1.Tensioactivaadhibitus adextractio olei gravis
Propter viscositatem magnam et fluiditatem parvam olei gravis, multas difficultates in exploitatione affert. Ad extrahendum tale oleum grave, solutiones aquosae surfactantium interdum in puteum iniiciuntur ut oleum grave viscositatis magnae in emulsiones olei-in-aqua viscositatis humilis convertantur, quae deinde ad superficiem pumpantur. Surfactantes in hac methodo emulsificationis olei gravis et reductionis viscositatis adhibiti includunt natrium alkyl sulfonatum, polyoxyethylenum alkyl alcohol aether, polyoxyethylenum alkyl phenol aether, polyoxyethylenum polyoxypropylenum polyenum polyaminum, natrium polyoxyethylenum alkyl alcohol aether sulfatum, etc. Ad emulsiones olei-in-aqua productas, necesse est aquam separare, et quidam surfactantes industriales etiam ut demulsores ad dehydrationem adhibentur. Hi demulsores sunt emulsores aquae-in-oleo. Vulgo adhibiti sunt surfactantes cationici, seu acida naphthenica, acida asphaltica et eorum sales metallorum polyvalentium. Oleum grave speciale non potest exponi ab unitatibus pumpandi conventionalibus et injectionem vaporis ad recuperationem thermalem requirit. Ad effectum recuperationis thermalis emendandum, surfactantes adhibendi sunt. Iniectio spumae in puteum injectionis vaporis, id est, iniectio spumantiorum temperaturae altae resistentium et gasorum non condensabilium, est una ex methodis praeparationis vulgo adhibitis. Spumantia vulgo adhibita sunt alkylbenzenosulfonata,α-olefin sulfonata, petrolei sulfonata, polyoxyethylen alkyl alcohol aethers sulfoalkylata, et polyoxyethylen alkyl phenol aethers sulfoalkylata, et cetera. Cum tensioactiva fluorinata magnam activitatem superficialem habeant et stabilia sint acidis, alcaliis, oxygenio, calore et oleo, optima sunt spumantia altae temperaturae. Ut oleum dispersum facile per structuram pororum formationis transeat vel ut oleum in superficie formationis facile dispelli possit, tensioactiva, quae "film diffusing agents" appellantur, necessaria sunt, et quae vulgo adhibentur sunt tensioactiva polymerica resinae phenolicae oxyalkylatae.
2.Tensioactiva ad extrahendum oleum crudum cerum
Cum oleum crudum cerum extrahitur, necesse est frequenter cerae praevenire et cerae removere. Tensioactiva ut inhibitoria et cerae removentia adhibentur. Inter tensioactiva ad ceram praeveniendam adhibita sunt tensioactiva oleosolubilia et tensioactiva aquasolubilia. Pria effectum praeveniendi ceram exercent proprietates superficiei crystallinae cerae mutando. Tensioactiva oleosolubilia vulgo adhibita sunt petroleum sulfonata et tensioactiva aminiformia. Tensioactiva aquasolubilia partes agunt in cera praevenienda proprietates superficierum cerae deponentium mutando (ut superficies tuborum olei, virgarum suctionis, et instrumentorum). Inter surfactantes praesto sunt natrii alkylsulfonata, sales ammonii quaternarii, alkani polyoxyethyleni aetheres, aromatica hydrocarbonica polyoxyethyleni aetheres, et eorum sales natrii sulfonati, etc. Surfactantes ad cerae remotionem adhibiti etiam in duas categorias dividuntur: oleosolubiles in cerae remotione oleo fundata adhibentur, et aquasolubiles, ut sulfonati, salis ammonii quaternarii, polyetheris, Tween, OP, necnon surfactantes Peregal et OP sulfato-esterizati vel sulfoalkylati, in cerae remotione aquae adhibentur. Recentibus annis, et domestice et internationaliter, cerae remotio et prohibitio organice mixtae sunt, et cerae remotiones oleo fundatae et aquae etiam organice mixtae sunt ad cerae remotiones mixtae producendas. Hoc genus cerae remotionis hydrocarbones aromaticos et hydrocarbones aromaticos mixtos ut phasin olei, et emulsores cum effectibus cerae remotionis ut phasin aquae utitur. Cum emulsor electus est surfactans non-ionicus cum puncto nubiloso idoneo, punctum nubilosum suum attingere vel excedere potest temperatura infra sectionem putei olei ubi cera deponitur, ita ut removens cerae mixti generis demulsificetur antequam sectionem ubi cera deponitur ingrediatur, in duo genera removentium cerae separans, quae effectum remotionis cerae simul exercent.
3.Tensioactiva in argilla stabili adhibita
Argillae stabilisatio duo momenta complectitur: ne tumescant mineralia argillae et ne migrent particulara mineralia argillae. Ad tumescente argillae prohibendo, surfactantes cationici, ut salis aminici, salis ammonii quaternarii, salis pyridini, et salis imidazolini, adhiberi possunt. Ad migrationem particularum mineralia argillae prohibendam, surfactantes nonionici-cationici fluorum continentes adhiberi possunt.
4.Tensioactiva in mensuris acidificantibus adhibita
Ad effectum acidificantem amplificandum, plerumque necesse est varia additiva solutioni acida addere. Quivis tensioactivus qui cum solutione acida compatibilis est et facile a formatione adsorbetur, ut retardator acidificantis adhiberi potest. Exempla includunt hydrochlorida aminarum pinguium, sales ammonii quaternarii, et sales pyridinii inter tensioactiva cationica, necnon aetheres polyoxyethyleni alkylphenolis sulfonati, carboxymethylati, phosphato-esterizati, vel sulfato-esterizati inter tensioactiva amphoterica. Quaedam tensioactiva, ut acidum dodecylsulfonicum et eius sales alkylaminarum, solutionem acidam in oleo emulsificare possunt ad emulsionem acidi-in-oleo formandam, quae, cum ut fluidum operans acidificans adhibetur, etiam ut retardator fungitur.
Quaedam surfactantia demulsores in fluidis acidificantibus fungi possunt. Surfactantia structurae ramosae, ut polyoxyethylenum-polyoxypropylenum propylenum glycolis aether et polyoxyethylenum-polyoxypropylenum pentaethylenhexaminum, demulsores acidificantes fungi possunt.
Quaedam surfactantia ut additiva purgationis acidorum exhaustorum adhiberi possunt, inter quae surfactantia salis aminici, salis ammonii quaternarii, salis pyridinii, non-ionica, amphoterica, et fluorinata.
Quaedam surfactantia, ut inhibitores faecum acidificantium, funguntur, ut surfactantia oleosolubilia, ut alkylphenola, acida pinguia, acida alkylbenzenesulfonica, et sales ammonii quaternaria. Propter solubilitatem eorum in acidis parvam, surfactantia non-ionica ad ea in solutione acida dispergenda adhiberi possunt.
Ad effectum acidificantem amplificandum, modificatores humectationis solutioni acidae addenda sunt, ut humectatio zonae prope puteum ab humiditate oleosa ad humiditatem aquamque invertatur. Mixturae, ut polyoxyethylenum-polyoxypropylenum alkyl alcohol aether et polyoxyethylenum-polyoxypropylenum alkyl alcohol aether phosphato-esterizati, a formatione adsorbentur, ut stratum adsorptionis primarium, ita humectationis inversio efficitur.
Praeterea, quaedam surfactantia, ut aminae pinguiae hydrochlorida, sales ammonii quaternarii, vel surfactantia non-ionica-anionica, ut agentes spumantes ad fluida operatoria acidi spumae praeparanda adhibentur, quae proposita reactionem retardandi, corrosionem inhibendi, et formationes profundas acidificandi consequuntur. Aliter, tales spumae ut praeparatoria ad acidificandum adhiberi possunt: postquam in formationem iniecta est, solutio acida deinde iniicitur. Effectus Iamin a bullis in spuma generatus solutionem acidam avertere potest, eam cogens ut strata parvae permeabilitatis plerumque dissolvat, et sic effectum acidificantem emendans.
5.Tensioactiva in mensuris fracturarum adhibita
Mensurae fracturae saepe in agris petrolei parvae permeabilitatis adhibentur. Hae mensurae includunt pressionem ad formationem frangendam, fissuras creandas, et fissuras fulcimentis ad resistentiam fluxus fluidi minuendam, ita finem augendi productionis et injectionis assequentes. Quaedam fluida fracturae cum surfactantibus ut uno ex componentibus suis formulantur. Fluida fracturae oleum-in-aqua ex aqua, oleo, et emulsoribus parantur. Emulsores adhibiti surfactantes ionicos, non-ionicos, et amphoteros includunt. Si aqua spissata ut phasis externa et oleum ut phasis interna adhibetur, fluidum fracturae oleum-in-aqua spissatum (emulsio polymerica) formulari potest. Hoc genus fluidi fracturae ad temperaturas infra 160°C adhiberi potest et fluida automatice deemulsificare et expellere potest. Fluida fracturae spumosae sunt ea quae aquam ut medium dispersionis et gas ut phasis dispersa habent, quorum componentes principales sunt aqua, gas, et agentes spumantes. Alkylsulfonata, alkylbenzensulfonata, alkylsulfates esteres, sales ammonii quaternaria, et surfactantes generis OP omnes ut agentes spumantes adhiberi possunt. Concentratio agentium spumantium in aqua plerumque 0.5-2% est, et proportio voluminis phasis gaseosae ad volumen spumae variat a 0.5 ad 0.9. Fluida fracturae oleo fundata formulantur utendo oleo ut solvente vel medio dispersionis. Olea frequentissime adhibita in applicationibus in agro sunt oleum crudum vel fractiones eius graves. Ad eorum efficientiam viscositatis-temperaturae emendandam, sulfonata petrolei oleosolubilia (cum pondere moleculari 300-750) addenda sunt. Fluida fracturae oleo fundata etiam includunt fluida fracturae aquae-in-oleo et fluida fracturae spumae oleosae. Pria utuntur surfactantibus anionicis oleosolubilibus, surfactantibus cationicis, et surfactantibus non-ionicis ut emulsores, dum posteriora utuntur surfactantibus polymericis fluorum continentibus ut stabilientibus spumae. Fluida fracturantia ad formationes aquae sensibiles sunt emulsiones vel spumae compositae utens mixtura alcoholum (velut ethylenglycolis) et oleorum (velut keroseni) ut medio dispersionis, dioxido carbonis liquido ut phase dispersa, et aetheribus alcoholis polyoxyethyleni alkylici sulfatatis ut emulsores vel spumantes, ad formationes aquae sensibiles fracturandas adhibita. Fluida fracturantia ad acidificationem fracturae tam fluida fracturantia quam fluida acidificantia serviunt, in formationibus carbonaticis adhibita ubi ambae mensurae simul peraguntur. Ea quae ad surfactantes pertinent sunt spumae acidae et emulsiones acidae; priora utuntur alkyl sulfonatis vel alkyl benzenis sulfonatis ut spumantis, et posteriora utuntur surfactantibus generis sulfonati ut emulsores. Sicut fluida acidificantia, fluida fracturantia etiam surfactantibus utuntur ut demulsores, additivis purgationis, et agentibus ad humectationem revertendam, quae hic non explicabuntur.
sextoTensioactiva adhibita in moderatione profili et mensuris obstructionis aquae
Ad efficaciam progressionis inundationis aquae augendam et celeritatem incrementi in sectione aquae olei crudi inhibendam, necesse est formam absorptionis aquae in puteis injectionis accommodare et mensuras obstructionis aquae in puteis productionis tamquam methodos stimulationis adhibere. Quaedam ex his methodis formae moderandae et obstructionis aquae saepe certis surfactantibus utuntur. Agens formae moderandae gel HPC/SDS praeparatur per mixturam hydroxypropylcellulosae (HPC) et natrii dodecylsulfatis (SDS) in aqua dulci. Natrii alkylsulfonas et alkyltrimethylammonii chloridum respective in aqua dissolvuntur ad duo fluida operantia praeparanda, quae successive in formationem iniiciuntur. Duo fluida operantia in formatione conveniunt, praecipitata alkylsulfitis alkyltrimethylaminae producentes, quae stratas altae permeabilitatis obstruunt. Polyoxyethylene alkylphenol aether, alkyl arylsulfonas, etc., tamquam agentes spumantes adhiberi possunt. In aqua dissolvuntur ad fluidum operantem praeparandum, qui deinde alternatim in formationem cum fluido operante liquido dioxidi carbonis iniicitur. Hoc spumam in formatione format (praesertim in stratis altae permeabilitatis), obstructionem efficiens et effectum moderationis profili assequens. Tensioactivum genus salis ammonii quaternarii ut agens spumans adhibetur, in silice sol ex ammonii sulfate et vitro aquatico praeparato dissolvitur, et in formationem iniicitur. Deinde, gas non condensabile (gas naturale vel gas chlorini) iniicitur, quod primum spumam generat cum liquido ut medio dispersionis in formatione, et deinde silice sol gelat ad spumam producendam cum solido ut medio dispersionis, ita stratis altae permeabilitatis obstruendis et moderationem profili assequens. Tensioactivis generis sulfonati ut agentibus spumantibus et compositis magni molecularis ut agentibus spissantibus et spumam stabilientibus utentibus, deinde iniectione gasis vel substantiarum gas generantium, spuma aquosa in superficie vel in formatione generatur. In strato olei, magna quantitas tensioactivi ad interfaciem olei-aquae movetur, spumam frangendo, ita stratum olei non obstruit et selectivum agens obturans aquae puteorum olei est. Agens obturans aquae cementi olei est suspensio cementi in oleo. Superficies cementi hydrophilica est. Cum in stratum aquam producens intrat, aqua oleum in superficie cementi depellit et cum cemento reagit, quo fit ut cementum solidificet et stratum aquam producens obstruat. Ad fluiditatem huius agentis obturantis emendandam, tensioactiva carboxylata et sulfonata plerumque adduntur. Agens obturans fluidum micellare aquosum est solutio micellaris praecipue ex ammonii petrolei sulfonato, hydrocarbonibus, alcoholibus, etc. composita. Cum aquam valde salsam in formatione invenit, viscosum fieri potest ut effectum obturantis aquae efficiat. Agentes obturantes solutionis tensioactivae cationicae aquosae vel olei, quae praecipue ex tensioactivis alkyl carboxylatis et alkyl ammonii chloridi constant, tantum ad formationes arenarias applicantur. Agens obturans olei gravis activum est oleum grave cum emulsoribus aquae in oleo dissolutum. Cum aquam in formatione invenit, emulsionem aquae in oleo altae viscositatis producit ut obturationem aquae efficiat. Obturans oleum in aqua paratur emulsificando oleum grave in aqua, utens surfactantibus cationicis ut emulsoribus oleum in aqua.
VII.Tensioactiva ad mensuras moderationis arenae
Ante operationes harenae moderandae, certa quantitas aquae activae cum surfactantibus praeparatae iniicienda est ut fluidum prae-purgationis ad formationem prae-purgandam, ita ut effectus harenae moderandae melior fiat. Pleraque surfactantia quae nunc vulgo adhibentur surfactantia anionica sunt.
octavusTensioactiva ad dehydrationem olei crudi
In primariis et secundariis gradibus recuperationis olei, demulsores "aquae in oleo" plerumque ad oleum crudum productum adhibentur. Tres generationes productorum evolutae sunt. Prima generatio carboxylata, sulfata, et sulfonata includit. Secunda generatio constat ex surfactantibus nonionicis ponderis molecularis humilis, ut OP, Pegosperse, et oleum ricini sulfonatum. Tertia generatio est surfactantibus nonionicis ponderis molecularis alti. In stadio recuperationis olei secundario posteriore et stadio recuperationis olei tertiario, oleum crudum productum plerumque in forma emulsionum "olei in aqua" existit. Quattuor genera demulsorum adhibentur, ut tetradecyltrimethylammonium chloridum et didecyldimethylammonium chloridum. Hi cum emulsoribus anionicis reagere possunt ut valorem aequilibrii hydrophilici-lipophilici mutent, vel in superficie particularum argillae aqua madefactarum adsorbere ut humiditatem earum mutent et emulsionem "olei in aqua" frangant. Praeterea, quaedam surfactantia anionica quae ut emulsores aquae-in-oleo et surfactantia nonionica in oleo solubilia agere possunt, etiam ut demulsores pro emulsionibus olei-in-aqua adhiberi possunt.
9.Tensioactiva ad curationem aquae
Postquam oleum crudum a fluido putei olei producto separatum est, aqua producta tractanda est ut requisitis reinjectionis satisfaciat. Inter proposita curationis aquae sex sunt: inhibitio corrosionis, praeventio squamarum, sterilizatio, deoxygenatio, remotio olei, et remotio solidorum suspensorum. Ergo, inhibitores corrosionis, inhibitores squamarum, bactericida, deoxidizantia, removentia olei, flocculantia, etc., adhibentur. Tensioactiva industrialia adhibita sunt haec:
Inter surfactantes industriales qui ut inhibitores corrosionis adhibentur sunt sales acidorum alkylsulfonicorum, acidorum alkylbenzenosulfonicorum, acidorum perfluoroalkylsulfonicorum, sales alkylaminarum catenae rectae, sales ammonii quaternarii, sales alkylpyridinii, sales imidazolinorum et derivatorum eorum, aetheres polyoxyethyleni alkylalcoholum, polyoxyethyleni dialkylpropynola, polyoxyethyleni rosinae aminae, polyoxyethyleni stearylaminae, polyoxyethyleni alkylalcohol aether alkylsulfonata, varia salia amino interna quaternaria, et sales interna bis(polyoxyethyleni)alkylorum et derivatorum eorum. Inter surfactantes qui ut inhibitores squamae adhibiti sunt sunt esteres phosphati, esteres sulfati, acetata, carboxylata, et eorum composita polyoxyethylena. Stabilitas thermalis esterum sulfonaticorum et carboxylatarum significanter melior est quam esterum phosphaticorum et esterum sulfati. Inter surfactantes industriales ut bactericida adhibitos sunt sales alkylaminae catenae rectae, sales ammonii quaternarii, sales alkylpyridinii, sales imidazolinorum et derivatorum eorum, varia sales interna ammonii quaternarii, et sales interna bis(polyoxyethyleni)alkylorum et derivatorum eorum. Surfactantes industriales ut olei removentes adhibiti sunt praecipue ii qui structuram ramosam habent et greges natrii dithiocarboxylati continent.
decemTensioactiva ad inundationem chemicam in recuperatione olei
Recuperatio olei primaria et secundaria 25% – 50% olei crudi subterranei extrahere potest, magna quantitate olei crudi subterranei manente et extrahi non valente. Recuperatio olei tertiaria efficientiam recuperationis olei augere potest. Recuperatio olei tertiaria plerumque methodos inundationis chemicae adhibet, id est, addendo aliquas chemicas aquae iniectae ad efficientiam inundationis aquae augendam. Inter chemica adhibita, quaedam ad surfactantes industriales pertinent, et earum condiciones breviter sic praesentantur: Methodus inundationis chemicae cum surfactante ut agente principali inundatio surfactantis appellatur. Surfactantes praecipue partes agunt in recuperatione olei emendanda per tensionem interfacialem olei-aquae minuendam et numerum capillarium augendum. Cum superficies formationum arenacearum negative onerata sit, surfactantes adhibiti praecipue surfactantes anionici sunt, et plerique eorum surfactantes sulfonati sunt. Fit per sulfonationem fractionum petrolei cum alto contento hydrocarbonum aromaticorum utens agentibus sulfonantibus (ut trioxido sulphuris) et deinde neutralizationem cum alcali. Specificationes eius: materia activa 50% – 80%, oleum minerale 5% – 30%, aqua 2% – 20%, natrii sulfas 1% – 6%. Sulfonata petrolei temperaturis altis resistunt, sed non sali et ionibus metallorum altae valentiae. Sulfonata synthetica ex hydrocarbonibus correspondentibus methodis syntheticis congruentibus parantur. Inter ea, α-olefin sulfonata praecipue sali et ionibus metallorum altae valentiae resistunt. Praeterea, quaedam surfactantia anionica-nonionica et surfactantia carboxylata etiam ad inundationem olei adhiberi possunt. Inundatio surfactantiorum duo genera additivorum requirit: unum est cosurfactantia, ut isobutanolum, diethylenglycol butyl aether, urea, sulfolanum, alkenylbenzenosulfonata, etc.; alterum est electrolyta, inter quae acida, alcalia et sales, praesertim sales. Haec hydrophilicitatem surfactantium reducere, lipophilicitatem relative augere, et etiam functionem suam per mutationem valoris aequilibrii hydrophilici-lipophilici surfactantium funguntur. Ad iacturam surfactantium minuendam et efficientiam oeconomicam augendam, inundatio surfactantium etiam substantiis chemicis, quae "agentes sacrificiales" appellantur, utitur. Inter substantias quae ut agentes sacrificiales adhiberi possunt sunt substantiae alcalinae, acida polycarboxylica et eorum sales, oligomera et polymera etiam ut agentes sacrificiales adhiberi possunt, et lignosulfonata et eorum producta modificata genus agentis sacrificialis sunt. Methodus inundationis olei quae duobus pluribusve agentibus principalibus ad inundationem chemicam olei utitur, inundatio composita appellatur. Tales methodi inundationis olei ad surfactantes pertinentes includunt: surfactans + polymerum ad inundationem surfactantium spissatorum; alcali + surfactans ad inundationem surfactantium alcali auctam vel inundationem alcali surfactans auctam; alcali + surfactans + polymerum ad inundationem compositam ternariam. Inundatio composita plerumque maiorem recuperationem olei quam inundatio singularis habet. Secundum analysin inclinationum progressionis hodiernae domi et foris, inundatio composita ternaria maiora commoda quam inundatio composita binaria habet. Tensioactiva in inundatione ternaria composita adhibita plerumque sunt petrolei sulfonata, et plerumque cum acido sulfurico, acido phosphorico et carboxylato polyoxyethyleni alkyl alcohol aetheris, natrii polyoxyethyleni alkyl alcohol alkyl sulfonato, et cetera, miscentur ad resistentiam salis augendam. Nuper, et domesticae et externae nationes investigationi et usui biotensioactivarum, ut rhamnolipida, liquamina fermentationis sophorolipidorum, necnon carboxylata mixta naturalia et ligninum alcalinum, productum secundarium chartae faciendae, et cetera, momentum tribuerunt, quae bonos effectus inundationis olei in probationibus in agro et laboratorio consecuti sunt.
Tempus publicationis: XXVI Martii, MMXXVI