كيفية اختيار المواد الخافضة للتوتر السطحي لتثبيت الطين وإجراءات التحميض

1. مواد فعالة سطحية لتكوين طين مستقر

تتضمن عملية تثبيت الطين جانبين: منع انتفاخ معادن الطين ومنع هجرة جزيئات معادن الطين. لمنع انتفاخ الطين، يمكن استخدام مواد فعالة سطحية كاتيونية مثل أملاح الأمين، وأملاح الأمونيوم الرباعية، وأملاح البيريدينيوم، وأملاح الإيميدازولين. ولمنع هجرة جزيئات معادن الطين، يمكن استخدام مواد فعالة سطحية غير أيونية كاتيونية تحتوي على الفلور.

2. المواد الفعالة سطحياً لإجراءات التحميض

لتعزيز تأثير التحميض، من الضروري عمومًا إضافة مواد مختلفة إلى المحلول الحمضي. يمكن استخدام أي مادة فعالة سطحية متوافقة مع المحلول الحمضي وسهلة الامتصاص بواسطة المحلول كمثبط للتحميض. تشمل الأمثلة هيدروكلوريدات الأمينات الدهنية، وأملاح الأمونيوم الرباعية، وأملاح البيريدينيوم من بين المواد الفعالة السطحية الكاتيونية، بالإضافة إلى إيثرات بولي أوكسي إيثيلين ألكيل فينول المُسلفنة، أو الكربوكسي ميثيلية، أو المُسترة بالفوسفات، أو المُسترة بالكبريتات من بين المواد الفعالة السطحية المذبذبة. يمكن لبعض المواد الفعالة السطحية، مثل حمض دوديسيل سلفونيك وأملاحه الألكيلامينية، أن تستحلب المحلول الحمضي في الزيت لتكوين مستحلب حمض في زيت، والذي، عند استخدامه كسائل عامل للتحميض، يلعب أيضًا دورًا مثبطًا.

يمكن لبعض المواد الفعالة سطحياً أن تعمل كمزيلات للاستحلاب عند تحميض السوائل. ويمكن للمواد الفعالة سطحياً ذات البنية المتفرعة، مثل بولي أوكسي إيثيلين-بولي أوكسي بروبيلين بروبيلين جليكول إيثر وبولي أوكسي إيثيلين-بولي أوكسي بروبيلين بنتا إيثيلين هيكسامين، أن تعمل جميعها كمزيلات للاستحلاب عند تحميض السوائل.

يمكن لبعض المواد الفعالة سطحياً أن تعمل كمضافات لتنظيف الأحماض المستهلكة. وتشمل هذه المواد أنواع أملاح الأمين، وأملاح الأمونيوم الرباعية، وأملاح البيريدينيوم، والمواد غير الأيونية، والمواد المذبذبة، والمواد الفعالة سطحياً المفلورة.

يمكن لبعض المواد الفعالة سطحياً أن تعمل كمثبطات لتحمض الحمأة، مثل المواد الفعالة سطحياً القابلة للذوبان في الزيت كالفينولات الألكيلية والأحماض الدهنية وأحماض ألكيل بنزين سلفونيك وأملاح الأمونيوم الرباعية. ونظراً لضعف ذوبانها في الأحماض، يمكن استخدام مواد فعالة سطحياً غير أيونية لتشتيتها في المحلول الحمضي.

لتحسين تأثير التحميض، من الضروري إضافة عامل عكسي للترطيب إلى المحلول الحمضي لعكس ترطيب المنطقة المحيطة بالبئر من ترطيب الزيت إلى ترطيب الماء. تُمتص مخاليط مثل بولي أوكسي إيثيلين-بولي أوكسي بروبيلين ألكيل الكحول إيثر وبولي أوكسي إيثيلين-بولي أوكسي بروبيلين ألكيل الكحول إيثر المُؤَسْتَر بالفوسفات بواسطة الطبقة المتكونة كطبقة امتصاص أولى، مما يحقق تأثير عكس الترطيب.

إضافةً إلى ذلك، تُستخدم بعض المواد الفعالة سطحياً، مثل هيدروكلوريدات الأمينات الدهنية، وأملاح الأمونيوم الرباعية، أو المواد الفعالة سطحياً غير الأيونية-الأنيونية، كعوامل رغوية لتحضير سوائل عمل حمضية رغوية، مما يحقق أغراض إبطاء التآكل، ومنعه، وزيادة تركيز الحمض في الطبقات. كما يمكن تحضير هذه الرغوات كطبقات تحضيرية قبل إضافة المحلول الحمضي، حيث تُحقن في التكوين الجيولوجي قبل المحلول الحمضي. ويعمل تأثير جامين الناتج عن الفقاعات في الرغوة على تحويل مسار المحلول الحمضي، مما يجبر الحمض على إذابة الطبقات ذات النفاذية المنخفضة بشكل أساسي، وبالتالي تحسين فعالية التحميض.