Applicazione ditensioattivinella produzione dei giacimenti petroliferi
1. Tensioattivi utilizzati per l'estrazione di petrolio pesante
A causa dell'elevata viscosità e della scarsa fluidità del petrolio pesante, esso comporta molte difficoltà nell'attività mineraria.Per estrarre questi oli pesanti, a volte è necessario iniettare una soluzione acquosa di tensioattivo nel pozzo per convertire l'olio pesante ad alta viscosità in un'emulsione olio in acqua a bassa viscosità ed estrarlo in superficie.I tensioattivi utilizzati in questo metodo di emulsionamento e riduzione della viscosità dell'olio pesante includono sodio alchil solfonato, poliossietilene alchil alcol etere, poliossietilene alchil fenolo etere, poliossietilene poliossipropilene poliammina, poliossietilene vinil alchil alcol etere solfato sale sodico, ecc. L'emulsione olio in acqua prodotto necessita di separare l'acqua e di utilizzare alcuni tensioattivi industriali come demulsionanti per la disidratazione.Questi demulsionanti sono emulsionanti acqua in olio.Comunemente utilizzati sono tensioattivi cationici o acidi naftenici, acidi asfaltonici e loro sali metallici multivalenti.
Il petrolio pesante speciale non può essere estratto dalle unità di pompaggio convenzionali e richiede l'iniezione di vapore per il recupero termico.Per migliorare l'effetto di recupero termico è necessario utilizzare tensioattivi.L'iniezione di schiuma nel pozzetto di iniezione del vapore, ovvero l'iniezione di agente schiumogeno resistente alle alte temperature e gas non condensabile, è uno dei metodi di modulazione comunemente utilizzati.
Gli agenti schiumogeni comunemente usati sono alchil benzene solfonati, α-olefina solfonati, solfonati di petrolio, poliossietilene alchil alcol eteri solfoidrocarbilati e poliossietilene alchil fenolo eteri solfoidrocarbilati, ecc. Poiché i tensioattivi fluorurati hanno un'elevata attività superficiale e sono stabili agli acidi, agli alcali, all'ossigeno, al calore e olio, sono agenti schiumogeni ideali per le alte temperature.Per fare in modo che l'olio disperso passi facilmente attraverso la struttura della gola della formazione, o per rendere facile l'espulsione dell'olio sulla superficie della formazione, è necessario utilizzare un tensioattivo chiamato agente diffondente della pellicola.Quella comunemente usata è l'attività superficiale del polimero della resina fenolica ossialchilata.agente.
- Tensioattivi per l'estrazione del petrolio greggio ceroso
Lo sfruttamento del petrolio greggio ceroso richiede frequenti operazioni di prevenzione e rimozione della cera.I tensioattivi agiscono come inibitori della cera e deceranti.Esistono tensioattivi oleosolubili e tensioattivi idrosolubili utilizzati per l'anticera.Il primo svolge un ruolo anticera modificando le proprietà della superficie del cristallo di cera.I tensioattivi solubili in olio comunemente usati sono i solfonati di petrolio e i tensioattivi amminici.I tensioattivi idrosolubili svolgono un ruolo anti-cera modificando le proprietà delle superfici formate da cera (come tubi dell'olio, aste di ventose e superfici di apparecchiature).I tensioattivi disponibili includono sodio alchil solfonati, sali di ammonio quaternario, alcani poliossietilene eteri, idrocarburi aromatici poliossietilene eteri e i loro sali di sodio solfonato, ecc. Anche i tensioattivi utilizzati per la rimozione della cera sono divisi in due aspetti.I tensioattivi solubili in olio vengono utilizzati per la rimozione della cera a base di olio e tipo solfonato solubile in acqua, tipo sale di ammonio quaternario, tipo polietere, tipo Tween, tensioattivi tipo OP, tipo piatto a base di solfato o solfo-alchilato e tipo OPtensioattivos sono utilizzati nei deceranti a base acqua.Negli ultimi anni, i prodotti per la rimozione della cera nazionali ed esteri sono stati combinati organicamente, e i prodotti per la rimozione della cera a base di olio e i prodotti per la rimozione della cera a base di acqua sono stati combinati organicamente per produrre prodotti per la rimozione della cera ibridi.Questo decerante utilizza idrocarburi aromatici e idrocarburi aromatici misti come fase oleosa e utilizza un emulsionante con effetto schiarente della cera come fase acquosa.Quando l'emulsionante selezionato è un tensioattivo non ionico con un punto di intorbidimento appropriato, la temperatura al di sotto della sezione di ceratura del pozzo petrolifero può raggiungere o superare il suo punto di intorbidimento, in modo che il dispositivo di rimozione della cera misto possa L'emulsificazione viene interrotta prima di entrare nella sezione di formazione della cera e vengono separati due agenti di rimozione della cera, che svolgono contemporaneamente il ruolo di rimozione della cera.
3. Tensioattiviutilizzato per stabilizzare l'argilla
La stabilizzazione dell'argilla si divide in due aspetti: prevenire l'espansione dei minerali argillosi e prevenire la migrazione delle particelle di minerali argillosi.Tensioattivi cationici come il tipo sale amminico, il tipo sale di ammonio quaternario, il tipo sale di piridinio e il sale imidazolina possono essere utilizzati per prevenire il rigonfiamento dell'argilla.Sono disponibili tensioattivi cationici non ionici contenenti fluoro per prevenire la migrazione delle particelle di minerali argillosi.
4. Tensioattiviutilizzato nelle misure di acidificazione
Per migliorare l'effetto acidificante, alla soluzione acida vengono generalmente aggiunti diversi additivi.Qualsiasi tensioattivo che sia compatibile con la soluzione acida e sia facilmente assorbito dalla formazione può essere utilizzato come ritardante di acidificazione.Come cloridrato di ammina grassa, sale di ammonio quaternario, sale di piridina in tensioattivi cationici e poliossietilene alcani solfonati, carbossimetilati, esteri fosfato salati o esteri solfato in tensioattivi anfoteri base fenolo etere, ecc. Alcuni tensioattivi, come l'acido dodecil solfonico e i suoi sali alchilamminici , può emulsionare il liquido acido nell'olio per produrre un'emulsione acido in olio.Questa emulsione può essere utilizzata come liquido industriale acidificato e svolge anche un ruolo ritardante.
Alcuni tensioattivi possono essere utilizzati come antiemulsionanti per acidificare i liquidi.Come antiemulsionanti acidificanti possono essere utilizzati tensioattivi con strutture ramificate come poliossietilene poliossipropilene propilen glicole etere e poliossietilene poliossipropilene pentaetilene esaammina.
Alcuni tensioattivi possono essere utilizzati come coadiuvanti del drenaggio in condizioni di carenza di acido.I tensioattivi che possono essere utilizzati come ausili di drenaggio includono tensioattivi del tipo sale amminico, del tipo sale di ammonio quaternario, del tipo sale di piridinio, tensioattivi non ionici, anfoteri e contenenti fluoro.
Alcuni tensioattivi possono essere utilizzati come agenti acidificanti anti-fango, come tensioattivi solubili in olio, come alchilfenoli, acidi grassi, acidi alchilbenzensolfonici, sali di ammonio quaternario, ecc. Poiché hanno scarsa solubilità acida, è possibile utilizzare tensioattivi non ionici per disperderli nella soluzione acida.
Per migliorare l'effetto acidificante, è necessario aggiungere un agente inversore bagnante alla soluzione acida per invertire la bagnabilità della zona vicino al pozzo da lipofila a idrofila.Miscele di eteri di poliossietilene poliossipropilene alchil alcol e eteri di poliossietilene poliossipropilene alchil alcol salati con fosfato vengono adsorbiti dalla formazione per formare il terzo strato di adsorbimento, che svolge un ruolo nella bagnatura e nell'inversione.
Inoltre, ci sono alcuni tensioattivi, come il cloridrato di ammina grassa, il sale di ammonio quaternario o il tensioattivo non ionico-anionico, che vengono utilizzati come agenti schiumogeni per produrre un fluido di lavoro acido schiumoso per raggiungere lo scopo di rallentare la corrosione e l'acidificazione profonda, oppure vengono prodotte schiume da questo ed utilizzato come prefluido per l'acidificazione.Dopo che sono stati iniettati nella formazione, viene iniettata la soluzione acida.L'effetto Jamin prodotto dalle bolle nella schiuma può deviare il liquido acido, costringendolo a dissolvere principalmente lo strato a bassa permeabilità, migliorando così l'effetto di acidificazione.
5. Tensioattivi utilizzati nelle misure di fratturazione
Le misure di fratturazione sono spesso utilizzate nei giacimenti petroliferi a bassa permeabilità.Usano la pressione per aprire la formazione e formare fratture e utilizzano materiali di sostegno per supportare le fratture per ridurre la resistenza al flusso del fluido e raggiungere lo scopo di aumentare la produzione e l'attenzione.Alcuni fluidi di fratturazione sono formulati con tensioattivi come uno degli ingredienti.
I fluidi per fratturazione olio in acqua sono formulati con acqua, olio ed emulsionanti.Gli emulsionanti utilizzati sono tensioattivi ionici, non ionici e anfoteri.Se si utilizza acqua addensata come fase esterna e olio come fase interna, è possibile preparare un fluido di fratturazione olio in acqua addensato (emulsione polimerica).Questo fluido di fratturazione può essere utilizzato a temperature inferiori a 160°C e può rompere automaticamente le emulsioni e drenare i fluidi.
Il fluido di fratturazione della schiuma è un fluido di fratturazione che utilizza l'acqua come mezzo di dispersione e il gas come fase dispersa.I suoi componenti principali sono acqua, gas e agente schiumogeno.Alchil solfonati, alchil benzene solfonati, sali di alchil solfato esteri, sali di ammonio quaternario e tensioattivi OP possono tutti essere utilizzati come agenti schiumogeni.La concentrazione dell'agente schiumogeno nell'acqua è generalmente pari allo 0,5-2% e il rapporto tra il volume della fase gassosa e il volume della schiuma è compreso tra 0,5 e 0,9.
Il fluido di fratturazione a base di olio è un fluido di fratturazione formulato con olio come solvente o mezzo di dispersione.Il petrolio più comunemente utilizzato in loco è il petrolio greggio o la sua frazione pesante.Per migliorarne la viscosità e le proprietà di temperatura, è necessario aggiungere solfonato di petrolio solubile in olio (peso molecolare 300-750).I fluidi di fratturazione a base di petrolio includono anche fluidi di fratturazione acqua nell'olio e fluidi di fratturazione di schiuma d'olio.Gli emulsionanti utilizzati nel primo sono tensioattivi anionici solubili in olio, tensioattivi cationici e tensioattivi non ionici, mentre gli stabilizzanti della schiuma utilizzati nel secondo sono tensioattivi polimerici contenenti fluoro.
Il fluido di fratturazione della formazione sensibile all'acqua utilizza una miscela di alcol (come il glicole etilenico) e olio (come il cherosene) come mezzo di dispersione, anidride carbonica liquida come fase dispersa ed etere di alcol alchilico poliossietilico salato con solfato come emulsionante.Oppure emulsione o schiuma formulata con agente schiumogeno per fratturare formazioni sensibili all'acqua.
Il fluido di fratturazione utilizzato per la fratturazione e l'acidificazione è sia un fluido di fratturazione che un fluido acidificante.Viene utilizzato nelle formazioni carbonatiche e le due misure vengono eseguite contemporaneamente.Correlati ai tensioattivi sono la schiuma acida e l'emulsione acida.Il primo utilizza alchil solfonato o alchil benzene solfonato come agente schiumogeno e il secondo utilizza un tensioattivo solfonato come emulsionante.Come i fluidi acidificanti, anche i fluidi di fratturazione utilizzano tensioattivi come antiemulsionanti, coadiuvanti del drenaggio e agenti bagnanti, che non verranno discussi qui.
6. Utilizzare tensioattivi per il controllo del profilo e misure di blocco dell'acqua
Al fine di migliorare l’effetto di sviluppo dell’iniezione d’acqua e sopprimere il tasso di aumento del contenuto di acqua del petrolio greggio, è necessario regolare il profilo di assorbimento dell’acqua sui pozzi di iniezione dell’acqua e aumentare la produzione bloccando l’acqua sui pozzi di produzione.Alcuni metodi di controllo del profilo e di blocco dell'acqua spesso utilizzano alcuni tensioattivi.
L'agente di controllo del profilo del gel HPC/SDS è composto da idrossipropilcellulosa (HPC) e sodio dodecil solfato (SDS) in acqua dolce.
Il sodio alchil solfonato e l'alchil trimetil ammonio cloruro vengono sciolti rispettivamente in acqua per preparare due liquidi di lavoro, che vengono iniettati uno dopo l'altro nella formazione.I due liquidi di lavoro interagiscono tra loro nella formazione per produrre alchil trimetilammina.Il solfito precipita e blocca lo strato ad alta permeabilità.
Poliossietilene alchil fenoli eteri, alchilaril solfonati, ecc. Possono essere utilizzati come agenti schiumogeni, disciolti in acqua per preparare un fluido di lavoro e quindi iniettati nella formazione alternativamente con fluido di lavoro di anidride carbonica liquida, proprio nella formazione (principalmente alta permeabilità strato) forma schiuma, produce blocchi e svolge un ruolo nel controllo del profilo.
Utilizzando un tensioattivo di ammonio quaternario come agente schiumogeno disciolto in un sol di acido silicico composto da solfato di ammonio e bicchiere d'acqua e iniettato nella formazione, e quindi iniettando gas non condensabile (gas naturale o cloro), è possibile generare una forma a base liquida prima nella formazione.La schiuma nell'interstrato di dispersione, seguita dalla gelificazione del sol di acido silicico, produce una schiuma con un solido come mezzo di dispersione, che svolge il ruolo di tappare lo strato ad alta permeabilità e di controllare il profilo.
Utilizzando tensioattivi solfonati come agenti schiumogeni e composti polimerici come stabilizzanti della schiuma addensante, e quindi iniettando gas o sostanze generatrici di gas, si genera una schiuma a base di acqua sul terreno o nella formazione.Questa schiuma è tensioattiva nello strato di olio.Una grande quantità di agente si sposta nell'interfaccia olio-acqua, provocando la distruzione della schiuma e quindi non blocca lo strato di olio.È un agente selettivo che blocca l'acqua dei pozzi petroliferi.
L'agente bloccante l'acqua del cemento a base di olio è una sospensione di cemento in olio.La superficie del cemento è idrofila.Quando entra nello strato di produzione dell'acqua, l'acqua sposta l'interazione tra il pozzo petrolifero e il cemento sulla superficie del cemento, provocando la solidificazione del cemento e il blocco dello strato di produzione dell'acqua.Per migliorare la fluidità di questo agente tamponante vengono solitamente aggiunti tensioattivi carbossilati e solfonati.
L'agente bloccante liquido micellare solubile in acqua a base d'acqua è una soluzione micellare composta principalmente da solfonato di petrolio e ammonio, idrocarburi e alcoli.Contiene acqua altamente salata nella formazione e diventa viscoso per ottenere un effetto di blocco dell'acqua..
L'agente tensioattivo cationico a base di acqua o olio è basato su agenti attivi alchil carbossilato e sale di cloruro di alchilammonio ed è adatto solo per formazioni di arenaria.
L'agente blocca-acqua attivo dell'olio pesante è un tipo di olio pesante disciolto con un emulsionante acqua in olio.Produce un'emulsione acqua-in-olio altamente viscosa dopo che la formazione è stata disidratata per raggiungere lo scopo di bloccare l'acqua.
L'agente bloccante l'acqua olio in acqua viene preparato emulsionando l'olio pesante in acqua utilizzando un tensioattivo cationico come emulsionante olio in acqua.
7. Utilizzare tensioattivi per misure di controllo della sabbia
Prima delle operazioni di controllo della sabbia, è necessario iniettare una certa quantità di acqua attivata preparata con tensioattivi come prefluido per prepulire la formazione e migliorare l'effetto di controllo della sabbia.Attualmente, i tensioattivi più comunemente utilizzati sono i tensioattivi anionici.
8. Tensioattivo per la disidratazione del petrolio greggio
Nelle fasi primarie e secondarie di recupero del petrolio, per il petrolio greggio estratto vengono spesso utilizzati demulsionatori acqua in olio.Sono state sviluppate tre generazioni di prodotti.La prima generazione è carbossilato, solfato e solfonato.La seconda generazione è costituita da tensioattivi non ionici a basso peso molecolare come OP, Pingpingjia e olio di ricino solfonato.La terza generazione è il tensioattivo polimerico non ionico.
Nelle fasi successive del recupero secondario e terziario del petrolio, il petrolio greggio prodotto esiste principalmente sotto forma di emulsione olio in acqua.Vengono utilizzati quattro tipi di demulsionanti, come il cloruro di tetradeciltrimetilossiammonio e il cloruro di didecildimetilammonio.Possono reagire con emulsionanti anionici per modificare il loro valore di equilibrio idrofilo dell'olio, o essere adsorbiti sulla superficie di particelle di argilla bagnata con acqua, modificandone la bagnabilità e distruggendo le emulsioni olio in acqua.In aggiunta, alcuni tensioattivi anionici e tensioattivi non ionici solubili in olio che possono essere utilizzati come emulsionanti acqua in olio possono anche essere utilizzati come demulsionanti per emulsioni olio in acqua.
- Tensioattivi per il trattamento delle acque
Dopo che il fluido di produzione del pozzo petrolifero è stato separato dal petrolio greggio, l'acqua prodotta deve essere trattata per soddisfare i requisiti di reiniezione.Gli scopi del trattamento dell'acqua sono sei: inibizione della corrosione, prevenzione delle incrostazioni, sterilizzazione, rimozione dell'ossigeno, rimozione dell'olio e rimozione dei corpi solidi sospesi.Pertanto è necessario utilizzare inibitori di corrosione, agenti anticalcare, battericidi, sequestratori di ossigeno, sgrassanti e flocculanti, ecc. I seguenti aspetti riguardano i tensioattivi industriali:
I tensioattivi industriali utilizzati come inibitori della corrosione includono sali di acido alchilsolfonico, acido alchilbenzensolfonico, acido perfluoroalchilsolfonico, sali di alchilammina lineare, sali di ammonio quaternario e sali di alchilpiridina., sali di imidazolina e suoi derivati, poliossietilene alchil alcol eteri, poliossietilene dialchil propargil alcol, poliossietilene colofonia ammina, poliossietilene stearilammina e poliossietilene alchil alcol eteri Alchil solfonato, vari sali interni di ammonio quaternario, sali interni di di(poliossietilene)alchil e loro derivati.
I tensioattivi utilizzati come agenti antivegetativi comprendono sali di esteri fosforici, sali di esteri solfati, acetati, carbossilati e loro composti poliossietilenici.La stabilità termica dei sali di esteri solfonici e dei sali di carbossilato è significativamente migliore di quella dei sali di esteri fosforici e dei sali di esteri solfato.
I tensioattivi industriali utilizzati nei fungicidi includono sali di alchilammina lineare, sali di ammonio quaternario, sali di alchilpiridinio, sali di imidazolina e suoi derivati, vari sali di ammonio quaternario, di(poliossi)vinil)alchile e sali interni dei suoi derivati.
I tensioattivi industriali utilizzati negli sgrassatori sono principalmente tensioattivi con strutture ramificate e gruppi ditiocarbossilato di sodio.
10. Tensioattivo per colata di oli chimici
Il recupero primario e secondario del petrolio può recuperare il 25%-50% del petrolio greggio sotterraneo, ma c'è ancora molto petrolio greggio che rimane sottoterra e non può essere recuperato.L’esecuzione del recupero terziario del petrolio può migliorare il recupero del petrolio greggio.Il recupero terziario del petrolio utilizza principalmente il metodo dell'allagamento chimico, ovvero l'aggiunta di alcuni agenti chimici all'acqua iniettata per migliorare l'efficienza dell'allagamento dell'acqua.Tra i prodotti chimici utilizzati, alcuni sono tensioattivi industriali.Una breve introduzione ad essi è la seguente:
Il metodo di inondazione chimica dell'olio che utilizza il tensioattivo come agente principale è chiamato inondazione di tensioattivo.I tensioattivi svolgono principalmente un ruolo nel migliorare il recupero del petrolio riducendo la tensione interfacciale olio-acqua e aumentando il numero di capillari.Poiché la superficie della formazione di arenaria è caricata negativamente, i tensioattivi utilizzati sono principalmente tensioattivi anionici e la maggior parte di essi sono tensioattivi solfonati.Viene prodotto utilizzando un agente solfonante (come il triossido di zolfo) per solfonare le frazioni di petrolio con un elevato contenuto di idrocarburi aromatici e quindi neutralizzandole con alcali.Le sue specifiche: principio attivo 50%-80%, olio minerale 5%-30%, acqua 2%-20%, solfato di sodio 1%-6%.Il solfonato di petrolio non è resistente alla temperatura, al sale o agli ioni metallici costosi.I solfonati sintetici vengono preparati da idrocarburi corrispondenti utilizzando metodi sintetici corrispondenti.Tra questi, l'α-olefina solfonato è particolarmente resistente al sale e agli ioni metallici altovalenti.Altri tensioattivi anionico-nonionici e tensioattivi carbossilati possono essere utilizzati anche per lo spostamento dell'olio.Lo spostamento dell'olio tensioattivo richiede due tipi di additivi: uno è cotensioattivo, come isobutanolo, dietilenglicole butiletere, urea, solfolano, alchenilene benzene solfonato, ecc., e l'altro è dielettrico, compresi acidi e sali alcalini, principalmente sali, che può ridurre l'idrofilicità del tensioattivo e aumentare relativamente la lipofilia, e anche modificare il valore di equilibrio idrofilo-lipofilo dell'agente attivo.Al fine di ridurre la perdita di tensioattivo e migliorare gli effetti economici, l’allagamento del tensioattivo utilizza anche sostanze chimiche chiamate agenti sacrificali.Le sostanze che possono essere utilizzate come agenti sacrificali includono sostanze alcaline e acidi policarbossilici e loro sali.Oligomeri e polimeri possono anche essere usati come agenti sacrificali.I ligninsolfonati e le loro modifiche sono agenti sacrificali.
Il metodo di spostamento dell'olio che utilizza due o più agenti principali di spostamento dell'olio chimico è chiamato allagamento composito.Questo metodo di spostamento dell'olio relativo ai tensioattivi comprende: inondazione di tensioattivi e tensioattivi addensati con polimeri;Inondazione di tensioattivi potenziati con alcali con alcali + tensioattivi o inondazioni di alcali potenziati con tensioattivi;inondazione composita a base di elementi con alcali + tensioattivo + polimero.L'allagamento composito generalmente ha fattori di recupero più elevati rispetto a una singola unità.Secondo l’attuale analisi delle tendenze di sviluppo in patria e all’estero, le inondazioni composte ternarie presentano vantaggi maggiori rispetto alle inondazioni composte binarie.I tensioattivi utilizzati nell'allagamento composito ternario sono principalmente solfonati di petrolio, solitamente utilizzati anche in combinazione con acido solforico, acido fosforico e carbossilati di poliossietilene alchil alcol eteri e sali di sodio poliossietilene alchil alcol alchil solfonato.ecc. per migliorare la sua tolleranza al sale.Recentemente, sia in patria che all'estero hanno attribuito grande importanza alla ricerca e all'uso di biotensioattivi, come ramnolipidi, brodo di fermentazione di soforolipidi, ecc., nonché carbossilati misti naturali e lignina alcalina sottoprodotto della fabbricazione della carta, ecc., e hanno raggiunto ottimi risultati nei test sul campo e indoor.Buon effetto di spostamento dell'olio.
Orario di pubblicazione: 26 dicembre 2023