质-固体相互作用有一个基本的了解。QSense QCM-D可以表征不同溶剂条件下沥青质在不同表面的吸附和污垢情况。
沥青质的沉淀和沉积会导致储层岩石的润湿性改变和渗透率降低，从而导致采收率降低。通过接触角测量，可以研究油、流体和岩石之间的润湿性和界面张力测量。接触角的测量也可以在高压和高温下进行模拟储层条件．
