Hva er bruksområdene til overflateaktive stoffer i oljesektoren?

I henhold til klassifiseringsmetoden for oljefeltkjemikalier kan overflateaktive stoffer til bruk i oljefelt kategoriseres etter anvendelse i boreoverflateaktive stoffer, produksjonsoverflateaktive stoffer, forbedrede oljeutvinningsoverflateaktive stoffer, olje- og gassinnsamlings-/transportoverflateaktive stoffer og vannbehandlingsoverflateaktive stoffer.

 

Boreoverflateaktive stoffer​

 

Blant oljefelts overflateaktive stoffer står boreoverflateaktive stoffer (inkludert borevæsketilsetningsstoffer og sementtilsetningsstoffer) for det største forbruksvolumet – omtrent 60 % av den totale bruken av overflateaktive stoffer i oljefeltet. Produksjonsoverflateaktive stoffer er, selv om de er relativt mindre i mengde, mer teknologisk avanserte og utgjør omtrent en tredjedel av totalen. Disse to kategoriene har betydelig betydning i bruksområder for overflateaktive stoffer i oljefelt.

I Kina fokuserer forskningen på to hovedområder: maksimering av bruken av tradisjonelle råvarer og utvikling av nye syntetiske polymerer (inkludert monomerer). Internasjonalt er forskning på borevæsketilsetningsstoffer mer spesialisert, med vekt på syntetiske polymerer som inneholder sulfonsyregrupper som grunnlag for ulike produkter – en trend som sannsynligvis vil forme fremtidig utvikling. Gjennombrudd har blitt gjort innen viskositetsreduserende midler, væsketapkontrollmidler og smøremidler. Det er verdt å merke seg at polymere alkoholbaserte overflateaktive stoffer med uklarhetspunkteffekter har blitt bredt tatt i bruk i innenlandske oljefelt de siste årene, og dannet en serie polymere alkoholbaserte borevæskesystemer. I tillegg har metylglukosid- og glyserinbaserte borevæsker vist lovende resultater for feltanvendelser, noe som ytterligere driver utviklingen av boreoverflateaktive stoffer. For tiden omfatter Kinas borevæsketilsetningsstoffer 18 kategorier med over tusen varianter, med et årlig forbruk på nærmere 300 000 tonn.

 

Produksjonsoverflateaktive stoffer​

 

Sammenlignet med boreoverflateaktive stoffer er det færre og færre produksjonsoverflateaktive stoffer i mengde, spesielt de som brukes i syrebehandling og frakturering. Innen frakturering av overflateaktive stoffer fokuserer forskningen på geleringsmidler primært på modifiserte naturlige plantegummier og cellulose, sammen med syntetiske polymerer som polyakrylamid. De siste årene har den internasjonale fremgangen innen syrebehandling av flytende overflateaktive stoffer vært langsom, med en fokus på forskning og utvikling som har skiftet motkorrosjonshemmerefor syrebehandling. Disse inhibitorene utvikles vanligvis ved å modifisere eller blande eksisterende råmaterialer, med et felles mål om å sikre lav eller ikke-toksisitet og olje/vann-løselighet eller vanndispergerbarhet. Aminbaserte, kvaternære ammonium- og alkynalkoholblandede inhibitorer er utbredt, mens aldehydbaserte inhibitorer har gått ned på grunn av bekymringer om toksisitet. Andre innovasjoner inkluderer dodecylbenzensulfonsyrekomplekser med lavmolekylære aminer (f.eks. etylamin, propylamin, C8–18 primære aminer, oleisk dietanolamid) og syre-i-olje-emulgatorer. I Kina har forskningen på overflateaktive stoffer for frakturering og syrebehandling av væsker hengende etter, med begrenset fremgang utover korrosjonshemmere. Blant de tilgjengelige produktene dominerer aminbaserte forbindelser (primære, sekundære, tertiære eller kvaternære amider og blandinger av disse), etterfulgt av imidazolinderivater som en annen viktig klasse av organiske korrosjonshemmere.

 

Overflateaktive stoffer for innsamling/transport av olje og gass​

 

Forskning og utvikling av overflateaktive stoffer for innsamling/transport av olje og gass i Kina startet på 1960-tallet. I dag finnes det 14 kategorier med hundrevis av produkter. Råoljedemulgatorer er de mest konsumerte, med en årlig etterspørsel på rundt 20 000 tonn. Kina har utviklet skreddersydde demulgatorer for forskjellige oljefelt, hvorav mange oppfyller internasjonale standarder fra 1990-tallet. Imidlertid er hellepunktsnedsettende midler, flytforbedrere, viskositetsreduserende midler og voksfjernings-/forebyggende midler fortsatt begrenset, og er for det meste blandede produkter. De varierende kravene til forskjellige råoljeegenskaper for disse overflateaktive stoffene skaper utfordringer og høyere krav til ny produktutvikling.

 

Overflateaktive stoffer for vannbehandling av oljefelt​

 

Vannbehandlingskjemikalier er en kritisk kategori i oljefeltutvikling, med et årlig forbruk på over 60 000 tonn – hvorav omtrent 40 % er overflateaktive stoffer. Til tross for den betydelige etterspørselen er forskningen på vannbehandlingsoverflateaktive stoffer i Kina utilstrekkelig, og produktutvalget er fortsatt ufullstendig. De fleste produktene er tilpasset fra industriell vannbehandling, men på grunn av kompleksiteten til oljefeltvann er anvendeligheten deres ofte dårlig, og noen ganger gir de ikke forventede resultater. Internasjonalt er flokkuleringsmiddelutvikling det mest aktive området innen forskning på vannbehandlingsoverflateaktive stoffer, og gir en rekke produkter, selv om få er spesielt utviklet for behandling av avløpsvann fra oljefelt.