1. 중질유 추출용 계면활성제
중질유는 점도가 높고 유동성이 낮아 추출에 상당한 어려움을 겪습니다. 이러한 중질유를 회수하기 위해 계면활성제 수용액을 시추공에 주입하여 점도가 높은 원유를 저점도의 수중유적형 에멀전으로 변환한 후, 이를 지표면으로 펌핑합니다.
이 중유 유화 및 점도 감소 방법에 사용되는 계면활성제로는 알킬 설포네이트 나트륨, 폴리옥시에틸렌 알킬 알코올 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 페놀 에테르, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 폴리아민, 폴리옥시에틸렌 알킬 알코올 에테르 황산나트륨 등이 있다.
추출된 수중유 에멀젼은 물 분리가 필요하며, 이때 산업용 계면활성제가 항유화제로 사용됩니다. 이러한 항유화제는 유중수형 유화제입니다. 일반적으로 사용되는 항유화제로는 양이온 계면활성제 또는 나프텐산, 아스팔트산, 그리고 이들의 다가 금속염이 있습니다.
기존의 펌핑 방식으로 추출할 수 없는 점성이 매우 높은 원유의 경우, 열 회수를 위해 증기 주입이 필요합니다. 열 회수 효율을 높이기 위해서는 계면활성제가 필요합니다. 한 가지 일반적인 방법은 증기 주입 웰에 거품을 주입하는 것인데, 구체적으로는 고온 내성 발포제와 비응축성 가스를 함께 주입하는 것입니다.
일반적으로 사용되는 발포제로는 알킬 벤젠 설포네이트, α-올레핀 설포네이트, 석유 설포네이트, 설폰화 폴리옥시에틸렌 알킬 알코올 에테르, 그리고 설폰화 폴리옥시에틸렌 알킬 페놀 에테르가 있습니다. 불소계 계면활성제는 높은 표면 활성과 산, 염기, 산소, 열, 기름에 대한 안정성 덕분에 고온 발포제로 이상적입니다.
분산된 오일이 지층의 기공-목 구조를 통과하는 것을 용이하게 하거나 지층 표면의 오일을 더 쉽게 제거할 수 있도록 박막 확산제라고 하는 계면활성제가 사용됩니다. 옥시알킬화 페놀 수지 고분자 계면활성제가 대표적인 예입니다.
2.왁스 원유 추출용 계면활성제
왁스 원유를 추출하려면 왁스 발생을 예방하고 정기적으로 제거해야 합니다. 계면활성제는 왁스 억제제와 파라핀 분산제 역할을 모두 합니다.
왁스 억제를 위해 왁스 결정의 표면 특성을 변화시키는 지용성 계면활성제와 튜빙, 흡착 막대, 장비와 같은 왁스 증착 표면의 특성을 변화시키는 수용성 계면활성제가 있습니다. 일반적인 지용성 계면활성제로는 석유 설포네이트와 아민계 계면활성제가 있습니다. 수용성 계면활성제로는 알킬 설포네이트나트륨, 4차 암모늄염, 알킬 폴리옥시에틸렌 에테르, 방향족 폴리옥시에틸렌 에테르 및 이들의 나트륨 설포네이트 유도체가 있습니다.
파라핀 제거를 위해 계면활성제는 오일 기반 파라핀 제거제에 사용되는 오일 용해성 계면활성제와 설포네이트형, 4차 암모늄형, 폴리에테르형, 트윈형, OP형 계면활성제, 황산염/설폰화 PEG형 또는 OP형 계면활성제로도 분류됩니다.
최근 몇 년 동안 국내외에서는 왁스 방지 및 제거 방법을 통합하여 유성 및 수성 제거제를 하이브리드 파라핀 분산제로 결합하는 방식을 채택해 왔습니다. 이러한 분산제는 방향족 탄화수소를 유상으로, 파라핀 용해 특성을 가진 유화제를 수상으로 사용합니다. 유화제가 적절한 흐림점(흐려지는 온도)에 도달하면 왁스 침전 영역 아래에서 유화가 제거되어 두 성분이 동시에 작용합니다.
3. 원유 탈수용 계면활성제
1차 및 2차 석유 회수에는 수중유형(OIP) 항유화제가 주로 사용됩니다. 3세대 제품이 개발되었습니다.
1. 1세대: 카르복실산염, 황산염, 설포네이트.
2. 2세대: 저분자량 비이온성 계면활성제(예: OP, PEG, 설폰화 피마자유).
3. 3세대: 고분자량 비이온성 계면활성제.
후기 단계의 2차 회수 및 3차 회수에서 원유는 종종 유중수형 에멀젼 형태로 존재합니다. 항유화제는 네 가지 범주로 나뉩니다.
·4차 암모늄염(예: 테트라데실 트리메틸 암모늄 클로라이드, 디세틸 디메틸 암모늄 클로라이드)은 음이온성 유화제와 반응하여 HLB(친수성-친유성 균형)를 변경하거나 물에 젖은 점토 입자에 흡착되어 젖음성을 변경합니다.
·음이온성 계면활성제(물-유 유화제 역할)와 유용성 비이온성 계면활성제는 물-유 유화물을 분해하는 데에도 효과적입니다.
게시 시간: 2025년 9월 17일