Felületaktív anyagok alkalmazása olajmező termelésben

Felhasználásafelületaktív anyagokolajmező termelésben

1. Nehézolaj bányászatához használt felületaktív anyagok

A nehézolaj magas viszkozitása és rossz folyékonysága miatt sok nehézséget okoz a bányászatban.E nehézolajok extrahálásához néha szükség van egy felületaktív anyag vizes oldatának befecskendezésére a fúrólyukba, hogy a nagy viszkozitású nehézolajat kis viszkozitású olaj-a-vízben emulzióvá alakítsák, és kivonják a felületre.A nehézolaj emulgeálási és viszkozitáscsökkentési eljárásban használt felületaktív anyagok közé tartozik a nátrium-alkil-szulfonát, polioxietilén-alkil-alkohol-éter, polioxietilén-alkil-fenol-éter, polioxietilén-polioxipropilén-polién-poliamin, polioxietilén-vinil-alkil-alkohol-éter-szulfát nátriumsó stb. Az olaj-a-vízben emulzió. le kell választani a vizet, és dehidratáláshoz demulgeálószerként kell használni néhány ipari felületaktív anyagot.Ezek a demulgeálószerek víz az olajban emulgeálószerek.Általánosan használt kationos felületaktív anyagok vagy nafténsavak, aszfaltonsavak és ezek többértékű fémsói.

Speciális nehézolaj nem bányászható hagyományos szivattyúegységekkel, és a hővisszanyeréshez gőzbefecskendezést igényel.A hővisszanyerő hatás javítása érdekében felületaktív anyagokat kell használni.A hab befecskendezése a gőzbefecskendező kútba, vagyis a magas hőmérsékletnek ellenálló habképző szer és nem kondenzálható gáz injektálása az egyik általánosan használt modulációs módszer.

A leggyakrabban használt habosítószerek az alkil-benzolszulfonátok, az α-olefin-szulfonátok, a kőolaj-szulfonátok, a szulfohidrokarbilált polioxietilén-alkil-alkohol-éterek és a szulfo-hidrokarbilált polioxietilén-alkil-fenol-éterek stb. olaj, ideális magas hőmérsékletű habképző szerek.Annak érdekében, hogy a diszpergált olaj könnyen átjusson a formáció pórustorok szerkezetén, vagy hogy a formáció felületén lévő olaj könnyen kivehető legyen, szükséges egy felületaktív anyag, az úgynevezett filmdiffúzor alkalmazása.Az általánosan használt oxialkilezett fenolgyanta polimer felületi aktivitás.ügynök.

)

1. Felületaktív anyagok viaszos kőolaj bányászatához

A viaszos kőolaj hasznosítása gyakori viaszmegelőzést és viaszeltávolítást igényel.A felületaktív anyagok viaszgátlóként és viaszeltávolítóként hatnak.A viasz elleni küzdelemhez olajban oldódó felületaktív anyagokat és vízoldható felületaktív anyagokat használnak.Az előbbi viaszellenes szerepet játszik a viaszkristály felületének tulajdonságainak megváltoztatásával.Az általánosan használt olajban oldódó felületaktív anyagok a kőolaj-szulfonátok és az amin felületaktív anyagok.A vízben oldódó felületaktív anyagok viaszellenes szerepet játszanak a viaszformájú felületek (például olajcsövek, tapadórudak és berendezésfelületek) tulajdonságainak megváltoztatásával.A rendelkezésre álló felületaktív anyagok közé tartoznak a nátrium-alkil-szulfonátok, kvaterner ammóniumsók, alkán-polioxi-etilén-éterek, aromás szénhidrogén-polioxi-etilén-éterek és ezek szulfonát-nátriumsói stb. A viaszeltávolításhoz használt felületaktív anyagok szintén két szempontra oszthatók.Az olajban oldódó felületaktív anyagokat olaj alapú viaszeltávolítók, valamint vízoldható szulfonát típusú, kvaterner ammóniumsó típusú, poliéter típusú, Tween típusú, OP típusú felületaktív anyagok, szulfát alapú vagy szulfo-alkilezett lapos és OP típusú felületaktív anyagok használják.felületaktív anyags vízbázisú viaszeltávolítókban használatosak.Az elmúlt években a hazai és külföldi viaszeltávolítókat szervesen kombinálták, az olaj alapú viaszeltávolítókat és a vízbázisú viaszeltávolítókat pedig szervesen kombinálva hibrid viaszeltávolítókat állítanak elő.Ez a viaszeltávolító olajos fázisként aromás szénhidrogéneket és vegyes aromás szénhidrogéneket, vizes fázisként pedig viasztisztító hatású emulgeálószert használ.Ha a kiválasztott emulgeálószer egy nemionos felületaktív anyag, megfelelő zavarosodási ponttal, akkor az olajkút viaszos szakasza alatti hőmérséklet elérheti vagy meghaladhatja annak zavarosodási pontját, így a kevert viaszeltávolító képes. Az emulgeálás megszakad, mielőtt a viaszképző részbe kerül. , és két viasztisztító szert választanak el, amelyek egyszerre töltik be a viasztisztítás szerepét.

3. Felületaktív anyagokagyag stabilizálására használják

A stabilizáló agyag két szempontra oszlik: az agyagásványok tágulásának megakadályozása és az agyagásvány részecskék migrációjának megakadályozása.Kationos felületaktív anyagok, például aminsó típusú, kvaterner ammóniumsó típusú, piridiniumsó típusú és imidazolinsó használhatók az agyagduzzadás megelőzésére.Fluortartalmú nemionos-kationos felületaktív anyagok állnak rendelkezésre az agyagásvány részecskék migrációjának megakadályozására.

4. Felületaktív anyagoksavanyítási intézkedésekben használják

A savasító hatás javítása érdekében a savoldathoz általában különféle adalékanyagokat adnak.Bármilyen felületaktív anyag, amely kompatibilis a savas oldattal, és könnyen adszorbeálódik a képződmény által, felhasználható savanyodást késleltető anyagként.Ilyen például a zsír-amin-hidroklorid, kvaterner ammóniumsó, piridinsó kationos felületaktív anyagokban és szulfonált, karboximetilezett, foszfát-észter-só vagy szulfát-észter-só polioxietilén-alkánok amfoter felületaktív anyagokban, bázis fenol-éter stb. , savas folyadékot emulgeálhat az olajban, így sav-az olajban emulziót állíthat elő.Ez az emulzió savanyított ipari folyadékként használható, és késleltető szerepet is játszik.

Egyes felületaktív anyagok antiemulgeálószerként használhatók savanyító folyadékokhoz.Elágazó szerkezetű felületaktív anyagok, például polioxietilén-polioxipropilén-propilénglikol-éter és polioxietilén-polioxipropilén-pentaetilén-hexaamin használhatók savanyító anti-emulgeálószerként.

Egyes felületaktív anyagok használhatók savhiányos vízelvezetési segédanyagként.A vízelvezetési segédanyagként használható felületaktív anyagok közé tartoznak az aminsó típusú, kvaterner ammóniumsó típusú, piridiniumsó típusú, nemionos, amfoter és fluortartalmú felületaktív anyagok.

Egyes felületaktív anyagok használhatók savanyító iszapgátló szerként, például olajban oldódó felületaktív anyagok, mint például alkilfenolok, zsírsavak, alkil-benzolszulfonsavak, kvaterner ammóniumsók stb. A savban gyenge oldhatóságuk miatt nemionos felületaktív anyagok is használhatók diszpergálásukra. a savas oldatban.

A savasító hatás javítása érdekében a savas oldathoz nedvesítőszert kell hozzáadni, hogy a fúrólyuk közeli zóna nedvesíthetőségét lipofilről hidrofilre fordítsa.A polioxietilén-polioxipropilén-alkil-alkohol-éterek és a foszfáttal sózott polioxietilén-polioxi-propilén-alkil-alkohol-éter-keverékek adszorbeálódnak a képződés során, így létrejön a harmadik adszorpciós réteg, amely a nedvesítésben és a visszafordításban játszik szerepet.

Ezen kívül vannak olyan felületaktív anyagok, mint a zsír-amin-hidroklorid, kvaterner ammóniumsó vagy nemionos-anionos felületaktív anyag, amelyeket habosítószerként használnak fel habsav munkafolyadék előállításához a korrózió lassítása és a mélysavasodás érdekében, vagy habokat készítenek ebből és előfolyadékként használják a savanyításhoz.Miután befecskendezték őket a formációba, a savas oldatot injektálják.A habban lévő buborékok által keltett Jamin-effektus elterelheti a savas folyadékot, és arra kényszeríti a savas folyadékot, hogy főként az alacsony áteresztőképességű réteget oldja fel, ezáltal javítva a savasító hatást.

5. A repesztéshez használt felületaktív anyagok

Az alacsony áteresztőképességű olajmezőkön gyakran alkalmaznak repesztési intézkedéseket.Nyomás segítségével nyitják meg a formációt, hogy törések keletkezzenek, és támasztóanyagot használnak a törések alátámasztására, hogy csökkentsék a folyadékáramlási ellenállást, és elérjék a termelés és a figyelem növelésének célját.Egyes repesztőfolyadékok egyik összetevőjeként felületaktív anyagokat tartalmaznak.

Az olaj a vízben repesztőfolyadékok vízzel, olajjal és emulgeálószerekkel készülnek.Az alkalmazott emulgeálószerek ionos, nemionos és amfoter felületaktív anyagok.Ha sűrített vizet használunk külső fázisként, és olajat belső fázisként, akkor sűrített olaj-a-vízben repesztőfolyadék (polimer emulzió) készíthető.Ez a repesztőfolyadék 160 °C alatti hőmérsékleten használható, és képes automatikusan feltörni az emulziókat és elvezetni a folyadékokat.

A habos repesztőfolyadék olyan repesztőfolyadék, amely vizet használ diszperziós közegként és gázt diszpergált fázisként.Fő összetevői a víz, a gáz és a habképző.Alkil-szulfonátok, alkil-benzol-szulfonátok, alkil-szulfát-észter-sók, kvaterner ammóniumsók és OP felületaktív anyagok egyaránt használhatók habosítószerként.A vízben a habosítószer koncentrációja általában 0,5-2%, a gázfázis térfogatának a habtérfogathoz viszonyított aránya 0,5-0,9 tartományban van.

Az olajalapú repesztőfolyadék olyan repesztőfolyadék, amely oldószerként vagy diszperziós közegként olajat tartalmaz.A telephelyen leggyakrabban használt olaj a kőolaj vagy annak nehéz frakciója.A viszkozitási és hőmérsékleti tulajdonságainak javítása érdekében olajban oldódó petróleum-szulfonátot (molekulatömeg 300-750) kell hozzáadni.Az olajalapú repesztőfolyadékok közé tartoznak a víz az olajban típusú repesztőfolyadékok és az olajhabos repesztőfolyadékok is.Az előbbiben használt emulgeálószerek olajban oldódó anionos felületaktív anyagok, kationos felületaktív anyagok és nemionos felületaktív anyagok, míg az utóbbiban használt habstabilizátorok fluortartalmú polimer felületaktív anyagok.

A vízre érzékeny rétegrepesztő folyadék alkohol (például etilénglikol) és olaj (például kerozin) keverékét használja diszperziós közegként, folyékony szén-dioxidot diszpergált fázisként és szulfátos sózott polioxietilén-alkil-alkohol-étert emulgeálószerként.Vagy habosítószerrel összeállított emulzió vagy hab a vízre érzékeny képződmények törésére.

A rétegrepesztéshez és savanyításhoz használt repesztőfolyadék egyszerre repesztőfolyadék és savanyító folyadék is.Karbonátos képződményekben használják, és a két intézkedést egyidejűleg hajtják végre.A felületaktív anyagokhoz kapcsolódik a savas hab és a savas emulzió.Az előbbi habképző szerként alkil-szulfonátot vagy alkil-benzol-szulfonátot, az utóbbi pedig emulgeálószerként szulfonát felületaktív anyagot használ.A savasító folyadékokhoz hasonlóan a repesztőfolyadékok is használnak felületaktív anyagokat emulgeálószerként, vízelvezetést elősegítő és nedvesítő hatást visszafordító szerként, amelyekről itt nem lesz szó.

6. Használjon felületaktív anyagokat profilszabályozáshoz és vízzáró intézkedésekhez

A vízbefecskendezési fejlesztő hatás javítása és a kőolaj-víztartalom emelkedésének visszaszorítása érdekében szükséges a vízbefecskendező kutak vízfelvételi profiljának módosítása, valamint a termelőkutak vízelzárásával a termelés növelése.Egyes profilszabályozási és vízzáró módszerek gyakran használnak felületaktív anyagokat.

A HPC/SDS gélprofil-szabályozó szer hidroxi-propil-cellulózból (HPC) és nátrium-dodecil-szulfátból (SDS) áll édesvízben.

A nátrium-alkil-szulfonátot és az alkil-trimetil-ammónium-kloridot vízben oldva két munkafolyadékot állítanak elő, amelyeket egymás után injektálnak a formációba.A két munkafolyadék kölcsönhatásba lép egymással a képződésben, és alkil-trimetil-amint állít elő.A szulfit kicsapódik és blokkolja a nagy áteresztőképességű réteget.

Polioxietilén-alkil-fenol-éterek, alkil-aril-szulfonátok stb. használhatók habosítószerként, vízben oldva munkafolyadékot készítenek, majd folyékony szén-dioxid munkafolyadékkal váltakozva injektálva a formációba, éppen a formációba (főleg magas A permeábilis réteg) habot képez, dugulást okoz, és a profilszabályozásban játszik szerepet.

Habosítószerként kvaterner ammónium felületaktív anyagot ammónium-szulfátból és vízüvegből álló kovasavszolban oldva a formációba injektálva, majd nem kondenzálható gázt (földgázt vagy klórt) injektálva folyékony alapú forma állítható elő. a formációban először.A diszperziós közbenső rétegben lévő hab, amelyet a kovasavszol gélesedése követ, habot képez, amelynek diszperziós közege szilárd anyag, amely a nagy áteresztőképességű réteg eltömítését és a profil szabályozását tölti be.

Habképzőként szulfonát felületaktív anyagokat, sűrítő habstabilizátorként polimer vegyületeket, majd gázt vagy gázképző anyagokat injektálva vízbázisú hab képződik a talajon vagy a formációban.Ez a hab felületaktív az olajrétegben.A szer nagy mennyisége az olaj-víz határfelületre kerül, habroncsolást okozva, így nem zárja el az olajréteget.Szelektív és olajkutak vízzáró szer.

Az olajalapú cement vízzáró szer a cement olajban készült szuszpenziója.A cement felülete hidrofil.Amikor a víz belép a víztermelő rétegbe, a víz kiszorítja az olajkút és a cement felületén lévő cement közötti kölcsönhatást, aminek következtében a cement megszilárdul és blokkolja a víztermelő réteget.Ennek a tömítőanyagnak a folyékonyságának javítására általában karboxilát és szulfonát felületaktív anyagokat adnak hozzá.

A vízbázisú micellás, folyadékban oldódó vízblokkoló szer egy micellás oldat, amely főként kőolaj-ammónium-szulfonátból, szénhidrogénekből és alkoholokból áll.Magas sótartalmú vizet tartalmaz a képződményben, és viszkózussá válik, hogy vízzáró hatást érjen el..

A vízbázisú vagy olajbázisú kationos felületaktív oldatos vízzáró szer alkil-karboxilát és alkil-ammónium-klorid só hatóanyag alapú, és csak homokkő képződményekhez alkalmas.

Az aktív nehézolaj vízblokkoló szer egyfajta nehézolaj, amelyet víz az olajban emulgeálószerrel oldanak fel.Nagyon viszkózus víz az olajban emulziót hoz létre, miután a formációt víztelenítik, hogy elérjék a víz elzárását.

Az olaj a vízben vízzáró szert nehéz olaj vízben emulgeálásával állítják elő, olaj a vízben emulgeálószerként kationos felületaktív anyag felhasználásával.

7. Használjon felületaktív anyagokat a homok elleni védekezéshez

A homokszabályozási műveletek előtt bizonyos mennyiségű felületaktív anyagokkal előkészített aktivált vizet kell befecskendezni előfolyadékként a képződmény előtisztítására a homokszabályozási hatás javítása érdekében.Jelenleg a leggyakrabban használt felületaktív anyagok az anionos felületaktív anyagok.

8. Felületaktív anyag nyersolaj dehidratálásához

Az elsődleges és másodlagos olajkinyerési szakaszban gyakran használnak víz-az-olajban demulgeálószereket a kivont nyersolajhoz.A termékek három generációját fejlesztették ki.Az első generáció a karboxilát, szulfát és szulfonát.A második generáció az alacsony molekulatömegű nemionos felületaktív anyagok, például az OP, a Pingpingjia és a szulfonált ricinusolaj.A harmadik generáció a polimer nemionos felületaktív anyag.

A másodlagos olajkinyerés és a tercier olajkinyerés későbbi szakaszaiban az előállított kőolaj többnyire olaj-a-vízben emulzió formájában létezik.Négy típusú demulgeálószert használnak, mint például a tetradecil-trimetil-oxiammónium-kloridot és a didecil-dimetil-ammónium-kloridot.Anionos emulgeálószerekkel reagálva megváltoztathatják hidrofil olajegyensúly értéküket, vagy adszorbeálódnak a vízben nedves agyagrészecskék felületén, megváltoztatva a nedvesíthetőségüket és tönkretéve az olaj a vízben emulziókat.Ezenkívül néhány anionos felületaktív és olajban oldható nemionos felületaktív anyag, amely víz-az-olajban emulgeálószerként használható, demulgeálószerként is használható olaj-a-vízben emulziókhoz.

1. Felületaktív anyagok vízkezeléshez

Miután az olajkút-előállító folyadékot elválasztották a kőolajtól, a megtermelt vizet kezelni kell, hogy megfeleljen az újrasajtolási követelményeknek.A vízkezelésnek hat célja van, nevezetesen a korróziógátlás, a vízkő megelőzés, a sterilizálás, az oxigén eltávolítás, az olaj eltávolítása és a szilárd lebegőanyag eltávolítása.Emiatt korróziógátlókat, lerakódásgátlókat, baktericideket, oxigénmegkötőket, zsírtalanítókat és pelyhesítőket stb. kell használni. Az alábbi szempontok az ipari felületaktív anyagokra vonatkoznak:

A korróziógátlóként használt ipari felületaktív anyagok közé tartoznak az alkil-szulfonsav, alkil-benzolszulfonsav, perfluor-alkil-szulfonsav, lineáris alkil-amin-sók, kvaterner ammóniumsók és alkil-piridin-sók., imidazolin és származékainak sói, polioxietilén-alkil-alkohol-éterek, polioxietilén-dialkil-propargil-alkohol, polioxietilén-gyanta-amin, polioxietilén-sztearil-amin és polioxietilén-alkil-alkohol-éterek.

A lerakódásgátlóként használt felületaktív anyagok közé tartoznak a foszfát-észter-sók, szulfát-észter-sók, acetátok, karboxilátok és ezek polioxietilén-vegyületei.A szulfonát-észter-sók és karboxilát-sók termikus stabilitása lényegesen jobb, mint a foszfát-észter-sóké és a szulfát-észter-sóké.

A fungicidekben használt ipari felületaktív anyagok közé tartoznak a lineáris alkil-amin-sók, kvaterner ammóniumsók, alkil-piridiniumsók, imidazolin és származékai sói, különböző kvaterner ammóniumsók, di(polioxi)-vinil)-alkil- és származékainak belső sói.

A zsírtalanítókban használt ipari felületaktív anyagok főként elágazó szerkezetű és nátrium-ditiokarboxilát csoportokkal rendelkező felületaktív anyagok.

10. Felületaktív anyag vegyi olajárasztáshoz

Az elsődleges és másodlagos olajkinyeréssel a föld alatti kőolaj 25-50%-a visszanyerhető, de még mindig sok kőolaj marad a föld alatt, és nem nyerhető ki.A harmadlagos olajkinyerés végrehajtása javíthatja a kőolaj kinyerését.A harmadlagos olajkinyerés többnyire kémiai elárasztásos módszert alkalmaz, azaz a besajtolt vízhez bizonyos vegyi anyagokat adnak a víz elárasztási hatékonyságának javítása érdekében.A felhasznált vegyszerek közül néhány ipari felületaktív anyag.Ezek rövid bemutatása a következő:

A felületaktív anyagot fő hatóanyagként alkalmazó kémiai olajelöntési módszert felületaktív elárasztásnak nevezik.A felületaktív anyagok főként az olaj-visszanyerés javításában játszanak szerepet az olaj-víz határfelületi feszültség csökkentésével és a kapillárisok számának növelésével.Mivel a homokkő képződmény felülete negatív töltésű, a felhasznált felületaktív anyagok főként anionos felületaktív anyagok, és ezek többsége szulfonát felületaktív anyag.Szulfonálószerrel (például kén-trioxiddal) állítják elő a magas aromás szénhidrogén tartalmú kőolajfrakciók szulfonálására, majd lúggal történő semlegesítésére.Jellemzői: hatóanyag 50%-80%, ásványolaj 5%-30%, víz 2%-20%, nátrium-szulfát 1%-6%.A petróleum-szulfonát nem ellenáll a hőmérsékletnek, a sónak vagy a drága fémionoknak.A szintetikus szulfonátokat a megfelelő szénhidrogénekből állítják elő a megfelelő szintetikus módszerekkel.Közülük az α-olefin-szulfonát különösen ellenálló a sóval és a nagy vegyértékű fémionokkal szemben.Az olaj kiszorítására más anionos-nemionos felületaktív anyagok és karboxilát felületaktív anyagok is használhatók.A felületaktív olaj kiszorítása kétféle adalékot igényel: az egyik társfelületaktív anyag, például izobutanol, dietilénglikol-butil-éter, karbamid, szulfolán, alkenilén-benzolszulfonát stb., a másik pedig dielektromos, beleértve a sav- és lúgosókat, főleg sókat, amely csökkentheti a felületaktív anyag hidrofilitását és viszonylag növelheti a lipofilitást, valamint megváltoztathatja a hatóanyag hidrofil-lipofil egyensúlyi értékét.A felületaktív anyagok veszteségének csökkentése és a gazdasági hatások javítása érdekében a felületaktív anyagok elárasztása során feláldozószereknek nevezett vegyszereket is alkalmaznak.Feláldozószerként használható anyagok közé tartoznak a lúgos anyagok, valamint a polikarbonsavak és ezek sói.Oligomerek és polimerek is használhatók feláldozószerekként.A lignoszulfonátok és módosításaik áldozati szerek.

A két vagy több kémiai olajkiszorító főszert alkalmazó olajkiszorítási módszert kompozit elárasztásnak nevezik.Ez a felületaktív anyagokkal kapcsolatos olajkiszorítási módszer a következőket tartalmazza: felületaktív anyagok és polimerrel sűrített felületaktív anyagok elöntése;Lúggal erősített felületaktív anyag elárasztás lúggal + felületaktív anyag vagy felületaktív anyaggal erősített lúg elárasztás;elem alapú kompozit elöntés lúggal + felületaktív anyaggal + polimerrel.Az összetett elárasztásnak általában magasabb a helyreállítási tényezője, mint az egyetlen meghajtónak.A hazai és külföldi fejlődési trendek jelenlegi elemzése szerint a háromkomponensű elárasztás nagyobb előnyökkel jár, mint a bináris összetett elárasztás.A háromkomponensű kompozit elöntéshez használt felületaktív anyagok főként kőolaj-szulfonátok, amelyeket általában kénsavval, foszforsavval és polioxietilén-alkil-alkohol-éterek karboxilátjaival, valamint polioxietilén-alkil-alkohol alkil-szulfonát-nátriumsókkal kombinálva is alkalmaznak.stb., hogy javítsa sótűrő képességét.A közelmúltban itthon és külföldön egyaránt nagy jelentőséget tulajdonítanak a biofelületaktív anyagok, például ramnolipid, szoforolipid fermentlé stb., valamint természetes vegyes karboxilátok és papírgyártási melléktermék alkáli lignin stb. kutatásának és felhasználásának. kiváló eredmények a terepi és beltéri teszteken.Jó olajkiszorító hatás.