Aplicación de surfactantes na produción de xacementos petrolíferos

Aplicación detensioactivosna produción de xacementos petrolíferos

1. Tensoactivos utilizados para a extracción de petróleo pesado

Debido á alta viscosidade e á escasa fluidez do petróleo pesado, trae moitas dificultades á minería.Para extraer estes aceites pesados, ás veces é necesario inxectar unha solución acuosa de surfactante no pozo para converter o aceite pesado de alta viscosidade nunha emulsión de aceite en auga de baixa viscosidade e extraelo á superficie.Os surfactantes utilizados neste método de emulsificación e redución da viscosidade de aceite pesado inclúen alquilsulfonato de sodio, éter de polioxietilenalquil alcohol, éter de polioxietileno alquil fenol, polioxietileno polioxipropileno poliamina, polioxietileno vinilalquil alcohol éter sulfato sal sódica, etc. producido necesita separar a auga e utilizar algúns tensioactivos industriais como demulsionantes para a deshidratación.Estes demulsionantes son emulsionantes auga en aceite.Adoitan utilizarse os tensioactivos catiónicos ou ácidos nafténicos, os ácidos asfaltónicos e os seus sales metálicos multivalentes.

O petróleo pesado especial non pode ser extraído por unidades de bombeo convencionais e require a inxección de vapor para a recuperación térmica.Para mellorar o efecto de recuperación térmica, cómpre usar surfactantes.Inxectar escuma no pozo de inxección de vapor, é dicir, inxectar axente de escuma resistente a altas temperaturas e gas non condensable, é un dos métodos de modulación máis utilizados.

Os axentes espumantes de uso común son os alquilbencenosulfonatos, os α-olefinas sulfonatos, os sulfonatos de petróleo, os éteres de alcohol polioxietileno sulfohidrocarbilado e os polioxietilenalquilfenol éteres sulfohidrocarbilados. aceite, son axentes espumantes ideais a alta temperatura.Para que o aceite disperso pase facilmente pola estrutura porosa da formación ou para que o aceite da superficie da formación sexa fácil de expulsar, é necesario usar un surfactante chamado axente difusor de película.O comúnmente usado é a actividade superficial do polímero de resina fenólica oxialquilada.axente.

.

1. Tensoactivos para a extracción de petróleo crudo ceroso

A explotación do cru de cera require a prevención frecuente da cera e a eliminación da cera.Os tensioactivos actúan como inhibidores de cera e eliminadores de cera.Hai surfactantes solubles en aceite e surfactantes solubles en auga usados ​​para anti-cera.O primeiro ten un papel anti-cera ao cambiar as propiedades da superficie do cristal de cera.Os tensioactivos solubles en aceite de uso común son os sulfonatos de petróleo e os tensioactivos amínicos.Os surfactantes solubles en auga xogan un papel anti-cera ao cambiar as propiedades das superficies formadas por cera (como tubos de aceite, varillas de ventosa e superficies de equipos).Os tensioactivos dispoñibles inclúen alquilsulfonatos de sodio, sales de amonio cuaternario, éteres de polioxietileno alcano, éteres de polioxietileno de hidrocarburos aromáticos e os seus sales de sodio sulfonatos, etc. Os tensioactivos utilizados para a eliminación da cera tamén se dividen en dous aspectos.Os tensioactivos solubles en aceite utilízanse para removedores de cera a base de aceite, e de tipo sulfonato soluble en auga, tipo sal de amonio cuaternario, tipo poliéter, tipo Tween, surfactantes tipo OP, tipo plano a base de sulfato ou sulfoalquilado e tipo OPtensioactivos úsanse en removedores de cera a base de auga.Nos últimos anos combináronse de xeito orgánico os removedores de cera nacionais e estranxeiros, e os removedores de cera a base de aceite e os removedores de cera a base de auga combináronse organicamente para producir removedores de cera híbridos.Este removedor de cera utiliza hidrocarburos aromáticos e hidrocarburos aromáticos mixtos como fase oleosa, e utiliza un emulsionante con efecto de eliminación de cera como fase acuosa.Cando o emulsionante seleccionado é un tensioactivo non iónico cun punto de turbidez apropiado, a temperatura por debaixo da sección de encerado do pozo de petróleo pode alcanzar ou superar o seu punto de turbidez, polo que o removedor de cera mesturado pode A emulsificación rompe antes de entrar na sección de formación de cera. , e sepáranse dous axentes de limpeza de cera, que desempeñan simultaneamente o papel de depuración de cera.

3. Tensoactivosusado para estabilizar arxila

A estabilización da arxila divídese en dous aspectos: previr a expansión dos minerais de arxila e evitar a migración de partículas minerais de arxila.Os tensioactivos catiónicos como o tipo de sal de amina, o tipo de sal de amonio cuaternario, o tipo de sal de piridinio e o sal de imidazolina pódense usar para evitar o inchazo da arxila.Os tensioactivos non iónicos catiónicos que conteñen flúor están dispoñibles para evitar a migración de partículas minerais de arxila.

4. Tensoactivosutilizado en medidas de acidificación

Para mellorar o efecto de acidificación, engádense xeralmente unha variedade de aditivos á solución ácida.Calquera tensioactivo que sexa compatible coa solución ácida e que se adsorba facilmente pola formación pódese usar como retardante da acidificación.Como clorhidrato de aminas graxas, sal de amonio cuaternario, sal de piridina en surfactantes catiónicos e alcanos de polioxietileno sulfonados, carboximetilados, éster fosfato salgado ou éster sulfato salgado en tensioactivos anfóteros, éter fenólico base, etc. , pode emulsionar líquido ácido en aceite para producir unha emulsión ácido en aceite.Esta emulsión pódese usar como líquido industrial acidificado e tamén ten un papel retardador.

Algúns surfactantes poden usarse como antiemulsionantes para líquidos acidificantes.Os tensioactivos con estruturas ramificadas como o éter de polioxietileno polioxipropilen propilenglicol e polioxietileno polioxipropileno pentaetileno hexaamina pódense usar como antiemulsionantes acidificantes.

Algúns surfactantes pódense usar como auxiliares de drenaxe deficientes en ácido.Os tensioactivos que se poden usar como auxiliares de drenaxe inclúen o tipo de sal de amina, o tipo de sal de amonio cuaternario, o tipo de sal de piridinio, os tensioactivos non iónicos, anfóteros e que conteñen flúor.

Algúns surfactantes pódense usar como axentes anti-lodos acidificantes, como surfactantes solubles en aceite, como alquilfenois, ácidos graxos, ácidos alquilbencenosulfónicos, sales de amonio cuaternario, etc. Debido a que teñen unha escasa solubilidade dos ácidos, pódense utilizar surfactantes non iónicos para dispersalos. na disolución ácida.

Para mellorar o efecto de acidificación, é necesario engadir un axente de reversión da humectación á solución ácida para revertir a humectabilidade da zona próxima ao pozo de lipofílica a hidrófila.As mesturas de éteres de alcohol polioxietileno polioxipropileno alquílico e éteres de alcohol polioxietileno polioxipropileno alquílico salgados con fosfato son adsorbidas pola formación para formar a terceira capa de adsorción, que desempeña un papel na humectación e na reversión.

Ademais, hai algúns tensioactivos, como o clorhidrato de aminas graxas, o sal de amonio cuaternario ou o surfactante non iónico-aniónico, que se usan como axentes espumantes para facer fluído de traballo ácido da escuma para lograr o propósito de retardar a corrosión e a acidificación profunda, ou se fan espumas. a partir deste e usado como prefluído para a acidificación.Despois de que se inxecten na formación, inxéctase a solución ácida.O efecto Jamin producido polas burbullas na escuma pode desviar o líquido ácido, forzando o líquido ácido a disolver principalmente a capa de baixa permeabilidade, mellorando así o efecto de acidificación.

5. Tensoactivos empregados nas medidas de fracturación

As medidas de fracturación adoitan usarse en campos petrolíferos de baixa permeabilidade.Usan presión para abrir a formación para formar fracturas, e usan soporte para soportar as fracturas para reducir a resistencia ao fluxo de fluídos e conseguir o propósito de aumentar a produción e a atención.Algúns fluídos de fractura están formulados con surfactantes como un dos ingredientes.

Os fluídos de fracturación aceite en auga están formulados con auga, aceite e emulsionantes.Os emulsionantes utilizados son tensioactivos iónicos, non iónicos e anfóteros.Se se usa auga espesa como fase externa e aceite como fase interna, pódese preparar un fluído de fractura aceite en auga espesado (emulsión de polímero).Este fluído de fractura pódese usar a temperaturas inferiores a 160 °C e pode romper automaticamente as emulsións e drenar fluídos.

O fluído de fractura de espuma é un fluído de fractura que utiliza auga como medio de dispersión e gas como fase dispersa.Os seus compoñentes principais son auga, gas e axente espumante.Os alquilsulfonatos, os alquilbencenosulfonatos, as sales de éster de alquil sulfato, as sales de amonio cuaternario e os surfactantes OP pódense usar como axentes espumantes.A concentración do axente espumante na auga é xeralmente do 0,5-2%, e a relación entre o volume da fase gaseosa e o volume da escuma está no intervalo de 0,5-0,9.

O fluído de fracturación a base de aceite é un fluído de fracturación formulado con aceite como disolvente ou medio de dispersión.O petróleo máis utilizado no lugar é o cru ou a súa fracción pesada.Para mellorar as súas propiedades de viscosidade e temperatura, cómpre engadir sulfonato de petróleo soluble en aceite (peso molecular 300-750).Os fluídos de fracturación a base de aceite tamén inclúen fluídos de fracturación auga en aceite e fluídos de fractura de escuma de aceite.Os emulsionantes utilizados no primeiro son tensioactivos aniónicos solubles en aceite, tensioactivos catiónicos e tensioactivos non iónicos, mentres que os estabilizadores de escuma utilizados no segundo son tensioactivos poliméricos que conteñen flúor.

O fluído de fractura de formación sensible á auga usa unha mestura de alcohol (como o etilenglicol) e aceite (como o queroseno) como medio de dispersión, dióxido de carbono líquido como fase dispersa e éter de alcohol alquílico de polioxietileno salgado con sulfato como emulsionante.Ou emulsión ou escuma formulada con axente espumante para fracturar formacións sensibles á auga.

O fluído de fractura utilizado para fracturar e acidificar é á vez un fluído de fractura e un fluído acidificante.Utilízase en formacións carbonatadas, e as dúas medidas realízanse simultáneamente.Relacionados cos surfactantes están a escuma ácida e a emulsión ácida.O primeiro usa sulfonato de alquilo ou sulfonato de alquilo benceno como axente espumante, e o segundo usa un surfactante de sulfonato como emulsionante.Do mesmo xeito que os fluídos acidificantes, os fluídos de fracturación tamén usan surfactantes como antiemulsionantes, auxiliares de drenaxe e axentes de reversión da humectación, que non se discutirán aquí.

6. Utilizar surfactantes para o control do perfil e as medidas de bloqueo da auga

Para mellorar o efecto de desenvolvemento da inxección de auga e suprimir a taxa de aumento do contido de auga de petróleo cru, é necesario axustar o perfil de absorción de auga nos pozos de inxección de auga e aumentar a produción bloqueando a auga nos pozos de produción.Algúns dos métodos de control de perfil e de bloqueo de auga adoitan usar algúns surfactantes.

O axente de control de perfil de xel HPC/SDS está composto por hidroxipropil celulosa (HPC) e dodecilsulfato de sodio (SDS) en auga doce.

O alquilsulfonato de sodio e o cloruro de alquil trimetilamonio disólvense respectivamente en auga para preparar dous líquidos de traballo, que se inxectan na formación un despois do outro.Os dous líquidos de traballo interactúan entre si na formación para producir alquil trimetilamina.O sulfito precipita e bloquea a capa de alta permeabilidade.

Os polioxietileno alquil-fenol éteres, alquil-arilsulfonatos, etc. pódense usar como axentes espumantes, disoltos en auga para preparar un fluído de traballo e, a continuación, inxectado na formación alternativamente con líquido de traballo de dióxido de carbono líquido, só na formación (principalmente alta O permeable). capa) forma escuma, produce bloqueo e desempeña un papel no control do perfil.

Usando un tensioactivo de amonio cuaternario como axente espumante disolto nun sol de ácido silícico composto por sulfato de amonio e vidro de auga e inxectado na formación, e despois inxectando gas non condensable (gas natural ou cloro), pódese xerar unha forma líquida. na formación primeiro.A escuma na capa intermedia de dispersión, seguida da xelación do sol de ácido silícico, produce unha escuma con sólido como medio de dispersión, que desempeña o papel de tapar a capa de alta permeabilidade e controlar o perfil.

Usando surfactantes sulfonatos como axentes espumantes e compostos poliméricos como estabilizadores de escuma espesantes, e despois inxectando gas ou substancias xeradoras de gas, xérase unha escuma a base de auga no chan ou na formación.Esta escuma é tensioactiva na capa de aceite.Unha gran cantidade do axente móvese á interface aceite-auga, causando a destrución da escuma, polo que non bloquea a capa de aceite.É un axente selectivo e bloqueador de auga para pozos de petróleo.

O axente bloqueador de auga de cemento a base de aceite é unha suspensión de cemento en aceite.A superficie do cemento é hidrófila.Cando entra na capa produtora de auga, a auga despraza a interacción entre o pozo de petróleo e o cemento na superficie do cemento, facendo que o cemento se solidifique e bloquee a capa produtora de auga.Para mellorar a fluidez deste axente obturador, adoitan engadirse surfactantes carboxilato e sulfonato.

O axente bloqueador de auga micelar soluble en auga é unha solución micelar composta principalmente por sulfonato amónico de petróleo, hidrocarburos e alcohois.Contén auga salgada na formación e faise viscoso para lograr un efecto de bloqueo de auga..

O axente bloqueador de auga en solución de tensioactivo catiónico a base de auga ou a base de aceite está baseado en axentes activos de sal de cloruro de alquilamonio e carboxilato de alquilo e só é adecuado para formacións de gres.

O axente bloqueador activo do aceite pesado é un tipo de aceite pesado disolto cun emulsionante auga en aceite.Produce unha emulsión de auga en aceite altamente viscosa despois de que a formación sexa deshidratada para lograr o propósito de bloquear a auga.

O axente bloqueador de auga aceite en auga prepárase emulsionando aceite pesado en auga usando un tensioactivo catiónico como emulsionante aceite en auga.

7. Utilizar surfactantes para as medidas de control da area

Antes das operacións de control de area, hai que inxectar unha certa cantidade de auga activada preparada con surfactantes como prefluído para limpar previamente a formación para mellorar o efecto de control da area.Actualmente, os tensioactivos máis utilizados son os tensioactivos aniónicos.

8. Tensoactivo para a deshidratación do cru

Nas etapas de recuperación de petróleo primaria e secundaria, adoitan usarse demulsionantes auga en aceite para o petróleo bruto extraído.Desenvolvéronse tres xeracións de produtos.A primeira xeración é carboxilato, sulfato e sulfonato.A segunda xeración son surfactantes non iónicos de baixo peso molecular como OP, Pingpingjia e aceite de ricino sulfonado.A terceira xeración é o surfactante non iónico de polímero.

Nas etapas posteriores da recuperación secundaria do petróleo e da recuperación terciaria do petróleo, o cru producido existe principalmente en forma de emulsión de aceite en auga.Hai catro tipos de demulsionantes utilizados, como o cloruro de tetradeciltrimetiloxiamonio e o cloruro de didecildimetilamonio.Poden reaccionar con emulsionantes aniónicos para cambiar o seu valor de equilibrio hidrofílico ou adsorbidos na superficie de partículas de arxila mollada en auga, cambiando a súa moxabilidade e destruíndo as emulsións de aceite en auga.Ademais, algúns tensioactivos aniónicos e tensioactivos non iónicos solubles en aceite que se poden usar como emulsionantes auga en aceite tamén se poden usar como demulsionantes para emulsións aceite en auga.

1. Tensoactivos para tratamento de augas

Despois de separar o fluído de produción do pozo de petróleo do cru, a auga producida debe ser tratada para cumprir os requisitos de reinxección.O tratamento da auga ten seis propósitos, a saber, a inhibición da corrosión, a prevención de incrustacións, a esterilización, a eliminación de osíxeno, a eliminación de aceite e a eliminación de materias sólidas en suspensión.Polo tanto, é necesario utilizar inhibidores da corrosión, axentes anticalcares, bactericidas, eliminadores de osíxeno, desengraxantes e floculantes, etc. Os seguintes aspectos implican os tensioactivos industriais:

Os tensioactivos industriais utilizados como inhibidores da corrosión inclúen sales de ácido alquilsulfónico, ácido alquilbencenosulfónico, ácido perfluoroalquilsulfónico, sales de alquil amina lineal, sales de amonio cuaternario e sales de alquilpiridina., sales de imidazolina e os seus derivados, éteres de alcohol polioxietileno-alquílico, alcohol polioxietileno dialquil-proparxilo, polioxietileno colofonia amina, polioxietilenestearilamina e éteres de alcohol polioxietileno-alquílico sulfonato de alquilo, varios sales internos de amonio cuaternario, sales di(polioxietiles) internas e derivados de polioxietileno.

Os tensioactivos utilizados como axentes antiincrustantes inclúen sales de ésteres de fosfato, sales de ésteres de sulfato, acetatos, carboxilatos e os seus compostos de polioxietileno.A estabilidade térmica das sales de éster de sulfonato e sales de carboxilato é significativamente mellor que a das sales de éster de fosfato e sales de éster de sulfato.

Os tensioactivos industriais utilizados en funxicidas inclúen sales de alquilamina lineais, sales de amonio cuaternario, sales de alquilpiridinio, sales de imidazolina e os seus derivados, varias sales de amonio cuaternario, di(polioxi)vinil)alquilo e sales internas dos seus derivados.

Os tensioactivos industriais empregados nos desengraxantes son principalmente surfactantes con estruturas ramificadas e grupos ditiocarboxilato de sodio.

10. Tensoactivo para inundacións de petróleo químico

A recuperación de petróleo primario e secundario pode recuperar entre o 25% e o 50% do cru subterráneo, pero aínda hai moito cru que permanece no subsolo e non se pode recuperar.Realizar a recuperación terciaria de petróleo pode mellorar a recuperación de cru.A recuperación de petróleo terciario utiliza principalmente o método de inundación química, é dicir, engadindo algúns axentes químicos á auga inxectada para mellorar a eficiencia da inundación da auga.Entre os produtos químicos utilizados, algúns son tensioactivos industriais.Unha breve introdución a eles é a seguinte:

O método de inundación de petróleo químico que utiliza surfactante como axente principal chámase inundación de surfactante.Os surfactantes xogan principalmente un papel na mellora da recuperación do petróleo ao reducir a tensión interfacial aceite-auga e aumentar o número de capilares.Dado que a superficie da formación de gres está cargada negativamente, os surfactantes utilizados son principalmente surfactantes aniónicos, e a maioría deles son surfactantes sulfonatos.Elabórase usando un axente sulfonante (como o trióxido de xofre) para sulfonar fraccións de petróleo con alto contido en hidrocarburos aromáticos, e despois neutralizándoas con álcali.As súas especificacións: substancia activa 50%-80%, aceite mineral 5%-30%, auga 2%-20%, sulfato de sodio 1%-6%.O sulfonato de petróleo non é resistente á temperatura, ao sal ou aos ións metálicos de alto prezo.Os sulfonatos sintéticos prepáranse a partir dos hidrocarburos correspondentes mediante os métodos sintéticos correspondentes.Entre eles, o sulfonato de α-olefina é particularmente resistente ao sal e aos ións metálicos de alta valencia.Outros surfactantes aniónicos-non iónicos e surfactantes carboxilatos tamén se poden usar para o desprazamento de aceite.O desprazamento do aceite tensioactivo require dous tipos de aditivos: un é co-tensioactivo, como isobutanol, éter butílico de dietilenglicol, urea, sulfolano, alquenilenbenceno sulfonato, etc., e o outro é dieléctrico, incluíndo sales de ácidos e álcalis, principalmente sales, o que pode reducir a hidrofilicidade do surfactante e aumentar relativamente a lipofilia, e tamén cambiar o valor de equilibrio hidrófilo-lipofílico do axente activo.Co fin de reducir a perda de surfactante e mellorar os efectos económicos, as inundacións de surfactante tamén usan produtos químicos chamados axentes de sacrificio.Entre as substancias que se poden usar como axentes de sacrificio inclúense substancias alcalinas e ácidos policarboxílicos e os seus sales.Os oligómeros e polímeros tamén se poden usar como axentes de sacrificio.Os lignosulfonatos e as súas modificacións son axentes de sacrificio.

O método de desprazamento de petróleo que utiliza dous ou máis axentes químicos de desprazamento de petróleo chámase inundación composta.Este método de desprazamento de aceite relacionado cos surfactantes inclúe: inundación de surfactante e polímero espesado;Inundación de surfactante con álcali + surfactante ou inundación de álcali reforzada con surfactante;inundación de compostos a base de elementos con álcali + surfactante + polímero.As inundacións compostas xeralmente teñen maiores factores de recuperación que unha única unidade.Segundo a análise actual das tendencias de desenvolvemento no país e no estranxeiro, a inundación de compostos ternarios ten vantaxes máis elevadas que as inundacións de compostos binarios.Os surfactantes utilizados na inundación de compostos ternarios son principalmente sulfonatos de petróleo, normalmente tamén se usan en combinación con ácido sulfúrico, ácido fosfórico e carboxilatos de éteres de polioxietileno alquil alcohol e sales de sodio de polioxietileno alquil alcohol alquilsulfonato.etc para mellorar a súa tolerancia á sal.Recentemente, tanto no país como no estranxeiro concederon gran importancia á investigación e ao uso de biosurfactantes, como ramnolípidos, caldos de fermentación de soforolípidos, etc., así como a mestura de carboxilatos naturais e a lignina alcalina de subprodutos da fabricación de papel, etc. excelentes resultados en probas de campo e interiores.Bo efecto de desprazamento de aceite.