Come selezionare i tensioattivi per lo sfruttamento di petrolio greggio pesante e ceroso

1. Tensioattivi per l'estrazione di petrolio pesante

A causa dell'elevata viscosità e della scarsa fluidità del petrolio pesante, il suo sfruttamento presenta numerose difficoltà. Per recuperare tale petrolio pesante, a volte vengono iniettate nel pozzo soluzioni acquose di tensioattivi. Questo processo converte il petrolio pesante ad alta viscosità in emulsioni olio in acqua (O/W) a bassa viscosità, che possono quindi essere pompate in superficie. I tensioattivi utilizzati in questo metodo di emulsificazione e riduzione della viscosità del petrolio pesante includono sodio alchil solfonato, poliossietilene alchil alcol etere, poliossietilene alchil fenolo etere, poliossietilene poliossipropilene poliene poliammina e sodio poliossietilene alchil alcol etere solfato.

Le emulsioni olio in acqua prodotte devono essere disidratate per separare la componente acquosa, operazione che richiede anche l'utilizzo di determinati tensioattivi industriali come demulsionanti. Questi demulsionanti sono emulsionanti acqua in olio (W/O), tra cui i tipi più comunemente utilizzati sono i tensioattivi cationici, gli acidi naftenici, gli acidi asfaltenici e i loro sali di metalli polivalenti.

Per i tipi speciali di petrolio pesante che non possono essere sfruttati con le unità di pompaggio convenzionali, è necessaria l'iniezione di vapore per il recupero termico. Per migliorare l'efficienza del recupero termico, sono necessari tensioattivi. L'iniezione di schiuma, ovvero l'iniezione di agenti schiumogeni resistenti alle alte temperature insieme a gas non condensabili, nei pozzi di iniezione di vapore è una delle tecniche comunemente adottate. Gli agenti schiumogeni più frequentemente utilizzati includono alchilbenzensolfonato, α-olefinasolfonato, solfonato di petrolio, poliossietilene alchil alcol etere solfonato e poliossietilene alchil fenolo etere solfonato.

Grazie alla loro elevata attività superficiale e stabilità nei confronti di acidi, alcali, ossigeno, calore e olio, i tensioattivi fluorurati sono considerati agenti schiumogeni ideali per le alte temperature. Inoltre, per facilitare il passaggio del petrolio disperso attraverso i pori della formazione o per promuovere lo spostamento del petrolio dalle superfici della formazione, vengono impiegati tensioattivi noti come agenti di diffusione filmogena, tra cui i più comunemente utilizzati sono i tensioattivi polimerici a base di resina fenolica poliossialchilata.

2. Tensioattivi per il recupero di petrolio greggio ceroso

Per il recupero del petrolio greggio paraffinico, è necessario effettuare regolarmente operazioni di prevenzione e rimozione della paraffina, in cui i tensioattivi fungono sia da inibitori che da agenti di rimozione della paraffina.

I tensioattivi per la prevenzione della formazione di cera si dividono in due categorie: tensioattivi liposolubili e tensioattivi idrosolubili. I primi esercitano il loro effetto inibitore della cera modificando le proprietà superficiali dei cristalli di cera, con i solfonati di petrolio e i tensioattivi di tipo amminico che sono i tipi più comunemente utilizzati. I tensioattivi idrosolubili agiscono alterando le caratteristiche delle superfici che depositano cera (come le superfici di tubi petroliferi, aste di pompaggio e attrezzature correlate). Le opzioni disponibili includono alchilsolfonati di sodio, sali di ammonio quaternario, alcano poliossietilene eteri, idrocarburi aromatici poliossietilene e i loro derivati ​​solfonati di sodio.

I tensioattivi per la rimozione della cera si dividono a loro volta in due tipologie in base alle loro applicazioni. I tensioattivi liposolubili sono utilizzati nei prodotti per la rimozione della cera a base oleosa, mentre i tensioattivi idrosolubili, tra cui i tensioattivi di tipo solfonato, di tipo sale di ammonio quaternario, di tipo polieterico, di tipo Tween e di tipo OP, nonché i tensioattivi di tipo Peregal e OP esterificati con solfato o solfonati, sono impiegati nei prodotti per la rimozione della cera a base acquosa.

Negli ultimi anni, sia l'industria nazionale che quella internazionale hanno integrato organicamente la rimozione della paraffina con le tecnologie di prevenzione della sua formazione, combinando solventi a base oleosa e a base acquosa per sviluppare solventi ibridi. Tali prodotti utilizzano idrocarburi aromatici e miscele di idrocarburi aromatici come fase oleosa e emulsionanti con proprietà di rimozione della paraffina come fase acquosa. Quando l'emulsionante selezionato è un tensioattivo non ionico con un punto di intorbidamento appropriato, la temperatura al di sotto della sezione del pozzo petrolifero in cui si deposita la paraffina può raggiungere o superare tale punto. Di conseguenza, il solvente ibrido si demulsiona prima di entrare nella sezione in cui si deposita la paraffina, separandosi in due componenti che agiscono sinergicamente per rimuovere la paraffina.