Produksi minyak bumi di Indonesia terus mengalami penurunan setiap tahunnya. Salah satu cara untuk meningkatkan produksi minyak bumi adalah dengan metode Chemical Enhanced Oil Recovery (CEOR). CEOR merupakan suatu metode yang digunakan untuk peningkatan perolehan minyak dengan cara menginjeksikan bahan kimia seperti alkali, surfaktan dan polimer ke dalam reservoir. Salah satu surfaktan yang bisa digunakan untuk aplikasi CEOR adalah Internal Olefin Sulfonat (IOS). Namun, ketika digunakan sebagai surfaktan tunggal, IOS masih belum bisa menurunkan tegangan antarmuka sesuai kriteria yaitu kurang dari 10-2. Penelitian ini bertujuan untuk menyintesis surfaktan Gemini IOS dari asam oleat dan mempelajari senyawa tersebut dalam peningkatan perolehan minyak bumi melalui uji kinerja surfaktan yang mencakup uji kestabilan larutan, uji kelakuan fasa, dan pengukuran tegangan antarmuka. Surfaktan Gemini dipilih karena memiliki efisiensi yang tinggi untuk menurunkan tegangan antarmuka. Pada penelitian ini, surfaktan Gemini IOS yaitu PEG Diester Olefin Monosulfonat (PDOM) disintesis menggunakan metode Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS) dengan reaksi esterfikasi asam oleat dan PEG 400 menggunakan katalis Asam p-Toluensulfonat (PTSA) dan dilanjutkan sulfonasi menggunakan natrium bisulfit (NaHSO3). Surfaktan Gemini IOS telah berhasil disintesis menggunakan metode MAOS dengan rendemen sebesar ±43,83% yang dikonfirmasi dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT) terdapat perbedaan noda antara reaktan dan produk. Produk juga dikarakterisasi menggunakan Fourier Transform-Infrared Spectroscopy (FT-IR) yang menunjukkan bilangan gelombang 1163 cm-1 dan 617 cm-1 menandakan terbentuknya gugus fungsi S=O dan C-S. Kemudian, terdapat sinyal pada geseran kimia 2,69 ppm pada 1H-NMR dan geseran kimia 60,72 ppm pada 13C-NMR yang menandakan ikatan C-S sulfonat. Uji kompatibilitas surfaktan dengan fluida menunjukkan bahwa surfaktan Gemini IOS berpotensi untuk aplikasi peningkatan perolehan minyak.