1,Сурфактантикористи се завађење тешке нафте
Због високе вискозности и лоше флуидности тешке нафте, она доноси многе потешкоће у експлоатацији. Да би се екстраховала таква тешка нафта, водени раствори сурфактаната се понекад убризгавају у бушотину како би се тешка нафта високог вискозитета претворила у емулзије уље-у-води ниског вискозитета, које се затим пумпају 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, натријум полиоксиетилен алкил алкохол етар сулфат, итд. За произведене емулзије уље-у-води, потребно је одвојити воду, а неки индустријски сурфактанти се такође користе као деемулгатори за дехидрацију. Ови деемулгатори су емулгатори вода-у-уљу. Најчешће коришћени су катјонски сурфактанти, или нафтенске киселине, асфалтне киселине и њихове поливалентне металне соли. Посебна тешка нафта не може се експлоатисати 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 средстава за пењење отпорних на високе температуре и некондензабилних гасова, једна је од најчешће коришћених метода припреме. Уобичајено коришћена средства за пењење су алкилбензен сулфонати,α-олефин сулфонати, нафтни сулфонати, сулфоалкиловани полиоксиетилен алкил алкохолни етри и сулфоалкиловани полиоксиетилен алкил фенол етри итд. Пошто флуорисани сурфактанти имају високу површинску активност и стабилни су на киселине, алкалије, кисеоник, топлоту и уље, они су идеални агенси за пењење на високим температурама. Да би дисперговано уље лако пролазило кроз структуру пора и грла формације или да би се уље на површини формације лако истискивало, потребни су сурфактанти који се називају агенси за дифузију филма, а најчешће коришћени су оксиалкиловани фенолни смолни полимерни сурфактанти.
2,Сурфактанти за екстракцију воштане сирове нафте
Приликом екстракције воштане сирове нафте, неопходно је често спроводити спречавање стварање воска и уклањање воска. Сурфактанти се користе као инхибитори воска и средства за уклањање воска. Сурфактанти који се користе за спречавање воска укључују сурфактанте растворљиве у уљу и сурфактанте растворљиве у води. Први имају ефекат спречавања стварање воска променом својстава површине кристала воска. Уобичајено коришћени сурфактанти растворљиви у уљу су нафтни сулфонати и сурфактанти типа амина. Сурфактанти растворљиви у води играју улогу у спречавању стварање воска променом својстава површина које таложе восак (као што су површине нафтних цеви, усисних шипки и опреме). Доступни сурфактанти укључују натријум алкил сулфонате, кватернарне амонијум соли, алканске полиоксиетилен етре, ароматичне угљоводоничне полиоксиетилен етре и њихове натријум сулфонатне соли итд. Сурфактанти који се користе за уклањање воска такође се деле у две категорије: они растворљиви у уљу користе се у средствима за уклањање воска на бази уља, а они растворљиви у води, као што су сурфактанти типа сулфоната, типа кватернарне амонијум соли, типа полиетра, типа Твин, типа ОП, као и сурфактанти типа Перегал естерификовани или сулфоалкиловани и типа ОП, користе се у средствима за уклањање воска на бази воде. Последњих година, како у земљи тако и у иностранству, уклањање и спречавање воска су органски комбиновани, а средства за уклањање воска на бази уља и средства за уклањање воска на бази воде су такође органски комбинована да би се произвела средства за уклањање воска мешовитог типа. Ова врста средства за уклањање воска користи ароматичне угљоводонике и мешане ароматичне угљоводонике као уљану фазу, а емулгаторе са ефектима уклањања воска као водену фазу. Када је одабрани емулгатор нејонски сурфактант са одговарајућом тачком замућења, он може достићи или прећи своју тачку замућења на температури испод дела за таложење воска у нафтном бунару, чиме се деемулгира средство за уклањање воска мешаног типа пре уласка у део за таложење воска, раздвајајући се на две врсте средстава за уклањање воска, која истовремено врше ефекат уклањања воска.
3,Сурфактанти који се користе у стабилној глини
Стабилизација глине обухвата два аспекта: спречавање бубрења минерала глине и спречавање миграције честица минерала глине. За спречавање бубрења глине могу се користити катјонски сурфактанти као што су аминске соли, кватернарне амонијумове соли, пиридинске соли и имидазолинске соли. За спречавање миграције честица минерала глине могу се користити нејонски-катјонски сурфактанти који садрже флуор.
4,Сурфактанти који се користе у мерама закисељавања
Да би се појачао ефекат закисељавања, генерално је потребно додати различите адитиве у раствор киселине. Било који сурфактант који је компатибилан са раствором киселине и лако се адсорбује формацијом може се користити као успоривач закисељавања. Примери укључују хидрохлориде масних амина, кватернарне амонијумове соли и пиридинијумове соли међу катјонским сурфактантима, као и сулфонисане, карбоксиметилисане, фосфатно естерификоване или сулфатно естерификоване полиоксиетилен алкилфенол етре међу амфотерним сурфактантима. Неки сурфактанти, као што су додецил сулфонска киселина и њене алкиламинске соли, могу емулговати раствор киселине у уљу да би формирали емулзију киселина у уљу, која, када се користи као радна течност за закисељавање, такође функционише као успоривач.
Неки сурфактанти могу деловати као деемулгатори за закисељавање течности. Сурфактанти са разгранатим структурама, као што су полиоксиетилен-полиоксипропилен пропилен гликол етар и полиоксиетилен-полиоксипропилен пентаетиленхексамин, могу служити као деемулгатори за закисељавање.
Одређени сурфактанти могу се користити као адитиви за пречишћавање истрошене киселине, укључујући сурфактанте типа аминске соли, кватернарне амонијумове соли, пиридинијумове соли, нејонске, амфотерне и флуороване сурфактанте.
Неки сурфактанти делују као инхибитори закисељавања муља, као што су сурфактанти растворљиви у уљу попут алкилфенола, масних киселина, алкилбензенсулфонских киселина и кватернарних амонијумових соли. Због њихове лоше растворљивости у киселинама, нејонски сурфактанти се могу користити за њихово дисперговање у киселом раствору.
Да би се побољшао ефекат закисељавања, потребно је додати модификаторе квашења у раствор киселине како би се квашење зоне близу бушотине преокренуло са влажног нафтом на влажно водом. Смеше као што су полиоксиетилен-полиоксипропилен алкил алкохол етар и фосфатно естерификовани полиоксиетилен-полиоксипропилен алкил алкохол етар се адсорбују формацијом као примарни адсорпциони слој, чиме се постиже обрнуто квашење.
Поред тога, неки сурфактанти, као што су хидрохлориди масних амина, кватернарне амонијумове соли или нејонски-анјонски сурфактанти, користе се као средства за пењење за припрему радних флуида на бази пене, чиме се постижу сврхе успоравања реакције, инхибирања корозије и закисељавања дубоких формација. Алтернативно, такве пене се могу користити као претходни слојеви за закисељавање: након убризгавања у формацију, накнадно се убризгава раствор киселине. Јаминов ефекат који генеришу мехурићи у пени може скренути раствор киселине, присиљавајући га да углавном раствара слојеве ниске пропустљивости и тиме побољшава ефекат закисељавања.
5,Сурфактанти који се користе у мерама фрактурирања
Мере фрактурирања се често примењују у нафтним пољима са ниском пропустљивошћу. Оне укључују коришћење притиска за фрактурирање формације, стварање пукотина и подупирање пукотина пропантима како би се смањио отпор протоку флуида, чиме се постиже циљ повећања производње и убризгавања. Неке течности за фрактурирање су формулисане са сурфактантима као једном од својих компоненти. Течности за фрактурирање типа „уље у води“ се припремају од воде, уља и емулгатора. Коришћени емулгатори укључују јонске, нејонске и амфотерне сурфактанте. Ако се згуснута вода користи као спољашња фаза, а уље као унутрашња фаза, може се формулисати згуснута течност за фрактурирање типа „уље у води“ (полимерна емулзија). Ова врста течности за фрактурирање може се користити на температурама испод 160°C и може аутоматски деемулгирати и испуштати флуиде. Пенасте течности за фрактурирање су оне са водом као дисперзионим медијумом и гасом као диспергованом фазом, чије су главне компоненте вода, гас и средства за пењење. Алкил сулфонати, алкил бензен сулфонати, алкил сулфатни естри, кватернарне амонијум соли и сурфактанти типа ОП могу се користити као средства за пењење. Концентрација средстава за пењење у води је генерално 0,5–2%, а однос запремине гасне фазе и запремине пене креће се од 0,5 до 0,9. Флуиди за фрактурисање на бази уља формулишу се коришћењем уља као растварача или дисперзионог медијума. Најчешће коришћена уља у теренским применама су сирова нафта или њене тешке фракције. Да би се побољшале њихове перформансе вискозитета и температуре, потребно је додати нафтне сулфонате растворљиве у уљу (са молекулском тежином од 300–750). Флуиди за фрактурисање на бази уља такође укључују флуиде за фрактурисање вода-у-уљу и флуиде за фрактурисање уљне пене. Први користе анјонске сурфактанте растворљиве у уљу, катјонске сурфактанте и нејонске сурфактанте као емулгаторе, док други користе полимерне сурфактанте који садрже флуор као стабилизаторе пене. Флуиди за фрактурисање формација осетљивих на воду су емулзије или пене формулисане коришћењем смеше алкохола (као што је етилен гликол) и уља (као што је керозин) као дисперзионог медијума, течног угљен-диоксида као дисперговане фазе и сулфатираних полиоксиетилен алкил алкохолних етара као емулгатора или средстава за пењење, које се користе за фрактурисање формација осетљивих на воду. Флуиди за фрактурисање за закисељавање фрактуре служе и као флуиди за фрактурисање и као флуиди за закисељавање, користе се у карбонатним формацијама где се обе мере спроводе истовремено. Они који се односе на сурфактанте су киселе пене и киселе емулзије; прве користе алкил сулфонате или алкил бензен сулфонате као средства за пењење, а друге користе сурфактанте типа сулфоната као емулгаторе. Као и флуиди за закисељавање, флуиди за фрактурисање такође користе сурфактанте као деемулгаторе, адитиве за чишћење и средства за обртање квашења, што овде неће бити разрађено.
6,Сурфактанти који се користе у контроли профила и мерама за зачепљивање водом
Да би се побољшала ефикасност развоја затапања водом и инхибирала стопа повећања обводњености сирове нафте, неопходно је подесити профил апсорпције воде у убризгавајућим бунарима и спровести мере затварања водом у производним бунарима као методе стимулације. Неке од ових метода контроле профила и затварања водом често користе одређене сурфактанте. HPC/SDS гел средство за контролу профила се припрема мешањем хидроксипропил целулозе (HPC) и натријум додецил сулфата (SDS) у слаткој води. Натријум алкил сулфонат и алкил триметил амонијум хлорид се респективно растварају у води да би се припремила два радна флуида, који се сукцесивно убризгавају у формацију. Два радна флуида се сусрећу у формацији, стварајући алкил сулфитне талоге алкил триметил амина, који блокирају слојеве високе пропустљивости. Полиоксиетилен алкил фенол етар, алкил арил сулфонат итд. могу се користити као средства за пењење. Растварају се у води да би се припремио радни флуид, који се затим наизменично убризгава у формацију са течним радним флуидом угљен-диоксида. Ово ствара пену у формацији (углавном у слојевима високе пропустљивости), узрокујући блокаду и постижући ефекат контроле профила. Кватернарни сурфактант типа амонијумове соли користи се као средство за стварање пене, растворен у силицијум диоксиду припремљеном од амонијум сулфата и воденог стакла, и убризгава се у формацију. Затим се убризгава некондензовани гас (природни гас или хлорни гас), који прво ствара пену са течношћу као дисперзионим медијумом у формацији, а затим силицијум диоксид желира да би се створила пена са чврстом фазом као дисперзионим медијумом, чиме се блокирају слојеви високе пропустљивости и постиже контрола профила. Коришћењем сурфактанта типа сулфоната као средстава за стварање пене и високомолекуларних једињења као средстава за згушњавање и стабилизацију пене, након чега следи убризгавање гаса или супстанци које стварају гас, пена на бази воде се ствара на површини или у формацији. У слоју нафте, велика количина сурфактанта се креће ка граници уље-вода, узрокујући ломљење пене, тако да не блокира слој нафте и представља селективно средство за зачепљивање воде из нафтних бушотина. Средство за зачепљивање воде из цемента на бази нафте је суспензија цемента у нафти. Површина цемента је хидрофилна. Када уђе у слој који производи воду, вода истискује уље на површини цемента и реагује са цементом, узрокујући стврдњавање цемента и блокирање слоја који производи воду. Да би се побољшала флуидност овог средства за зачепљење, обично се додају сурфактанти карбоксилатног и сулфонатног типа. Мицеларно средство за зачепљење на бази воде је мицеларни раствор који се углавном састоји од амонијум-нафтног сулфоната, угљоводоника, алкохола итд. Када наиђе на воду са високим садржајем соли у формацији, може постати вискозна да би се постигао ефекат зачепљења водом. Катјонска средства за зачепљење на бази воде или уља, која се углавном састоје од алкил-карбоксилата и алкил-амонијум-хлоридних сурфактанта, применљива су само за формације пешчара. Активно средство за зачепљење тешке нафте је тешка нафта растворена емулгаторима вода-у-уљу. Када наиђе на воду у формацији, ствара емулзију вода-у-уљу високе вискозности да би се постигло зачепљење водом. Средство за зачепљење уље-у-води се припрема емулговањем тешке нафте у води коришћењем катјонских сурфактанта као емулгатора уље-у-води.
7,Сурфактанти за мере контроле песка
Пре операција контроле песка, потребно је убризгати одређену количину активне воде припремљене са сурфактантима као течност за претходно испирање како би се формација претходно очистила и побољшао ефекат контроле песка. Већина сурфактанта који се тренутно користе су анионски сурфактанти.
8,Сурфактанти за дехидрацију сирове нафте
У примарној и секундарној фази добијања нафте, деемулгатори вода-у-уљу се углавном користе за произведену сирову нафту. Развијене су три генерације производа. Прва генерација обухвата карбоксилате, сулфате и сулфонате. Друга генерација се састоји од нејонских сурфактанта мале молекулске тежине као што су ОП, Пегосперсе и сулфоновано рицинусово уље. Трећа генерација су нејонски сурфактанти велике молекулске тежине. У касној фази секундарног добијања нафте и терцијарној фази добијања нафте, произведена сирова нафта углавном постоји у облику емулзија уље-у-води. Користе се четири врсте деемулгатора, као што су тетрадецилтриметиламонијум хлорид и дидецилдиметиламонијум хлорид. Они могу реаговати са анјонским емулгаторима да би променили своју хидрофилно-липофилну равнотежну вредност или се адсорбовати на површини честица глине влажних водом да би променили њихову квасивост и разбили емулзију уље-у-води. Поред тога, неки ањонски сурфактанти који могу деловати као емулгатори вода-у-уљу и нејонски сурфактанти растворљиви у уљу такође се могу користити као деемулгатори за емулзије уље-у-води.
9,Сурфактанти за третман воде
Након што се сирова нафта одвоји од произведене течности нафтне бушотине, произведена вода мора бити третирана како би испунила захтеве за поновно убризгавање. Сврхе третмана воде укључују шест аспеката: инхибицију корозије, спречавање каменца, стерилизацију, деоксигенацију, уклањање нафте и уклањање чврстих суспендованих материја. Стога се користе инхибитори корозије, инхибитори каменца, бактерициди, деоксиданси, средства за уклањање нафте, флокуланти итд. Индустријски сурфактанти који су укључени су следећи:
Индустријски сурфактанти који се користе као инхибитори корозије укључују соли алкил сулфонских киселина, алкил бензен сулфонских киселина, перфлуороалкил сулфонских киселина, соли алкил амина са правим ланцем, кватернерне амонијум соли, алкил пиридинијум соли, соли имидазолина и њихових деривата, етре полиоксиетилен алкил алкохола, полиоксиетилен диалкил пропиноле, полиоксиетилен розин амине, полиоксиетилен стеарил амине, полиоксиетилен алкил алкохол етар алкил сулфонате, разне унутрашње соли кватернарних амино група и унутрашње соли бис(полиоксиетилен) алкила и њихових деривата. Сурфактанти који се користе као инхибитори каменца укључују фосфатне естре, сулфатне естре, ацетате, карбоксилате и њихова полиоксиетилен једињења. Термичка стабилност сулфонатних естара и карбоксилата је знатно боља од стабилности фосфатних естара и сулфатних естара. Индустријски сурфактанти који се користе као бактерициди укључују соли алкил амина са правим ланцем, кватернарне амонијум соли, алкил пиридинијум соли, соли имидазолина и њихове деривате, разне кватернарне амонијум унутрашње соли и унутрашње соли бис(полиоксиетилен) алкила и њихових деривата. Индустријски сурфактанти који се користе као средства за уклањање уља су углавном они са разгранатом структуром и који садрже натријум дитиокарбоксилатне групе.
10,Сурфактанти за хемијско поплављивање у процесу добијања нафте
Примарним и секундарним искоришћавањем нафте може се извући 25% – 50% подземне сирове нафте, при чему велика количина сирове нафте остаје под земљом и не може се екстраховати. Терцијарно искоришћавање нафте може побољшати ефикасност искоришћавања нафте. Терцијарно искоришћавање нафте углавном усваја методе хемијског поплављивања, односно додавањем неких хемикалија у убризгану воду ради побољшања ефикасности поплављивања водом. Међу коришћеним хемикалијама, неке припадају индустријским сурфактантима, а њихови услови су укратко представљени на следећи начин: Метода хемијског поплављивања са сурфактантом као главним средством назива се поплављивање сурфактантима. Сурфактанти углавном играју улогу у побољшању искоришћавања нафте смањењем међуповршинске напетости нафта-вода и повећањем броја капиларних цеви. Пошто је површина пешчаних формација негативно наелектрисана, коришћени сурфактанти су углавном ањонски сурфактанти, а већина њих су сулфонатни сурфактанти. Производе се сулфоновањем нафтних фракција са високим садржајем ароматичних угљоводоника коришћењем сулфонирајућих средстава (као што је сумпор-триоксид), а затим неутрализацијом алкалијама. Његове спецификације: активни састојак 50% – 80%, минерално уље 5% – 30%, вода 2% – 20%, натријум сулфат 1% – 6%. Нафтни сулфонати су отпорни на високе температуре, али не и на со и јоне високовалентних метала. Синтетички сулфонати се припремају од одговарајућих угљоводоника коришћењем одговарајућих метода синтезе. Међу њима, α-олефин сулфонати су посебно отпорни на со и јоне високовалентних метала. Поред тога, неки анјонски-нејонски сурфактанти и карбоксилатни сурфактанти се такође могу користити за наводњавање нафтом. Наводњавање сурфактантима захтева две врсте адитива: један су косурфактанти, као што су изобутанол, диетилен гликол бутил етар, уреа, сулфолан, алкенил бензен сулфонати итд.; други су електролити, укључујући киселине, алкалије и соли, углавном соли. Они могу смањити хидрофилност сурфактанта, релативно повећати липофилност, а такође функционишу тако што мењају вредност хидрофилно-липофилне равнотеже сурфактанта. Да би се смањио губитак сурфактаната и побољшала економска ефикасност, заливање сурфактантима такође користи хемијске супстанце које се називају жртвени агенси. Супстанце које се могу користити као жртвени агенси укључују алкалне супстанце, поликарбоксилне киселине и њихове соли, олигомери и полимери се такође могу користити као жртвени агенси, а лигносулфонати и њихови модификовани производи су врста жртвеног агенса. Метода заливања нафтом која користи два или више главних агенаса за хемијско заливање нафтом назива се композитно заливање. Такве методе заливања нафтом које се односе на сурфактанце укључују: сурфактант + полимер за заливање згуснутим сурфактантима; алкалије + сурфактант за заливање сурфактантима побољшаним алкалијама или алкално заливање сурфактантима побољшано алкалијама; алкалије + сурфактант + полимер за тернарно композитно заливање. Композитно заливање обично има већи искоришћење нафте од појединачног заливања. Према анализи тренутних трендова развоја у земљи и иностранству, тернарно композитно заливање има веће предности од бинарног композитног заливања. Сурфактанти који се користе у тернарном композитном поплављивању углавном су нафтни сулфонати, и обично се мешају са сумпорном киселином, фосфорном киселином и карбоксилатом полиоксиетилен алкил алкохолног етра, натријум полиоксиетилен алкил алкохол алкил сулфонатом итд., како би се побољшала њихова отпорност на соли. Недавно су и домаће и стране земље придале значај истраживању и употреби биосурфактаната, као што су рамнолипиди, ферментационе чорбе софоролипида, као и природни мешани карбоксилати и нуспроизводи производње папира, алкални лигнин итд., који су постигли добре ефекте поплављивања нафтом у теренским и лабораторијским испитивањима.
Време објаве: 26. март 2026.