तेलक्षेत्र पुनर्प्राप्तीसाठी सर्फॅक्टंट्स कसे निवडायचे हे तुम्हाला माहिती आहे का?

१. फ्रॅक्चरिंग मापनासाठी सर्फॅक्टंट्स
कमी पारगम्यता असलेल्या तेलक्षेत्रांमध्ये फ्रॅक्चरिंग मापांचा वापर केला जातो. त्यामध्ये दबाव वापरून फॉर्मेशन फ्रॅक्चर करणे, भेगा निर्माण करणे आणि नंतर या भेगा प्रोपेंट्सने दुरुस्त करणे समाविष्ट असते जेणेकरून द्रव प्रवाह प्रतिरोध कमी होईल, ज्यामुळे उत्पादन आणि इंजेक्शन वाढवण्याचे ध्येय साध्य होते. काही फ्रॅक्चरिंग द्रवपदार्थ त्यांच्या घटकांपैकी एक म्हणून सर्फॅक्टंट्स वापरून तयार केले जातात.

तेल-पाण्यात फ्रॅक्चरिंग द्रवपदार्थ पाणी, तेल आणि इमल्सीफायर्सपासून तयार केले जातात. वापरल्या जाणाऱ्या इमल्सीफायर्समध्ये आयनिक, नॉन-आयनिक आणि अँफोटेरिक सर्फॅक्टंट्सचा समावेश असतो. जर घट्ट केलेले पाणी बाह्य टप्प्यात आणि तेल अंतर्गत टप्प्यात वापरले तर घट्ट केलेले तेल-पाण्यात फ्रॅक्चरिंग द्रव (पॉलिमर इमल्शन) तयार करता येते. या प्रकारचे फ्रॅक्चरिंग द्रवपदार्थ १६०°C पेक्षा कमी तापमानात वापरले जाऊ शकते आणि ते आपोआप द्रवपदार्थांचे विघटन आणि डिस्चार्ज करू शकते.

फोम फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स म्हणजे असे द्रव जे पाण्याचे प्रसार माध्यम असतात आणि वायूचा प्रसार टप्पा असतो. त्यांचे मुख्य घटक पाणी, वायू आणि फोमिंग एजंट आहेत. अल्काइल सल्फोनेट, अल्काइल बेंझिन सल्फोनेट, अल्काइल सल्फेट एस्टर, क्वाटरनरी अमोनियम लवण आणि ओपी-प्रकारचे सर्फॅक्टंट्स हे सर्व फोमिंग एजंट म्हणून वापरले जाऊ शकतात. पाण्यात फोमिंग एजंट्सची एकाग्रता साधारणपणे 0.5-2% असते आणि गॅस फेज व्हॉल्यूम आणि फोम व्हॉल्यूमचे प्रमाण 0.5 ते 0.9 पर्यंत असते.

तेल-आधारित फ्रॅक्चरिंग द्रवपदार्थ तेलाचा वापर करून द्रावक किंवा फैलाव माध्यम म्हणून तयार केले जातात. या क्षेत्रात सर्वात जास्त वापरले जाणारे तेल म्हणजे कच्चे तेल किंवा त्याचे जड अंश. त्यांची चिकटपणा-तापमान कामगिरी सुधारण्यासाठी, तेल-विरघळणारे पेट्रोलियम सल्फोनेट (३००-७५० च्या आण्विक वजनासह) जोडणे आवश्यक आहे. तेल-आधारित फ्रॅक्चरिंग द्रवांमध्ये तेलात पाण्यात फ्रॅक्चरिंग द्रव आणि तेल फोम फ्रॅक्चरिंग द्रव देखील समाविष्ट आहेत. पहिले तेल-विरघळणारे अ‍ॅनिओनिक सर्फॅक्टंट्स, कॅशनिक सर्फॅक्टंट्स आणि नॉन-आयनिक सर्फॅक्टंट्स इमल्सीफायर म्हणून वापरतात, तर नंतरचे फ्लोरिन-युक्त पॉलिमरिक सर्फॅक्टंट्स फोम स्टेबिलायझर्स म्हणून वापरतात.

पाण्याला संवेदनशील बनवण्यासाठी फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स म्हणजे इमल्शन किंवा फोम जे अल्कोहोल (जसे की इथिलीन ग्लायकॉल) आणि तेल (जसे की केरोसीन) यांचे मिश्रण वापरून तयार केले जातात, विखुरलेले माध्यम म्हणून द्रव कार्बन डायऑक्साइड आणि सल्फेट-एस्टेरिफाइड पॉलीऑक्सिथिलीन अल्काइल अल्कोहोल इथर इमल्सीफायर किंवा फोमिंग एजंट म्हणून वापरले जातात, जे पाण्याला संवेदनशील बनवण्यासाठी वापरले जातात.

फ्रॅक्चर अ‍ॅसिडायझिंगसाठी फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स आणि अ‍ॅसिडायझिंग फ्लुइड्स दोन्ही म्हणून काम करतात, कार्बोनेट फॉर्मेशनमध्ये वापरले जातात जिथे दोन्ही उपाय एकाच वेळी केले जातात. सर्फॅक्टंट्सशी संबंधित असलेल्यांमध्ये अ‍ॅसिड फोम आणि अ‍ॅसिड इमल्शन समाविष्ट आहेत; पहिले अल्काइल सल्फोनेट किंवा अल्काइल बेंझिन सल्फोनेट फोमिंग एजंट म्हणून वापरतात, तर नंतरचे सल्फोनेट-प्रकारचे सर्फॅक्टंट्स इमल्सीफायर म्हणून वापरतात.

आम्लीकरण करणाऱ्या द्रवांप्रमाणे, फ्रॅक्चरिंग द्रवांमध्ये देखील सर्फॅक्टंट्सचा वापर डिमल्सीफायर्स, क्लीनअप अॅडिटीव्हज आणि वेटॅबिलिटी मॉडिफायर्स म्हणून केला जातो, ज्याबद्दल येथे तपशीलवार चर्चा केली जाणार नाही.

२. प्रोफाइल नियंत्रण आणि पाणी प्लगिंग उपायांसाठी सर्फॅक्टंट्स

पाण्याच्या प्रवाहाच्या विकासाची प्रभावीता सुधारण्यासाठी आणि कच्च्या तेलाच्या पाण्याच्या कपातीत वाढ होण्याचा दर रोखण्यासाठी, इंजेक्शन विहिरींमध्ये पाणी शोषण प्रोफाइल समायोजित करणे आणि उत्पादन वाढविण्यासाठी उत्पादन विहिरींमध्ये पाणी प्लगिंग उपाय करणे आवश्यक आहे. यापैकी काही प्रोफाइल नियंत्रण आणि पाणी प्लगिंग पद्धतींमध्ये अनेकदा काही सर्फॅक्टंट्स वापरतात. HPC/SDS जेल प्रोफाइल नियंत्रण एजंट हायड्रॉक्सीप्रोपाइल सेल्युलोज (HPC) आणि सोडियम डोडेसिल सल्फेट (SDS) गोड्या पाण्यात मिसळून तयार केले जाते. सोडियम अल्काइल सल्फोनेट आणि अल्काइल ट्रायमिथाइल अमोनियम क्लोराइड अनुक्रमे पाण्यात विरघळवून दोन कार्यरत द्रव तयार केले जातात, जे क्रमाने निर्मितीमध्ये इंजेक्ट केले जातात. दोन कार्यरत द्रवपदार्थ निर्मितीमध्ये एकत्र येतात, ज्यामुळे अल्काइल ट्रायमिथाइल अमाईनचे अल्काइल सल्फाइट अवक्षेपण तयार होते, जे उच्च-पारगम्यता थरांना अवरोधित करते. पॉलीऑक्सिथिलीन अल्काइल फिनॉल इथर, अल्काइल आर्यल सल्फोनेट इत्यादींचा वापर फोमिंग एजंट म्हणून केला जाऊ शकतो. ते कार्यरत द्रव तयार करण्यासाठी पाण्यात विरघळले जातात, जे नंतर द्रव कार्बन डायऑक्साइड कार्यरत द्रवपदार्थासह वैकल्पिकरित्या निर्मितीमध्ये इंजेक्ट केले जाते. यामुळे निर्मितीमध्ये (प्रामुख्याने उच्च-पारगम्यता थरांमध्ये) फोम तयार होतो, ज्यामुळे अडथळा निर्माण होतो आणि प्रोफाइल नियंत्रण परिणाम साध्य होतो. फोमिंग एजंट म्हणून क्वाटरनरी अमोनियम सॉल्ट-प्रकारचा सर्फॅक्टंट अमोनियम सल्फेट आणि वॉटर ग्लासपासून तयार केलेल्या सिलिकिक अॅसिड सोलमध्ये विरघळला जातो आणि फॉर्मेशनमध्ये इंजेक्ट केला जातो, त्यानंतर नॉन-कंडेन्सेबल गॅस (नैसर्गिक वायू किंवा क्लोरीन वायू) इंजेक्शन दिला जातो. हे प्रथम फॉर्मेशनमध्ये डिस्पर्शन माध्यम म्हणून द्रव असलेले फोम तयार करते आणि नंतर सिलिकिक अॅसिड सोल जेल बनवते, परिणामी डिस्पर्शन माध्यम म्हणून घन असलेले फोम तयार होते, जे उच्च-पारगम्यता थरांना ब्लॉक करते आणि प्रोफाइल नियंत्रण साध्य करते. सल्फोनेट-प्रकारचे सर्फॅक्टंट्स फोमिंग एजंट म्हणून आणि उच्च आण्विक संयुगे जाड करणारे आणि फोम-स्थिर करणारे एजंट म्हणून वापरतात आणि नंतर गॅस किंवा गॅस-निर्मिती करणारे पदार्थ इंजेक्ट करून, पृष्ठभागावर किंवा फॉर्मेशनमध्ये पाणी-आधारित फोम तयार होतो. तेलाच्या थरात, मोठ्या प्रमाणात सर्फॅक्टंट तेल-पाण्याच्या इंटरफेसमध्ये जातो, ज्यामुळे फोमचा नाश होतो, म्हणून ते तेलाच्या थराला ब्लॉक करत नाही आणि निवडक तेल विहिरीचे पाणी प्लगिंग एजंट आहे. तेल-आधारित सिमेंट वॉटर प्लगिंग एजंट हे तेलातील सिमेंटचे निलंबन आहे. सिमेंटचा पृष्ठभाग हायड्रोफिलिक असतो. जेव्हा ते पाणी-उत्पादक थरात प्रवेश करते तेव्हा पाणी सिमेंटच्या पृष्ठभागावरील तेल विस्थापित करते आणि सिमेंटशी प्रतिक्रिया देते, ज्यामुळे सिमेंट घट्ट होते आणि पाणी-उत्पादक थराला ब्लॉक करते. या प्लगिंग एजंटची तरलता सुधारण्यासाठी, कार्बोक्झिलेट-प्रकार आणि सल्फोनेट-प्रकारचे सर्फॅक्टंट्स सहसा जोडले जातात. वॉटर-आधारित मायसेलर फ्लुइड प्लगिंग एजंट हे एक मायसेलर द्रावण आहे जे प्रामुख्याने अमोनियम पेट्रोलियम सल्फोनेट, हायड्रोकार्बन्स, अल्कोहोल इत्यादींनी बनलेले असते. जेव्हा ते उच्च-क्षारतेच्या पाण्याला निर्मितीमध्ये सामोरे जाते तेव्हा ते वॉटर प्लगिंग इफेक्ट साध्य करण्यासाठी चिकट होऊ शकते. वॉटर-आधारित किंवा तेल-आधारित कॅशनिक सर्फॅक्टंट सोल्यूशन प्लगिंग एजंट, जे प्रामुख्याने अल्काइल कार्बोक्झिलेट आणि अल्काइल अमोनियम क्लोराइड सर्फॅक्टंट्सपासून बनलेले असतात, ते फक्त वाळूच्या दगडांच्या निर्मितीसाठी योग्य असतात. सक्रिय हेवी ऑइल वॉटर प्लगिंग एजंट हे वॉटर-इन-ऑइल इमल्सीफायर्ससह विरघळलेले जड तेल आहे. जेव्हा ते निर्मितीमध्ये पाण्याला भेटते तेव्हा ते पाणी प्लगिंगचा उद्देश साध्य करण्यासाठी उच्च-स्निग्धता असलेले पाणी-इन-तेल इमल्शन तयार करते. तेल-इन-वॉटर प्लगिंग एजंट हे कॅशनिक सर्फॅक्टंट्सचा वापर करून पाण्यात जड तेल इमल्सीफाय करून तयार केले जाते.