Hvordan velge overflateaktive stoffer for utnyttelse av tungolje og voksholdig råolje

1. Surfaktanter for tungoljeutvinning

På grunn av tungoljens høye viskositet og dårlige fluiditet, er utnyttelsen av den forbundet med en rekke vanskeligheter. For å utvinne slik tungolje injiseres vandige løsninger av overflateaktive stoffer noen ganger i borehullet. Denne prosessen omdanner tungoljen med høy viskositet til olje-i-vann (O/W)-emulsjoner med lav viskositet, som deretter kan pumpes til overflaten. De overflateaktive stoffene som brukes i denne metoden for emulgering og viskositetsreduksjon av tungolje inkluderer natriumalkylsulfonat, polyoksyetylenalkylalkoholeter, polyoksyetylenalkylfenoleter, polyoksyetylenpolyoksypropylenpolyenpolyamin og natriumpolyoksyetylenalkylalkoholetersulfat.

Olje-i-vann-emulsjonene som produseres må dehydreres for å separere vannkomponenten, noe som også krever bruk av visse industrielle overflateaktive stoffer som demulgatorer. Disse demulgatorene er vann-i-olje (W/O) emulgatorer, med vanlige typer som inkluderer kationiske overflateaktive stoffer, naftensyrer, asfaltensyrer og deres flerverdige metallsalter.

For spesielle typer tungolje som ikke kan utnyttes av konvensjonelle pumpeenheter, kreves dampinjeksjon for termisk gjenvinning. For å forbedre effektiviteten av termisk gjenvinning er det behov for overflateaktive stoffer. Injeksjon av skum – dvs. injeksjon av høytemperaturbestandige skumdannende midler sammen med ikke-kondenserbare gasser – i dampinjeksjonsbrønner er en av de vanligste teknikkene. De ofte brukte skumdannende midlene inkluderer alkylbenzensulfonat, α-olefinsulfonat, petroleumsulfonat, sulfonert polyoksyetylenalkylalkoholeter og sulfonert polyoksyetylenalkylfenoleter.

Gitt deres høye overflateaktivitet og stabilitet mot syrer, alkalier, oksygen, varme og olje, anses fluorerte overflateaktive stoffer som ideelle skumdannere ved høye temperaturer. I tillegg, for å lette passasje av dispergert olje gjennom formasjonens porehalser eller fremme fortrengning av olje fra formasjonsoverflater, brukes overflateaktive stoffer kjent som filmdiffusjonsmidler, hvor den vanligste typen er polyoksyalkylerte fenolharpikspolymeroverflateaktive stoffer.

2. Surfaktanter for utvinning av voksaktig råolje

For utvinning av voksaktig råolje må voksforebygging og voksfjerning utføres regelmessig, der overflateaktive stoffer fungerer som både vokshemmere og voksfjernere.

Overflateaktive stoffer for voksforebygging faller inn i to kategorier: oljeløselige overflateaktive stoffer og vannløselige overflateaktive stoffer. Førstnevnte utøver sin vokshemmende effekt ved å modifisere overflateegenskapene til vokskrystaller, hvor petroleumsulfonater og amin-type overflateaktive stoffer er de vanligste typene. Vannløselige overflateaktive stoffer fungerer ved å endre egenskapene til voksavsetningsoverflater (som overflatene på oljerør, sugestenger og relatert utstyr). Tilgjengelige alternativer inkluderer natriumalkylsulfonater, kvaternære ammoniumsalter, alkanpolyoksyetylenetere, aromatiske hydrokarbonpolyoksyetylenetere, samt deres natriumsulfonatderivater.

Overflateaktive stoffer for voksfjerning er også delt inn i to typer basert på bruksscenariene deres. Oljeløselige overflateaktive stoffer innlemmes i oljebaserte voksfjernere, mens vannløselige overflateaktive stoffer – inkludert sulfonat-, kvaternært ammoniumsalt-, polyeter-, Tween- og OP-type overflateaktive stoffer, samt sulfatforestrede eller sulfonerte Peregal- og OP-type overflateaktive stoffer – brukes i vannbaserte voksfjernere.

I de senere år har både innenlandske og internasjonale industrier organisk integrert voksfjerning med voksforebyggende teknologier, og kombinert oljebaserte og vannbaserte voksfjernere for å utvikle hybride voksfjernere. Slike produkter bruker aromatiske hydrokarboner og blandede aromatiske hydrokarboner som oljefase, og emulgatorer med voksfjernende egenskaper som vannfase. Når den valgte emulgatoren er et ikke-ionisk overflateaktivt middel med et passende uklarhetspunkt, kan temperaturen under voksavsetningsdelen av oljebrønnen nå eller overstige uklarhetspunktet. Som et resultat demulgerer hybridvoksfjerneren før den går inn i voksavsetningsdelen, og separeres i to komponenter som virker synergistisk for å fjerne voks.