Quali sono le applicazioni dei tensioattivi nella produzione petrolifera?

1. Tensioattivi per l'estrazione di petrolio pesante

A causa dell'elevata viscosità e della scarsa fluidità del petrolio pesante, la sua estrazione presenta notevoli difficoltà. Per recuperare questo petrolio pesante, a volte viene iniettata nel pozzo una soluzione acquosa di tensioattivi per trasformare il greggio altamente viscoso in un'emulsione olio in acqua a bassa viscosità, che può quindi essere pompata in superficie.

I tensioattivi utilizzati in questo metodo di emulsione di oli pesanti e di riduzione della viscosità includono sodio alchil solfonato, poliossietilene alchil alcol etere, poliossietilene alchil fenolo etere, poliossietilene-poliossipropilene poliammina e sodio poliossietilene alchil alcol etere solfato.

L'emulsione olio in acqua estratta richiede la separazione dell'acqua, per la quale vengono impiegati anche tensioattivi industriali come demulsionanti. Questi demulsionanti sono emulsionanti acqua in olio. Tra quelli comunemente utilizzati figurano tensioattivi cationici o acidi naftenici, acidi asfaltici e i loro sali metallici polivalenti.

Per i greggi particolarmente viscosi che non possono essere estratti con i metodi di pompaggio convenzionali, è necessaria l'iniezione di vapore per il recupero termico. Per migliorare l'efficienza del recupero termico, sono necessari tensioattivi. Un approccio comune consiste nell'iniettare schiuma nel pozzo di iniezione del vapore, in particolare agenti schiumogeni resistenti alle alte temperature insieme a gas non condensabili.

Gli agenti schiumogeni comunemente utilizzati includono alchilbenzensolfonati, α-olefinsolfonati, solfonati di petrolio, poliossietilenalchilalcoleteri solfonati e poliossietilenalchilfenolieteri solfonati. Grazie alla loro elevata attività superficiale e alla stabilità contro acidi, basi, ossigeno, calore e olio, i tensioattivi fluorurati sono agenti schiumogeni ideali per alte temperature.

Per facilitare il passaggio dell'olio disperso attraverso la struttura porosa della formazione o per rendere più facile lo spostamento dell'olio sulla superficie della formazione, vengono utilizzati tensioattivi noti come agenti di diffusione a film sottile. Un esempio comune sono i tensioattivi polimerici a base di resina fenolica ossialchilata.

2. Tensioattivi per l'estrazione di petrolio greggio ceroso

L'estrazione di petrolio greggio ceroso richiede una prevenzione e rimozione regolari della paraffina. I tensioattivi fungono sia da inibitori della paraffina che da disperdenti.

Per l'inibizione della cera, esistono tensioattivi liposolubili (che alterano le proprietà superficiali dei cristalli di cera) e tensioattivi idrosolubili (che modificano le proprietà delle superfici di deposizione della cera come tubi, ventose e attrezzature). I tensioattivi liposolubili più comuni includono i solfonati di petrolio e i tensioattivi di tipo amminico. Le opzioni idrosolubili includono il sodio alchil solfonato, i sali di ammonio quaternario, gli alchil poliossietileneteri, gli eteri poliossietilene aromatici e i loro derivati ​​del sodio solfonato.

Per la rimozione della paraffina, i tensioattivi sono anche classificati in solubili in olio (utilizzati nei prodotti per la rimozione della paraffina a base di olio) e solubili in acqua (come i tensioattivi di tipo solfonato, di tipo ammonio quaternario, di tipo polietere, di tipo Tween, di tipo OP e i tensioattivi di tipo PEG solfato/solfonato o di tipo OP).

Negli ultimi anni, le pratiche nazionali e internazionali hanno integrato la prevenzione e la rimozione della cera, combinando solventi a base oleosa e acquosa in disperdenti ibridi di paraffina. Questi utilizzano idrocarburi aromatici come fase oleosa ed emulsionanti con proprietà di dissoluzione della paraffina come fase acquosa. Quando l'emulsionante raggiunge un punto di intorbidamento appropriato (la temperatura alla quale diventa torbido), demulsiona al di sotto della zona di deposizione della cera, consentendo a entrambi i componenti di agire simultaneamente.

3. Tensioattivi per la disidratazione del petrolio greggio

Nel recupero primario e secondario del petrolio, vengono utilizzati prevalentemente demulsionanti olio in acqua. Sono state sviluppate tre generazioni di prodotti:

1. Prima generazione: carbossilati, solfati e solfonati.

2. Seconda generazione: tensioattivi non ionici a basso peso molecolare (ad esempio, OP, PEG e olio di ricino solfonato).

3. Terza generazione: tensioattivi non ionici ad alto peso molecolare.

Nel recupero secondario in fase avanzata e nel recupero terziario, il petrolio greggio si presenta spesso sotto forma di emulsioni acqua in olio. I demulsionanti rientrano in quattro categorie:

·Sali di ammonio quaternario (ad esempio, cloruro di tetradecil trimetil ammonio, cloruro di dicetil dimetil ammonio), che reagiscono con gli emulsionanti anionici alterando il loro HLB (equilibrio idrofilo-lipofilo) o si adsorbono sulle particelle di argilla bagnate dall'acqua, modificandone la bagnabilità.

· Tensioattivi anionici (che agiscono come emulsionanti olio in acqua) e tensioattivi non ionici solubili in olio, efficaci anche per rompere le emulsioni acqua in olio.

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