1. Oppervlakteactieve stoffen voor de winning van zware olie
Door de hoge viscositeit en slechte vloeibaarheid van zware olie vormt de winning ervan aanzienlijke uitdagingen. Om dergelijke zware olie te winnen, wordt soms een waterige oplossing van oppervlakteactieve stoffen in de boorput geïnjecteerd om de zeer viskeuze ruwe olie om te zetten in een olie-in-water-emulsie met een lage viscositeit, die vervolgens naar de oppervlakte kan worden gepompt.
De oppervlakteactieve stoffen die bij deze methode voor het emulgeren van zware olie en het verlagen van de viscositeit worden gebruikt, zijn onder meer natriumalkylsulfonaat, polyoxyethyleenalkylalcoholether, polyoxyethyleenalkylfenolether, polyoxyethyleen-polyoxypropyleenpolyamine en natriumpolyoxyethyleenalkylalcoholethersulfaat.
De geëxtraheerde olie-in-water-emulsie vereist waterscheiding, waarvoor industriële oppervlakteactieve stoffen ook als demulgatoren worden gebruikt. Deze demulgatoren zijn water-in-olie-emulgatoren. Veelgebruikte demulgatoren zijn kationogene oppervlakteactieve stoffen of nafteenzuren, asfaltzuren en hun meerwaardige metaalzouten.
Voor bijzonder viskeuze ruwe olie die niet met conventionele pompmethoden kan worden gewonnen, is stoominjectie voor thermische winning vereist. Om de efficiëntie van de thermische winning te verbeteren, zijn oppervlakteactieve stoffen nodig. Een veelgebruikte aanpak is het injecteren van schuim in de stoominjectieput – met name hittebestendige schuimmiddelen in combinatie met niet-condenseerbare gassen.
Veelgebruikte schuimmiddelen zijn onder andere alkylbenzeensulfonaten, α-olefinesulfonaten, petroleumsulfonaten, gesulfoneerde polyoxyethyleenalkylalcoholethers en gesulfoneerde polyoxyethyleenalkylfenolethers. Vanwege hun hoge oppervlakteactiviteit en stabiliteit tegen zuren, basen, zuurstof, hitte en olie zijn gefluoreerde oppervlakteactieve stoffen ideale schuimmiddelen voor hoge temperaturen.
Om de doorgang van gedispergeerde olie door de porie-keelstructuur van de formatie te vergemakkelijken of om olie op het formatieoppervlak gemakkelijker te kunnen verplaatsen, worden oppervlakteactieve stoffen gebruikt die bekend staan als dunnefilmspreidingsmiddelen. Een bekend voorbeeld zijn oxyalkylfenolharspolymeer-oppervlakteactieve stoffen.
2. Oppervlakteactieve stoffen voor de extractie van wasachtige ruwe olie
Het winnen van wasachtige ruwe olie vereist regelmatige waspreventie en -verwijdering. Oppervlakteactieve stoffen dienen zowel als wasremmers als paraffine-dispergeermiddelen.
Voor wasremming zijn er in olie oplosbare oppervlakteactieve stoffen (die de oppervlakte-eigenschappen van waskristallen veranderen) en in water oplosbare oppervlakteactieve stoffen (die de eigenschappen van wasafzettingsoppervlakken zoals slangen, zuigstangen en apparatuur wijzigen). Veelgebruikte in olie oplosbare oppervlakteactieve stoffen zijn onder andere petroleumsulfonaten en amine-achtige oppervlakteactieve stoffen. In water oplosbare opties zijn onder andere natriumalkylsulfonaat, quaternaire ammoniumzouten, alkylpolyoxyethyleenethers, aromatische polyoxyethyleenethers en hun natriumsulfonaatderivaten.
Voor het verwijderen van paraffine worden oppervlakteactieve stoffen ook gecategoriseerd als in olie oplosbaar (gebruikt in paraffineverwijderaars op oliebasis) en in water oplosbaar (zoals oppervlakteactieve stoffen van het sulfonaattype, quaternaire ammoniumtype, polyethertype, Tween-type, OP-type en oppervlakteactieve stoffen van het sulfaat/gesulfoneerde PEG- of OP-type).
In de afgelopen jaren hebben zowel nationale als internationale praktijken het voorkomen en verwijderen van was geïntegreerd, waarbij verwijderaars op oliebasis en op waterbasis worden gecombineerd tot hybride paraffinedispergeermiddelen. Deze gebruiken aromatische koolwaterstoffen als oliefase en emulgatoren met paraffine-oplossende eigenschappen als waterfase. Wanneer de emulgator een geschikt troebelingspunt heeft (de temperatuur waarbij deze troebel wordt), demulgeert deze onder de wasafzettingszone, waardoor beide componenten gelijktijdig hun werk kunnen doen.
3. Oppervlakteactieve stoffen voor de dehydratie van ruwe olie
Bij de primaire en secundaire oliewinning worden voornamelijk olie-in-water-demulgatoren gebruikt. Er zijn drie generaties producten ontwikkeld:
1. Eerste generatie: carboxylaten, sulfaten en sulfonaten.
2. Tweede generatie: laagmoleculaire niet-ionogene oppervlakteactieve stoffen (bijv. OP, PEG en gesulfoneerde ricinusolie).
3. Derde generatie: Niet-ionogene oppervlakteactieve stoffen met een hoog moleculair gewicht.
In de late fase van secundaire winning en tertiaire winning bestaat ruwe olie vaak uit water-in-olie-emulsies. Demulgatoren vallen in vier categorieën:
·Quaternaire ammoniumzouten (bijvoorbeeld tetradecyltrimethylammoniumchloride, dicetyldimethylammoniumchloride) reageren met anionische emulgatoren waardoor hun HLB (hydrofiel-lipofiel evenwicht) verandert of ze adsorberen aan met water bevochtigde kleideeltjes, waardoor de bevochtigbaarheid verandert.
·Anionische oppervlakteactieve stoffen (die werken als olie-in-water-emulgatoren) en in olie oplosbare niet-ionische oppervlakteactieve stoffen, die ook effectief zijn voor het breken van water-in-olie-emulsies.
Plaatsingstijd: 17-09-2025