Ποιες είναι οι εφαρμογές των επιφανειοδραστικών ουσιών στον τομέα των πετρελαιοπηγών;

Σύμφωνα με τη μέθοδο ταξινόμησης των χημικών ουσιών σε πετρελαιοπηγές, οι επιφανειοδραστικές ουσίες για χρήση σε πετρελαιοπηγές μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ανάλογα με την εφαρμογή τους σε επιφανειοδραστικές ουσίες γεώτρησης, επιφανειοδραστικές ουσίες παραγωγής, επιφανειοδραστικές ουσίες ενισχυμένης ανάκτησης πετρελαίου, επιφανειοδραστικές ουσίες συλλογής/μεταφοράς πετρελαίου και φυσικού αερίου και επιφανειοδραστικές ουσίες επεξεργασίας νερού.

 

Επιφανειοδραστικές ουσίες γεώτρησης​

 

Μεταξύ των επιφανειοδραστικών ουσιών πετρελαιοπηγών, οι επιφανειοδραστικές ουσίες γεώτρησης (συμπεριλαμβανομένων των προσθέτων υγρού γεώτρησης και των προσθέτων τσιμέντου) αντιπροσωπεύουν τον μεγαλύτερο όγκο κατανάλωσης—περίπου το 60% της συνολικής χρήσης επιφανειοδραστικών ουσιών σε πετρελαιοπηγές. Οι επιφανειοδραστικές ουσίες παραγωγής, αν και σχετικά μικρότερες σε ποσότητα, είναι πιο προηγμένες τεχνολογικά, αποτελώντας περίπου το ένα τρίτο του συνόλου. Αυτές οι δύο κατηγορίες έχουν σημαντική σημασία στις εφαρμογές επιφανειοδραστικών ουσιών σε πετρελαιοπηγές.

Στην Κίνα, η έρευνα επικεντρώνεται σε δύο κύριους τομείς: τη μεγιστοποίηση της χρήσης παραδοσιακών πρώτων υλών και την ανάπτυξη νέων συνθετικών πολυμερών (συμπεριλαμβανομένων των μονομερών). Διεθνώς, η έρευνα για τα πρόσθετα υγρών γεώτρησης είναι πιο εξειδικευμένη, δίνοντας έμφαση στα συνθετικά πολυμερή που περιέχουν ομάδες σουλφονικού οξέος ως βάση για διάφορα προϊόντα - μια τάση που είναι πιθανό να διαμορφώσει τις μελλοντικές εξελίξεις. Έχουν σημειωθεί σημαντικές ανακαλύψεις σε μειωτές ιξώδους, παράγοντες ελέγχου απώλειας υγρών και λιπαντικά. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα τελευταία χρόνια, τα πολυμερικά αλκοολικά επιφανειοδραστικά με φαινόμενα σημείου θολώματος έχουν υιοθετηθεί ευρέως σε εγχώρια πετρελαιοπηγές, σχηματίζοντας μια σειρά από πολυμερικά αλκοολικά συστήματα υγρών γεώτρησης. Επιπλέον, τα υγρά γεώτρησης με βάση τη μεθυλογλυκοζίτη και τη γλυκερίνη έχουν επιδείξει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα εφαρμογής στο πεδίο, προωθώντας περαιτέρω την ανάπτυξη επιφανειοδραστικών ουσιών γεώτρησης. Επί του παρόντος, τα πρόσθετα υγρών γεώτρησης της Κίνας περιλαμβάνουν 18 κατηγορίες με πάνω από χίλιες ποικιλίες, με ετήσια κατανάλωση που πλησιάζει τους 300.000 τόνους.

 

Επιφανειοδραστικές ουσίες παραγωγής​

 

Σε σύγκριση με τα επιφανειοδραστικά γεώτρησης, τα επιφανειοδραστικά παραγωγής είναι λιγότερα σε ποικιλία και ποσότητα, ιδιαίτερα εκείνα που χρησιμοποιούνται στην οξίνιση και τη θραύση. Στα επιφανειοδραστικά θραύσης, η έρευνα για τους πηκτωματικούς παράγοντες επικεντρώνεται κυρίως σε τροποποιημένα φυσικά φυτικά κόμμεα και κυτταρίνη, παράλληλα με συνθετικά πολυμερή όπως το πολυακρυλαμίδιο. Τα τελευταία χρόνια, η διεθνής πρόοδος στην οξίνιση ρευστών επιφανειοδραστικών ήταν αργή, με την έμφαση στην Ε&Α να μετατοπίζεται προςαναστολείς διάβρωσηςγια την οξίνιση. Αυτοί οι αναστολείς συνήθως αναπτύσσονται τροποποιώντας ή αναμειγνύοντας υπάρχουσες πρώτες ύλες, με κοινό στόχο την εξασφάλιση χαμηλής ή μη τοξικότητας και διαλυτότητας σε λάδι/νερό ή διασποράς στο νερό. Οι αναστολείς με βάση αμίνες, τεταρτοταγές αμμώνιο και αναμεμειγμένες αλκυνικές αλκοόλες είναι διαδεδομένοι, ενώ οι αναστολείς με βάση αλδεΰδες έχουν μειωθεί λόγω ανησυχιών για τοξικότητα. Άλλες καινοτομίες περιλαμβάνουν σύμπλοκα δωδεκυλοβενζολοσουλφονικού οξέος με αμίνες χαμηλού μοριακού βάρους (π.χ. αιθυλαμίνη, προπυλαμίνη, πρωτοταγείς αμίνες C8-18, ελαϊκό διαιθανολαμίδιο) και γαλακτωματοποιητές οξέος-σε-έλαιο. Στην Κίνα, η έρευνα για επιφανειοδραστικές ουσίες για ρευστά ρωγμάτωσης και οξίνισης έχει καθυστερήσει, με περιορισμένη πρόοδο πέρα ​​από τους αναστολείς διάβρωσης. Μεταξύ των διαθέσιμων προϊόντων, κυριαρχούν οι ενώσεις με βάση αμίνες (πρωτοταγή, δευτεροταγή, τριτοταγή ή τεταρτοταγή αμίδια και τα μείγματά τους), ακολουθούμενες από τα παράγωγα ιμιδαζολίνης ως μια άλλη σημαντική κατηγορία οργανικών αναστολέων διάβρωσης.

 

Επιφανειοδραστικές ουσίες συλλογής/μεταφοράς πετρελαίου και φυσικού αερίου​

 

Η έρευνα και ανάπτυξη επιφανειοδραστικών ουσιών για τη συλλογή/μεταφορά πετρελαίου και φυσικού αερίου στην Κίνα ξεκίνησε τη δεκαετία του 1960. Σήμερα, υπάρχουν 14 κατηγορίες με εκατοντάδες προϊόντα. Οι απογαλακτωματοποιητές αργού πετρελαίου είναι αυτοί που καταναλώνονται περισσότερο, με ετήσια ζήτηση περίπου 20.000 τόνων. Η Κίνα έχει αναπτύξει προσαρμοσμένους απογαλακτωματοποιητές για διαφορετικά πετρελαιοπηγές, πολλοί από τους οποίους πληρούν τα διεθνή πρότυπα της δεκαετίας του 1990. Ωστόσο, τα κατασταλτικά του σημείου ροής, τα βελτιωτικά ροής, τα μειωτικά ιξώδους και οι παράγοντες αφαίρεσης/πρόληψης κεριού παραμένουν περιορισμένα, καθώς είναι κυρίως αναμεμειγμένα προϊόντα. Οι ποικίλες απαιτήσεις διαφορετικών ιδιοτήτων αργού πετρελαίου για αυτές τις επιφανειοδραστικές ουσίες θέτουν προκλήσεις και υψηλότερες απαιτήσεις για την ανάπτυξη νέων προϊόντων.

 

Επιφανειοδραστικές ουσίες επεξεργασίας νερού πετρελαιοπηγών​

 

Τα χημικά επεξεργασίας νερού αποτελούν κρίσιμη κατηγορία στην ανάπτυξη πετρελαϊκών κοιτασμάτων, με ετήσια κατανάλωση που υπερβαίνει τους 60.000 τόνους — περίπου το 40% εκ των οποίων είναι επιφανειοδραστικές ουσίες. Παρά τη σημαντική ζήτηση, η έρευνα για τις επιφανειοδραστικές ουσίες επεξεργασίας νερού στην Κίνα είναι ανεπαρκής και η γκάμα των προϊόντων παραμένει ελλιπής. Τα περισσότερα προϊόντα προέρχονται από βιομηχανική επεξεργασία νερού, αλλά λόγω της πολυπλοκότητας του νερού πετρελαϊκών κοιτασμάτων, η εφαρμογή τους είναι συχνά κακή, μερικές φορές αποτυγχάνοντας να επιτύχει τα αναμενόμενα αποτελέσματα. Σε διεθνές επίπεδο, η ανάπτυξη κροκιδωτικών είναι ο πιο ενεργός τομέας στην έρευνα επιφανειοδραστικών ουσιών επεξεργασίας νερού, αποδίδοντας πολλά προϊόντα, αν και λίγα έχουν σχεδιαστεί ειδικά για την επεξεργασία λυμάτων πετρελαϊκών κοιτασμάτων.