สารลดแรงตึงผิวมีการประยุกต์ใช้ในการผลิตแหล่งน้ำมันอะไรบ้าง?

1.สารลดแรงตึงผิวสำหรับการสกัดน้ำมันหนัก

เนื่องจากน้ำมันหนักมีความหนืดสูงและการไหลตัวต่ำ การสกัดน้ำมันหนักจึงเป็นความท้าทายที่สำคัญ ในการกู้คืนน้ำมันหนักดังกล่าว บางครั้งจะมีการฉีดสารละลายสารลดแรงตึงผิวเข้าไปในหลุมเจาะเพื่อเปลี่ยนน้ำมันดิบที่มีความหนืดสูงให้กลายเป็นอิมัลชันน้ำมันในน้ำที่มีความหนืดต่ำ ซึ่งสามารถสูบขึ้นสู่ผิวดินได้

สารลดแรงตึงผิวที่ใช้ในกระบวนการอิมัลชันน้ำมันหนักและการลดความหนืดนี้ ได้แก่ โซเดียมอัลคิลซัลโฟเนต โพลีออกซีเอทิลีนอัลคิลแอลกอฮอล์อีเธอร์ โพลีออกซีเอทิลีนอัลคิลฟีนอลอีเธอร์ โพลีออกซีเอทิลีน-โพลีออกซีโพรพิลีนโพลีเอมีน และโซเดียมโพลีออกซีเอทิลีนอัลคิลแอลกอฮอล์อีเธอร์ซัลเฟต

อิมัลชันน้ำมันในน้ำที่สกัดได้ต้องแยกน้ำ ซึ่งสารลดแรงตึงผิวทางอุตสาหกรรมก็ใช้เป็นสารลดแรงตึงผิวด้วย สารลดแรงตึงผิวเหล่านี้เป็นอิมัลซิไฟเออร์แบบน้ำในน้ำมัน สารลดแรงตึงผิวที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ สารลดแรงตึงผิวประจุบวก หรือกรดแนฟเทนิก กรดแอสฟัลต์ และเกลือโลหะโพลีวาเลนต์ของสารเหล่านี้

สำหรับน้ำมันดิบที่มีความหนืดสูงเป็นพิเศษซึ่งไม่สามารถสกัดได้ด้วยวิธีการสูบแบบทั่วไป จำเป็นต้องใช้การฉีดไอน้ำเพื่อการกู้คืนความร้อน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการกู้คืนความร้อน จำเป็นต้องใช้สารลดแรงตึงผิว วิธีการหนึ่งที่นิยมใช้กันคือการฉีดโฟมเข้าไปในหลุมฉีดไอน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสารก่อฟองที่ทนต่ออุณหภูมิสูง ร่วมกับก๊าซที่ไม่ควบแน่น

สารลดแรงตึงผิวที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ อัลคิลเบนซีนซัลโฟเนต, อัลฟา-โอเลฟินซัลโฟเนต, ปิโตรเลียมซัลโฟเนต, ซัลโฟเนตโพลีออกซีเอทิลีนอัลคิลแอลกอฮอล์อีเทอร์ และซัลโฟเนตโพลีออกซีเอทิลีนอัลคิลฟีนอลอีเทอร์ สารลดแรงตึงผิวฟลูออรีนเป็นสารลดแรงตึงผิวที่อุณหภูมิสูงที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากมีฤทธิ์ต้านพื้นผิวสูงและมีความเสถียรต่อกรด ด่าง ออกซิเจน ความร้อน และน้ำมัน

เพื่ออำนวยความสะดวกให้น้ำมันที่กระจายตัวผ่านโครงสร้างรูพรุนของชั้นหิน หรือเพื่อให้น้ำมันบนพื้นผิวชั้นหินถูกแทนที่ได้ง่ายขึ้น จึงมีการใช้สารลดแรงตึงผิวที่เรียกว่าสารกระจายตัวแบบฟิล์มบาง ตัวอย่างทั่วไปคือสารลดแรงตึงผิวพอลิเมอร์เรซินฟีนอลิกที่ผ่านกระบวนการออกซีอัลคิล

2.สารลดแรงตึงผิวสำหรับการสกัดน้ำมันดิบขี้ผึ้ง

การสกัดน้ำมันดิบขี้ผึ้งจำเป็นต้องมีการป้องกันและกำจัดขี้ผึ้งอย่างสม่ำเสมอ สารลดแรงตึงผิวทำหน้าที่เป็นทั้งสารยับยั้งขี้ผึ้งและสารกระจายพาราฟิน

สำหรับการยับยั้งการเกิดขี้ผึ้ง มีสารลดแรงตึงผิวที่ละลายในน้ำมัน (ซึ่งเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติพื้นผิวของผลึกขี้ผึ้ง) และสารลดแรงตึงผิวที่ละลายในน้ำ (ซึ่งเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของพื้นผิวที่สะสมขี้ผึ้ง เช่น ท่อ แท่งดูด และอุปกรณ์) สารลดแรงตึงผิวที่ละลายในน้ำมันทั่วไป ได้แก่ ปิโตรเลียมซัลโฟเนต และสารลดแรงตึงผิวชนิดเอมีน สารลดแรงตึงผิวที่ละลายในน้ำ ได้แก่ โซเดียมอัลคิลซัลโฟเนต เกลือแอมโมเนียมควอเทอร์นารี อัลคิลโพลีออกซีเอทิลีนอีเทอร์ อะโรมาติกโพลีออกซีเอทิลีนอีเทอร์ และอนุพันธ์โซเดียมซัลโฟเนต

สำหรับการกำจัดพาราฟิน สารลดแรงตึงผิวยังแบ่งประเภทเป็นชนิดละลายน้ำมัน (ใช้ในสารกำจัดพาราฟินที่ใช้น้ำมันเป็นส่วนประกอบ) และชนิดละลายน้ำได้ (เช่น ชนิดซัลโฟเนต ชนิดควอเทอร์นารีแอมโมเนียม ชนิดโพลีเอเธอร์ ชนิดทวีน ชนิด OP และสารลดแรงตึงผิวชนิดซัลเฟต/ซัลโฟเนต PEG หรือชนิด OP)

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แนวปฏิบัติทั้งในประเทศและต่างประเทศได้ผสานการป้องกันและกำจัดขี้ผึ้งเข้าด้วยกัน โดยผสมผสานสารขจัดคราบน้ำมันและน้ำเข้าด้วยกันเป็นสารช่วยกระจายตัวแบบไฮบริดพาราฟิน ซึ่งใช้ไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกเป็นเฟสน้ำมัน และอิมัลซิไฟเออร์ที่มีคุณสมบัติละลายพาราฟินเป็นเฟสน้ำ เมื่ออิมัลซิไฟเออร์มีจุดขุ่นที่เหมาะสม (อุณหภูมิที่ทำให้ขุ่น) อิมัลซิไฟเออร์จะสลายตัวใต้บริเวณที่สะสมขี้ผึ้ง ทำให้ส่วนประกอบทั้งสองทำงานพร้อมกัน

3.สารลดแรงตึงผิวสำหรับการขจัดน้ำออกจากน้ำมันดิบ

ในการกู้คืนน้ำมันขั้นต้นและขั้นที่สอง มักใช้สารลดแรงตึงผิวแบบน้ำมันในน้ำเป็นส่วนใหญ่ ผลิตภัณฑ์ได้รับการพัฒนามาสามรุ่น ได้แก่:

1.รุ่นที่ 1: คาร์บอกซิเลต ซัลเฟต และซัลโฟเนต

2. รุ่นที่สอง: สารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิกที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ (เช่น OP, PEG และน้ำมันละหุ่งซัลโฟเนต)

3.รุ่นที่สาม: สารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิกที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง

ในขั้นตอนการกู้คืนขั้นทุติยภูมิและการกู้คืนขั้นตติยภูมิขั้นปลาย น้ำมันดิบมักอยู่ในรูปอิมัลชันน้ำในน้ำมัน สารลดแรงตึงผิวสามารถแบ่งได้เป็น 4 ประเภท ได้แก่

·เกลือแอมโมเนียมควอเทอร์นารี (เช่น เตตราเดซิลไตรเมทิลแอมโมเนียมคลอไรด์ ไดเซทิลไดเมทิลแอมโมเนียมคลอไรด์) ซึ่งทำปฏิกิริยากับอิมัลซิไฟเออร์ประจุลบเพื่อเปลี่ยนสมดุล HLB (สมดุลชอบน้ำ-ชอบไขมัน) หรือดูดซับลงบนอนุภาคดินเหนียวที่เปียกน้ำ ทำให้ความสามารถในการเปียกเปลี่ยนไป

สารลดแรงตึงผิวประจุลบ (ทำหน้าที่เป็นอิมัลซิไฟเออร์ในน้ำมันในน้ำ) และสารลดแรงตึงผิวที่ไม่มีประจุที่ละลายในน้ำมัน ยังมีประสิทธิภาพในการทำลายอิมัลชันน้ำในน้ำมันอีกด้วย

ติดต่อเรา！