Anvendelse af overfladeaktive stoffer i oliefeltsproduktion

Anvendelse afoverfladeaktive stofferi oliefeltsproduktion

1. Overfladeaktive stoffer til minedrift af tung olie

På grund af tung olies høje viskositet og dårlige fluiditet bringer det mange vanskeligheder til minedrift.For at ekstrahere disse tunge olier er det nogle gange nødvendigt at injicere en vandig opløsning af overfladeaktivt middel nede i hullet for at omdanne den højviskose tunge olie til en olie-i-vand-emulsion med lav viskositet og ekstrahere den til overfladen.De overfladeaktive midler, der anvendes i denne tungolie-emulgering og viskositetsreduktionsmetode, omfatter natriumalkylsulfonat, polyoxyethylenalkylalkoholether, polyoxyethylenalkylphenolether, polyoxyethylenpolyoxypropylenpolyenpolyamin, polyoxyethylenvinylalkylalkoholethersulfatnatriumsalt osv. Olie-i-vand-emulsionen produceret behov for at adskille vandet og bruge nogle industrielle overfladeaktive stoffer som demulgatorer til dehydrering.Disse demulgatorer er vand-i-olie emulgatorer.Almindeligvis anvendte er kationiske overfladeaktive midler eller naphthensyrer, asfaltonsyrer og deres multivalente metalsalte.

Speciel tung olie kan ikke udvindes af konventionelle pumpeenheder og kræver dampindsprøjtning til termisk genvinding.For at forbedre den termiske genvindingseffekt skal der anvendes overfladeaktive stoffer.Indsprøjtning af skum i dampinjektionsbrønden, det vil sige indsprøjtning af højtemperaturbestandigt skummiddel og ikke-kondenserbar gas, er en af ​​de almindeligt anvendte moduleringsmetoder.

Almindeligt anvendte opskumningsmidler er alkylbenzensulfonater, α-olefinsulfonater, petroleumssulfonater, sulfohydrocarbylerede polyoxyethylenalkylalkoholethere og sulfohydrocarbylerede polyoxyethylenalkylphenolethere osv. Fordi fluorerede overfladeaktive stoffer har høj overfladeaktivitet, varme og er iltstabile, syrestabile. olie, de er ideelle højtemperaturskummende midler.For at få den dispergerede olie til let at passere gennem formationens porehalsstruktur, eller for at gøre olien på overfladen af ​​formationen let at drive ud, er det nødvendigt at anvende et overfladeaktivt middel kaldet et filmdiffuserende middel.Den almindeligt anvendte er oxyalkyleret phenolharpikspolymeroverfladeaktivitet.agent.

,

1. Overfladeaktive stoffer til udvinding af voksagtig råolie

Udnyttelse af voksagtig råolie kræver hyppig voksforebyggelse og voksfjernelse.Overfladeaktive stoffer fungerer som vokshæmmere og voksfjernere.Der er olieopløselige overfladeaktive stoffer og vandopløselige overfladeaktive stoffer, der bruges til anti-voks.Førstnævnte spiller en anti-voks-rolle ved at ændre egenskaberne af vokskrystaloverfladen.Almindeligvis anvendte olieopløselige overfladeaktive midler er petroleumssulfonater og amin-overfladeaktive midler.Vandopløselige overfladeaktive stoffer spiller en anti-voks-rolle ved at ændre egenskaberne af voksformede overflader (såsom olierør, sugestænger og udstyrsoverflader).Tilgængelige overfladeaktive midler omfatter natriumalkylsulfonater, kvaternære ammoniumsalte, alkanpolyoxyethylenethere, aromatiske carbonhydridpolyoxyethylenethere og deres sulfonatnatriumsalte osv. Overfladeaktive stoffer, der anvendes til voksfjernelse, er også opdelt i to aspekter.Olieopløselige overfladeaktive stoffer bruges til oliebaserede voksfjernere og vandopløselig sulfonattype, kvaternær ammoniumsalttype, polyethertype, Tween-type, OP-type overfladeaktive midler, Sulfatbaserede eller sulfoalkylerede flad- og OP-typeoverfladeaktivt middels bruges i vandbaserede voksfjernere.I de senere år er indenlandske og udenlandske voksfjernere blevet organisk kombineret, og oliebaserede voksfjernere og vandbaserede voksfjernere er blevet organisk kombineret til fremstilling af hybride voksfjernere.Denne voksfjerner bruger aromatiske kulbrinter og blandede aromatiske kulbrinter som oliefase og bruger en emulgator med voksrensende effekt som vandfase.Når den valgte emulgator er et ikke-ionisk overfladeaktivt stof med et passende uklarhedspunkt, kan temperaturen under voksafsnittet i oliebrønden nå eller overstige dets uklarhedspunkt, således at den blandede voksfjerner kan. , og der adskilles to voksrensende midler, som samtidig spiller rollen som voksrensende.

3. Overfladeaktive stofferbruges til at stabilisere ler

Stabiliserende ler er opdelt i to aspekter: at forhindre ekspansion af lermineraler og forhindre migration af lermineralpartikler.Kationiske overfladeaktive midler, såsom aminsalttype, kvaternær ammoniumsalttype, pyridiniumsalttype og imidazolinsalt kan anvendes til at forhindre lerkvældning.Fluorholdige ikke-ioniske-kationiske overfladeaktive stoffer er tilgængelige for at forhindre migration af lermineralpartikler.

4. Overfladeaktive stofferbruges i forsuringsforanstaltninger

For at forbedre forsuringseffekten tilsættes generelt en række forskellige tilsætningsstoffer til syreopløsningen.Ethvert overfladeaktivt middel, der er foreneligt med syreopløsningen og let adsorberes af formationen, kan anvendes som et forsuringshæmmer.Såsom fedtaminhydrochlorid, kvaternært ammoniumsalt, pyridinsalt i kationiske overfladeaktive stoffer og sulfonerede, carboxymethylerede, phosphatestersaltede eller sulfatestersaltede polyoxyethylenalkaner i amfotere overfladeaktive stoffer base phenolether osv. Nogle overfladeaktive stoffer, såsom dodecylsyresalt og dets alkylsulfonsyre , kan emulgere syrevæske i olie for at fremstille en syre-i-olie-emulsion.Denne emulsion kan bruges som en syrnet industriel væske og spiller også en retarderende rolle.

Nogle overfladeaktive stoffer kan bruges som anti-emulgatorer til at syrne væsker.Overfladeaktive stoffer med forgrenede strukturer såsom polyoxyethylenpolyoxypropylenpropylenglycolether og polyoxyethylenpolyoxypropylenpentaethylenhexaamin kan anvendes som forsurende anti-emulgatorer.

Nogle overfladeaktive stoffer kan bruges som syrefattige dræningshjælpemidler.Overfladeaktive midler, der kan anvendes som dræningshjælpemidler, omfatter aminsalttypen, kvaternær ammoniumsalttypen, pyridiniumsalttypen, ikke-ioniske, amfotere og fluorholdige overfladeaktive stoffer.

Nogle overfladeaktive stoffer kan bruges som forsurende anti-slammidler, såsom olieopløselige overfladeaktive stoffer, såsom alkylphenoler, fedtsyrer, alkylbenzensulfonsyrer, kvaternære ammoniumsalte osv. Fordi de har dårlig syreopløselighed, kan ikke-ioniske overfladeaktive stoffer bruges til at sprede dem i syreopløsningen.

For at forbedre forsuringseffekten skal der tilsættes et befugtningsmiddel til syreopløsningen for at vende befugtningen af ​​zonen nær borehullet fra lipofil til hydrofil.Blandinger af polyoxyethylen polyoxypropylen alkyl alkohol ethere og phosphat-saltede polyoxyethylen polyoxypropylen alkyl alkohol ethere adsorberes af formationen for at danne det tredje adsorptionslag, som spiller en rolle i befugtning og reversering.

Derudover er der nogle overfladeaktive stoffer, såsom fedtaminhydrochlorid, kvaternært ammoniumsalt eller ikke-ionisk-anionisk overfladeaktivt middel, som bruges som skummidler til at lave skumsyrearbejdsvæske for at opnå formålet med at bremse korrosion og dyb syrning, eller der fremstilles skum. herfra og anvendes som forvæske til forsuring.Efter at de er injiceret i formationen, injiceres syreopløsningen.Jamin-effekten produceret af boblerne i skummet kan aflede den sure væske, hvilket tvinger den sure væske til hovedsageligt at opløse det lave permeabilitetslag og derved forbedre forsuringseffekten.

5. Overfladeaktive stoffer anvendt i fraktureringsforanstaltninger

Fraktureringsforanstaltninger anvendes ofte i oliefelter med lav permeabilitet.De bruger tryk til at åbne formationen for at danne brud, og bruger proppant til at understøtte bruddene for at reducere væskestrømningsmodstanden og opnå formålet med at øge produktionen og opmærksomheden.Nogle fraktureringsvæsker er formuleret med overfladeaktive stoffer som en af ​​ingredienserne.

Olie-i-vand fraktureringsvæsker er formuleret med vand, olie og emulgatorer.De anvendte emulgatorer er ioniske, ikke-ioniske og amfotere overfladeaktive stoffer.Hvis fortykket vand anvendes som den ydre fase og olie anvendes som den indre fase, kan en fortykket olie-i-vand fraktureringsvæske (polymeremulsion) fremstilles.Denne fraktureringsvæske kan bruges ved temperaturer under 160°C og kan automatisk bryde emulsioner og dræne væsker.

Skumfraktureringsvæske er en fraktureringsvæske, der bruger vand som dispersionsmedium og gas som den dispergerede fase.Dens hovedkomponenter er vand, gas og skummiddel.Alkylsulfonater, alkylbenzensulfonater, alkylsulfatestersalte, kvaternære ammoniumsalte og OP-overfladeaktive midler kan alle anvendes som skummidler.Koncentrationen af ​​skummiddel i vand er generelt 0,5-2%, og forholdet mellem gasfasevolumen og skumvolumen er i området 0,5-0,9.

Oliebaseret fraktureringsvæske er en fraktureringsvæske formuleret med olie som opløsningsmiddel eller dispersionsmedium.Den mest almindeligt anvendte olie på stedet er råolie eller dens tunge fraktion.For at forbedre dets viskositets- og temperaturegenskaber skal olieopløseligt petroleumssulfonat (molekylvægt 300-750) tilsættes.Oliebaserede fraktureringsvæsker omfatter også vand-i-olie fraktureringsvæsker og olieskumsprængningsvæsker.De emulgatorer, der anvendes i førstnævnte, er olieopløselige anioniske overfladeaktive midler, kationiske overfladeaktive midler og ikke-ioniske overfladeaktive midler, mens de skumstabilisatorer, der anvendes i sidstnævnte, er fluorholdige polymer-overfladeaktive midler.

Vandfølsom formationsfraktureringsvæske bruger en blanding af alkohol (såsom ethylenglycol) og olie (såsom petroleum) som dispersionsmediet, flydende kuldioxid som den dispergerede fase og sulfatsaltet polyoxyethylenalkylalkoholether som emulgator.Eller emulsion eller skum formuleret med skummiddel til at bryde vandfølsomme formationer.

Den fraktureringsvæske, der anvendes til frakturering og forsuring, er både en fraktureringsvæske og en forsurende væske.Det bruges i karbonatformationer, og de to tiltag udføres samtidigt.Beslægtet med overfladeaktive stoffer er surt skum og syret emulsion.Førstnævnte anvender alkylsulfonat eller alkylbenzensulfonat som et skummiddel, og sidstnævnte anvender et sulfonat-overfladeaktivt middel som emulgator.Ligesom forsurende væsker bruger fraktureringsvæsker også overfladeaktive stoffer som anti-emulgatorer, dræningshjælpemidler og befugtningsreverserende midler, hvilket ikke vil blive diskuteret her.

6. Brug overfladeaktive stoffer til profilkontrol og vandblokerende foranstaltninger

For at forbedre vandinjektionsudviklingseffekten og undertrykke den stigende hastighed af råolievandindhold, er det nødvendigt at justere vandabsorptionsprofilen på vandinjektionsbrøndene og at øge produktionen ved at blokere vand på produktionsbrøndene.Nogle af profilkontrol- og vandblokeringsmetoderne bruger ofte nogle overfladeaktive stoffer.

HPC/SDS gelprofilkontrolmiddel er sammensat af hydroxypropylcellulose (HPC) og natriumdodecylsulfat (SDS) i ferskvand.

Natriumalkylsulfonat og alkyltrimethylammoniumchlorid opløses i vand til fremstilling af to arbejdsvæsker, som sprøjtes ind i formationen efter hinanden.De to arbejdsvæsker interagerer med hinanden i formationen for at producere alkyltrimethylamin.Sulfitten udfælder og blokerer laget med høj permeabilitet.

Polyoxyethylenalkylphenolethere, alkylarylsulfonater osv. kan anvendes som opskumningsmidler, opløses i vand til fremstilling af en arbejdsvæske og derefter sprøjtes ind i formationen skiftevis med flydende kuldioxidarbejdsvæske, kun i formationen (hovedsageligt høj Den permeable) lag) danner skum, producerer blokering og spiller en rolle i profilkontrol.

Ved at bruge et kvaternært ammonium-overfladeaktivt middel som et skummiddel opløst i en kiselsyresol sammensat af ammoniumsulfat og vandglas og injiceret i formationen og derefter indsprøjtning af ikke-kondenserbar gas (naturgas eller klor), kan der dannes en væskebaseret form i formationen først.Skummet i dispersionsmellemlaget, efterfulgt af gelering af kiselsyresolen, frembringer et skum med fast stof som dispersionsmedium, som spiller rollen som tilstopning af højpermeabilitetslaget og styring af profilen.

Ved at bruge sulfonatoverfladeaktive stoffer som skummiddel og polymerforbindelser som fortykkende skumstabilisatorer og derefter indsprøjtning af gas eller gasgenererende stoffer, dannes et vandbaseret skum på jorden eller i formationen.Dette skum er overfladeaktivt i olielaget.En stor mængde af midlet bevæger sig til olie-vand-grænsefladen, hvilket forårsager skumdestruktion, så det ikke blokerer olielaget.Det er et selektivt og oliebrønds-vandblokerende middel.

Oliebaseret cementvandblokeringsmiddel er en suspension af cement i olie.Overfladen af ​​cementen er hydrofil.Når det kommer ind i det vandproducerende lag, fortrænger vand interaktionen mellem oliebrønden og cementen på cementens overflade, hvilket får cementen til at størkne og blokere det vandproducerende lag.For at forbedre fluiditeten af ​​dette tilstopningsmiddel tilsættes der sædvanligvis carboxylat- og sulfonatoverfladeaktive midler.

Vandbaseret micellært væskeopløseligt vandblokeringsmiddel er en micellær opløsning hovedsageligt sammensat af petroleumammoniumsulfonat, kulbrinter og alkoholer.Den indeholder højt saltvand i formationen og bliver tyktflydende for at opnå vandblokerende effekt..

Vandbaseret eller oliebaseret kationisk overfladeaktivt middel opløsning vandblokeringsmiddel er baseret på alkylcarboxylat og alkylammoniumchloridsalt aktive midler og er kun egnet til sandstensformationer.

Aktivt tungolie-vandblokerende middel er en slags tung olie opløst med vand-i-olie-emulgator.Det producerer en meget viskøs vand-i-olie-emulsion, efter at formationen er afvandet for at opnå formålet med at blokere vand.

Olie-i-vand-vandblokeringsmiddel fremstilles ved at emulgere tung olie i vand under anvendelse af et kationisk overfladeaktivt middel som en olie-i-vand-emulgator.

7. Brug overfladeaktive midler til sandkontrolforanstaltninger

Før sandkontroloperationer skal en vis mængde aktiveret vand tilberedt med overfladeaktive stoffer injiceres som en forvæske for at rense formationen for at forbedre sandkontroleffekten.For tiden er de mest almindeligt anvendte overfladeaktive midler anioniske overfladeaktive stoffer.

8. Overfladeaktivt middel til dehydrering af råolie

I de primære og sekundære olieudvindingsfaser bruges vand-i-olie demulgatorer ofte til den ekstraherede råolie.Der er udviklet tre generationer af produkter.Den første generation er carboxylat, sulfat og sulfonat.Anden generation er lavmolekylære ikke-ioniske overfladeaktive stoffer som OP, Pingpingjia og sulfoneret ricinusolie.Den tredje generation er polymer ikke-ionisk overfladeaktivt middel.

I de senere stadier af sekundær olieudvinding og tertiær olieudvinding eksisterer den producerede råolie for det meste i form af olie-i-vand-emulsion.Der er fire typer demulgatorer, der anvendes, såsom tetradecyltrimethyloxyammoniumchlorid og didecyldimethylammoniumchlorid.De kan reagere med anioniske emulgatorer for at ændre deres hydrofile oliebalanceværdi, eller Adsorberes på overfladen af ​​vandvåde lerpartikler, ændre deres befugtningsevne og ødelægge olie-i-vand-emulsioner.Derudover kan nogle anioniske overfladeaktive stoffer og olieopløselige ikke-ioniske overfladeaktive stoffer, der kan anvendes som vand-i-olie-emulgatorer, også anvendes som demulgeringsmidler til olie-i-vand-emulsioner.

1. Overfladeaktive stoffer til vandbehandling

Efter at oliebrøndproduktionsvæsken er adskilt fra råolien, skal det producerede vand behandles for at opfylde reinjektionskravene.Der er seks formål med vandbehandling, nemlig korrosionshæmning, kalkforebyggelse, sterilisering, iltfjernelse, oliefjernelse og fjernelse af fast suspenderet stof.Derfor er det nødvendigt at anvende korrosionsinhibitorer, anti-afkalkningsmidler, baktericider, iltfjernere, affedtningsmidler og flokkuleringsmidler osv. Følgende aspekter involverer industrielle overfladeaktive stoffer:

Industrielle overfladeaktive midler anvendt som korrosionsinhibitorer omfatter salte af alkylsulfonsyre, alkylbenzensulfonsyre, perfluoralkylsulfonsyre, lineære alkylaminsalte, kvaternære ammoniumsalte og alkylpyridinsalte.salte af imidazolin og dets derivater, polyoxyethylenalkylalkoholethere, polyoxyethylendialkylpropargylalkohol, polyoxyethylenkolofoniumamin, polyoxyethylenstearylamin og polyoxyethylenalkylalkoholethere Alkylsulfonat, forskellige interne kvaternære ammoniumsalte, interne di(polysoxyethylen)alkylderivater.

Overfladeaktive midler, der anvendes som antibegroningsmidler, omfatter fosfatestersalte, sulfatestersalte, acetater, carboxylater og deres polyoxyethylenforbindelser.Den termiske stabilitet af sulfonatestersalte og carboxylatsalte er væsentligt bedre end for fosfatestersalte og sulfatestersalte.

Industrielle overfladeaktive midler anvendt i fungicider omfatter lineære alkylaminsalte, kvaternære ammoniumsalte, alkylpyridiniumsalte, salte af imidazolin og dets derivater, forskellige kvaternære ammoniumsalte, di(polyoxy)vinyl)alkyl og interne salte af dets derivater.

Industrielle overfladeaktive stoffer, der anvendes i affedtningsmidler, er hovedsageligt overfladeaktive stoffer med forgrenede strukturer og natriumdithiocarboxylatgrupper.

10. Overfladeaktivt middel til oversvømmelse af kemisk olie

Primær og sekundær olieindvinding kan genvinde 25%-50% af den underjordiske råolie, men der er stadig meget råolie, der forbliver under jorden og ikke kan genvindes.Udførelse af tertiær olieindvinding kan forbedre råolieindvindingen.Tertiær oliegenvinding bruger for det meste kemisk oversvømmelsesmetode, det vil sige at tilføje nogle kemiske midler til det injicerede vand for at forbedre vandoversvømmelsens effektivitet.Blandt de anvendte kemikalier er nogle industrielle overfladeaktive stoffer.En kort introduktion til dem er som følger:

Den kemiske olieoversvømmelsesmetode, der bruger overfladeaktivt middel som hovedmiddel, kaldes overfladeaktivt oversvømmelse.Overfladeaktive stoffer spiller hovedsageligt en rolle i at forbedre olieudvindingen ved at reducere olie-vand-grænsefladespændingen og øge antallet af kapillærer.Da overfladen af ​​sandstensformationen er negativt ladet, er de anvendte overfladeaktive stoffer hovedsageligt anioniske overfladeaktive stoffer, og de fleste af dem er sulfonat-overfladeaktive stoffer.Det fremstilles ved at bruge et sulfoneringsmiddel (såsom svovltrioxid) til at sulfonere råoliefraktioner med højt indhold af aromatiske carbonhydrider og derefter neutralisere dem med alkali.Dens specifikationer: aktivt stof 50%-80%, mineralolie 5%-30%, vand 2%-20%, natriumsulfat 1%-6%.Petroleumssulfonat er ikke modstandsdygtigt over for temperatur, salt eller dyre metalioner.Syntetiske sulfonater fremstilles ud fra tilsvarende carbonhydrider under anvendelse af tilsvarende syntesemetoder.Blandt dem er α-olefinsulfonat særligt modstandsdygtigt over for salt og højvalente metalioner.Andre anioniske-nonioniske overfladeaktive stoffer og carboxylatoverfladeaktive stoffer kan også anvendes til oliefortrængning.Fortrængning af overfladeaktive olier kræver to slags tilsætningsstoffer: den ene er co-overfladeaktivt middel, såsom isobutanol, diethylenglycolbutylether, urinstof, sulfolan, alkenylenbenzensulfonat osv., og den anden er dielektrisk, herunder syre- og alkalisalte, hovedsageligt salte, som kan reducere det overfladeaktive stofs hydrofilicitet og relativt øge lipofilicitet, og også ændre den hydrofile-lipofile balanceværdi af det aktive middel.For at reducere tabet af overfladeaktive stoffer og forbedre de økonomiske virkninger, bruger overfladeaktivt stoffet også kemikalier kaldet offermidler.Stoffer, der kan anvendes som offermidler, omfatter alkaliske stoffer og polycarboxylsyrer og deres salte.Oligomerer og polymerer kan også anvendes som offermidler.Lignosulfonater og deres modifikationer er offermidler.

Oliefortrængningsmetoden, der anvender to eller flere kemiske oliefortrængnings-hovedmidler, kaldes sammensat oversvømmelse.Denne oliefortrængningsmetode relateret til overfladeaktive stoffer indbefatter: overfladeaktivt middel og polymer fortykket overfladeaktivt middel oversvømmelse;Alkali-forstærket overfladeaktivt stof oversvømmelse med alkali + overfladeaktivt stof eller overfladeaktivt stof-forstærket alkali oversvømmelse;grundstofbaseret kompositoversvømmelse med alkali + overfladeaktivt stof + polymer.Sammensat oversvømmelse har generelt højere genopretningsfaktorer end et enkelt drev.Ifølge den aktuelle analyse af udviklingstendenser i ind- og udland har ternære sammensatte oversvømmelser større fordele end binære sammensatte oversvømmelser.De overfladeaktive midler, der anvendes i ternære kompositoversvømmelser, er hovedsageligt petroleumssulfonater, som normalt også anvendes i kombination med svovlsyre, phosphorsyre og carboxylater af polyoxyethylenalkylalkoholethere og polyoxyethylenalkylalkoholalkylsulfonatnatriumsalte.osv. for at forbedre dens salttolerance.På det seneste har både herhjemme og i udlandet lagt stor vægt på forskning og anvendelse af biooverfladeaktive stoffer, såsom rhamnolipid, sophorolipid fermenteringsbouillon, etc., samt naturlige blandede carboxylater og papirfremstillingsbiprodukt alkalilignin osv., og har opnået gode resultater i felt- og indendørstests.God oliefortrængende effekt.