Aplicación detensioactivosen la producción de campos petroleros
1. Tensioactivos utilizados para la extracción de petróleo pesado.
Debido a la alta viscosidad y escasa fluidez del petróleo pesado, plantea muchas dificultades a la minería.Para extraer estos petróleos pesados, a veces es necesario inyectar una solución acuosa de surfactante en el fondo del pozo para convertir el petróleo pesado de alta viscosidad en una emulsión de aceite en agua de baja viscosidad y extraerlo a la superficie.Los tensioactivos utilizados en este método de emulsificación y reducción de viscosidad de aceite pesado incluyen alquilsulfonato de sodio, éter de alcohol alquílico de polioxietileno, éter de alquilfenol de polioxietileno, éter de polioxietileno polioxipropilen poliamina, sal sódica de sulfato de alcohol de alquilo polioxietileno, etc. producido necesita separar el agua y utilizar algunos surfactantes industriales como desemulsionantes para la deshidratación.Estos desemulsionantes son emulsionantes de agua en aceite.Se utilizan comúnmente tensioactivos catiónicos o ácidos nafténicos, ácidos asfaltónicos y sus sales metálicas multivalentes.
El petróleo pesado especial no puede extraerse mediante unidades de bombeo convencionales y requiere inyección de vapor para su recuperación térmica.Para mejorar el efecto de recuperación térmica, es necesario utilizar tensioactivos.Uno de los métodos de modulación comúnmente utilizados es inyectar espuma en el pozo de inyección de vapor, es decir, inyectar un agente espumante resistente a altas temperaturas y gas no condensable.
Los agentes espumantes comúnmente utilizados son alquilbencenosulfonatos, α-olefinasulfonatos, sulfonatos de petróleo, éteres de polioxietilenalquilalcohol sulfohidrocarbilados y éteres de polioxietilenalquilfenol sulfohidrocarbilados, etc. Debido a que los tensioactivos fluorados tienen una alta actividad superficial y son estables a ácidos, álcalis, oxígeno, calor y aceite, son agentes espumantes ideales para altas temperaturas.Para que el petróleo disperso pase fácilmente a través de la estructura de la garganta de poros de la formación, o para que el petróleo en la superficie de la formación sea fácil de expulsar, es necesario utilizar un tensioactivo llamado agente difusor de película.El más utilizado es la actividad superficial del polímero de resina fenólica oxialquilada.agente.
- Tensioactivos para la extracción de petróleo crudo ceroso
La explotación de petróleo crudo ceroso requiere una prevención y eliminación frecuente de la cera.Los tensioactivos actúan como inhibidores y eliminadores de cera.Hay tensioactivos solubles en aceite y tensioactivos solubles en agua que se utilizan como anti-cera.El primero desempeña un papel anti-cera al cambiar las propiedades de la superficie del cristal de cera.Los tensioactivos solubles en aceite comúnmente utilizados son los sulfonatos de petróleo y los tensioactivos de amina.Los tensioactivos solubles en agua desempeñan un papel anti-cera al cambiar las propiedades de las superficies formadas con cera (como tuberías de aceite, varillas de bombeo y superficies de equipos).Los tensioactivos disponibles incluyen alquilsulfonatos de sodio, sales de amonio cuaternario, éteres de polioxietileno alcano, éteres de polioxietileno de hidrocarburos aromáticos y sus sales de sulfonato de sodio, etc. Los tensioactivos utilizados para la eliminación de cera también se dividen en dos aspectos.Los tensioactivos solubles en aceite se utilizan para removedores de cera a base de aceite y tensioactivos tipo sulfonato soluble en agua, tipo sal de amonio cuaternario, tipo poliéter, tipo Tween, tipo OP, tipo plano a base de sulfato o sulfoalquilado y tipo OP.surfactanteLos s se utilizan en removedores de cera a base de agua.En los últimos años, los removedores de cera nacionales y extranjeros se han combinado orgánicamente, y los removedores de cera a base de aceite y los removedores de cera a base de agua se han combinado orgánicamente para producir removedores de cera híbridos.Este removedor de cera utiliza hidrocarburos aromáticos e hidrocarburos aromáticos mixtos como fase oleosa y utiliza un emulsionante con efecto aclarador de cera como fase acuosa.Cuando el emulsionante seleccionado es un tensioactivo no iónico con un punto de enturbiamiento apropiado, la temperatura debajo de la sección de encerado del pozo de petróleo puede alcanzar o exceder su punto de enturbiamiento, de modo que el removedor de cera mezclado puede romper la emulsificación antes de ingresar a la sección de formación de cera. , y se separan dos agentes clarificantes que desempeñan al mismo tiempo el papel de clarificantes.
3. Surfactantesutilizado para estabilizar la arcilla
La arcilla estabilizadora se divide en dos aspectos: prevenir la expansión de los minerales arcillosos y prevenir la migración de las partículas de minerales arcillosos.Se pueden usar tensioactivos catiónicos tales como sal de amina, sal de amonio cuaternario, sal de piridinio y sal de imidazolina para prevenir el hinchamiento de la arcilla.Se encuentran disponibles tensioactivos catiónicos no iónicos que contienen flúor para prevenir la migración de partículas minerales de arcilla.
4. Surfactantesutilizado en medidas de acidificación
Para mejorar el efecto de acidificación, generalmente se añaden diversos aditivos a la solución ácida.Cualquier tensioactivo que sea compatible con la solución ácida y que sea fácilmente absorbido por la formación se puede utilizar como retardante de la acidificación.Tales como clorhidrato de amina grasa, sal de amonio cuaternario, sal de piridina en tensioactivos catiónicos y polioxietilen alcanos sulfonados, carboximetilados, salados con éster de fosfato o salados con éster de sulfato en tensioactivos anfóteros con base de éter de fenol, etc. Algunos tensioactivos, como el ácido dodecilsulfónico y sus sales de alquilamina. , puede emulsionar líquido ácido en aceite para producir una emulsión de ácido en aceite.Esta emulsión se puede utilizar como líquido industrial acidificado y también desempeña un papel retardante.
Algunos tensioactivos se pueden utilizar como antiemulsionantes para líquidos acidificantes.Como antiemulsionantes acidificantes se pueden utilizar tensioactivos con estructuras ramificadas tales como éter de polioxietileno polioxipropilen propilenglicol y polioxietileno polioxipropilen pentaetilen hexaamina.
Algunos tensioactivos se pueden utilizar como ayudas para el drenaje de la deficiencia de ácido.Los tensioactivos que pueden usarse como auxiliares de drenaje incluyen tensioactivos del tipo sal de amina, del tipo sal de amonio cuaternario, del tipo sal de piridinio, no iónicos, anfóteros y que contienen flúor.
Algunos tensioactivos se pueden utilizar como agentes anti-lodos acidificantes, como los tensioactivos solubles en aceite, como los alquilfenoles, los ácidos grasos, los ácidos alquilbencenosulfónicos, las sales de amonio cuaternario, etc. Debido a que tienen poca solubilidad en ácido, se pueden utilizar tensioactivos no iónicos para dispersarlos. en la solución ácida.
Para mejorar el efecto de acidificación, es necesario agregar un agente de reversión de humectación a la solución ácida para revertir la humectabilidad de la zona cercana al pozo de lipófila a hidrófila.Las mezclas de éteres de alcohol alquílico de polioxietileno polioxipropileno y éteres de alcohol alquílico de polioxietileno polioxipropileno salados con fosfato son adsorbidas por la formación para formar la tercera capa de adsorción, que desempeña un papel en la humectación y la reversión.
Además, existen algunos tensioactivos, como el clorhidrato de amina grasa, la sal de amonio cuaternario o el tensioactivo no iónico-aniónico, que se utilizan como agentes espumantes para producir fluido de trabajo ácido de espuma para lograr el propósito de retardar la corrosión y la acidificación profunda, o se fabrican espumas. a partir de esto y utilizado como pre-fluido para la acidificación.Después de que se inyectan en la formación, se inyecta la solución ácida.El efecto Jamin producido por las burbujas en la espuma puede desviar el líquido ácido, obligando al líquido ácido a disolver principalmente la capa de baja permeabilidad, mejorando así el efecto de acidificación.
5. Surfactantes utilizados en medidas de fracturación.
Las medidas de fracturación se utilizan a menudo en campos petrolíferos de baja permeabilidad.Usan presión para abrir la formación y formar fracturas, y usan apuntalante para soportar las fracturas para reducir la resistencia al flujo de fluido y lograr el propósito de aumentar la producción y la atención.Algunos fluidos de fracturación están formulados con tensioactivos como uno de los ingredientes.
Los fluidos de fracturación de petróleo en agua están formulados con agua, aceite y emulsionantes.Como emulsionantes se utilizan tensioactivos iónicos, no iónicos y anfóteros.Si se utiliza agua espesada como fase externa y aceite como fase interna, se puede preparar un fluido de fracturación de aceite en agua espesado (emulsión polimérica).Este fluido de fracturación se puede utilizar a temperaturas inferiores a 160 °C y puede romper emulsiones y drenar fluidos automáticamente.
El fluido de fracturación de espuma es un fluido de fracturación que utiliza agua como medio de dispersión y gas como fase dispersa.Sus componentes principales son agua, gas y agente espumante.Como agentes espumantes se pueden utilizar alquilsulfonatos, alquilbencenosulfonatos, sales de éster de sulfato de alquilo, sales de amonio cuaternario y tensioactivos OP.La concentración de agente espumante en agua es generalmente de 0,5 a 2 %, y la relación entre el volumen de la fase gaseosa y el volumen de espuma está en el intervalo de 0,5 a 0,9.
El fluido de fracturación a base de petróleo es un fluido de fracturación formulado con petróleo como solvente o medio de dispersión.El petróleo más comúnmente utilizado en el sitio es el petróleo crudo o su fracción pesada.Para mejorar sus propiedades de viscosidad y temperatura, es necesario agregar sulfonato de petróleo soluble en aceite (peso molecular 300-750).Los fluidos de fracturación a base de petróleo también incluyen fluidos de fracturación de agua en petróleo y fluidos de fracturación de espuma de aceite.Los emulsionantes utilizados en el primero son tensioactivos aniónicos solubles en aceite, tensioactivos catiónicos y tensioactivos no iónicos, mientras que los estabilizadores de espuma utilizados en el segundo son tensioactivos poliméricos que contienen flúor.
El fluido de fracturación de formación sensible al agua utiliza una mezcla de alcohol (como etilenglicol) y aceite (como queroseno) como medio de dispersión, dióxido de carbono líquido como fase dispersa y éter de polioxietilenalquilalcohol salado con sulfato como emulsionante.O emulsión o espuma formulada con agente espumante para fracturar formaciones sensibles al agua.
El fluido de fracturación utilizado para la fracturación y la acidificación es a la vez un fluido de fracturación y un fluido acidificante.Se utiliza en formaciones carbonatadas, y las dos medidas se realizan simultáneamente.Relacionados con los tensioactivos están la espuma ácida y la emulsión ácida.El primero usa alquilsulfonato o alquilbencenosulfonato como agente espumante, y el segundo usa un tensioactivo de sulfonato como emulsionante.Al igual que los fluidos acidificantes, los fluidos de fracturación también utilizan tensioactivos como antiemulsionantes, auxiliares de drenaje y agentes de reversión de humectación, que no se discutirán aquí.
6. Utilice tensioactivos para el control del perfil y las medidas de bloqueo del agua.
Para mejorar el efecto de desarrollo de la inyección de agua y suprimir la tasa creciente del contenido de agua del petróleo crudo, es necesario ajustar el perfil de absorción de agua en los pozos de inyección de agua y aumentar la producción bloqueando el agua en los pozos de producción.Algunos de los métodos de control de perfil y bloqueo de agua suelen utilizar algunos tensioactivos.
El agente de control del perfil de gel HPC/SDS está compuesto de hidroxipropilcelulosa (HPC) y dodecilsulfato de sodio (SDS) en agua dulce.
El alquilsulfonato de sodio y el cloruro de alquiltrimetilamonio se disuelven respectivamente en agua para preparar dos líquidos de trabajo, que se inyectan en la formación uno tras otro.Los dos líquidos de trabajo interactúan entre sí en la formación para producir alquiltrimetilamina.El sulfito precipita y bloquea la capa de alta permeabilidad.
Se pueden usar éteres de polioxietilenalquilfenol, alquilarilsulfonatos, etc. como agentes espumantes, disueltos en agua para preparar un fluido de trabajo y luego inyectados en la formación alternativamente con fluido de trabajo de dióxido de carbono líquido, justo en la formación (principalmente alta permeabilidad). capa) forma espuma, produce bloqueo y juega un papel en el control del perfil.
Utilizando un tensioactivo de amonio cuaternario como agente espumante disuelto en un sol de ácido silícico compuesto de sulfato de amonio y vidrio soluble e inyectado en la formación, y luego inyectando gas no condensable (gas natural o cloro), se puede generar una forma de base líquida. en la formación primero.La espuma en la capa intermedia de dispersión, seguida de la gelificación del sol de ácido silícico, produce una espuma con un sólido como medio de dispersión, que desempeña la función de tapar la capa de alta permeabilidad y controlar el perfil.
Usando tensioactivos de sulfonato como agentes espumantes y compuestos poliméricos como estabilizadores espesantes de espuma, y luego inyectando gas o sustancias generadoras de gas, se genera una espuma a base de agua en el suelo o en la formación.Esta espuma es tensoactiva en la capa de aceite.Una gran cantidad del agente pasa a la interfaz aceite-agua, provocando la destrucción de la espuma, por lo que no bloquea la capa de aceite.Es un agente bloqueador de agua selectivo y para pozos petroleros.
El agente bloqueador de agua de cemento a base de aceite es una suspensión de cemento en aceite.La superficie del cemento es hidrófila.Cuando ingresa a la capa productora de agua, el agua desplaza la interacción entre el pozo de petróleo y el cemento en la superficie del cemento, lo que hace que el cemento se solidifique y bloquee la capa productora de agua.Para mejorar la fluidez de este agente taponador, normalmente se añaden tensioactivos de carboxilato y sulfonato.
El agente bloqueador de agua soluble en líquido micelar a base de agua es una solución micelar compuesta principalmente de sulfonato de amonio de petróleo, hidrocarburos y alcoholes.Contiene agua salada alta en la formación y se vuelve viscoso para lograr un efecto de bloqueo de agua..
El agente bloqueador de agua en solución tensioactiva catiónica a base de agua o aceite se basa en agentes activos de sal de carboxilato de alquilo y cloruro de alquilamonio y solo es adecuado para formaciones de arenisca.
El agente bloqueador de agua de petróleo pesado activo es un tipo de petróleo pesado disuelto con un emulsionante de agua en aceite.Produce una emulsión de agua en aceite altamente viscosa después de que la formación se deshidrata para lograr el propósito de bloquear el agua.
El agente bloqueador de agua de aceite en agua se prepara emulsionando aceite pesado en agua utilizando un tensioactivo catiónico como emulsionante de aceite en agua.
7. Utilice tensioactivos como medidas de control de arena.
Antes de las operaciones de control de arena, se debe inyectar una cierta cantidad de agua activada preparada con surfactantes como prefluido para limpiar previamente la formación y mejorar el efecto de control de arena.Actualmente, los tensioactivos más utilizados son los tensioactivos aniónicos.
8. Surfactante para la deshidratación del petróleo crudo.
En las etapas de recuperación de petróleo primaria y secundaria, a menudo se utilizan desemulsionantes de agua en petróleo para el petróleo crudo extraído.Se han desarrollado tres generaciones de productos.La primera generación es carboxilato, sulfato y sulfonato.La segunda generación son los tensioactivos no iónicos de bajo peso molecular como OP, Pingpingjia y aceite de ricino sulfonado.La tercera generación es el tensioactivo polimérico no iónico.
En las últimas etapas de la recuperación secundaria de petróleo y la recuperación terciaria de petróleo, el petróleo crudo producido existe principalmente en forma de emulsión de petróleo en agua.Se utilizan cuatro tipos de desemulsionantes, como el cloruro de tetradeciltrimetiloxiamonio y el cloruro de didecildimetilamonio.Pueden reaccionar con emulsionantes aniónicos para cambiar su valor de equilibrio de aceite hidrófilo, o adsorberse en la superficie de partículas de arcilla mojadas con agua, cambiando su humectabilidad y destruyendo las emulsiones de aceite en agua.Además, algunos tensioactivos aniónicos y tensioactivos no iónicos solubles en aceite que pueden usarse como emulsionantes de agua en aceite también pueden usarse como desemulsionantes para emulsiones de aceite en agua.
- Tensioactivos para el tratamiento del agua.
Después de que el fluido de producción del pozo petrolero se separa del petróleo crudo, el agua producida debe tratarse para cumplir con los requisitos de reinyección.Hay seis propósitos del tratamiento del agua: inhibición de la corrosión, prevención de incrustaciones, esterilización, eliminación de oxígeno, eliminación de aceite y eliminación de materia sólida suspendida.Por tanto, es necesario el uso de inhibidores de corrosión, antiincrustantes, bactericidas, captadores de oxígeno, desengrasantes y floculantes, etc. Los siguientes aspectos involucran a los tensioactivos industriales:
Los tensioactivos industriales utilizados como inhibidores de la corrosión incluyen sales de ácido alquilsulfónico, ácido alquilbencenosulfónico, ácido perfluoroalquilsulfónico, sales de alquilamina lineal, sales de amonio cuaternario y sales de alquilpiridina., sales de imidazolina y sus derivados, éteres de alcohol alquílico de polioxietileno, alcohol propargílico de polioxietileno dialquilo, amina de polioxietilen colofonia, estearilamina de polioxietileno y éteres de alcohol alquílico de polioxietileno, sulfonato de alquilo, diversas sales internas de amonio cuaternario, sales internas de di(polioxietileno)alquilo y sus derivados.
Los tensioactivos usados como agentes antiincrustantes incluyen sales de éster de fosfato, sales de éster de sulfato, acetatos, carboxilatos y sus compuestos de polioxietileno.La estabilidad térmica de las sales de éster de sulfonato y de las sales de carboxilato es significativamente mejor que la de las sales de éster de fosfato y de las sales de éster de sulfato.
Los tensioactivos industriales utilizados en fungicidas incluyen sales de alquilamina lineal, sales de amonio cuaternario, sales de alquilpiridinio, sales de imidazolina y sus derivados, diversas sales de amonio cuaternario, di(polioxi)vinil)alquilo y sales internas de sus derivados.
Los tensioactivos industriales utilizados en los desengrasantes son principalmente tensioactivos con estructuras ramificadas y grupos ditiocarboxilato de sodio.
10. Surfactante para inundación de petróleo químico.
La recuperación primaria y secundaria de petróleo puede recuperar entre el 25% y el 50% del petróleo crudo subterráneo, pero todavía hay una gran cantidad de petróleo crudo que permanece bajo tierra y no se puede recuperar.La recuperación de petróleo terciario puede mejorar la recuperación de petróleo crudo.La recuperación de petróleo terciario utiliza principalmente el método de inundación química, es decir, la adición de algunos agentes químicos al agua inyectada para mejorar la eficiencia de la inundación.Entre los químicos utilizados, algunos son tensioactivos industriales.Una breve introducción a ellos es la siguiente:
El método de inundación química de aceite que utiliza surfactante como agente principal se llama inundación con surfactante.Los surfactantes desempeñan un papel principal en la mejora de la recuperación de petróleo al reducir la tensión interfacial petróleo-agua y aumentar el número de capilares.Dado que la superficie de la formación de arenisca está cargada negativamente, los tensioactivos utilizados son principalmente tensioactivos aniónicos y la mayoría de ellos son tensioactivos de sulfonato.Se elabora utilizando un agente sulfonante (como trióxido de azufre) para sulfonar fracciones de petróleo con alto contenido de hidrocarburos aromáticos y luego neutralizándolas con álcali.Sus especificaciones: sustancia activa 50%-80%, aceite mineral 5%-30%, agua 2%-20%, sulfato de sodio 1%-6%.El sulfonato de petróleo no es resistente a la temperatura, la sal ni los iones metálicos caros.Los sulfonatos sintéticos se preparan a partir de los hidrocarburos correspondientes utilizando los métodos sintéticos correspondientes.Entre ellos, el sulfonato de α-olefina es particularmente resistente a la sal y a los iones metálicos de alta valencia.También se pueden utilizar otros tensioactivos aniónicos-no iónicos y tensioactivos de carboxilato para el desplazamiento de petróleo.El desplazamiento del aceite tensioactivo requiere dos tipos de aditivos: uno es cotensioactivo, como isobutanol, dietilenglicolbutiléter, urea, sulfolano, alquenilenbencenosulfonato, etc., y el otro es dieléctrico, que incluye sales ácidas y alcalinas, principalmente sales. lo que puede reducir la hidrofilicidad del tensioactivo y aumentar relativamente la lipofilicidad, y también cambiar el valor del equilibrio hidrofílico-lipofílico del agente activo.Para reducir la pérdida de surfactante y mejorar los efectos económicos, la inundación con surfactante también utiliza productos químicos llamados agentes de sacrificio.Las sustancias que pueden usarse como agentes de sacrificio incluyen sustancias alcalinas y ácidos policarboxílicos y sus sales.También se pueden utilizar oligómeros y polímeros como agentes de sacrificio.Los lignosulfonatos y sus modificaciones son agentes de sacrificio.
El método de desplazamiento de petróleo que utiliza dos o más agentes químicos principales de desplazamiento de petróleo se denomina inundación compuesta.Este método de desplazamiento de petróleo relacionado con tensioactivos incluye: inundación con tensioactivos y tensioactivos espesados con polímeros;Inundación con tensioactivo mejorado con álcali con álcali + tensioactivo o inundación con álcali mejorado con tensioactivo;Inundación compuesta a base de elementos con álcali + tensioactivo + polímero.La inundación compuesta generalmente tiene factores de recuperación más altos que una sola unidad.Según el análisis actual de las tendencias de desarrollo en el país y en el extranjero, las inundaciones compuestas ternarias tienen mayores ventajas que las inundaciones compuestas binarias.Los tensioactivos utilizados en la inundación de compuestos ternarios son principalmente sulfonatos de petróleo, que normalmente también se utilizan en combinación con ácido sulfúrico, ácido fosfórico y carboxilatos de éteres de alcohol alquílico de polioxietileno y sales sódicas de sulfonato de alquilo de alcohol alquílico de polioxietileno.etc. para mejorar su tolerancia a la sal.Recientemente, tanto en el país como en el extranjero han otorgado gran importancia a la investigación y el uso de biosurfactantes, como ramnolípidos, caldo de fermentación de soforolípidos, etc., así como carboxilatos mixtos naturales y subproductos de la fabricación de papel, lignina alcalina, etc., y han logrado Grandes resultados en pruebas de campo e interiores.Buen efecto de desplazamiento del aceite.
Hora de publicación: 26 de diciembre de 2023