Примена на сурфактанти во производството на нафтени полиња

Примена насурфактантиво производството на нафтени полиња

1. Сурфактанти што се користат за ископување тешка нафта

Поради високиот вискозитет и слабата флуидност на тешката нафта, таа носи многу тешкотии во рударството. За да се извлечат овие тешки масла, понекогаш е потребно да се инјектира воден раствор на сурфактант во бушотини за да се претвори тешката нафта со висок вискозитет во емулзија масло-во-вода со низок вискозитет и да се екстрахира на површината. Сурфактантите што се користат во овој метод на емулгирање и намалување на вискозитетот на тешки масла вклучуваат натриум алкил сулфонат, полиоксиетилен алкил алкохол етер, полиоксиетилен алкил фенол етер, полиоксиетилен полиоксипропилен полиен полиамин, полиоксиетилен винил алкил алкохол етер сулфат натриумова сол, итн. Добиената емулзија масло-во-вода треба да ја одвои водата и да користи некои индустриски сурфактанти како демулгатори за дехидратација. Овие демулгатори се емулгатори вода-во-масло. Најчесто се користат катјонски сурфактанти или нафтени киселини, асфалтонски киселини и нивни мултивалентни метални соли.

Специјалното тешко масло не може да се вади со конвенционални пумпни единици и бара вбризгување на пареа за термичко обновување. За да се подобри ефектот на термичко обновување, потребно е да се користат сурфактанти. Вбризгувањето пена во бунарот за вбризгување на пареа, односно вбризгување на средство за пенење отпорно на високи температури и некондензирачки гас, е еден од најчесто користените методи на модулација.

Најчесто користени средства за пенење се алкилбензен сулфонати, α-олефин сулфонати, нафтени сулфонати, сулфохидрокарбилирани полиоксиетилен алкил алкохол етери и сулфохидрокарбилирани полиоксиетилен алкил фенол етери итн. Бидејќи флуорираните сурфактанти имаат висока површинска активност и се стабилни на киселини, алкалии, кислород, топлина и масло, тие се идеални средства за пенење на високи температури. За да може дисперзираното масло лесно да помине низ структурата на грлото на порите на формацијата или за да се овозможи лесно исфрлање на маслото од површината на формацијата, потребно е да се користи сурфактант наречен филмски дифузен агенс. Најчесто користен е оксиалкилиран фенолен полимер со површинска активност.

​

1. Сурфактанти за рударство на восочна сурова нафта

Експлоатацијата на восочна сурова нафта бара честа превенција од восок и отстранување на восок. Сурфактантите дејствуваат како инхибитори на восок и средства за отстранување на восок. Постојат сурфактанти растворливи во масло и сурфактанти растворливи во вода кои се користат за отстранување на восок. Првите играат улога против восок со менување на својствата на површината на восочниот кристал. Најчесто користени сурфактанти растворливи во масло се нафтени сулфонати и амински сурфактанти. Водорастворливите сурфактанти играат улога против восок со менување на својствата на површините формирани од восок (како што се нафтени цевки, прачки за цицање и површини на опрема). Достапните сурфактанти вклучуваат натриум алкил сулфонати, кватернерни амониумови соли, алкански полиоксиетилен етери, ароматични јаглеводородни полиоксиетилен етери и нивните сулфонатни натриумови соли, итн. Сурфактантите што се користат за отстранување на восок се поделени на два аспекта. Сурфактантите растворливи во масло се користат за средства за отстранување на восок на база на масло, и сурфактанти растворливи во вода од типот на сулфонат, типот на кватернерна амониумова сол, типот на полиетер, типот на Твин, типот на OP, сурфактанти на база на сулфати или сулфо-алкилирани рамни тип и типот на OP.сурфактантсе користат во средства за отстранување на восок на база на вода. Во последниве години, домашните и странските средства за отстранување на восок се органски комбинирани, а средствата за отстранување на восок на база на масло и средствата за отстранување на восок на база на вода се органски комбинирани за да се добијат хибридни средства за отстранување на восок. Ова средство за отстранување на восок користи ароматични јаглеводороди и мешани ароматични јаглеводороди како маслена фаза, а користи емулгатор со ефект на чистење на восок како водена фаза. Кога избраниот емулгатор е нејонски сурфактант со соодветна точка на облачност, температурата под делот за восочување на нафтениот бунар може да ја достигне или надмине нејзината точка на облачност, така што мешаниот отстранувач на восок може да ја достигне или надмине нејзината точка на облачност, така што емулгаторот се прекинува пред да влезе во делот за формирање на восок, и се одделуваат два средства за чистење на восок, кои истовремено играат улога на чистење на восок.

3. Сурфактантисе користи за стабилизирање на глина

Стабилизирачката глина е поделена на два аспекта: спречување на ширење на глинените минерали и спречување на миграцијата на честичките од глинените минерали. Катјонските сурфактанти како што се типот на аминска сол, типот на кватернерна амониумска сол, типот на пиридиниумска сол и имидазолинската сол може да се користат за да се спречи отекување на глината. Достапни се нејонски-катјонски сурфактанти што содржат флуор за да се спречи миграцијата на честичките од глинените минерали.

4. Сурфактантисе користи во мерки за закиселување

За да се подобри ефектот на закиселување, во киселиот раствор генерално се додаваат различни адитиви. Секој сурфактант кој е компатибилен со киселиот раствор и лесно се адсорбира преку формирање може да се користи како средство за забавување на закиселувањето. Како што се масни амин хидрохлорид, кватернерна амониумова сол, пиридинска сол во катјонски сурфактанти и сулфонирани, карбоксиметилирани, фосфатни естерски солени или сулфатни естерски солени полиоксиетилен алкани во амфотерни сурфактанти, база на фенолен етер, итн. Некои сурфактанти, како што се додецил сулфонска киселина и нејзините алкиламински соли, можат да емулгираат кисела течност во масло за да произведат емулзија киселина-во-масло. Оваа емулзија може да се користи како закиселена индустриска течност, а исто така игра улога на забавување.

Некои сурфактанти може да се користат како антиемулгатори за закиселување на течности. Сурфактантите со разгранети структури како што се полиоксиетилен полиоксипропилен пропилен гликол етер и полиоксиетилен полиоксипропилен пентаетилен хексаамин може да се користат како закиселувачки антиемулгатори.

Некои сурфактанти може да се користат како помагала за дренажа при недостаток на киселина. Сурфактантите што можат да се користат како помагала за дренажа вклучуваат амински соли од типот, кватернерни амониумови соли од типот, пиридиниумови соли од типот, нејонски, амфотерни и сурфактанти што содржат флуор.

Некои сурфактанти може да се користат како средства за закиселување против талог, како што се сурфактанти растворливи во масло, како што се алкилфеноли, масни киселини, алкилбензенсулфонски киселини, кватернерни амониумови соли итн. Бидејќи имаат слаба растворливост во киселина, нејонските сурфактанти може да се користат за нивно дисперзирање во киселиот раствор.

За да се подобри ефектот на ацидификација, во киселиот раствор треба да се додаде средство за враќање на навлажнувањето за да се врати навлажнувањето во зоната близу до бунарот од липофилна во хидрофилна. Мешавини од полиоксиетилен полиоксипропилен алкил алкохол етери и фосфатно-солени полиоксиетилен полиоксипропилен алкил алкохол етери се адсорбираат со формирањето за да се формира третиот адсорпциски слој, кој игра улога во навлажнувањето и враќањето на навлажнувањето.

Покрај тоа, постојат некои сурфактанти, како што се масни амин хидрохлорид, кватернерна амониумова сол или нејонско-анјонски сурфактант, кои се користат како средства за пенење за да се направи киселинска работна течност од пена за да се постигне целта на забавување на корозијата и длабоката ацидификација, или од ова се прават пени и се користат како претходна течност за ацидификација. Откако ќе се инјектираат во формацијата, се инјектира киселиот раствор. Ефектот на џамин произведен од меурчињата во пената може да ја пренасочи киселата течност, принудувајќи ја киселата течност главно да го раствори слојот со ниска пропустливост, со што се подобрува ефектот на ацидификација.

5. Сурфактанти што се користат во мерките за фрактурирање

Мерките за фрактурирање често се користат во нафтени полиња со ниска пропустливост. Тие користат притисок за да ја отворат формацијата за да формираат фрактури и користат потпорен материјал за поддршка на фрактурите за да го намалат отпорот на протокот на флуид и да ја постигнат целта на зголемување на производството и вниманието. Некои течности за фрактурирање се формулирани со сурфактанти како една од состојките.

Течностите за фрактурирање масло-во-вода се формулираат со вода, масло и емулгатори. Емулгаторите што се користат се јонски, нејонски и амфотерни сурфактанти. Ако како надворешна фаза се користи згусната вода, а како внатрешна фаза се користи масло, може да се подготви згусната течност за фрактурирање масло-во-вода (полимерна емулзија). Оваа течност за фрактурирање може да се користи на температури под 160°C и може автоматски да ги разградува емулзиите и да ги исцеди течностите.

Течноста за фрактурирање на пена е течност за фрактурирање која користи вода како медиум за дисперзија и гас како дисперзирана фаза. Нејзините главни компоненти се вода, гас и средство за пенење. Алкил сулфонати, алкил бензен сулфонати, соли на алкил сулфат естер, кватернерни амониумови соли и OP сурфактанти може да се користат како средства за пенење. Концентрацијата на средството за пенење во водата е генерално 0,5-2%, а односот на волуменот на гасната фаза кон волуменот на пената е во опсег од 0,5-0,9.

Течноста за фрактурирање на база на масло е течност за фрактурирање формулирана со масло како растворувач или дисперзивен медиум. Најчесто користената нафта на локацијата е сурова нафта или нејзината тешка фракција. За да се подобрат нејзините вискозност и температурни својства, треба да се додаде нафтен сулфонат растворлив во масло (молекуларна тежина 300-750). Течностите за фрактурирање на база на масло вклучуваат и течности за фрактурирање вода-во-масло и течности за фрактурирање со маслена пена. Емулгаторите што се користат во првите се анјонски сурфактанти растворливи во масло, катјонски сурфактанти и нејонски сурфактанти, додека стабилизаторите на пена што се користат во вторите се полимерни сурфактанти што содржат флуор.

Течноста за фрактурирање на водоотпорни формации користи мешавина од алкохол (како што е етилен гликол) и масло (како што е керозин) како дисперзивен медиум, течен јаглерод диоксид како дисперзирана фаза и сулфатно-солен полиоксиетилен алкил алкохол етер како емулгатор. Или емулзија или пена формулирана со средство за пенење за фрактурирање на водоотпорни формации.

Течноста за фрактурирање што се користи за фрактурирање и закиселување е и течност за фрактурирање и течност за закиселување. Се користи во карбонатни формации, а двете мерки се спроведуваат истовремено. Поврзани со сурфактантите се киселата пена и киселата емулзија. Првата користи алкил сулфонат или алкил бензен сулфонат како средство за пенење, а втората користи сулфонат сурфактант како емулгатор. Како и течностите за закиселување, течностите за фрактурирање користат и сурфактанти како антиемулгатори, средства за дренажа и средства за враќање на мокрењето, што нема да се дискутира овде.

6. Користете сурфактанти за контрола на профилот и мерки за блокирање на водата

За да се подобри ефектот на развој на вбризгување на вода и да се потисне зголемувањето на содржината на вода во суровата нафта, потребно е да се прилагоди профилот на апсорпција на вода на бунарите за вбризгување на вода и да се зголеми производството со блокирање на водата на производствените бунари. Некои од методите за контрола на профилот и блокирање на водата често користат некои сурфактанти.

Средството за контрола на профилот на гел HPC/SDS е составено од хидроксипропил целулоза (HPC) и натриум додецил сулфат (SDS) во свежа вода.

Натриум алкил сулфонат и алкил триметил амониум хлорид се раствораат во вода соодветно за да се подготват две работни течности, кои се вбризгуваат во формацијата една по друга. Двете работни течности комуницираат една со друга во формацијата за да произведат алкил триметиламин. Сулфитот се таложи и го блокира слојот со висока пропустливост.

Полиоксиетилен алкил фенол етери, алкил арил сулфонати итн. може да се користат како средства за пенење, растворени во вода за да се подготви работна течност, а потоа наизменично се инјектираат во формацијата со течна работна течност од јаглерод диоксид, токму во формацијата (главно со висок пропустлив слој) формира пена, предизвикува блокада и игра улога во контролата на профилот.

Користејќи кватернерен амониумски сурфактант како средство за пенење растворено во раствор од силициумска киселина составен од амониум сулфат и водено стакло и инјектирано во формацијата, а потоа инјектирање на некондензирачки гас (природен гас или хлор), прво може да се генерира течна форма во формацијата. Пената во дисперзиониот меѓуслој, проследено со желатинирање на растворот од силициумска киселина, произведува пена со цврста материја како дисперзиона средина, која игра улога на затнување на слојот со висока пропустливост и контролирање на профилот.

Со употреба на сулфонатни сурфактанти како средства за пенење и полимерни соединенија како стабилизатори на пена за згуснување, а потоа со вбризгување на гас или супстанции што создаваат гас, на земјата или во формацијата се создава пена на база на вода. Оваа пена е површински активна во слојот од масло. Голема количина од средството се движи кон интерфејсот масло-вода, предизвикувајќи уништување на пената, па затоа не го блокира слојот од масло. Тоа е селективно средство за блокирање на водата од нафтените бунари.

Средство за блокирање на вода од цемент на база на масло е суспензија од цемент во масло. Површината на цементот е хидрофилна. Кога ќе влезе во слојот што создава вода, водата ја поместува интеракцијата помеѓу нафтениот бунар и цементот на површината на цементот, предизвикувајќи цементот да се стврдне и да го блокира слојот што создава вода. За да се подобри флуидноста на ова средство за затнување, обично се додаваат карбоксилатни и сулфонатни сурфактанти.

Мицеларниот растворлив во течност за блокирање на вода на база на вода е мицеларен раствор составен главно од нафтен амониум сулфонат, јаглеводороди и алкохоли. Содржи вода со висока содржина на сол во формацијата и станува вискозен за да се постигне ефект на блокирање на водата.

Средство за блокирање на водата, раствор на катјонски површински активни супстанции на база на вода или масло, е базирано на активни агенси од алкил карбоксилат и соли на алкил амониум хлорид и е погодно само за формации на песочник.

Активното средство за блокирање на водата од тешко масло е еден вид тешко масло растворено со емулгатор вода-во-масло. Создава високо вискозна емулзија вода-во-масло откако формацијата ќе се дехидрира за да се постигне целта на блокирање на водата.

Средството за блокирање на водата со реакција масло-во-вода се подготвува со емулгирање на тешко масло во вода со употреба на катјонски површински активен субјект како емулгатор масло-во-вода.

7. Користете сурфактанти за мерки за контрола на песок

Пред операциите за контрола на песок, потребно е да се инјектира одредена количина активирана вода подготвена со сурфактанти како претходна течност за претходно чистење на формацијата и подобрување на ефектот на контрола на песок. Во моментов, најчесто користени сурфактанти се анјонските сурфактанти.

8. Сурфактант за дехидратација на сурова нафта

Во примарните и секундарните фази на обновување на нафтата, демулгаторите вода-во-масло често се користат за екстрахираната сурова нафта. Развиени се три генерации на производи. Првата генерација е карбоксилат, сулфат и сулфонат. Втората генерација се нискомолекуларни нејонски сурфактанти како што се OP, Pingpingjia и сулфонирано рицинусово масло. Третата генерација се полимерни нејонски сурфактанти.

Во подоцнежните фази на секундарно и терцијарно обновување на нафта, произведената сурова нафта најчесто постои во форма на емулзија масло-во-вода. Се користат четири вида демулгатори, како што се тетрадецилтриметилоксиамониум хлорид и дидецилдиметиламониум хлорид. Тие можат да реагираат со анјонски емулгатори за да ја променат вредноста на нивниот хидрофилен баланс на масло, или да се адсорбираат на површината на честички од глина влажни во вода, менувајќи ја нивната навлажнливост и уништувајќи ги емулзиите масло-во-вода. Покрај тоа, некои анјонски сурфактанти и нејонски сурфактанти растворливи во масло кои можат да се користат како емулгатори вода-во-масло, исто така, може да се користат како демулгатори за емулзии масло-во-вода.

1. Сурфактанти за третман на вода

Откако течноста за производство на нафтени бунари ќе се одвои од суровата нафта, произведената вода треба да се третира за да се исполнат барањата за повторно вбризгување. Постојат шест цели на третманот на водата, имено инхибиција на корозија, спречување на бигор, стерилизација, отстранување на кислород, отстранување на масло и отстранување на цврсти суспендирани материи. Затоа, потребно е да се користат инхибитори на корозија, средства против бигор, бактерициди, чистачи на кислород, одмастувачи и флокуланти итн. Следните аспекти вклучуваат индустриски сурфактанти:

Индустриските сурфактанти што се користат како инхибитори на корозија вклучуваат соли на алкил сулфонска киселина, алкил бензен сулфонска киселина, перфлуороалкил сулфонска киселина, линеарни алкил амино соли, кватернерни амониум соли и алкил пиридински соли, соли на имидазолин и негови деривати, полиоксиетилен алкил алкохол етери, полиоксиетилен диалкил пропаргил алкохол, полиоксиетилен колофон амин, полиоксиетилен стеариламин и полиоксиетилен алкил алкохол етери. Алкил сулфонат, разни кватернерни амониумски внатрешни соли, ди(полиоксиетилен)алкил внатрешни соли и нивни деривати.

Сурфактантите што се користат како средства против обраснување вклучуваат соли на фосфатни естери, соли на сулфатни естери, ацетати, карбоксилати и нивните полиоксиетиленски соединенија. Термичката стабилност на солите на сулфонатни естери и карбоксилатните соли е значително подобра од онаа на солите на фосфатни естери и солите на сулфатни естери.

Индустриските сурфактанти што се користат во фунгицидите вклучуваат линеарни алкиламински соли, кватернерни амониумски соли, алкилпиридиниумски соли, соли на имидазолин и негови деривати, разни кватернерни амониумски соли, ди(полиокси)винил)алкил и внатрешни соли на негови деривати.

Индустриските сурфактанти што се користат во одмастувачите се главно сурфактанти со разгранети структури и натриум дитиокарбоксилатни групи.

10. Сурфактант за хемиско поплавување со масло

Примарното и секундарното обновување на нафта може да обнови 25%-50% од подземната сурова нафта, но сè уште има многу сурова нафта што останува под земја и не може да се обнови. Вршењето на терцијарно обновување на нафта може да го подобри обновувањето на суровата нафта. Терцијарното обновување на нафта најчесто користи метод на хемиско поплавување, односно додавање на некои хемиски агенси во инјектираната вода за да се подобри ефикасноста на поплавувањето со вода. Меѓу употребените хемикалии, некои се индустриски сурфактанти. Краток вовед за нив е како што следува:

Методот на хемиско поплавување со масло, кој користи сурфактант како главен агенс, се нарекува поплавување со сурфактант. Сурфактантите главно играат улога во подобрувањето на обновувањето на маслото со намалување на меѓуфазниот напон масло-вода и зголемување на бројот на капилари. Бидејќи површината на формацијата на песочник е негативно наелектризирана, употребените сурфактанти се главно анјонски сурфактанти, а повеќето од нив се сулфонатни сурфактанти. Се прави со употреба на сулфонирачки агенс (како што е сулфур триоксид) за сулфонирање на нафтени фракции со висока содржина на ароматични јаглеводороди, а потоа нивно неутрализирање со алкали. Неговите спецификации: активна супстанца 50%-80%, минерално масло 5%-30%, вода 2%-20%, натриум сулфат 1%-6%. Нафтениот сулфонат не е отпорен на температура, сол или скапи метални јони. Синтетичките сулфони се подготвуваат од соодветни јаглеводороди со користење на соодветни синтетички методи. Меѓу нив, α-олефин сулфонатот е особено отпорен на сол и високовалентни метални јони. Други анјонско-нејонски сурфактанти и карбоксилатни сурфактанти, исто така, може да се користат за поместување на маслото. За поместување на сурфактантот со масло потребни се два вида адитиви: едниот е ко-сурфактант, како што се изобутанол, диетилен гликол бутил етер, уреа, сулфолан, алкенилен бензен сулфонат, итн., а другиот е диелектрик, вклучувајќи киселински и алкални соли, главно соли, кои можат да ја намалат хидрофилноста на сурфактантот и релативно да ја зголемат липофилноста, а исто така да ја променат вредноста на хидрофилно-липофилната рамнотежа на активниот агенс. Со цел да се намали загубата на сурфактант и да се подобрат економските ефекти, поплавувањето со сурфактант користи и хемикалии наречени жртвени агенси. Супстанциите што можат да се користат како жртвени агенси вклучуваат алкални супстанции и поликарбоксилни киселини и нивни соли. Олигомери и полимери исто така може да се користат како жртвени агенси. Лигносулфонати и нивните модификации се жртвени агенси.

Методот на поместување на маслото што користи два или повеќе главни агенси за хемиско поместување на маслото се нарекува композитно поплавување. Овој метод на поместување на маслото поврзан со сурфактанти вклучува: поплавување со сурфактант и полимер згуснат сурфактант; поплавување со сурфактант засилен со алкали со алкали + сурфактант или поплавување со алкали засилени со сурфактант; поплавување со композитни супстанции базирани на елементи со алкали + сурфактант + полимер. Композитното поплавување генерално има повисоки фактори на закрепнување од еднократното поплавување. Според моменталната анализа на развојните трендови дома и во странство, поплавувањето со тернерни соединенија има поголеми предности од поплавувањето со бинарни соединенија. Сурфактантите што се користат во тернерното композитно поплавување се главно нафтени сулфонати, обично се користат и во комбинација со сулфурна киселина, фосфорна киселина и карбоксилати на полиоксиетилен алкил алкохол етери и полиоксиетилен алкил алкохол алкил сулфонат натриумови соли итн. за да се подобри неговата толеранција на сол. Неодамна, и дома и во странство се придава големо значење на истражувањето и употребата на биосурфактанти, како што се рамнолипид, супа за ферментација на софоролипиди итн., како и природни мешани карбоксилати и нуспроизвод од производство на хартија алкален лигнин итн., и постигнаа одлични резултати во теренски и внатрешни тестови. Добар ефект на поместување на маслото.