Penggunaansurfaktandalam pengeluaran medan minyak
1. Surfaktan yang digunakan untuk perlombongan minyak berat
Disebabkan kelikatan minyak berat yang tinggi dan kecairan yang lemah, ia membawa banyak kesukaran kepada perlombongan. Untuk mengekstrak minyak berat ini, kadangkala perlu menyuntik larutan akueus surfaktan ke dalam lubang untuk menukar minyak berat berkelikatan tinggi kepada emulsi minyak dalam air berkelikatan rendah dan mengekstraknya ke permukaan. Surfaktan yang digunakan dalam kaedah pengemulsian dan pengurangan kelikatan minyak berat ini termasuk natrium alkil sulfonat, polioksietilena alkil alkohol eter, polioksietilena alkil fenol eter, polioksietilena polioksipropilena poliena poliamina, polioksietilena vinil alkil alkohol eter sulfat garam natrium, dan sebagainya. Emulsi minyak dalam air yang dihasilkan perlu mengasingkan air dan menggunakan beberapa surfaktan industri sebagai penyahmulsi untuk dehidrasi. Penyahmulsi ini adalah pengemulsi air dalam minyak. Surfaktan kationik atau asid naftenik, asid asfaltonik dan garam logam multivalennya yang biasa digunakan.
Minyak berat khas tidak boleh dilombong oleh unit pam konvensional dan memerlukan suntikan stim untuk pemulihan haba. Untuk meningkatkan kesan pemulihan haba, surfaktan perlu digunakan. Menyuntik busa ke dalam telaga suntikan stim, iaitu menyuntik agen pembuih tahan suhu tinggi dan gas yang tidak boleh dikondensasikan, adalah salah satu kaedah modulasi yang biasa digunakan.
Agen pembuih yang biasa digunakan ialah alkil benzena sulfonat, α-olefin sulfonat, petroleum sulfonat, eter alkil alkohol polioksietilena sulfohidrokarbilasi dan eter alkil fenol polioksietilena sulfohidrokarbilasi, dan sebagainya. Oleh kerana surfaktan berfluorinasi mempunyai aktiviti permukaan yang tinggi dan stabil terhadap asid, alkali, oksigen, haba dan minyak, ia merupakan agen pembuih suhu tinggi yang ideal. Untuk menjadikan minyak yang tersebar mudah melalui struktur tekak liang formasi, atau untuk menjadikan minyak pada permukaan formasi mudah dihalau keluar, adalah perlu untuk menggunakan surfaktan yang dipanggil agen penyebaran filem. Yang biasa digunakan ialah agen aktiviti permukaan polimer resin fenolik oksialkilasi.
- Surfaktan untuk perlombongan minyak mentah berlilin
Eksploitasi minyak mentah berlilin memerlukan pencegahan lilin dan penyingkiran lilin yang kerap. Surfaktan bertindak sebagai perencat lilin dan penghilang lilin. Terdapat surfaktan larut minyak dan surfaktan larut air yang digunakan untuk anti-lilin. Surfaktan larut minyak memainkan peranan anti-lilin dengan mengubah sifat permukaan kristal lilin. Surfaktan larut minyak yang biasa digunakan ialah petroleum sulfonat dan surfaktan amina. Surfaktan larut air memainkan peranan anti-lilin dengan mengubah sifat permukaan yang terbentuk lilin (seperti paip minyak, rod penyedut dan permukaan peralatan). Surfaktan yang tersedia termasuk natrium alkil sulfonat, garam ammonium kuaterner, eter alkana polioksietilena, eter hidrokarbon aromatik polioksietilena dan garam natrium sulfonatnya, dsb. Surfaktan yang digunakan untuk penyingkiran lilin juga dibahagikan kepada dua aspek. Surfaktan larut minyak digunakan untuk penanggal lilin berasaskan minyak, dan jenis sulfonat larut air, jenis garam ammonium kuaterner, jenis polieter, jenis Tween, surfaktan jenis OP, jenis rata berasaskan sulfat atau sulfo-alkilasi dan jenis OP.surfaktans digunakan dalam penanggal lilin berasaskan air. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penanggal lilin domestik dan asing telah digabungkan secara organik, dan penanggal lilin berasaskan minyak dan penanggal lilin berasaskan air telah digabungkan secara organik untuk menghasilkan penanggal lilin hibrid. Penanggal lilin ini menggunakan hidrokarbon aromatik dan hidrokarbon aromatik campuran sebagai fasa minyak, dan menggunakan pengemulsi dengan kesan pembersihan lilin sebagai fasa air. Apabila pengemulsi yang dipilih adalah surfaktan bukan ionik dengan titik awan yang sesuai, suhu di bawah bahagian pelilin telaga minyak boleh mencapai atau melebihi titik awannya, supaya penanggal lilin campuran boleh dipecahkan sebelum memasuki bahagian pembentukan lilin, dan dua agen pembersihan lilin dipisahkan, yang serentak memainkan peranan pembersihan lilin.
3. Surfaktandigunakan untuk menstabilkan tanah liat
Tanah liat penstabil dibahagikan kepada dua aspek: mencegah pengembangan mineral tanah liat dan mencegah penghijrahan zarah mineral tanah liat. Surfaktan kationik seperti jenis garam amina, jenis garam ammonium kuaterner, jenis garam piridinium dan garam imidazolin boleh digunakan untuk mencegah pembengkakan tanah liat. Surfaktan bukan ionik-kationik yang mengandungi fluorin boleh didapati untuk mencegah penghijrahan zarah mineral tanah liat.
4. Surfaktandigunakan dalam langkah pengasidan
Untuk meningkatkan kesan pengasidan, pelbagai bahan tambahan biasanya ditambah ke dalam larutan asid. Mana-mana surfaktan yang serasi dengan larutan asid dan mudah diserap oleh pembentukan boleh digunakan sebagai perencat pengasidan. Seperti amina hidroklorida lemak, garam ammonium kuaterner, garam piridina dalam surfaktan kationik dan alkana polioksietilena masin, karboksimetilasi, ester fosfat masin atau ester sulfat masin dalam surfaktan amfoterik eter fenol asas, dan sebagainya. Sesetengah surfaktan, seperti asid dodesil sulfonik dan garam alkilaminanya, boleh mengemulsikan cecair asid dalam minyak untuk menghasilkan emulsi asid-dalam-minyak. Emulsi ini boleh digunakan sebagai cecair perindustrian berasid dan juga memainkan peranan perencat.
Sesetengah surfaktan boleh digunakan sebagai anti-pengemulsi untuk cecair pengasidan. Surfaktan dengan struktur bercabang seperti polioksietilena polioksipropilena propilena glikol eter dan polioksietilena polioksipropilena pentaetilena heksaamin boleh digunakan sebagai anti-pengemulsi pengasidan.
Sesetengah surfaktan boleh digunakan sebagai alat bantu saliran yang kekurangan asid. Surfaktan yang boleh digunakan sebagai alat bantu saliran termasuk jenis garam amina, jenis garam ammonium kuaterner, jenis garam piridinium, surfaktan bukan ionik, amfoterik dan yang mengandungi fluorin.
Sesetengah surfaktan boleh digunakan sebagai agen anti-enapcemar pengasidan, seperti surfaktan larut minyak, seperti alkilfenol, asid lemak, asid alkilbenzenasulfonik, garam ammonium kuaterner, dan sebagainya. Oleh kerana ia mempunyai keterlarutan asid yang rendah, surfaktan bukan ionik boleh digunakan untuk menyebarkannya dalam larutan asid.
Untuk meningkatkan kesan pengasidan, agen pembalikan pembasahan perlu ditambah ke dalam larutan asid untuk membalikkan kebolehbasahan zon berhampiran telaga daripada lipofilik kepada hidrofilik. Campuran eter alkil alkohol polioksietilena polioksipropilena dan eter alkil alkohol polioksietilena polioksipropilena masin fosfat diserap oleh formasi untuk membentuk lapisan penjerapan ketiga, yang memainkan peranan dalam pembasahan dan pembalikan.
Di samping itu, terdapat beberapa surfaktan, seperti amina hidroklorida lemak, garam ammonium kuaterner atau surfaktan bukan ionik-anionik, yang digunakan sebagai agen pembuih untuk membuat bendalir kerja asid buih bagi mencapai tujuan memperlahankan kakisan dan pengasidan yang mendalam, atau Buih diperbuat daripada ini dan digunakan sebagai pra-bendalir untuk pengasidan. Selepas ia disuntik ke dalam formasi, larutan asid disuntik. Kesan Jamin yang dihasilkan oleh buih dalam buih boleh mengalihkan cecair asid, memaksa cecair asid untuk melarutkan lapisan kebolehtelapan rendah, sekali gus meningkatkan kesan pengasidan.
5. Surfaktan yang digunakan dalam langkah-langkah pemecahan
Langkah-langkah pemecahan sering digunakan dalam medan minyak berpermeabilitas rendah. Ia menggunakan tekanan untuk membuka formasi bagi membentuk retakan, dan menggunakan propan untuk menyokong retakan bagi mengurangkan rintangan aliran bendalir dan mencapai tujuan meningkatkan pengeluaran dan perhatian. Sesetengah bendalir pemecahan diformulasikan dengan surfaktan sebagai salah satu bahan.
Cecair pemecah minyak dalam air diformulasikan dengan air, minyak dan pengemulsi. Pengemulsi yang digunakan ialah surfaktan ionik, bukan ionik dan amfoterik. Jika air pekat digunakan sebagai fasa luaran dan minyak digunakan sebagai fasa dalaman, cecair pemecah minyak dalam air pekat (emulsi polimer) boleh disediakan. Cecair pemecah ini boleh digunakan pada suhu di bawah 160°C dan boleh memecahkan emulsi dan mengalirkan cecair secara automatik.
Cecair pemecah busa ialah cecair pemecah yang menggunakan air sebagai medium penyebaran dan gas sebagai fasa tersebar. Komponen utamanya ialah air, gas dan agen pembuih. Alkil sulfonat, alkil benzena sulfonat, garam ester alkil sulfat, garam ammonium kuaterner dan surfaktan OP semuanya boleh digunakan sebagai agen pembuih. Kepekatan agen pembuih dalam air secara amnya adalah 0.5-2%, dan nisbah isipadu fasa gas kepada isipadu busa adalah dalam julat 0.5-0.9.
Cecair pemecahan berasaskan minyak ialah cecair pemecahan yang diformulasikan dengan minyak sebagai pelarut atau medium penyebaran. Minyak yang paling biasa digunakan di tapak ialah minyak mentah atau pecahan beratnya. Untuk meningkatkan kelikatan dan sifat suhunya, petroleum sulfonat larut minyak (berat molekul 300-750) perlu ditambah. Cecair pemecahan berasaskan minyak juga termasuk cecair pemecahan air dalam minyak dan cecair pemecahan buih minyak. Pengemulsi yang digunakan dalam yang pertama ialah surfaktan anionik larut minyak, surfaktan kationik dan surfaktan bukan ionik, manakala penstabil buih yang digunakan dalam yang kedua ialah surfaktan polimer yang mengandungi fluorin.
Cecair pemecah formasi sensitif air menggunakan campuran alkohol (seperti etilena glikol) dan minyak (seperti minyak tanah) sebagai medium penyebaran, karbon dioksida cecair sebagai fasa tersebar, dan eter polioksietilena alkil alkohol masin sulfat sebagai pengemulsi. Atau emulsi atau buih yang diformulasikan dengan agen pembuih untuk memecahkan formasi sensitif air.
Cecair pemecahan yang digunakan untuk pemecahan dan pengasidan adalah cecair pemecahan dan cecair pengasidan. Ia digunakan dalam pembentukan karbonat, dan kedua-dua langkah tersebut dijalankan secara serentak. Berkaitan dengan surfaktan ialah buih asid dan emulsi asid. Yang pertama menggunakan alkil sulfonat atau alkil benzena sulfonat sebagai agen pembuih, dan yang kedua menggunakan surfaktan sulfonat sebagai pengemulsi. Seperti cecair pengasidan, cecair pemecahan juga menggunakan surfaktan sebagai anti-pengemulsi, alat bantu saliran dan agen pembalikan pembasahan, yang tidak akan dibincangkan di sini.
6. Gunakan surfaktan untuk kawalan profil dan langkah penyekatan air
Untuk meningkatkan kesan perkembangan suntikan air dan menyekat peningkatan kadar kandungan air minyak mentah, adalah perlu untuk melaraskan profil penyerapan air pada telaga suntikan air dan meningkatkan pengeluaran dengan menyekat air pada telaga pengeluaran. Sebahagian daripada kaedah kawalan profil dan penyekatan air sering menggunakan beberapa surfaktan.
Agen kawalan profil gel HPC/SDS terdiri daripada hidroksipropil selulosa (HPC) dan natrium dodesil sulfat (SDS) dalam air tawar.
Natrium alkil sulfonat dan alkil trimetil ammonium klorida masing-masing dilarutkan dalam air untuk menyediakan dua cecair kerja, yang disuntik ke dalam formasi satu demi satu. Kedua-dua cecair kerja berinteraksi antara satu sama lain dalam formasi untuk menghasilkan alkil trimetilamina. Sulfit tersebut mendak dan menyekat lapisan kebolehtelapan yang tinggi.
Eter alkil fenol polioksietilena, alkil aril sulfonat, dan sebagainya boleh digunakan sebagai agen pembuih, dilarutkan dalam air untuk menyediakan bendalir kerja, dan kemudian disuntik ke dalam formasi secara berselang-seli dengan bendalir kerja karbon dioksida cecair, hanya dalam formasi (terutamanya lapisan telap yang tinggi) membentuk buih, menghasilkan penyumbatan, dan memainkan peranan dalam kawalan profil.
Menggunakan surfaktan ammonium kuaterner sebagai agen pembuih yang dilarutkan dalam sol asid silisik yang terdiri daripada ammonium sulfat dan kaca air dan disuntik ke dalam formasi, dan kemudian menyuntik gas yang tidak boleh dikondensasikan (gas asli atau klorin), bentuk berasaskan cecair boleh dihasilkan dalam formasi terlebih dahulu. Buih dalam lapisan serakan, diikuti dengan gelasi sol asid silisik, menghasilkan buih dengan pepejal sebagai medium serakan, yang memainkan peranan untuk menutup lapisan kebolehtelapan yang tinggi dan mengawal profil.
Menggunakan surfaktan sulfonat sebagai agen pembuih dan sebatian polimer sebagai penstabil buih pemekat, dan kemudian menyuntik gas atau bahan penjana gas, buih berasaskan air dihasilkan di atas tanah atau dalam formasi. Buih ini aktif permukaan dalam lapisan minyak. Sebilangan besar agen bergerak ke antara muka minyak-air, menyebabkan kemusnahan buih, jadi ia tidak menyekat lapisan minyak. Ia adalah agen penyekat air telaga minyak yang terpilih.
Agen penyekat air simen berasaskan minyak ialah suspensi simen dalam minyak. Permukaan simen adalah hidrofilik. Apabila ia memasuki lapisan penghasil air, air akan menggantikan interaksi antara telaga minyak dan simen pada permukaan simen, menyebabkan simen memejal dan menyekat lapisan penghasil air. Untuk meningkatkan kebendairan agen penyumbat ini, surfaktan karboksilat dan sulfonat biasanya ditambah.
Agen penyekat air larut cecair misel berasaskan air ialah larutan misel yang kebanyakannya terdiri daripada petroleum ammonium sulfonat, hidrokarbon dan alkohol. Ia mengandungi air masin yang tinggi dalam formasi dan menjadi likat untuk mencapai kesan penyekat air.
Agen penyekat air larutan surfaktan kationik berasaskan air atau minyak adalah berasaskan agen aktif alkil karboksilat dan garam alkil ammonium klorida dan hanya sesuai untuk formasi batu pasir.
Agen penyekat air minyak berat aktif ialah sejenis minyak berat yang dilarutkan dengan pengemulsi air-dalam-minyak. Ia menghasilkan emulsi air-dalam-minyak yang sangat likat selepas pembentukan dinyahair untuk mencapai tujuan menyekat air.
Agen penyekat air minyak-dalam-air disediakan dengan mengemulsikan minyak berat dalam air menggunakan surfaktan kationik sebagai pengemulsi minyak-dalam-air.
7. Gunakan surfaktan untuk langkah kawalan pasir
Sebelum operasi kawalan pasir, sejumlah air teraktif yang disediakan dengan surfaktan perlu disuntik sebagai pra-cecair untuk membersihkan formasi terlebih dahulu bagi meningkatkan kesan kawalan pasir. Pada masa ini, surfaktan yang paling biasa digunakan ialah surfaktan anionik.
8. Surfaktan untuk dehidrasi minyak mentah
Dalam peringkat pemulihan minyak primer dan sekunder, demulsifier air dalam minyak sering digunakan untuk minyak mentah yang diekstrak. Tiga generasi produk telah dibangunkan. Generasi pertama ialah karboksilat, sulfat dan sulfonat. Generasi kedua ialah surfaktan bukan ionik molekul rendah seperti OP, Pingpingjia dan minyak jarak tersulfonasi. Generasi ketiga ialah surfaktan bukan ionik polimer.
Pada peringkat akhir pemulihan minyak sekunder dan pemulihan minyak tertier, minyak mentah yang dihasilkan kebanyakannya wujud dalam bentuk emulsi minyak-dalam-air. Terdapat empat jenis penyahmulsi yang digunakan, seperti tetradesiltrimetiloksiammonium klorida dan didesildimetilamonium klorida. Ia boleh bertindak balas dengan pengemulsi anionik untuk mengubah nilai keseimbangan minyak hidrofiliknya, atau Terjerap pada permukaan zarah tanah liat basah air, mengubah kebolehbasahannya dan memusnahkan emulsi minyak-dalam-air. Di samping itu, beberapa surfaktan anionik dan surfaktan bukan ionik larut minyak yang boleh digunakan sebagai pengemulsi air-dalam-minyak juga boleh digunakan sebagai penyahmulsi untuk emulsi minyak-dalam-air.
- Surfaktan untuk rawatan air
Selepas bendalir pengeluaran telaga minyak diasingkan daripada minyak mentah, air yang dihasilkan perlu dirawat untuk memenuhi keperluan suntikan semula. Terdapat enam tujuan rawatan air, iaitu perencatan kakisan, pencegahan kerak, pensterilan, penyingkiran oksigen, penyingkiran minyak dan penyingkiran bahan terampai pepejal. Oleh itu, adalah perlu untuk menggunakan perencat kakisan, agen anti-kerak, bakteria, pemulung oksigen, penyahgris dan flokulan, dan sebagainya. Aspek berikut melibatkan surfaktan perindustrian:
Surfaktan industri yang digunakan sebagai perencat kakisan termasuk garam asid alkil sulfonik, asid alkil benzena sulfonik, asid perfluoroalkil sulfonik, garam alkil amina linear, garam ammonium kuaterneri, dan garam alkil piridina. , garam imidazolin dan terbitannya, eter polioksietilena alkil alkohol, polioksietilena dialkil propargil alkohol, polioksietilena rosin amina, polioksietilena stearilamina dan eter polioksietilena alkil alkohol. Alkil sulfonat, pelbagai garam dalaman ammonium kuaterneri, garam dalaman di(polioksietilena)alkil dan terbitannya.
Surfaktan yang digunakan sebagai agen antikotoran termasuk garam ester fosfat, garam ester sulfat, asetat, karboksilat dan sebatian polioksietilenanya. Kestabilan terma garam ester sulfonat dan garam karboksilat adalah jauh lebih baik daripada garam ester fosfat dan garam ester sulfat.
Surfaktan industri yang digunakan dalam racun kulat termasuk garam alkilamina linear, garam ammonium kuaterner, garam alkilpiridinium, garam imidazolin dan terbitannya, pelbagai garam ammonium kuaterner, alkil di(polioksi)Vinil) dan garam dalaman terbitannya.
Surfaktan industri yang digunakan dalam penyahgris terutamanya surfaktan dengan struktur bercabang dan kumpulan natrium ditiokarboksilat.
10. Surfaktan untuk limpahan minyak kimia
Pemulihan minyak primer dan sekunder boleh mendapatkan semula 25%-50% daripada minyak mentah bawah tanah, tetapi masih terdapat banyak minyak mentah yang tinggal di bawah tanah dan tidak boleh diperoleh semula. Melakukan pemulihan minyak tertier boleh meningkatkan pemulihan minyak mentah. Pemulihan minyak tertier kebanyakannya menggunakan kaedah pembanjiran kimia, iaitu menambah beberapa agen kimia ke dalam air yang disuntik untuk meningkatkan kecekapan pembanjiran air. Antara bahan kimia yang digunakan, ada yang merupakan surfaktan perindustrian. Pengenalan ringkas kepadanya adalah seperti berikut:
Kaedah pembanjiran minyak kimia yang menggunakan surfaktan sebagai agen utama dipanggil pembanjiran surfaktan. Surfaktan terutamanya memainkan peranan dalam meningkatkan pemulihan minyak dengan mengurangkan ketegangan antara muka minyak-air dan meningkatkan bilangan kapilari. Oleh kerana permukaan formasi batu pasir bercas negatif, surfaktan yang digunakan terutamanya surfaktan anionik, dan kebanyakannya adalah surfaktan sulfonat. Ia dibuat dengan menggunakan agen sulfonat (seperti sulfur trioksida) untuk mensulfonat pecahan petroleum dengan kandungan hidrokarbon aromatik yang tinggi, dan kemudian meneutralkannya dengan alkali. Spesifikasinya: bahan aktif 50%-80%, minyak mineral 5%-30%, air 2%-20%, natrium sulfat 1%-6%. Petroleum sulfonat tidak tahan terhadap suhu, garam, atau ion logam berharga tinggi. Sulfonat sintetik disediakan daripada hidrokarbon yang sepadan menggunakan kaedah sintetik yang sepadan. Antaranya, α-olefin sulfonat amat tahan terhadap garam dan ion logam valensi tinggi. Surfaktan anionik-nonionik lain dan surfaktan karboksilat juga boleh digunakan untuk penyesaran minyak. Penyesaran minyak surfaktan memerlukan dua jenis bahan tambahan: satu adalah ko-surfaktan, seperti isobutanol, dietilena glikol butil eter, urea, sulfolana, alkenilena benzena sulfonat, dan lain-lain, dan yang satu lagi adalah dielektrik, termasuk garam asid dan alkali, terutamanya garam, yang boleh mengurangkan hidrofilik surfaktan dan meningkatkan lipofilik secara relatif, dan juga mengubah nilai keseimbangan hidrofilik-lipofilik agen aktif. Untuk mengurangkan kehilangan surfaktan dan meningkatkan kesan ekonomi, banjir surfaktan juga menggunakan bahan kimia yang dipanggil agen korban. Bahan yang boleh digunakan sebagai agen korban termasuk bahan alkali dan asid polikarboksilik dan garamnya. Oligomer dan polimer juga boleh digunakan sebagai agen korban. Lignosulfonat dan pengubahsuaiannya adalah agen korban.
Kaedah anjakan minyak yang menggunakan dua atau lebih agen utama anjakan minyak kimia dipanggil banjir komposit. Kaedah anjakan minyak yang berkaitan dengan surfaktan ini termasuk: banjir surfaktan pekat surfaktan dan polimer; banjir surfaktan dipertingkatkan alkali dengan alkali + surfaktan atau banjir alkali dipertingkatkan surfaktan; banjir komposit berasaskan unsur dengan alkali + surfaktan + polimer. Banjir komposit secara amnya mempunyai faktor pemulihan yang lebih tinggi daripada pemacu tunggal. Menurut analisis semasa trend pembangunan di dalam dan luar negara, banjir sebatian ternari mempunyai kelebihan yang lebih tinggi daripada banjir sebatian binari. Surfaktan yang digunakan dalam banjir komposit ternari terutamanya petroleum sulfonat, biasanya juga digunakan dalam kombinasi dengan asid sulfurik, asid fosforik dan karboksilat eter polioksietilena alkil alkohol, dan garam natrium polioksietilena alkil alkohol alkil sulfonat, dan sebagainya untuk meningkatkan toleransi garamnya. Baru-baru ini, di dalam dan luar negara telah mementingkan penyelidikan dan penggunaan biosurfaktan, seperti rhamnolipid, sup penapaian sophorolipid, dan sebagainya, serta karboksilat campuran semula jadi dan lignin alkali hasil sampingan pembuatan kertas, dan sebagainya, dan telah mencapai keputusan yang hebat dalam ujian lapangan dan dalaman. Kesan penyingkiran minyak yang baik.
Masa siaran: 26 Dis-2023