1. Chất hoạt động bề mặt dùng trong khai thác dầu nặng
Do độ nhớt cao và tính lưu động kém của dầu nặng, việc khai thác loại dầu này gặp nhiều thách thức đáng kể. Để thu hồi loại dầu nặng này, đôi khi người ta bơm dung dịch nước chứa chất hoạt động bề mặt vào giếng khoan để chuyển hóa dầu thô có độ nhớt cao thành nhũ tương dầu trong nước có độ nhớt thấp, sau đó có thể bơm lên bề mặt.
Các chất hoạt động bề mặt được sử dụng trong phương pháp nhũ hóa và giảm độ nhớt dầu nặng này bao gồm natri alkyl sulfonat, polyoxyetylen alkyl alcohol ether, polyoxyetylen alkyl phenol ether, polyoxyetylen-polyoxypropylen polyamin và natri polyoxyetylen alkyl alcohol ether sulfat.
Nhũ tương dầu trong nước được chiết xuất cần phải tách nước, trong đó các chất hoạt động bề mặt công nghiệp cũng được sử dụng làm chất tách nhũ tương. Các chất tách nhũ tương này là chất nhũ hóa dầu trong nước. Những chất thường được sử dụng bao gồm các chất hoạt động bề mặt cation hoặc axit naphthenic, axit asphaltic và các muối kim loại đa hóa trị của chúng.
Đối với các loại dầu thô có độ nhớt đặc biệt cao mà không thể khai thác bằng các phương pháp bơm thông thường, cần phải sử dụng phương pháp phun hơi nước để thu hồi nhiệt. Để nâng cao hiệu quả thu hồi nhiệt, chất hoạt động bề mặt là cần thiết. Một phương pháp phổ biến là bơm bọt vào giếng phun hơi nước—cụ thể là các chất tạo bọt chịu nhiệt độ cao cùng với các khí không ngưng tụ.
Các chất tạo bọt thường được sử dụng bao gồm alkyl benzen sulfonat, α-olefin sulfonat, sulfonat dầu mỏ, polyoxyetylen ete ankyl rượu sulfonat và polyoxyetylen ete ankyl phenol sulfonat. Do hoạt tính bề mặt cao và độ ổn định đối với axit, bazơ, oxy, nhiệt và dầu, các chất hoạt động bề mặt flo hóa là chất tạo bọt lý tưởng ở nhiệt độ cao.
Để tạo điều kiện thuận lợi cho dầu phân tán di chuyển qua cấu trúc khe hở của tầng chứa hoặc để làm cho dầu trên bề mặt tầng chứa dễ bị dịch chuyển hơn, người ta sử dụng các chất hoạt động bề mặt được gọi là chất trải màng mỏng. Một ví dụ phổ biến là các chất hoạt động bề mặt polyme nhựa phenolic oxyalkyl hóa.
2. Chất hoạt động bề mặt dùng trong chiết xuất dầu thô chứa sáp
Việc khai thác dầu thô chứa sáp đòi hỏi phải thường xuyên ngăn ngừa và loại bỏ sáp. Chất hoạt động bề mặt đóng vai trò vừa là chất ức chế sáp vừa là chất phân tán parafin.
Để ức chế sự hình thành sáp, có các chất hoạt động bề mặt tan trong dầu (làm thay đổi tính chất bề mặt của tinh thể sáp) và các chất hoạt động bề mặt tan trong nước (làm thay đổi tính chất của các bề mặt bám sáp như ống dẫn, cần hút và thiết bị). Các chất hoạt động bề mặt tan trong dầu phổ biến bao gồm các sulfonat dầu mỏ và các chất hoạt động bề mặt loại amin. Các lựa chọn tan trong nước bao gồm natri alkyl sulfonat, muối amoni bậc bốn, alkyl polyoxyetylen ete, polyoxyetylen ete thơm và các dẫn xuất natri sulfonat của chúng.
Đối với việc loại bỏ parafin, chất hoạt động bề mặt cũng được phân loại thành loại tan trong dầu (được sử dụng trong các chất tẩy parafin gốc dầu) và loại tan trong nước (chẳng hạn như chất hoạt động bề mặt loại sulfonat, loại amoni bậc bốn, loại polyete, loại Tween, loại OP và chất hoạt động bề mặt loại sulfat/sulfonat PEG hoặc loại OP).
Trong những năm gần đây, các phương pháp trong nước và quốc tế đã tích hợp việc ngăn ngừa và loại bỏ sáp, kết hợp các chất tẩy gốc dầu và gốc nước thành các chất phân tán parafin lai. Chúng sử dụng hydrocarbon thơm làm pha dầu và chất nhũ hóa có tính chất hòa tan parafin làm pha nước. Khi chất nhũ hóa đạt đến điểm đông đặc thích hợp (nhiệt độ mà tại đó nó trở nên đục), nó sẽ tách nhũ tương bên dưới vùng lắng đọng sáp, giải phóng cả hai thành phần để hoạt động đồng thời.
3. Chất hoạt động bề mặt dùng trong quá trình khử nước dầu thô
Trong quá trình khai thác dầu sơ cấp và thứ cấp, chất tách nhũ tương dầu trong nước được sử dụng chủ yếu. Ba thế hệ sản phẩm đã được phát triển:
1. Thế hệ thứ nhất: Cacboxylat, sulfat và sulfonat.
2. Thế hệ thứ hai: Các chất hoạt động bề mặt không ion có trọng lượng phân tử thấp (ví dụ: OP, PEG và dầu thầu dầu sunfonat hóa).
3. Thế hệ thứ ba: Chất hoạt động bề mặt không ion có trọng lượng phân tử cao.
Trong giai đoạn khai thác thứ cấp muộn và khai thác cấp ba, dầu thô thường tồn tại dưới dạng nhũ tương nước trong dầu. Chất tách nhũ tương được chia thành bốn loại:
• Muối amoni bậc bốn (ví dụ: tetradecyl trimethyl ammonium chloride, dicetyl dimethyl ammonium chloride), phản ứng với chất nhũ hóa anion để thay đổi HLB (cân bằng ưa nước-ưa dầu) của chúng hoặc hấp phụ lên các hạt đất sét thấm nước, làm thay đổi khả năng thấm ướt.
• Các chất hoạt động bề mặt anion (hoạt động như chất nhũ hóa dầu trong nước) và các chất hoạt động bề mặt không ion tan trong dầu, cũng có hiệu quả trong việc phá vỡ nhũ tương nước trong dầu.
Thời gian đăng bài: 17/09/2025