1,Surfaktandigunakan untukpengekstrakan minyak berat
Disebabkan kelikatan yang tinggi dan kecairan minyak berat yang lemah, ia membawa banyak kesukaran kepada eksploitasi. Untuk mengekstrak minyak berat sedemikian, larutan surfaktan akueus kadangkala disuntik ke dalam lubang telaga untuk menukar minyak berat berkelikatan tinggi kepada emulsi minyak dalam air berkelikatan rendah, yang kemudiannya dipam 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, natrium polioksietilena alkil alkohol eter sulfat, dan sebagainya. Bagi emulsi minyak dalam air yang dihasilkan, air perlu diasingkan, dan beberapa surfaktan perindustrian juga digunakan sebagai penyahmulsi untuk dehidrasi. Penyahmulsi ini adalah pengemulsi air dalam minyak. Yang biasa digunakan ialah surfaktan kationik, atau asid naftenik, asid asfalt dan garam logam polivalennya. Minyak berat khas tidak boleh dieksploitasi 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 penyediaan yang biasa digunakan. Agen pembuih yang biasa digunakan ialah alkilbenzena sulfonat,α-olefin sulfonat, petroleum sulfonat, eter polioksietilena alkil alkohol sulfoalkilasi, dan eter polioksietilena alkil fenol sulfoalkilasi, dan sebagainya. Oleh kerana surfaktan berfluorin 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 liang-tekak formasi atau untuk menjadikan minyak pada permukaan formasi mudah dialihkan, surfaktan yang dipanggil agen penyebaran filem diperlukan, dan yang biasa digunakan ialah surfaktan polimer resin fenolik oksialkilasi.
2,Surfaktan untuk mengekstrak minyak mentah berlilin
Semasa mengekstrak minyak mentah berlilin, adalah perlu untuk kerap menjalankan pencegahan lilin dan penyingkiran lilin. Surfaktan digunakan sebagai perencat lilin dan penghilang lilin. Surfaktan yang digunakan untuk pencegahan lilin termasuk surfaktan larut minyak dan surfaktan larut air. Surfaktan larut minyak memberikan kesan pencegahan lilin dengan mengubah sifat permukaan kristal lilin. Surfaktan larut minyak yang biasa digunakan ialah petroleum sulfonat dan surfaktan jenis amina. Surfaktan larut air memainkan peranan dalam mencegah lilin dengan mengubah sifat permukaan pemendapan lilin (seperti permukaan paip minyak, rod penyedut, dan peralatan). Surfaktan yang tersedia termasuk natrium alkil sulfonat, garam ammonium kuaterner, eter alkana polioksietilena, eter hidrokarbon aromatik polioksietilena, dan garam natrium sulfonatnya, dan sebagainya. Surfaktan yang digunakan untuk penyingkiran lilin juga terbahagi kepada dua kategori: yang larut minyak digunakan dalam penanggal lilin berasaskan minyak, dan yang larut air seperti surfaktan jenis sulfonat, jenis garam ammonium kuaterner, jenis polieter, jenis Tween, jenis OP, serta surfaktan jenis Peregal dan jenis OP yang diesterifikasi sulfat atau disulfoalkilasi, digunakan dalam penanggal lilin berasaskan air. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, di dalam dan luar negara, penyingkiran dan pencegahan lilin telah digabungkan secara organik, dan penanggal lilin berasaskan minyak dan penanggal lilin berasaskan air juga telah digabungkan secara organik untuk menghasilkan penanggal lilin jenis campuran. Penanggal lilin jenis ini menggunakan hidrokarbon aromatik dan hidrokarbon aromatik campuran sebagai fasa minyak, dan pengemulsi dengan kesan penyingkiran lilin sebagai fasa air. Apabila pengemulsi yang dipilih ialah surfaktan bukan ionik dengan titik awan yang sesuai, ia boleh mencapai atau melebihi titik awannya pada suhu di bawah bahagian pemendapan lilin telaga minyak, sekali gus menyebabkan penghilang lilin jenis campuran dinyahmulsi sebelum memasuki bahagian pemendapan lilin, lalu berpecah kepada dua jenis penghilang lilin, yang mengenakan kesan penyingkiran lilin secara serentak.
3,Surfaktan yang digunakan dalam tanah liat stabil
Penstabilan tanah liat melibatkan dua aspek: mencegah pembengkakan mineral tanah liat dan mencegah penghijrahan zarah mineral tanah liat. Untuk mencegah pembengkakan tanah liat, surfaktan kationik seperti jenis garam amina, jenis garam ammonium kuaterner, jenis garam piridina dan garam imidazolin boleh digunakan. Untuk mencegah penghijrahan zarah mineral tanah liat, surfaktan bukan ionik-kationik yang mengandungi fluorin boleh digunakan.
4,Surfaktan yang digunakan dalam langkah pengasidan
Untuk meningkatkan kesan pengasidan, secara amnya perlu menambah pelbagai bahan tambahan kepada larutan asid. Mana-mana surfaktan yang serasi dengan larutan asid dan mudah diserap oleh formasi boleh digunakan sebagai perencat pengasidan. Contohnya termasuk hidroklorida amina lemak, garam ammonium kuaterner, dan garam piridinium antara surfaktan kationik, serta eter polioksietilena alkilfenol tersulfonasi, karboksimetilasi, fosfat-esterifikasi, atau sulfat-esterifikasi antara surfaktan amfoterik. Sesetengah surfaktan, seperti asid dodesil sulfonik dan garam alkilaminanya, boleh mengemulsikan larutan asid dalam minyak untuk membentuk emulsi asid-dalam-minyak, yang, apabila digunakan sebagai bendalir kerja pengasidan, juga berfungsi sebagai perencat.
Sesetengah surfaktan boleh bertindak sebagai demulsifier untuk cecair pengasidan. Surfaktan dengan struktur bercabang, seperti polioksietilena-polioksipropilena propilena glikol eter dan polioksietilena-polioksipropilena pentaetilenaheksamina, boleh berfungsi sebagai demulsifier pengasidan.
Surfaktan tertentu boleh digunakan sebagai bahan tambahan pembersih asid terpakai, termasuk surfaktan jenis garam amina, jenis garam ammonium kuaterner, jenis garam piridinium, bukan ionik, amfoterik dan berfluorinasi.
Sesetengah surfaktan berfungsi sebagai perencat enap cemar pengasidan, seperti surfaktan larut minyak seperti alkilfenol, asid lemak, asid alkilbenzenasulfonik dan garam ammonium kuaterner. Disebabkan keterlarutannya yang rendah dalam asid, surfaktan bukan ionik boleh digunakan untuk menyebarkannya dalam larutan asid.
Untuk meningkatkan kesan pengasidan, pengubah kebolehbasahan perlu ditambah ke dalam larutan asid untuk membalikkan kebolehbasahan zon berhampiran telaga daripada basah minyak kepada basah air. Campuran seperti eter polioksietilena-polioksipropilena alkil alkohol dan eter polioksietilena-polioksipropilena alkil alkohol yang diesterifikasi fosfat diserap oleh formasi sebagai lapisan penjerapan utama, sekali gus mencapai pembalikan kebolehbasahan.
Di samping itu, beberapa surfaktan, seperti amina hidroklorida lemak, garam ammonium kuaterner, atau surfaktan bukan ionik-anionik, digunakan sebagai agen pembuih untuk menyediakan bendalir kerja asid buih, yang mencapai tujuan melambatkan tindak balas, menghalang kakisan, dan mengasidkan formasi dalam. Secara alternatif, buih sedemikian boleh digunakan sebagai alas awal untuk pengasidan: selepas disuntik ke dalam formasi, larutan asid disuntik seterusnya. Kesan Jamin yang dihasilkan oleh buih dalam buih boleh mengalihkan larutan asid, memaksanya untuk melarutkan lapisan kebolehtelapan rendah dan dengan itu meningkatkan kesan pengasidan.
5,Surfaktan yang digunakan dalam langkah-langkah pemecahan
Langkah-langkah pemecahan sering digunakan di medan minyak bertelapan rendah. Ia melibatkan penggunaan tekanan untuk memecahkan formasi, mewujudkan retakan, dan menopang retakan dengan propan untuk mengurangkan rintangan aliran bendalir, sekali gus mencapai matlamat untuk meningkatkan pengeluaran dan suntikan. Sesetengah cecair pemecahan diformulasikan dengan surfaktan sebagai salah satu komponennya. Cecair pemecahan minyak dalam air disediakan daripada air, minyak, dan pengemulsi. Pengemulsi yang digunakan termasuk surfaktan ionik, bukan ionik, dan amfoterik. Jika air pekat digunakan sebagai fasa luaran dan minyak sebagai fasa dalaman, cecair pemecahan minyak dalam air pekat (emulsi polimer) boleh diformulasikan. Jenis cecair pemecahan ini boleh digunakan pada suhu di bawah 160°C dan boleh mendemulsi dan menyahcas bendalir secara automatik. Cecair pemecahan busa ialah cecair dengan air sebagai medium penyebaran dan gas sebagai fasa tersebar, yang komponen utamanya ialah air, gas, dan agen pembuih. Alkil sulfonat, alkil benzena sulfonat, ester alkil sulfat, garam ammonium kuaterner dan surfaktan jenis 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 buih adalah antara 0.5 hingga 0.9. Cecair pemecahan berasaskan minyak diformulasikan menggunakan minyak sebagai pelarut atau medium penyebaran. Minyak yang paling biasa digunakan dalam aplikasi lapangan ialah minyak mentah atau pecahan beratnya. Untuk meningkatkan prestasi suhu kelikatannya, sulfonat petroleum larut minyak (dengan berat molekul 300–750) perlu ditambah. Cecair pemecahan berasaskan minyak juga termasuk cecair pemecahan air dalam minyak dan cecair pemecahan buih minyak. Yang pertama menggunakan surfaktan anionik larut minyak, surfaktan kationik dan surfaktan bukan ionik sebagai pengemulsi, manakala yang kedua menggunakan surfaktan polimer yang mengandungi fluorin sebagai penstabil buih. Cecair pemecah untuk formasi sensitif air ialah emulsi atau buih yang diformulasikan 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 bersulfat sebagai pengemulsi atau agen pembuih, yang digunakan untuk pemecahan formasi sensitif air. Cecair pemecah untuk pengasidan pemecahan berfungsi sebagai cecair pemecahan dan cecair pengasidan, yang digunakan dalam formasi karbonat di mana kedua-dua langkah dijalankan secara serentak. Cecair yang 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 jenis sulfonat sebagai pengemulsi. Seperti cecair pengasidan, cecair pemecahan juga menggunakan surfaktan sebagai penyahmulsi, bahan tambahan pembersihan dan agen pembalikan kebolehbasahan, yang tidak akan dihuraikan di sini.
6,Surfaktan yang digunakan dalam kawalan profil dan langkah penyumbatan air
Untuk meningkatkan keberkesanan perkembangan banjir air dan menghalang kadar peningkatan pengurangan air minyak mentah, adalah perlu untuk melaraskan profil penyerapan air dalam telaga suntikan dan melaksanakan langkah penyumbatan air dalam telaga pengeluaran sebagai kaedah rangsangan. Sebahagian daripada kaedah kawalan profil dan penyumbatan air ini sering menggunakan surfaktan tertentu. Agen kawalan profil gel HPC/SDS disediakan dengan mencampurkan 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 bendalir kerja, yang disuntik ke dalam formasi secara berturut-turut. Kedua-dua bendalir kerja bertemu dalam formasi, menghasilkan mendakan alkil sulfit daripada alkil trimetil amina, yang menyekat lapisan kebolehtelapan tinggi. Polioksietilena alkil fenol eter, alkil aril sulfonat, dan sebagainya, boleh digunakan sebagai agen pembuih. Ia dilarutkan dalam air untuk menyediakan bendalir kerja, yang kemudiannya disuntik secara berselang-seli ke dalam formasi dengan bendalir kerja karbon dioksida cecair. Ini membentuk buih dalam formasi (terutamanya dalam lapisan kebolehtelapan tinggi), menyebabkan penyumbatan dan mencapai kesan kawalan profil. Surfaktan jenis garam ammonium kuaterner digunakan sebagai agen pembuih, dilarutkan dalam sol silika yang disediakan daripada ammonium sulfat dan kaca air, dan disuntik ke dalam formasi. Kemudian, gas yang tidak boleh dikondensasikan (gas asli atau gas klorin) disuntik, yang pertama menghasilkan buih dengan cecair sebagai medium penyebaran dalam formasi, dan kemudian gel sol silika untuk menghasilkan buih dengan pepejal sebagai medium penyebaran, sekali gus menyekat lapisan kebolehtelapan tinggi dan mencapai kawalan profil. Menggunakan surfaktan jenis sulfonat sebagai agen pembuih dan sebatian molekul tinggi sebagai agen pemekat dan penstabil buih, diikuti dengan menyuntik gas atau bahan penjana gas, buih berasaskan air dihasilkan pada permukaan atau dalam formasi. Dalam lapisan minyak, sejumlah besar surfaktan bergerak ke antara muka minyak-air, menyebabkan buih pecah, jadi ia tidak menyekat lapisan minyak dan merupakan agen penyumbat air telaga minyak terpilih. Agen penyumbat air simen berasaskan minyak ialah penggantungan simen dalam minyak. Permukaan simen bersifat hidrofilik. Apabila ia memasuki lapisan penghasil air, air akan menggantikan minyak pada permukaan simen dan bertindak balas dengan simen, menyebabkan simen memejal dan menyekat lapisan penghasil air. Untuk meningkatkan kebendairan agen penyumbat ini, surfaktan jenis karboksilat dan sulfonat biasanya ditambah. Agen penyumbat bendalir misel berasaskan air ialah larutan misel yang terutamanya terdiri daripada ammonium petroleum sulfonat, hidrokarbon, alkohol, dan sebagainya. Apabila ia bertemu dengan air yang sangat masin dalam formasi, ia boleh menjadi likat untuk mencapai kesan penyumbat air. Agen penyumbat larutan surfaktan kationik berasaskan air atau berasaskan minyak, yang terutamanya terdiri daripada surfaktan alkil karboksilat dan alkil ammonium klorida, hanya boleh digunakan pada formasi batu pasir. Agen penyumbat minyak berat aktif ialah minyak berat yang dilarutkan dengan pengemulsi air dalam minyak. Apabila ia bertemu dengan air dalam formasi, ia menghasilkan emulsi air dalam minyak berkelikatan tinggi untuk mencapai penyumbat air. Agen penyumbat minyak dalam air disediakan dengan mengemulsikan minyak berat dalam air menggunakan surfaktan kationik sebagai pengemulsi minyak dalam air.
7,Surfaktan untuk langkah kawalan pasir
Sebelum operasi kawalan pasir, sejumlah air aktif yang disediakan dengan surfaktan perlu disuntik sebagai cecair pra-siram untuk membersihkan formasi terlebih dahulu, bagi meningkatkan kesan kawalan pasir. Kebanyakan surfaktan yang biasa digunakan pada masa ini adalah surfaktan anionik.
8,Surfaktan untuk dehidrasi minyak mentah
Dalam peringkat pemulihan minyak primer dan sekunder, penyahmulsi air dalam minyak kebanyakannya digunakan untuk minyak mentah yang dihasilkan. Tiga generasi produk telah dibangunkan. Generasi pertama merangkumi karboksilat, sulfat, dan sulfonat. Generasi kedua terdiri daripada surfaktan bukan ionik berat molekul rendah seperti OP, Pegosperse, dan minyak jarak tersulfonasi. Generasi ketiga adalah surfaktan bukan ionik berat molekul tinggi. Dalam peringkat pemulihan minyak sekunder akhir dan peringkat pemulihan minyak tertier, minyak mentah yang dihasilkan kebanyakannya wujud dalam bentuk emulsi minyak dalam air. Terdapat empat jenis penyahmulsi yang digunakan, seperti tetradesiltrimetilamonium klorida dan didesildimetilamonium klorida. Ini boleh bertindak balas dengan pengemulsi anionik untuk mengubah nilai keseimbangan hidrofilik-lipofiliknya, atau menjerap pada permukaan zarah tanah liat basah air untuk mengubah kebolehbasahannya dan memecahkan emulsi minyak dalam air. Di samping itu, beberapa surfaktan anionik yang boleh bertindak sebagai pengemulsi air dalam minyak dan surfaktan bukan ionik larut minyak juga boleh digunakan sebagai demulsifier untuk emulsi minyak dalam air.
9,Surfaktan untuk rawatan air
Selepas minyak mentah diasingkan daripada bendalir yang dihasilkan di telaga minyak, air yang dihasilkan perlu dirawat untuk memenuhi keperluan untuk suntikan semula. Tujuan rawatan air merangkumi enam aspek: perencatan kakisan, pencegahan kerak, pensterilan, penyahoksigenan, penyingkiran minyak, dan penyingkiran pepejal terampai. Oleh itu, perencat kakisan, perencat kerak, bakterisid, penyahoksida, penyingkir minyak, flokulan, dan sebagainya, digunakan. Surfaktan perindustrian yang terlibat adalah seperti berikut:
Surfaktan industri yang digunakan sebagai perencat kakisan termasuk garam asid alkil sulfonik, asid alkil benzena sulfonik, asid perfluoroalkil sulfonik, garam alkil amina rantai lurus, garam ammonium kuaterner, garam alkil piridinium, garam imidazolin dan terbitannya, eter polioksietilena alkil alkohol, polioksietilena dialkil propinol, polioksietilena rosin amina, polioksietilena stearil amina, polioksietilena alkil alkohol eter alkil sulfonat, pelbagai garam dalam amino kuaterner, dan garam dalam alkil bis(polioksietilena) dan terbitannya. Surfaktan yang digunakan sebagai perencat kerak termasuk ester fosfat, ester sulfat, asetat, karboksilat, dan sebatian polioksietilenanya. Kestabilan terma ester sulfonat dan karboksilat adalah jauh lebih baik daripada ester fosfat dan ester sulfat. Surfaktan industri yang digunakan sebagai bakterisida termasuk garam alkil amina rantai lurus, garam ammonium kuaterner, garam alkil piridinium, garam imidazolin dan terbitannya, pelbagai garam dalam ammonium kuaterner, dan garam dalam alkil bis(polioksietilena) dan terbitannya. Surfaktan industri yang digunakan sebagai penghilang minyak terutamanya yang mempunyai struktur bercabang dan mengandungi kumpulan natrium ditiokarboksilat.
10,Surfaktan untuk banjir kimia dalam pemulihan minyak
Pemulihan minyak primer dan sekunder boleh mengekstrak 25% – 50% minyak mentah bawah tanah, dengan sejumlah besar minyak mentah yang tinggal di bawah tanah dan tidak dapat diekstrak. Pemulihan minyak tertier boleh meningkatkan kecekapan pemulihan minyak. Pemulihan minyak tertier kebanyakannya menggunakan kaedah pembanjiran kimia, iaitu menambah beberapa bahan kimia ke dalam air yang disuntik untuk meningkatkan kecekapan pembanjiran air. Antara bahan kimia yang digunakan, ada yang tergolong dalam surfaktan perindustrian, dan keadaannya diperkenalkan secara ringkas seperti berikut: Kaedah pembanjiran kimia dengan 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 mensulfonasikan pecahan petroleum dengan kandungan hidrokarbon aromatik yang tinggi menggunakan agen pensulfonan (seperti sulfur trioksida) dan kemudian meneutralkannya dengan alkali. Spesifikasinya: bahan aktif 50% – 80%, minyak mineral 5% – 30%, air 2% – 20%, natrium sulfat 1% – 6%. Sulfonat petroleum tahan suhu tinggi tetapi tidak terhadap garam dan ion logam valensi tinggi. Sulfonat sintetik disediakan daripada hidrokarbon yang sepadan menggunakan kaedah sintesis yang sepadan. Antaranya, α-olefin sulfonat amat tahan terhadap garam dan ion logam valensi tinggi. Di samping itu, beberapa surfaktan anionik-nonionik dan surfaktan karboksilat juga boleh digunakan untuk limpahan minyak. Limpahan surfaktan memerlukan dua jenis bahan tambahan: satu ialah kosurfaktan, seperti isobutanol, dietilena glikol butil eter, urea, sulfolana, alkenil benzena sulfonat, dan sebagainya; yang satu lagi ialah elektrolit, termasuk asid, alkali dan garam, terutamanya garam. Ia boleh mengurangkan hidrofilik surfaktan, meningkatkan lipofilik secara relatif, dan juga berfungsi dengan mengubah nilai keseimbangan hidrofilik-lipofilik surfaktan. Untuk mengurangkan kehilangan surfaktan dan meningkatkan kecekapan ekonomi, banjir surfaktan juga menggunakan bahan kimia yang dipanggil agen korban. Bahan yang boleh digunakan sebagai agen korban termasuk bahan alkali, asid polikarboksilik dan garamnya, oligomer dan polimer juga boleh digunakan sebagai agen korban, dan lignosulfonat dan produk yang diubah suai adalah sejenis agen korban. Kaedah banjir minyak yang menggunakan dua atau lebih agen utama untuk banjir minyak kimia dipanggil banjir komposit. Kaedah banjir minyak sedemikian yang berkaitan dengan surfaktan termasuk: surfaktan + polimer untuk banjir surfaktan pekat; alkali + surfaktan untuk banjir surfaktan yang dipertingkatkan alkali atau banjir alkali yang dipertingkatkan surfaktan; alkali + surfaktan + polimer untuk banjir komposit ternari. Banjir komposit biasanya mempunyai pemulihan minyak yang lebih tinggi daripada banjir tunggal. Menurut analisis trend pembangunan semasa di dalam dan luar negara, banjir komposit ternari mempunyai kelebihan yang lebih tinggi daripada banjir komposit binari. Surfaktan yang digunakan dalam pembanjiran komposit ternari terutamanya adalah sulfonat petroleum, dan ia biasanya dikompaun dengan asid sulfurik, asid fosforik dan karboksilat polioksietilena alkil alkohol eter, natrium polioksietilena alkil alkohol alkil sulfonat, dan sebagainya, untuk meningkatkan ketahanan garamnya. Baru-baru ini, kedua-dua negara domestik dan asing telah mementingkan penyelidikan dan penggunaan biosurfaktan, seperti rhamnolipid, sup penapaian soforolipid, serta karboksilat campuran semula jadi dan lignin alkali hasil sampingan pembuatan kertas, dan sebagainya, yang telah mencapai kesan pembanjiran minyak yang baik dalam ujian lapangan dan makmal.
Masa siaran: 26 Mac 2026