1. Tensioactifs pour l'extraction des huiles lourdes
En raison de sa viscosité élevée et de sa faible fluidité, l'extraction du pétrole lourd représente un défi de taille. Pour récupérer ce type de pétrole, on injecte parfois une solution aqueuse de tensioactifs dans le puits afin de transformer le pétrole brut très visqueux en une émulsion huile-dans-eau de faible viscosité, qui peut ensuite être pompée à la surface.
Les tensioactifs utilisés dans cette méthode d'émulsification et de réduction de la viscosité des huiles lourdes comprennent le sulfonate d'alkyle de sodium, l'éther d'alcool alkylique de polyoxyéthylène, l'éther phénolique alkylique de polyoxyéthylène, la polyamine de polyoxyéthylène-polyoxypropylène et le sulfate d'éther d'alcool alkylique de polyoxyéthylène de sodium.
L'émulsion huile-dans-eau extraite nécessite une séparation de l'eau, pour laquelle des tensioactifs industriels sont également utilisés comme désémulsifiants. Ces désémulsifiants sont des émulsifiants eau-dans-huile. Parmi les plus couramment utilisés figurent les tensioactifs cationiques ou les acides naphténiques, les acides asphaltiques et leurs sels métalliques polyvalents.
Pour les pétroles bruts particulièrement visqueux qui ne peuvent être extraits par les méthodes de pompage conventionnelles, l'injection de vapeur est nécessaire pour la récupération thermique. Afin d'améliorer l'efficacité de cette récupération, l'utilisation de tensioactifs est indispensable. Une méthode courante consiste à injecter de la mousse dans le puits d'injection de vapeur, notamment des agents moussants résistants aux hautes températures associés à des gaz incondensables.
Les agents moussants couramment utilisés comprennent les alkylbenzènesulfonates, les α-oléfinesulfonates, les sulfonates de pétrole, les éthers d'alcool alkylique de polyoxyéthylène sulfoné et les éthers d'alkylphénol de polyoxyéthylène sulfoné. Grâce à leur forte activité de surface et à leur stabilité face aux acides, aux bases, à l'oxygène, à la chaleur et aux huiles, les tensioactifs fluorés sont des agents moussants idéaux pour les hautes températures.
Pour faciliter le passage du pétrole dispersé à travers la structure poreuse de la formation ou pour rendre le pétrole présent à la surface de la formation plus facile à déplacer, on utilise des tensioactifs appelés agents d'étalement en film mince. Les tensioactifs polymères à base de résine phénolique oxyalkylée en sont un exemple courant.
2. Tensioactifs pour l'extraction du pétrole brut cireux
L'extraction du pétrole brut cireux nécessite une prévention et une élimination régulières des paraffines. Les tensioactifs servent à la fois d'inhibiteurs de paraffine et de dispersants de paraffine.
Pour inhiber la formation de cire, on utilise des tensioactifs liposolubles (qui modifient les propriétés de surface des cristaux de cire) et des tensioactifs hydrosolubles (qui modifient les propriétés des surfaces de dépôt de cire, comme les tubes, les tiges de pompage et les équipements). Parmi les tensioactifs liposolubles courants, on trouve les sulfonates de pétrole et les tensioactifs de type amine. Les tensioactifs hydrosolubles comprennent l'alkylsulfonate de sodium, les sels d'ammonium quaternaire, les éthers de polyoxyéthylène alkylés, les éthers de polyoxyéthylène aromatiques et leurs dérivés de sulfonate de sodium.
Pour l'élimination de la paraffine, les tensioactifs sont également classés en tensioactifs liposolubles (utilisés dans les déparaffinants à base d'huile) et en tensioactifs hydrosolubles (tels que les tensioactifs de type sulfonate, ammonium quaternaire, polyéther, Tween, OP et les tensioactifs de type sulfate/sulfoné PEG ou OP).
Ces dernières années, les pratiques nationales et internationales ont intégré la prévention et l'élimination des paraffines, en combinant des décapants huileux et aqueux dans des dispersants hybrides. Ces derniers utilisent des hydrocarbures aromatiques comme phase huileuse et des émulsifiants aux propriétés de dissolution de la paraffine comme phase aqueuse. Lorsque l'émulsifiant atteint un point de trouble approprié (la température à laquelle il devient trouble), il se désémulsionne sous la zone de dépôt de paraffine, permettant ainsi aux deux composants d'agir simultanément.
3. Tensioactifs pour la déshydratation du pétrole brut
Dans les procédés de récupération primaire et secondaire du pétrole, on utilise principalement des désémulsifiants huile-dans-eau. Trois générations de produits ont été développées :
1. Première génération : Carboxylates, sulfates et sulfonates.
2. Deuxième génération : tensioactifs non ioniques de faible poids moléculaire (par exemple, OP, PEG et huile de ricin sulfonée).
3. Troisième génération : tensioactifs non ioniques de haut poids moléculaire.
Lors des phases finales de récupération secondaire et tertiaire, le pétrole brut se présente souvent sous forme d'émulsions eau-dans-huile. Les désémulsifiants se répartissent en quatre catégories :
•Les sels d'ammonium quaternaire (par exemple, le chlorure de tétradécyltriméthylammonium, le chlorure de dicétyldiméthylammonium), qui réagissent avec les émulsifiants anioniques pour modifier leur HLB (équilibre hydrophile-lipophile) ou s'adsorbent sur les particules d'argile mouillées par l'eau, modifiant ainsi la mouillabilité.
• Les tensioactifs anioniques (agissant comme émulsifiants huile-dans-eau) et les tensioactifs non ioniques solubles dans l'huile, également efficaces pour rompre les émulsions eau-dans-huile.
Date de publication : 17 septembre 2025