Primjena surfaktanata u proizvodnji naftnih polja

Primjena odsurfaktantiu proizvodnji naftnih polja

1. Surfaktanti koji se koriste za iskopavanje teške nafte

Zbog visokog viskoziteta i loše fluidnosti teške nafte, ona donosi mnoge poteškoće u rudarstvu.Da bi se izvukla ova teška ulja, ponekad je potrebno ubrizgati vodenu otopinu surfaktanta ispod bušotine kako bi se teška nafta visokog viskoza pretvorila u emulziju ulja u vodi niske viskoznosti i izvukla je na površinu.Surfaktanti koji se koriste u ovoj metodi emulgiranja teških ulja i redukcije viskoziteta uključuju natrijum alkil sulfonat, polioksietilen alkil eter alkohola, polioksietilen alkil fenol etar, polioksietilen polioksipropilen polien poliamin, polioksietilen, vinil alkil, eter, alkohol, itd. proizvedene potrebe za odvajanjem vode i korištenjem nekih industrijskih tenzida kao demulgatora za dehidraciju.Ovi demulgatori su emulgatori voda u ulju.Obično se koriste kationski surfaktanti ili naftenske kiseline, asfaltonske kiseline i njihove viševalentne soli metala.

Specijalna teška nafta se ne može vaditi konvencionalnim pumpnim jedinicama i zahtijeva ubrizgavanje pare za termalni oporavak.Da bi se poboljšao učinak termičkog obnavljanja, potrebno je koristiti surfaktante.Ubrizgavanje pjene u bušotinu za ubrizgavanje pare, odnosno ubrizgavanje agensa za pjenjenje otpornog na visoke temperature i nekondenzujućeg plina, jedna je od najčešće korištenih metoda modulacije.

Uobičajena sredstva za pjenjenje su alkil benzen sulfonati, α-olefin sulfonati, naftni sulfonati, sulfohidrokarbilirani etri polioksietilen alkil alkohola i sulfohidrokarbilirani polioksietilen alkil fenol eteri, itd. ulja, idealna su sredstva za pjenjenje na visokim temperaturama.Kako bi raspršeno ulje lako prolazilo kroz pornu strukturu formacije, ili kako bi se ulje na površini formacije lako izbacilo, potrebno je koristiti surfaktant koji se naziva agens za difuziju filma.Obično se koristi površinska aktivnost polimera oksialkilirane fenolne smole.agent.

​

1. Surfaktanti za iskopavanje voštane sirove nafte

Eksploatacija voštane sirove nafte zahteva čestu prevenciju i uklanjanje voska.Surfaktanti djeluju kao inhibitori voska i sredstva za uklanjanje voska.Postoje tenzidi rastvorljivi u ulju i tenzidi rastvorljivi u vodi koji se koriste za zaštitu od voska.Prvi igra ulogu protiv voska mijenjajući svojstva površine kristala voska.Uobičajeni surfaktanti topljivi u ulju su naftni sulfonati i aminski surfaktanti.Surfaktanti rastvorljivi u vodi igraju ulogu protiv voska tako što menjaju svojstva površina formiranih od voska (kao što su cevi za ulje, usisne šipke i površine opreme).Dostupni surfaktanti uključuju natrijum alkil sulfonate, kvaternarne amonijumove soli, alkan polioksietilen etere, aromatične ugljovodonike polioksietilen etere i njihove sulfonatne natrijumove soli, itd. Surfaktanti koji se koriste za uklanjanje voska takođe su podeljeni u dva aspekta.Surfaktanti topivi u ulju koriste se za sredstva za uklanjanje voska na bazi ulja, a vodotopivi sulfonatni tip, tip kvaternarne amonijumove soli, tip polietera, tip Tween, OP tipa tenzida, na bazi sulfata ili sulfo-alkilirani ravni tip i OP tipasurfaktants se koriste u sredstvima za uklanjanje voska na bazi vode.Poslednjih godina organski su kombinovani domaći i strani odstranjivači voska, a sredstva za uklanjanje voska na bazi ulja i sredstva za uklanjanje voska na bazi vode su organski kombinovana da bi se proizveli hibridni odstranjivači voska.Ovaj odstranjivač voska koristi aromatične ugljovodonike i mešane aromatične ugljovodonike kao uljnu fazu, a kao vodenu fazu koristi emulgator sa efektom čišćenja voska.Kada je odabrani emulgator nejonski surfaktant sa odgovarajućom tačkom zamućenja, temperatura ispod odseka za nanošenje voska naftnog bunara može dostići ili premašiti svoju tačku zamućenja, tako da mešani odstranjivač voska može. , a dva sredstva za čišćenje voska su odvojena, koja istovremeno igraju ulogu čišćenja voska.

3. Surfaktantikoristi se za stabilizaciju gline

Stabilizirajuća glina podijeljena je na dva aspekta: sprječavanje širenja minerala gline i sprječavanje migracije mineralnih čestica gline.Kationski surfaktanti kao što su aminska sol, tip kvaternarne amonijumove soli, tip soli piridinijuma i imidazolinska so mogu se koristiti za sprečavanje bubrenja gline.Nejonski katjonski surfaktanti koji sadrže fluor su dostupni za sprječavanje migracije mineralnih čestica gline.

4. Surfaktantikoristi se u mjerama zakiseljavanja

Kako bi se poboljšao efekat zakiseljavanja, različiti aditivi se općenito dodaju kiseloj otopini.Bilo koji surfaktant koji je kompatibilan s otopinom kiseline i koji se lako adsorbira formiranjem može se koristiti kao usporivač zakiseljavanja.Kao što su masni amin hidrohlorid, kvaternarna amonijeva so, piridinska so u kationskim tenzidima i sulfonirani, karboksimetilirani, fosfatni ester soli ili sulfatni ester soli polioksietilen alkani u amfoternim surfaktantima, bazični fenol eter, itd. , može emulgirati kiselu tekućinu u ulju kako bi se proizvela emulzija kiselina u ulju.Ova emulzija se može koristiti kao zakiseljena industrijska tekućina i također ima ulogu usporavanja.

Neki surfaktanti se mogu koristiti kao antiemulgatori za zakiseljavanje tekućina.Surfaktanti razgranate strukture kao što su polioksietilen polioksipropilen propilen glikol eter i polioksietilen polioksipropilen pentaetilen heksaamin mogu se koristiti kao zakiseljavajući anti-emulgatori.

Neki surfaktanti se mogu koristiti kao pomoćna sredstva za drenažu s nedostatkom kiseline.Surfaktanti koji se mogu koristiti kao pomoćna sredstva za drenažu uključuju tip soli amina, tip soli kvaternarnog amonijuma, tip soli piridinijuma, nejonske, amfoterne i tenzide koji sadrže fluor.

Neki tenzidi se mogu koristiti kao agensi protiv zakiseljavanja mulja, kao što su tenzidi topljivi u ulju, kao što su alkilfenoli, masne kiseline, alkilbenzensulfonske kiseline, kvaternarne amonijumove soli, itd. Budući da imaju slabu rastvorljivost u kiselinama, nejonski surfaktanti se mogu koristiti za njihovo dispergovanje u rastvoru kiseline.

Da bi se poboljšao efekat acidifikacije, u kiseli rastvor treba dodati sredstvo za poništavanje vlaženja kako bi se preokrenula vlaženje zone blizu bušotine iz lipofilne u hidrofilnu.Smjese etera polioksietilen polioksipropilen alkil alkohola i fosfatnih etera polioksietilen polioksipropilen alkil alkohola adsorbiraju se formiranjem da bi se formirao treći adsorpcijski sloj, koji igra ulogu u vlaženju i preokretu.

Osim toga, postoje neki surfaktanti, kao što su masni amin hidroklorid, kvaternarna amonijeva sol ili nejonsko-anionski surfaktant, koji se koriste kao sredstva za pjenjenje za stvaranje radne tekućine pjenaste kiseline kako bi se postigla svrha usporavanja korozije i dubokog zakiseljavanja, ili se prave pjene iz ovoga i koristi se kao pred-fluid za zakiseljavanje.Nakon što se ubrizgavaju u formaciju, ubrizgava se kiseli rastvor.Jamin efekat koji stvaraju mjehurići u pjeni može skrenuti kiselu tečnost, prisiljavajući kiselu tečnost da uglavnom rastvori sloj niske propusnosti, čime se poboljšava efekat acidifikacije.

5. Surfaktanti koji se koriste u mjerama lomljenja

Mjere lomljenja često se koriste u naftnim poljima niske propusnosti.Oni koriste pritisak da otvore formaciju i formiraju frakture, a koriste propant da podrže pukotine kako bi smanjili otpor protoka tečnosti i postigli svrhu povećanja proizvodnje i pažnje.Neki fluidi za lomljenje su formulisani sa surfaktantima kao jednim od sastojaka.

Tečnosti za frakturisanje ulje u vodi su formulisane sa vodom, uljem i emulgatorima.Korišteni emulgatori su jonski, nejonski i amfoterni tenzidi.Ako se zgusnuta voda koristi kao vanjska faza, a ulje kao unutrašnja faza, može se pripremiti zgusnuti fluid za frakturiranje ulje u vodi (polimerna emulzija).Ova tečnost za lomljenje može se koristiti na temperaturama ispod 160°C i može automatski razbiti emulzije i drenažne tekućine.

Penasti fluid za lomljenje je fluid za lomljenje koji koristi vodu kao disperzioni medij i gas kao disperziranu fazu.Njegove glavne komponente su voda, plin i sredstvo za pjenjenje.Alkil sulfonati, alkil benzen sulfonati, alkil sulfat esterske soli, kvaternarne amonijum soli i OP surfaktanti mogu se koristiti kao sredstva za pjenjenje.Koncentracija sredstva za pjenjenje u vodi je uglavnom 0,5-2%, a odnos zapremine gasne faze i zapremine pene je u rasponu od 0,5-0,9.

Tečnost za frakturisanje na bazi nafte je fluid za lomljenje formulisan sa uljem kao rastvaračem ili disperzijskim medijumom.Najčešće korišteno ulje na gradilištu je sirova nafta ili njena teška frakcija.Da bi se poboljšala njegova viskoznost i temperaturna svojstva, potrebno je dodati naftni sulfonat rastvorljiv u ulju (molekulske težine 300-750).Tečnosti za frakturisanje na bazi nafte takođe uključuju tečnosti za lomljenje voda u ulju i fluide za frakturisanje uljne pene.Emulgatori koji se koriste u prvom su anionski tenzidi topljivi u ulju, kationski tenzidi i nejonski tenzidi, dok su stabilizatori pjene koji se koriste u potonjem polimerni surfaktanti koji sadrže fluor.

Tekućina za frakturiranje formacije osjetljiva na vodu koristi mješavinu alkohola (kao što je etilen glikol) i ulja (kao što je kerozin) kao disperzioni medij, tečni ugljični dioksid kao disperziranu fazu i eter polioksietilen alkil alkohola soli u sulfatu kao emulgator.Ili emulzija ili pjena formulirana sa sredstvom za pjenjenje za lomljenje formacija osjetljivih na vodu.

Tekućina za frakturiranje koja se koristi za frakturiranje i acidifikaciju je i tekućina za lomljenje i tekućina za kiseljenje.Koristi se u karbonatnim formacijama, a dvije mjere se provode istovremeno.Srodne surfaktantima su kisela pjena i kisela emulzija.Prvi koristi alkil sulfonat ili alkil benzen sulfonat kao sredstvo za pjenjenje, a drugi koristi sulfonatni surfaktant kao emulgator.Kao i tekućine za zakiseljavanje, tečnosti za frakturiranje također koriste surfaktante kao antiemulgatore, pomoćna sredstva za drenažu i agense za poništavanje vlaženja, o čemu ovdje neće biti govora.

6. Koristite surfaktante za kontrolu profila i mjere blokiranja vode

Kako bi se poboljšao učinak razvoja injektiranja vode i suzbio rast sadržaja vode sirove nafte, potrebno je prilagoditi profil upijanja vode na bušotinama za injektiranje vode i povećati proizvodnju blokiranjem vode na proizvodnim bušotinama.Neke metode kontrole profila i blokiranja vode često koriste neke surfaktante.

HPC/SDS gel za kontrolu profila sastoji se od hidroksipropil celuloze (HPC) i natrijum dodecil sulfata (SDS) u slatkoj vodi.

Natrijum alkil sulfonat i alkil trimetil amonijum hlorid se otapaju u vodi kako bi se pripremile dve radne tečnosti, koje se jedna za drugom ubrizgavaju u formaciju.Dvije radne tekućine međusobno djeluju u formaciji i stvaraju alkil trimetilamin.Sulfit taloži i blokira sloj visoke propusnosti.

Polioksietilen alkil fenol eteri, alkil aril sulfonati, itd. mogu se koristiti kao sredstva za pjenjenje, otopljeni u vodi za pripremu radnog fluida, a zatim ubrizgani u formaciju naizmenično s tekućim radnim fluidom ugljičnog dioksida, samo u formaciji (uglavnom visoka propusnost sloj) stvara pjenu, stvara blokadu i igra ulogu u kontroli profila.

Korištenjem kvaternarnog amonijevog surfaktanta kao sredstva za pjenjenje otopljenog u solu silicijumske kiseline koji se sastoji od amonijum sulfata i vodenog stakla i ubrizganog u formaciju, a zatim ubrizgavanjem nekondenzirajućeg plina (prirodni plin ili klor), može se stvoriti tekući oblik. u formaciji prvo.Pjena u međusloju disperzije, praćena geliranjem sola silicijumske kiseline, proizvodi pjenu s krutom tvari kao disperzijskim medijem, koja igra ulogu začepljenja sloja visoke propusnosti i kontrole profila.

Koristeći sulfonatne surfaktante kao sredstva za pjenjenje i polimerne spojeve kao stabilizatore pjene za zgušnjavanje, a zatim ubrizgavanjem plina ili tvari koje stvaraju plin, pjena na bazi vode se stvara na tlu ili u formaciji.Ova pjena je površinski aktivna u sloju ulja.Velika količina agensa prelazi na međuulje ulje-voda, uzrokujući uništavanje pjene, tako da ne blokira sloj ulja.Selektivno je sredstvo za blokiranje vode u bušotinama.

Cementno sredstvo za blokiranje vode na bazi ulja je suspenzija cementa u ulju.Površina cementa je hidrofilna.Kada uđe u sloj koji proizvodi vodu, voda istiskuje interakciju između naftnog bunara i cementa na površini cementa, uzrokujući stvrdnjavanje cementa i blokiranje sloja koji proizvodi vodu.Kako bi se poboljšala tečnost ovog sredstva za čepljenje, obično se dodaju karboksilatni i sulfonatni surfaktanti.

Micelarni tečno-topivi blokator vode na bazi vode je micelarni rastvor koji se uglavnom sastoji od petrolej amonijum sulfonata, ugljovodonika i alkohola.Sadrži veliku količinu slane vode u formaciji i postaje viskozna kako bi se postigao efekat blokiranja vode..

Sredstvo za blokiranje vode na bazi vode ili ulja bazirano na kationskom površinski aktivnom sredstvu zasnovano je na aktivnim agensima soli alkil karboksilata i alkil amonijum hlorida i pogodno je samo za formacije peščara.

Aktivno sredstvo za blokiranje vode teškog ulja je vrsta teškog ulja otopljenog emulgatorom voda u ulju.Proizvodi visoko viskoznu emulziju voda-u-ulju nakon što se formacija odvodi kako bi se postigla svrha blokiranja vode.

Sredstvo za blokiranje vode ulje u vodi priprema se emulgiranjem teškog ulja u vodi koristeći kationski surfaktant kao emulgator ulje u vodi.

7. Koristite surfaktante za mjere kontrole pijeska

Prije operacija kontrole pijeska, određena količina aktivirane vode pripremljene s površinski aktivnim tvarima treba se ubrizgati kao predfluid za prethodno čišćenje formacije kako bi se poboljšao učinak kontrole pijeska.Trenutno, najčešće korišteni surfaktanti su anionski surfaktanti.

8. Surfaktant za dehidrataciju sirove nafte

U primarnim i sekundarnim fazama povrata nafte, demulgatori voda u ulju se često koriste za ekstrahovanu sirovu naftu.Razvijene su tri generacije proizvoda.Prva generacija je karboksilat, sulfat i sulfonat.Druga generacija su niskomolekularni nejonski tenzidi kao što su OP, Pingpingjia i sulfonirano ricinusovo ulje.Treća generacija je polimerni nejonski surfaktant.

U kasnijim fazama sekundarne rekuperacije nafte i tercijarne nafte, proizvedena sirova nafta uglavnom postoji u obliku emulzije ulje u vodi.Koriste se četiri vrste demulgatora, kao što su tetradeciltrimetiloksiamonijum hlorid i didecildimetilamonijum hlorid.Mogu reagirati s anionskim emulgatorima kako bi promijenili vrijednost hidrofilne ravnoteže ulja ili se adsorbirali na površini čestica gline mokre od vode, mijenjajući njihovu sposobnost vlaženja i uništavajući emulzije ulje u vodi.Osim toga, neki anjonski tenzidi i nejonski surfaktanti topivi u ulju koji se mogu koristiti kao emulgatori voda u ulju također se mogu koristiti kao demulgatori za emulzije ulje u vodi.

1. Surfaktanti za tretman vode

Nakon što se tekućina za proizvodnju naftnih bušotina odvoji od sirove nafte, proizvedena voda treba biti tretirana kako bi se ispunili zahtjevi za ponovno ubrizgavanje.Postoji šest namena tretmana vode, a to su inhibicija korozije, sprečavanje kamenca, sterilizacija, uklanjanje kiseonika, uklanjanje ulja i uklanjanje čvrstih suspendovanih materija.Stoga je neophodno koristiti inhibitore korozije, sredstva protiv kamenca, baktericide, čistače kiseonika, odmašćivače i flokulante, itd. Sljedeći aspekti uključuju industrijske tenzide:

Industrijski tenzidi koji se koriste kao inhibitori korozije uključuju soli alkil sulfonske kiseline, alkil benzen sulfonske kiseline, perfluoroalkil sulfonske kiseline, linearne soli alkil amina, kvaternarne amonijeve soli i soli alkil piridina., soli imidazolina i njegovih derivata, etri polioksietilen alkil alkohola, polioksietilen dialkil propargil alkohol, polioksietilen kolofonij amin, polioksietilen stearilamin i eteri polioksietilen alkil alkohola eteri alkil sulfonata, njihovi interni kvaternarni derivati ​​kvaternarnog dipola dipolijuma (njihovi interni derivati ​​kvaternarne soli dipolijuma).

Surfaktanti koji se koriste kao sredstva protiv obrastanja uključuju fosfatne esterske soli, sulfatne esterske soli, acetate, karboksilate i njihova polioksietilenska jedinjenja.Termička stabilnost soli sulfonatnog estera i karboksilatnih soli znatno je bolja od one soli fosfatnih estera i soli sulfatnih estera.

Industrijski surfaktanti koji se koriste u fungicidima uključuju linearne alkilaminske soli, kvaternarne amonijumove soli, alkilpiridinijumove soli, soli imidazolina i njegovih derivata, različite kvaternarne amonijum soli, di(polioksi) vinil) alkil i unutrašnje soli njegovih derivata.

Industrijski tenzidi koji se koriste u odmašćivačima su uglavnom surfaktanti razgranate strukture i natrijum ditiokarboksilatnih grupa.

10. Surfaktant za hemijsko prelijevanje nafte

Primarna i sekundarna eksploatacija nafte može povratiti 25%-50% podzemne sirove nafte, ali još uvijek postoji mnogo sirove nafte koja ostaje pod zemljom i ne može se oporaviti.Izvođenje tercijarnog povrata nafte može poboljšati oporavak sirove nafte.Tercijarni oporavak nafte uglavnom koristi metodu hemijskog plavljenja, odnosno dodavanje nekih hemijskih agenasa u ubrizganu vodu kako bi se poboljšala efikasnost plavljenja vode.Među hemikalijama koje se koriste, neke su industrijski surfaktanti.Kratak uvod u njih je sljedeći:

Metoda plavljenja hemijskim uljem koja koristi surfaktant kao glavni agens naziva se plavljenje surfaktanta.Surfaktanti uglavnom igraju ulogu u poboljšanju povrata nafte smanjenjem međufazne napetosti ulje-voda i povećanjem broja kapilara.Budući da je površina formacije pješčenjaka negativno nabijena, korišteni surfaktanti su uglavnom anionski tenzidi, a većina su sulfonatni surfaktanti.Izrađuje se upotrebom sulfonirajućeg agensa (kao što je sumpor trioksid) za sulfoniranje naftnih frakcija s visokim sadržajem aromatičnih ugljikovodika, a zatim ih neutralizira alkalijom.Njegove specifikacije: aktivna supstanca 50%-80%, mineralno ulje 5%-30%, voda 2%-20%, natrijum sulfat 1%-6%.Naftni sulfonat nije otporan na temperaturu, sol ili skupe metalne jone.Sintetički sulfonati se pripremaju od odgovarajućih ugljikovodika korištenjem odgovarajućih sintetičkih metoda.Među njima, α-olefin sulfonat je posebno otporan na sol i visokovalentne ione metala.Drugi anjonsko-nejonski tenzidi i karboksilatni surfaktanti se također mogu koristiti za istiskivanje ulja.Za zamjenu ulja surfaktanta potrebne su dvije vrste aditiva: jedan je ko-surfaktant, kao što su izobutanol, dietilen glikol butil eter, urea, sulfolan, alkenilen benzen sulfonat, itd., a drugi je dielektrični, uključujući kisele i alkalne soli, uglavnom soli, koji može smanjiti hidrofilnost surfaktanta i relativno povećati lipofilnost, a također promijeniti vrijednost hidrofilno-lipofilne ravnoteže aktivnog sredstva.Kako bi se smanjio gubitak surfaktanta i poboljšali ekonomski efekti, plavljenje surfaktanta također koristi kemikalije koje se nazivaju žrtvujući agensi.Supstance koje se mogu koristiti kao sredstva za žrtvovanje uključuju alkalne supstance i polikarboksilne kiseline i njihove soli.Oligomeri i polimeri se takođe mogu koristiti kao žrtvujuća sredstva.Lignosulfonati i njihove modifikacije su žrtveni agensi.

Metoda istiskivanja nafte koja koristi dva ili više hemijskih glavnih agenasa za istiskivanje nafte naziva se kompozitno plavljenje.Ova metoda istiskivanja ulja koja se odnosi na tenzide uključuje: tenzid i polimer zgusnut surfaktant plavljenje;Natapanje površinski aktivnom materijom sa alkalijama + surfaktant ili alkalno plavljenje pojačano surfaktantom;kompozitno plavljenje bazirano na elementima sa alkalijom + surfaktantom + polimerom.Kompozitno plavljenje općenito ima veće faktore oporavka od jednog pogona.Prema sadašnjoj analizi trendova razvoja u zemlji i inostranstvu, ternarno plavljenje ima veće prednosti od binarnog plavljenja.Surfaktanti koji se koriste u ternarnom kompozitnom plavljenju su uglavnom naftni sulfonati, koji se obično koriste i u kombinaciji sa sumpornom kiselinom, fosfornom kiselinom i karboksilatima etera polioksietilen alkil alkohola i soli polioksietilen alkil alkohola alkil sulfonata.itd. za poboljšanje njegove tolerancije na sol.U poslednje vreme, kako u zemlji tako i u inostranstvu, pridaju veliki značaj istraživanju i upotrebi biosurfaktanata, kao što su ramnolipid, soforolipidni fermentacioni bujon, itd., kao i prirodni mešani karboksilati i nusproizvod proizvodnje papira alkalni lignin itd. odlični rezultati na terenskim i unutrašnjim testovima.Dobar efekat istiskivanja ulja.