Hvad er anvendelserne af overfladeaktive stoffer i oliesektoren?

I henhold til klassificeringsmetoden for oliefeltkemikalier kan overfladeaktive stoffer til brug i oliefelter kategoriseres efter anvendelse i overfladeaktive stoffer til boring, overfladeaktive stoffer til produktion, overfladeaktive stoffer til forbedret olieudvinding, overfladeaktive stoffer til opsamling/transport af olie og gas og overfladeaktive stoffer til vandbehandling.

 

Boreoverfladeaktive stoffer​

 

Blandt oliefelts overfladeaktive stoffer tegner boreoverfladeaktive stoffer (herunder borevæskeadditiver og cementeringsadditiver) sig for det største forbrug – cirka 60 % af det samlede forbrug af overfladeaktive stoffer i oliefelter. Produktionsoverfladeaktive stoffer er, omend relativt mindre i mængde, mere teknologisk avancerede og udgør omkring en tredjedel af det samlede forbrug. Disse to kategorier har betydelig betydning i anvendelser af overfladeaktive stoffer i oliefelter.

I Kina fokuserer forskningen på to hovedområder: maksimering af brugen af ​​traditionelle råmaterialer og udvikling af nye syntetiske polymerer (herunder monomerer). Internationalt er forskning i borevæskeadditiver mere specialiseret og lægger vægt på syntetiske polymerer indeholdende sulfonsyregrupper som fundament for forskellige produkter – en tendens, der sandsynligvis vil forme den fremtidige udvikling. Der er sket gennembrud inden for viskositetsreducerende midler, væsketabskontrolmidler og smøremidler. Især er polymere alkohol-overfladeaktive stoffer med uklarhedspunkteffekter i de senere år blevet bredt anvendt på tværs af indenlandske oliefelter og har dannet en række polymere alkohol-borevæskesystemer. Derudover har methylglucosid- og glycerinbaserede borevæsker vist lovende resultater i feltanvendelser, hvilket yderligere driver udviklingen af ​​boreoverfladeaktive stoffer. I øjeblikket omfatter Kinas borevæskeadditiver 18 kategorier med over tusind varianter med et årligt forbrug på næsten 300.000 tons.

 

Produktionsoverfladeaktive stoffer​

 

Sammenlignet med boreaktive stoffer er produktionsaktive stoffer færre i variation og mængde, især dem, der anvendes til syrebehandling og frakturering. Inden for frakturering af overfladeaktive stoffer fokuserer forskningen i geleringsmidler primært på modificerede naturlige plantegummier og cellulose, sammen med syntetiske polymerer som polyacrylamid. I de senere år har de internationale fremskridt inden for syrebehandling af flydende overfladeaktive stoffer været langsomme, med et fokus på forskning og udvikling, der er flyttet mod...korrosionsinhibitorertil syrebehandling. Disse inhibitorer udvikles typisk ved at modificere eller blande eksisterende råmaterialer med et fælles mål om at sikre lav eller ikke-toksicitet og olie/vand-opløselighed eller vanddispergerbarhed. Aminbaserede, kvaternære ammonium- og alkynalkoholblandede inhibitorer er udbredte, mens aldehydbaserede inhibitorer er faldet på grund af bekymringer om toksicitet. Andre innovationer omfatter dodecylbenzensulfonsyrekomplekser med lavmolekylære aminer (f.eks. ethylamin, propylamin, C8-18 primære aminer, oleinsyrediethanolamid) og syre-i-olie-emulgatorer. I Kina er forskningen i overfladeaktive stoffer til frakturering og syrebehandling af væsker haltet bagefter med begrænsede fremskridt ud over korrosionsinhibitorer. Blandt de tilgængelige produkter dominerer aminbaserede forbindelser (primære, sekundære, tertiære eller kvaternære amider og deres blandinger), efterfulgt af imidazolinderivater som en anden vigtig klasse af organiske korrosionsinhibitorer.

 

Overfladeaktive stoffer til indsamling/transport af olie og gas​

 

Forskning og udvikling af overfladeaktive stoffer til indsamling/transport af olie og gas i Kina begyndte i 1960'erne. I dag er der 14 kategorier med hundredvis af produkter. Råoliedemulgatorer er de mest forbrugte med en årlig efterspørgsel på omkring 20.000 tons. Kina har udviklet skræddersyede demulgatorer til forskellige oliefelter, hvoraf mange opfylder 1990'ernes internationale standarder. Flydepunktsnedsættende midler, flydeforbedrere, viskositetsreducerende midler og voksfjernelses-/forebyggelsesmidler er dog fortsat begrænsede og er for det meste blandede produkter. De varierende krav til forskellige råolieegenskaber for disse overfladeaktive stoffer skaber udfordringer og højere krav til udvikling af nye produkter.

 

Overfladeaktive stoffer til vandbehandling af oliefelter​

 

Vandbehandlingskemikalier er en kritisk kategori i oliefeltudvikling med et årligt forbrug på over 60.000 tons - hvoraf omkring 40% er overfladeaktive stoffer. Trods den betydelige efterspørgsel er forskningen i vandbehandlingsoverfladeaktive stoffer i Kina utilstrækkelig, og produktsortimentet forbliver ufuldstændigt. De fleste produkter er tilpasset fra industriel vandbehandling, men på grund af kompleksiteten af ​​oliefeltvand er deres anvendelighed ofte dårlig og leverer nogle gange ikke de forventede resultater. Internationalt er udvikling af flokkuleringsmidler det mest aktive område inden for forskning i vandbehandlingsoverfladeaktive stoffer, hvilket giver talrige produkter, selvom få er specifikt designet til behandling af oliefeltspildevand.