1. Tensioactivos para medidas de fracturación
As medidas de fracturación hidráulica aplícanse a miúdo en campos petrolíferos de baixa permeabilidade. Implican o uso de presión para fracturar a formación, creando gretas e, a continuación, apuntalando estas gretas con apuntalantes para reducir a resistencia ao fluxo de fluídos, conseguindo así o obxectivo de aumentar a produción e a inxección. Algúns fluídos de fracturación hidráulica formúlanse utilizando surfactantes como un dos seus compoñentes.
Os fluídos de fracturación aceite-en-auga formúlanse a partir de auga, aceite e emulsionantes. Os emulsionantes empregados inclúen surfactantes iónicos, non iónicos e anfotéricos. Se se emprega auga espesada como fase externa e aceite como fase interna, pódese preparar un fluído de fracturación aceite-en-auga espesado (emulsión polimérica). Este tipo de fluído de fracturación pódese empregar a temperaturas inferiores a 160 °C e pode desemulsionar e descargar fluídos automaticamente.
Os fluídos de fracturación con escuma son aqueles que teñen auga como medio de dispersión e gas como fase dispersa. Os seus principais compoñentes son auga, gas e axentes espumantes. Os sulfonatos de alquilo, os sulfonatos de alquilbenceno, os ésteres de sulfato de alquilo, os sales de amonio cuaternario e os surfactantes de tipo OP pódense usar como axentes espumantes. A concentración de axentes espumantes na auga é xeralmente do 0,5 ao 2 %, e a proporción entre o volume da fase gasosa e o volume de escuma oscila entre o 0,5 e o 0,9.
Os fluídos de fracturación a base de petróleo formúlanse empregando petróleo como disolvente ou medio de dispersión. Os aceites máis empregados no campo son o petróleo cru ou as súas fraccións pesadas. Para mellorar o seu rendemento viscosidade-temperatura, é necesario engadir sulfonatos de petróleo solubles en aceite (cun peso molecular de 300–750). Os fluídos de fracturación a base de petróleo tamén inclúen fluídos de fracturación auga en aceite e fluídos de fracturación escuma de aceite. Os primeiros empregan surfactantes aniónicos solubles en aceite, surfactantes catiónicos e surfactantes non iónicos como emulsionantes, mentres que os segundos empregan surfactantes poliméricos que conteñen flúor como estabilizadores da escuma.
Os fluídos de fracturación para formacións sensibles á auga son emulsións ou espumas formuladas empregando unha mestura de alcohois (como o etilenglicol) e aceites (como o queroseno) como medio de dispersión, dióxido de carbono líquido como fase dispersa e éteres de alcohol alquílico de polioxietileno esterificados con sulfato como emulsionantes ou axentes espumantes, que se usan para fracturar formacións sensibles á auga.
Os fluídos de fracturación para a acidificación de fracturas serven como fluídos de fracturación e fluídos acidificantes, empregados en formacións de carbonato onde ambas medidas se levan a cabo simultaneamente. Os relacionados cos surfactantes inclúen escumas ácidas e emulsións ácidas; os primeiros empregan sulfonatos de alquilo ou sulfonatos de alquilo benceno como axentes espumantes, mentres que os segundos empregan surfactantes de tipo sulfonato como emulsionantes.
Do mesmo xeito que os fluídos acidificantes, os fluídos de fracturación tamén empregan surfactantes como desemulsionantes, aditivos de limpeza e modificadores da mollabilidade, temas que non se explicarán aquí.
2. Tensioactivos para o control de perfís e medidas de taponamento da auga
Para mellorar a eficacia do desenvolvemento da inundación de auga e inhibir a taxa de aumento do corte de auga do petróleo cru, é necesario axustar o perfil de absorción de auga nos pozos de inxección e tomar medidas de taponamento de auga nos pozos de produción para aumentar a produción. Algúns destes métodos de control de perfís e taponamento de auga adoitan empregar certos surfactantes. O axente de control do perfil de xel HPC/SDS prepárase mesturando hidroxipropilcelulosa (HPC) e dodecilsulfato de sodio (SDS) en auga doce. O alquilsulfonato de sodio e o cloruro de alquiltrimetilamonio disólvense respectivamente en auga para preparar dous fluídos de traballo, que se inxectan na formación sucesivamente. Os dous fluídos de traballo atópanse na formación, producindo precipitados de alquilsulfito de alquiltrimetilamina, que bloquean as capas de alta permeabilidade. O éter de polioxietileno alquilfenol, o sulfonato de alquilarilo, etc., pódense usar como axentes espumantes. Disólvense en auga para preparar un fluído de traballo, que logo se inxecta alternativamente na formación cun fluído de traballo de dióxido de carbono líquido. Isto forma escuma na formación (principalmente en capas de alta permeabilidade), causando bloqueos e conseguindo o efecto de control do perfil. Un surfactante de tipo sal de amonio cuaternario como axente espumante disólvese nun sol de ácido silícico preparado a partir de sulfato de amonio e vidro de auga e inxéctase na formación, seguido da inxección de gas non condensable (gas natural ou gas cloro). Isto primeiro xera escuma con líquido como medio de dispersión na formación e, a continuación, o sol de ácido silícico xelifica, resultando en escuma con sólido como medio de dispersión, que bloquea as capas de alta permeabilidade e consegue o control do perfil. Usando surfactantes de tipo sulfonato como axentes espumantes e compostos de alto peso molecular como axentes espesantes e estabilizadores de escuma, e despois inxectando gas ou substancias xeradoras de gas, xérase escuma a base de auga na superficie ou na formación. Na capa de petróleo, unha gran cantidade de surfactante móvese á interface petróleo-auga, causando a destrución da escuma, polo que non bloquea a capa de petróleo e é un axente taponador de auga de pozos de petróleo selectivo. O axente taponador de auga de cemento a base de petróleo é unha suspensión de cemento en petróleo. A superficie do cemento é hidrófila. Cando entra na capa produtora de auga, a auga despraza o aceite da superficie do cemento e reacciona co cemento, facendo que o cemento solidifique e bloquee a capa produtora de auga. Para mellorar a fluidez deste axente taponador, adoitan engadirse surfactantes de tipo carboxilato e sulfonato. O axente taponador de fluído micelar a base de auga é unha solución micelar composta principalmente por sulfonato de petróleo de amonio, hidrocarburos, alcohois, etc. Cando atopa auga de alta salinidade na formación, pode volverse viscoso para lograr o efecto de taponamento da auga. Os axentes taponadores de solución de surfactantes catiónicos a base de auga ou aceite, que están compostos principalmente por surfactantes de carboxilato de alquilo e cloruro de alquilamonio, só son axeitados para formacións de arenito. O axente taponador de auga con aceite pesado activo é un aceite pesado disolto con emulsionantes de auga en aceite. Cando atopa auga na formación, produce unha emulsión de auga en aceite de alta viscosidade para lograr o propósito de taponar a auga. O axente obstrutivo aceite-en-auga prepárase emulsionando aceite pesado en auga empregando surfactantes catiónicos como emulsionantes aceite-en-auga.
Data de publicación: 08-01-2026