तेलक्षेत्र उत्पादनात सर्फॅक्टंट्सचा वापर

अर्जसर्फॅक्टंट्सतेल क्षेत्र उत्पादनात

१. जड तेलाच्या खाणकामासाठी वापरले जाणारे सर्फॅक्टंट्स

जड तेलाच्या उच्च स्निग्धतेमुळे आणि कमी प्रवाहीपणामुळे, खाणकामात अनेक अडचणी येतात. हे जड तेल काढण्यासाठी, कधीकधी उच्च-स्निग्धतेच्या जड तेलाचे कमी-स्निग्धतेच्या तेल-पाणी इमल्शनमध्ये रूपांतर करण्यासाठी आणि ते पृष्ठभागावर काढण्यासाठी, सर्फॅक्टंटचे जलीय द्रावण विहिरीच्या आत इंजेक्ट करणे आवश्यक असते. या जड तेल इमल्सिफिकेशन आणि स्निग्धता कमी करण्याच्या पद्धतीत वापरल्या जाणाऱ्या सर्फॅक्टंट्समध्ये सोडियम अल्काइल सल्फोनेट, पॉलीऑक्सिथिलीन अल्काइल अल्कोहोल इथर, पॉलीऑक्सिथिलीन अल्काइल फिनॉल इथर, पॉलीऑक्सिथिलीन पॉलीऑक्सिप्रोपिलीन पॉलीएन पॉलीअमाइन, पॉलीऑक्सिथिलीन विनाइल अल्काइल अल्कोहोल इथर सल्फेट सोडियम सॉल्ट इत्यादींचा समावेश होतो. तयार झालेल्या तेल-पाणी इमल्शनमधून पाणी वेगळे करणे आणि निर्जलीकरणासाठी काही औद्योगिक सर्फॅक्टंट्सचा डिमल्सिफायर म्हणून वापर करणे आवश्यक असते. हे डिमल्सिफायर पाणी-तेल इमल्सिफायर असतात. सामान्यतः कॅटायनिक सर्फॅक्टंट्स किंवा नॅप्थेनिक आम्ल, अस्फाल्टोनिक आम्ल आणि त्यांचे बहुसंयुजी धातूंचे क्षार वापरले जातात.

विशेष जड तेलाचे उत्खनन पारंपरिक पंपिंग युनिट्सद्वारे करता येत नाही आणि औष्णिक पुनर्प्राप्तीसाठी वाफेच्या अंतःक्षेपणाची आवश्यकता असते. औष्णिक पुनर्प्राप्तीचा प्रभाव सुधारण्यासाठी, सर्फॅक्टंट्सचा वापर करणे आवश्यक असते. वाफ अंतःक्षेपण विहिरीमध्ये फोमचे अंतःक्षेपण करणे, म्हणजेच उच्च-तापमान प्रतिरोधक फोमिंग एजंट आणि असंघटनशील वायूचे अंतःक्षेपण करणे, ही सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या मॉड्युलेशन पद्धतींपैकी एक आहे.

सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या फोमिंग एजंट्समध्ये अल्काइल बेंझिन सल्फोनेट, α-ओलेफिन सल्फोनेट, पेट्रोलियम सल्फोनेट, सल्फोहायड्रोकार्बिलेटेड पॉलीऑक्सीएथिलीन अल्काइल अल्कोहोल इथर आणि सल्फोहायड्रोकार्बिलेटेड पॉलीऑक्सीएथिलीन अल्काइल फिनॉल इथर इत्यादींचा समावेश होतो. फ्लोरिनेटेड सर्फॅक्टंट्समध्ये उच्च पृष्ठभागीय क्रियाशीलता असते आणि ते आम्ल, अल्कली, ऑक्सिजन, उष्णता आणि तेलासाठी स्थिर असतात, त्यामुळे ते आदर्श उच्च-तापमान फोमिंग एजंट्स आहेत. विखुरलेले तेल थराच्या छिद्रांच्या रचनेतून सहजपणे जावे किंवा थराच्या पृष्ठभागावरील तेल सहजपणे बाहेर काढता यावे, यासाठी फिल्म डिफ्यूजिंग एजंट नावाच्या सर्फॅक्टंटचा वापर करणे आवश्यक असते. सामान्यतः वापरला जाणारा एजंट म्हणजे ऑक्सीअल्किलेटेड फिनॉलिक रेझिन पॉलिमर पृष्ठभागीय क्रियाशीलता एजंट.

च्या

1. मेणयुक्त कच्चे तेल काढण्यासाठी लागणारे पृष्ठक्रियाकारक

मेणयुक्त कच्च्या तेलाच्या उत्खननासाठी वारंवार मेण तयार होण्यापासून रोखणे आणि ते काढून टाकणे आवश्यक असते. सर्फॅक्टंट्स मेण प्रतिबंधक आणि मेण काढणारे म्हणून काम करतात. मेण-प्रतिबंधक म्हणून तेल-विद्राव्य सर्फॅक्टंट्स आणि पाणी-विद्राव्य सर्फॅक्टंट्स वापरले जातात. तेल-विद्राव्य सर्फॅक्टंट्स मेणाच्या स्फटिकांच्या पृष्ठभागाचे गुणधर्म बदलून मेण-प्रतिबंधक भूमिका बजावतात. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या तेल-विद्राव्य सर्फॅक्टंट्समध्ये पेट्रोलियम सल्फोनेट आणि अमाइन सर्फॅक्टंट्स यांचा समावेश होतो. पाणी-विद्राव्य सर्फॅक्टंट्स मेण तयार झालेल्या पृष्ठभागांचे (जसे की तेलाच्या नळ्या, सकर रॉड्स आणि उपकरणांचे पृष्ठभाग) गुणधर्म बदलून मेण-प्रतिबंधक भूमिका बजावतात. उपलब्ध सर्फॅक्टंट्समध्ये सोडियम अल्काइल सल्फोनेट, क्वाटरनरी अमोनियम सॉल्ट्स, अल्केन पॉलीऑक्सिथिलीन इथर्स, ॲरोमॅटिक हायड्रोकार्बन पॉलीऑक्सिथिलीन इथर्स आणि त्यांचे सल्फोनेट सोडियम सॉल्ट्स इत्यादींचा समावेश होतो. मेण काढण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या सर्फॅक्टंट्सचे देखील दोन पैलूंमध्ये वर्गीकरण केले जाते. तेल-आधारित वॅक्स रिमूव्हर्ससाठी तेल-विद्राव्य सर्फॅक्टंट्सचा वापर केला जातो, आणि पाण्यात विरघळणारे सल्फोनेट प्रकार, क्वाटरनरी अमोनियम सॉल्ट प्रकार, पॉलीइथर प्रकार, ट्विन प्रकार, ओपी प्रकारचे सर्फॅक्टंट्स, सल्फेट-आधारित किंवा सल्फो-अल्किलेटेड फ्लॅट-प्रकार आणि ओपी-प्रकारसर्फॅक्टंटपाण्यावर आधारित वॅक्स रिमूव्हर्समध्ये यांचा वापर केला जातो. अलिकडच्या वर्षांत, देशी आणि विदेशी वॅक्स रिमूव्हर्सचे सेंद्रिय पद्धतीने संयोजन केले गेले आहे, आणि तेलावर आधारित वॅक्स रिमूव्हर्स व पाण्यावर आधारित वॅक्स रिमूव्हर्स यांचे सेंद्रिय पद्धतीने संयोजन करून हायब्रीड वॅक्स रिमूव्हर्स तयार केले गेले आहेत. हा वॅक्स रिमूव्हर तेल फेज म्हणून ॲरोमॅटिक हायड्रोकार्बन्स आणि मिश्रित ॲरोमॅटिक हायड्रोकार्बन्स वापरतो, आणि पाणी फेज म्हणून मेण साफ करण्याचा प्रभाव असलेला इमल्सिफायर वापरतो. जेव्हा निवडलेला इमल्सिफायर योग्य क्लाउड पॉइंट असलेला नॉनआयनिक सर्फॅक्टंट असतो, तेव्हा तेल विहिरीच्या वॅक्सिंग विभागाखालील तापमान त्याच्या क्लाउड पॉइंटपर्यंत पोहोचू शकते किंवा त्यापेक्षा जास्त होऊ शकते, जेणेकरून मिश्रित वॅक्स रिमूव्हरचे इमल्सिफिकेशन मेण तयार होणाऱ्या विभागात प्रवेश करण्यापूर्वीच तुटते, आणि दोन मेण साफ करणारे घटक वेगळे होतात, जे एकाच वेळी मेण साफ करण्याची भूमिका बजावतात.

3. सर्फॅक्टंट्सचिकणमाती स्थिर करण्यासाठी वापरले जाते

चिकणमातीचे स्थिरीकरण दोन पैलूंमध्ये विभागले आहे: चिकणमातीच्या खनिजांचा विस्तार रोखणे आणि चिकणमातीच्या खनिज कणांचे स्थलांतर रोखणे. चिकणमातीची सूज रोखण्यासाठी अमाइन सॉल्ट प्रकार, क्वार्टर्नरी अमोनियम सॉल्ट प्रकार, पिरिडिनियम सॉल्ट प्रकार आणि इमिडाझोलिन सॉल्ट यांसारखे कॅटायनिक सर्फॅक्टंट्स वापरले जाऊ शकतात. चिकणमातीच्या खनिज कणांचे स्थलांतर रोखण्यासाठी फ्लोरीनयुक्त नॉनआयनिक-कॅटायनिक सर्फॅक्टंट्स उपलब्ध आहेत.

4. सर्फॅक्टंट्सअम्लीकरण उपायांमध्ये वापरले जाते

अम्लीकरणाचा प्रभाव सुधारण्यासाठी, सामान्यतः आम्ल द्रावणात विविध प्रकारचे पदार्थ मिसळले जातात. आम्ल द्रावणाशी सुसंगत असलेला आणि द्रावणाद्वारे सहजपणे शोषला जाणारा कोणताही सर्फॅक्टंट अम्लीकरण प्रतिबंधक म्हणून वापरला जाऊ शकतो. जसे की, कॅटायनिक सर्फॅक्टंट्समधील फॅटी अमाइन हायड्रोक्लोराइड, क्वाटरनरी अमोनियम सॉल्ट, पिरिडीन सॉल्ट आणि अँफोटेरिक सर्फॅक्टंट्समधील सल्फोनेटेड, कार्बोक्सीमेथिलेटेड, फॉस्फेट एस्टर सॉल्टेड किंवा सल्फेट एस्टर सॉल्टेड पॉलीऑक्सीएथिलीन अल्केन्स, बेस फिनॉल इथर इत्यादी. काही सर्फॅक्टंट्स, जसे की डोडेसिल सल्फॉनिक आम्ल आणि त्याचे अल्काइलअमाइन सॉल्ट्स, तेलातील आम्ल द्रवाचे पायसीकरण करून 'ॲसिड-इन-ऑइल' पायस तयार करू शकतात. हे पायस अम्लीकृत औद्योगिक द्रव म्हणून वापरले जाऊ शकते आणि ते प्रतिबंधक भूमिका देखील बजावते.

काही सर्फॅक्टंट्सचा वापर द्रवांना आम्लारीकरण करण्यासाठी अँटी-इमल्सिफायर म्हणून केला जाऊ शकतो. पॉलीऑक्सिथिलीन पॉलीऑक्सिप्रोपिलीन प्रोपिलीन ग्लायकोल इथर आणि पॉलीऑक्सिथिलीन पॉलीऑक्सिप्रोपिलीन पेंटाएथिलीन हेक्साअमाइन यांसारख्या शाखायुक्त संरचना असलेल्या सर्फॅक्टंट्सचा वापर आम्लारीकरण करणारे अँटी-इमल्सिफायर म्हणून केला जाऊ शकतो.

काही सर्फॅक्टंट्सचा वापर आम्ल-विरहित निचरा सहाय्यक म्हणून केला जाऊ शकतो. निचरा सहाय्यक म्हणून वापरता येणाऱ्या सर्फॅक्टंट्समध्ये अमाइन सॉल्ट प्रकार, क्वार्टर्नरी अमोनियम सॉल्ट प्रकार, पिरिडिनियम सॉल्ट प्रकार, नॉनआयनिक, ॲम्फोटेरिक आणि फ्लोरीन-युक्त सर्फॅक्टंट्स यांचा समावेश होतो.

काही सर्फॅक्टंट्सचा वापर आम्लीकरण करणारे गाळ-विरोधी घटक म्हणून केला जाऊ शकतो, जसे की तेलात विरघळणारे सर्फॅक्टंट्स, उदाहरणार्थ अल्किलफेनॉल्स, फॅटी ॲसिड्स, अल्किलबेन्झेनसल्फॉनिक ॲसिड्स, क्वाटरनरी अमोनियम सॉल्ट्स इत्यादी. त्यांची आम्लातील विद्राव्यता कमी असल्यामुळे, त्यांना आम्ल द्रावणात विखुरण्यासाठी नॉनआयनिक सर्फॅक्टंट्सचा वापर केला जाऊ शकतो.

अम्लीकरणाचा प्रभाव सुधारण्यासाठी, विहिरीजवळील भागाची ओलावा शोषण्याची क्षमता (वेटेबिलिटी) लिपोफिलिकवरून हायड्रोफिलिकमध्ये बदलण्याकरिता, आम्ल द्रावणात वेटिंग रिव्हर्सल एजंट मिसळणे आवश्यक असते. पॉलीऑक्सिथिलीन पॉलीऑक्सिप्रोपिलीन अल्काइल अल्कोहोल इथर्स आणि फॉस्फेट-क्षारित पॉलीऑक्सिथिलीन पॉलीऑक्सिप्रोपिलीन अल्काइल अल्कोहोल इथर्स यांचे मिश्रण एका रचनेद्वारे शोषले जाते, ज्यामुळे तिसरा अधिशोषण थर तयार होतो, जो ओलावा शोषण्याची आणि बदलण्याची भूमिका बजावतो.

याव्यतिरिक्त, फॅटी अमाइन हायड्रोक्लोराइड, क्वाटरनरी अमोनियम सॉल्ट किंवा नॉनआयनिक-ॲनायनिक सर्फॅक्टंट यांसारखे काही सर्फॅक्टंट्स आहेत, जे क्षरणाची प्रक्रिया मंदावणे आणि सखोल आम्लीकरण या उद्देशाने फोम ॲसिड वर्किंग फ्लुइड बनवण्यासाठी फोमिंग एजंट म्हणून वापरले जातात, किंवा यापासून फोम बनवून आम्लीकरणासाठी प्री-फ्लुइड म्हणून वापरले जातात. ते भूस्तरात इंजेक्ट केल्यानंतर, आम्ल द्रावण इंजेक्ट केले जाते. फोममधील बुडबुड्यांमुळे निर्माण होणारा जॅमिन इफेक्ट आम्ल द्रवाला वळवू शकतो, ज्यामुळे आम्ल द्रव प्रामुख्याने कमी पारगम्यता असलेला थर विरघळवण्यास भाग पाडला जातो आणि त्यामुळे आम्लीकरणाचा परिणाम सुधारतो.

५. फ्रॅक्चरिंग उपायांमध्ये वापरले जाणारे सर्फॅक्टंट्स

कमी पारगम्यता असलेल्या तेलक्षेत्रांमध्ये अनेकदा फ्रॅक्चरिंग उपाययोजना वापरल्या जातात. यामध्ये दाब वापरून भूस्तर उघडून भेगा तयार केल्या जातात आणि द्रव प्रवाहाचा रोध कमी करण्यासाठी व उत्पादन आणि लक्ष वाढवण्याचा उद्देश साध्य करण्यासाठी, भेगांना आधार देण्यासाठी प्रोपंटचा वापर केला जातो. काही फ्रॅक्चरिंग द्रवपदार्थांमध्ये सर्फॅक्टंट्स हा एक घटक म्हणून समाविष्ट असतो.

तेल-पाणी फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स हे पाणी, तेल आणि इमल्सिफायर्स वापरून तयार केले जातात. यामध्ये आयनिक, नॉन-आयनिक आणि ॲम्फोटेरिक सर्फॅक्टंट्स वापरले जातात. जर बाह्य फेज म्हणून घट्ट केलेले पाणी आणि अंतर्गत फेज म्हणून तेल वापरले, तर एक घट्ट तेल-पाणी फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड (पॉलिमर इमल्शन) तयार करता येते. हे फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड १६०°C पेक्षा कमी तापमानात वापरले जाऊ शकते आणि ते आपोआप इमल्शन तोडून द्रव बाहेर काढू शकते.

फोम फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड हे एक फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड आहे, ज्यामध्ये पाण्याचा वापर विखुरण माध्यम (डिस्पर्शन मीडियम) म्हणून आणि वायूचा वापर विखुरलेली अवस्था (डिस्पर्सड फेज) म्हणून केला जातो. याचे मुख्य घटक पाणी, वायू आणि फोमिंग एजंट आहेत. अल्काइल सल्फोनेट, अल्काइल बेंझिन सल्फोनेट, अल्काइल सल्फेट एस्टर सॉल्ट, क्वार्टर्नरी अमोनियम सॉल्ट आणि ओपी सर्फॅक्टंट या सर्वांचा वापर फोमिंग एजंट म्हणून केला जाऊ शकतो. पाण्यातील फोमिंग एजंटची सांद्रता साधारणपणे ०.५-२% असते आणि वायू अवस्थेच्या आकारमानाचे फोमच्या आकारमानाशी असलेले गुणोत्तर ०.५-०.९ च्या दरम्यान असते.

तेल-आधारित फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड हे एक फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड आहे, जे द्रावक किंवा विखुरण माध्यम म्हणून तेलाचा वापर करून तयार केले जाते. साइटवर सर्वात सामान्यपणे वापरले जाणारे तेल म्हणजे कच्चे तेल किंवा त्याचा जड अंश. त्याची स्निग्धता आणि तापमान गुणधर्म सुधारण्यासाठी, तेलात विरघळणारे पेट्रोलियम सल्फोनेट (आण्विक वजन ३००-७५०) मिसळणे आवश्यक असते. तेल-आधारित फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्समध्ये वॉटर-इन-ऑइल फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स आणि ऑइल फोम फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स यांचाही समावेश होतो. पहिल्या प्रकारात वापरले जाणारे इमल्सिफायर हे तेलात विरघळणारे ॲनायनिक सर्फॅक्टंट्स, कॅटायनिक सर्फॅक्टंट्स आणि नॉन-ॲनिओनिक सर्फॅक्टंट्स असतात, तर दुसऱ्या प्रकारात वापरले जाणारे फोम स्टॅबिलायझर्स हे फ्लोरीन-युक्त पॉलिमर सर्फॅक्टंट्स असतात.

पाण्याला संवेदनशील असलेल्या भूस्तरांना तडा देण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या फ्रॅक्चरिंग फ्लुइडमध्ये, विखुरण माध्यम म्हणून अल्कोहोल (जसे की एथिलीन ग्लायकॉल) आणि तेल (जसे की केरोसीन) यांचे मिश्रण, विखुरलेला टप्पा म्हणून द्रव कार्बन डायऑक्साइड, आणि इमल्सीफायर म्हणून सल्फेट-सॉल्टेड पॉलीऑक्सीएथिलीन अल्काइल अल्कोहोल इथर वापरले जाते. किंवा पाण्याला संवेदनशील असलेल्या भूस्तरांना तडा देण्यासाठी फोमिंग एजंटसह तयार केलेले इमल्शन किंवा फोम वापरले जाते.

फ्रॅक्चरिंग आणि ॲसिडिफिकेशनसाठी वापरला जाणारा फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड हा फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड आणि ॲसिडिफायिंग फ्लुइड दोन्ही असतो. तो कार्बोनेटच्या थरांमध्ये वापरला जातो आणि या दोन्ही प्रक्रिया एकाच वेळी केल्या जातात. सर्फॅक्टंट्सशी ॲसिड फोम आणि ॲसिड इमल्शन संबंधित आहेत. पहिल्या प्रकारात फोमिंग एजंट म्हणून अल्काइल सल्फोनेट किंवा अल्काइल बेंझिन सल्फोनेट वापरले जाते, तर दुसऱ्या प्रकारात इमल्सिफायर म्हणून सल्फोनेट सर्फॅक्टंट वापरले जाते. ॲसिडिफायिंग फ्लुइड्सप्रमाणेच, फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्समध्येही अँटी-इमल्सिफायर, ड्रेनेज एड्स आणि वेटिंग रिव्हर्सल एजंट म्हणून सर्फॅक्टंट्सचा वापर केला जातो, ज्यावर येथे चर्चा केली जाणार नाही.

६. प्रोफाइल नियंत्रण आणि पाणी रोखण्याच्या उपायांसाठी सर्फॅक्टंटचा वापर करा.

जल अंतःक्षेपण विकासाचा प्रभाव सुधारण्यासाठी आणि कच्च्या तेलातील पाण्याच्या प्रमाणाची वाढ रोखण्यासाठी, जल अंतःक्षेपण विहिरींवरील जल-शोषण प्रोफाइल समायोजित करणे आणि उत्पादन विहिरींमधील पाणी रोखून उत्पादन वाढवणे आवश्यक आहे. प्रोफाइल नियंत्रण आणि पाणी रोखण्याच्या काही पद्धतींमध्ये अनेकदा सर्फॅक्टंट्सचा वापर केला जातो.

HPC/SDS जेल प्रोफाइल नियंत्रण एजंट गोड्या पाण्यातील हायड्रॉक्सीप्रोपिल सेल्युलोज (HPC) आणि सोडियम डोडेसिल सल्फेट (SDS) यांनी बनलेला असतो.

सोडियम अल्काइल सल्फोनेट आणि अल्काइल ट्रायमेथिल अमोनियम क्लोराइड हे अनुक्रमे पाण्यात विरघळवून दोन कार्यकारी द्रव तयार केले जातात, जे एकामागून एक भूस्तरात इंजेक्ट केले जातात. हे दोन कार्यकारी द्रव भूस्तरात एकमेकांशी अभिक्रिया करून अल्काइल ट्रायमेथिलअमाइन तयार करतात. सल्फाइट अवक्षेपित होऊन उच्च पारगम्यता थराला अवरोधित करतो.

पॉलिऑक्सिथिलीन अल्काइल फिनॉल इथर्स, अल्काइल अराइल सल्फोनेट इत्यादींचा उपयोग फोमिंग एजंट म्हणून केला जाऊ शकतो. हे पाण्यात विरघळवून कार्यकारी द्रव तयार केले जाते आणि नंतर द्रव कार्बन डायऑक्साइड कार्यकारी द्रवासह आलटून पालटून भूस्तरात इंजेक्ट केले जाते. यामुळे भूस्तरात (मुख्यतः उच्च पारगम्य थरात) फेस तयार होतो, अडथळा निर्माण होतो आणि प्रोफाइल नियंत्रणात भूमिका बजावली जाते.

अमोनियम सल्फेट आणि वॉटर ग्लासपासून बनलेल्या सिलिसिक ॲसिड सोलमध्ये विरघळवलेला क्वाटरनरी अमोनियम सर्फॅक्टंट फोमिंग एजंट म्हणून वापरून आणि तो फॉर्मेशनमध्ये इंजेक्ट करून, आणि नंतर नॉन-कंडेन्सेबल गॅस (नैसर्गिक वायू किंवा क्लोरीन) इंजेक्ट करून, फॉर्मेशनमध्ये प्रथम एक द्रव-आधारित स्वरूप तयार केले जाऊ शकते. डिस्पर्शन इंटरलेयरमधील फोम, आणि त्यानंतर सिलिसिक ॲसिड सोलचे जेलेशन, यामुळे घन पदार्थाला डिस्पर्शन माध्यम म्हणून वापरून एक फोम तयार होतो, जो उच्च पारगम्यता थर बंद करण्याची आणि प्रोफाइल नियंत्रित करण्याची भूमिका बजावतो.

सल्फोनेट सर्फॅक्टंट्सचा फोमिंग एजंट म्हणून आणि पॉलिमर कंपाऊंड्सचा घट्टपणा वाढवणारे फोम स्टॅबिलायझर्स म्हणून वापर करून, आणि नंतर वायू किंवा वायू निर्माण करणारे पदार्थ इंजेक्ट करून, जमिनीवर किंवा भूस्तरात पाण्यावर आधारित फोम तयार केला जातो. हा फोम तेलाच्या थरात पृष्ठ-सक्रिय असतो. एजंटचा मोठा भाग तेल-पाण्याच्या आंतरपृष्ठाकडे जातो, ज्यामुळे फोम नष्ट होतो, म्हणून तो तेलाचा थर अडवत नाही. हा एक निवडक आणि तेल विहिरीतील पाणी अडवणारा एजंट आहे.

तेल-आधारित सिमेंट वॉटर-ब्लॉकिंग एजंट हे तेलातील सिमेंटचे एक निलंबन (सस्पेंशन) आहे. सिमेंटचा पृष्ठभाग जलस्नेही (हायड्रोफिलिक) असतो. जेव्हा ते पाणी-उत्पादक थरात प्रवेश करते, तेव्हा पाणी सिमेंटच्या पृष्ठभागावरील तेल विहीर आणि सिमेंट यांच्यातील आंतरक्रियेला विस्थापित करते, ज्यामुळे सिमेंट घट्ट होऊन पाणी-उत्पादक थराला अवरोधित करते. या प्लगिंग एजंटची तरलता सुधारण्यासाठी, त्यात सामान्यतः कार्बोक्झिलेट आणि सल्फोनेट सर्फॅक्टंट्स मिसळले जातात.

पाण्यावर आधारित मायसेलर द्रवात विरघळणारे जल-अवरोधक एजंट हे प्रामुख्याने पेट्रोलियम अमोनियम सल्फोनेट, हायड्रोकार्बन्स आणि अल्कोहोल यांनी बनलेले एक मायसेलर द्रावण आहे. याच्या निर्मितीमध्ये उच्च क्षारयुक्त पाणी असते आणि जल-अवरोधक परिणाम साधण्यासाठी ते चिकट बनते.

पाण्यावर आधारित किंवा तेलावर आधारित कॅटायनिक सर्फॅक्टंट द्रावण वॉटर-ब्लॉकिंग एजंट हे अल्काइल कार्बोक्झिलेट आणि अल्काइल अमोनियम क्लोराईड सॉल्ट ॲक्टिव्ह एजंट्सवर आधारित असते आणि ते फक्त सँडस्टोन फॉर्मेशन्ससाठी योग्य आहे.

सक्रिय जड तेल जल-अवरोधक एजंट हे एक प्रकारचे जड तेल आहे जे वॉटर-इन-ऑइल इमल्सिफायरमध्ये विरघळवलेले असते. भूस्तरातील पाणी काढून टाकल्यानंतर, ते एक अत्यंत चिकट वॉटर-इन-ऑइल इमल्शन तयार करते, ज्यामुळे पाणी रोखण्याचा उद्देश साध्य होतो.

तेल-पाणी इमल्सीफायर म्हणून कॅटायोनिक सर्फॅक्टंटचा वापर करून जड तेलाचे पाण्यात इमल्सीफिकेशन करून तेल-पाणी वॉटर-ब्लॉकिंग एजंट तयार केला जातो.

७. वाळू नियंत्रणाच्या उपायांसाठी सर्फॅक्टंटचा वापर करा.

वाळू नियंत्रण कार्यांपूर्वी, वाळू नियंत्रणाचा प्रभाव सुधारण्यासाठी भूस्तराची पूर्व-स्वच्छता करण्याकरिता, सर्फॅक्टंट्ससह तयार केलेले विशिष्ट प्रमाणात सक्रिय पाणी पूर्व-द्रव म्हणून अंतःक्षेपित करणे आवश्यक असते. सध्या, सर्वात सामान्यपणे वापरले जाणारे सर्फॅक्टंट्स हे ॲनिओनिक सर्फॅक्टंट्स आहेत.

८. कच्च्या तेलाच्या निर्जलीकरणासाठी पृष्ठक्रियाकारक

तेल पुनर्प्राप्तीच्या प्राथमिक आणि दुय्यम टप्प्यांमध्ये, काढलेल्या कच्च्या तेलासाठी अनेकदा 'वॉटर-इन-ऑइल डिमल्सिफायर' वापरले जातात. उत्पादनांच्या तीन पिढ्या विकसित केल्या गेल्या आहेत. पहिली पिढी म्हणजे कार्बोक्झिलेट, सल्फेट आणि सल्फोनेट. दुसरी पिढी म्हणजे ओपी, पिंगपिंगजिया आणि सल्फोनेटेड एरंडेल तेल यांसारखे कमी-आण्विक नॉनआयनिक सर्फॅक्टंट. तिसरी पिढी म्हणजे पॉलिमर नॉनआयनिक सर्फॅक्टंट.

द्वितीयक तेल पुनर्प्राप्ती आणि तृतीयक तेल पुनर्प्राप्तीच्या नंतरच्या टप्प्यांमध्ये, उत्पादित कच्चे तेल बहुतेकदा तेल-पाणी इमल्शनच्या (oil-in-water emulsion) स्वरूपात असते. यामध्ये टेट्राडेसिलट्रायमेथिलऑक्सिअमोनियम क्लोराईड आणि डायडेसिलडायमेथिलअमोनियम क्लोराईड यांसारखे चार प्रकारचे डिमल्सिफायर (demulsifiers) वापरले जातात. ते ॲनायोनिक इमल्सिफायरसोबत अभिक्रिया करून त्यांचे हायड्रोफिलिक तेल संतुलन मूल्य बदलू शकतात, किंवा पाण्याने ओल्या होणाऱ्या चिकणमातीच्या कणांच्या पृष्ठभागावर शोषले जाऊन, त्यांची ओलेपणाची क्षमता बदलून तेल-पाणी इमल्शन नष्ट करू शकतात. याव्यतिरिक्त, काही ॲनायोनिक सर्फॅक्टंट्स आणि तेलात विरघळणारे नॉन-ॲनिओनिक सर्फॅक्टंट्स, जे पाणी-तेल इमल्सिफायर म्हणून वापरले जाऊ शकतात, ते तेल-पाणी इमल्शनसाठी डिमल्सिफायर म्हणून देखील वापरले जाऊ शकतात.

1. जल शुद्धीकरणासाठी पृष्ठक्रियाकारक

तेल विहिरीतील उत्पादन द्रव कच्च्या तेलापासून वेगळे केल्यानंतर, पुनर्प्रक्षेपणाच्या आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी उत्पादित पाण्यावर प्रक्रिया करणे आवश्यक असते. जल प्रक्रियेचे सहा उद्देश आहेत, ते म्हणजे क्षरण प्रतिबंध, क्षार प्रतिबंध, निर्जंतुकीकरण, ऑक्सिजन निष्कासन, तेल निष्कासन आणि निलंबित घन पदार्थ निष्कासन. त्यामुळे, क्षरण प्रतिबंधक, क्षार-प्रतिबंधक, जीवाणुनाशक, ऑक्सिजन शोषक, वंगण-निराकरण करणारे आणि अवसादक इत्यादींचा वापर करणे आवश्यक आहे. खालील बाबींमध्ये औद्योगिक पृष्ठक्रियाकारकांचा समावेश होतो:

क्षरण प्रतिबंधक म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या औद्योगिक सर्फॅक्टंट्समध्ये अल्काइल सल्फॉनिक ऍसिडचे क्षार, अल्काइल बेंझिन सल्फॉनिक ऍसिड, परफ्लुरोअल्काइल सल्फॉनिक ऍसिड, लिनियर अल्काइल अमाइन क्षार, क्वाटरनरी अमोनियम क्षार आणि अल्काइल पिरिडिन क्षार, इमिडाझोलिन आणि त्याच्या डेरिव्हेटिव्हचे क्षार, पॉलीऑक्सिथिलीन अल्काइल अल्कोहोल इथर्स, पॉलीऑक्सिथिलीन डायअल्काइल प्रोपार्गिल अल्कोहोल, पॉलीऑक्सिथिलीन रोझिन अमाइन, पॉलीऑक्सिथिलीन स्टीरिलअमाइन आणि पॉलीऑक्सिथिलीन अल्काइल अल्कोहोल इथर्स, अल्काइल सल्फोनेट, विविध क्वाटरनरी अमोनियम इंटरनल क्षार, डाय(पॉलीऑक्सिथिलीन)अल्काइल इंटरनल क्षार आणि त्यांचे डेरिव्हेटिव्ह यांचा समावेश होतो.

अँटीफाउलिंग एजंट म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या सर्फॅक्टंट्समध्ये फॉस्फेट एस्टर क्षार, सल्फेट एस्टर क्षार, ॲसिटेट्स, कार्बोक्झिलेट्स आणि त्यांची पॉलीऑक्सिथिलीन संयुगे यांचा समावेश होतो. सल्फोनेट एस्टर क्षार आणि कार्बोक्झिलेट क्षारांची औष्णिक स्थिरता ही फॉस्फेट एस्टर क्षार आणि सल्फेट एस्टर क्षारांपेक्षा लक्षणीयरीत्या चांगली असते.

बुरशीनाशकांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या औद्योगिक सर्फॅक्टंट्समध्ये रेखीय अल्काइलअमाइन क्षार, चतुष्कोणीय अमोनियम क्षार, अल्काइलपायरीडिनियम क्षार, इमिडाझोलिन आणि त्याच्या व्युत्पन्नांचे क्षार, विविध चतुष्कोणीय अमोनियम क्षार, डाय(पॉलिऑक्सी)विनाइल) अल्काइल आणि त्याच्या व्युत्पन्नांचे अंतर्गत क्षार यांचा समावेश होतो.

डिग्रेझर्समध्ये वापरले जाणारे औद्योगिक सर्फॅक्टंट्स हे प्रामुख्याने शाखायुक्त संरचना आणि सोडियम डायथियोकार्बोक्झिलेट गट असलेले सर्फॅक्टंट्स असतात.

१०. केमिकल ऑइल फ्लडिंगसाठी सर्फॅक्टंट

प्राथमिक आणि द्वितीयक तेल पुनर्प्राप्तीद्वारे भूगर्भातील कच्च्या तेलापैकी २५% ते ५०% तेल मिळवता येते, परंतु तरीही बरेचसे कच्चे तेल भूगर्भात शिल्लक राहते आणि ते मिळवता येत नाही. तृतीयक तेल पुनर्प्राप्ती केल्याने कच्च्या तेलाची पुनर्प्राप्ती सुधारू शकते. तृतीयक तेल पुनर्प्राप्तीमध्ये बहुतेकदा केमिकल फ्लडिंग पद्धतीचा वापर केला जातो, म्हणजेच, वॉटर फ्लडिंगची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी इंजेक्ट केलेल्या पाण्यात काही रासायनिक घटक मिसळले जातात. वापरल्या जाणाऱ्या रसायनांपैकी काही औद्योगिक सर्फॅक्टंट्स आहेत. त्यांची संक्षिप्त ओळख खालीलप्रमाणे आहे:

सर्फॅक्टंटला मुख्य घटक म्हणून वापरण्याच्या रासायनिक तेल फ्लडिंग पद्धतीला सर्फॅक्टंट फ्लडिंग म्हणतात. सर्फॅक्टंट्स मुख्यत्वे तेल-पाणी आंतरपृष्ठीय तणाव कमी करून आणि केशिकांची संख्या वाढवून तेल पुनर्प्राप्ती सुधारण्यात भूमिका बजावतात. वाळूच्या खडकाच्या थराचा पृष्ठभाग ऋणभारित असल्यामुळे, वापरले जाणारे सर्फॅक्टंट्स मुख्यत्वे ॲनायनिक सर्फॅक्टंट्स असतात आणि त्यापैकी बहुतेक सल्फोनेट सर्फॅक्टंट्स असतात. हे सल्फोनेटिंग एजंट (जसे की सल्फर ट्रायऑक्साइड) वापरून उच्च ॲरोमॅटिक हायड्रोकार्बन सामग्री असलेल्या पेट्रोलियम अंशांचे सल्फोनेट करून आणि नंतर त्यांना अल्कलीने उदासीन करून बनवले जाते. त्याची वैशिष्ट्ये: सक्रिय पदार्थ ५०%-८०%, खनिज तेल ५%-३०%, पाणी २%-२०%, सोडियम सल्फेट १%-६%. पेट्रोलियम सल्फोनेट तापमान, क्षार किंवा उच्च-किमतीच्या धातूंच्या आयनांना प्रतिरोधक नसते. संबंधित हायड्रोकार्बनपासून संबंधित संश्लेषण पद्धती वापरून कृत्रिम सल्फोनेट तयार केले जातात. त्यांपैकी, α-ओलेफिन सल्फोनेट हे क्षार आणि उच्च-संयुजी धातू आयनांना विशेषतः प्रतिरोधक आहे. इतर ॲनायनिक-नॉनआयनिक सर्फॅक्टंट्स आणि कार्बोक्झिलेट सर्फॅक्टंट्सचा वापर देखील तेल विस्थापनासाठी केला जाऊ शकतो. सर्फॅक्टंट तेल विस्थापनासाठी दोन प्रकारच्या ॲडिटिव्ह्जची आवश्यकता असते: एक म्हणजे को-सर्फॅक्टंट, जसे की आयसोब्युटेनॉल, डायथिलीन ग्लायकोल ब्युटिल इथर, युरिया, सल्फोलेन, अल्केनायलीन बेंझिन सल्फोनेट इत्यादी, आणि दुसरे म्हणजे डायइलेक्ट्रिक, ज्यामध्ये आम्ल आणि अल्कली क्षारांचा समावेश होतो, मुख्यत्वे क्षार, जे सर्फॅक्टंटची हायड्रोफिलिसिटी कमी करून लिपोफिलिसिटी तुलनेने वाढवू शकतात, आणि सक्रिय घटकाचे हायड्रोफिलिक-लिपोफिलिक संतुलन मूल्य देखील बदलू शकतात. सर्फॅक्टंटचे नुकसान कमी करण्यासाठी आणि आर्थिक परिणाम सुधारण्यासाठी, सर्फॅक्टंट फ्लडिंगमध्ये सॅक्रिफिशिअल एजंट्स नावाच्या रसायनांचा देखील वापर केला जातो. सॅक्रिफिशिअल एजंट्स म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या पदार्थांमध्ये अल्कधर्मी पदार्थ आणि पॉलीकार्बोक्झिलिक आम्ल व त्यांचे क्षार यांचा समावेश होतो. ऑलिगोमर्स आणि पॉलिमर्सचा वापर सॅक्रिफिशिअल एजंट म्हणूनही केला जाऊ शकतो. लिग्नोसल्फोनेट आणि त्यांचे सुधारित रूपे हे सॅक्रिफिशिअल एजंट आहेत.

दोन किंवा अधिक रासायनिक तेल विस्थापन मुख्य घटक वापरण्याच्या तेल विस्थापन पद्धतीला संयुक्त फ्लडिंग म्हणतात. सर्फॅक्टंटशी संबंधित या तेल विस्थापन पद्धतीमध्ये खालील गोष्टींचा समावेश होतो: सर्फॅक्टंट आणि पॉलिमरने घट्ट केलेले सर्फॅक्टंट फ्लडिंग; अल्कली + सर्फॅक्टंटसह अल्कली-वर्धित सर्फॅक्टंट फ्लडिंग किंवा सर्फॅक्टंट-वर्धित अल्कली फ्लडिंग; अल्कली + सर्फॅक्टंट + पॉलिमरसह मूलद्रव्य-आधारित संयुक्त फ्लडिंग. संयुक्त फ्लडिंगमध्ये सामान्यतः एकल पद्धतीपेक्षा जास्त पुनर्प्राप्ती घटक (रिकव्हरी फॅक्टर) असतात. देश-विदेशातील विकास प्रवृत्तींच्या सध्याच्या विश्लेषणानुसार, द्विसंयुग फ्लडिंगपेक्षा त्रिसंयुग फ्लडिंगचे अधिक फायदे आहेत. त्रिसंयुग फ्लडिंगमध्ये वापरले जाणारे सर्फॅक्टंट्स प्रामुख्याने पेट्रोलियम सल्फोनेट असतात, तसेच त्याची क्षार सहनशीलता सुधारण्यासाठी सामान्यतः सल्फ्यूरिक आम्ल, फॉस्फोरिक आम्ल आणि पॉलीऑक्सिथिलीन अल्काइल अल्कोहोल इथरचे कार्बोक्सिलेट्स, आणि पॉलीऑक्सिथिलीन अल्काइल अल्कोहोल अल्काइल सल्फोनेट सोडियम क्षार इत्यादींच्या संयोगाने देखील वापरले जातात. अलीकडे, देश-विदेशात रॅम्नो लिपिड, सोफोरो लिपिड फर्मेंटेशन ब्रॉथ इत्यादी बायोसरफॅक्टंट्स, तसेच नैसर्गिक मिश्रित कार्बोक्झिलेट्स आणि कागदनिर्मितीतील उप-उत्पादन अल्कली लिग्निन इत्यादींच्या संशोधन आणि वापराला खूप महत्त्व दिले गेले आहे आणि क्षेत्रीय व अंतर्गत चाचण्यांमध्ये उत्तम परिणाम साधले गेले आहेत. चांगला तेल विस्थापन प्रभाव.