sivubanneri

Uutiset

Pinta-aktiivisten aineiden käyttö öljykenttien tuotannossa

Soveltaminenpinta-aktiiviset aineetöljykenttien tuotannossa

Pinta-aktiivisten aineiden käyttö 1:ssä

1. Raskaan öljyn louhinnassa käytettävät pinta-aktiiviset aineet

 

Raskasöljyn korkean viskositeetin ja heikon juoksevuuden vuoksi se aiheuttaa monia vaikeuksia kaivostoiminnassa. Näiden raskasöljyjen uuttamiseksi on joskus tarpeen injektoida pinta-aktiivisen aineen vesiliuosta porausreikään, jotta korkean viskositeetin omaava raskasöljy voidaan muuntaa matalan viskositeetin omaavaksi öljy-vedessä-emulsioksi ja uuttaa se pinnalle. Tässä raskasöljyn emulgointi- ja viskositeetin alentamismenetelmässä käytettyjä pinta-aktiivisia aineita ovat natriumalkyylisulfonaatti, polyoksietyleenialkyylialkoholieetteri, polyoksietyleenialkyylifenolieetteri, polyoksietyleenipolyoksipropyleenipolyamiini, polyoksietyleenivinyylialkyylialkoholieetterisulfaattinatriumsuola jne. Tuotetusta öljy-vedessä-emulsiosta on erotettava vesi ja käytettävä joitakin teollisia pinta-aktiivisia aineita emulsioiden poistajina kuivatusta varten. Nämä emulsioiden poistajat ovat vesi-öljyssä-emulgointiaineita. Yleisesti käytettyjä ovat kationiset pinta-aktiiviset aineet tai nafteenihapot, asfaltonihapot ja niiden moniarvoiset metallisuolat.

 

Erikoisraskasta öljyä ei voida louhia perinteisillä pumppausyksiköillä, ja se vaatii höyryruiskutusta lämpöenergian talteenottoa varten. Lämpöenergian talteenottotehon parantamiseksi on käytettävä pinta-aktiivisia aineita. Vaahdon injektointi höyryruiskutuskaivoon, eli korkean lämpötilan kestävän vaahdotusaineen ja tiivistymättömän kaasun injektointi, on yksi yleisesti käytetyistä modulointimenetelmistä.

 

Yleisesti käytettyjä vaahdotusaineita ovat alkyylibentseenisulfonaatit, α-olefiinisulfonaatit, maaöljysulfonaatit, sulfohydrokarbyloidut polyoksietyleenialkyylialkoholieetterit ja sulfohydrokarbyloidut polyoksietyleenialkyylifenolieetterit jne. Koska fluoratuilla pinta-aktiivisilla aineilla on korkea pinta-aktiivisuus ja ne kestävät happoja, emäksiä, happea, lämpöä ja öljyä, ne ovat ihanteellisia korkean lämpötilan vaahdotusaineita. Jotta dispergoitu öljy kulkeutuisi helposti muodostuman huokoskurkun läpi tai jotta muodostuman pinnalla oleva öljy olisi helppo ajaa pois, on tarpeen käyttää pinta-aktiivista ainetta, jota kutsutaan kalvodiffuusioaineeksi. Yleisesti käytetty on oksialkyloitu fenolihartsipolymeeripinta-aktiivisuusaine.

  1. Vahamaisen raakaöljyn louhinnan pinta-aktiiviset aineet

 

Vahamaisen raakaöljyn hyödyntäminen vaatii säännöllistä vahan muodostumisen estoa ja poistamista. Pinta-aktiiviset aineet toimivat vahan muodostumisen estäjinä ja poistavat vahaa. Vahan muodostumisen estämiseen käytetään öljyliukoisia ja vesiliukoisia pinta-aktiivisia aineita. Ensimmäisellä on vahan muodostumista estävä rooli muuttamalla vahakiteen pinnan ominaisuuksia. Yleisesti käytettyjä öljyliukoisia pinta-aktiivisia aineita ovat maaöljysulfonaatit ja amiinipinta-aktiiviset aineet. Vesiliukoiset pinta-aktiiviset aineet toimivat vahan muodostumista estävänä roolina muuttamalla vahapitoisten pintojen (kuten öljyputkien, imutankojen ja laitteiden pintojen) ominaisuuksia. Saatavilla olevia pinta-aktiivisia aineita ovat natriumalkyylisulfonaatit, kvaternääriset ammoniumsuolat, alkaanipolyoksietyleenieetterit, aromaattiset hiilivetypolyoksietyleenieetterit ja niiden sulfonaattinatriumsuolat jne. Vahan poistamiseen käytettävät pinta-aktiiviset aineet jaetaan myös kahteen tyyppiin. Öljyliukoisia pinta-aktiivisia aineita käytetään öljypohjaisissa vahanpoistoaineissa, ja niitä ovat vesiliukoiset sulfonaattityyppiset, kvaternääriset ammoniumsuolatyyppiset, polyeetterityyppiset, Tween-tyyppiset, OP-tyyppiset pinta-aktiiviset aineet, sulfaattipohjaiset tai sulfoalkyloidut litteät ja OP-tyyppiset pinta-aktiiviset aineet.pinta-aktiivinen aines käytetään vesipohjaisissa vahanpoistoaineissa. Viime vuosina kotimaisia ja ulkomaisia vahanpoistoaineita on yhdistetty orgaanisesti, ja öljypohjaisia ja vesipohjaisia vahanpoistoaineita on yhdistetty orgaanisesti hybridivahanpoistoaineiden tuottamiseksi. Tämä vahanpoistoaine käyttää öljyfaasina aromaattisia hiilivetyjä ja sekoitettuja aromaattisia hiilivetyjä ja vesifaasina vahanpoistoaineella emulgointiainetta. Kun valittu emulgointiaine on ioniton pinta-aktiivinen aine, jolla on sopiva samepiste, öljykaivon vahausosan alapuolella oleva lämpötila voi saavuttaa tai ylittää sen samepisteen, jolloin sekoitettu vahanpoistoaine voi... Emulgointi katkeaa ennen vahanmuodostusosaan tuloa, ja kaksi vahanpoistoainetta erotetaan toisistaan, jotka samanaikaisesti toimivat vahanpoistoaineina.

 

3. Pinta-aktiiviset aineetkäytetään saven stabilointiin

 

Saven stabilointi jaetaan kahteen osa-alueeseen: savimineraalien laajenemisen estäminen ja savimineraalihiukkasten siirtymisen estäminen. Saven turpoamisen estämiseksi voidaan käyttää kationisia pinta-aktiivisia aineita, kuten amiinisuolaa, kvaternaarista ammoniumsuolaa, pyridiniumsuolaa ja imidatsoliinisuolaa. Savimineraalihiukkasten siirtymisen estämiseksi on saatavilla fluoria sisältäviä ionittomia pinta-aktiivisia aineita.

 

4. Pinta-aktiiviset aineetkäytetään happamointitoimenpiteissä

 

Happamointivaikutuksen parantamiseksi happoliuokseen lisätään yleensä erilaisia lisäaineita. Mitä tahansa pinta-aktiivista ainetta, joka on yhteensopiva happoliuoksen kanssa ja helposti adsorboituu muodostumaan, voidaan käyttää happamoitumisen hidastajana. Kuten rasva-amiinihydrokloridia, kvaternaarista ammoniumsuolaa, pyridiinisuolaa kationisissa pinta-aktiivisissa aineissa ja sulfonoituja, karboksimetyloituja, fosfaattiesterisuolattuja tai sulfaattiesterisuolattuja polyoksietyleenialkaaneja amfoteerisissa pinta-aktiivisissa aineissa, kuten fenolieetterissä. Jotkut pinta-aktiiviset aineet, kuten dodekyylisulfonihappo ja sen alkyyliamiinisuolat, voivat emulgoida happonestettä öljyssä ja tuottaa happoöljyemulsion. Tätä emulsiota voidaan käyttää happamana teollisuusnesteenä, ja sillä on myös hidastava rooli.

 

Joitakin pinta-aktiivisia aineita voidaan käyttää antiemulgaattoreina happamoittavissa nesteissä. Haaroittuneita pinta-aktiivisia aineita, kuten polyoksietyleenipolyoksipropyleenipropyleeniglykolieetteriä ja polyoksietyleenipolyoksipropyleenipentaetyleeniheksaamiinia, voidaan käyttää happamoivina antiemulgaattoreina.

 

Joitakin pinta-aktiivisia aineita voidaan käyttää happamattomien tilojen salaojituksen apuaineina. Valutuksen apuaineina käytettäviä pinta-aktiivisia aineita ovat amiinisuolatyyppiset, kvaternääriset ammoniumsuolatyyppiset, pyridiniumsuolatyyppiset, ionittomat, amfoteeriset ja fluoria sisältävät pinta-aktiiviset aineet.

 

Joitakin pinta-aktiivisia aineita voidaan käyttää happamoivina lietteenestoaineina, kuten öljyliukoisia pinta-aktiivisia aineita, kuten alkyylifenoleja, rasvahappoja, alkyylibentseenisulfonihappoja, kvaternäärisiä ammoniumsuoloja jne. Koska niillä on huono happoliukoisuus, ionittomia pinta-aktiivisia aineita voidaan käyttää niiden dispergoimiseen happoliuokseen.

 

Happamointivaikutuksen parantamiseksi happoliuokseen on lisättävä kostutuskääntöainetta, joka kääntää kaivonreiän lähellä olevan vyöhykkeen kostuvuuden lipofiilisestä hydrofiiliseksi. Polyoksietyleeni-polyoksipropyleenialkyylialkoholieetterien ja fosfaattisuolattujen polyoksietyleeni-polyoksipropyleenialkyylialkoholieetterien seokset adsorboituvat muodostumaan muodostaen kolmannen adsorptiokerroksen, jolla on rooli kostutuksessa ja kostutuksen kääntämisessä.

 

Lisäksi on olemassa joitakin pinta-aktiivisia aineita, kuten rasva-amiinihydrokloridia, kvaternaarista ammoniumsuolaa tai ionittomia-anionisia pinta-aktiivisia aineita, joita käytetään vaahdotusaineina vaahdon happaman työnesteen valmistukseen korroosion ja syvän happamoitumisen hidastamiseksi, tai näistä valmistetaan vaahtoja, joita käytetään happamoitumisen esinesteenä. Kun ne on injektoitu muodostumaan, happoliuos injektoidaan. Vaahdon kuplien aiheuttama Jamin-ilmiö voi ohjata happaman nesteen poispäin, pakottaen happaman nesteen pääasiassa liuottamaan alhaisen läpäisevyyden omaavaa kerrosta, mikä parantaa happamoitumisvaikutusta.

 

5. Murtamismenetelmissä käytetyt pinta-aktiiviset aineet

 

Murtamismenetelmiä käytetään usein öljykentillä, joilla on alhainen läpäisevyys. Niissä käytetään painetta muodostuman avaamiseen halkeamien muodostamiseksi ja tukimateriaalia halkeamien tukemiseksi nesteen virtausvastuksen vähentämiseksi ja tuotannon ja huomiokyvyn lisäämiseksi. Joissakin murtamisnesteissä on pinta-aktiivisia aineita yhtenä ainesosana.

 

Öljy-vesimurtolinesteet valmistetaan vedestä, öljystä ja emulgointiaineista. Käytetyt emulgointiaineet ovat ionisia, ionittomia ja amfoteerisia pinta-aktiivisia aineita. Jos ulkoisena faasina käytetään sakeutettua vettä ja sisäisenä faasina öljyä, voidaan valmistaa sakeutettu öljy-vesimurtolineste (polymeeriemulsio). Tätä murtolinestettä voidaan käyttää alle 160 °C:n lämpötiloissa, ja se voi automaattisesti rikkoa emulsiot ja poistaa nesteitä.

 

Vaahtomurtolujuus on murtolujuus, jossa dispersioväliaineena käytetään vettä ja dispersiofaasina kaasua. Sen pääkomponentit ovat vesi, kaasu ja vaahdotusaine. Vaahdotusaineina voidaan käyttää alkyylisulfonaatteja, alkyylibentseenisulfonaatteja, alkyylisulfaattiesterisuoloja, kvaternäärisiä ammoniumsuoloja ja OP-tensidejä. Vaahdotusaineen pitoisuus vedessä on yleensä 0,5–2 %, ja kaasufaasin tilavuuden suhde vaahdon tilavuuteen on välillä 0,5–0,9.

 

Öljypohjainen murtamisneste on murtamisneste, joka on valmistettu öljystä liuottimena tai dispersioväliaineena. Yleisimmin työmaalla käytetty öljy on raakaöljy tai sen raskas jae. Viskositeetin ja lämpötilaominaisuuksien parantamiseksi on lisättävä öljyliukoista maaöljysulfonaattia (molekyylipaino 300–750). Öljypohjaisiin murtamisnesteisiin kuuluvat myös vesi-öljymurtamisnesteet ja öljyvaahtomurtamisnesteet. Ensin mainituissa käytetyt emulgointiaineet ovat öljyliukoisia anionisia pinta-aktiivisia aineita, kationisia pinta-aktiivisia aineita ja ionittomia pinta-aktiivisia aineita, kun taas jälkimmäisissä käytetyt vaahdon stabilointiaineet ovat fluoria sisältäviä polymeeripinta-aktiivisia aineita.

 

Vesiherkkien muodostumien murtamisnesteessä käytetään dispersioväliaineena alkoholin (kuten etyleeniglykolin) ja öljyn (kuten kerosiinin) seosta, dispersiofaasina nestemäistä hiilidioksidia ja emulgointiaineena sulfaattisuolattua polyoksietyleenialkyylialkoholietteriä. Tai vaahdotusaineella valmistettua emulsiota tai vaahtoa vesiherkkien muodostumien murtamiseksi.

 

Murtamiseen ja happamoittamiseen käytetty murtamisneste on sekä murtamisneste että happamoittava neste. Sitä käytetään karbonaattimuodostelmissa, ja nämä kaksi toimenpidettä suoritetaan samanaikaisesti. Pinta-aktiivisiin aineisiin liittyvät happovaahto ja happoemulsio. Ensimmäisessä käytetään alkyylisulfonaattia tai alkyylibentseenisulfonaattia vaahdotusaineena ja jälkimmäisessä käytetään sulfonaattipinta-aktiivista ainetta emulgointiaineena. Happamoittavien nesteiden tavoin myös murtamisnesteissä käytetään pinta-aktiivisia aineita antiemulgaattoreina, vedenpoistoaineina ja kostutusaineiden kumoamisaineina, joita ei käsitellä tässä.

 

6. Käytä pinta-aktiivisia aineita profiilin hallintaan ja vedenpitävyyden parantamiseen

 

Veden injektointikehityksen parantamiseksi ja raakaöljyn vesipitoisuuden nousun estämiseksi on tarpeen säätää veden imeytymisprofiilia veden injektointikaivoissa ja lisätä tuotantoa estämällä veden pääsy tuotantokaivoihin. Joissakin profiilin säätö- ja veden estomenetelmissä käytetään usein pinta-aktiivisia aineita.

 

HPC/SDS-geeliprofiilin säätöaine koostuu hydroksipropyyliselluloosasta (HPC) ja natriumdodekyylisulfaatista (SDS) makeassa vedessä.

 

Natriumalkyylisulfonaatti ja alkyylitrimetyyliammoniumkloridi liuotetaan vastaavasti veteen kahden työnesteen valmistamiseksi, jotka ruiskutetaan muodostumaan peräkkäin. Nämä kaksi työnestettä vuorovaikuttavat toistensa kanssa muodostumassa tuottaen alkyylitrimetyyliamiinia. Sulfiitti saostuu ja tukkii läpäisevyyden parantavan kerroksen.

 

Polyoksietyleenialkyylifenolieettereitä, alkyyliaryylisulfonaatteja jne. voidaan käyttää vaahdotusaineina, liuotetaan veteen työfluidin valmistamiseksi ja ruiskutetaan sitten muodostumaan vuorotellen nestemäisen hiilidioksidin työfluidin kanssa. Juuri muodostumassa (pääasiassa korkea läpäisevä kerros) muodostuu vaahtoa, aiheuttaa tukoksia ja sillä on rooli profiilin hallinnassa.

 

Käyttämällä kvaternaarista ammoniumpinta-aktiivista ainetta vaahdotusaineena, joka on liuotettu ammoniumsulfaatista ja vesilasista koostuvaan piihapposooliin ja injektoitu muodostumaan, ja sitten injektoimalla tiivistymätöntä kaasua (maakaasua tai klooria), muodostumaan voidaan ensin muodostaa nestemäinen muoto. Dispersiovälikerroksessa oleva vaahto, jota seuraa piihapposoolin geeliytyminen, tuottaa vaahdon, jonka dispersioväliaineena on kiinteä aine, joka tukkii läpäisevyyden omaavan kerroksen ja kontrolloi profiilia.

 

Käyttämällä sulfonaattipinta-aktiivisia aineita vaahdotusaineina ja polymeeriyhdisteitä sakeuttavina vaahdon stabilointiaineina ja sitten injektoimalla kaasua tai kaasua tuottavia aineita, syntyy vesipohjaista vaahtoa maaperään tai muodostumaan. Tämä vaahto on pinta-aktiivinen öljykerroksessa. Suuri määrä ainetta siirtyy öljy-vesirajapintaan aiheuttaen vaahdon tuhoutumista, joten se ei tuki öljykerrosta. Se on selektiivinen ja öljykaivon vettä estävä aine.

 

Öljypohjainen sementin vedenpitävä aine on sementin ja öljyn suspensio. Sementin pinta on hydrofiilinen. Kun vesi pääsee vettä tuottavaan kerrokseen, se syrjäyttää öljylähteen ja sementin välisen vuorovaikutuksen sementin pinnalla, jolloin sementti jähmettyy ja tukkii vettä tuottavan kerroksen. Tämän tulppausaineen juoksevuuden parantamiseksi siihen lisätään yleensä karboksylaatti- ja sulfonaattipinta-aktiivisia aineita.

 

Vesipohjainen miselliliuos, joka liukenee nestemäiseen veteensulkeutumiseen ja on pääasiassa maaöljyammoniumsulfonaatista, hiilivedyistä ja alkoholeista koostuva miselliliuos. Se sisältää runsaasti suolavettä ja muuttuu viskoosiksi saavuttaakseen veteensulkemisvaikutuksen.

 

Vesipohjainen tai öljypohjainen kationinen pinta-aktiivinen liuos, joka estää veden muodostumisen, perustuu alkyylikarboksylaatti- ja alkyyliammoniumkloridisuola-aktiivisiin aineisiin ja soveltuu vain hiekkakivimuodostelmiin.

 

Aktiivinen raskasöljyn vedenpitävä aine on eräänlainen raskasöljy, joka on liuotettu vesi-öljy-emulgointiaineeseen. Se tuottaa erittäin viskoosin vesi-öljy-emulsion sen jälkeen, kun muodostuma on kuivattu vedenpitävän vaikutuksen saavuttamiseksi.

 

Öljy-vedessä-vettä estävä aine valmistetaan emulgoimalla raskasta öljyä veteen käyttämällä kationista pinta-aktiivista ainetta öljy-vedessä-emulgointiaineena.

 

7. Käytä pinta-aktiivisia aineita hiekan torjuntatoimenpiteisiin

 

Ennen hiekanmuodostuksen aloittamista muodostumaan on injektoitava tietty määrä pinta-aktiivisilla aineilla valmistettua aktivoitua vettä esinesteeksi hiekanmuodostuksen esipuhdistamiseksi ja siten hiekanmuodostuksen tehon parantamiseksi. Tällä hetkellä yleisimmin käytetyt pinta-aktiiviset aineet ovat anionisia pinta-aktiivisia aineita.

 

8. Pinta-aktiivinen aine raakaöljyn kuivaamiseen

 

Öljyn talteenoton primaarisissa ja sekundäärisissä vaiheissa uutetulle raakaöljylle käytetään usein vesi-öljy-emulgointiaineita. Tuotteita on kehitetty kolme sukupolvea. Ensimmäinen sukupolvi on karboksylaatti, sulfaatti ja sulfonaatti. Toinen sukupolvi on pienimolekyyliset ionittomat pinta-aktiiviset aineet, kuten OP, Pingpingjia ja sulfonoitu risiiniöljy. Kolmas sukupolvi on polymeeriset ionittomat pinta-aktiiviset aineet.

 

Öljyn sekundäärisen ja tertiäärisen talteenoton myöhemmissä vaiheissa tuotettu raakaöljy on enimmäkseen öljy-vedessä-emulsion muodossa. Käytössä on neljä erilaista emulsioiden purkajaa, kuten tetradekyylitrimetyylioksiammoniumkloridi ja didekyylidimetyyliammoniumkloridi. Ne voivat reagoida anionisten emulgointiaineiden kanssa ja muuttaa niiden hydrofiilistä öljytasapainoarvoa tai adsorboitua vesimärän savihiukkasen pintaan, jolloin niiden kostuvuus muuttuu ja öljy-vedessä-emulsiot tuhoutuvat. Lisäksi joitakin anionisia pinta-aktiivisia aineita ja öljyliukoisia ionittomia pinta-aktiivisia aineita, joita voidaan käyttää vesi-öljy-emulgointiaineina, voidaan myös käyttää öljy-vedessä-emulsioiden emulsioiden purkajina.

 

  1. Pinta-aktiiviset aineet vedenkäsittelyyn

Kun öljykaivon tuotantoneste on erotettu raakaöljystä, tuotettu vesi on käsiteltävä takaisinsyöttövaatimusten täyttämiseksi. Vedenkäsittelyllä on kuusi tarkoitusta: korroosionesto, saostuman esto, sterilointi, hapen poisto, öljynpoisto ja kiinteän suspendoitunut aines. Siksi on tarpeen käyttää korroosionestoaineita, saostumanestoaineita, bakteereja tappavia aineita, hapenpoistajia, rasvanpoistoaineita ja flokkulantteja jne. Seuraavat näkökohdat koskevat teollisia pinta-aktiivisia aineita:

 

Korroosionestoaineina käytettyjä teollisia pinta-aktiivisia aineita ovat alkyylisulfonihapon suolat, alkyylibentseenisulfonihappo, perfluorialkyylisulfonihappo, lineaariset alkyyliamiinisuolat, kvaternääriset ammoniumsuolat ja alkyylipyridiinisuolat, imidatsoliinin ja sen johdannaisten suolat, polyoksietyleenialkyylialkoholieetterit, polyoksietyleenidialkyylipropargyylialkoholi, polyoksietyleenirosiiniamiini, polyoksietyleenistearyyliamiini ja polyoksietyleenialkyylialkoholieetterit, alkyylisulfonaatti, erilaiset kvaternääriset ammoniumsuolat, di(polyoksietyleeni)alkyylisisäiset suolat ja niiden johdannaiset.

 

Pinta-aktiivisia aineita, joita käytetään likaantumisenestoaineina, ovat fosfaattiesterisuolat, sulfaattiesterisuolat, asetaatit, karboksylaatit ja niiden polyoksietyleeniyhdisteet. Sulfonaattiesterisuolojen ja karboksylaattisuolojen terminen stabiilius on huomattavasti parempi kuin fosfaattiesterisuolojen ja sulfaattiesterisuolojen.

 

Fungisideissä käytettyjä teollisia pinta-aktiivisia aineita ovat lineaariset alkyyliamiinisuolat, kvaternääriset ammoniumsuolat, alkyylipyridiniumsuolat, imidatsoliinin ja sen johdannaisten suolat, erilaiset kvaternääriset ammoniumsuolat, di(polyoksi)vinyyli)alkyyli ja sen johdannaisten sisäiset suolat.

 

Rasvanpoistoaineissa käytetyt teolliset pinta-aktiiviset aineet ovat pääasiassa haarautuneita rakenteita ja natriumditiokarboksylaattiryhmiä sisältäviä pinta-aktiivisia aineita.

 

10. Pinta-aktiivinen aine kemialliseen öljytulvaan

 

Ensisijainen ja toissijainen öljyn talteenotto voi ottaa talteen 25–50 % maanalaisesta raakaöljystä, mutta maan alla on silti paljon raakaöljyä, jota ei voida ottaa talteen. Kolmas aste öljyn talteenotolla voidaan parantaa raakaöljyn talteenottoa. Kolmas aste öljyn talteenotossa käytetään enimmäkseen kemiallista tulvamenetelmää, eli ruiskutettuun veteen lisätään kemiallisia aineita veden tulvatehokkuuden parantamiseksi. Käytettyjen kemikaalien joukossa on joitakin teollisia pinta-aktiivisia aineita. Lyhyt johdanto niihin on seuraava:

 

Kemiallista öljyn tulvamenetelmää, jossa pinta-aktiivista ainetta käytetään pääaineena, kutsutaan pinta-aktiivisten aineiden tulvaksi. Pinta-aktiiviset aineet parantavat pääasiassa öljyn talteenottoa vähentämällä öljyn ja veden rajapintajännitystä ja lisäämällä kapillaarien määrää. Koska hiekkakivimuodostelman pinta on negatiivisesti varautunut, käytetyt pinta-aktiiviset aineet ovat pääasiassa anionisia pinta-aktiivisia aineita, ja useimmat niistä ovat sulfonaattipinta-aktiivisia aineita. Se valmistetaan käyttämällä sulfonointiainetta (kuten rikkitrioksidia) sulfonoimaan runsaasti aromaattisia hiilivetyjä sisältäviä öljyjakeita ja neutraloimalla ne sitten emäksellä. Sen tekniset tiedot: vaikuttava aine 50–80 %, mineraaliöljy 5–30 %, vesi 2–20 %, natriumsulfaatti 1–6 %. Öljysulfonaatti ei kestä lämpötiloja, suoloja tai kalliita metalli-ioneja. Synteettiset sulfonaatit valmistetaan vastaavista hiilivedyistä käyttämällä vastaavia synteettisiä menetelmiä. Näistä α-olefiinisulfonaatti on erityisen kestävä suoloille ja korkeavalenssisille metalli-ioneille. Myös muita anionisia-ionittomia pinta-aktiivisia aineita ja karboksylaattipinta-aktiivisia aineita voidaan käyttää öljyn syrjäyttämiseen. Pinta-aktiivisen aineen öljyn syrjäyttämiseen tarvitaan kahdenlaisia lisäaineita: toinen on ko-pinta-aktiivinen aine, kuten isobutanoli, dietyleeniglykolibutyylieetteri, urea, sulfolaani, alkenyleenibentseenisulfonaatti jne., ja toinen on dielektrinen lisäaine, mukaan lukien happo- ja alkalisuolat, pääasiassa suolat, jotka voivat vähentää pinta-aktiivisen aineen hydrofiilisyyttä ja suhteellisesti lisätä lipofiilisyyttä, sekä muuttaa aktiivisen aineen hydrofiilis-lipofiilistä tasapainoa. Pinta-aktiivisen aineen hävikin vähentämiseksi ja taloudellisten vaikutusten parantamiseksi pinta-aktiivisen aineen tulvassa käytetään myös uhrausaineiksi kutsuttuja kemikaaleja. Uhrausaineina käytettäviä aineita ovat emäksiset aineet ja polykarboksyylihapot ja niiden suolat. Myös oligomeerejä ja polymeerejä voidaan käyttää uhrausaineina. Lignosulfonaatit ja niiden modifikaatiot ovat uhrausaineita.

 

Öljyn syrjäytysmenetelmää, jossa käytetään kahta tai useampaa kemiallista öljyn syrjäytyspääainetta, kutsutaan komposiittitulvaksi. Tämä pinta-aktiivisiin aineisiin liittyvä öljyn syrjäytysmenetelmä sisältää: pinta-aktiivisen aineen ja polymeerin sakeuttaman pinta-aktiivisen aineen tulvituksen; alkalilla parannetun pinta-aktiivisen aineen tulvituksen alkalilla + pinta-aktiivisella aineella tai pinta-aktiivisella aineella parannetun alkalitulvituksen; alkuainepohjaisen komposiittitulvituksen alkalilla + pinta-aktiivisella aineella + polymeerillä. Komposiittitulvituksen talteenottokertoimet ovat yleensä korkeammat kuin yksittäiskäytöllä. Kotimaisten ja ulkomaisten kehitystrendien nykyanalyysin mukaan kolmikomponenttiyhdisteiden tulvituksessa on suurempia etuja kuin binäärikomponenttien tulvituksessa. Kolmikomponenttikomposiittitulvassa käytetyt pinta-aktiiviset aineet ovat pääasiassa maaöljysulfonaatteja, joita käytetään yleensä myös yhdessä rikkihapon, fosforihapon ja polyoksietyleenialkyylialkoholieetterien karboksylaattien sekä polyoksietyleenialkyylialkoholialkyylisulfonaatin natriumsuolojen kanssa suolan sietokyvyn parantamiseksi. Viime aikoina sekä kotimaassa että ulkomailla on kiinnitetty suurta huomiota biosurfaktanttien, kuten ramnolipidien, soforolipidien käymisliemen jne., sekä luonnollisten sekakarboksylaattien ja paperinvalmistuksen sivutuotteena saatavan alkaliligniinin jne. tutkimukseen ja käyttöön, ja kenttä- ja sisätesteissä on saavutettu erinomaisia tuloksia. Hyvä öljyä syrjäyttävä vaikutus.


Julkaisun aika: 26.12.2023