তেলক্ষেত্র উৎপাদনে সারফ্যাক্ট্যান্টের প্রয়োগ

১、সারফ্যাক্ট্যান্টব্যবহৃত হয়ভারী তেল উত্তোলন

ভারী তেলের উচ্চ সান্দ্রতা এবং দুর্বল প্রবাহ ক্ষমতার কারণে, এটি উত্তোলনে অনেক অসুবিধা সৃষ্টি করে। এই ধরনের ভারী তেল নিষ্কাশন করার জন্য, কখনও কখনও কূপের অভ্যন্তরে সারফ্যাক্ট্যান্টের জলীয় দ্রবণ প্রবেশ করানো হয়, যা উচ্চ-সান্দ্রতার ভারী তেলকে কম-সান্দ্রতার তেল-ইন-ওয়াটার ইমালশনে রূপান্তরিত করে এবং পরে তা ভূপৃষ্ঠে পাম্প করে তোলা হয়। ভারী তেলের এই ইমালসিফিকেশন এবং সান্দ্রতা হ্রাস পদ্ধতিতে ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্টগুলোর মধ্যে রয়েছে সোডিয়াম অ্যালকাইল সালফোনেট, পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথার, পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল ফেনল ইথার, পলিঅক্সিইথিলিন পলিঅক্সিপ্রোপিলিন পলিইন পলিঅ্যামাইন, সোডিয়াম পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথার সালফেট ইত্যাদি। উৎপাদিত তেল-ইন-ওয়াটার ইমালশন থেকে জল আলাদা করা প্রয়োজন, এবং কিছু শিল্প সারফ্যাক্ট্যান্ট ডিহাইড্রেশনের জন্য ডিমালসিফায়ার হিসেবেও ব্যবহৃত হয়। এই ডিমালসিফায়ারগুলো হলো ওয়াটার-ইন-অয়েল ইমালসিফায়ার। সাধারণত ব্যবহৃতগুলোর মধ্যে রয়েছে ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট, বা ন্যাপথেনিক অ্যাসিড, অ্যাসফাল্টিক অ্যাসিড এবং তাদের বহুযোজী ধাতব লবণ। বিশেষ ধরনের ভারী তেল প্রচলিত পাম্পিং ইউনিট দ্বারা উত্তোলন করা যায় না এবং তাপীয় পুনরুদ্ধারের জন্য এতে স্টিম ইনজেকশন 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, একটি বহুল ব্যবহৃত প্রস্তুতি পদ্ধতি। সাধারণত ব্যবহৃত ফোমিং এজেন্টগুলো হলো অ্যালকাইলবেনজিন সালফোনেট।α-ওলেফিন সালফোনেট, পেট্রোলিয়াম সালফোনেট, সালফোঅ্যালকাইলেটেড পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথার, এবং সালফোঅ্যালকাইলেটেড পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল ফেনল ইথার, ইত্যাদি। যেহেতু ফ্লুরিনেটেড সারফ্যাক্ট্যান্টের উচ্চ পৃষ্ঠ সক্রিয়তা রয়েছে এবং এগুলি অ্যাসিড, ক্ষার, অক্সিজেন, তাপ এবং তেলের প্রতি স্থিতিশীল, তাই এগুলি আদর্শ উচ্চ-তাপমাত্রার ফোমিং এজেন্ট। ফরমেশনের পোর-থ্রোট কাঠামোর মধ্য দিয়ে ছড়িয়ে থাকা তেলকে সহজে যেতে দেওয়ার জন্য অথবা ফরমেশনের পৃষ্ঠের তেলকে সহজে স্থানচ্যুত করার জন্য, ফিল্ম ডিফিউজিং এজেন্ট নামক সারফ্যাক্ট্যান্টের প্রয়োজন হয়, এবং সাধারণত ব্যবহৃত হয় অক্সিঅ্যালকাইলেটেড ফেনোলিক রেজিন পলিমার সারফ্যাক্ট্যান্ট।

২、মোমযুক্ত অপরিশোধিত তেল নিষ্কাশনের জন্য সারফ্যাক্ট্যান্ট

মোমযুক্ত অপরিশোধিত তেল উত্তোলনের সময়, ঘন ঘন মোম প্রতিরোধ এবং মোম অপসারণ করা প্রয়োজন। সারফ্যাক্ট্যান্ট মোম প্রতিরোধক এবং মোম অপসারণকারী হিসেবে ব্যবহৃত হয়। মোম প্রতিরোধের জন্য ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্টগুলোর মধ্যে রয়েছে তেল-দ্রবণীয় সারফ্যাক্ট্যান্ট এবং জল-দ্রবণীয় সারফ্যাক্ট্যান্ট। প্রথমটি মোমের স্ফটিক পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে মোম প্রতিরোধের প্রভাব ফেলে। সাধারণত ব্যবহৃত তেল-দ্রবণীয় সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো হলো পেট্রোলিয়াম সালফোনেট এবং অ্যামিন-জাতীয় সারফ্যাক্ট্যান্ট। জল-দ্রবণীয় সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো মোম জমা হওয়া পৃষ্ঠের (যেমন তেলের পাইপ, সাকার রড এবং যন্ত্রপাতির পৃষ্ঠ) বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে মোম প্রতিরোধে ভূমিকা পালন করে। উপলব্ধ সারফ্যাক্ট্যান্টগুলোর মধ্যে রয়েছে সোডিয়াম অ্যালকাইল সালফোনেট, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট, অ্যালকেন পলিঅক্সিইথিলিন ইথার, অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন পলিঅক্সিইথিলিন ইথার এবং এদের সোডিয়াম সালফোনেট সল্ট ইত্যাদি। মোম অপসারণের জন্য ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্টগুলোও দুটি শ্রেণীতে বিভক্ত: তেল-দ্রবণীয়গুলো তেল-ভিত্তিক মোম রিমুভারে ব্যবহৃত হয়, এবং জল-দ্রবণীয়গুলো, যেমন সালফোনেট-টাইপ, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট-টাইপ, পলিইথার-টাইপ, টুইন-টাইপ, ওপি-টাইপ সারফ্যাক্ট্যান্ট, সেইসাথে সালফেট-এস্টারিফাইড বা সালফোঅ্যালকাইলেটেড পেরিগাল-টাইপ এবং ওপি-টাইপ সারফ্যাক্ট্যান্ট, জল-ভিত্তিক মোম রিমুভারে ব্যবহৃত হয়। সাম্প্রতিক বছরগুলোতে, দেশীয় ও আন্তর্জাতিকভাবে, মোম অপসারণ এবং প্রতিরোধকে সমন্বিত করা হয়েছে, এবং তেল-ভিত্তিক ও জল-ভিত্তিক মোম রিমুভারকেও সমন্বিত করে মিশ্র-ধরণের মোম রিমুভার তৈরি করা হচ্ছে। এই ধরণের মোম অপসারণকারীতে তেল পর্যায় হিসেবে অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন এবং মিশ্র অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন, এবং জলীয় পর্যায় হিসেবে মোম অপসারণকারী ইমালসিফায়ার ব্যবহৃত হয়। যখন নির্বাচিত ইমালসিফায়ারটি একটি উপযুক্ত ক্লাউড পয়েন্টযুক্ত নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট হয়, তখন এটি অয়েল ওয়েলের মোম-জমা হওয়ার অংশের নীচের তাপমাত্রায় তার ক্লাউড পয়েন্টে পৌঁছাতে বা তা অতিক্রম করতে পারে, যার ফলে মিশ্র-ধরণের মোম অপসারণকারীটি মোম-জমা হওয়ার অংশে প্রবেশের আগেই ডিমালসিফাই হয়ে দুই ধরণের মোম অপসারণকারীতে বিভক্ত হয়ে যায়, যা একই সাথে মোম অপসারণের কাজ করে।

৩、স্থিতিশীল কাদামাটিতে ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্ট

কাদামাটি স্থিতিশীল করার দুটি দিক রয়েছে: কাদামাটির খনিজ পদার্থের স্ফীতি রোধ করা এবং কাদামাটির খনিজ কণার স্থানান্তর রোধ করা। কাদামাটির স্ফীতি রোধ করার জন্য অ্যামিন সল্ট, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট, পাইরিডিন সল্ট এবং ইমিডাজোলিন সল্টের মতো ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহার করা যেতে পারে। কাদামাটির খনিজ কণার স্থানান্তর রোধ করার জন্য ফ্লোরিনযুক্ত নন-আয়নিক-ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহার করা যেতে পারে।

৪、অম্লীকরণ ব্যবস্থায় ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্ট

অ্যাসিডাইজিং প্রভাব বাড়ানোর জন্য, সাধারণত অ্যাসিড দ্রবণে বিভিন্ন অ্যাডিটিভ যোগ করা প্রয়োজন হয়। অ্যাসিড দ্রবণের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং দ্রবণ দ্বারা সহজে শোষিত হয় এমন যেকোনো সারফ্যাক্ট্যান্ট অ্যাসিডাইজিং রিটার্ডার হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টগুলোর মধ্যে রয়েছে ফ্যাটি অ্যামাইন হাইড্রোক্লোরাইড, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট এবং পাইরিডিনিয়াম সল্ট; এবং অ্যাম্ফোটেরিক সারফ্যাক্ট্যান্টগুলোর মধ্যে রয়েছে সালফোনেটেড, কার্বক্সিমিথিলেটেড, ফসফেট-এস্টারিফাইড বা সালফেট-এস্টারিফাইড পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইলফেনল ইথার। কিছু সারফ্যাক্ট্যান্ট, যেমন ডোডেসিল সালফোনিক অ্যাসিড এবং এর অ্যালকাইলঅ্যামাইন সল্ট, তেলে অ্যাসিড দ্রবণকে ইমালসিফাই করে একটি অ্যাসিড-ইন-অয়েল ইমালশন তৈরি করতে পারে, যা অ্যাসিডাইজিং ওয়ার্কিং ফ্লুইড হিসেবে ব্যবহৃত হলে রিটার্ডার হিসেবেও কাজ করে।

কিছু সারফ্যাক্ট্যান্ট অ্যাসিডাইজিং ফ্লুইডের জন্য ডিমালসিফায়ার হিসেবে কাজ করতে পারে। শাখাযুক্ত গঠনবিশিষ্ট সারফ্যাক্ট্যান্ট, যেমন পলিঅক্সিইথিলিন-পলিঅক্সিপ্রোপিলিন প্রোপিলিন গ্লাইকল ইথার এবং পলিঅক্সিইথিলিন-পলিঅক্সিপ্রোপিলিন পেন্টাইথিলিনহেক্সামিন, অ্যাসিডাইজিং ডিমালসিফায়ার হিসেবে কাজ করতে পারে।

নির্দিষ্ট কিছু সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহৃত অ্যাসিড পরিষ্কারক সংযোজনী হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে অ্যামিন সল্ট-টাইপ, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট-টাইপ, পাইরিডিনিয়াম সল্ট-টাইপ, নন-আয়নিক, অ্যাম্ফোটেরিক এবং ফ্লুরিনেটেড সারফ্যাক্ট্যান্ট।

কিছু সারফ্যাক্ট্যান্ট অ্যাসিডাইজিং স্লাজ প্রতিরোধক হিসেবে কাজ করে, যেমন অ্যালকাইলফেনল, ফ্যাটি অ্যাসিড, অ্যালকাইলবেনজিনসালফোনিক অ্যাসিড এবং কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্টের মতো তেল-দ্রবণীয় সারফ্যাক্ট্যান্ট। অ্যাসিডে এদের দ্রবণীয়তা কম হওয়ায়, অ্যাসিড দ্রবণে এদেরকে ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহার করা যেতে পারে।

অ্যাসিডাইজিং প্রভাব উন্নত করার জন্য, কূপের নিকটবর্তী অঞ্চলের ভেদ্যতাকে তেল-ভেজা থেকে জল-ভেজা অবস্থায় ফিরিয়ে আনতে অ্যাসিড দ্রবণে ভেদ্যতা পরিবর্তনকারী পদার্থ যোগ করা প্রয়োজন। পলিঅক্সিইথিলিন-পলিঅক্সিপ্রোপিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথার এবং ফসফেট-এস্টারিফাইড পলিঅক্সিইথিলিন-পলিঅক্সিপ্রোপিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথারের মতো মিশ্রণগুলি ভূগঠন দ্বারা প্রাথমিক অধিশোষণ স্তর হিসাবে অধিশোষিত হয়, যার ফলে ভেদ্যতার এই পরিবর্তন সাধিত হয়।

এছাড়াও, কিছু সারফ্যাক্ট্যান্ট, যেমন ফ্যাটি অ্যামাইন হাইড্রোক্লোরাইড, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট, বা নন-আয়নিক-অ্যানায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট, ফোম অ্যাসিড ওয়ার্কিং ফ্লুইড প্রস্তুত করার জন্য ফোমিং এজেন্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয়, যা বিক্রিয়া বিলম্বিত করা, ক্ষয় রোধ করা এবং গভীর স্তরকে অ্যাসিডাইজ করার উদ্দেশ্য পূরণ করে। বিকল্পভাবে, এই ধরনের ফোম অ্যাসিডাইজ করার জন্য প্রি-প্যাড হিসেবেও ব্যবহার করা যেতে পারে: স্তরটিতে ইনজেক্ট করার পর, পরবর্তীতে অ্যাসিড দ্রবণ ইনজেক্ট করা হয়। ফোমের মধ্যে থাকা বুদবুদ দ্বারা সৃষ্ট জামিন প্রভাব অ্যাসিড দ্রবণকে ভিন্ন দিকে চালিত করতে পারে, যা এটিকে প্রধানত কম ভেদ্যতার স্তরগুলিকে দ্রবীভূত করতে বাধ্য করে এবং এর ফলে অ্যাসিডাইজ করার কার্যকারিতা উন্নত হয়।

৫、ফ্র্যাকচারিং পরিমাপে ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্ট

কম ভেদ্যতার তেলক্ষেত্রে প্রায়শই ফ্র্যাকচারিং পদ্ধতি প্রয়োগ করা হয়। এর মধ্যে রয়েছে চাপ প্রয়োগ করে ভূস্তরের ফাটল সৃষ্টি করা, এবং তরল প্রবাহের প্রতিরোধ কমাতে প্রোপ্যান্ট দিয়ে ফাটলগুলোকে ঠেকনা দেওয়া, যার ফলে উৎপাদন ও ইনজেকশন বৃদ্ধির লক্ষ্য অর্জন করা যায়। কিছু ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড তাদের অন্যতম উপাদান হিসেবে সারফ্যাক্ট্যান্ট দিয়ে তৈরি করা হয়। অয়েল-ইন-ওয়াটার ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড পানি, তেল এবং ইমালসিফায়ার থেকে প্রস্তুত করা হয়। ব্যবহৃত ইমালসিফায়ারগুলোর মধ্যে আয়নিক, নন-আয়নিক এবং অ্যাম্ফোটেরিক সারফ্যাক্ট্যান্ট অন্তর্ভুক্ত। যদি ঘন পানিকে বাহ্যিক ফেজ এবং তেলকে অভ্যন্তরীণ ফেজ হিসেবে ব্যবহার করা হয়, তবে একটি ঘন অয়েল-ইন-ওয়াটার ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড (পলিমার ইমালশন) তৈরি করা যেতে পারে। এই ধরনের ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড ১৬০° সেলসিয়াসের নিচের তাপমাত্রায় ব্যবহার করা যায় এবং এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ডিমালসিফাই করে তরল নিষ্কাশন করতে পারে। ফোম ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড হলো সেগুলো, যেখানে পানি হলো বিচ্ছুরণ মাধ্যম এবং গ্যাস হলো বিচ্ছুরিত ফেজ, যার প্রধান উপাদানগুলো হলো পানি, গ্যাস এবং ফোমিং এজেন্ট। অ্যালকাইল সালফোনেট, অ্যালকাইল বেনজিন সালফোনেট, অ্যালকাইল সালফেট এস্টার, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট এবং ওপি-টাইপ সারফ্যাক্ট্যান্ট—এগুলো সবই ফোমিং এজেন্ট হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। পানিতে ফোমিং এজেন্টের ঘনত্ব সাধারণত ০.৫–২% হয় এবং গ্যাসীয় দশার আয়তন ও ফোমের আয়তনের অনুপাত ০.৫ থেকে ০.৯ পর্যন্ত হয়ে থাকে। তেল-ভিত্তিক ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড তৈরি করা হয় তেলকে দ্রাবক বা বিচ্ছুরণ মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করে। ফিল্ড অ্যাপ্লিকেশনে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত তেল হলো অপরিশোধিত তেল বা এর ভারী ভগ্নাংশ। এদের সান্দ্রতা-তাপমাত্রা কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য, তেলে দ্রবণীয় পেট্রোলিয়াম সালফোনেট (৩০০–৭৫০ আণবিক ওজনবিশিষ্ট) যোগ করার প্রয়োজন হয়। তেল-ভিত্তিক ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইডের মধ্যে ওয়াটার-ইন-অয়েল ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড এবং অয়েল ফোম ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইডও অন্তর্ভুক্ত। প্রথমটিতে ইমালসিফায়ার হিসেবে তেল-দ্রবণীয় অ্যানায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট, ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট এবং নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহৃত হয়, অপরদিকে দ্বিতীয়টিতে ফোম স্টেবিলাইজার হিসেবে ফ্লোরিন-যুক্ত পলিমেরিক সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহৃত হয়। জল-সংবেদনশীল স্তরের জন্য ব্যবহৃত ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড হলো ইমালশন বা ফোম, যা জল-সংবেদনশীল স্তরে ফ্র্যাকচারিং করার জন্য তৈরি করা হয়। এই ফ্লুইডে ডিসপারশন মাধ্যম হিসেবে অ্যালকোহল (যেমন ইথিলিন গ্লাইকল) ও তেলের (যেমন কেরোসিন) মিশ্রণ, ডিসপার্সড ফেজ হিসেবে তরল কার্বন ডাইঅক্সাইড এবং ইমালসিফায়ার বা ফোমিং এজেন্ট হিসেবে সালফেটেড পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথার ব্যবহার করা হয়। ফ্র্যাকচার অ্যাসিডাইজিং-এর জন্য ব্যবহৃত ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইড এবং অ্যাসিডাইজিং ফ্লুইড উভয় হিসেবেই কাজ করে এবং কার্বনেট স্তরে ব্যবহৃত হয়, যেখানে উভয় পদ্ধতি একই সাথে প্রয়োগ করা হয়। সারফ্যাক্ট্যান্ট সম্পর্কিত ফ্লুইডগুলো হলো অ্যাসিড ফোম এবং অ্যাসিড ইমালশন। প্রথমটিতে ফোমিং এজেন্ট হিসেবে অ্যালকাইল সালফোনেট বা অ্যালকাইল বেনজিন সালফোনেট ব্যবহৃত হয়, এবং দ্বিতীয়টিতে ইমালসিফায়ার হিসেবে সালফোনেট-জাতীয় সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহৃত হয়। অ্যাসিডাইজিং ফ্লুইডের মতোই, ফ্র্যাকচারিং ফ্লুইডেও ডিমালসিফায়ার, ক্লিনআপ অ্যাডিটিভ এবং ওয়েটেবিলিটি রিভার্সাল এজেন্ট হিসেবে সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহৃত হয়, যা নিয়ে এখানে বিস্তারিত আলোচনা করা হবে না।

৬、প্রোফাইল নিয়ন্ত্রণ এবং জল আটকে যাওয়ার ব্যবস্থায় ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্ট

ওয়াটারফ্লাডিং ডেভেলপমেন্টের কার্যকারিতা বাড়াতে এবং অপরিশোধিত তেলে জলের পরিমাণ বৃদ্ধির হার রোধ করতে, স্টিমুলেশন পদ্ধতি হিসেবে ইনজেকশন কূপে জল শোষণ প্রোফাইল সামঞ্জস্য করা এবং উৎপাদন কূপে ওয়াটার প্লাগিং ব্যবস্থা প্রয়োগ করা প্রয়োজন। এই প্রোফাইল নিয়ন্ত্রণ এবং ওয়াটার প্লাগিং পদ্ধতিগুলোর কয়েকটিতে প্রায়শই নির্দিষ্ট সারফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহার করা হয়। এইচপিসি/এসডিএস জেল প্রোফাইল কন্ট্রোল এজেন্টটি বিশুদ্ধ জলে হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল সেলুলোজ (এইচপিসি) এবং সোডিয়াম ডোডেসিল সালফেট (এসডিএস) মিশিয়ে প্রস্তুত করা হয়। সোডিয়াম অ্যালকাইল সালফোনেট এবং অ্যালকাইল ট্রাইমিথাইল অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড যথাক্রমে জলে দ্রবীভূত করে দুটি ওয়ার্কিং ফ্লুইড তৈরি করা হয়, যা পর্যায়ক্রমে ফরমেশনে ইনজেক্ট করা হয়। দুটি ওয়ার্কিং ফ্লুইড ফরমেশনে মিলিত হয়ে অ্যালকাইল ট্রাইমিথাইল অ্যামিনের অ্যালকাইল সালফাইট অধঃক্ষেপ তৈরি করে, যা উচ্চ-ভেদ্যতার স্তরগুলোকে ব্লক করে দেয়। পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল ফেনল ইথার, অ্যালকাইল অ্যারাইল সালফোনেট ইত্যাদি ফোমিং এজেন্ট হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। এগুলো জলে দ্রবীভূত করে একটি ওয়ার্কিং ফ্লুইড তৈরি করা হয়, যা পরবর্তীতে তরল কার্বন ডাইঅক্সাইড ওয়ার্কিং ফ্লুইডের সাথে পর্যায়ক্রমে ফরমেশনে ইনজেক্ট করা হয়। এটি ভূগর্ভে (প্রধানত উচ্চ-ভেদ্য স্তরগুলিতে) ফেনা তৈরি করে, যা প্রতিবন্ধকতা সৃষ্টি করে এবং প্রোফাইল নিয়ন্ত্রণের প্রভাব অর্জন করে। একটি কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম সল্ট-টাইপ সারফ্যাক্ট্যান্ট ফোমিং এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যা অ্যামোনিয়াম সালফেট এবং ওয়াটার গ্লাস থেকে প্রস্তুত সিলিকা সলে দ্রবীভূত করে ভূগর্ভে ইনজেক্ট করা হয়। তারপর, অ-ঘনীভূত গ্যাস (প্রাকৃতিক গ্যাস বা ক্লোরিন গ্যাস) ইনজেক্ট করা হয়, যা প্রথমে ভূগর্ভে তরলকে বিচ্ছুরণ মাধ্যম হিসাবে ব্যবহার করে ফেনা তৈরি করে, এবং তারপর সিলিকা সল জেল হয়ে কঠিনকে বিচ্ছুরণ মাধ্যম হিসাবে ব্যবহার করে ফেনা তৈরি করে, যার ফলে উচ্চ-ভেদ্য স্তরগুলিকে অবরুদ্ধ করে এবং প্রোফাইল নিয়ন্ত্রণ অর্জন করে। ফোমিং এজেন্ট হিসাবে সালফোনেট-টাইপ সারফ্যাক্ট্যান্ট এবং ঘনকারী ও ফেনা-স্থিতিশীলকারী এজেন্ট হিসাবে উচ্চ আণবিক যৌগ ব্যবহার করে, এরপর গ্যাস বা গ্যাস-উৎপাদনকারী পদার্থ ইনজেক্ট করার মাধ্যমে, পৃষ্ঠে বা ভূগর্ভে জল-ভিত্তিক ফেনা তৈরি হয়। তেলের স্তরে, প্রচুর পরিমাণে সারফ্যাক্ট্যান্ট তেল-জলের সংযোগস্থলে চলে যায়, যার ফলে ফেনা ভেঙে যায়, তাই এটি তেলের স্তরকে অবরুদ্ধ করে না এবং এটি একটি নির্বাচনী তেল কূপের জল প্লাগিং এজেন্ট। তেল-ভিত্তিক সিমেন্ট ওয়াটার প্লাগিং এজেন্ট হলো তেলে দ্রবীভূত সিমেন্টের একটি সাসপেনশন। সিমেন্টের পৃষ্ঠতল হাইড্রোফিলিক বা জলগ্রাহী। যখন এটি জল উৎপাদনকারী স্তরে প্রবেশ করে, তখন জল সিমেন্টের পৃষ্ঠের তেলকে প্রতিস্থাপন করে এবং সিমেন্টের সাথে বিক্রিয়া করে, যার ফলে সিমেন্ট জমাট বেঁধে জল উৎপাদনকারী স্তরটিকে অবরুদ্ধ করে। এই প্লাগিং এজেন্টের তরলতা উন্নত করার জন্য সাধারণত কার্বোক্সিলেট-টাইপ এবং সালফোনেট-টাইপ সারফ্যাক্ট্যান্ট যোগ করা হয়। জল-ভিত্তিক মাইসেলার ফ্লুইড প্লাগিং এজেন্ট হলো একটি মাইসেলার দ্রবণ যা প্রধানত অ্যামোনিয়াম পেট্রোলিয়াম সালফোনেট, হাইড্রোকার্বন, অ্যালকোহল ইত্যাদি দ্বারা গঠিত। যখন এটি ভূস্তরের অত্যন্ত লবণাক্ত জলের সংস্পর্শে আসে, তখন এটি সান্দ্র হয়ে ওয়াটার প্লাগিং প্রভাব অর্জন করতে পারে। জল-ভিত্তিক বা তেল-ভিত্তিক ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট দ্রবণ প্লাগিং এজেন্ট, যা প্রধানত অ্যালকাইল কার্বোক্সিলেট এবং অ্যালকাইল অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড সারফ্যাক্ট্যান্ট দ্বারা গঠিত, শুধুমাত্র বেলেপাথর ভূস্তরের জন্য প্রযোজ্য। সক্রিয় হেভি অয়েল প্লাগিং এজেন্ট হলো ওয়াটার-ইন-অয়েল ইমালসিফায়ারের সাথে দ্রবীভূত একটি হেভি অয়েল। ভূস্তরের মধ্যে থাকা জলের সংস্পর্শে এলে এটি জলীয় প্রতিবন্ধকতা অর্জনের জন্য একটি উচ্চ-সান্দ্রতাযুক্ত তেল-জল ইমালশন তৈরি করে। তেল-জল প্লাগিং এজেন্ট তৈরি করা হয় ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টকে তেল-জল ইমালসিফায়ার হিসেবে ব্যবহার করে জলে ভারী তেলকে ইমালসিফাই করার মাধ্যমে।

৭、বালি নিয়ন্ত্রণের জন্য সারফ্যাক্ট্যান্ট

বালি নিয়ন্ত্রণ কার্যক্রমের আগে, ভূস্তরের পূর্ব-পরিষ্কারকরণের জন্য সারফ্যাক্ট্যান্ট দিয়ে প্রস্তুত একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ সক্রিয় পানি প্রিফ্লাশ ফ্লুইড হিসেবে ইনজেক্ট করা প্রয়োজন, যাতে বালি নিয়ন্ত্রণের কার্যকারিতা উন্নত হয়। বর্তমানে সাধারণত ব্যবহৃত অধিকাংশ সারফ্যাক্ট্যান্টই হলো অ্যানায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট।

৮、অপরিশোধিত তেল ডিহাইড্রেশনের জন্য সারফ্যাক্ট্যান্ট

প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক তেল উত্তোলন পর্যায়ে, উৎপাদিত অপরিশোধিত তেলের জন্য প্রধানত ওয়াটার-ইন-অয়েল ডিমালসিফায়ার ব্যবহার করা হয়। তিন প্রজন্মের পণ্য তৈরি করা হয়েছে। প্রথম প্রজন্মের মধ্যে রয়েছে কার্বোক্সিলেট, সালফেট এবং সালফোনেট। দ্বিতীয় প্রজন্মের মধ্যে রয়েছে কম আণবিক ওজনের নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট, যেমন ওপি (OP), পেগোস্পার্স এবং সালফোনেটেড ক্যাস্টর অয়েল। তৃতীয় প্রজন্ম হলো উচ্চ আণবিক ওজনের নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট। মাধ্যমিক তেল উত্তোলনের শেষ পর্যায় এবং তৃতীয় পর্যায়ে, উৎপাদিত অপরিশোধিত তেল বেশিরভাগ ক্ষেত্রে অয়েল-ইন-ওয়াটার ইমালশন আকারে থাকে। এক্ষেত্রে চার ধরনের ডিমালসিফায়ার ব্যবহৃত হয়, যেমন টেট্রাডেসিলট্রাইমিথাইলঅ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড এবং ডাইডেসিলডাইমিথাইলঅ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড। এগুলো অ্যানায়নিক ইমালসিফায়ারের সাথে বিক্রিয়া করে তাদের হাইড্রোফিলিক-লাইপোফিলিক ভারসাম্য পরিবর্তন করতে পারে, অথবা ওয়াটার-ওয়েট ক্লে কণার পৃষ্ঠে অধিশোষিত হয়ে তাদের ভেদ্যতা পরিবর্তন করে অয়েল-ইন-ওয়াটার ইমালশন ভেঙে দিতে পারে। এছাড়াও, কিছু অ্যানায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট যা ওয়াটার-ইন-অয়েল ইমালসিফায়ার হিসেবে কাজ করতে পারে এবং তেল-দ্রবণীয় নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টও অয়েল-ইন-ওয়াটার ইমালশনের ডিমালসিফায়ার হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

৯、জল পরিশোধনের জন্য সারফ্যাক্ট্যান্ট

তেল কূপের উৎপাদিত তরল থেকে অপরিশোধিত তেল আলাদা করার পর, পুনঃপ্রক্ষেপণের প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য উৎপাদিত পানিকে শোধন করতে হয়। পানি শোধনের উদ্দেশ্যগুলোর মধ্যে ছয়টি দিক অন্তর্ভুক্ত: ক্ষয় রোধ, স্কেল প্রতিরোধ, জীবাণুমুক্তকরণ, অক্সিজেন অপসারণ, তেল অপসারণ এবং ভাসমান কঠিন কণা অপসারণ। এজন্য, ক্ষয় রোধক, স্কেল রোধক, জীবাণুনাশক, ডিঅক্সিডাইজার, তেল অপসারণকারী, ফ্লোকুল্যান্ট ইত্যাদি ব্যবহার করা হয়। এক্ষেত্রে ব্যবহৃত শিল্প সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো হলো নিম্নরূপ:

ক্ষয় প্রতিরোধক হিসেবে ব্যবহৃত শিল্প সারফ্যাক্ট্যান্টগুলোর মধ্যে রয়েছে অ্যালকাইল সালফোনিক অ্যাসিডের লবণ, অ্যালকাইল বেনজিন সালফোনিক অ্যাসিড, পারফ্লুরোঅ্যালকাইল সালফোনিক অ্যাসিড, সরল-শৃঙ্খল অ্যালকাইল অ্যামিন লবণ, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম লবণ, অ্যালকাইল পাইরিডিনিয়াম লবণ, ইমিডাজোলিন এবং তাদের ডেরিভেটিভের লবণ, পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথার, পলিঅক্সিইথিলিন ডাইঅ্যালকাইল প্রোপাইনল, পলিঅক্সিইথিলিন রজন অ্যামিন, পলিঅক্সিইথিলিন স্টিয়ারিল অ্যামিন, পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথার অ্যালকাইল সালফোনেট, বিভিন্ন কোয়াটারনারি অ্যামিনো ইনার সল্ট, এবং বিস(পলিঅক্সিইথিলিন) অ্যালকাইল ও তাদের ডেরিভেটিভের ইনার সল্ট। স্কেল প্রতিরোধক হিসেবে ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্টগুলোর মধ্যে রয়েছে ফসফেট এস্টার, সালফেট এস্টার, অ্যাসিটেট, কার্বোক্সিলেট এবং তাদের পলিঅক্সিইথিলিন যৌগসমূহ। সালফোনেট এস্টার এবং কার্বোক্সিলেটের তাপীয় স্থিতিশীলতা ফসফেট এস্টার এবং সালফেট এস্টারের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ভালো। ব্যাকটেরিয়ানাশক হিসেবে ব্যবহৃত শিল্প সারফ্যাক্ট্যান্টগুলোর মধ্যে রয়েছে সরল-শৃঙ্খল অ্যালকাইল অ্যামিন লবণ, কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম লবণ, অ্যালকাইল পাইরিডিনিয়াম লবণ, ইমিডাজোলিন এবং তাদের ডেরিভেটিভের লবণ, বিভিন্ন কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম ইনার সল্ট এবং বিস(পলিঅক্সিইথিলিন) অ্যালকাইল ও তাদের ডেরিভেটিভের ইনার সল্ট। তেল অপসারণকারী হিসেবে ব্যবহৃত শিল্প সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো প্রধানত শাখাযুক্ত কাঠামোবিশিষ্ট এবং সোডিয়াম ডাইথিওকার্বোক্সিলেট গ্রুপযুক্ত।

১০、তেল উত্তোলনে রাসায়নিক প্লাবনের জন্য সারফ্যাক্ট্যান্ট

প্রাথমিক ও মাধ্যমিক তেল পুনরুদ্ধারের মাধ্যমে ভূগর্ভস্থ অপরিশোধিত তেলের ২৫% – ৫০% উত্তোলন করা যায়, এবং বিপুল পরিমাণ অপরিশোধিত তেল ভূগর্ভে থেকে যায় যা উত্তোলন করা সম্ভব হয় না। তৃতীয় পর্যায়ের তেল পুনরুদ্ধার তেল উত্তোলনের দক্ষতা বাড়াতে পারে। তৃতীয় পর্যায়ের তেল পুনরুদ্ধারে বেশিরভাগ ক্ষেত্রে রাসায়নিক ফ্লাডিং পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, অর্থাৎ, ওয়াটার ফ্লাডিং-এর দক্ষতা বাড়ানোর জন্য ইনজেক্ট করা পানিতে কিছু রাসায়নিক পদার্থ যোগ করা হয়। ব্যবহৃত রাসায়নিক পদার্থগুলোর মধ্যে কিছু শিল্প সারফ্যাক্ট্যান্টের অন্তর্ভুক্ত, এবং সেগুলোর শর্তাবলী নিচে সংক্ষেপে তুলে ধরা হলো: সারফ্যাক্ট্যান্টকে প্রধান উপাদান হিসেবে ব্যবহার করে যে রাসায়নিক ফ্লাডিং পদ্ধতি অবলম্বন করা হয়, তাকে সারফ্যাক্ট্যান্ট ফ্লাডিং বলা হয়। সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো মূলত তেল-পানির আন্তঃপৃষ্ঠীয় টান কমিয়ে এবং কৈশিক সংখ্যা বাড়িয়ে তেল উত্তোলন উন্নত করতে ভূমিকা রাখে। যেহেতু বেলেপাথর স্তরের পৃষ্ঠভাগ ঋণাত্মক চার্জযুক্ত, তাই ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো প্রধানত অ্যানায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট, এবং এদের অধিকাংশই হলো সালফোনেট সারফ্যাক্ট্যান্ট। এটি উচ্চ অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বনযুক্ত পেট্রোলিয়াম ভগ্নাংশকে সালফোনেটিং এজেন্ট (যেমন সালফার ট্রাইঅক্সাইড) ব্যবহার করে সালফোনেট করে এবং তারপর ক্ষার দিয়ে প্রশমিত করে তৈরি করা হয়। এর স্পেসিফিকেশন: সক্রিয় উপাদান ৫০% – ৮০%, খনিজ তেল ৫% – ৩০%, পানি ২% – ২০%, সোডিয়াম সালফেট ১% – ৬%। পেট্রোলিয়াম সালফোনেট উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী, কিন্তু লবণ এবং উচ্চ-যোজী ধাতব আয়ন প্রতিরোধী নয়। সিন্থেটিক সালফোনেট সংশ্লিষ্ট হাইড্রোকার্বন থেকে সংশ্লিষ্ট সংশ্লেষণ পদ্ধতি ব্যবহার করে প্রস্তুত করা হয়। এদের মধ্যে, α-ওলেফিন সালফোনেট বিশেষভাবে লবণ এবং উচ্চ-যোজী ধাতব আয়ন প্রতিরোধী। এছাড়াও, কিছু অ্যানায়নিক-নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট এবং কার্বোক্সিলেট সারফ্যাক্ট্যান্টও অয়েল ফ্লাডিং-এর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। সারফ্যাক্ট্যান্ট ফ্লাডিং-এর জন্য দুই ধরনের অ্যাডিটিভ প্রয়োজন: একটি হলো কোসারফ্যাক্ট্যান্ট, যেমন আইসোবিউটানল, ডাইইথিলিন গ্লাইকল বিউটাইল ইথার, ইউরিয়া, সালফোলেন, অ্যালকেনাইল বেনজিন সালফোনেট ইত্যাদি; অন্যটি হলো ইলেক্ট্রোলাইট, যার মধ্যে অ্যাসিড, ক্ষার এবং লবণ প্রধানত অন্তর্ভুক্ত। এগুলো সারফ্যাক্ট্যান্টের হাইড্রোফিলিসিটি কমাতে পারে, আপেক্ষিকভাবে লাইপোফিলিসিটি বাড়াতে পারে এবং সারফ্যাক্ট্যান্টের হাইড্রোফিলিক-লাইপোফিলিক ভারসাম্যের মান পরিবর্তন করেও কাজ করতে পারে। সারফ্যাক্ট্যান্টের অপচয় কমাতে এবং অর্থনৈতিক দক্ষতা বাড়াতে, সারফ্যাক্ট্যান্ট ফ্লাডিং-এ স্যাক্রিফিসিয়াল এজেন্ট নামক রাসায়নিক পদার্থও ব্যবহার করা হয়। স্যাক্রিফিসিয়াল এজেন্ট হিসেবে ব্যবহার করা যায় এমন পদার্থগুলোর মধ্যে রয়েছে ক্ষারীয় পদার্থ, পলিকার্বক্সিলিক অ্যাসিড এবং তাদের লবণ, অলিগোমার এবং পলিমারও স্যাক্রিফিসিয়াল এজেন্ট হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে, এবং লিগনোসালফোনেট ও তাদের পরিবর্তিত পণ্য এক ধরনের স্যাক্রিফিসিয়াল এজেন্ট। রাসায়নিক তেল ফ্লাডিং-এর জন্য যে পদ্ধতিতে দুই বা ততোধিক প্রধান এজেন্ট ব্যবহার করা হয়, তাকে কম্পোজিট ফ্লাডিং বলা হয়। সারফ্যাক্ট্যান্ট সম্পর্কিত এই ধরনের তেল ফ্লাডিং পদ্ধতিগুলোর মধ্যে রয়েছে: থিকেনড সারফ্যাক্ট্যান্ট ফ্লাডিং-এর জন্য সারফ্যাক্ট্যান্ট + পলিমার; অ্যালকালি-এনহ্যান্সড সারফ্যাক্ট্যান্ট ফ্লাডিং বা সারফ্যাক্ট্যান্ট-এনহ্যান্সড অ্যালকালি ফ্লাডিং-এর জন্য অ্যালকালি + সারফ্যাক্ট্যান্ট; এবং টারনারি কম্পোজিট ফ্লাডিং-এর জন্য অ্যালকালি + সারফ্যাক্ট্যান্ট + পলিমার। একক ফ্লাডিংয়ের তুলনায় যৌগিক ফ্লাডিংয়ে সাধারণত বেশি তেল উত্তোলন করা যায়। দেশ-বিদেশের বর্তমান উন্নয়ন প্রবণতার বিশ্লেষণ অনুযায়ী, দ্বৈত যৌগিক ফ্লাডিংয়ের চেয়ে ত্রয়ী যৌগিক ফ্লাডিংয়ের সুবিধা বেশি। ত্রয়ী যৌগিক ফ্লাডিংয়ে ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো প্রধানত পেট্রোলিয়াম সালফোনেট, এবং এদের লবণ সহনশীলতা উন্নত করার জন্য সাধারণত সালফিউরিক অ্যাসিড, ফসফরিক অ্যাসিড এবং পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল ইথারের কার্বোক্সিলেট, সোডিয়াম পলিঅক্সিইথিলিন অ্যালকাইল অ্যালকোহল অ্যালকাইল সালফোনেট ইত্যাদির সাথে মিশ্রিত করা হয়। সম্প্রতি, দেশি ও বিদেশি উভয় দেশই বায়োসারফ্যাক্ট্যান্টের গবেষণা ও ব্যবহারে গুরুত্ব দিয়েছে, যেমন—র‍্যামনোলিপিড, সোফোরোলিপিড ফারমেন্টেশন ব্রথ, সেইসাথে প্রাকৃতিক মিশ্র কার্বোক্সিলেট এবং কাগজ তৈরির উপজাত অ্যালকালি লিগনিন ইত্যাদি, যেগুলো মাঠ ও পরীক্ষাগার পরীক্ষায় তেল ফ্লাডিংয়ের ক্ষেত্রে ভালো ফল দিয়েছে।