1. Surfaktanty do ekstrakcji ciężkich olejów
Ze względu na wysoką lepkość i słabą płynność ropy naftowej, jej wydobycie stanowi poważne wyzwanie. Aby wydobyć taką ropę, do odwiertu czasami wtłacza się wodny roztwór surfaktantów, aby przekształcić ropę naftową o wysokiej lepkości w emulsję ropy naftowej w wodzie o niskiej lepkości, którą następnie można wypompować na powierzchnię.
Surfaktanty stosowane w tej metodzie emulgowania ciężkiego oleju i redukcji lepkości obejmują alkilosulfonian sodu, eter polioksyetylenowo-alkilowego alkoholu, eter polioksyetylenowo-alkilofenolowy, polioksyetyleno-polioksypropylenowo-poliaminę oraz siarczan sodowo-polioksyetylenowo-alkilowego alkoholu eterowego.
Wyekstrahowana emulsja typu olej w wodzie wymaga oddzielenia od wody, do czego stosuje się również przemysłowe surfaktanty jako demulgatory. Demulgatory te to emulgatory typu woda w oleju. Do powszechnie stosowanych należą kationowe surfaktanty lub kwasy naftenowe, kwasy asfaltowe i ich sole z metalami wielowartościowymi.
W przypadku szczególnie lepkiej ropy naftowej, której nie można wydobyć konwencjonalnymi metodami pompowania, konieczne jest wtryskiwanie pary wodnej w celu odzysku ciepła. Aby zwiększyć wydajność odzysku ciepła, niezbędne są surfaktanty. Jednym z powszechnych podejść jest wtryskiwanie piany do odwiertu wtryskowego pary wodnej – w szczególności odpornych na wysokie temperatury środków spieniających wraz z gazami nieulegającymi kondensacji.
Do powszechnie stosowanych środków spieniających należą alkilobenzenosulfoniany, α-olefinosulfoniany, sulfoniany ropy naftowej, sulfonowane etery polioksyetylenowo-alkilowych alkoholi oraz sulfonowane etery polioksyetylenowo-alkilofenolowe. Ze względu na wysoką aktywność powierzchniową i stabilność w kontakcie z kwasami, zasadami, tlenem, ciepłem i olejem, fluorowane środki powierzchniowo czynne są idealnymi środkami spieniającymi w wysokich temperaturach.
Aby ułatwić przepływ rozproszonej ropy przez strukturę porowatą formacji lub ułatwić jej przemieszczanie się z powierzchni formacji, stosuje się surfaktanty, zwane środkami rozpraszającymi cienką warstwę. Typowym przykładem są surfaktanty polimerowe na bazie oksyalkilenowanej żywicy fenolowej.
2. Surfaktanty do ekstrakcji woskowej ropy naftowej
Wydobycie ropy naftowej o konsystencji wosku wymaga regularnego zapobiegania powstawaniu wosku i jego usuwania. Surfaktanty działają zarówno jako inhibitory wosku, jak i dyspergatory parafiny.
Do hamowania powstawania wosku stosuje się surfaktanty rozpuszczalne w oleju (które zmieniają właściwości powierzchni kryształów wosku) oraz surfaktanty rozpuszczalne w wodzie (które modyfikują właściwości powierzchni osadzających wosk, takich jak rury, pręty pompujące i urządzenia). Do typowych surfaktantów rozpuszczalnych w oleju należą sulfoniany ropy naftowej i surfaktanty typu aminowego. Do rozpuszczalnych w wodzie środków należą alkilosulfonian sodu, czwartorzędowe sole amoniowe, etery alkilopolioksyetylenowe, aromatyczne etery polioksyetylenowe oraz ich pochodne sulfonianu sodu.
Surfaktanty stosowane w usuwaniu parafiny dzielą się również na rozpuszczalne w oleju (stosowane w środkach do usuwania parafiny na bazie oleju) i rozpuszczalne w wodzie (takie jak surfaktanty sulfonianowe, czwartorzędowe amoniowe, polieterowe, Tween, OP oraz surfaktanty siarczanowe/sulfonowane PEG lub OP).
W ostatnich latach krajowe i międzynarodowe praktyki integrowały zapobieganie powstawaniu wosku i jego usuwanie, łącząc środki do usuwania na bazie oleju i wody w hybrydowe dyspergatory parafinowe. Wykorzystują one węglowodory aromatyczne jako fazę olejową i emulgatory o właściwościach rozpuszczających parafinę jako fazę wodną. Gdy emulgator osiągnie odpowiednią temperaturę zmętnienia (temperaturę, w której staje się mętny), demulguje poniżej strefy osadzania wosku, uwalniając oba składniki do jednoczesnego działania.
3. Surfaktanty do odwadniania ropy naftowej
W pierwotnym i wtórnym wydobyciu ropy naftowej stosuje się przede wszystkim demulgatory typu olej w wodzie. Opracowano trzy generacje produktów:
1.Pierwsza generacja: karboksylany, siarczany i sulfoniany.
2.Druga generacja: Surfaktanty niejonowe o małej masie cząsteczkowej (np. OP, PEG i sulfonowany olej rycynowy).
3.Trzecia generacja: Surfaktanty niejonowe o dużej masie cząsteczkowej.
W późnym etapie wtórnego i trzeciorzędowego wydobycia ropa naftowa często występuje w postaci emulsji typu woda w oleju. Demulgatory dzielą się na cztery kategorie:
·Czwartorzędowe sole amoniowe (np. chlorek tetradecylotrimetyloamoniowy, chlorek dicetylodimetyloamoniowy), które reagują z emulgatorami anionowymi, zmieniając ich równowagę hydrofilowo-lipofilową (HLB) lub adsorbują się na cząsteczkach gliny zwilżonej wodą, zmieniając jej zwilżalność.
·Środki powierzchniowo czynne anionowe (działające jako emulgatory typu olej w wodzie) i rozpuszczalne w oleju niejonowe środki powierzchniowo czynne, również skuteczne w rozbijaniu emulsji typu woda w oleju.
Czas publikacji: 17.09.2025