1. Tensioattivi per misure di fratturazione
Le tecniche di fratturazione vengono spesso applicate nei giacimenti petroliferi a bassa permeabilità. Consistono nell'utilizzare la pressione per fratturare la formazione, creando delle crepe e quindi sostenendole con materiali di sostegno per ridurre la resistenza al flusso del fluido, raggiungendo così l'obiettivo di aumentare la produzione e l'iniezione. Alcuni fluidi di fratturazione sono formulati utilizzando tensioattivi come uno dei loro componenti.
I fluidi di fratturazione olio in acqua sono formulati a partire da acqua, olio ed emulsionanti. Gli emulsionanti utilizzati includono tensioattivi ionici, non ionici e anfoteri. Utilizzando acqua addensata come fase esterna e olio come fase interna, è possibile preparare un fluido di fratturazione olio in acqua addensato (emulsione polimerica). Questo tipo di fluido di fratturazione può essere utilizzato a temperature inferiori a 160 °C ed è in grado di demulsionare e scaricare automaticamente i fluidi.
I fluidi per la fratturazione della schiuma sono quelli che utilizzano l'acqua come mezzo di dispersione e il gas come fase dispersa. I loro componenti principali sono acqua, gas e agenti schiumogeni. Come agenti schiumogeni possono essere utilizzati alchilsolfonati, alchilbenzensolfonati, esteri di alchilsolfato, sali di ammonio quaternario e tensioattivi di tipo OP. La concentrazione degli agenti schiumogeni in acqua è generalmente compresa tra lo 0,5 e il 2% e il rapporto tra il volume della fase gassosa e il volume della schiuma varia da 0,5 a 0,9.
I fluidi di fratturazione a base di olio sono formulati utilizzando l'olio come solvente o mezzo di dispersione. Gli oli più comunemente utilizzati in questo campo sono il petrolio greggio o le sue frazioni pesanti. Per migliorare il rapporto viscosità-temperatura, è necessario aggiungere solfonati di petrolio solubili in olio (con un peso molecolare compreso tra 300 e 750). I fluidi di fratturazione a base di olio includono anche fluidi di fratturazione acqua in olio e fluidi di fratturazione schiumosa a base di olio. I primi utilizzano tensioattivi anionici solubili in olio, tensioattivi cationici e tensioattivi non ionici come emulsionanti, mentre i secondi utilizzano tensioattivi polimerici contenenti fluoro come stabilizzanti della schiuma.
I fluidi di fratturazione per formazioni sensibili all'acqua sono emulsioni o schiume formulate utilizzando una miscela di alcoli (come l'etilenglicole) e oli (come il cherosene) come mezzo di dispersione, anidride carbonica liquida come fase dispersa ed eteri di alcoli alchilici poliossietilen esterificati con solfato come emulsionanti o agenti schiumogeni, utilizzati per la fratturazione di formazioni sensibili all'acqua.
I fluidi di fratturazione per l'acidificazione delle fratture fungono sia da fluidi di fratturazione che da fluidi acidificanti e vengono utilizzati nelle formazioni carbonatiche in cui entrambe le misure vengono eseguite simultaneamente. Tra quelli correlati ai tensioattivi figurano le schiume acide e le emulsioni acide; i primi utilizzano alchilsolfonati o alchilbenzensolfonati come agenti schiumogeni, mentre i secondi utilizzano tensioattivi di tipo solfonato come emulsionanti.
Come i fluidi acidificanti, anche i fluidi di fratturazione utilizzano tensioattivi come demulsionanti, additivi per la pulizia e modificatori della bagnabilità, ma non verranno trattati in dettaglio in questa sede.
2. Tensioattivi per il controllo del profilo e misure di ostruzione dell'acqua
Per migliorare l'efficacia dello sviluppo dell'inondazione d'acqua e inibire il tasso di aumento del taglio d'acqua del greggio, è necessario regolare il profilo di assorbimento d'acqua nei pozzi di iniezione e adottare misure di water tapping nei pozzi di produzione per aumentare la produzione. Alcuni di questi metodi di controllo del profilo e di water tapping utilizzano spesso determinati tensioattivi. L'agente di controllo del profilo in gel HPC/SDS viene preparato miscelando idrossipropilcellulosa (HPC) e dodecil solfato di sodio (SDS) in acqua dolce. Il sodio alchil solfonato e il cloruro di alchil trimetil ammonio vengono rispettivamente sciolti in acqua per preparare due fluidi di lavoro, che vengono iniettati successivamente nella formazione. I due fluidi di lavoro si incontrano nella formazione, producendo precipitati di alchil solfito di alchil trimetil ammina, che bloccano gli strati ad alta permeabilità. Come agenti schiumogeni si possono utilizzare poliossietilenalchil fenolo etere, alchil aril solfonato, ecc. Vengono disciolti in acqua per preparare un fluido di lavoro, che viene poi iniettato alternativamente nella formazione con un fluido di lavoro a base di anidride carbonica liquida. Questo forma schiuma nella formazione (principalmente negli strati ad alta permeabilità), causando il blocco e ottenendo l'effetto di controllo del profilo. Un tensioattivo di tipo sale di ammonio quaternario come agente schiumogeno viene disciolto in un sol di acido silicico preparato da solfato di ammonio e vetro solubile e iniettato nella formazione, seguito dall'iniezione di gas non condensabile (gas naturale o gas di cloro). Questo genera prima schiuma con liquido come mezzo di dispersione nella formazione, e poi il sol di acido silicico gelifica, dando origine a schiuma con solido come mezzo di dispersione, che blocca gli strati ad alta permeabilità e ottiene il controllo del profilo. Utilizzando tensioattivi di tipo solfonato come agenti schiumogeni e composti ad alto peso molecolare come agenti addensanti e stabilizzanti della schiuma, e quindi iniettando gas o sostanze che generano gas, si genera schiuma a base d'acqua sulla superficie o nella formazione. Nello strato di petrolio, una grande quantità di tensioattivo si sposta verso l'interfaccia olio-acqua, causando la distruzione della schiuma, quindi non blocca lo strato di petrolio e funge da agente selettivo per l'otturazione dell'acqua nei pozzi petroliferi. L'agente per l'otturazione dell'acqua del cemento a base di petrolio è una sospensione di cemento in petrolio. La superficie del cemento è idrofila. Quando penetra nello strato che produce acqua, l'acqua sposta l'olio sulla superficie del cemento e reagisce con il cemento, causandone la solidificazione e l'otturazione dello strato che produce acqua. Per migliorare la fluidità di questo agente per l'otturazione, vengono solitamente aggiunti tensioattivi di tipo carbossilato e solfonato. L'agente per l'otturazione del fluido micellare a base di acqua è una soluzione micellare composta principalmente da solfonato di petrolio di ammonio, idrocarburi, alcoli, ecc. Quando incontra acqua ad alta salinità nella formazione, può diventare viscoso per ottenere l'effetto di otturazione dell'acqua. Gli agenti di otturazione a base di tensioattivi cationici a base acquosa o oleosa, composti principalmente da tensioattivi a base di alchil carbossilato e cloruro di alchilammonio, sono adatti solo per formazioni di arenaria. L'agente di otturazione a base di olio pesante attivo è un olio pesante disciolto in emulsionanti acqua in olio. Quando incontra l'acqua nella formazione, produce un'emulsione acqua in olio ad alta viscosità per raggiungere lo scopo di otturazione. L'agente di otturazione olio in acqua viene preparato emulsionando olio pesante in acqua utilizzando tensioattivi cationici come emulsionanti olio in acqua.
Data di pubblicazione: 08-01-2026