Aplikasi darisurfaktandalam produksi ladang minyak
1. Surfaktan yang digunakan untuk penambangan minyak berat
Karena viskositas tinggi dan fluiditas yang buruk dari minyak berat, itu membawa banyak kesulitan untuk penambangan. Untuk mengekstrak minyak berat ini, kadang-kadang diperlukan untuk menyuntikkan larutan surfaktan berair di lubang bor untuk mengubah minyak berat viskositas tinggi menjadi emulsi minyak-dalam-air viskositas rendah dan mengekstraknya ke permukaan. Surfaktan yang digunakan dalam metode emulsifikasi minyak berat dan pengurangan viskositas ini termasuk natrium alkil sulfonat, polioksietilen alkil alkohol eter, polioksietilen alkil fenol eter, polioksietilen polioksipropilena poliena poliamina, polioksietilen vinil alkil alkohol eter sulfat garam natrium, dll. Emulsi minyak-dalam-air yang dihasilkan perlu memisahkan air dan menggunakan beberapa surfaktan industri sebagai demulsifier untuk dehidrasi. Demulsifier ini adalah pengemulsi air-dalam-minyak. Yang umum digunakan adalah surfaktan kationik atau asam naftenat, asam aspaltonik dan garam logam multivalennya.
Minyak berat khusus tidak dapat ditambang dengan unit pompa konvensional dan memerlukan injeksi uap untuk pemulihan termal. Untuk meningkatkan efek pemulihan termal, surfaktan perlu digunakan. Menyuntikkan busa ke dalam sumur injeksi uap, yaitu menyuntikkan agen pembusa tahan suhu tinggi dan gas yang tidak terkondensasi, merupakan salah satu metode modulasi yang umum digunakan.
Agen pembusa yang umum digunakan adalah alkil benzena sulfonat, α-olefin sulfonat, petroleum sulfonat, eter polioksietilena alkil alkohol sulfohidrokarbilasi dan eter polioksietilena alkil fenol sulfohidrokarbilasi, dll. Karena surfaktan terfluorinasi memiliki aktivitas permukaan yang tinggi dan stabil terhadap asam, alkali, oksigen, panas, dan minyak, surfaktan ini ideal untuk pembusa suhu tinggi. Agar minyak yang terdispersi mudah melewati struktur pori formasi, atau agar minyak di permukaan formasi mudah dikeluarkan, diperlukan surfaktan yang disebut agen difusi film. Surfaktan yang umum digunakan adalah agen aktivitas permukaan polimer resin fenolik teroksialkilasi.
- Surfaktan untuk penambangan minyak mentah lilin
Eksploitasi minyak mentah yang mengandung lilin membutuhkan pencegahan dan penghilangan lilin secara berkala. Surfaktan bertindak sebagai penghambat dan penghilang lilin. Terdapat surfaktan yang larut dalam minyak dan surfaktan yang larut dalam air yang digunakan untuk anti-lilin. Surfaktan yang larut dalam minyak berperan sebagai anti-lilin dengan mengubah sifat permukaan kristal lilin. Surfaktan yang larut dalam minyak yang umum digunakan adalah sulfonat petroleum dan surfaktan amina. Surfaktan yang larut dalam air berperan sebagai anti-lilin dengan mengubah sifat permukaan yang terbentuk lilin (seperti pipa minyak, batang pengisap, dan permukaan peralatan). Surfaktan yang tersedia meliputi natrium alkil sulfonat, garam amonium kuarterner, eter polioksietilen alkana, eter polioksietilen hidrokarbon aromatik dan garam natrium sulfonatnya, dll. Surfaktan yang digunakan untuk penghilangan lilin juga dibagi menjadi dua aspek. Surfaktan yang larut dalam minyak digunakan untuk penghilang lilin berbasis minyak, dan surfaktan jenis sulfonat yang larut dalam air, jenis garam amonium kuarterner, jenis polieter, jenis Tween, surfaktan jenis OP, tipe datar berbasis sulfat atau sulfo-alkilasi dan tipe OPsurfaktans digunakan dalam penghilang lilin berbasis air. Dalam beberapa tahun terakhir, penghilang lilin domestik dan asing telah dikombinasikan secara organik, dan penghilang lilin berbasis minyak dan penghilang lilin berbasis air telah dikombinasikan secara organik untuk menghasilkan penghilang lilin hibrida. Penghilang lilin ini menggunakan hidrokarbon aromatik dan hidrokarbon aromatik campuran sebagai fase minyak, dan menggunakan pengemulsi dengan efek pembersih lilin sebagai fase air. Ketika pengemulsi yang dipilih adalah surfaktan nonionik dengan titik awan yang sesuai, suhu di bawah bagian waxing sumur minyak dapat mencapai atau melebihi titik awannya, sehingga penghilang lilin campuran dapat Emulsifikasi rusak sebelum memasuki bagian pembentuk lilin, dan dua agen pembersih lilin dipisahkan, yang secara bersamaan memainkan peran pembersih lilin.
3. Surfaktandigunakan untuk menstabilkan tanah liat
Stabilisasi lempung terbagi menjadi dua aspek: mencegah pemuaian mineral lempung dan mencegah migrasi partikel mineral lempung. Surfaktan kationik seperti jenis garam amina, jenis garam amonium kuarterner, jenis garam piridinium, dan garam imidazolin dapat digunakan untuk mencegah pembengkakan lempung. Surfaktan kationik nonionik yang mengandung fluor juga tersedia untuk mencegah migrasi partikel mineral lempung.
4. Surfaktandigunakan dalam tindakan pengasaman
Untuk meningkatkan efek pengasaman, berbagai aditif umumnya ditambahkan ke dalam larutan asam. Surfaktan apa pun yang kompatibel dengan larutan asam dan mudah diserap oleh formasi dapat digunakan sebagai penghambat pengasaman. Surfaktan kationik dapat berupa lemak amina hidroklorida, garam amonium kuarterner, garam piridina, dan alkana polioksietilena tersulfonasi, karboksimetilasi, garam ester fosfat, atau garam ester sulfat, serta surfaktan amfoterik, fenol eter, dan sebagainya. Beberapa surfaktan, seperti asam dodesil sulfonat dan garam alkilaminanya, dapat mengemulsi cairan asam dalam minyak untuk menghasilkan emulsi asam dalam minyak. Emulsi ini dapat digunakan sebagai cairan industri pengasaman dan juga berperan sebagai penghambat.
Beberapa surfaktan dapat digunakan sebagai anti-emulsifier untuk mengasamkan cairan. Surfaktan dengan struktur bercabang seperti polioksietilen polioksipropilena propilena glikol eter dan polioksietilen polioksipropilena pentaetilen heksaamina dapat digunakan sebagai anti-emulsifier pengasaman.
Beberapa surfaktan dapat digunakan sebagai alat bantu drainase untuk mengatasi defisiensi asam. Surfaktan yang dapat digunakan sebagai alat bantu drainase antara lain surfaktan jenis garam amina, jenis garam amonium kuarterner, jenis garam piridinium, surfaktan nonionik, amfoterik, dan yang mengandung fluor.
Beberapa surfaktan dapat digunakan sebagai agen anti-lumpur pengasaman, seperti surfaktan yang larut dalam minyak, seperti alkilfenol, asam lemak, asam alkilbenzenasulfonat, garam amonium kuarterner, dll. Karena memiliki kelarutan asam yang buruk, surfaktan nonionik dapat digunakan untuk mendispersikannya dalam larutan asam.
Untuk meningkatkan efek pengasaman, agen pembalikan pembasahan perlu ditambahkan ke dalam larutan asam untuk membalikkan sifat pembasahan zona dekat lubang sumur dari lipofilik menjadi hidrofilik. Campuran eter alkohol polioksietilena polioksipropilena alkil dan eter alkohol polioksietilena polioksipropilena alkil yang diasinkan dengan fosfat diadsorpsi oleh formasi untuk membentuk lapisan adsorpsi ketiga, yang berperan dalam pembasahan dan pembalikan.
Selain itu, terdapat beberapa surfaktan, seperti amina lemak hidroklorida, garam amonium kuarterner, atau surfaktan nonionik-anionik, yang digunakan sebagai agen pembusa untuk menghasilkan fluida kerja asam berbusa guna memperlambat korosi dan pengasaman mendalam. Busa dibuat dari surfaktan ini dan digunakan sebagai pra-fluida untuk pengasaman. Setelah diinjeksikan ke dalam formasi, larutan asam diinjeksikan. Efek Jamin yang dihasilkan oleh gelembung-gelembung dalam busa dapat mengalihkan cairan asam, memaksa cairan asam untuk melarutkan lapisan permeabilitas rendah, sehingga meningkatkan efek pengasaman.
5. Surfaktan yang digunakan dalam tindakan rekahan
Tindakan rekahan sering digunakan di ladang minyak dengan permeabilitas rendah. Tindakan ini menggunakan tekanan untuk membuka formasi dan membentuk rekahan, serta menggunakan propant untuk menopang rekahan tersebut guna mengurangi hambatan aliran fluida dan mencapai tujuan peningkatan produksi dan perhatian. Beberapa fluida rekahan diformulasikan dengan surfaktan sebagai salah satu bahannya.
Fluida rekahan minyak dalam air diformulasikan dengan air, minyak, dan pengemulsi. Pengemulsi yang digunakan adalah surfaktan ionik, nonionik, dan amfoterik. Jika air kental digunakan sebagai fase eksternal dan minyak digunakan sebagai fase internal, fluida rekahan minyak dalam air kental (emulsi polimer) dapat dibuat. Fluida rekahan ini dapat digunakan pada suhu di bawah 160°C dan dapat secara otomatis memecah emulsi dan mengalirkan fluida.
Fluida rekah busa adalah fluida rekah yang menggunakan air sebagai medium pendispersi dan gas sebagai fase terdispersi. Komponen utamanya adalah air, gas, dan agen pembusa. Alkil sulfonat, alkil benzena sulfonat, garam ester alkil sulfat, garam amonium kuarterner, dan surfaktan OP semuanya dapat digunakan sebagai agen pembusa. Konsentrasi agen pembusa dalam air umumnya 0,5-2%, dan rasio volume fase gas terhadap volume busa berada pada kisaran 0,5-0,9.
Fluida rekahan berbasis minyak adalah fluida rekahan yang diformulasikan dengan minyak sebagai pelarut atau media dispersinya. Minyak yang paling umum digunakan di lokasi adalah minyak mentah atau fraksi beratnya. Untuk meningkatkan viskositas dan sifat suhunya, perlu ditambahkan petroleum sulfonat yang larut dalam minyak (berat molekul 300-750). Fluida rekahan berbasis minyak juga mencakup fluida rekahan air-dalam-minyak dan fluida rekahan busa minyak. Pengemulsi yang digunakan dalam fluida rekahan berbasis minyak adalah surfaktan anionik yang larut dalam minyak, surfaktan kationik, dan surfaktan nonionik, sedangkan penstabil busa yang digunakan dalam fluida rekahan nonionik adalah surfaktan polimer yang mengandung fluor.
Fluida rekahan formasi yang sensitif terhadap air menggunakan campuran alkohol (seperti etilen glikol) dan minyak (seperti minyak tanah) sebagai medium pendispersi, karbon dioksida cair sebagai fase terdispersi, dan eter alkohol alkil polioksietilen sulfat-garam sebagai pengemulsi. Atau, emulsi atau busa yang diformulasikan dengan agen pembusa untuk merekahan formasi yang sensitif terhadap air.
Fluida rekahan yang digunakan untuk rekahan dan pengasaman merupakan fluida rekahan dan fluida pengasaman. Fluida ini digunakan dalam formasi karbonat, dan kedua tindakan tersebut dilakukan secara bersamaan. Surfaktan yang terkait adalah busa asam dan emulsi asam. Busa asam menggunakan alkil sulfonat atau alkil benzena sulfonat sebagai agen pembusa, sedangkan emulsi asam menggunakan surfaktan sulfonat sebagai pengemulsi. Seperti halnya fluida pengasaman, fluida rekahan juga menggunakan surfaktan sebagai anti-emulsi, bahan pembantu drainase, dan agen pembalikan pembasahan, yang tidak akan dibahas di sini.
6. Gunakan surfaktan untuk kontrol profil dan tindakan pemblokiran air
Untuk meningkatkan efek pengembangan injeksi air dan menekan laju peningkatan kadar air minyak mentah, perlu dilakukan penyesuaian profil penyerapan air pada sumur injeksi air dan peningkatan produksi dengan memblokir air pada sumur produksi. Beberapa metode pengendalian profil dan pemblokiran air seringkali menggunakan surfaktan.
Agen pengontrol profil gel HPC/SDS terdiri dari hidroksipropil selulosa (HPC) dan natrium dodecyl sulfat (SDS) dalam air tawar.
Natrium alkil sulfonat dan alkil trimetil amonium klorida masing-masing dilarutkan dalam air untuk menghasilkan dua cairan kerja, yang disuntikkan ke dalam formasi secara berurutan. Kedua cairan kerja ini berinteraksi satu sama lain di dalam formasi untuk menghasilkan alkil trimetilamina. Sulfit mengendap dan menyumbat lapisan permeabilitas tinggi.
Eter polioksietilen alkil fenol, alkil aril sulfonat, dll. dapat digunakan sebagai bahan pembuat busa, dilarutkan dalam air untuk menyiapkan fluida kerja, kemudian disuntikkan ke dalam formasi secara bergantian dengan fluida kerja karbon dioksida cair, tepat di formasi (terutama lapisan permeabel tinggi) membentuk busa, menghasilkan penyumbatan, dan berperan dalam pengendalian profil.
Dengan menggunakan surfaktan amonium kuartener sebagai agen pembusa yang dilarutkan dalam sol asam silikat yang terdiri dari amonium sulfat dan gelas air, kemudian diinjeksikan ke dalam formasi. Kemudian, dengan menginjeksikan gas yang tidak terkondensasi (gas alam atau klorin), bentuk cair dapat dihasilkan terlebih dahulu di dalam formasi. Busa pada interlayer dispersi, yang diikuti oleh gelasi sol asam silikat, menghasilkan busa dengan medium dispersi padat, yang berperan menyumbat lapisan permeabilitas tinggi dan mengendalikan profil.
Dengan menggunakan surfaktan sulfonat sebagai agen pembusa dan senyawa polimer sebagai penstabil busa pengental, kemudian menyuntikkan gas atau zat penghasil gas, busa berbasis air dihasilkan di permukaan atau di dalam formasi. Busa ini bersifat aktif permukaan pada lapisan minyak. Sejumlah besar agen bergerak ke antarmuka minyak-air, menyebabkan kerusakan busa, sehingga tidak menyumbat lapisan minyak. Agen ini merupakan agen selektif yang dapat menyumbat air sumur minyak.
Agen penghambat air semen berbasis minyak adalah suspensi semen dalam minyak. Permukaan semen bersifat hidrofilik. Ketika memasuki lapisan penghasil air, air menggantikan interaksi antara sumur minyak dan semen di permukaan semen, menyebabkan semen memadat dan menghalangi lapisan penghasil air. Untuk meningkatkan fluiditas agen penghambat ini, surfaktan karboksilat dan sulfonat biasanya ditambahkan.
Agen penghambat air berbasis air yang larut dalam cairan misel adalah larutan misel yang sebagian besar terdiri dari petroleum amonium sulfonat, hidrokarbon, dan alkohol. Larutan ini mengandung kadar air garam tinggi dan menjadi kental untuk mencapai efek penghambat air.
Larutan surfaktan kationik yang berbahan dasar air atau minyak merupakan agen penghambat air yang berbahan dasar zat aktif garam alkil karboksilat dan alkil amonium klorida dan hanya cocok untuk formasi batu pasir.
Agen penghambat air minyak berat aktif adalah sejenis minyak berat yang dilarutkan dengan pengemulsi air dalam minyak. Zat ini menghasilkan emulsi air dalam minyak yang sangat kental setelah formasi dikeringkan untuk mencapai tujuan penghambatan air.
Agen penghambat air minyak dalam air disiapkan dengan mengemulsi minyak berat dalam air menggunakan surfaktan kationik sebagai pengemulsi minyak dalam air.
7. Gunakan surfaktan untuk tindakan pengendalian pasir
Sebelum operasi pengendalian pasir, sejumlah air teraktivasi yang telah disiapkan dengan surfaktan perlu disuntikkan sebagai pra-fluida untuk membersihkan formasi terlebih dahulu guna meningkatkan efek pengendalian pasir. Saat ini, surfaktan yang paling umum digunakan adalah surfaktan anionik.
8. Surfaktan untuk dehidrasi minyak mentah
Pada tahap pemulihan minyak primer dan sekunder, demulsifier air dalam minyak sering digunakan untuk minyak mentah yang diekstraksi. Tiga generasi produk telah dikembangkan. Generasi pertama adalah karboksilat, sulfat, dan sulfonat. Generasi kedua adalah surfaktan nonionik bermolekul rendah seperti OP, Pingpingjia, dan minyak jarak tersulfonasi. Generasi ketiga adalah surfaktan nonionik polimer.
Pada tahap akhir perolehan minyak sekunder dan perolehan minyak tersier, minyak mentah yang dihasilkan sebagian besar berada dalam bentuk emulsi minyak dalam air. Terdapat empat jenis demulsifier yang digunakan, yaitu tetradecyltrimethyloxyammonium chloride dan didecyldimethylammonium chloride. Demulsifier ini dapat bereaksi dengan pengemulsi anionik untuk mengubah nilai keseimbangan minyak hidrofiliknya, atau teradsorpsi pada permukaan partikel lempung yang terbasahi air, mengubah kebasahannya dan merusak emulsi minyak dalam air. Selain itu, beberapa surfaktan anionik dan surfaktan nonionik yang larut dalam minyak yang dapat digunakan sebagai pengemulsi air dalam minyak juga dapat digunakan sebagai demulsifier untuk emulsi minyak dalam air.
- Surfaktan untuk pengolahan air
Setelah fluida produksi sumur minyak dipisahkan dari minyak mentah, air terproduksi perlu diolah agar memenuhi persyaratan reinjeksi. Ada enam tujuan pengolahan air, yaitu penghambatan korosi, pencegahan kerak, sterilisasi, penghilangan oksigen, penghilangan minyak, dan penghilangan padatan tersuspensi. Oleh karena itu, perlu menggunakan inhibitor korosi, agen anti-kerak, bakterisida, pembersih oksigen, degreaser, dan flokulan, dll. Aspek-aspek berikut ini melibatkan surfaktan industri:
Surfaktan industri yang digunakan sebagai penghambat korosi meliputi garam asam alkil sulfonat, asam alkil benzena sulfonat, asam perfluoroalkil sulfonat, garam alkil amina linear, garam amonium kuaterner, dan garam alkil piridina. , garam imidazolin dan turunannya, eter alkohol alkil polioksietilen, polioksietilen dialkil propargil alkohol, polioksietilen rosin amina, polioksietilen stearilamina, dan eter alkohol alkil polioksietilen Alkil sulfonat, berbagai garam internal amonium kuaterner, garam internal di(polioksietilen)alkil dan turunannya.
Surfaktan yang digunakan sebagai agen antifouling meliputi garam ester fosfat, garam ester sulfat, asetat, karboksilat, dan senyawa polioksietilenanya. Stabilitas termal garam ester sulfonat dan garam karboksilat secara signifikan lebih baik daripada garam ester fosfat dan garam ester sulfat.
Surfaktan industri yang digunakan dalam fungisida meliputi garam alkilamina linier, garam amonium kuaterner, garam alkilpiridinium, garam imidazolin dan turunannya, berbagai garam amonium kuaterner, di(polioksi) Vinil) alkil dan garam internal turunannya.
Surfaktan industri yang digunakan dalam pembersih lemak sebagian besar adalah surfaktan dengan struktur bercabang dan gugus natrium ditiokarboksilat.
10. Surfaktan untuk banjir minyak kimia
Pemulihan minyak primer dan sekunder dapat memulihkan 25%-50% minyak mentah bawah tanah, tetapi masih banyak minyak mentah yang tersisa di bawah tanah dan tidak dapat dipulihkan. Pemulihan minyak tersier dapat meningkatkan pemulihan minyak mentah. Pemulihan minyak tersier umumnya menggunakan metode chemical flooding, yaitu menambahkan beberapa agen kimia ke dalam air yang diinjeksikan untuk meningkatkan efisiensi water flooding. Di antara bahan kimia yang digunakan, beberapa di antaranya adalah surfaktan industri. Berikut ini penjelasan singkatnya:
Metode injeksi minyak kimia menggunakan surfaktan sebagai agen utama disebut injeksi surfaktan. Surfaktan berperan utama dalam meningkatkan perolehan minyak dengan mengurangi tegangan antarmuka minyak-air dan meningkatkan jumlah kapiler. Karena permukaan formasi batupasir bermuatan negatif, surfaktan yang digunakan sebagian besar adalah surfaktan anionik, dan sebagian besar merupakan surfaktan sulfonat. Injeksi ini dibuat dengan menggunakan agen sulfonasi (seperti sulfur trioksida) untuk mensulfonasi fraksi minyak bumi dengan kandungan hidrokarbon aromatik yang tinggi, kemudian menetralkannya dengan alkali. Spesifikasinya: zat aktif 50%-80%, minyak mineral 5%-30%, air 2%-20%, natrium sulfat 1%-6%. Sulfonat minyak bumi tidak tahan terhadap suhu, garam, atau ion logam berharga tinggi. Sulfonat sintetis dibuat dari hidrokarbon terkait menggunakan metode sintetis yang sesuai. Di antara mereka, α-olefin sulfonat sangat tahan terhadap garam dan ion logam bervalensi tinggi. Surfaktan anionik-nonionik dan surfaktan karboksilat lainnya juga dapat digunakan untuk penggantian minyak. Penggantian minyak surfaktan memerlukan dua jenis aditif: satu adalah ko-surfaktan, seperti isobutanol, dietilen glikol butil eter, urea, sulfolana, alkenilena benzena sulfonat, dll., dan yang lainnya adalah dielektrik, termasuk garam asam dan alkali, terutama garam, yang dapat mengurangi hidrofilisitas surfaktan dan relatif meningkatkan lipofilisitas, dan juga mengubah nilai keseimbangan hidrofilik-lipofilik dari agen aktif. Untuk mengurangi hilangnya surfaktan dan meningkatkan efek ekonomi, banjir surfaktan juga menggunakan bahan kimia yang disebut agen pengorbanan. Zat yang dapat digunakan sebagai agen pengorbanan termasuk zat alkali dan asam polikarboksilat dan garamnya. Oligomer dan polimer juga dapat digunakan sebagai agen pengorbanan. Lignosulfonat dan modifikasinya adalah agen pengorbanan.
Metode penggantian oli menggunakan dua atau lebih agen utama penggantian oli kimia disebut komposit banjir. Metode penggantian oli yang berkaitan dengan surfaktan ini meliputi: surfaktan dan polimer yang mengental surfaktan banjir; banjir surfaktan yang ditingkatkan alkali dengan alkali + surfaktan atau banjir alkali yang ditingkatkan surfaktan; banjir komposit berbasis elemen dengan alkali + surfaktan + polimer. Banjir komposit umumnya memiliki faktor pemulihan yang lebih tinggi daripada penggerak tunggal. Menurut analisis terkini dari tren perkembangan di dalam dan luar negeri, banjir senyawa terner memiliki keuntungan yang lebih tinggi daripada banjir senyawa biner. Surfaktan yang digunakan dalam banjir komposit terner terutama adalah sulfonat minyak bumi, biasanya juga digunakan dalam kombinasi dengan asam sulfat, asam fosfat dan karboksilat dari eter alkohol alkil polioksietilen, dan garam natrium alkil sulfonat alkohol alkil polioksietilen. dll. untuk meningkatkan toleransi garamnya. Baru-baru ini, baik di dalam maupun luar negeri, penelitian dan pemanfaatan biosurfaktan, seperti rhamnolipid, kaldu fermentasi sophorolipid, dll., serta karboksilat campuran alami dan alkali lignin, produk samping pembuatan kertas, telah mencapai hasil yang luar biasa dalam uji lapangan dan di dalam ruangan. Efek penggantian minyak yang baik telah tercapai.
Waktu posting: 26-Des-2023