1. Murtumistoimenpiteiden pinta-aktiiviset aineet
Murtamismenetelmiä käytetään usein öljykentillä, joilla on alhainen läpäisevyys. Niissä muodostumaa murretaan paineella, luodaan halkeamia ja tuetaan näitä halkeamia tuella nesteen virtausvastuksen vähentämiseksi, jolloin saavutetaan tuotannon ja injektoinnin lisäämisen tavoite. Jotkut murtamisnesteet on valmistettu käyttämällä pinta-aktiivisia aineita yhtenä komponenttinaan.
Öljy-vesimurtoluokat valmistetaan vedestä, öljystä ja emulgointiaineista. Käytettyihin emulgointiaineisiin kuuluvat ioniset, ionittomat ja amfoteeriset pinta-aktiiviset aineet. Jos ulkoisena faasina käytetään sakeutettua vettä ja sisäisenä faasina öljyä, voidaan valmistaa sakeutettu öljy-vesimurtoluo (polymeeriemulsio). Tämän tyyppistä murtoluotetta voidaan käyttää alle 160 °C:n lämpötiloissa, ja se voi automaattisesti poistaa emulsiot ja poistaa nesteitä.
Vaahdonmurtumisnesteet ovat sellaisia, joissa dispersioväliaineena on vesi ja dispersiofaasina kaasu. Niiden pääkomponentit ovat vesi, kaasu ja vaahdotusaineet. Vaahdotusaineina voidaan käyttää alkyylisulfonaatteja, alkyylibentseenisulfonaatteja, alkyylisulfaattiestereitä, kvaternäärisiä ammoniumsuoloja ja OP-tyyppisiä pinta-aktiivisia aineita. Vaahdotusaineiden pitoisuus vedessä on yleensä 0,5–2 %, ja kaasufaasin tilavuuden suhde vaahdon tilavuuteen vaihtelee välillä 0,5–0,9.
Öljypohjaiset murtamisnesteet formuloidaan käyttämällä öljyä liuottimena tai dispersioväliaineena. Yleisimmin alalla käytetyt öljyt ovat raakaöljy tai sen raskaat jakeet. Niiden viskositeetti-lämpötila-suorituskyvyn parantamiseksi on lisättävä öljyliukoisia maaöljysulfonaatteja (molekyylipaino 300–750). Öljypohjaisiin murtamisnesteisiin kuuluvat myös vesi-öljymurtamisnesteet ja öljyvaahtomurtamisnesteet. Ensin mainitussa käytetään öljyliukoisia anionisia pinta-aktiivisia aineita, kationisia pinta-aktiivisia aineita ja ionittomia pinta-aktiivisia aineita emulgointiaineina, kun taas jälkimmäisessä käytetään fluoria sisältäviä polymeerisiä pinta-aktiivisia aineita vaahdon stabilointiaineina.
Vesiherkkien muodostumien murtamisnesteet ovat emulsioita tai vaahtoja, jotka on formuloitu käyttämällä alkoholien (kuten etyleeniglykolin) ja öljyjen (kuten kerosiinin) seosta dispersioväliaineena, nestemäistä hiilidioksidia dispersiofaasina ja sulfaattiesteröityjä polyoksietyleenialkyylialkoholieettereitä emulgointiaineina tai vaahdotusaineina, joita käytetään vesiherkkien muodostumien murtamiseen.
Murtumisnesteet murtumisen hapottamiseen toimivat sekä murtamisnesteinä että hapotusnesteinä, ja niitä käytetään karbonaattimuodostelmissa, joissa molemmat toimenpiteet suoritetaan samanaikaisesti. Pinta-aktiivisiin aineisiin liittyviä nesteitä ovat happovaahdot ja happoemulsiot; ensin mainituissa käytetään alkyylisulfonaatteja tai alkyylibentseenisulfonaatteja vaahdotusaineina, kun taas jälkimmäisissä käytetään sulfonaattityyppisiä pinta-aktiivisia aineita emulgointiaineina.
Kuten happamoivissa nesteissä, myös murtamisnesteissä käytetään pinta-aktiivisia aineita emulsioiden purkajina, puhdistusaineina ja kostutettavuuden muokkaajina, joita ei käsitellä tässä tarkemmin.
2. Pinta-aktiiviset aineet profiilin hallintaan ja veden tukkeutumiseen
Tulvimiskehityksen tehokkuuden parantamiseksi ja raakaöljyn vedenkulutuksen kasvun estämiseksi on tarpeen säätää veden imeytymisprofiilia ruiskutuskaivoissa ja toteuttaa veden tukkeutumistoimenpiteitä tuotantokaivoissa tuotannon lisäämiseksi. Joissakin näistä profiilin säätö- ja veden tukkeutumismenetelmistä käytetään usein tiettyjä pinta-aktiivisia aineita. HPC/SDS-geeliprofiilin säätöaine valmistetaan sekoittamalla hydroksipropyyliselluloosaa (HPC) ja natriumdodekyylisulfaattia (SDS) makeassa vedessä. Natriumalkyylisulfonaatti ja alkyylitrimetyyliammoniumkloridi liuotetaan vastaavasti veteen kahden työnesteen valmistamiseksi, jotka ruiskutetaan muodostumaan peräkkäin. Nämä kaksi työnestettä kohtaavat muodostumassa, jolloin muodostuu alkyylitrimetyyliamiinin alkyylisulfiittisaostumia, jotka tukkivat läpäisevyyden omaavat kerrokset. Polyoksietyleenialkyylifenolieetteriä, alkyyliaryylisulfonaattia jne. voidaan käyttää vaahdotusaineina. Ne liuotetaan veteen työnesteen valmistamiseksi, jota sitten ruiskutetaan vuorotellen muodostumaan nestemäisen hiilidioksidityönesteen kanssa. Tämä muodostaa vaahtoa muodostumaan (pääasiassa läpäisevyyden omaaviin kerroksiin), mikä aiheuttaa tukoksia ja saavuttaa profiilin säätövaikutuksen. Vaahdotusaineena käytettävä kvaternäärinen ammoniumsuolatyyppinen pinta-aktiivinen aine liuotetaan ammoniumsulfaatista ja vesilasista valmistettuun piihapposooliin ja ruiskutetaan muodostumaan, minkä jälkeen ruiskutetaan tiivistymätöntä kaasua (maakaasua tai kloorikaasua). Tämä muodostaa ensin vaahtoa, jonka dispersioväliaineena on neste, ja sitten piihapposooli geeliytyy, jolloin muodostuu vaahtoa, jonka dispersioväliaineena on kiinteä aine. Tämä tukkii läpäisevyyden omaavat kerrokset ja mahdollistaa profiilin hallinnan. Käyttämällä sulfonaattityyppisiä pinta-aktiivisia aineita vaahdotusaineina ja suurimolekyylisiä yhdisteitä sakeuttamis- ja vaahdon stabilointiaineina ja sitten ruiskuttamalla kaasua tai kaasua tuottavia aineita muodostuu vesipohjaista vaahtoa pinnalle tai muodostumaan. Öljykerroksessa suuri määrä pinta-aktiivista ainetta siirtyy öljy-vesirajapintaan aiheuttaen vaahdon tuhoutumista, joten se ei tuki öljykerrosta ja toimii selektiivisenä öljykaivojen veden tukkimisaineena. Öljypohjainen sementtiveden tukkimisaine on sementin suspensio öljyssä. Sementin pinta on hydrofiilinen. Kun vesi pääsee vettä tuottavaan kerrokseen, se syrjäyttää sementin pinnalla olevan öljyn ja reagoi sementin kanssa, jolloin sementti jähmettyy ja tukkii vettä tuottavan kerroksen. Tämän tulppausaineen juoksevuuden parantamiseksi siihen lisätään yleensä karboksylaatti- ja sulfonaattityyppisiä pinta-aktiivisia aineita. Vesipohjainen misellinestetulppausaine on miselliliuos, joka koostuu pääasiassa ammoniumpetroolisulfonaatista, hiilivedyistä, alkoholeista jne. Kun se kohtaa muodostumassa runsaasti suolaa sisältävää vettä, se voi muuttua viskoosiksi ja saavuttaa veden tulppausvaikutuksen. Vesipohjaiset tai öljypohjaiset kationiset pinta-aktiivisten aineiden liuostulppausaineet, jotka koostuvat pääasiassa alkyylikarboksylaatista ja alkyyliammoniumkloridista, soveltuvat vain hiekkakivimuodostelmiin. Aktiivinen raskasöljyn veden tulppausaine on raskasöljy, joka on liuotettu vesi-öljy-emulgointiaineisiin. Kun se kohtaa muodostumassa vettä, se tuottaa korkean viskositeetin omaavan vesi-öljy-emulsion veden tulppaustarkoituksen saavuttamiseksi. Öljy-vesi-tulppausaine valmistetaan emulgoimalla raskasta öljyä veteen käyttäen kationisia pinta-aktiivisia aineita öljy-vesi-emulgointiaineina.
Julkaisun aika: 08.01.2026