1.Surfaktantikoristi se zaekstrakcija teške nafte
Zbog visoke viskoznosti i slabe fluidnosti teške nafte, ona donosi mnoge poteškoće u eksploataciji. Za ekstrakciju takve teške nafte, vodeni rastvori surfaktanata se ponekad ubrizgavaju u bušotinu kako bi se teška nafta visoke viskoznosti pretvorila u emulzije ulja u vodi niske viskoznosti, koje se zatim pumpaju na površinu. Surfaktanti koji se koriste u ovoj metodi emulgiranja teške nafte i smanjenja viskoznosti uključuju natrijum alkil sulfonat, polioksietilen alkil alkohol eter, polioksietilen alkil fenol eter, polioksietilen polioksipropilen polien poliamin, natrijum polioksietilen alkil alkohol eter sulfat itd. Za proizvedene emulzije ulja u vodi potrebno je odvojiti vodu, a neki industrijski surfaktanti se također koriste kao deemulgatori za dehidraciju. Ovi deemulgatori su emulgatori vode u ulju. Uobičajeno korišteni su kationski surfaktanti ili naftenske kiseline, asfaltne kiseline i njihove polivalentne metalne soli. Specijalna teška nafta ne može se eksploatirati konvencionalnim pumpnim jedinicama i zahtijeva ubrizgavanje pare za termičko iskorištavanje. Da bi se poboljšao učinak termičkog iskorištavanja, potrebno je koristiti surfaktante. Ubrizgavanje pjene u bunar za ubrizgavanje pare, odnosno ubrizgavanje sredstava za pjenjenje otpornih na visoke temperature i nekondenzirajućih plinova, jedna je od uobičajeno korištenih metoda pripreme. Uobičajeno korištena sredstva za pjenjenje su alkilbenzen sulfonati,α-olefin sulfonati, naftni sulfonati, sulfoalkilirani polioksietilen alkil alkoholni eteri i sulfoalkilirani polioksietilen alkil fenol eteri itd. Budući da fluorirani surfaktanti imaju visoku površinsku aktivnost i stabilni su na kiseline, alkalije, kisik, toplinu i ulje, idealni su agensi za pjenjenje na visokim temperaturama. Da bi dispergirano ulje lako prolazilo kroz strukturu pora formacije ili da bi se ulje na površini formacije lako istiskivalo, potrebni su surfaktanti koji se nazivaju agensi za difuziju filma, a najčešće korišteni su oksialkilirani fenolni smolni polimerni surfaktanti.
2,Surfaktanti za ekstrakciju voštane sirove nafte
Prilikom ekstrakcije voštane sirove nafte, potrebno je često provoditi sprječavanje nastanka i uklanjanje voska. Surfaktanti se koriste kao inhibitori i sredstva za uklanjanje voska. Surfaktanti koji se koriste za sprječavanje nastanka voska uključuju surfaktante rastvorljive u ulju i surfaktante rastvorljive u vodi. Prvi imaju učinak sprječavanja nastanka voska promjenom svojstava površine kristala voska. Uobičajeno korišteni surfaktanti rastvorljivi u ulju su naftni sulfonati i surfaktanti aminskog tipa. Surfaktanti rastvorljivi u vodi igraju ulogu u sprječavanju nastanka voska promjenom svojstava površina koje talože vosak (kao što su površine naftnih cijevi, usisnih šipki i opreme). Dostupni surfaktanti uključuju natrijum alkil sulfonate, kvaternarne amonijeve soli, alkanske polioksietilen etere, aromatične ugljikovodične polioksietilen etere i njihove natrijum sulfonatne soli itd. Surfaktanti koji se koriste za uklanjanje voska također se svrstavaju u dvije kategorije: oni rastvorljivi u ulju koriste se u sredstvima za uklanjanje voska na bazi ulja, a oni rastvorljivi u vodi, kao što su surfaktanti tipa sulfonata, tipa kvaternarne amonijeve soli, tipa polietera, tipa Tween, tipa OP, kao i surfaktanti tipa Peregal esterificirani ili sulfoalkilirani tipa Peregal i tipa OP, koriste se u sredstvima za uklanjanje voska na bazi vode. Posljednjih godina, kako u zemlji tako i u inostranstvu, uklanjanje i sprječavanje voska organski se kombinuju, a sredstva za uklanjanje voska na bazi ulja i sredstva za uklanjanje voska na bazi vode također se organski kombinuju kako bi se proizvela sredstva za uklanjanje voska miješanog tipa. Ova vrsta sredstva za uklanjanje voska koristi aromatične ugljikovodike i miješane aromatične ugljikovodike kao uljnu fazu, a emulgatore sa efektima uklanjanja voska kao vodenu fazu. Kada je odabrani emulgator nejonski surfaktant s odgovarajućom tačkom zamućenja, on može dostići ili premašiti svoju tačku zamućenja na temperaturi ispod dijela za taloženje voska u naftnoj bušotini, čime se uzrokuje deemulgacija miješanog sredstva za uklanjanje voska prije ulaska u dio za taloženje voska, odvajajući se na dvije vrste sredstava za uklanjanje voska, koja istovremeno vrše učinak uklanjanja voska.
3,Surfaktanti koji se koriste u stabilnoj glini
Stabilizacija gline uključuje dva aspekta: sprječavanje bubrenja minerala gline i sprječavanje migracije čestica minerala gline. Za sprječavanje bubrenja gline mogu se koristiti kationski surfaktanti poput aminskih soli, kvaternarnih amonijevih soli, piridinskih soli i imidazolinskih soli. Za sprječavanje migracije čestica minerala gline mogu se koristiti nejonski kationski surfaktanti koji sadrže fluor.
4,Surfaktanti koji se koriste u mjerama zakiseljavanja
Da bi se pojačao efekat zakiseljavanja, generalno je potrebno dodati različite aditive u kiseli rastvor. Bilo koji surfaktant koji je kompatibilan sa kiselim rastvorom i koji se lako adsorbuje formacijom može se koristiti kao usporivač zakiseljavanja. Primjeri uključuju hidrohloride masnih amina, kvaternarne amonijeve soli i piridinijeve soli među kationskim surfaktantima, kao i sulfonirane, karboksimetilirane, fosfatno esterificirane ili sulfatno esterificirane polioksietilen alkilfenol etere među amfoternim surfaktantima. Neki surfaktanti, kao što su dodecil sulfonska kiselina i njene alkilaminske soli, mogu emulgovati kiseli rastvor u ulju formirajući emulziju kiselina-u-ulju, koja, kada se koristi kao radni fluid za zakiseljavanje, također funkcioniše kao usporivač.
Neki surfaktanti mogu djelovati kao deemulgatori za zakiseljavanje tekućina. Surfaktanti s razgranatim strukturama, kao što su polioksietilen-polioksipropilen propilen glikol eter i polioksietilen-polioksipropilen pentaetilenheksamin, mogu poslužiti kao deemulgatori za zakiseljavanje.
Određeni surfaktanti mogu se koristiti kao aditivi za čišćenje istrošene kiseline, uključujući surfaktante tipa aminske soli, kvaternarne amonijeve soli, piridinijeve soli, nejonske, amfoterne i fluorirane surfaktante.
Neki surfaktanti djeluju kao inhibitori zakiseljavanja mulja, kao što su surfaktanti rastvorljivi u ulju poput alkilfenola, masnih kiselina, alkilbenzensulfonskih kiselina i kvaternarnih amonijevih soli. Zbog njihove slabe rastvorljivosti u kiselini, nejonski surfaktanti se mogu koristiti za njihovo dispergovanje u kiselom rastvoru.
Da bi se poboljšao efekat zakiseljavanja, potrebno je dodati modifikatore kvašenja u kiseli rastvor kako bi se preokrenula kvašenost zone blizu bušotine iz vlažne od nafte u vlažnu od vode. Smjese poput polioksietilen-polioksipropilen alkil alkoholnog etera i fosfatno esterificiranog polioksietilen-polioksipropilen alkil alkoholnog etera adsorbiraju se formacijom kao primarni adsorpcijski sloj, čime se postiže preokretanje kvašenja.
Osim toga, neki surfaktanti, kao što su hidrohloride masnih amina, kvaterne amonijeve soli ili nejonsko-anjonske surfaktante, koriste se kao sredstva za pjenjenje za pripremu radnih tekućina za pjenu s kiselinom, čime se postižu ciljevi usporavanja reakcije, inhibiranja korozije i zakiseljavanja dubokih formacija. Alternativno, takve pjene se mogu koristiti kao predpodloge za zakiseljavanje: nakon ubrizgavanja u formaciju, naknadno se ubrizgava kiseli rastvor. Jaminov efekat koji generiraju mjehurići u pjeni može preusmjeriti kiseli rastvor, prisiljavajući ga da uglavnom rastvara slojeve niske propusnosti i time poboljšava efekat zakiseljavanja.
5,Surfaktanti koji se koriste u mjerama frakturiranja
Mjere frakturiranja se često primjenjuju u naftnim poljima niske propusnosti. One uključuju korištenje pritiska za frakturiranje formacije, stvaranje pukotina i podupiranje pukotina propantima kako bi se smanjio otpor protoku fluida, čime se postiže cilj povećanja proizvodnje i ubrizgavanja. Neke tekućine za frakturiranje formulirane su sa surfaktantima kao jednom od svojih komponenti. Tekućine za frakturiranje ulje-u-vodi pripremaju se od vode, ulja i emulgatora. Korišteni emulgatori uključuju ionske, neionske i amfoterne surfaktante. Ako se zgusnuta voda koristi kao vanjska faza, a ulje kao unutarnja faza, može se formulirati zgusnuta tekućina za frakturiranje ulje-u-vodi (polimerna emulzija). Ova vrsta tekućine za frakturiranje može se koristiti na temperaturama ispod 160°C i može automatski deemulgirati i ispuštati fluide. Pjenaste tekućine za frakturiranje su one s vodom kao disperzijskim medijem i plinom kao disperznom fazom, čije su glavne komponente voda, plin i sredstva za pjenjenje. Alkil sulfonati, alkil benzen sulfonati, alkil sulfatni esteri, kvaternarne amonijeve soli i surfaktanti OP-tipa mogu se koristiti kao sredstva za pjenjenje. Koncentracija sredstava za pjenjenje u vodi je uglavnom 0,5-2%, a odnos volumena gasne faze i volumena pjene kreće se od 0,5 do 0,9. Tekućine za frakturiranje na bazi ulja formuliraju se korištenjem ulja kao rastvarača ili disperzijskog medija. Najčešće korištena ulja u terenskim primjenama su sirova nafta ili njene teške frakcije. Da bi se poboljšale njihove performanse viskoznosti i temperature, potrebno je dodati naftne sulfonate rastvorljive u ulju (s molekularnom težinom od 300-750). Tekućine za frakturiranje na bazi ulja također uključuju tekućine za frakturiranje voda-u-ulju i tekućine za frakturiranje uljne pjene. Prve koriste anionske surfaktante rastvorljive u ulju, kationske surfaktante i nejonske surfaktante kao emulgatore, dok druge koriste polimerne surfaktante koji sadrže fluor kao stabilizatore pjene. Tekućine za frakturiranje za formacije osjetljive na vodu su emulzije ili pjene formulirane korištenjem mješavine alkohola (kao što je etilen glikol) i ulja (kao što je kerozin) kao disperzijskog medija, tekućeg ugljičnog dioksida kao disperzne faze i sulfatiziranih polioksietilen alkil alkoholnih etera kao emulgatora ili sredstava za pjenjenje, koje se koriste za frakturiranje formacija osjetljivih na vodu. Tekućine za frakturiranje za zakiseljavanje frakturiranja služe i kao tekućine za frakturiranje i kao tekućine za zakiseljavanje, a koriste se u karbonatnim formacijama gdje se obje mjere provode istovremeno. One koje se odnose na surfaktante su kisele pjene i kisele emulzije; prve koriste alkil sulfonate ili alkil benzen sulfonate kao sredstva za pjenjenje, a druge koriste surfaktante sulfonatnog tipa kao emulgatore. Poput tekućina za zakiseljavanje, i tekućine za frakturiranje koriste surfaktante kao deemulgatore, aditive za čišćenje i sredstva za poništavanje kvašenja, što ovdje neće biti detaljnije opisano.
6,Surfaktanti koji se koriste u kontroli profila i mjerama začepljenja vodom
Da bi se poboljšala efikasnost razvoja zavodnjavanja i spriječila stopa povećanja udjela vode u sirovoj nafti, potrebno je prilagoditi profil apsorpcije vode u injekcijskim bunarima i implementirati mjere začepljenja u proizvodnim bunarima kao metode stimulacije. Neke od ovih metoda kontrole profila i začepljenja često koriste određene surfaktante. HPC/SDS gel sredstvo za kontrolu profila priprema se miješanjem hidroksipropil celuloze (HPC) i natrijum dodecil sulfata (SDS) u slatkoj vodi. Natrijum alkil sulfonat i alkil trimetil amonijum hlorid se rastvaraju u vodi kako bi se pripremila dva radna fluida, koji se sukcesivno ubrizgavaju u formaciju. Dva radna fluida se susreću u formaciji, stvarajući alkil sulfitne precipitate alkil trimetil amina, koji blokiraju slojeve visoke propusnosti. Polioksietilen alkil fenol eter, alkil aril sulfonat itd. mogu se koristiti kao sredstva za pjenjenje. Rastvaraju se u vodi kako bi se pripremio radni fluid, koji se zatim naizmjenično ubrizgava u formaciju s tekućim radnim fluidom ugljik dioksida. Ovo formira pjenu u formaciji (uglavnom u slojevima visoke propusnosti), uzrokujući blokadu i postižući efekat kontrole profila. Kao sredstvo za pjenjenje koristi se surfaktant tipa kvaternarne amonijeve soli, koji se rastvara u silicijum dioksidu pripremljenom od amonijevog sulfata i vodenog stakla, te se ubrizgava u formaciju. Zatim se ubrizgava nekondenzirajući plin (prirodni plin ili hlorni plin), koji prvo stvara pjenu s tekućinom kao disperzijskim medijem u formaciji, a zatim se silicijum dioksid gelira kako bi se stvorila pjena s čvrstom tvari kao disperzijskim medijem, čime se blokiraju slojevi visoke propusnosti i postiže kontrola profila. Korištenjem surfaktanata tipa sulfonata kao sredstava za pjenjenje i visokomolekularnih spojeva kao sredstava za zgušnjavanje i stabilizaciju pjene, nakon čega slijedi ubrizgavanje plina ili tvari koje stvaraju plin, pjena na bazi vode stvara se na površini ili u formaciji. U sloju nafte, velika količina surfaktanta se pomiče prema granici nafta-voda, uzrokujući pucanje pjene, tako da ne blokira sloj nafte i predstavlja selektivno sredstvo za zatvaranje naftnih bušotina vodom. Sredstvo za zatvaranje naftnih bušotina vodom na bazi cementa je suspenzija cementa u nafti. Površina cementa je hidrofilna. Kada uđe u sloj koji proizvodi vodu, voda istiskuje ulje na površini cementa i reaguje s cementom, uzrokujući očvršćavanje cementa i blokiranje sloja koji proizvodi vodu. Da bi se poboljšala fluidnost ovog sredstva za začepljenje, obično se dodaju surfaktanti karboksilatnog i sulfonatnog tipa. Micelarni fluidni agens za začepljenje na bazi vode je micelarni rastvor koji se uglavnom sastoji od amonijum petroleum sulfonata, ugljikovodika, alkohola itd. Kada naiđe na visoko slanu vodu u formaciji, može postati viskozan kako bi se postigao efekat začepljenja vodom. Agensi za začepljenje na bazi vode ili ulja, na bazi kationskih surfaktanata, koji se uglavnom sastoje od alkil karboksilatnih i alkil amonijum hloridnih surfaktanata, primjenjivi su samo za formacije pješčenjaka. Aktivni agens za začepljenje teške nafte je teška nafta rastvorena emulgatorima voda-u-ulju. Kada naiđe na vodu u formaciji, stvara emulziju voda-u-ulju visoke viskoznosti kako bi se postiglo začepljenje vodom. Agens za začepljenje ulje-u-vodi priprema se emulgiranjem teške nafte u vodi korištenjem kationskih surfaktanata kao emulgatora ulje-u-vodi.
7,Surfaktanti za mjere kontrole pijeska
Prije operacija kontrole pijeska, potrebno je ubrizgati određenu količinu aktivne vode pripremljene sa surfaktantima kao tekućinu za prethodno ispiranje kako bi se formacija prethodno očistila i poboljšao učinak kontrole pijeska. Većina surfaktanata koji se trenutno obično koriste su anionski surfaktanti.
8,Surfaktanti za dehidraciju sirove nafte
U primarnoj i sekundarnoj fazi iscrpljivanja nafte, za proizvedenu sirovu naftu se uglavnom koriste deemulgatori voda-u-ulju. Razvijene su tri generacije proizvoda. Prva generacija uključuje karboksilate, sulfate i sulfonate. Druga generacija se sastoji od nejonskih surfaktanata niske molekularne težine kao što su OP, Pegosperse i sulfonirano ricinusovo ulje. Treća generacija su nejonski surfaktanti visoke molekularne težine. U kasnoj fazi sekundarnog iscrpljivanja nafte i tercijarnoj fazi iscrpljivanja nafte, proizvedena sirova nafta uglavnom postoji u obliku emulzija ulje-u-vodi. Postoje četiri vrste deemulgatora koji se koriste, kao što su tetradeciltrimetilamonijum hlorid i didecildimetilamonijum hlorid. Oni mogu reagovati sa anionskim emulgatorima kako bi promijenili njihovu hidrofilno-lipofilnu ravnotežnu vrijednost ili se adsorbovati na površini čestica gline vlažnih od vode kako bi promijenili njihovu kvašivost i razbili emulziju ulje-u-vodi. Osim toga, neki anionski surfaktanti koji mogu djelovati kao emulgatori voda-u-ulju i nejonski surfaktanti rastvorljivi u ulju mogu se također koristiti kao deemulgatori za emulzije ulje-u-vodi.
9,Surfaktanti za tretman vode
Nakon što se sirova nafta odvoji od proizvedene tekućine iz naftne bušotine, proizvedena voda mora se tretirati kako bi se ispunili zahtjevi za ponovno ubrizgavanje. Svrha tretmana vode uključuje šest aspekata: inhibiciju korozije, sprječavanje kamenca, sterilizaciju, deoksigenaciju, uklanjanje nafte i uklanjanje čvrstih suspendiranih tvari. Stoga se koriste inhibitori korozije, inhibitori kamenca, baktericidi, deoksidansi, sredstva za uklanjanje nafte, flokulanti itd. Industrijski surfaktanti koji se koriste su sljedeći:
Industrijski surfaktanti koji se koriste kao inhibitori korozije uključuju soli alkil sulfonskih kiselina, alkil benzen sulfonskih kiselina, perfluoroalkil sulfonskih kiselina, soli alkil amina ravnog lanca, kvaterne amonijeve soli, alkil piridinijum soli, soli imidazolina i njihovih derivata, etere polioksietilen alkil alkohola, polioksietilen dialkil propinole, amine polioksietilen kolofona, polioksietilen stearil amine, eter polioksietilen alkil alkohola alkil sulfonate, različite unutrašnje soli kvaternih amino grupa i unutrašnje soli bis(polioksietilen) alkila i njihovih derivata. Surfaktanti koji se koriste kao inhibitori kamenca uključuju fosfatne estere, sulfatne estere, acetate, karboksilate i njihova polioksietilenska jedinjenja. Termička stabilnost sulfonatnih estera i karboksilata je znatno bolja od fosfatnih estera i sulfatnih estera. Industrijski surfaktanti koji se koriste kao baktericidi uključuju alkil aminske soli ravnog lanca, kvaternarne amonijeve soli, alkil piridinijumske soli, soli imidazolina i njihove derivate, različite kvaternarne amonijeve unutrašnje soli i unutrašnje soli bis(polioksietilen) alkila i njihovih derivata. Industrijski surfaktanti koji se koriste kao sredstva za uklanjanje ulja uglavnom su oni s razgranatom strukturom i koji sadrže natrijum ditiokarboksilatne grupe.
10,Surfaktanti za hemijsko potapanje u procesu ekstrakcije nafte
Primarnim i sekundarnim iskorištavanjem nafte može se izvući 25% – 50% sirove nafte iz podzemnih nalazišta, pri čemu velika količina sirove nafte ostaje pod zemljom i ne može se izvaditi. Tercijarno iskorištavanje nafte može poboljšati efikasnost iskorištavanja nafte. Tercijarno iskorištavanje nafte uglavnom primjenjuje metode hemijskog potapanja, odnosno dodavanje nekih hemikalija u ubrizganu vodu kako bi se poboljšala efikasnost potapanja vodom. Među korištenim hemikalijama, neke pripadaju industrijskim surfaktantima, a njihovi uslovi su ukratko predstavljeni na sljedeći način: Metoda hemijskog potapanja sa surfaktantom kao glavnim agensom naziva se potapanje surfaktantom. Surfaktanti uglavnom igraju ulogu u poboljšanju iscrpljivanja nafte smanjenjem površinske napetosti nafta-voda i povećanjem broja kapilara. Budući da je površina pješčenjačkih formacija negativno naelektrisana, korišteni surfaktanti su uglavnom anionski surfaktanti, a većina njih su sulfonatni surfaktanti. Proizvode se sulfoniranjem naftnih frakcija s visokim sadržajem aromatičnih ugljikovodika korištenjem sulfonirajućih sredstava (kao što je sumpor-trioksid), a zatim neutralizacijom alkalijama. Njegove specifikacije: aktivni sastojak 50% – 80%, mineralno ulje 5% – 30%, voda 2% – 20%, natrijum sulfat 1% – 6%. Naftni sulfonati su otporni na visoke temperature, ali ne i na sol i visokovalentne metalne ione. Sintetički sulfonati se pripremaju od odgovarajućih ugljikovodika korištenjem odgovarajućih metoda sinteze. Među njima, α-olefin sulfonati su posebno otporni na sol i visokovalentne metalne ione. Osim toga, neki anionski-nejonski surfaktanti i karboksilatni surfaktanti također se mogu koristiti za navodnjavanje naftom. Navodnjavanje surfaktantom zahtijeva dvije vrste aditiva: jedan su ko-surfaktanti, kao što su izobutanol, dietilen glikol butil eter, urea, sulfolan, alkenil benzen sulfonati itd.; drugi su elektroliti, uključujući kiseline, alkalije i soli, uglavnom soli. Oni mogu smanjiti hidrofilnost surfaktanata, relativno povećati lipofilnost, a također djeluju promjenom hidrofilno-lipofilne ravnotežne vrijednosti surfaktanata. Kako bi se smanjio gubitak surfaktanata i poboljšala ekonomska efikasnost, poplavljivanje surfaktantima također koristi hemijske supstance koje se nazivaju žrtveni agensi. Supstance koje se mogu koristiti kao žrtveni agensi uključuju alkalne supstance, polikarboksilne kiseline i njihove soli, oligomeri i polimeri se također mogu koristiti kao žrtveni agensi, a lignosulfonati i njihovi modificirani proizvodi su vrsta žrtvenog agensa. Metoda poplavljivanja naftom koja koristi dva ili više glavnih agensa za hemijsko poplavljivanje naftom naziva se kompozitno poplavljivanje. Takve metode poplavljivanja naftom povezane sa surfaktantima uključuju: surfaktant + polimer za poplavljivanje zgusnutim surfaktantom; alkalije + surfaktant za poplavljivanje surfaktantom pojačano alkalno ili poplavljivanje alkalnim surfaktantom pojačano; alkalije + surfaktant + polimer za ternarno kompozitno poplavljivanje. Kompozitno poplavljivanje obično ima veći iskorištenje nafte od pojedinačnog poplavljivanja. Prema analizi trenutnih trendova razvoja u zemlji i inostranstvu, ternarno kompozitno poplavljivanje ima veće prednosti od binarnog kompozitnog poplavljivanja. Surfaktanti koji se koriste u ternarnom kompozitnom poplavljivanju uglavnom su naftni sulfonati, a obično se miješaju sa sumpornom kiselinom, fosfornom kiselinom i karboksilatom polioksietilen alkil alkoholnog etera, natrijum polioksietilen alkil alkohol alkil sulfonata itd., kako bi se poboljšala njihova otpornost na soli. Nedavno su i domaće i strane zemlje pridale važnost istraživanju i upotrebi biosurfaktanata, kao što su ramnolipidi, fermentacijske juhe soforolipida, kao i prirodni miješani karboksilati i nusproizvod proizvodnje papira, alkalni lignin itd., koji su postigli dobre efekte poplavljivanja naftom u terenskim i laboratorijskim ispitivanjima.
Vrijeme objave: 26. mart 2026.