Применасурфактантиу производњи нафтних поља
1. Сурфактанти који се користе за вађење тешке нафте
Због високе вискозности и лоше флуидности тешке нафте, она доноси многе потешкоће у рударству. Да би се ове тешке нафте екстраховале, понекад је потребно убризгати водени раствор сурфактанта у бушотину како би се тешка нафта високог вискозитета претворила у емулзију уља у води ниског вискозитета и екстраховала на површину. Сурфактанти који се користе у овој методи емулгирања тешке нафте и смањења вискозности укључују натријум алкил сулфонат, полиоксиетилен алкил алкохол етар, полиоксиетилен алкил фенол етар, полиоксиетилен полиоксипропилен полиен полиамин, полиоксиетилен винил алкил алкохол етар сулфат натријумова со итд. За произведену емулзију уља у води потребно је одвојити воду и користити неке индустријске сурфактанте као деемулгаторе за дехидрацију. Ови деемулгатори су емулгатори вода у уљу. Најчешће се користе катјонски сурфактанти или нафтенске киселине, асфалтонске киселине и њихове вишевалентне металне соли.
Специјална тешка нафта не може се вадити конвенционалним пумпним јединицама и захтева убризгавање паре за термички опоравак. Да би се побољшао ефекат термичког опоравка, потребно је користити сурфактанте. Убризгавање пене у бунар за убризгавање паре, односно убризгавање средства за пењење отпорног на високе температуре и некондензованог гаса, једна је од уобичајено коришћених метода модулације.
Уобичајено коришћена средства за пењење су алкилбензен сулфонати, α-олефин сулфонати, нафтни сулфонати, сулфохидрокарбилисани полиоксиетилен алкил алкохолни етри и сулфохидрокарбилисани полиоксиетилен алкил фенол етри итд. Пошто флуорисани сурфактанти имају високу површинску активност и стабилни су на киселине, алкалије, кисеоник, топлоту и уље, они су идеална средства за пењење на високим температурама. Да би дисперговано уље лако пролазило кроз структуру пора формације или да би се уље са површине формације лако истакло, потребно је користити сурфактант који се назива средство за дифузију филма. Уобичајено коришћено средство је оксиалкиловани фенолни полимерни агенс за површинску активност.
- Сурфактанти за вађење воштане сирове нафте
Експлоатација воштане сирове нафте захтева често спречавање настанка воска и уклањање воска. Сурфактанти делују као инхибитори воска и средства за уклањање воска. Постоје сурфактанти растворљиви у уљу и сурфактанти растворљиви у води који се користе за уклањање воска. Први играју улогу против воска мењајући својства површине кристала воска. Уобичајено коришћени сурфактанти растворљиви у уљу су нафтни сулфонати и амински сурфактанти. Сурфактанти растворљиви у води играју улогу против воска мењајући својства површина формираних воском (као што су цеви за нафту, усисне шипке и површине опреме). Доступни сурфактанти укључују натријум алкил сулфонате, кватернарне амонијум соли, алканске полиоксиетилен етре, ароматичне угљоводоничне полиоксиетилен етре и њихове сулфонатне натријум соли итд. Сурфактанти који се користе за уклањање воска такође су подељени у два аспекта. Сурфактанти растворљиви у уљу користе се за уклањање воска на бази уља, и то су сулфонатни тип растворљиви у води, тип кватернарне амонијум соли, тип полиетра, тип Твин, ОП тип сурфактанти, сурфактанти на бази сулфата или сулфо-алкиловани равни тип и ОП тип.сурфактантсе користе у средствима за уклањање воска на бази воде. Последњих година, домаћа и страна средства за уклањање воска су органски комбинована, а средства за уклањање воска на бази уља и средства за уклањање воска на бази воде су органски комбинована да би се добила хибридна средства за уклањање воска. Ово средство за уклањање воска користи ароматичне угљоводонике и мешане ароматичне угљоводонике као уљну фазу, а емулгатор са ефектом чишћења воска као водену фазу. Када је одабрани емулгатор нејонски сурфактант са одговарајућом тачком замућења, температура испод дела за формирање воска у нафтном бунару може достићи или прећи своју тачку замућења, тако да мешано средство за уклањање воска може... Емулгирање се прекида пре уласка у део за формирање воска, а два средства за чишћење воска се одвајају, која истовремено играју улогу чишћења воска.
3. Сурфактантикористи се за стабилизацију глине
Стабилизација глине је подељена на два аспекта: спречавање ширења минерала глине и спречавање миграције честица минерала глине. Катјонски сурфактанти као што су аминске соли, кватернарне амонијумове соли, пиридинијумске соли и имидазолинске соли могу се користити за спречавање бубрења глине. Нејонски катјонски сурфактанти који садрже флуор су доступни за спречавање миграције честица минерала глине.
4. Сурфактантикористи се у мерама закисељавања
Да би се побољшао ефекат закисељавања, киселом раствору се генерално додају различити адитиви. Било који сурфактант који је компатибилан са киселим раствором и који се лако апсорбује формирањем може се користити као успоривач закисељавања. Као што су хидрохлорид масног амина, кватернарна амонијумова со, пиридинска со у катјонским сурфактантима и сулфоновани, карбоксиметиловани, фосфатно-естарски сољени или сулфатно-естарски сољени полиоксиетилен алкани у амфотерним сурфактантима на бази фенол етра итд. Неки сурфактанти, као што су додецил сулфонска киселина и њене алкиламинске соли, могу емулговати киселу течност у уљу да би се добила емулзија киселина у уљу. Ова емулзија се може користити као закисељена индустријска течност и такође игра улогу успоривача.
Неки сурфактанти могу се користити као антиемулгатори за закисељавање течности. Сурфактанти са разгранатим структурама као што су полиоксиетилен полиоксипропилен пропилен гликол етар и полиоксиетилен полиоксипропилен пентаетилен хексаамин могу се користити као антиемулгатори за закисељавање.
Неки сурфактанти могу се користити као помоћна средства за дренажу у условима са недостатком киселине. Сурфактанти који се могу користити као помоћна средства за дренажу укључују типа аминске соли, типа кватернарне амонијумске соли, типа пиридинијумске соли, нејонске, амфотерне и сурфактанте који садрже флуор.
Неки сурфактанти могу се користити као средства за закисељавање против талога, као што су сурфактанти растворљиви у уљу, као што су алкилфеноли, масне киселине, алкилбензенсулфонске киселине, кватернарне амонијумове соли итд. Пошто имају слабу растворљивост у киселинама, нејонски сурфактанти се могу користити за њихово дисперговање у киселом раствору.
Да би се побољшао ефекат закисељавања, потребно је додати средство за обрнуто влажење у раствор киселине како би се квасивост зоне близу бушотине преокренула из липофилне у хидрофилну. Смеше етара полиоксиетилен полиоксипропилен алкил алкохола и етара полиоксиетилен полиоксипропилен алкил алкохола са фосфатним солима се адсорбују формацијом и формирају трећи адсорпциони слој, који игра улогу у влажењу и обрнутом влажењу.
Поред тога, постоје неки сурфактанти, као што су хидрохлорид масног амина, кватернарна амонијумова со или нејонски-анјонски сурфактант, који се користе као средства за пењење за прављење радне течности за пену и киселину како би се постигла сврха успоравања корозије и дубоког закисељавања, или се од њих праве пене и користе као претходна течност за закисељавање. Након што се убризгају у формацију, убризгава се раствор киселине. Јаминов ефекат који производе мехурићи у пени може скренути киселу течност, присиљавајући је да углавном раствори слој ниске пропустљивости, чиме се побољшава ефекат закисељавања.
5. Сурфактанти који се користе у мерама фрактурирања
Мере фрактурирања се често користе у нафтним пољима са ниском пропустљивошћу. Оне користе притисак да би отвориле формацију и формирале пукотине, а пропант да би их подупрле како би смањиле отпор протоку флуида и постигле циљ повећања производње и пажње. Неке течности за фрактурирање су формулисане са сурфактантима као једним од састојака.
Флуиди за фрактурисање типа „уље у води“ формулишу се са водом, уљем и емулгаторима. Као емулгатори се користе јонски, нејонски и амфотерни сурфактанти. Ако се згуснута вода користи као спољашња фаза, а уље као унутрашња фаза, може се припремити згуснута течност за фрактурисање типа „уље у води“ (полимерна емулзија). Ова течност за фрактурисање може се користити на температурама испод 160°C и може аутоматски разбити емулзије и испразнити флуиде.
Флуид за фрактурисање пене је флуид за фрактурисање који користи воду као дисперзионо средство и гас као дисперговану фазу. Његове главне компоненте су вода, гас и средство за стварање пене. Алкил сулфонати, алкил бензен сулфонати, соли алкил сулфат естара, кватернарне амонијум соли и ОП сурфактанти могу се користити као средства за стварање пене. Концентрација средства за стварање пене у води је генерално 0,5-2%, а однос запремине гасне фазе и запремине пене је у опсегу од 0,5-0,9.
Флуид за фрактурисање на бази уља је флуид за фрактурисање формулисан са уљем као растварачем или дисперзионим медијумом. Најчешће коришћено уље на лицу места је сирова нафта или његова тешка фракција. Да би се побољшала његова вискозност и температурна својства, потребно је додати нафтни сулфонат растворљив у уљу (молекулска тежина 300-750). Флуиди за фрактурисање на бази уља такође укључују флуиде за фрактурисање вода-у-уљу и флуиде за фрактурисање уљане пене. Емулгатори који се користе у првима су анјонски сурфактанти растворљиви у уљу, катјонски сурфактанти и нејонски сурфактанти, док су стабилизатори пене који се користе у другима полимерни сурфактанти који садрже флуор.
Флуид за фрактурирање формација осетљивих на воду користи смешу алкохола (као што је етилен гликол) и уља (као што је керозин) као дисперзионог медијума, течног угљен-диоксида као дисперговане фазе и сулфатно сољеног полиоксиетилен алкил алкохолног етра као емулгатора. Или емулзију или пену формулисану са средством за пењење за фрактурирање формација осетљивих на воду.
Флуид за фрактурирање који се користи за фрактурирање и закисељавање је и флуид за фрактурирање и флуид за закисељавање. Користи се у карбонатним формацијама, а обе мере се спроводе истовремено. Повезани са сурфактантима су кисела пена и кисела емулзија. Прва користи алкил сулфонат или алкил бензен сулфонат као средство за пењење, а друга користи сулфонатни сурфактант као емулгатор. Као и флуиди за закисељавање, флуиди за фрактурирање такође користе сурфактанте као анти-емулгаторе, средства за дренажу и средства за обрнуто влажење, о чему овде неће бити речи.
6. Користите сурфактанте за контролу профила и мере за блокирање воде
Да би се побољшао ефекат развоја убризгавања воде и сузбила стопа пораста садржаја воде у сировој нафти, потребно је подесити профил апсорпције воде на бунарима за убризгавање воде и повећати производњу блокирањем воде на производним бунарима. Неке од метода контроле профила и блокирања воде често користе неке сурфактанте.
Средство за контролу профила гела HPC/SDS састоји се од хидроксипропил целулозе (HPC) и натријум додецил сулфата (SDS) у слаткој води.
Натријум-алкил-сулфонат и алкил-триметил-амонијум-хлорид се растварају у води како би се припремиле две радне течности, које се једна за другом убризгавају у формацију. Две радне течности међусобно делују у формацији и производе алкил-триметиламин. Сулфит се таложи и блокира слој високе пропустљивости.
Полиоксиетилен алкил фенол етри, алкил арил сулфонати итд. могу се користити као средства за пењење, растворени у води за припрему радне течности, а затим убризгани у формацију наизменично са течном радном течности угљен-диоксида, само у формацији (углавном високопропусни слој) формира пену, ствара блокаду и игра улогу у контроли профила.
Коришћењем кватернарног амонијум сурфактанта као средства за пењење раствореног у соли силицијумске киселине састављеном од амонијум сулфата и воденог стакла и убризганог у формацију, а затим убризгавањем некондензованог гаса (природног гаса или хлора), прво се у формацији може генерисати облик на бази течности. Пена у дисперзионом међуслоју, након чега следи желирање соли силицијумске киселине, производи пену са чврстом материјом као дисперзионим медијумом, која игра улогу зачепљења слоја високе пропустљивости и контроле профила.
Коришћењем сулфонатних сурфактаната као средстава за стварање пене и полимерних једињења као стабилизатора пене за згушњавање, а затим убризгавањем гаса или супстанци које стварају гас, на површини тла или у формацији се ствара пена на бази воде. Ова пена је површински активна у слоју нафте. Велика количина средства се креће ка граници нафта-вода, узрокујући уништавање пене, тако да не блокира слој нафте. То је селективно средство за блокирање воде у нафтним бушотинама.
Средство за блокирање воде на бази цемента је суспензија цемента у уљу. Површина цемента је хидрофилна. Када уђе у слој који производи воду, вода истискује интеракцију између нафтне бушотине и цемента на површини цемента, узрокујући стврдњавање цемента и блокирање слоја који производи воду. Да би се побољшала флуидност овог средства за затварање, обично се додају карбоксилатни и сулфонатни сурфактанти.
Мицеларни агенс за блокирање воде на бази воде, растворљив у течности, је мицеларни раствор који се углавном састоји од амонијум сулфоната из нафте, угљоводоника и алкохола. Садржи воду са високим садржајем соли у формацији и постаје вискозан како би се постигао ефекат блокирања воде.
Катјонски сурфактант на бази воде или уља, средство за блокирање воде засновано је на активним средствима алкил карбоксилата и алкил амонијум хлорида и погодно је само за формације пешчара.
Активно средство за блокирање воде из тешке нафте је врста тешке нафте растворене емулгатором вода-у-уљу. Након дехидратације формације, оно производи високо вискозну емулзију вода-у-уљу како би се постигла сврха блокирања воде.
Средство за блокирање воде типа уље у води се припрема емулговањем тешког уља у води коришћењем катјонског сурфактанта као емулгатора типа уље у води.
7. Користите сурфактанте за мере контроле песка
Пре операција контроле песка, потребно је убризгати одређену количину активиране воде припремљене са сурфактантима као претходну течност за претходно чишћење формације и побољшање ефекта контроле песка. Тренутно, најчешће коришћени сурфактанти су ањонски сурфактанти.
8. Сурфактант за дехидрацију сирове нафте
У фазама примарног и секундарног добијања нафте, деемулгатори вода-у-уљу се често користе за екстраховану сирову нафту. Развијене су три генерације производа. Прва генерација је карбоксилат, сулфат и сулфонат. Друга генерација су нискомолекуларни нејонски сурфактанти као што су ОП, Пингпингђиа и сулфоновано рицинусово уље. Трећа генерација је полимерни нејонски сурфактант.
У каснијим фазама секундарног и терцијарног добијања нафте, произведена сирова нафта углавном постоји у облику емулзије уље-у-води. Користе се четири врсте деемулгатора, као што су тетрадецилтриметилоксиамонијум хлорид и дидецилдиметиламонијум хлорид. Они могу реаговати са анјонским емулгаторима да би променили своју хидрофилну равнотежу уља или се адсорбовати на површини честица глине влажних водом, мењајући њихову квасивост и уништавајући емулзије уље-у-води. Поред тога, неки анјонски сурфактанти и нејонски сурфактанти растворљиви у уљу који се могу користити као емулгатори вода-у-уљу такође се могу користити као деемулгатори за емулзије уље-у-води.
- Сурфактанти за третман воде
Након што се флуид из производње нафтне бушотине одвоји од сирове нафте, произведена вода мора бити третирана како би се испунили захтеви за поновно убризгавање. Постоји шест сврха третмана воде, наиме инхибиција корозије, спречавање каменца, стерилизација, уклањање кисеоника, уклањање нафте и уклањање чврстих суспендованих материја. Стога је неопходно користити инхибиторе корозије, средства против каменца, бактерициде, хватаче кисеоника, одмашћиваче и флокуланте итд. Следећи аспекти укључују индустријске сурфактанте:
Индустријски сурфактанти који се користе као инхибитори корозије укључују соли алкил сулфонске киселине, алкил бензен сулфонске киселине, перфлуороалкил сулфонске киселине, соли линеарних алкил амина, кватернарне амонијум соли и соли алкил пиридина, соли имидазолина и његових деривата, етре полиоксиетилен алкил алкохола, полиоксиетилен диалкил пропаргил алкохол, полиоксиетилен розин амин, полиоксиетилен стеариламин и етре полиоксиетилен алкил алкохола, алкил сулфонат, разне кватернарне амонијум интерне соли, ди(полиоксиетилен)алкил интерне соли и њихови деривати.
Сурфактанти који се користе као средства против обрастања укључују соли фосфатних естара, соли сулфатних естара, ацетате, карбоксилате и њихова полиоксиетиленска једињења. Термичка стабилност соли сулфонатних естара и карбоксилатних соли је знатно боља од стабилности соли фосфатних естара и соли сулфатних естара.
Индустријски сурфактанти који се користе у фунгицидима укључују линеарне алкиламинске соли, кватернарне амонијумове соли, алкилпиридинијумове соли, соли имидазолина и његових деривата, разне кватернарне амонијумове соли, ди(полиокси)винил)алкил и унутрашње соли његових деривата.
Индустријски сурфактанти који се користе у одмашћивачима су углавном сурфактанти са разгранатим структурама и натријум дитиокарбоксилатним групама.
10. Сурфактант за хемијско заливање нафтом
Примарним и секундарним искоришћавањем нафте може се добити 25%-50% сирове нафте из подземних слојева, али и даље постоји доста сирове нафте која остаје под земљом и не може се добити. Извођење терцијарног искоришћавања нафте може побољшати искоришћавање сирове нафте. Терцијарно искоришћавање нафте углавном користи метод хемијског поплављивања, односно додавање неких хемијских агенаса у убризгану воду како би се побољшала ефикасност поплављивања. Међу коришћеним хемикалијама, неки су индустријски сурфактанти. Кратак увод у њих је следећи:
Метода хемијског заливања нафтом која користи сурфактант као главно средство назива се заливање сурфактантима. Сурфактанти углавном играју улогу у побољшању искоришћавања нафте смањењем међуповршинског напона између нафте и воде и повећањем броја капилара. Пошто је површина пешчара негативно наелектрисана, коришћени сурфактанти су углавном ањонски сурфактанти, а већина њих су сулфонатни сурфактанти. Производи се употребом сулфонирајућег средства (као што је сумпор-триоксид) за сулфонацију нафтних фракција са високим садржајем ароматичних угљоводоника, а затим њиховом неутрализацијом алкалијама. Његове спецификације: активна супстанца 50%-80%, минерално уље 5%-30%, вода 2%-20%, натријум сулфат 1%-6%. Нафтни сулфонат није отпоран на температуру, со или скупе металне јоне. Синтетички сулфонати се припремају од одговарајућих угљоводоника коришћењем одговарајућих синтетичких метода. Међу њима, α-олефин сулфонат је посебно отпоран на со и високовалентне металне јоне. Други ањонски-нејонски сурфактанти и карбоксилатни сурфактанти такође се могу користити за истискивање нафте. За замену уља сурфактантима потребне су две врсте адитива: један је ко-сурфактант, као што су изобутанол, диетилен гликол бутил етар, уреа, сулфолан, алкенилен бензен сулфонат итд., а други је диелектрични, укључујући киселе и алкалне соли, углавном соли, које могу смањити хидрофилност сурфактанта и релативно повећати липофилност, а такође променити хидрофилно-липофилну равнотежу активног средства. Да би се смањио губитак сурфактанта и побољшали економски ефекти, заливање сурфактантима такође користи хемикалије које се називају жртвени агенси. Супстанце које се могу користити као жртвени агенси укључују алкалне супстанце и поликарбоксилне киселине и њихове соли. Олигомери и полимери се такође могу користити као жртвени агенси. Лигносулфонати и њихове модификације су жртвени агенси.
Метода истискивања нафте коришћењем два или више главних хемијских агенаса за истискивање нафте назива се композитно поплављивање. Ова метода истискивања нафте која се односи на сурфактанте укључује: поплављивање сурфактантом и полимером згуснутим сурфактантима; поплављивање сурфактантима побољшаним алкалијама са алкалијама + сурфактант или поплављивање алкалијама побољшаним сурфактантима; композитно поплављивање на бази елемената са алкалијама + сурфактант + полимер. Композитно поплављивање генерално има веће факторе опоравка од једног погона. Према тренутној анализи трендова развоја у земљи и иностранству, поплављивање тернарним једињењима има веће предности од поплављивање бинарним једињењима. Сурфактанти који се користе у тернарном композитном поплављивање су углавном нафтни сулфонати, који се обично користе и у комбинацији са сумпорном киселином, фосфорном киселином и карбоксилатима полиоксиетилен алкил алкохолних етара, и натријумовим солима полиоксиетилен алкил алкохол алкил сулфоната итд. ради побољшања толеранције на со. У последње време, како у земљи тако и у иностранству, велики значај се придаје истраживању и употреби биосурфактаната, као што су рамнолипид, ферментациона чорба софоролипида итд., као и природни мешовити карбоксилати и нуспроизводи производње папира, алкални лигнин итд., и постигли су одличне резултате у теренским и затвореним тестовима. Добар ефекат истискивања уља.
Време објаве: 26. децембар 2023.