1,Сурфактантисе користи заекстракција на тешка нафта
Поради високиот вискозитет и слабата флуидност на тешката нафта, таа носи многу тешкотии при експлоатацијата. За да се извлече таква тешка нафта, водени раствори на сурфактанти понекогаш се вбризгуваат во бунарот за да се претвори тешката нафта со висок вискозитет во емулзии масло-во-вода со низок вискозитет, кои потоа се пумпаат на површината. Сурфактантите што се користат во овој метод на емулгирање и намалување на вискозитетот на тешката нафта вклучуваат натриум алкил сулфонат, полиоксиетилен алкил алкохол етер, полиоксиетилен алкил фенол етер, полиоксиетилен полиоксипропилен полиен полиамин, натриум полиоксиетилен алкил алкохол етер сулфат, итн. За произведените емулзии масло-во-вода, потребно е да се одвои водата, а некои индустриски сурфактанти се користат и како демулгатори за дехидратација. Овие демулгатори се емулгатори вода-во-масло. Најчесто користени се катјонски сурфактанти, или нафтени киселини, асфалтни киселини и нивните поливалентни метални соли. Специјалната тешка нафта не може да се експлоатира 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 средства за пенење отпорни на високи температури и некондензирачки гасови, е еден од најчесто користените методи на подготовка. Најчесто користени средства за пенење се алкилбензен сулфонати,α-олефин сулфонати, нафтени сулфонати, сулфоалкилирани полиоксиетилен алкил алкохолни етери и сулфоалкилирани полиоксиетилен алкил фенолни 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 порите и грлото на формацијата или за да се направи маслото на површината на формацијата лесно поместување, потребни се сурфактанти наречени средства за дифузија на филм, а најчесто користени се оксиалкилирани полимерни сурфактанти од фенолна смола.
2,Сурфактанти за екстракција на восочна сурова нафта
При екстракција на восочна сурова нафта, потребно е често да се спроведува превенција од восок и отстранување на восок. Сурфактантите се користат како инхибитори на восок и средства за отстранување на восок. Сурфактантите што се користат за превенција од восок вклучуваат сурфактанти растворливи во масло и сурфактанти растворливи во вода. Првите имаат ефект на превенција од восок со менување на својствата на површината на восочниот кристал. Најчесто користени сурфактанти растворливи во масло се нафтени сулфонати и сурфактанти од амински тип. Сурфактантите растворливи во вода играат улога во превенцијата од восок со менување на својствата на површините што таложат восок (како што се површините на нафтоводите, шипките за цицање и опремата). Достапните сурфактанти вклучуваат натриум алкил сулфонати, кватернерни амониумови соли, алкански полиоксиетиленски етери, ароматични јаглеводороди полиоксиетиленски етери и нивните натриум сулфонатни соли, итн. Сурфактантите што се користат за отстранување на восок, исто така, спаѓаат во две категории: оние растворливи во масло кои се користат во средства за отстранување на восок на база на масло, а оние растворливи во вода како што се сурфактанти од сулфонатен тип, кватернерна амониумова сол, полиетерски тип, тип Твин, OP-тип, како и сулфатно-естерифицирани или сулфоалкилирани перегалови и OP-тип сурфактанти, кои се користат во средства за отстранување на восок на база на вода. Во последниве години, и на домашно и на меѓународно ниво, отстранувањето и спречувањето 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 исто така органски комбинирани за да се добијат средства за отстранување на восок од мешан тип. Овој тип на средство за отстранување на восок користи ароматични јаглеводороди и мешани ароматични јаглеводороди како маслена фаза, и емулгатори со ефекти на отстранување на восок како водена фаза. Кога избраниот емулгатор е нејонски површински активен субјект со соодветна точка на заматување, тој може да ја достигне или надмине својата точка на заматување на температурата под делот за таложење на восок од нафтената бушотина, со што предизвикува средството за отстранување на восок од мешан тип да се демулсира пред да влезе во делот за таложење на восок, одделувајќи се на два вида средства за отстранување на восок, кои истовремено го вршат ефектот на отстранување на восок.
3,Сурфактанти што се користат во стабилна глина
Стабилизирањето на глината вклучува два аспекта: спречување на отекување на глинените минерали и спречување на миграцијата на честичките од глинените минерали. За спречување на отекување на глината, може да се користат катјонски сурфактанти како што се аминска сол, кватернерна амониумска сол, пиридинска сол и имидазолин сол. За спречување на миграцијата на честичките од глинените минерали, може да се користат нејонски-катјонски сурфактанти што содржат флуор.
4,Сурфактанти што се користат во мерките за закиселување
За да се подобри ефектот на закиселување, генерално е потребно да се додадат разни адитиви во киселиот раствор. Секој сурфактант кој е компатибилен со киселиот раствор и лесно се адсорбира со формацијата може да се користи како забавувач на закиселувањето. Примери за тоа се масни амино хидрохлориди, кватернерни амониумски соли и пиридиниумски соли меѓу катјонските сурфактанти, како и сулфонирани, карбоксиметилирани, фосфатно-естерифицирани или сулфатно-естерифицирани полиоксиетилен алкилфенолни етери меѓу амфотерните сурфактанти. Некои сурфактанти, како што се додецил сулфонска киселина и нејзините алкиламински соли, можат да го емулгираат киселиот раствор во масло за да формираат емулзија киселина-во-масло, која, кога се користи како работна течност за закиселување, исто така функционира како забавувач.
Некои сурфактанти можат да дејствуваат како демулгатори за закиселување на течностите. Сурфактантите со разгранети структури, како што се полиоксиетилен-полиоксипропилен пропилен гликол етер и полиоксиетилен-полиоксипропилен пентаетиленхексамин, можат да послужат како закиселувачки демулгатори.
Одредени сурфактанти може да се користат како адитиви за чистење на потрошени киселини, вклучувајќи тип на аминска сол, тип на кватернерна амониумска сол, тип на пиридиниумска сол, нејонски, амфотерни и флуорирани сурфактанти.
Некои сурфактанти функционираат како инхибитори на закиселување на тињата, како што се сурфактантите растворливи во масло како алкилфеноли, масни киселини, алкилбензенсулфонски киселини и кватернерни амониумови соли. Поради нивната слаба растворливост во киселина, нејонските сурфактанти може да се користат за нивно дисперзирање во киселиот раствор.
За да се подобри ефектот на закиселување, во киселиот раствор треба да се додадат модификатори на навлажнливост за да се промени навлажнливоста на зоната близу до бунарот од влажна со масло во влажна со вода. Смеси како што се полиоксиетилен-полиоксипропилен алкил алкохол етер и фосфатно-естерифициран полиоксиетилен-полиоксипропилен алкил алкохол етер се адсорбираат преку формирањето како примарен адсорпциски слој, со што се постигнува пресврт на навлажнливоста.
Покрај тоа, некои сурфактанти, како што се масни амино хидрохлориди, кватернерни амониумови соли или нејонско-анјонски сурфактанти, се користат како средства за пенење за подготовка на флуиди за киселинска работа во пена, кои ги постигнуваат целите на забавување на реакцијата, инхибирање на корозијата и закиселување на длабоките формации. Алтернативно, ваквите пени може да се користат како претходни влошки за закиселување: откако ќе се инјектираат во формацијата, последователно се инјектира киселиот раствор. Ефектот на Јамин генериран од меурчиња во пената може да го пренасочи киселиот раствор, принудувајќи го главно да раствори слоеви со ниска пропустливост и со тоа да го подобри ефектот на закиселување.
5,Сурфактанти што се користат во мерките за фрактурирање
Мерките за фрактурирање често се применуваат во нафтени полиња со ниска пропустливост. Тие вклучуваат употреба на притисок за фрактурирање на формацијата, создавање пукнатини и потпора на пукнатините со потпорни средства за да се намали отпорот на протокот на флуидот, со што се постигнува целта за зголемување на производството и вбризгувањето. Некои течности за фрактурирање се формулирани со сурфактанти како една од нивните компоненти. Течностите за фрактурирање масло-во-вода се подготвуваат од вода, масло и емулгатори. Користените емулгатори вклучуваат јонски, нејонски и амфотерни сурфактанти. Ако се користи згусната вода како надворешна фаза, а маслото како внатрешна фаза, може да се формулира згусната течност за фрактурирање масло-во-вода (полимерна емулзија). Овој тип на течност за фрактурирање може да се користи на температури под 160°C и може автоматски да ги демулсифицира и испушта течностите. Течностите за фрактурирање со пена се оние со вода како медиум за дисперзија и гас како дисперзирана фаза, чии главни компоненти се вода, гас и средства за пенење. Алкил сулфонати, алкил бензен сулфонати, естри на алкил сулфат, кватернерни амониумови соли и OP-тип сурфактанти може да се користат како средства за пенење. Концентрацијата на средства за пенење во вода е генерално 0,5–2%, а односот на волуменот на гасна фаза кон волуменот на пената се движи од 0,5 до 0,9. Течностите за фрактурирање на база на нафта се формулираат со употреба на масло како растворувач или дисперзивен медиум. Најчесто користените масла во теренските апликации се суровата нафта или нејзините тешки фракции. За да се подобрат нивните перформанси на вискозност-температура, треба да се додадат нафтени сулфонати растворливи во масло (со молекуларна тежина од 300–750). Течностите за фрактурирање на база на нафта, исто така, вклучуваат течности за фрактурирање вода-во-масло и течности за фрактурирање на пена од масло. Првите користат анјонски сурфактанти растворливи во масло, катјонски сурфактанти и нејонски сурфактанти како емулгатори, додека вторите користат полимерни сурфактанти што содржат флуор како стабилизатори на пена. Течностите за фрактурирање за водоотпорни формации се емулзии или пени формулирани со употреба на мешавина од алкохоли (како што е етилен гликол) и масла (како што е керозин) како медиум за дисперзија, течен јаглерод диоксид како дисперзирана фаза и сулфатирани полиоксиетилен алкил алкохолни етери како емулгатори или средства за пенење, кои се користат за фрактурирање на водоотпорни формации. Течностите за фрактурирање за закиселување на фрактури служат и како течности за фрактурирање и како течности за закиселување, кои се користат во карбонатни формации каде што обете мерки се спроведуваат истовремено. Оние поврзани со сурфактанти се кисели пени и кисели емулзии; првите користат алкил сулфонати или алкил бензен сулфонати како средства за пенење, а вторите користат сурфактанти од типот на сулфонат како емулгатори. Како и течностите за закиселување, течностите за фрактурирање користат и сурфактанти како демулгатори, адитиви за чистење и средства за пресврт на навлажнување, кои нема да бидат разработени овде.
6,Сурфактанти што се користат во контрола на профили и мерки за затнување на вода
За да се подобри ефикасноста на развојот на поплавување со вода и да се инхибира стапката на зголемување на намалувањето на водата од сурова нафта, потребно е да се прилагоди профилот на апсорпција на вода во бунарите за инјектирање и да се спроведат мерки за затнување на вода во производствените бунари како методи на стимулација. Некои од овие методи за контрола на профили и затнување на вода често користат одредени сурфактанти. Средството за контрола на профилот во форма на гел HPC/SDS се подготвува со мешање на 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 инјектираат во формацијата последователно. Двете работни течности се среќаваат во формацијата, создавајќи алкил сулфитни талог од алкил триметил амин, кои ги блокираат слоевите со висока пропустливост. Полиоксиетилен алкил фенол етер, алкил арил сулфонат итн., може да се користат како средства за пенење. Тие се раствораат во вода за да се подготви работна течност, која потоа наизменично се инјектира во формацијата со течна работна течност од јаглерод диоксид. Ова формира пена во формацијата (главно во слоеви со висока пропустливост), предизвикувајќи блокирање и постигнувајќи ефект на контрола на профилот. Како средство за пенење се користи сурфактант од типот на кватернерна амониумова сол, растворен во силициумски раствор подготвен од амониум сулфат и водено стакло, и инјектиран во формацијата. Потоа, се инјектира некондензирачки гас (природен гас или хлорен гас), кој прво генерира пена со течност како дисперзивен медиум во формацијата, а потоа силициумскиот раствор се желира за да произведе пена со цврста материја како дисперзивен медиум, со што се блокираат слоевите со висока пропустливост и се постигнува контрола на профилот. Користејќи сурфактанти од типот на сулфонат како средства за пенење и соединенија со висока молекуларна тежина како средства за згуснување и стабилизирање на пена, проследено со инјектирање гас или супстанции што генерираат гас, пена на база на вода се генерира на површината или во формацијата. Во слојот од масло, голема количина на сурфактант се движи кон интерфејсот масло-вода, предизвикувајќи пукање на пената, па затоа не го блокира слојот од масло и е селективно средство за затнување на вода од нафтен бунар. Средството за затнување 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 го поместува маслото на површината на цементот и реагира со 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 сурфактанти од карбоксилат и сулфонат. Средството за затнување на мицеларна течност на база на вода е мицеларен раствор составен главно од амониум петролеум сулфонат, јаглеводороди, алкохоли итн. Кога ќе наиде на многу солена вода во формацијата, може да стане вискозно за да се постигне ефектот на затнување на вода. Средствата за затнување на катјонски површински активни супстанции на база на вода или масло, кои главно се составени од алкил карбоксилат и алкил амониум хлорид површински активни супстанции, се применливи само за формации на песочник. Активното средство за затнување на тешко масло е тешко масло растворено со емулгатори вода-во-масло. Кога ќе наиде на вода во формацијата, произведува емулзија вода-во-масло со висок вискозитет за да се постигне затнување на вода. Средството за затнување со реакција масло-во-вода се подготвува со емулгирање на тешко масло во вода со употреба на катјонски површински активни супстанции како емулгатори масло-во-вода.
7,Сурфактанти за мерки за контрола на песок
Пред операциите за контрола на песок, потребно е да се инјектира одредена количина активна вода подготвена со сурфактанти како течност за претходно испирање за претходно чистење на формацијата, со цел да се подобри ефектот на контрола на песок. Повеќето од сурфактантите што најчесто се користат во моментов се анјонски сурфактанти.
8,Сурфактанти за дехидратација на сурова нафта
Во примарните и секундарните фази на обновување на нафтата, демулгаторите вода-во-масло најчесто се користат за произведената сурова нафта. Развиени се три генерации производи. Првата генерација вклучува карбоксилати, сулфати и сулфонати. Втората генерација се состои од нејонски сурфактанти со ниска молекуларна тежина како што се OP, Pegosperse и сулфонирано рицинусово масло. Третата генерација се нејонски сурфактанти со висока молекуларна тежина. Во доцната секундарна фаза на обновување на нафтата и терцијарната фаза на обновување на нафтата, произведената сурова нафта најчесто постои во форма на емулзии масло-во-вода. Се користат четири типа на демулгатори, како што се тетрадецилтриметиламониум хлорид и дидецилдиметиламониум хлорид. Овие можат да реагираат со анјонски емулгатори за да ја променат нивната вредност на хидрофилно-липофилна рамнотежа или да се адсорбираат на површината на честички од глина влажни со вода за да ја променат нивната навлажнливост и да ја разбијат емулзијата масло-во-вода. Покрај тоа, некои анјонски површински активни супстанции кои можат да дејствуваат како емулгатори вода-во-масло и нејонски површински активни супстанции растворливи во масло, исто така, може да се користат како демулгатори за емулзии масло-во-вода.
9,Сурфактанти за третман на вода
Откако суровата нафта ќе се одвои од произведената течност на нафтен бунар, произведената вода треба да се третира за да се исполнат барањата за повторно вбризгување. Целите на третманот на водата вклучуваат шест аспекти: инхибиција на корозија, спречување на бигор, стерилизација, деоксигенација, отстранување на масло и отстранување на суспендирани цврсти материи. Затоа, се користат инхибитори на корозија, инхибитори на бигор, бактерициди, деоксидизатори, средства за отстранување на масло, флокуланти итн. Вклучените индустриски сурфактанти се следниве:
Индустриските сурфактанти што се користат како инхибитори на корозија вклучуваат соли на алкил сулфонски киселини, алкил бензен сулфонски киселини, перфлуороалкил сулфонски киселини, алкил амински соли со прав ланец, кватернерни амониумски соли, алкил пиридиниумски соли, соли на имидазолини и нивни деривати, полиоксиетилен алкил алкохолни етери, полиоксиетилен диалкил пропиноли, полиоксиетилен колофонски амини, полиоксиетилен стеарил амини, полиоксиетилен алкил алкохол етер алкил сулфонати, разни кватернерни амино внатрешни соли и внатрешни соли на бис(полиоксиетилен) алкили и нивни деривати. Сурфактантите што се користат како инхибитори на бигор вклучуваат фосфатни естри, сулфатни естри, ацетати, карбоксилати и нивните полиоксиетиленски соединенија. Термичката стабилност на сулфонатните естри и карбоксилатите е значително подобра од онаа на фосфатните естри и сулфатните естри. Индустриските сурфактанти што се користат како бактерициди вклучуваат алкил амински соли со прав ланец, кватернерни амониумски соли, алкил пиридиниумски соли, соли на имидазолини и нивни деривати, разни внатрешни кватернерни амониумски соли и внатрешни соли на бис(полиоксиетилен) алкили и нивни деривати. Индустриските сурфактанти што се користат како средства за отстранување на масло се главно оние со разгранета структура и содржат натриум дитиокарбоксилатни групи.
10,Сурфактанти за хемиско поплавување при обновување на нафта
Примарното и секундарното обновување на нафта може да екстрахира 25% - 50% од подземната сурова нафта, при што голема количина сурова нафта останува под земја и не може да се екстрахира. Терцијарното обновување на нафта може да ја подобри ефикасноста на обновувањето на нафтата. Терцијарното обновување на нафта најчесто користи методи на хемиско поплавување, односно додавање на некои хемикалии во инјектираната вода за да се подобри ефикасноста на поплавување со вода. Меѓу употребените хемикалии, некои припаѓаат на индустриски површински активни супстанции, а нивните услови се накратко претставени на следниов начин: Методот на хемиско поплавување со површински активен супстанции како главен агенс се нарекува поплавување со површински активни супстанции. Површински активните супстанции главно играат улога во подобрувањето на обновувањето на нафтата со намалување на меѓуфазниот напон масло-вода и зголемување на бројот на капилари. Бидејќи површината на формациите на песочник е негативно наелектризирана, употребените површински активни супстанции се главно анјонски површински активни супстанции, а повеќето од нив се сулфонатни површински активни супстанции. Се добива со сулфонирање на нафтени фракции со висока содржина на ароматични јаглеводороди со употреба на агенси за сулфонирање (како што е сулфур триоксид), а потоа неутрализирање со алкали. Неговите спецификации: активна состојка 50% – 80%, минерално масло 5% – 30%, вода 2% – 20%, натриум сулфат 1% – 6%. Нафтените сулфонати се отпорни на високи температури, но не и на јони на сол и високовалентни метали. Синтетичките сулфонати се подготвуваат од соодветни јаглеводороди со користење на соодветни методи на синтеза. Меѓу нив, α-олефин сулфонати се особено отпорни на јони на сол и високовалентни метали. Покрај тоа, некои анјонски-нејонски површински активни супстанции и карбоксилатни површински активни супстанции може да се користат и за поплавување со масло. Површински преливот бара два вида адитиви: едниот се косурфактанти, како што се изобутанол, диетилен гликол бутил етер, уреа, сулфолан, алкенил бензен сулфонати, итн.; другиот се електролити, вклучувајќи киселини, алкалии и соли, главно соли. Тие можат да ја намалат хидрофилноста на површински активните супстанции, релативно да ја зголемат липофилноста, а исто така функционираат со промена на вредноста на хидрофилно-липофилната рамнотежа на површински активните супстанции. За да се намали загубата на сурфактанти и да се подобри економската ефикасност, поплавувањето со сурфактанти користи и хемиски супстанции наречени жртвени агенси. Супстанциите што можат да се користат како жртвени агенси вклучуваат алкални супстанции, поликарбоксилни киселини и нивни соли, олигомери и полимери исто така можат да се користат како жртвени агенси, а лигносулфонатите и нивните модифицирани производи се еден вид жртвен агенс. Методот на поплавување со масло што користи два или повеќе главни агенси за хемиско поплавување со масло се нарекува композитно поплавување. Ваквите методи на поплавување со масло поврзани со сурфактанти вклучуваат: сурфактант + полимер за поплавување со згуснат сурфактант; алкалија + сурфактант за поплавување со сурфактант засилен со алкали или поплавување со алкалија засилено со сурфактант; алкалија + сурфактант + полимер за тернерно композитно поплавување. Композитното поплавување обично има поголемо обновување на маслото отколку единечното поплавување. Според анализата на тековните трендови на развој во земјата и странство, тернерното композитно поплавување има поголеми предности од бинарното композитно поплавување. Површински активните супстанции што се користат во тернерното композитно поплавување се главно нафтени сулфонати, и тие обично се соединуваат со сулфурна киселина, фосфорна киселина и карбоксилат на полиоксиетилен алкил алкохол етер, натриум полиоксиетилен алкил алкохол алкил сулфонат итн., за да се подобри нивната отпорност на сол. Неодамна, и домашните и странските земји придадоа значење на истражувањето и употребата на биолошки сурфактанти, како што се рамнолипиди, софоролипидни ферментациски чорби, како и природни мешани карбоксилати и нуспроизвод од производство на хартија алкален лигнин итн., кои постигнаа добри ефекти на поплавување со масло во теренски и лабораториски тестови.
Време на објавување: 26 март 2026 година