1. Overflateaktive stoffer for oppsprekkingstiltak
Fraktureringstiltak brukes ofte i oljefelt med lav permeabilitet. De innebærer å bruke trykk for å sprekke formasjonen, lage sprekker og deretter støtte opp disse sprekkene med proppemidler for å redusere væskestrømningsmotstanden, og dermed oppnå målet om å øke produksjon og injeksjon. Noen fraktureringsvæsker er formulert med overflateaktive stoffer som en av komponentene.
Olje-i-vann-fraktureringsvæsker er formulert fra vann, olje og emulgatorer. Emulgatorene som brukes inkluderer ioniske, ikke-ioniske og amfotere overflateaktive stoffer. Hvis fortykket vann brukes som ekstern fase og olje som intern fase, kan en fortykket olje-i-vann-fraktureringsvæske (polymeremulsjon) fremstilles. Denne typen fraktureringsvæske kan brukes ved temperaturer under 160 °C og kan automatisk demulgere og tømme ut væsker.
Skumfraktureringsvæsker er de med vann som dispersjonsmedium og gass som dispergert fase. Hovedkomponentene deres er vann, gass og skumdannende midler. Alkylsulfonater, alkylbenzensulfonater, alkylsulfatestere, kvaternære ammoniumsalter og OP-type overflateaktive stoffer kan alle brukes som skumdannende midler. Konsentrasjonen av skumdannende midler i vann er vanligvis 0,5–2 %, og forholdet mellom gassfasevolum og skumvolum varierer fra 0,5 til 0,9.
Oljebaserte fraktureringsvæsker formuleres med olje som løsemiddel eller dispersjonsmedium. De mest brukte oljene innen feltet er råolje eller dens tunge fraksjoner. For å forbedre viskositets-temperaturytelsen må oljeløselige petroleumsulfonater (med en molekylvekt på 300–750) tilsettes. Oljebaserte fraktureringsvæsker inkluderer også vann-i-olje-fraktureringsvæsker og oljeskumfraktureringsvæsker. Førstnevnte bruker oljeløselige anioniske overflateaktive stoffer, kationiske overflateaktive stoffer og ikke-ioniske overflateaktive stoffer som emulgatorer, mens sistnevnte bruker fluorholdige polymere overflateaktive stoffer som skumstabilisatorer.
Fraktureringsvæsker for vannfølsomme formasjoner er emulsjoner eller skum formulert ved bruk av en blanding av alkoholer (som etylenglykol) og oljer (som parafin) som dispersjonsmedium, flytende karbondioksid som dispergert fase og sulfatforestrede polyoksyetylenalkylalkoholetere som emulgatorer eller skumdannende midler, brukt til å frakturere vannfølsomme formasjoner.
Fraktureringsvæsker for syredannelse i frakturering fungerer som både fraktureringsvæsker og syredannelsesvæsker, og brukes i karbonatformasjoner der begge tiltakene utføres samtidig. De som er relatert til overflateaktive stoffer inkluderer syreskum og syreemulsjoner; førstnevnte bruker alkylsulfonater eller alkylbenzensulfonater som skumdannende midler, mens sistnevnte bruker sulfonatlignende overflateaktive stoffer som emulgatorer.
I likhet med syredannende væsker bruker også fraktureringsvæsker overflateaktive stoffer som demulgatorer, rengjøringstilsetningsstoffer og fuktbarhetsmodifikatorer, noe som ikke vil bli utdypet her.
2. Overflateaktive stoffer for profilkontroll og vanntettingstiltak
For å forbedre effektiviteten av vannflømmingsutvikling og hemme økningsraten i råoljevannavkutt, er det nødvendig å justere vannabsorpsjonsprofilen i injeksjonsbrønner og iverksette vannpluggingstiltak i produksjonsbrønner for å øke produksjonen. Noen av disse profilkontroll- og vannpluggingsmetodene bruker ofte visse overflateaktive stoffer. HPC/SDS-gelprofilkontrollmidlet fremstilles ved å blande hydroksypropylcellulose (HPC) og natriumdodecylsulfat (SDS) i ferskvann. Natriumalkylsulfonat og alkyltrimetylammoniumklorid løses henholdsvis opp i vann for å fremstille to arbeidsfluider, som injiseres suksessivt i formasjonen. De to arbeidsfluidene møtes i formasjonen og produserer alkylsulfittutfellinger av alkyltrimetylamin, som blokkerer lagene med høy permeabilitet. Polyoksyetylenalkylfenoleter, alkylarylsulfonat, etc., kan brukes som skumdannende midler. De løses opp i vann for å fremstille en arbeidsfluid, som deretter vekselvis injiseres i formasjonen med en flytende karbondioksidarbeidsfluid. Dette danner skum i formasjonen (hovedsakelig i lag med høy permeabilitet), noe som forårsaker blokkering og oppnår profilkontrolleffekten. Et kvaternært ammoniumsalt-type overflateaktivt middel som skumdannende middel løses opp i en kiselsyresol fremstilt fra ammoniumsulfat og vannglass og injiseres i formasjonen, etterfulgt av injeksjon av ikke-kondenserbar gass (naturgass eller klorgass). Dette genererer først skum med væske som dispersjonsmedium i formasjonen, og deretter danner kiselsyresolen gel, noe som resulterer i skum med fast stoff som dispersjonsmedium, som blokkerer lag med høy permeabilitet og oppnår profilkontroll. Ved å bruke sulfonat-type overflateaktive stoffer som skumdannende midler og høymolekylære forbindelser som fortyknings- og skumstabiliserende midler, og deretter injisere gass eller gassgenererende stoffer, genereres vannbasert skum på overflaten eller i formasjonen. I oljelaget beveger en stor mengde overflateaktivt middel seg til olje-vann-grensesnittet, noe som forårsaker skumødeleggelse, slik at det ikke blokkerer oljelaget og er et selektivt oljebrønnvannstetningsmiddel. Oljebasert sementvannstetningsmiddel er en suspensjon av sement i olje. Sementoverflaten er hydrofil. Når vannet kommer inn i det vannproduserende laget, fortrenger det oljen på sementoverflaten og reagerer med sementen, noe som får sementen til å størkne og blokkere det vannproduserende laget. For å forbedre flyteevnen til dette pluggingsmiddelet tilsettes vanligvis karboksylat- og sulfonat-overflateaktive stoffer. Vannbasert micellært væskepluggingsmiddel er en micellær løsning som hovedsakelig består av ammoniumpetroleumsulfonat, hydrokarboner, alkoholer, etc. Når det møter vann med høyt saltinnhold i formasjonen, kan det bli tyktflytende for å oppnå vannpluggingseffekten. Vannbaserte eller oljebaserte kationiske overflateaktive løsningspluggingsmidler, som hovedsakelig består av alkylkarboksylat- og alkylammoniumklorid-overflateaktive stoffer, er kun egnet for sandsteinsformasjoner. Aktivt tungoljevannpluggingsmiddel er en tungolje oppløst med vann-i-olje-emulgatorer. Når det møter vann i formasjonen, produserer det en høyviskøs vann-i-olje-emulsjon for å oppnå formålet med vannplugging. Olje-i-vann-pluggingmiddel fremstilles ved å emulgere tungolje i vann ved bruk av kationiske overflateaktive stoffer som olje-i-vann-emulgatorer.
Publisert: 08.01.2026