তেলক্ষেত্র উৎপাদনে সারফ্যাক্ট্যান্টের প্রয়োগ

প্রয়োগসারফ্যাক্ট্যান্টতেলক্ষেত্র উৎপাদনে

১. ভারী তেল উত্তোলনে ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্ট

ভারী তেলের উচ্চ সান্দ্রতা এবং দুর্বল প্রবাহ ক্ষমতার কারণে, এটি উত্তোলনে অনেক অসুবিধা সৃষ্টি করে। এই ভারী তেল নিষ্কাশন করার জন্য, কখনও কখনও উচ্চ-সান্দ্রতার ভারী তেলকে একটি কম-সান্দ্রতার তেল-ইন-ওয়াটার ইমালশনে রূপান্তরিত করতে এবং এটিকে ভূপৃষ্ঠে নিষ্কাশন করার জন্য ভূগর্ভে সারফ্যাক্ট্যান্টের একটি জলীয় দ্রবণ ইনজেক্ট করা প্রয়োজন হয়। এই ভারী তেল ইমালসিফিকেশন এবং সান্দ্রতা হ্রাস পদ্ধতিতে ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্টগুলির মধ্যে রয়েছে সোডিয়াম অ্যালকাইল সালফোনেট, পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথার, পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল ফেনল ইথার, পলিঅক্সিইথিলিন পলিঅক্সিপ্রোপিলিন পলিইন পলিঅ্যামাইন, পলিঅক্সিইথিলিন ভিনাইল অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথার সালফেট সোডিয়াম সল্ট ইত্যাদি। উৎপাদিত তেল-ইন-ওয়াটার ইমালশন থেকে জল আলাদা করতে হয় এবং ডিহাইড্রেশনের জন্য ডিমালসিফায়ার হিসাবে কিছু শিল্প সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহার করতে হয়। এই ডিমালসিফায়ারগুলি হলো ওয়াটার-ইন-অয়েল ইমালসিফায়ার। সাধারণত ব্যবহৃত হয় ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট বা ন্যাপথেনিক অ্যাসিড, অ্যাসফালটোনিক অ্যাসিড এবং তাদের বহুযোজী ধাতব লবণ।

বিশেষ ধরনের ভারী তেল প্রচলিত পাম্পিং ইউনিট দ্বারা উত্তোলন করা যায় না এবং তাপীয় পুনরুদ্ধারের জন্য স্টিম ইনজেকশনের প্রয়োজন হয়। তাপীয় পুনরুদ্ধারের কার্যকারিতা উন্নত করার জন্য সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহার করা প্রয়োজন। স্টিম ইনজেকশন কূপে ফোম প্রবেশ করানো, অর্থাৎ উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধী ফোমিং এজেন্ট এবং অ-ঘনীভূত গ্যাস প্রবেশ করানো, বহুল ব্যবহৃত মডুলেশন পদ্ধতিগুলোর মধ্যে অন্যতম।

সাধারণত ব্যবহৃত ফোমিং এজেন্টগুলো হলো অ্যালকাইল বেনজিন সালফোনেট, α-ওলেফিন সালফোনেট, পেট্রোলিয়াম সালফোনেট, সালফোহাইড্রোকার্বাইলেটেড পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথার এবং সালফোহাইড্রোকার্বাইলেটেড পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল ফেনল ইথার ইত্যাদি। যেহেতু ফ্লুরিনেটেড সারফ্যাক্ট্যান্টগুলোর পৃষ্ঠীয় সক্রিয়তা বেশি এবং এগুলো অ্যাসিড, ক্ষার, অক্সিজেন, তাপ ও ​​তেলের প্রতি স্থিতিশীল, তাই এগুলো উচ্চ-তাপমাত্রার জন্য আদর্শ ফোমিং এজেন্ট। বিচ্ছুরিত তেলকে গঠনের ছিদ্রপথের মধ্য দিয়ে সহজে যেতে দেওয়ার জন্য, অথবা গঠনের পৃষ্ঠের তেলকে সহজে বের করে দেওয়ার জন্য, ফিল্ম ডিফিউজিং এজেন্ট নামক একটি সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহার করা প্রয়োজন। সাধারণত ব্যবহৃত একটি হলো অক্সিঅ্যালকাইলেটেড ফেনোলিক রেজিন পলিমার পৃষ্ঠীয় সক্রিয়তা সম্পন্ন এজেন্ট।

আমি

1. মোমজাতীয় অপরিশোধিত তেল উত্তোলনের জন্য সারফ্যাক্ট্যান্ট

মোমযুক্ত অপরিশোধিত তেল উত্তোলনের জন্য ঘন ঘন মোম প্রতিরোধ এবং মোম অপসারণের প্রয়োজন হয়। সারফ্যাক্ট্যান্ট মোম প্রতিরোধক এবং মোম অপসারণকারী হিসেবে কাজ করে। মোম-প্রতিরোধের জন্য ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্ট তেল-দ্রবণীয় এবং জল-দ্রবণীয়। প্রথমটি মোমের স্ফটিক পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে মোম-প্রতিরোধের ভূমিকা পালন করে। সাধারণত ব্যবহৃত তেল-দ্রবণীয় সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো হলো পেট্রোলিয়াম সালফোনেট এবং অ্যামাইন সারফ্যাক্ট্যান্ট। জল-দ্রবণীয় সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো মোম-গঠিত পৃষ্ঠের (যেমন তেলের পাইপ, সাকার রড এবং যন্ত্রপাতির পৃষ্ঠ) বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে মোম-প্রতিরোধের ভূমিকা পালন করে। উপলব্ধ সারফ্যাক্ট্যান্টগুলোর মধ্যে রয়েছে সোডিয়াম অ্যালকাইল সালফোনেট, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট, অ্যালকেন পলিঅক্সিইথিলিন ইথার, অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন পলিঅক্সিইথিলিন ইথার এবং তাদের সালফোনেট সোডিয়াম সল্ট ইত্যাদি। মোম অপসারণের জন্য ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্টগুলোকেও দুটি ভাগে ভাগ করা হয়। তেল-দ্রবণীয় সারফ্যাক্ট্যান্ট তেল-ভিত্তিক মোম রিমুভারের জন্য ব্যবহৃত হয়, এবং জলে দ্রবণীয় সালফোনেট টাইপ, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট টাইপ, পলিইথার টাইপ, টুইন টাইপ, ওপি টাইপ সারফ্যাক্ট্যান্ট, সালফেট-ভিত্তিক বা সালফো-অ্যালকাইলেটেড ফ্ল্যাট-টাইপ এবং ওপি-টাইপ সারফ্যাক্ট্যান্টও ব্যবহৃত হয়।সারফ্যাক্ট্যান্টজল-ভিত্তিক মোম অপসারণকারীতে ব্যবহৃত হয়। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, দেশীয় এবং বিদেশী মোম অপসারণকারীগুলিকে সমন্বিত করা হয়েছে, এবং তেল-ভিত্তিক মোম অপসারণকারী ও জল-ভিত্তিক মোম অপসারণকারীকে সমন্বিত করে হাইব্রিড মোম অপসারণকারী তৈরি করা হচ্ছে। এই মোম অপসারণকারী তেল পর্যায় হিসাবে অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন এবং মিশ্র অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন ব্যবহার করে, এবং জলীয় পর্যায় হিসাবে মোম পরিষ্কার করার ক্ষমতা সম্পন্ন একটি ইমালসিফায়ার ব্যবহার করে। যখন নির্বাচিত ইমালসিফায়ারটি একটি উপযুক্ত ক্লাউড পয়েন্ট সহ একটি নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট হয়, তখন তেল কূপের মোম গঠনকারী অংশের নীচের তাপমাত্রা তার ক্লাউড পয়েন্টে পৌঁছাতে বা অতিক্রম করতে পারে, যাতে মিশ্র মোম অপসারণকারী মোম গঠনকারী অংশে প্রবেশ করার আগেই ইমালসিফিকেশন ভেঙে যায় এবং দুটি মোম পরিষ্কারকারী এজেন্ট পৃথক হয়ে যায়, যা একই সাথে মোম পরিষ্কারের ভূমিকা পালন করে।

3. সারফ্যাক্ট্যান্টকাদামাটি স্থিতিশীল করতে ব্যবহৃত হয়

কাদামাটি স্থিতিশীল করার বিষয়টি দুটি ভাগে বিভক্ত: কাদামাটির খনিজ পদার্থের প্রসারণ রোধ করা এবং কাদামাটির খনিজ কণার স্থানান্তর রোধ করা। কাদামাটির স্ফীতি রোধ করার জন্য অ্যামিন সল্ট, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট, পাইরিডিনিয়াম সল্ট এবং ইমিডাজোলিন সল্টের মতো ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহার করা যেতে পারে। কাদামাটির খনিজ কণার স্থানান্তর রোধ করার জন্য ফ্লোরিনযুক্ত নন-আয়নিক-ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টও পাওয়া যায়।

4. সারফ্যাক্ট্যান্টঅম্লীকরণ ব্যবস্থায় ব্যবহৃত হয়

অম্লীকরণের প্রভাব উন্নত করার জন্য, সাধারণত অ্যাসিড দ্রবণে বিভিন্ন ধরণের অ্যাডিটিভ যোগ করা হয়। অ্যাসিড দ্রবণের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং সহজে শোষিত হয় এমন যেকোনো সারফ্যাক্ট্যান্টকে অম্লীকরণ প্রতিরোধক হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। যেমন ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টের মধ্যে ফ্যাটি অ্যামাইন হাইড্রোক্লোরাইড, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট, পাইরিডিন সল্ট এবং অ্যাম্ফোটেরিক সারফ্যাক্ট্যান্টের মধ্যে সালফোনেটেড, কার্বক্সিমিথিলেটেড, ফসফেট এস্টার সল্টেড বা সালফেট এস্টার সল্টেড পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকেন, বেস ফেনল ইথার ইত্যাদি। কিছু সারফ্যাক্ট্যান্ট, যেমন ডোডেসিল সালফোনিক অ্যাসিড এবং এর অ্যালকাইলঅ্যামাইন সল্ট, তেলে অ্যাসিড তরলকে ইমালসিফাই করে একটি অ্যাসিড-ইন-অয়েল ইমালশন তৈরি করতে পারে। এই ইমালশনটি একটি অম্লীকৃত শিল্প তরল হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং এটি একটি প্রতিরোধক ভূমিকাও পালন করে।

কিছু সারফ্যাক্ট্যান্ট অম্লীয় তরলের জন্য অ্যান্টি-ইমালসিফায়ার হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। শাখাযুক্ত গঠনবিশিষ্ট সারফ্যাক্ট্যান্ট, যেমন পলিঅক্সিইথিলিন পলিঅক্সিপ্রোপিলিন প্রোপিলিন গ্লাইকল ইথার এবং পলিঅক্সিইথিলিন পলিঅক্সিপ্রোপিলিন পেন্টাইথিলিন হেক্সামিন, অম্লীয়করণ অ্যান্টি-ইমালসিফায়ার হিসেবে ব্যবহার করা যায়।

কিছু সারফ্যাক্ট্যান্ট অ্যাসিড-বিহীন নিষ্কাশন সহায়ক হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। যে সকল সারফ্যাক্ট্যান্ট নিষ্কাশন সহায়ক হিসেবে ব্যবহার করা যায়, সেগুলোর মধ্যে রয়েছে অ্যামিন সল্ট টাইপ, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট টাইপ, পাইরিডিনিয়াম সল্ট টাইপ, নন-আয়নিক, অ্যাম্ফোটেরিক এবং ফ্লোরিন-যুক্ত সারফ্যাক্ট্যান্ট।

কিছু সারফ্যাক্ট্যান্ট অ্যাসিডিকরণকারী অ্যান্টি-স্লাজ এজেন্ট হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন তেল-দ্রবণীয় সারফ্যাক্ট্যান্ট, যেমন অ্যালকাইলফেনল, ফ্যাটি অ্যাসিড, অ্যালকাইলবেনজিনসালফোনিক অ্যাসিড, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট ইত্যাদি। যেহেতু অ্যাসিডে এদের দ্রবণীয়তা কম, তাই অ্যাসিড দ্রবণে এদেরকে ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহার করা যেতে পারে।

অম্লীকরণের কার্যকারিতা উন্নত করার জন্য, কূপের নিকটবর্তী অঞ্চলের ভেদ্যতাকে লিপোফিলিক থেকে হাইড্রোফিলিক-এ পরিবর্তন করতে অ্যাসিড দ্রবণে একটি ভেদ্যতা বিপরীতকারী এজেন্ট যোগ করা প্রয়োজন। পলিঅক্সিইথিলিন পলিঅক্সিপ্রোপিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথার এবং ফসফেট-লবণযুক্ত পলিঅক্সিইথিলিন পলিঅক্সিপ্রোপিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথারের মিশ্রণ শোষিত হয়ে তৃতীয় শোষণ স্তর গঠন করে, যা ভেদ্যতা এবং বিপরীতকরণে ভূমিকা পালন করে।

এছাড়াও, ফ্যাটি অ্যামাইন হাইড্রোক্লোরাইড, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট বা নন-আয়নিক-অ্যানায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টের মতো কিছু সারফ্যাক্ট্যান্ট রয়েছে, যেগুলো ফোমিং এজেন্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয়। এগুলো ফোম অ্যাসিড ওয়ার্কিং ফ্লুইড তৈরি করে ক্ষয় রোধ এবং গভীর অ্যাসিডিফিকেশনের উদ্দেশ্য সাধন করে, অথবা এই উপাদান থেকে ফোম তৈরি করে অ্যাসিডিফিকেশনের জন্য প্রি-ফ্লুইড হিসেবে ব্যবহার করা হয়। এগুলো ফরমেশনে ইনজেক্ট করার পর অ্যাসিড দ্রবণ প্রবেশ করানো হয়। ফোমের মধ্যে থাকা বুদবুদ দ্বারা সৃষ্ট জ্যামিন এফেক্ট অ্যাসিড তরলকে বিচ্যুত করতে পারে, যা অ্যাসিড তরলকে প্রধানত কম ভেদ্যতার স্তরে দ্রবীভূত হতে বাধ্য করে এবং এর ফলে অ্যাসিডিফিকেশনের কার্যকারিতা উন্নত হয়।

৫. ফ্র্যাকচারিং পদ্ধতিতে ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্ট

কম ভেদ্যতা সম্পন্ন তেলক্ষেত্রে প্রায়শই ফ্র্যাকচারিং পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। এই পদ্ধতিতে চাপ প্রয়োগ করে ভূস্তরের উপরিভাগ উন্মুক্ত করে ফাটল তৈরি করা হয় এবং তরল প্রবাহের প্রতিরোধ কমাতে ও উৎপাদন বৃদ্ধি এবং নিষ্কাশনের উদ্দেশ্য সাধনের জন্য ফাটলগুলোকে অবলম্বন দিতে প্রোপ্যান্ট ব্যবহার করা হয়। কিছু ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইডের অন্যতম উপাদান হিসেবে সারফ্যাক্ট্যান্ট মিশিয়ে তৈরি করা হয়।

অয়েল-ইন-ওয়াটার ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড পানি, তেল এবং ইমালসিফায়ার দিয়ে তৈরি করা হয়। ব্যবহৃত ইমালসিফায়ারগুলো হলো আয়নিক, নন-আয়নিক এবং অ্যাম্ফোটেরিক সারফ্যাক্ট্যান্ট। যদি ঘন পানিকে বাহ্যিক ফেজ এবং তেলকে অভ্যন্তরীণ ফেজ হিসেবে ব্যবহার করা হয়, তবে একটি ঘন অয়েল-ইন-ওয়াটার ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড (পলিমার ইমালশন) প্রস্তুত করা যেতে পারে। এই ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইডটি ১৬০° সেলসিয়াসের নিচের তাপমাত্রায় ব্যবহার করা যায় এবং এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ইমালশন ভেঙে ফ্লুইড নিষ্কাশন করতে পারে।

ফোম ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড হলো এমন একটি ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড যা পানিকে বিচ্ছুরণ মাধ্যম এবং গ্যাসকে বিচ্ছুরিত দশা হিসেবে ব্যবহার করে। এর প্রধান উপাদানগুলো হলো পানি, গ্যাস এবং ফোমিং এজেন্ট। অ্যালকাইল সালফোনেট, অ্যালকাইল বেনজিন সালফোনেট, অ্যালকাইল সালফেট এস্টার সল্ট, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট এবং ওপি সারফ্যাক্ট্যান্ট—এগুলো সবই ফোমিং এজেন্ট হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। পানিতে ফোমিং এজেন্টের ঘনত্ব সাধারণত ০.৫-২% হয় এবং গ্যাসীয় দশার আয়তনের সাথে ফোমের আয়তনের অনুপাত ০.৫-০.৯ এর মধ্যে থাকে।

তেল-ভিত্তিক ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড হলো এমন একটি ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড যা দ্রাবক বা বিচ্ছুরণ মাধ্যম হিসেবে তেল ব্যবহার করে তৈরি করা হয়। সাইটে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত তেল হলো অপরিশোধিত তেল বা এর ভারী অংশ। এর সান্দ্রতা এবং তাপমাত্রা বৈশিষ্ট্য উন্নত করার জন্য, তেলে দ্রবণীয় পেট্রোলিয়াম সালফোনেট (আণবিক ওজন ৩০০-৭৫০) যোগ করার প্রয়োজন হয়। তেল-ভিত্তিক ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইডের মধ্যে ওয়াটার-ইন-অয়েল ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড এবং অয়েল ফোম ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইডও অন্তর্ভুক্ত। প্রথমটিতে ব্যবহৃত ইমালসিফায়ারগুলো হলো তেলে দ্রবণীয় অ্যানায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট, ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট এবং নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট, অন্যদিকে দ্বিতীয়টিতে ব্যবহৃত ফোম স্টেবিলাইজারগুলো হলো ফ্লোরিনযুক্ত পলিমার সারফ্যাক্ট্যান্ট।

জল-সংবেদনশীল ফরমেশন ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইডে ডিসপারশন মিডিয়াম হিসেবে অ্যালকোহল (যেমন ইথিলিন গ্লাইকল) ও তেলের (যেমন কেরোসিন) মিশ্রণ, ডিসপার্সড ফেজ হিসেবে তরল কার্বন ডাইঅক্সাইড এবং ইমালসিফায়ার হিসেবে সালফেট-সল্টেড পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথার ব্যবহৃত হয়। অথবা, জল-সংবেদনশীল ফরমেশনে ফ্র্যাকচার করার জন্য ফোমিং এজেন্ট দিয়ে তৈরি ইমালশন বা ফোম ব্যবহার করা হয়।

ফ্র্যাকচারিং এবং অ্যাসিডিফিকেশনের জন্য ব্যবহৃত ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইডটি একই সাথে একটি ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড এবং একটি অ্যাসিডিফাইং ফ্লুইড। এটি কার্বোনেট ফরমেশনে ব্যবহৃত হয় এবং এই দুটি প্রক্রিয়া একই সাথে সম্পন্ন করা হয়। সারফ্যাক্ট্যান্টের সাথে সম্পর্কিত হলো অ্যাসিড ফোম এবং অ্যাসিড ইমালশন। প্রথমটিতে ফোমিং এজেন্ট হিসেবে অ্যালকাইল সালফোনেট বা অ্যালকাইল বেনজিন সালফোনেট ব্যবহৃত হয় এবং দ্বিতীয়টিতে ইমালসিফায়ার হিসেবে একটি সালফোনেট সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহৃত হয়। অ্যাসিডিফাইং ফ্লুইডের মতোই, ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইডেও অ্যান্টি-ইমালসিফায়ার, ড্রেনেজ এইড এবং ওয়েটিং রিভার্সাল এজেন্ট হিসেবে সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহৃত হয়, যা এখানে আলোচনা করা হবে না।

৬. প্রোফাইল নিয়ন্ত্রণ এবং জল প্রতিরোধ ব্যবস্থার জন্য সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহার করুন।

জলীয় অনুপ্রবেশের উন্নয়ন কার্যকারিতা উন্নত করতে এবং অপরিশোধিত তেলে জলের পরিমাণ বৃদ্ধির হার দমন করার জন্য, জলীয় অনুপ্রবেশ কূপগুলিতে জল শোষণ প্রোফাইল সামঞ্জস্য করা এবং উৎপাদন কূপগুলিতে জল আটকে উৎপাদন বৃদ্ধি করা প্রয়োজন। প্রোফাইল নিয়ন্ত্রণ এবং জল আটকে রাখার কিছু পদ্ধতিতে প্রায়শই কিছু সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহার করা হয়।

এইচপিসি/এসডিএস জেল প্রোফাইল কন্ট্রোল এজেন্ট বিশুদ্ধ জলে হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল সেলুলোজ (এইচপিসি) এবং সোডিয়াম ডোডেসিএল সালফেট (এসডিএস) দ্বারা গঠিত।

সোডিয়াম অ্যালকাইল সালফোনেট এবং অ্যালকাইল ট্রাইমিথাইল অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড যথাক্রমে পানিতে দ্রবীভূত করে দুটি কার্যকরী তরল প্রস্তুত করা হয়, যা একের পর এক ভূগর্ভে প্রবেশ করানো হয়। ভূগর্ভের অভ্যন্তরে এই দুটি কার্যকরী তরল একে অপরের সাথে বিক্রিয়া করে অ্যালকাইল ট্রাইমিথাইলঅ্যামিন উৎপন্ন করে। সালফাইট অধঃক্ষিপ্ত হয়ে উচ্চ ভেদ্যতার স্তরটিকে অবরুদ্ধ করে।

পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল ফেনল ইথার, অ্যালকাইল অ্যারাইল সালফোনেট ইত্যাদি ফোমিং এজেন্ট হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। এগুলোকে পানিতে দ্রবীভূত করে একটি ওয়ার্কিং ফ্লুইড প্রস্তুত করা হয় এবং তারপর তরল কার্বন ডাইঅক্সাইড ওয়ার্কিং ফ্লুইডের সাথে পর্যায়ক্রমে ফরমেশনে ইনজেক্ট করা হয়। এটি শুধুমাত্র ফরমেশনের মধ্যেই (প্রধানত উচ্চ ভেদ্য স্তরে) ফেনা তৈরি করে, ব্লকেজ সৃষ্টি করে এবং প্রোফাইল নিয়ন্ত্রণে ভূমিকা পালন করে।

অ্যামোনিয়াম সালফেট এবং ওয়াটার গ্লাস দ্বারা গঠিত সিলিসিক অ্যাসিড সলে দ্রবীভূত একটি কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সারফ্যাক্ট্যান্টকে ফোমিং এজেন্ট হিসেবে ভূগর্ভে ইনজেক্ট করে এবং তারপর অ-ঘনীভূত গ্যাস (প্রাকৃতিক গ্যাস বা ক্লোরিন) প্রবেশ করিয়ে, প্রথমে ভূগর্ভে একটি তরল-ভিত্তিক ফোম তৈরি করা যায়। এই ফোমটি ডিসপারশন ইন্টারলেয়ারে থাকে এবং পরবর্তীতে সিলিসিক অ্যাসিড সলের জেলীভবনের ফলে কঠিন পদার্থকে ডিসপারশন মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করে একটি ফোম তৈরি হয়, যা উচ্চ ভেদ্যতার স্তরকে বন্ধ করে প্রোফাইল নিয়ন্ত্রণ করার ভূমিকা পালন করে।

ফোমিং এজেন্ট হিসেবে সালফোনেট সারফ্যাক্ট্যান্ট এবং ফোমকে ঘনকারী স্টেবিলাইজার হিসেবে পলিমার যৌগ ব্যবহার করে, এবং তারপর গ্যাস বা গ্যাস-উৎপাদনকারী পদার্থ প্রবেশ করানোর মাধ্যমে, ভূগর্ভে বা ভূগঠনে একটি জল-ভিত্তিক ফোম তৈরি করা হয়। এই ফোমটি তেল স্তরে পৃষ্ঠ-সক্রিয় থাকে। এজেন্টটির একটি বড় অংশ তেল-জলের সংযোগস্থলে চলে যায়, যার ফলে ফোমটি ধ্বংস হয়ে যায়, তাই এটি তেল স্তরকে অবরুদ্ধ করে না। এটি একটি নির্বাচনী এবং তেল কূপের জল-অবরোধকারী এজেন্ট।

তেল-ভিত্তিক সিমেন্ট ওয়াটার-ব্লকিং এজেন্ট হলো তেলে সিমেন্টের একটি সাসপেনশন। সিমেন্টের পৃষ্ঠভাগ হাইড্রোফিলিক বা জল-আকর্ষী। যখন এটি জল-উৎপাদনকারী স্তরে প্রবেশ করে, তখন জল সিমেন্টের পৃষ্ঠে তেল কূপ এবং সিমেন্টের মধ্যকার মিথস্ক্রিয়াকে প্রতিস্থাপন করে, যার ফলে সিমেন্ট জমাট বেঁধে জল-উৎপাদনকারী স্তরটিকে অবরুদ্ধ করে। এই প্লাগিং এজেন্টের তরলতা উন্নত করার জন্য সাধারণত কার্বোক্সিলেট এবং সালফোনেট সারফ্যাক্ট্যান্ট যোগ করা হয়।

জল-ভিত্তিক মাইসেলার তরল-দ্রবণীয় জল-রোধক এজেন্ট হলো একটি মাইসেলার দ্রবণ যা প্রধানত পেট্রোলিয়াম অ্যামোনিয়াম সালফোনেট, হাইড্রোকার্বন এবং অ্যালকোহল দ্বারা গঠিত। এটি গঠনের সময় উচ্চ লবণাক্ত জল ধারণ করে এবং সান্দ্র হয়ে জল-রোধক প্রভাব অর্জন করে।

জল-ভিত্তিক বা তেল-ভিত্তিক ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট দ্রবণ বা জল-অবরোধক এজেন্টটি অ্যালকাইল কার্বোক্সিলেট এবং অ্যালকাইল অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড লবণের সক্রিয় উপাদানের উপর ভিত্তি করে তৈরি এবং এটি শুধুমাত্র বেলেপাথরের স্তরের জন্য উপযুক্ত।

সক্রিয় ভারী তেল জল-রোধক এজেন্ট হলো এক প্রকার ভারী তেল যা ওয়াটার-ইন-অয়েল ইমালসিফায়ারের সাথে দ্রবীভূত থাকে। গঠিত দ্রবণ থেকে জল নিষ্কাশনের পর এটি একটি অত্যন্ত সান্দ্র ওয়াটার-ইন-অয়েল ইমালশন তৈরি করে, যা জল প্রতিরোধের উদ্দেশ্য সাধন করে।

একটি ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টকে অয়েল-ইন-ওয়াটার ইমালসিফায়ার হিসেবে ব্যবহার করে পানিতে ভারী তেলকে ইমালসিফাই করার মাধ্যমে অয়েল-ইন-ওয়াটার ওয়াটার-ব্লকিং এজেন্ট প্রস্তুত করা হয়।

৭. বালি নিয়ন্ত্রণের জন্য সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহার করুন।

বালি নিয়ন্ত্রণ কার্যক্রমের আগে, বালি নিয়ন্ত্রণের কার্যকারিতা উন্নত করার জন্য ভূ-স্তরকে পূর্ব-পরিষ্কার করতে সারফ্যাক্ট্যান্ট দিয়ে প্রস্তুত একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ সক্রিয় পানি প্রাক-তরল হিসেবে প্রবেশ করানো প্রয়োজন। বর্তমানে, সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্ট হলো অ্যানায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট।

৮. অপরিশোধিত তেল ডিহাইড্রেশনের জন্য সারফ্যাক্ট্যান্ট

প্রাথমিক ও মাধ্যমিক তেল উত্তোলন পর্যায়ে, নিষ্কাশিত অপরিশোধিত তেলের জন্য প্রায়শই ওয়াটার-ইন-অয়েল ডিমালসিফায়ার ব্যবহার করা হয়। তিন প্রজন্মের পণ্য তৈরি করা হয়েছে। প্রথম প্রজন্ম হলো কার্বোক্সিলেট, সালফেট এবং সালফোনেট। দ্বিতীয় প্রজন্ম হলো স্বল্প-আণবিক নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট, যেমন ওপি, পিংপিংজিয়া এবং সালফোনেটেড ক্যাস্টর অয়েল। তৃতীয় প্রজন্ম হলো পলিমার নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট।

সেকেন্ডারি তেল উত্তোলন এবং টারশিয়ারি তেল উত্তোলনের পরবর্তী পর্যায়ে, উৎপাদিত অপরিশোধিত তেল বেশিরভাগ ক্ষেত্রে তেল-জলে মিশ্রিত ইমালশন (oil-in-water emulsion) আকারে থাকে। এক্ষেত্রে চার ধরনের ডিমালসিফায়ার (demulsifier) ​​ব্যবহৃত হয়, যেমন টেট্রাডেসিলট্রাইমিথাইলঅক্সিঅ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড এবং ডাইডেসিলডাইমিথাইলঅ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড। এগুলো অ্যানায়নিক ইমালসিফায়ারের সাথে বিক্রিয়া করে তাদের হাইড্রোফিলিক অয়েল ব্যালেন্স ভ্যালু (hydrophilic oil balance value) পরিবর্তন করতে পারে, অথবা জল-ভেজা কাদাকণার পৃষ্ঠে অধিশোষিত (adsorbed) হয়ে তাদের ভেদ্যতা (wetability) পরিবর্তন করে এবং তেল-জলে মিশ্রিত ইমালশনকে ধ্বংস করে। এছাড়াও, কিছু অ্যানায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট (anayonic surfactant) এবং তেল-দ্রবণীয় নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট (oil-soluble non-ionic surfactant) যেগুলো তেল-জলে মিশ্রিত ইমালসিফায়ার হিসেবে ব্যবহৃত হতে পারে, সেগুলো তেল-জলে মিশ্রিত ইমালশনের ডিমালসিফায়ার হিসেবেও ব্যবহার করা যায়।

1. জল পরিশোধনের জন্য সারফ্যাক্ট্যান্ট

অপরিশোধিত তেল থেকে তেল কূপের উৎপাদিত তরল আলাদা করার পর, পুনঃপ্রক্ষেপণের প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য উৎপাদিত পানি শোধন করা প্রয়োজন। পানি শোধনের ছয়টি উদ্দেশ্য রয়েছে, যথা—ক্ষয় প্রতিরোধ, স্কেল প্রতিরোধ, জীবাণুমুক্তকরণ, অক্সিজেন অপসারণ, তেল অপসারণ এবং কঠিন ভাসমান পদার্থ অপসারণ। অতএব, ক্ষয় প্রতিরোধক, অ্যান্টি-স্কেলিং এজেন্ট, জীবাণুনাশক, অক্সিজেন স্ক্যাভেঞ্জার, ডিগ্রিসার এবং ফ্লকুল্যান্ট ইত্যাদি ব্যবহার করা প্রয়োজন। নিম্নলিখিত দিকগুলোতে শিল্প সারফ্যাক্ট্যান্ট অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:

ক্ষয় প্রতিরোধক হিসেবে ব্যবহৃত শিল্প সারফ্যাক্ট্যান্টগুলোর মধ্যে রয়েছে অ্যালকাইল সালফোনিক অ্যাসিড, অ্যালকাইল বেনজিন সালফোনিক অ্যাসিড, পারফ্লুরোঅ্যালকাইল সালফোনিক অ্যাসিড, লিনিয়ার অ্যালকাইল অ্যামিন সল্ট, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট এবং অ্যালকাইল পাইরিডিন সল্ট; ইমিডাজোলিন ও এর ডেরিভেটিভের সল্ট; পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথার; পলিঅক্সিইথিলিন ডাইঅ্যালকাইল প্রোপারজাইল অ্যালকোহল; পলিঅক্সিইথিলিন রজন অ্যামিন; পলিঅক্সিইথিলিন স্টিয়ারাইলঅ্যামিন এবং পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথার; অ্যালকাইল সালফোনেট; বিভিন্ন কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম ইন্টারনাল সল্ট; ডাই(পলিঅক্সিইথিলিন)অ্যালকাইল ইন্টারনাল সল্ট এবং এদের ডেরিভেটিভসমূহ।

অ্যান্টিফাউলিং এজেন্ট হিসেবে ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্টগুলোর মধ্যে রয়েছে ফসফেট এস্টার সল্ট, সালফেট এস্টার সল্ট, অ্যাসিটেট, কার্বোক্সিলেট এবং এদের পলিঅক্সিইথিলিন যৌগসমূহ। সালফোনেট এস্টার সল্ট এবং কার্বোক্সিলেট সল্টের তাপীয় স্থিতিশীলতা ফসফেট এস্টার সল্ট এবং সালফেট এস্টার সল্টের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ভালো।

ছত্রাকনাশকে ব্যবহৃত শিল্প সারফ্যাক্ট্যান্টগুলোর মধ্যে রয়েছে লিনিয়ার অ্যালকাইলঅ্যামাইন সল্ট, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট, অ্যালকাইলপাইরিডিনিয়াম সল্ট, ইমিডাজোলিন ও এর ডেরিভেটিভের সল্ট, বিভিন্ন কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট, ডাই(পলিঅক্সি) ভিনাইল) অ্যালকাইল এবং এর ডেরিভেটিভের ইন্টারনাল সল্ট।

ডিগ্রিসারে ব্যবহৃত শিল্প সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো প্রধানত শাখান্বিত কাঠামো এবং সোডিয়াম ডাইথিওকার্বোক্সিলেট গ্রুপযুক্ত হয়ে থাকে।

১০. রাসায়নিক তেল প্লাবনের জন্য সারফ্যাক্ট্যান্ট

প্রাথমিক ও মাধ্যমিক তেল পুনরুদ্ধারের মাধ্যমে ভূগর্ভস্থ অপরিশোধিত তেলের ২৫%-৫০% পর্যন্ত উত্তোলন করা যায়, কিন্তু এখনও প্রচুর পরিমাণে অপরিশোধিত তেল ভূগর্ভে থেকে যায় যা উত্তোলন করা সম্ভব হয় না। তৃতীয় পর্যায়ের তেল পুনরুদ্ধার পদ্ধতি প্রয়োগ করলে অপরিশোধিত তেল উত্তোলনের পরিমাণ উন্নত করা যায়। তৃতীয় পর্যায়ের তেল পুনরুদ্ধারে প্রধানত রাসায়নিক ফ্লাডিং পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, অর্থাৎ, ওয়াটার ফ্লাডিং-এর কার্যকারিতা বাড়ানোর জন্য ইনজেক্ট করা পানিতে কিছু রাসায়নিক পদার্থ যোগ করা হয়। ব্যবহৃত রাসায়নিক পদার্থগুলোর মধ্যে কয়েকটি হলো শিল্পক্ষেত্রে ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্ট। এগুলোর একটি সংক্ষিপ্ত পরিচিতি নিচে দেওয়া হলো:

সারফ্যাক্ট্যান্টকে প্রধান উপাদান হিসেবে ব্যবহার করে রাসায়নিক তেল প্লাবনের পদ্ধতিকে সারফ্যাক্ট্যান্ট ফ্লাডিং বলা হয়। সারফ্যাক্ট্যান্ট প্রধানত তেল-পানির আন্তঃপৃষ্ঠীয় টান কমিয়ে এবং কৈশিক নালীর সংখ্যা বাড়িয়ে তেল উত্তোলনের উন্নতিতে ভূমিকা রাখে। যেহেতু বেলেপাথর স্তরের পৃষ্ঠ ঋণাত্মক চার্জযুক্ত, তাই ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো প্রধানত অ্যানায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট, এবং এদের অধিকাংশই হলো সালফোনেট সারফ্যাক্ট্যান্ট। এটি তৈরি করা হয় একটি সালফোনেটিং এজেন্ট (যেমন সালফার ট্রাইঅক্সাইড) ব্যবহার করে উচ্চ অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বনযুক্ত পেট্রোলিয়াম ভগ্নাংশকে সালফোনেট করে এবং তারপর ক্ষার দিয়ে সেগুলোকে প্রশমিত করে। এর স্পেসিফিকেশন: সক্রিয় পদার্থ ৫০%-৮০%, খনিজ তেল ৫%-৩০%, পানি ২%-২০%, সোডিয়াম সালফেট ১%-৬%। পেট্রোলিয়াম সালফোনেট তাপমাত্রা, লবণ বা উচ্চ-মূল্যের ধাতব আয়নের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী নয়। কৃত্রিম সালফোনেটগুলো সংশ্লিষ্ট হাইড্রোকার্বন থেকে সংশ্লিষ্ট সংশ্লেষণ পদ্ধতি ব্যবহার করে প্রস্তুত করা হয়। এদের মধ্যে, α-ওলেফিন সালফোনেট বিশেষভাবে লবণ এবং উচ্চ-যোজী ধাতব আয়নের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী। তেল অপসারণের জন্য অন্যান্য অ্যানায়নিক-নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট এবং কার্বোক্সিলেট সারফ্যাক্ট্যান্টও ব্যবহার করা যেতে পারে। সারফ্যাক্ট্যান্ট অয়েল ডিসপ্লেসমেন্টের জন্য দুই ধরনের অ্যাডিটিভের প্রয়োজন হয়: একটি হলো কো-সারফ্যাক্ট্যান্ট, যেমন আইসোবিউটানল, ডাইইথিলিন গ্লাইকল বিউটাইল ইথার, ইউরিয়া, সালফোলেন, অ্যালকেনাইলিন বেনজিন সালফোনেট ইত্যাদি, এবং অন্যটি হলো ডাইইলেকট্রিক, যার মধ্যে প্রধানত অ্যাসিড ও ক্ষারীয় লবণ অন্তর্ভুক্ত, যা সারফ্যাক্ট্যান্টের হাইড্রোফিলিসিটি কমাতে এবং তুলনামূলকভাবে লাইপোফিলিসিটি বাড়াতে পারে এবং সক্রিয় উপাদানের হাইড্রোফিলিক-লাইপোফিলিক ভারসাম্য মানও পরিবর্তন করতে পারে। সারফ্যাক্ট্যান্টের অপচয় কমাতে এবং অর্থনৈতিক কার্যকারিতা উন্নত করতে, সারফ্যাক্ট্যান্ট ফ্লাডিং-এ স্যাক্রিফিসিয়াল এজেন্ট নামক রাসায়নিক পদার্থও ব্যবহার করা হয়। স্যাক্রিফিসিয়াল এজেন্ট হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে এমন পদার্থগুলোর মধ্যে রয়েছে ক্ষারীয় পদার্থ এবং পলিকার্বোক্সিলিক অ্যাসিড ও তাদের লবণ। অলিগোমার এবং পলিমারও স্যাক্রিফিসিয়াল এজেন্ট হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। লিগনোসালফোনেট এবং তাদের পরিবর্তিত রূপগুলোও স্যাক্রিফিসিয়াল এজেন্ট।

দুই বা ততোধিক রাসায়নিক তেল অপসারণকারী প্রধান উপাদান ব্যবহার করে তেল অপসারণের পদ্ধতিকে কম্পোজিট ফ্লাডিং বলা হয়। সারফ্যাক্ট্যান্ট সম্পর্কিত এই তেল অপসারণ পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে: সারফ্যাক্ট্যান্ট এবং পলিমার দ্বারা ঘন সারফ্যাক্ট্যান্ট ফ্লাডিং; ক্ষার + সারফ্যাক্ট্যান্ট দ্বারা ক্ষার-বর্ধিত সারফ্যাক্ট্যান্ট ফ্লাডিং অথবা সারফ্যাক্ট্যান্ট-বর্ধিত ক্ষার ফ্লাডিং; এবং ক্ষার + সারফ্যাক্ট্যান্ট + পলিমার দ্বারা উপাদান-ভিত্তিক কম্পোজিট ফ্লাডিং। কম্পোজিট ফ্লাডিং-এর রিকভারি ফ্যাক্টর সাধারণত একক ফ্লাডিং-এর চেয়ে বেশি হয়। দেশ-বিদেশের উন্নয়ন প্রবণতার বর্তমান বিশ্লেষণ অনুসারে, বাইনারি কম্পাউন্ড ফ্লাডিং-এর চেয়ে টারনারি কম্পাউন্ড ফ্লাডিং-এর সুবিধা বেশি। টারনারি কম্পোজিট ফ্লাডিং-এ ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো প্রধানত পেট্রোলিয়াম সালফোনেট, যা সাধারণত এর লবণ সহনশীলতা উন্নত করার জন্য সালফিউরিক অ্যাসিড, ফসফরিক অ্যাসিড এবং পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথারের কার্বোক্সিলেট, এবং পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল অ্যালকাইল সালফোনেট সোডিয়াম সল্ট ইত্যাদির সাথে একত্রে ব্যবহৃত হয়। সম্প্রতি দেশে ও বিদেশে র‍্যামনোলিপিড, সোফোরোলিপিড ফারমেন্টেশন ব্রথ ইত্যাদির মতো বায়োসারফ্যাক্ট্যান্ট, সেইসাথে প্রাকৃতিক মিশ্র কার্বোক্সিলেট এবং কাগজ তৈরির উপজাত অ্যালকালি লিগনিন ইত্যাদির গবেষণা ও ব্যবহারে ব্যাপক গুরুত্ব দেওয়া হয়েছে এবং মাঠ ও অভ্যন্তরীণ পরীক্ষায় চমৎকার ফলাফল অর্জন করা হয়েছে। এগুলোর তেল অপসারণ ক্ষমতাও ভালো।