Какви са приложенията на повърхностноактивните вещества в нефтения сектор?

Според метода за класификация на химикалите за нефтени находища, повърхностноактивните вещества за употреба в нефтени находища могат да бъдат категоризирани по приложение като повърхностноактивни вещества за сондажи, повърхностноактивни вещества за производство, повърхностноактивни вещества за подобрен добив на нефт, повърхностноактивни вещества за събиране/транспортиране на нефт и газ и повърхностноактивни вещества за пречистване на вода.

 

Сондиране на повърхностноактивни вещества​

 

Сред повърхностноактивните вещества в нефтените находища, повърхностноактивните вещества за сондажи (включително добавки за сондажни флуиди и добавки за циментиране) представляват най-голям обем на потребление - приблизително 60% от общото потребление на повърхностноактивни вещества в нефтените находища. Повърхностноактивните вещества за производство, макар и сравнително по-малки по количество, са по-технологично напреднали, като съставляват около една трета от общото количество. Тези две категории имат съществено значение в приложенията на повърхностноактивните вещества в нефтените находища.

В Китай изследванията се фокусират върху две основни области: максимално използване на традиционни суровини и разработване на нови синтетични полимери (включително мономери). В международен план изследванията на добавките за сондажни течности са по-специализирани, като се набляга на синтетичните полимери, съдържащи сулфоновокиселинни групи, като основа за различни продукти – тенденция, която вероятно ще оформи бъдещите разработки. Постигнати са пробиви в областта на редукторите на вискозитета, агентите за контрол на загубите на течности и смазочните материали. Забележително е, че през последните години полимерните алкохолни повърхностноактивни вещества с ефект на точката на помътняване са широко разпространени в местните нефтени находища, образувайки серия от полимерни алкохолни системи за сондажни течности. Освен това, сондажните течности на базата на метилглюкозид и глицерин са показали обещаващи резултати при полево приложение, което допълнително стимулира развитието на повърхностноактивните вещества за сондажни течности. Понастоящем добавките за сондажни течности в Китай обхващат 18 категории с над хиляда разновидности, като годишното потребление е близо 300 000 тона.

 

Производство на повърхностноактивни вещества​

 

В сравнение с повърхностноактивните вещества, използвани в сондажите, производствените повърхностноактивни вещества са по-малко по разнообразие и количество, особено тези, използвани при окисляване и фракинг. При повърхностноактивните вещества за фракинг, изследванията върху желиращи агенти се фокусират предимно върху модифицирани естествени растителни гуми и целулоза, наред със синтетични полимери като полиакриламид. През последните години международният напредък в подкиселяването на флуидни повърхностноактивни вещества е бавен, като акцентът в научноизследователската и развойна дейност се измества към...инхибитори на корозияза подкиселяване. Тези инхибитори обикновено се разработват чрез модифициране или смесване на съществуващи суровини, с обща цел да се осигури ниска или нетоксичност и разтворимост масло/вода или диспергируемост във вода. Инхибиторите на базата на амини, кватернерни амониеви съединения и смесени инхибитори с алкинови алкохоли са разпространени, докато инхибиторите на базата на алдехиди са намалели поради опасения за токсичност. Други иновации включват комплекси на додецилбензен сулфонова киселина с нискомолекулни амини (напр. етиламин, пропиламин, първични C8-18 амини, олеинова диетаноламид) и емулгатори киселина-в-масло. В Китай изследванията на повърхностноактивни вещества за флуиди за фрактуриране и подкиселяване изостават, с ограничен напредък отвъд инхибиторите на корозия. Сред наличните продукти доминират съединенията на базата на амини (първични, вторични, третични или кватернерни амиди и техните смеси), следвани от имидазолиновите производни като друг основен клас органични инхибитори на корозия.

 

Повърхностноактивни вещества за събиране/транспортиране на нефт и газ​

 

Изследванията и разработването на повърхностноактивни вещества за събиране/транспортиране на нефт и газ в Китай започват през 60-те години на миналия век. Днес има 14 категории със стотици продукти. Деемулгаторите за суров петрол са най-консумираните, с годишно търсене от около 20 000 тона. Китай е разработил специално разработени деемулгатори за различни нефтени находища, много от които отговарят на международните стандарти от 90-те години на миналия век. Въпреки това, депресантите на точката на застиване, подобрителите на течливостта, редукторите на вискозитета и агентите за отстраняване/предотвратяване на парафинови образувания остават ограничени, като най-вече са смесени продукти. Различните изисквания на различните свойства на суровия петрол за тези повърхностноактивни вещества представляват предизвикателства и по-високи изисквания за разработване на нови продукти.

 

Повърхностноактивни вещества за пречистване на вода от нефтопродукти​

 

Химикалите за пречистване на вода са критична категория в разработването на нефтени находища, с годишно потребление над 60 000 тона - около 40% от които са повърхностноактивни вещества. Въпреки значителното търсене, изследванията върху повърхностноактивните вещества за пречистване на вода в Китай са недостатъчни и продуктовата гама остава непълна. Повечето продукти са адаптирани от промишленото пречистване на вода, но поради сложността на водата в нефтените находища, тяхната приложимост често е слаба и понякога не успява да даде очакваните резултати. В международен план разработването на флокуланти е най-активната област в изследванията на повърхностноактивните вещества за пречистване на вода, което води до множество продукти, макар че малко от тях са специално проектирани за пречистване на отпадъчни води от нефтени находища.