1. Overfladeaktive stoffer til frakturering
Fraktureringsforanstaltninger anvendes ofte i oliefelter med lav permeabilitet. De involverer brug af tryk til at frakturere formationen, skabe revner og derefter afstive disse revner med proppanter for at reducere væskens strømningsmodstand og derved opnå målet om at øge produktion og injektion. Nogle fraktureringsvæsker formuleres ved hjælp af overfladeaktive stoffer som en af deres komponenter.
Olie-i-vand-fraktureringsvæsker formuleres ud fra vand, olie og emulgatorer. De anvendte emulgatorer omfatter ioniske, ikke-ioniske og amfotere overfladeaktive stoffer. Hvis fortykket vand anvendes som den eksterne fase og olie som den interne fase, kan en fortykket olie-i-vand-fraktureringsvæske (polymeremulsion) fremstilles. Denne type fraktureringsvæske kan anvendes ved temperaturer under 160 °C og kan automatisk demulgere og udlede væsker.
Skumfraktureringsvæsker er dem, der har vand som dispersionsmedium og gas som den dispergerede fase. Deres hovedkomponenter er vand, gas og skumdannende midler. Alkylsulfonater, alkylbenzensulfonater, alkylsulfatestere, kvaternære ammoniumsalte og OP-type overfladeaktive stoffer kan alle anvendes som skumdannende midler. Koncentrationen af skumdannende midler i vand er generelt 0,5-2%, og forholdet mellem gasfasevolumen og skumvolumen varierer fra 0,5 til 0,9.
Oliebaserede fraktureringsvæsker formuleres ved hjælp af olie som opløsningsmiddel eller dispersionsmedium. De mest almindeligt anvendte olier inden for området er råolie eller dens tunge fraktioner. For at forbedre deres viskositets-temperatur-ydeevne skal olieopløselige petroleumsulfonater (med en molekylvægt på 300-750) tilsættes. Oliebaserede fraktureringsvæsker omfatter også vand-i-olie-fraktureringsvæsker og olieskumfraktureringsvæsker. Førstnævnte bruger olieopløselige anioniske overfladeaktive stoffer, kationiske overfladeaktive stoffer og ikke-ioniske overfladeaktive stoffer som emulgatorer, mens sidstnævnte bruger fluorholdige polymere overfladeaktive stoffer som skumstabilisatorer.
Fraktureringsvæsker til vandfølsomme formationer er emulsioner eller skum formuleret ved hjælp af en blanding af alkoholer (såsom ethylenglycol) og olier (såsom petroleum) som dispersionsmedium, flydende kuldioxid som den dispergerede fase og sulfatesterificerede polyoxyethylenalkylalkoholethere som emulgatorer eller skumdannende midler, der anvendes til frakturering af vandfølsomme formationer.
Fraktureringsvæsker til syredannelse ved frakturering fungerer som både fraktureringsvæsker og syredannelsesvæsker, der anvendes i karbonatformationer, hvor begge foranstaltninger udføres samtidigt. De væsker, der er relateret til overfladeaktive stoffer, omfatter syreskum og syreemulsioner; førstnævnte bruger alkylsulfonater eller alkylbenzensulfonater som skumdannende midler, mens sidstnævnte bruger sulfonatlignende overfladeaktive stoffer som emulgatorer.
Ligesom syregivende væsker bruger fraktureringsvæsker også overfladeaktive stoffer som demulgatorer, oprydningsadditiver og befugtningsmodifikatorer, hvilket ikke vil blive uddybet her.
2. Overfladeaktive stoffer til profilkontrol og vandtilstopningsforanstaltninger
For at forbedre effektiviteten af vandoversvømmelsesudviklingen og hæmme stigningen i råolievandafgivelsen er det nødvendigt at justere vandabsorptionsprofilen i injektionsbrønde og træffe vandtilstopningsforanstaltninger i produktionsbrønde for at øge produktionen. Nogle af disse profilkontrol- og vandtilstopningsmetoder bruger ofte visse overfladeaktive stoffer. HPC/SDS-gelprofilkontrolmidlet fremstilles ved at blande hydroxypropylcellulose (HPC) og natriumdodecylsulfat (SDS) i ferskvand. Natriumalkylsulfonat og alkyltrimethylammoniumchlorid opløses henholdsvis i vand for at fremstille to arbejdsfluider, som successivt injiceres i formationen. De to arbejdsfluider mødes i formationen og producerer alkylsulfitudfældninger af alkyltrimethylamin, som blokerer de højpermeable lag. Polyoxyethylenalkylphenolether, alkylarylsulfonat osv. kan anvendes som skumdannende midler. De opløses i vand for at fremstille en arbejdsfluid, som derefter skiftevis injiceres i formationen med en flydende kuldioxidarbejdsfluid. Dette danner skum i formationen (primært i lag med høj permeabilitet), hvilket forårsager blokering og opnår en profilkontroleffekt. Et kvaternært ammoniumsalt-type overfladeaktivt stof som skumdannende middel opløses i en kiselsyresol fremstillet af ammoniumsulfat og vandglas og injiceres i formationen, efterfulgt af injektion af ikke-kondenserbar gas (naturgas eller klorgas). Dette genererer først skum med væske som dispersionsmedium i formationen, og derefter danner kiselsyresolen en gel, hvilket resulterer i skum med fast stof som dispersionsmedium, som blokerer lag med høj permeabilitet og opnår profilkontrol. Ved at bruge sulfonat-type overfladeaktive stoffer som skumdannende midler og højmolekylære forbindelser som fortyknings- og skumstabiliserende midler, og derefter injiceres gas eller gasgenererende stoffer, genereres vandbaseret skum på overfladen eller i formationen. I olielaget bevæger en stor mængde overfladeaktivt stof sig til olie-vand-grænsefladen, hvilket forårsager skumødelæggelse, så det ikke blokerer olielaget og er et selektivt vandtilstopningsmiddel til oliebrønde. Oliebaseret cementvandtilstopningsmiddel er en suspension af cement i olie. Cementens overflade er hydrofil. Når vandet kommer ind i det vandproducerende lag, fortrænger det olien på cementoverfladen og reagerer med cementen, hvilket får cementen til at størkne og blokere det vandproducerende lag. For at forbedre flydeevnen af dette tilstopningsmiddel tilsættes der normalt carboxylat- og sulfonat-lignende overfladeaktive stoffer. Vandbaseret micellært flydende tilstopningsmiddel er en micellær opløsning, der hovedsageligt består af ammoniumpetroleumsulfonat, kulbrinter, alkoholer osv. Når det kommer i kontakt med vand med højt saltindhold i formationen, kan det blive viskøst for at opnå vandtilstopningseffekten. Vandbaserede eller oliebaserede kationiske overfladeaktive opløsninger til tilstopning, der hovedsageligt består af alkylcarboxylat- og alkylammoniumchlorid-overfladeaktive stoffer, er kun egnede til sandstensformationer. Aktivt tungolievandtilstopningsmiddel er en tung olie opløst med vand-i-olie-emulgatorer. Når det kommer i kontakt med vand i formationen, producerer det en højviskos vand-i-olie-emulsion for at opnå formålet med vandtilstopning. Olie-i-vand-tilstopningsmiddel fremstilles ved at emulgere tung olie i vand ved hjælp af kationiske overfladeaktive stoffer som olie-i-vand-emulgatorer.
Opslagstidspunkt: 8. januar 2026