1. Paviršinio aktyvumo medžiagos, skirtos skaldymo priemonėms
Mažo pralaidumo naftos telkiniuose dažnai taikomos hidraulinio ardymo priemonės. Jos apima slėgio naudojimą formacijai suardyti, įtrūkimų sukūrimą, o vėliau šių įtrūkimų sutvirtinimą atramomis, siekiant sumažinti skysčio srauto pasipriešinimą ir taip padidinti gamybą bei įpurškimą. Kai kurie hidraulinio ardymo skysčiai yra gaminami naudojant paviršinio aktyvumo medžiagas kaip vieną iš jų komponentų.
Alyvos vandenyje tipo hidraulinio ardymo skysčiai gaminami iš vandens, aliejaus ir emulsiklių. Naudojami emulsikliai apima jonines, nejonines ir amfoterines paviršinio aktyvumo medžiagas. Jei kaip išorinė fazė naudojamas sutirštintas vanduo, o kaip vidinė fazė – aliejus, galima paruošti sutirštintą aliejaus vandenyje tipo hidraulinio ardymo skystį (polimero emulsiją). Šio tipo hidraulinio ardymo skystį galima naudoti žemesnėje nei 160 °C temperatūroje ir jis gali automatiškai deemulguoti ir išleisti skysčius.
Putų plėšymo skysčiai yra tie, kurių dispersinė terpė yra vanduo, o dispersinė fazė – dujos. Jų pagrindiniai komponentai yra vanduo, dujos ir putojimo agentai. Kaip putojimo agentai gali būti naudojami alkilsulfonatai, alkilbenzensulfonatai, alkilsulfato esteriai, ketvirtinės amonio druskos ir OP tipo paviršinio aktyvumo medžiagos. Putojimo agentų koncentracija vandenyje paprastai yra 0,5–2 %, o dujų fazės tūrio ir putų tūrio santykis svyruoja nuo 0,5 iki 0,9.
Naftos pagrindu pagaminti hidraulinio ardymo skysčiai yra formuojami naudojant naftą kaip tirpiklį arba dispersijos terpę. Dažniausiai šioje srityje naudojamos alyvos yra žalia nafta arba jos sunkiosios frakcijos. Siekiant pagerinti jų klampumo ir temperatūros charakteristikas, reikia pridėti aliejuje tirpių naftos sulfonatų (kurių molekulinė masė yra 300–750). Naftos pagrindu pagaminti hidraulinio ardymo skysčiai taip pat apima vandens-aliejaus hidraulinio ardymo skysčius ir naftos putų hidraulinio ardymo skysčius. Pirmajame naudojami aliejuje tirpūs anijoniniai paviršinio aktyvumo skysčiai, katijoniniai paviršinio aktyvumo skysčiai ir nejoniniai paviršinio aktyvumo skysčiai kaip emulsikliai, o antrajame naudojami fluoro turintys polimeriniai paviršinio aktyvumo skysčiai kaip putų stabilizatoriai.
Vandeniui jautrių formacijų hidraulinio ardymo skysčiai yra emulsijos arba putos, suformuotos naudojant alkoholių (pvz., etilenglikolio) ir aliejų (pvz., žibalo) mišinį kaip dispersinę terpę, skystą anglies dioksidą kaip dispersinę fazę ir sulfatu esterintus polioksietileno alkilalkoholio eterius kaip emulsiklius arba putojimo priemones, naudojami vandeniui jautrių formacijų hidrinimui.
Ardymo skysčiai, skirti lūžių parūgštinimui, veikia ir kaip ardymo skysčiai, ir kaip rūgštinimo skysčiai, naudojami karbonatinių formacijų formavimuose, kur abi priemonės atliekamos vienu metu. Su paviršinio aktyvumo medžiagomis susijusios priemonės apima rūgštines putas ir rūgštines emulsijas; pirmosiose kaip putojimo medžiagos naudojami alkilsulfonatai arba alkilbenzensulfonatai, o antrosiose – sulfonato tipo paviršinio aktyvumo medžiagos kaip emulsikliai.
Kaip ir rūgštinančiuose skysčiuose, hidraulinio ardymo skysčiuose taip pat naudojamos paviršinio aktyvumo medžiagos kaip deemulsikliai, valymo priedai ir drėkinimo modifikatoriai, kurie čia nebus išsamiau aptariami.
2. Paviršinio aktyvumo medžiagos profilio kontrolei ir vandens užkimšimo priemonėms
Siekiant pagerinti vandens potvynių susidarymo efektyvumą ir slopinti žalios naftos vandens išgavimo didėjimo greitį, būtina pakoreguoti vandens absorbcijos profilį įpurškimo gręžiniuose ir imtis vandens užkimšimo priemonių gamybos gręžiniuose, siekiant padidinti gamybą. Kai kuriuose iš šių profilio kontrolės ir vandens užkimšimo metodų dažnai naudojamos tam tikros paviršinio aktyvumo medžiagos. HPC/SDS gelio profilio kontrolės agentas ruošiamas sumaišant hidroksipropilceliuliozę (HPC) ir natrio dodecilsulfatą (SDS) gėlame vandenyje. Natrio alkilsulfonatas ir alkiltrimetilamonio chloridas atitinkamai ištirpinami vandenyje, kad būtų paruošti du darbiniai skysčiai, kurie paeiliui įpurškiami į formaciją. Du darbiniai skysčiai susitinka formacijoje, sudarydami alkiltrimetilamino alkilsulfito nuosėdas, kurios blokuoja didelio pralaidumo sluoksnius. Polioksietileno alkilfenolio eteris, alkilarilsulfonatas ir kt. gali būti naudojami kaip putojimo agentai. Jie ištirpinami vandenyje, kad būtų paruoštas darbinis skystis, kuris vėliau pakaitomis įpurškiamas į formaciją kartu su skystu anglies dioksido darbiniu skysčiu. Tai sudaro putas formacijoje (daugiausia didelio pralaidumo sluoksniuose), sukeldamos užkimšimą ir pasiekdamos profilio kontrolės efektą. Ketvirtinė amonio druskos tipo paviršinio aktyvumo medžiaga, kaip putojimo agentas, ištirpinama silicio rūgšties zole, pagamintame iš amonio sulfato ir vandens stiklo, ir įpurškiama į formaciją, po to įpurškiamos nesikondensuojančios dujos (gamtinės dujos arba chloro dujos). Pirmiausia susidaro putos, kurių dispersijos terpė yra skystis, o tada silicio rūgšties zolis sustingsta, susidarant putoms, kurių dispersijos terpė yra kieta, ir blokuoja didelio pralaidumo sluoksnius bei užtikrina profilio kontrolę. Naudojant sulfonato tipo paviršinio aktyvumo medžiagas kaip putojimo agentus ir didelės molekulinės masės junginius kaip tirštiklius ir putojimo stabilizatorius, o tada įpurškiant dujas arba dujas generuojančias medžiagas, paviršiuje arba formacijoje susidaro vandens pagrindo putos. Alyvos sluoksnyje didelis kiekis paviršinio aktyvumo medžiagos patenka į alyvos ir vandens sąsają, sukeldamas putų sunaikinimą, todėl ji neužkemša alyvos sluoksnio ir yra selektyvi naftos gręžinių vandens kamšymo agentas. Alyvos pagrindo cemento vandens kamšymo agentas yra cemento suspensija aliejuje. Cemento paviršius yra hidrofilinis. Patekęs į vandenį generuojantį sluoksnį, vanduo išstumia cemento paviršiuje esančią alyvą ir reaguoja su cementu, sukeldamas cemento sukietėjimą ir užblokuodamas vandenį generuojantį sluoksnį. Siekiant pagerinti šio kamšymo agento takumą, paprastai pridedama karboksilato ir sulfonato tipo paviršinio aktyvumo medžiagų. Vandens pagrindu pagamintas micelinis skystis kamšymo agentas yra micelinis tirpalas, daugiausia sudarytas iš amonio naftos sulfonato, angliavandenilių, alkoholių ir kt. Patekęs į didelio druskingumo vandenį formacijoje, jis gali tapti klampus ir pasiekti vandens kamšymo efektą. Vandens arba aliejaus pagrindu pagaminti katijoninių paviršinio aktyvumo medžiagų tirpalo kamšymo agentai, daugiausia sudaryti iš alkilkarboksilato ir alkilamonio chlorido paviršinio aktyvumo medžiagų, tinka tik smiltainio formacijoms. Aktyvus sunkiosios alyvos vandens kamšymo agentas yra sunkioji alyva, ištirpinta vandens-aliejaus emulsikliais. Patekęs į vandenį formacijoje, jis sukuria didelio klampumo vandens-aliejaus emulsiją, kad pasiektų vandens kamšymo tikslą. Aliejaus vandenyje emulsiklis gaminamas emulsinant sunkiąją alyvą vandenyje, naudojant katijonines paviršinio aktyvumo medžiagas kaip aliejaus vandenyje emulsiklius.
Įrašo laikas: 2026 m. sausio 8 d.