Quais são as aplicações dos surfactantes na produção de campos petrolíferos?

1. Surfactantes para extração de óleo pesado

Devido à alta viscosidade e à baixa fluidez do óleo pesado, sua extração apresenta desafios significativos. Para recuperar esse óleo pesado, uma solução aquosa de surfactantes às vezes é injetada no poço para transformar o petróleo bruto altamente viscoso em uma emulsão de óleo em água de baixa viscosidade, que pode então ser bombeada para a superfície.

Os surfactantes usados ​​neste método de emulsificação e redução de viscosidade de óleo pesado incluem alquil sulfonato de sódio, éter de álcool alquílico de polioxietileno, éter de alquil fenol de polioxietileno, poliamina de polioxietileno-polioxipropileno e sulfato de éter de álcool alquílico de polioxietileno de sódio.

A emulsão óleo-em-água extraída requer separação da água, para a qual surfactantes industriais também são empregados como desemulsificantes. Esses desemulsificantes são emulsificantes água-em-óleo. Os surfactantes comumente utilizados incluem surfactantes catiônicos ou ácidos naftênicos, ácidos asfálticos e seus sais metálicos polivalentes.

Para petróleos particularmente viscosos que não podem ser extraídos por métodos de bombeamento convencionais, é necessária a injeção de vapor para recuperação térmica. Para aumentar a eficiência da recuperação térmica, são necessários surfactantes. Uma abordagem comum é a injeção de espuma no poço de injeção de vapor — especificamente, agentes espumantes resistentes a altas temperaturas, juntamente com gases não condensáveis.

Os agentes espumantes comumente utilizados incluem alquilbenzenossulfonatos, α-olefinassulfonatos, sulfonatos de petróleo, éteres de polioxietileno alquilálcoois sulfonados e éteres de polioxietileno alquilfenóis sulfonados. Devido à sua alta atividade superficial e estabilidade contra ácidos, bases, oxigênio, calor e óleo, os surfactantes fluorados são agentes espumantes ideais para altas temperaturas.

Para facilitar a passagem do óleo disperso através da estrutura de poros da formação ou para facilitar a remoção do óleo na superfície da formação, são utilizados surfactantes conhecidos como agentes de espalhamento de película fina. Um exemplo comum são os surfactantes poliméricos de resina fenólica oxialquilada.

2. Surfactantes para extração de óleo bruto ceroso

A extração de petróleo bruto ceroso requer prevenção e remoção regulares da cera. Os surfactantes atuam como inibidores de cera e dispersantes de parafina.

Para a inibição de ceras, existem surfactantes solúveis em óleo (que alteram as propriedades da superfície dos cristais de cera) e surfactantes solúveis em água (que modificam as propriedades das superfícies de deposição de cera, como tubos, hastes de sucção e equipamentos). Surfactantes solúveis em óleo comuns incluem sulfonatos de petróleo e surfactantes do tipo amina. As opções solúveis em água incluem alquilsulfonato de sódio, sais de amônio quaternário, alquilpolioxietilenoéteres, polioxietilenoéteres aromáticos e seus derivados de sulfonato de sódio.

Para remoção de parafina, os surfactantes também são categorizados em solúveis em óleo (usados ​​em removedores de parafina à base de óleo) e solúveis em água (como surfactantes do tipo sulfonato, do tipo amônio quaternário, do tipo poliéter, do tipo Tween, do tipo OP e surfactantes do tipo PEG sulfato/sulfonado ou do tipo OP).

Nos últimos anos, práticas nacionais e internacionais têm integrado a prevenção e remoção de ceras, combinando removedores à base de óleo e água em dispersantes de parafina híbridos. Estes utilizam hidrocarbonetos aromáticos como fase oleosa e emulsificantes com propriedades de dissolução de parafina como fase aquosa. Quando o emulsificante atinge um ponto de turvação adequado (a temperatura na qual se torna turvo), ele desemulsiona abaixo da zona de deposição de cera, liberando ambos os componentes para atuarem simultaneamente.

3. Surfactantes para desidratação de petróleo bruto

Na recuperação primária e secundária de petróleo, os desemulsificantes óleo-em-água são predominantemente utilizados. Três gerações de produtos foram desenvolvidas:

1. Primeira geração: Carboxilatos, sulfatos e sulfonatos.

2.Segunda geração: Surfactantes não iônicos de baixo peso molecular (por exemplo, OP, PEG e óleo de rícino sulfonado).

3.Terceira geração: Surfactantes não iônicos de alto peso molecular.

Na recuperação secundária e terciária em estágio avançado, o petróleo bruto frequentemente se apresenta como emulsões de água em óleo. Os desemulsificantes se dividem em quatro categorias:

·Sais de amônio quaternário (por exemplo, cloreto de tetradecil trimetil amônio, cloreto de dicetil dimetil amônio), que reagem com emulsificantes aniônicos para alterar seu HLB (equilíbrio hidrofílico-lipofílico) ou adsorver em partículas de argila úmidas em água, alterando a molhabilidade.

· Surfactantes aniônicos (que atuam como emulsificantes de óleo em água) e surfactantes não iônicos solúveis em óleo, também eficazes para quebrar emulsões de água em óleo.

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