तेलक्षेत्र उत्पादनात सर्फॅक्टंट्सचा वापर

१、सर्फॅक्टंट्सयासाठी वापरले जातेजड तेलाचे निष्कर्षण

जड तेलाच्या उच्च स्निग्धतेमुळे आणि कमी प्रवाहीपणामुळे, त्याच्या उत्खननात अनेक अडचणी येतात. असे जड तेल काढण्यासाठी, कधीकधी सर्फॅक्टंट्सचे जलीय द्रावण विहिरीच्या छिद्रात (वेलबोअरमध्ये) इंजेक्ट केले जाते, जेणेकरून उच्च-स्निग्धतेच्या जड तेलाचे कमी-स्निग्धतेच्या तेल-पाणी इमल्शनमध्ये रूपांतर करता येईल, जे नंतर पृष्ठभागावर पंप केले जाते. 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, सोडियम पॉलीऑक्सिथिलीन अल्काइल अल्कोहोल इथर सल्फेट इत्यादींचा समावेश होतो. तयार झालेल्या तेल-पाणी इमल्शनमधून पाणी वेगळे करणे आवश्यक असते आणि निर्जलीकरणासाठी काही औद्योगिक सर्फॅक्टंट्सचा वापर डिमल्सिफायर म्हणूनही केला जातो. हे डिमल्सिफायर्स पाणी-तेल इमल्सिफायर्स असतात. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्यांमध्ये कॅटायनिक सर्फॅक्टंट्स, किंवा नॅप्थेनिक ॲसिड, ॲस्फाल्टिक ॲसिड आणि त्यांचे बहुसंयुजी धातूंचे क्षार यांचा समावेश होतो. विशेष जड तेलाचे उत्खनन पारंपरिक पंपिंग युनिट्सद्वारे करता येत नाही आणि औष्णिक पुनर्प्राप्तीसाठी वाफेच्या अंतःक्षेपणाची आवश्यकता असते. औष्णिक पुनर्प्राप्तीचा प्रभाव सुधारण्यासाठी, सर्फॅक्टंट्स वापरणे आवश्यक आहे. स्टीम इंजेक्शन विहिरीमध्ये फोमचे अंतःक्षेपण करणे, म्हणजेच उच्च-तापमान प्रतिरोधक फोमिंग एजंट्स आणि संघननीय नसलेले वायू अंतःक्षेपित करणे, ही सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या तयारीच्या पद्धतींपैकी एक आहे. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या फोमिंग एजंट्समध्ये अल्किलबेंझिन सल्फोनेटचा समावेश होतो.α-ओलेफिन सल्फोनेट, पेट्रोलियम सल्फोनेट, सल्फोअल्किलेटेड पॉलीऑक्सीएथिलीन अल्किल अल्कोहोल इथर, आणि सल्फोअल्किलेटेड पॉलीऑक्सीएथिलीन अल्किल फिनॉल इथर, इत्यादी. फ्लोरिनेटेड सर्फॅक्टंट्समध्ये उच्च पृष्ठभागीय क्रियाशीलता असते आणि ते आम्ल, अल्कली, ऑक्सिजन, उष्णता आणि तेलासाठी स्थिर असतात, त्यामुळे ते आदर्श उच्च-तापमान फोमिंग एजंट आहेत. विखुरलेले तेल भूस्तराच्या पोअर-थ्रोट संरचनेमधून सहजपणे जाण्यासाठी किंवा भूस्तराच्या पृष्ठभागावरील तेल सहजपणे विस्थापित करण्यासाठी, फिल्म डिफ्यूजिंग एजंट नावाच्या सर्फॅक्टंट्सची आवश्यकता असते, आणि सामान्यतः वापरले जाणारे ऑक्सीअल्किलेटेड फिनॉलिक रेझिन पॉलिमर सर्फॅक्टंट्स आहेत.

२、मेणयुक्त कच्चे तेल काढण्यासाठी सर्फॅक्टंट्स

मेणयुक्त कच्चे तेल काढताना, वारंवार मेण तयार होण्यापासून रोखणे आणि ते काढून टाकणे आवश्यक असते. सर्फॅक्टंट्सचा उपयोग मेण प्रतिबंधक आणि मेण काढणारे म्हणून केला जातो. मेण तयार होण्यापासून रोखण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या सर्फॅक्टंट्समध्ये तेलात विरघळणारे सर्फॅक्टंट्स आणि पाण्यात विरघळणारे सर्फॅक्टंट्स यांचा समावेश होतो. तेलात विरघळणारे सर्फॅक्टंट्स मेणाच्या स्फटिकांच्या पृष्ठभागाचे गुणधर्म बदलून मेण तयार होण्यापासून रोखतात. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या तेलात विरघळणाऱ्या सर्फॅक्टंट्समध्ये पेट्रोलियम सल्फोनेट आणि अमाइन-प्रकारच्या सर्फॅक्टंट्सचा समावेश होतो. पाण्यात विरघळणारे सर्फॅक्टंट्स मेण जमा होणाऱ्या पृष्ठभागांचे (जसे की तेलाच्या नळ्या, सकर रॉड आणि उपकरणांचे पृष्ठभाग) गुणधर्म बदलून मेण तयार होण्यापासून रोखण्यात भूमिका बजावतात. उपलब्ध सर्फॅक्टंट्समध्ये सोडियम अल्काइल सल्फोनेट, क्वाटरनरी अमोनियम सॉल्ट, अल्केन पॉलीऑक्सीथिलीन इथर, ऍरोमॅटिक हायड्रोकार्बन पॉलीऑक्सीथिलीन इथर आणि त्यांचे सोडियम सल्फोनेट सॉल्ट इत्यादींचा समावेश होतो. मेण काढण्यासाठी वापरले जाणारे सर्फॅक्टंट्स देखील दोन प्रकारात मोडतात: तेल-विद्राव्य सर्फॅक्टंट्स तेल-आधारित वॅक्स रिमूव्हर्समध्ये वापरले जातात, आणि पाणी-विद्राव्य सर्फॅक्टंट्स जसे की सल्फोनेट-प्रकार, क्वाटरनरी अमोनियम सॉल्ट-प्रकार, पॉलीइथर-प्रकार, ट्विन-प्रकार, ओपी-प्रकारचे सर्फॅक्टंट्स, तसेच सल्फेट-एस्टेरिफाइड किंवा सल्फोअल्किलेटेड पेरेगल-प्रकार आणि ओपी-प्रकारचे सर्फॅक्टंट्स, पाणी-आधारित वॅक्स रिमूव्हर्समध्ये वापरले जातात. अलिकडच्या वर्षांत, देशांतर्गत आणि आंतरराष्ट्रीय स्तरावर, मेण काढणे आणि ते पुन्हा तयार होण्यापासून रोखणे या दोन्ही गोष्टी एकत्रितपणे केल्या गेल्या आहेत, आणि तेल-आधारित वॅक्स रिमूव्हर्स व पाणी-आधारित वॅक्स रिमूव्हर्स यांना एकत्रितपणे वापरून मिश्र-प्रकारचे वॅक्स रिमूव्हर्स तयार केले गेले आहेत. या प्रकारचा वॅक्स रिमूव्हर तेल-घटक म्हणून ॲरोमॅटिक हायड्रोकार्बन्स आणि मिश्र ॲरोमॅटिक हायड्रोकार्बन्स, आणि जल-घटक म्हणून वॅक्स काढण्याचा प्रभाव असलेले इमल्सिफायर्स वापरतो. जेव्हा निवडलेला इमल्सिफायर योग्य क्लाउड पॉइंट असलेला नॉन-आयनिक सर्फॅक्टंट असतो, तेव्हा तो तेल विहिरीच्या वॅक्स जमा होणाऱ्या भागाखालील तापमानात आपला क्लाउड पॉइंट गाठू शकतो किंवा ओलांडू शकतो. यामुळे, मिश्र-प्रकारचा वॅक्स रिमूव्हर वॅक्स जमा होणाऱ्या भागात प्रवेश करण्यापूर्वीच डिमल्सिफाय होतो, आणि एकाच वेळी वॅक्स काढण्याचा प्रभाव टाकणाऱ्या दोन प्रकारच्या वॅक्स रिमूव्हर्समध्ये विभागला जातो.

३、स्थिर चिकणमातीमध्ये वापरले जाणारे पृष्ठक्रियाकारक

चिकणमाती स्थिर करण्यामध्ये दोन बाबींचा समावेश होतो: चिकणमातीच्या खनिजांची सूज रोखणे आणि चिकणमातीच्या खनिज कणांचे स्थलांतर रोखणे. चिकणमातीची सूज रोखण्यासाठी, अमाइन सॉल्ट प्रकार, क्वार्टर्नरी अमोनियम सॉल्ट प्रकार, पायरीडीन सॉल्ट प्रकार आणि इमिडाझोलिन सॉल्ट यांसारखे कॅटायनिक सर्फॅक्टंट्स वापरले जाऊ शकतात. चिकणमातीच्या खनिज कणांचे स्थलांतर रोखण्यासाठी, फ्लोरीनयुक्त नॉनआयनिक-कॅटायनिक सर्फॅक्टंट्स वापरले जाऊ शकतात.

४、अम्लीकरण उपायांमध्ये वापरले जाणारे सर्फॅक्टंट्स

अम्लीकरण प्रभाव वाढवण्यासाठी, सामान्यतः आम्ल द्रावणात विविध पूरक पदार्थ घालणे आवश्यक असते. आम्ल द्रावणाशी सुसंगत असलेला आणि निर्मितीद्वारे सहजपणे शोषला जाणारा कोणताही सर्फॅक्टंट अम्लीकरण मंदक म्हणून वापरला जाऊ शकतो. उदाहरणांमध्ये कॅटायनिक सर्फॅक्टंट्समधील फॅटी अमाइन हायड्रोक्लोराइड्स, क्वाटरनरी अमोनियम सॉल्ट्स आणि पिरिडिनियम सॉल्ट्स, तसेच ॲम्फोटेरिक सर्फॅक्टंट्समधील सल्फोनेटेड, कार्बोक्सीमेथिलेटेड, फॉस्फेट-एस्टेरिफाइड किंवा सल्फेट-एस्टेरिफाइड पॉलीऑक्सीएथिलीन अल्काइलफेनॉल इथर्स यांचा समावेश होतो. काही सर्फॅक्टंट्स, जसे की डोडेसिल सल्फॉनिक ॲसिड आणि त्याचे अल्काइलअमाइन सॉल्ट्स, तेलातील आम्ल द्रावणाचे पायसीकरण करून ॲसिड-इन-ऑइल पायस तयार करू शकतात, जे अम्लीकरण कार्यकारी द्रव म्हणून वापरल्यास मंदक म्हणूनही कार्य करते.

काही सर्फॅक्टंट्स आम्लयुक्त द्रवांसाठी डिमल्सिफायर म्हणून काम करू शकतात. पॉलीऑक्सिथिलीन-पॉलीऑक्सीप्रोपिलीन प्रोपिलीन ग्लायकोल इथर आणि पॉलीऑक्सिथिलीन-पॉलीऑक्सीप्रोपिलीन पेंटाएथिलीनहेक्सामाइन यांसारखे शाखायुक्त संरचना असलेले सर्फॅक्टंट्स आम्लयुक्त डिमल्सिफायर म्हणून काम करू शकतात.

काही विशिष्ट सर्फॅक्टंट्सचा वापर वापरलेल्या ॲसिडच्या साफसफाईसाठी ॲडिटिव्ह म्हणून केला जाऊ शकतो, ज्यामध्ये अमाइन सॉल्ट-प्रकार, क्वार्टर्नरी अमोनियम सॉल्ट-प्रकार, पिरिडिनियम सॉल्ट-प्रकार, नॉन-आयनिक, ॲम्फोटेरिक आणि फ्लोरिनेटेड सर्फॅक्टंट्स यांचा समावेश होतो.

काही सर्फॅक्टंट्स गाळाचे आम्लीकरण रोधक म्हणून कार्य करतात, जसे की अल्किलफेनॉल्स, फॅटी ॲसिड्स, अल्किलबेन्झेनसल्फॉनिक ॲसिड्स आणि क्वाटरनरी अमोनियम सॉल्ट्स यांसारखे तेलात विरघळणारे सर्फॅक्टंट्स. त्यांच्या कमी आम्ल विद्राव्यतेमुळे, त्यांना आम्ल द्रावणात विखुरण्यासाठी नॉन-आयनिक सर्फॅक्टंट्सचा वापर केला जाऊ शकतो.

अ‍ॅसिडायझिंगचा प्रभाव सुधारण्यासाठी, विहिरीजवळील भागाची वेटेबिलिटी ऑइल-वेटवरून वॉटर-वेटमध्ये उलटवण्यासाठी अ‍ॅसिड द्रावणात वेटेबिलिटी मॉडिफायर्स टाकणे आवश्यक आहे. पॉलीऑक्सिथिलीन-पॉलीऑक्सिप्रोपिलीन अल्काइल अल्कोहोल इथर आणि फॉस्फेट-एस्टरिफाइड पॉलीऑक्सिथिलीन-पॉलीऑक्सिप्रोपिलीन अल्काइल अल्कोहोल इथर यांसारखी मिश्रणे प्राथमिक अधिशोषण थर म्हणून भूस्तराद्वारे अधिशोषित होतात, ज्यामुळे वेटेबिलिटी रिव्हर्सल साध्य होते.

याव्यतिरिक्त, काही सर्फॅक्टंट्स, जसे की फॅटी अमाइन हायड्रोक्लोराइड्स, क्वाटरनरी अमोनियम सॉल्ट्स, किंवा नॉन-आयनिक-ॲनायनिक सर्फॅक्टंट्स, फोम ॲसिड वर्किंग फ्लुइड्स तयार करण्यासाठी फोमिंग एजंट म्हणून वापरले जातात, जे अभिक्रिया मंदावणे, क्षरण रोखणे आणि खोल थरांचे ॲसिडीकरण करणे हे उद्देश साध्य करतात. पर्यायाने, असे फोम ॲसिडीकरणासाठी प्री-पॅड म्हणून वापरले जाऊ शकतात: थरात इंजेक्ट केल्यानंतर, त्यानंतर ॲसिड द्रावण इंजेक्ट केले जाते. फोममधील बुडबुड्यांमुळे निर्माण होणारा जॅमिन इफेक्ट ॲसिड द्रावणाला वळवू शकतो, ज्यामुळे ते प्रामुख्याने कमी पारगम्यतेचे थर विरघळवण्यास भाग पाडले जाते आणि अशा प्रकारे ॲसिडीकरणाचा प्रभाव सुधारतो.

५、फ्रॅक्चरिंग उपायांमध्ये वापरले जाणारे सर्फॅक्टंट्स

कमी पारगम्यता असलेल्या तेलक्षेत्रांमध्ये अनेकदा फ्रॅक्चरिंग उपाययोजना लागू केल्या जातात. यामध्ये दाब वापरून भूस्तराला फ्रॅक्चर करणे, भेगा निर्माण करणे आणि द्रव प्रवाहाचा प्रतिरोध कमी करण्यासाठी प्रोपंट्सच्या साहाय्याने त्या भेगांना आधार देणे यांचा समावेश असतो, ज्यामुळे उत्पादन आणि इंजेक्शन वाढवण्याचे उद्दिष्ट साध्य होते. काही फ्रॅक्चरिंग द्रवपदार्थ सर्फॅक्टंट्सचा एक घटक म्हणून वापर करून तयार केले जातात. ऑइल-इन-वॉटर फ्रॅक्चरिंग द्रवपदार्थ पाणी, तेल आणि इमल्सिफायर्सपासून तयार केले जातात. वापरल्या जाणाऱ्या इमल्सिफायर्समध्ये आयोनिक, नॉन-आयोनिक आणि ॲम्फोटेरिक सर्फॅक्टंट्सचा समावेश असतो. जर बाह्य टप्पा म्हणून घट्ट केलेले पाणी आणि अंतर्गत टप्पा म्हणून तेल वापरले, तर एक घट्ट ऑइल-इन-वॉटर फ्रॅक्चरिंग द्रवपदार्थ (पॉलिमर इमल्शन) तयार केला जाऊ शकतो. या प्रकारचा फ्रॅक्चरिंग द्रवपदार्थ १६०°C पेक्षा कमी तापमानात वापरला जाऊ शकतो आणि तो आपोआप डिमल्सिफाय होऊन द्रवपदार्थ बाहेर काढू शकतो. फोम फ्रॅक्चरिंग द्रवपदार्थांमध्ये पाणी हे विखुरण्याचे माध्यम (डिस्पर्शन मीडियम) आणि वायू हा विखुरलेला टप्पा (डिस्पर्सड फेज) असतो, ज्याचे मुख्य घटक पाणी, वायू आणि फोमिंग एजंट्स असतात. अल्काइल सल्फोनेट, अल्काइल बेंझिन सल्फोनेट, अल्काइल सल्फेट एस्टर, क्वाटरनरी अमोनियम सॉल्ट आणि ओपी-प्रकारचे सर्फॅक्टंट या सर्वांचा उपयोग 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 ते ०.९ पर्यंत असते. तेल-आधारित फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स हे द्रावक किंवा विखुरण माध्यम म्हणून तेलाचा वापर करून तयार केले जातात. प्रत्यक्ष वापरात सर्वात सामान्यपणे वापरली जाणारी तेलं म्हणजे कच्चे तेल किंवा त्याचे जड अंश. त्यांची स्निग्धता-तापमान कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, तेलात विरघळणारे पेट्रोलियम सल्फोनेट (ज्यांचे आण्विक वजन ३००–७५० असते) मिसळणे आवश्यक असते. तेल-आधारित फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्समध्ये वॉटर-इन-ऑइल फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स आणि ऑइल फोम फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स यांचाही समावेश होतो. पहिल्या प्रकारात इमल्सिफायर म्हणून तेलात विरघळणारे ॲनिओनिक सर्फॅक्टंट्स, कॅटायनिक सर्फॅक्टंट्स आणि नॉन-आयनिक सर्फॅक्टंट्स वापरले जातात, तर दुसऱ्या प्रकारात फोम स्टॅबिलायझर म्हणून फ्लोरीन-युक्त पॉलिमेरिक सर्फॅक्टंट्स वापरले जातात. पाण्याला संवेदनशील असलेल्या भूस्तरांसाठीचे फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स हे इमल्शन्स किंवा फोम्स असतात, जे अल्कोहोल (जसे की एथिलीन ग्लायकॉल) आणि तेल (जसे की केरोसीन) यांचे मिश्रण डिस्पर्शन माध्यम म्हणून, द्रव कार्बन डायऑक्साइड विखुरलेला टप्पा म्हणून, आणि सल्फेटेड पॉलीऑक्सीएथिलीन अल्काइल अल्कोहोल इथर्स इमल्सिफायर किंवा फोमिंग एजंट म्हणून वापरून तयार केले जातात आणि पाण्याला संवेदनशील असलेल्या भूस्तरांना फ्रॅक्चर करण्यासाठी वापरले जातात. फ्रॅक्चर ॲसिडायझिंगसाठीचे फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स हे फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्स आणि ॲसिडायझिंग फ्लुइड्स या दोन्हीची भूमिका बजावतात, जे कार्बोनेट भूस्तरांमध्ये वापरले जातात जिथे दोन्ही उपाय एकाच वेळी केले जातात. सर्फॅक्टंट्सशी संबंधित असलेले पदार्थ म्हणजे ॲसिड फोम्स आणि ॲसिड इमल्शन्स; पहिल्या प्रकारात अल्काइल सल्फोनेट किंवा अल्काइल बेंझिन सल्फोनेटचा वापर फोमिंग एजंट म्हणून केला जातो, आणि दुसऱ्या प्रकारात सल्फोनेट-प्रकारच्या सर्फॅक्टंटचा वापर इमल्सिफायर म्हणून केला जातो. ॲसिडायझिंग फ्लुइड्सप्रमाणेच, फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्समध्येही सर्फॅक्टंट्सचा वापर डिमल्सिफायर, क्लीनअप ॲडिटिव्ह्ज आणि वेटेबिलिटी रिव्हर्सल एजंट म्हणून केला जातो, ज्याबद्दल येथे सविस्तर चर्चा केली जाणार नाही.

६、प्रोफाइल नियंत्रण आणि पाणी अडवण्याच्या उपायांमध्ये वापरले जाणारे सर्फॅक्टंट्स

वॉटरफ्लडिंग विकासाची परिणामकारकता सुधारण्यासाठी आणि कच्च्या तेलातील पाण्याच्या प्रमाणातील वाढीचा दर रोखण्यासाठी, उत्तेजन पद्धती म्हणून इंजेक्शन विहिरींमधील पाणी शोषण प्रोफाइल समायोजित करणे आणि उत्पादन विहिरींमध्ये पाणी अडवण्याचे उपाय अंमलात आणणे आवश्यक आहे. यापैकी काही प्रोफाइल नियंत्रण आणि पाणी अडवण्याच्या पद्धतींमध्ये अनेकदा विशिष्ट सर्फॅक्टंट्सचा वापर केला जातो. एचपीसी/एसडीएस जेल प्रोफाइल नियंत्रण एजंट हा हायड्रॉक्सीप्रोपिल सेल्युलोज (एचपीसी) आणि सोडियम डोडेसिल सल्फेट (एसडीएस) यांना ताज्या पाण्यात मिसळून तयार केला जातो. 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 दोन्ही कार्यकारी द्रव भूस्तरात एकत्र येतात, ज्यामुळे अल्काइल ट्रायमेथिल अमाइनचे अल्काइल सल्फाइट अवक्षेप तयार होतात, जे उच्च-पारगम्यता थरांना अवरोधित करतात. पॉलीऑक्सिथिलीन अल्काइल फिनॉल इथर, अल्काइल अराइल सल्फोनेट इत्यादींचा वापर फोमिंग एजंट म्हणून केला जाऊ शकतो. कार्यकारी द्रव तयार करण्यासाठी ते पाण्यात विरघळवले जातात, जे नंतर द्रव कार्बन डायऑक्साइड कार्यकारी द्रवासह आलटून पालटून भूस्तरात इंजेक्ट केले जाते. यामुळे भूस्तरात (मुख्यतः उच्च-पारगम्यता असलेल्या थरांमध्ये) फेस तयार होतो, ज्यामुळे अडथळा निर्माण होतो आणि प्रोफाइल नियंत्रणाचा परिणाम साधला जातो. क्वाटरनरी अमोनियम सॉल्ट-प्रकारचा सर्फॅक्टंट फोमिंग एजंट म्हणून वापरला जातो, जो अमोनियम सल्फेट आणि वॉटर ग्लासपासून तयार केलेल्या सिलिका सोलमध्ये विरघळवून भूस्तरात इंजेक्ट केला जातो. त्यानंतर, नॉन-कंडेन्सेबल वायू (नैसर्गिक वायू किंवा क्लोरीन वायू) इंजेक्ट केला जातो, जो प्रथम भूस्तरात द्रवाला विखुरण माध्यम म्हणून वापरून फेस तयार करतो, आणि नंतर सिलिका सोल जेलमध्ये रूपांतरित होऊन घन पदार्थाला विखुरण माध्यम म्हणून वापरून फेस तयार करतो, ज्यामुळे उच्च-पारगम्यता असलेले थर अवरुद्ध होतात आणि प्रोफाइल नियंत्रण साधले जाते. सल्फोनेट-प्रकारचे सर्फॅक्टंट्स फोमिंग एजंट म्हणून आणि उच्च आण्विक संयुगे घट्ट करणारे व फेस-स्थिर करणारे एजंट म्हणून वापरून, त्यानंतर वायू किंवा वायू-निर्माण करणारे पदार्थ इंजेक्ट करून, पृष्ठभागावर किंवा भूस्तरात पाण्यावर आधारित फेस तयार केला जातो. तेलाच्या थरात, सर्फॅक्टंटचा मोठा भाग तेल-पाण्याच्या आंतरपृष्ठाकडे जातो, ज्यामुळे फेस फुटतो, म्हणून तो तेलाचा थर अडवत नाही आणि एक निवडक तेल विहिरीतील पाणी अडवणारा घटक आहे. तेल-आधारित सिमेंट पाणी अडवणारा घटक हे तेलातील सिमेंटचे निलंबन असते. सिमेंटचा पृष्ठभाग जलस्नेही असतो. जेव्हा ते पाणी-उत्पादक थरात प्रवेश करते, तेव्हा पाणी सिमेंटच्या पृष्ठभागावरील तेलाला विस्थापित करते आणि सिमेंटसोबत अभिक्रिया करते, ज्यामुळे सिमेंट घट्ट होते आणि पाणी-उत्पादक थर अडवते. या अडवणाऱ्या घटकाची तरलता सुधारण्यासाठी, सामान्यतः कार्बोक्झिलेट-प्रकारचे आणि सल्फोनेट-प्रकारचे सर्फॅक्टंट्स मिसळले जातात. पाणी-आधारित मायसेलर द्रव अडवणारा घटक हे एक मायसेलर द्रावण आहे जे प्रामुख्याने अमोनियम पेट्रोलियम सल्फोनेट, हायड्रोकार्बन्स, अल्कोहोल इत्यादींपासून बनलेले असते. जेव्हा ते भूस्तरातील अत्यंत खारट पाण्याच्या संपर्कात येते, तेव्हा ते पाणी अडवण्याचा परिणाम साधण्यासाठी चिकट होऊ शकते. पाण्यावर आधारित किंवा तेलावर आधारित कॅटायनिक सर्फॅक्टंट द्रावण प्लगिंग एजंट, जे प्रामुख्याने अल्काइल कार्बोक्झिलेट आणि अल्काइल अमोनियम क्लोराईड सर्फॅक्टंट्सपासून बनलेले असतात, ते फक्त वाळूच्या खडकांच्या थरांसाठीच लागू होतात. सक्रिय जड तेल प्लगिंग एजंट हे वॉटर-इन-ऑइल इमल्सिफायरमध्ये विरघळवलेले जड तेल असते. जेव्हा ते थरातील पाण्याच्या संपर्कात येते, तेव्हा ते पाणी रोखण्यासाठी उच्च-स्निग्धतेचे वॉटर-इन-ऑइल इमल्शन तयार करते. ऑइल-इन-वॉटर प्लगिंग एजंट हे ऑइल-इन-वॉटर इमल्सिफायर म्हणून कॅटायनिक सर्फॅक्टंट्सचा वापर करून पाण्यात जड तेलाचे इमल्सिफिकेशन करून तयार केले जाते.

७、वाळू नियंत्रणाच्या उपायांसाठी पृष्ठक्रियाकारक

वाळू नियंत्रण कार्यांपूर्वी, भूस्तराची पूर्व-स्वच्छता करण्यासाठी आणि वाळू नियंत्रणाचा प्रभाव सुधारण्यासाठी, सर्फॅक्टंट्ससह तयार केलेले विशिष्ट प्रमाणात सक्रिय पाणी प्रीफ्लश द्रव म्हणून इंजेक्ट करणे आवश्यक असते. सध्या सामान्यतः वापरले जाणारे बहुतेक सर्फॅक्टंट्स हे ॲनायोनिक सर्फॅक्टंट्स आहेत.

८、कच्च्या तेलाच्या निर्जलीकरणासाठी पृष्ठक्रियाकारक

तेल पुनर्प्राप्तीच्या प्राथमिक आणि द्वितीयक टप्प्यांमध्ये, उत्पादित कच्च्या तेलासाठी प्रामुख्याने 'वॉटर-इन-ऑइल' डिमल्सिफायर वापरले जातात. उत्पादनांच्या तीन पिढ्या विकसित केल्या गेल्या आहेत. पहिल्या पिढीमध्ये कार्बोक्झिलेट्स, सल्फेट्स आणि सल्फोनेट्स यांचा समावेश होतो. दुसऱ्या पिढीमध्ये ओपी, पेगोस्पर्स आणि सल्फोनेटेड एरंडेल तेल यांसारख्या कमी-आण्विक-वजनाच्या नॉनआयनिक सर्फॅक्टंट्सचा समावेश होतो. तिसरी पिढी उच्च-आण्विक-वजनाच्या नॉनआयनिक सर्फॅक्टंट्सची आहे. द्वितीयक तेल पुनर्प्राप्तीच्या अंतिम टप्प्यात आणि तृतीयक तेल पुनर्प्राप्तीच्या टप्प्यात, उत्पादित कच्चे तेल बहुतेकदा 'ऑइल-इन-वॉटर' इमल्शनच्या स्वरूपात असते. येथे टेट्राडेसिलट्रायमेथिलअमोनियम क्लोराईड आणि डायडेसिलडायमेथिलअमोनियम क्लोराईड यांसारखे चार प्रकारचे डिमल्सिफायर वापरले जातात. हे ॲनायनिक इमल्सिफायरसोबत अभिक्रिया करून त्यांचे हायड्रोफिलिक-लिपोफिलिक संतुलन मूल्य बदलू शकतात, किंवा पाण्याने ओल्या होणाऱ्या चिकणमातीच्या कणांच्या पृष्ठभागावर शोषले जाऊन त्यांची ओलेपणाची क्षमता बदलून 'ऑइल-इन-वॉटर' इमल्शन तोडू शकतात. याव्यतिरिक्त, काही ॲनिओनिक सर्फॅक्टंट्स जे वॉटर-इन-ऑइल इमल्सिफायर म्हणून काम करू शकतात आणि तेलात विरघळणारे नॉन-आयनिक सर्फॅक्टंट्स यांचा वापर ऑइल-इन-वॉटर इमल्शनसाठी डिमल्सिफायर म्हणून देखील केला जाऊ शकतो.

९、जल शुद्धीकरणासाठी पृष्ठक्रियाकारक

तेल विहिरीच्या उत्पादित द्रवातून कच्चे तेल वेगळे केल्यानंतर, पुनर्प्रक्षेपणाच्या आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी उत्पादित पाण्यावर प्रक्रिया करणे आवश्यक असते. जल प्रक्रियेच्या उद्देशांमध्ये सहा बाबींचा समावेश होतो: क्षरण प्रतिबंध, क्षार प्रतिबंध, निर्जंतुकीकरण, निर्ऑक्सिजनीकरण, तेल काढणे आणि निलंबित घन पदार्थ काढून टाकणे. त्यामुळे, क्षरण प्रतिबंधक, क्षार प्रतिबंधक, जीवाणुनाशक, निर्ऑक्सिजनक, तेल काढणारे, फ्लॉक्युलंट्स इत्यादींचा वापर केला जातो. यामध्ये वापरले जाणारे औद्योगिक सर्फॅक्टंट्स खालीलप्रमाणे आहेत:

क्षरण प्रतिबंधक म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या औद्योगिक सर्फॅक्टंट्समध्ये अल्काइल सल्फॉनिक ॲसिडचे क्षार, अल्काइल बेंझिन सल्फॉनिक ॲसिड, परफ्लुरोअल्काइल सल्फॉनिक ॲसिड, सरळ-साखळी अल्काइल अमाइन क्षार, क्वाटरनरी अमोनियम क्षार, अल्काइल पिरिडिनियम क्षार, इमिडाझोलिन आणि त्यांच्या व्युत्पन्नांचे क्षार, पॉलीऑक्सिथिलीन अल्काइल अल्कोहोल इथर, पॉलीऑक्सिथिलीन डायअल्काइल प्रोपिनॉल, पॉलीऑक्सिथिलीन रोझिन अमाइन, पॉलीऑक्सिथिलीन स्टीरिल अमाइन, पॉलीऑक्सिथिलीन अल्काइल अल्कोहोल इथर अल्काइल सल्फोनेट, विविध क्वाटरनरी अमिनो इनर क्षार, आणि बिस(पॉलीऑक्सिथिलीन) अल्काइल व त्यांच्या व्युत्पन्नांचे इनर क्षार यांचा समावेश होतो. स्केल प्रतिबंधक म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या सर्फॅक्टंट्समध्ये फॉस्फेट एस्टर, सल्फेट एस्टर, ॲसिटेट, कार्बोक्सिलेट आणि त्यांची पॉलीऑक्सिथिलीन संयुगे यांचा समावेश होतो. सल्फोनेट एस्टर आणि कार्बोक्झिलेट यांची औष्णिक स्थिरता फॉस्फेट एस्टर आणि सल्फेट एस्टर यांच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या चांगली असते. जीवाणूनाशक म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या औद्योगिक सर्फॅक्टंट्समध्ये सरळ-साखळी अल्काइल अमाइन क्षार, क्वाटरनरी अमोनियम क्षार, अल्काइल पिरिडिनियम क्षार, इमिडाझोलिन आणि त्यांच्या व्युत्पन्नांचे क्षार, विविध क्वाटरनरी अमोनियम इनर क्षार, आणि बिस(पॉलिऑक्सिथिलीन) अल्काइल्स व त्यांच्या व्युत्पन्नांचे इनर क्षार यांचा समावेश होतो. तेल काढण्यासाठी वापरले जाणारे औद्योगिक सर्फॅक्टंट्स प्रामुख्याने शाखीय रचना असलेले आणि सोडियम डायथियोकार्बोक्झिलेट गट असलेले असतात.

१०、तेल पुनर्प्राप्तीमध्ये केमिकल फ्लडिंगसाठी सर्फॅक्टंट्स

प्राथमिक आणि द्वितीयक तेल पुनर्प्राप्तीद्वारे भूगर्भातील कच्च्या तेलापैकी २५% ते ५०% तेल काढता येते, तर मोठ्या प्रमाणात कच्चे तेल भूगर्भातच राहते आणि ते काढता येत नाही. तृतीयक तेल पुनर्प्राप्तीमुळे तेल पुनर्प्राप्तीची कार्यक्षमता सुधारता येते. तृतीयक तेल पुनर्प्राप्तीमध्ये बहुतेकदा रासायनिक फ्लडिंग पद्धतींचा अवलंब केला जातो, म्हणजेच, वॉटर फ्लडिंगची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी इंजेक्ट केलेल्या पाण्यात काही रसायने मिसळली जातात. वापरल्या जाणाऱ्या रसायनांपैकी काही औद्योगिक सर्फॅक्टंट्सच्या (पृष्ठक्रियाकारकांच्या) प्रकारात मोडतात आणि त्यांच्या वापराची पद्धत खालीलप्रमाणे थोडक्यात दिली आहे: सर्फॅक्टंटला मुख्य घटक म्हणून वापरणाऱ्या रासायनिक फ्लडिंग पद्धतीला सर्फॅक्टंट फ्लडिंग म्हणतात. सर्फॅक्टंट्स मुख्यत्वे तेल-पाणी आंतरपृष्ठीय तणाव कमी करून आणि केशिका संख्या (कॅपिलरी नंबर) वाढवून तेल पुनर्प्राप्ती सुधारण्यात भूमिका बजावतात. वाळूच्या खडकांच्या (सँडस्टोन) थरांचा पृष्ठभाग ऋणभारित असल्यामुळे, वापरले जाणारे सर्फॅक्टंट्स प्रामुख्याने ॲनायनिक सर्फॅक्टंट्स असतात आणि त्यापैकी बहुतेक सल्फोनेट सर्फॅक्टंट्स असतात. हे उच्च ॲरोमॅटिक हायड्रोकार्बन सामग्री असलेल्या पेट्रोलियम अंशांचे सल्फोनेटिंग एजंट्स (जसे की सल्फर ट्रायऑक्साइड) वापरून सल्फोनेटिंग करून आणि नंतर अल्कलीने उदासीन करून बनवले जाते. त्याची वैशिष्ट्ये: सक्रिय घटक ५०% – ८०%, खनिज तेल ५% – ३०%, पाणी २% – २०%, सोडियम सल्फेट १% – ६%. पेट्रोलियम सल्फोनेट उच्च तापमानाला प्रतिरोधक असतात, परंतु क्षार आणि उच्च-संयुजी धातू आयनांना प्रतिरोधक नसतात. संबंधित संश्लेषण पद्धती वापरून संबंधित हायड्रोकार्बनपासून कृत्रिम सल्फोनेट तयार केले जातात. त्यांपैकी, α-ओलेफिन सल्फोनेट विशेषतः क्षार आणि उच्च-संयुजी धातू आयनांना प्रतिरोधक असतात. याव्यतिरिक्त, काही ॲनायनिक-नॉनआयनिक सर्फॅक्टंट्स आणि कार्बोक्झिलेट सर्फॅक्टंट्सचा वापर देखील ऑइल फ्लडिंगसाठी केला जाऊ शकतो. सर्फॅक्टंट फ्लडिंगसाठी दोन प्रकारच्या ॲडिटिव्हची आवश्यकता असते: एक म्हणजे को-सर्फॅक्टंट्स, जसे की आयसोब्युटेनॉल, डायथिलीन ग्लायकोल ब्युटिल इथर, युरिया, सल्फोलेन, अल्केनिल बेंझिन सल्फोनेट इत्यादी; आणि दुसरे म्हणजे इलेक्ट्रोलाइट्स, ज्यात आम्ल, अल्कली आणि क्षार, प्रामुख्याने क्षार यांचा समावेश असतो. ते सर्फॅक्टंट्सची हायड्रोफिलिसिटी कमी करू शकतात, लिपोफिलिसिटी तुलनेने वाढवू शकतात आणि सर्फॅक्टंट्सचे हायड्रोफिलिक-लिपोफिलिक संतुलन मूल्य बदलून कार्य करतात. सर्फॅक्टंट्सचे नुकसान कमी करण्यासाठी आणि आर्थिक कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, सर्फॅक्टंट फ्लडिंगमध्ये सॅक्रिफिशिअल एजंट्स नावाच्या रासायनिक पदार्थांचा देखील वापर केला जातो. सॅक्रिफिशिअल एजंट म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या पदार्थांमध्ये अल्कधर्मी पदार्थ, पॉलीकार्बोक्सिलिक आम्ल आणि त्यांचे क्षार, ऑलिगोमर्स आणि पॉलिमर्स यांचा समावेश होतो, आणि लिग्नोसल्फोनेट्स व त्यांची सुधारित उत्पादने हे देखील एक प्रकारचे सॅक्रिफिशिअल एजंट आहेत. केमिकल ऑइल फ्लडिंगसाठी दोन किंवा अधिक मुख्य एजंट्स वापरणाऱ्या ऑइल फ्लडिंग पद्धतीला कंपोझिट फ्लडिंग म्हणतात. सर्फॅक्टंट्सशी संबंधित अशा ऑइल फ्लडिंग पद्धतींमध्ये यांचा समावेश होतो: थिकन्ड सर्फॅक्टंट फ्लडिंगसाठी सर्फॅक्टंट + पॉलिमर; अल्कली-एन्हान्स्ड सर्फॅक्टंट फ्लडिंग किंवा सर्फॅक्टंट-एन्हान्स्ड अल्कली फ्लडिंगसाठी अल्कली + सर्फॅक्टंट; आणि टर्नरी कंपोझिट फ्लडिंगसाठी अल्कली + सर्फॅक्टंट + पॉलिमर. एकल फ्लडिंगच्या तुलनेत संयुक्त फ्लडिंगमध्ये सामान्यतः तेलाची पुनर्प्राप्ती जास्त असते. देश-विदेशातील सध्याच्या विकास प्रवृत्तींच्या विश्लेषणानुसार, द्विसंयुक्त फ्लडिंगच्या तुलनेत त्रिसंयुक्त फ्लडिंगचे अधिक फायदे आहेत. त्रिसंयुक्त फ्लडिंगमध्ये वापरले जाणारे सर्फॅक्टंट्स प्रामुख्याने पेट्रोलियम सल्फोनेट असतात आणि त्यांची क्षार-प्रतिरोधकता सुधारण्यासाठी, ते सामान्यतः सल्फ्यूरिक आम्ल, फॉस्फोरिक आम्ल आणि पॉलीऑक्सिथिलीन अल्काइल अल्कोहोल इथरचे कार्बोक्झिलेट, सोडियम पॉलीऑक्सिथिलीन अल्काइल अल्कोहोल अल्काइल सल्फोनेट इत्यादींसोबत मिश्रित केले जातात. अलीकडे, देश-विदेशात रॅम्नो लिपिड्स, सोफोरो लिपिड फर्मेंटेशन ब्रॉथ्स, तसेच नैसर्गिक मिश्रित कार्बोक्झिलेट्स आणि कागदनिर्मितीतील उप-उत्पादन अल्कली लिग्निन इत्यादींसारख्या जैव-सर्फॅक्टंट्सच्या संशोधन आणि वापराला महत्त्व दिले जात आहे, ज्यामुळे क्षेत्रीय आणि प्रयोगशालेय चाचण्यांमध्ये चांगले ऑइल फ्लडिंग परिणाम साध्य झाले आहेत.