Vilka är tillämpningarna av tensider inom oljesektorn?

Enligt klassificeringsmetoden för oljefältskemikalier kan tensider för oljefältsanvändning kategoriseras efter tillämpning i borrningstensider, produktionstensider, tensider för förbättrad oljeutvinning, tensider för olje- och gasinsamling/transport samt tensider för vattenrening.

 

Borrningstensider​

 

Bland oljefältsurfaktanter står borrsurfaktanter (inklusive borrvätsketillsatser och cementtillsatser) för den största förbrukningsvolymen – cirka 60 % av den totala förbrukningen av oljefältsurfaktanter. Produktionssurfaktanter, även om de är relativt mindre i mängd, är mer tekniskt avancerade och utgör ungefär en tredjedel av totalen. Dessa två kategorier har betydande betydelse för tillämpningar av oljefältsurfaktanter.

I Kina fokuserar forskningen på två huvudområden: att maximera användningen av traditionella råvaror och att utveckla nya syntetiska polymerer (inklusive monomerer). Internationellt är forskningen om borrvätskeadditiv mer specialiserad och betonar syntetiska polymerer innehållande sulfonsyragrupper som grund för olika produkter – en trend som sannolikt kommer att forma framtida utvecklingar. Genombrott har gjorts inom viskositetsreducerare, vätskeförlustkontrollmedel och smörjmedel. Det är värt att notera att polymera alkoholbaserade tensider med grumlingspunktseffekter under senare år har använts i stor utsträckning på inhemska oljefält och bildat en serie polymera alkoholbaserade borrvätskesystem. Dessutom har metylglukosid- och glycerinbaserade borrvätskor visat lovande resultat för fälttillämpningar, vilket ytterligare driver utvecklingen av borrvätskeadditiv. För närvarande omfattar Kinas borrvätskeadditiv 18 kategorier med över tusen varianter, med en årlig förbrukning på närmare 300 000 ton.

 

Produktionstensider​

 

Jämfört med borrningstensider är produktionstensider färre i variation och mängd, särskilt de som används vid syrabehandling och spräckning. Vid spräckningstensider fokuserar forskningen om geleringsmedel främst på modifierade naturliga växtgummier och cellulosa, tillsammans med syntetiska polymerer som polyakrylamid. Under senare år har de internationella framstegen inom syrabehandling av flytande tensider varit långsamma, med fokus på forskning och utveckling som skiftat mot ...korrosionsinhibitorerför surgöring. Dessa hämmare utvecklas vanligtvis genom att modifiera eller blanda befintliga råmaterial, med ett gemensamt mål att säkerställa låg eller icke-toxicitet och olje-/vattenlöslighet eller vattendispergerbarhet. Aminbaserade, kvaternära ammonium- och alkynalkoholblandade hämmare är vanliga, medan aldehydbaserade hämmare har minskat på grund av toxicitetsproblem. Andra innovationer inkluderar dodecylbensensulfonsyrakomplex med lågmolekylära aminer (t.ex. etylamin, propylamin, C8–18 primära aminer, oljesyradietanolamid) och syra-i-olja-emulgeringsmedel. I Kina har forskningen om tensider för spräcknings- och surgöringsvätskor släpat efter, med begränsade framsteg utöver korrosionsinhibitorer. Bland de tillgängliga produkterna dominerar aminbaserade föreningar (primära, sekundära, tertiära eller kvaternära amider och deras blandningar), följt av imidazolinderivat som en annan viktig klass av organiska korrosionsinhibitorer.

 

Tensider för insamling/transport av olja och gas​

 

Forskning och utveckling av tensider för insamling/transport av olja och gas i Kina började på 1960-talet. Idag finns det 14 kategorier med hundratals produkter. Demulgeringsmedel för råolja är de mest konsumerade, med en årlig efterfrågan på cirka 20 000 ton. Kina har utvecklat skräddarsydda demulgeringsmedel för olika oljefält, varav många uppfyller 1990-talets internationella standarder. Hällpunktssänkare, flödesförbättrare, viskositetsreducerare och vaxborttagnings-/förebyggande medel är dock fortfarande begränsade och är mestadels blandade produkter. De varierande kraven på olika råoljeegenskaper för dessa tensider innebär utmaningar och högre krav på utveckling av nya produkter.

 

Tensider för oljefältsvattenrening​

 

Vattenreningskemikalier är en kritisk kategori inom oljefältsutveckling, med en årlig förbrukning som överstiger 60 000 ton – varav cirka 40 % är tensider. Trots den stora efterfrågan är forskningen på vattenreningstensider i Kina otillräcklig och produktsortimentet förblir ofullständigt. De flesta produkter är anpassade från industriell vattenrening, men på grund av komplexiteten hos oljefältsvatten är deras användbarhet ofta dålig och ger ibland inte förväntade resultat. Internationellt är flockuleringsutveckling det mest aktiva området inom forskning om vattenreningstensider, vilket ger upphov till ett stort antal produkter, även om få är specifikt utformade för rening av avloppsvatten från oljefält.