Aplicação de surfactantes na produção de campos de petróleo

Aplicação desurfactantesna produção de campos de petróleo

1. Surfactantes usados ​​para mineração de petróleo pesado

Devido à alta viscosidade e baixa fluidez do óleo pesado, traz muitas dificuldades à mineração.Para extrair esses óleos pesados, às vezes é necessário injetar uma solução aquosa de surfactante no fundo do poço para converter o óleo pesado de alta viscosidade em uma emulsão de óleo em água de baixa viscosidade e extraí-lo para a superfície.Os surfactantes usados ​​neste método de emulsificação de óleo pesado e redução de viscosidade incluem alquilsulfonato de sódio, éter de álcool alquílico de polioxietileno, éter de fenol de alquil de polioxietileno, poliamina de polioxipropileno polieno de polioxietileno, éter de éter de álcool alquílico de polioxietileno, sal de sódio, etc. produzido precisa separar a água e usar alguns surfactantes industriais como desemulsificantes para desidratação.Esses desemulsificantes são emulsificantes de água em óleo.Comumente utilizados são tensoativos catiônicos ou ácidos naftênicos, ácidos asfaltônicos e seus sais metálicos multivalentes.

O petróleo pesado especial não pode ser extraído por unidades de bombeamento convencionais e requer injeção de vapor para recuperação térmica.Para melhorar o efeito de recuperação térmica, é necessário utilizar surfactantes.A injeção de espuma no poço de injeção de vapor, ou seja, a injeção de agente espumante resistente a altas temperaturas e gás não condensável, é um dos métodos de modulação comumente usados.

Os agentes espumantes comumente usados ​​são sulfonatos de alquil benzeno, sulfonatos de α-olefina, sulfonatos de petróleo, éteres de álcool alquílico de polioxietileno sulfohidrocarbilados e éteres de alquilfenol de polioxietileno sulfohidrocarbilados, etc. óleo, eles são agentes espumantes ideais para altas temperaturas.Para fazer com que o óleo disperso passe facilmente através da estrutura da garganta dos poros da formação, ou para fazer com que o óleo na superfície da formação seja facilmente expelido, é necessário usar um surfactante denominado agente difusor de filme.O comumente usado é a atividade superficial do polímero de resina fenólica oxialquilada.agente.

​

1. Surfactantes para mineração de petróleo ceroso

A exploração de petróleo bruto ceroso requer prevenção frequente e remoção de cera.Os surfactantes atuam como inibidores e removedores de cera.Existem surfactantes solúveis em óleo e surfactantes solúveis em água usados ​​como anti-cera.O primeiro desempenha um papel anti-cera, alterando as propriedades da superfície do cristal de cera.Os surfactantes solúveis em óleo comumente usados ​​são sulfonatos de petróleo e surfactantes de amina.Os surfactantes solúveis em água desempenham um papel anti-cera, alterando as propriedades das superfícies formadas por cera (como tubos de óleo, hastes de sucção e superfícies de equipamentos).Os surfactantes disponíveis incluem alquilsulfonatos de sódio, sais de amônio quaternário, éteres de alcano-polioxietileno, éteres de hidrocarbonetos aromáticos e polioxietileno e seus sais de sulfonato de sódio, etc. Os surfactantes usados ​​para remoção de cera também são divididos em dois aspectos.Surfactantes solúveis em óleo são usados ​​​​para removedores de cera à base de óleo e surfactantes do tipo sulfonato solúvel em água, tipo sal de amônio quaternário, tipo poliéter, tipo Tween, tipo OP, tipo plano à base de sulfato ou sulfo-alquilado e tipo OPsurfactantes são usados ​​em removedores de cera à base de água.Nos últimos anos, os removedores de cera nacionais e estrangeiros foram combinados organicamente, e os removedores de cera à base de óleo e os removedores de cera à base de água foram combinados organicamente para produzir removedores de cera híbridos.Este removedor de cera usa hidrocarbonetos aromáticos e hidrocarbonetos aromáticos mistos como fase oleosa e usa um emulsificante com efeito de limpeza de cera como fase aquosa.Quando o emulsificante selecionado é um surfactante não iônico com um ponto de turvação apropriado, a temperatura abaixo da seção de parafina do poço de petróleo pode atingir ou exceder seu ponto de turvação, de modo que o removedor de cera misturado possa A emulsificação é quebrada antes de entrar na seção de formação de cera , e dois agentes de limpeza de cera são separados, que desempenham simultaneamente o papel de limpeza de cera.

3. Surfactantesusado para estabilizar argila

A estabilização da argila é dividida em dois aspectos: prevenir a expansão dos argilominerais e prevenir a migração das partículas argilominerais.Surfactantes catiônicos, como tipo de sal de amina, tipo de sal de amônio quaternário, tipo de sal de piridínio e sal de imidazolina, podem ser usados ​​para prevenir o inchaço da argila.Surfactantes catiônicos não iônicos contendo flúor estão disponíveis para prevenir a migração de partículas minerais de argila.

4. Surfactantesusado em medidas de acidificação

Para melhorar o efeito de acidificação, geralmente são adicionados vários aditivos à solução ácida.Qualquer surfactante que seja compatível com a solução ácida e seja facilmente adsorvido pela formação pode ser utilizado como retardador de acidificação.Tais como cloridrato de amina graxa, sal de amônio quaternário, sal de piridina em surfactantes catiônicos e sulfonados, carboximetilados, ésteres de fosfato salgados ou ésteres de sulfato de polioxietileno alcanos em surfactantes anfotéricos à base de éter de fenol, etc. Alguns surfactantes, como ácido dodecil sulfônico e seus sais de alquilamina , pode emulsificar líquido ácido em óleo para produzir uma emulsão ácido em óleo.Esta emulsão pode ser utilizada como líquido industrial acidificado e também desempenha um papel retardador.

Alguns surfactantes podem ser usados ​​como antiemulsificantes para acidificar líquidos.Surfactantes com estruturas ramificadas, como éter polioxietileno polioxipropileno propilenoglicol e polioxietileno polioxipropileno pentaetileno hexaamina, podem ser usados ​​como antiemulsificantes acidificantes.

Alguns surfactantes podem ser usados ​​como auxiliares de drenagem com deficiência de ácido.Os surfactantes que podem ser usados ​​como auxiliares de drenagem incluem o tipo de sal de amina, o tipo de sal de amônio quaternário, o tipo de sal de piridínio, os surfactantes não iônicos, anfotéricos e contendo flúor.

Alguns surfactantes podem ser usados ​​como agentes acidificantes anti-lodo, como surfactantes solúveis em óleo, como alquilfenóis, ácidos graxos, ácidos alquilbenzenossulfônicos, sais de amônio quaternário, etc. na solução ácida.

A fim de melhorar o efeito de acidificação, um agente de reversão de umedecimento precisa ser adicionado à solução ácida para reverter a molhabilidade da zona próxima ao poço de lipofílica para hidrofílica.Misturas de éteres de álcool alquílico de polioxietileno polioxipropileno e éteres de álcool alquílico de polioxietileno polioxipropileno salgados com fosfato são adsorvidas pela formação para formar a terceira camada de adsorção, que desempenha um papel na umectação e reversão.

Além disso, existem alguns surfactantes, como cloridrato de amina graxa, sal de amônio quaternário ou surfactante não iônico-aniônico, que são usados ​​​​como agentes espumantes para produzir fluido de trabalho ácido espumoso para atingir o objetivo de retardar a corrosão e acidificação profunda, ou Espumas são feitas disso e usado como pré-fluido para acidificação.Após serem injetados na formação, a solução ácida é injetada.O efeito Jamin produzido pelas bolhas na espuma pode desviar o líquido ácido, forçando o líquido ácido a dissolver principalmente a camada de baixa permeabilidade, melhorando assim o efeito de acidificação.

5. Surfactantes utilizados em medidas de fraturamento

As medidas de fraturamento são frequentemente utilizadas em campos petrolíferos de baixa permeabilidade.Eles usam pressão para abrir a formação para formar fraturas e usam propante para apoiar as fraturas para reduzir a resistência ao fluxo de fluido e atingir o objetivo de aumentar a produção e a atenção.Alguns fluidos de fraturamento são formulados com surfactantes como um dos ingredientes.

Os fluidos de fraturamento óleo em água são formulados com água, óleo e emulsificantes.Os emulsificantes utilizados são surfactantes iônicos, não iônicos e anfotéricos.Se água espessada for usada como fase externa e óleo como fase interna, um fluido de fraturamento óleo em água espessado (emulsão de polímero) pode ser preparado.Este fluido de fraturamento pode ser usado em temperaturas abaixo de 160°C e pode quebrar emulsões e drenar fluidos automaticamente.

O fluido de fraturamento de espuma é um fluido de fraturamento que usa água como meio de dispersão e gás como fase dispersa.Seus principais componentes são água, gás e agente espumante.Alquil sulfonatos, alquil benzeno sulfonatos, sais de éster de alquil sulfato, sais de amônio quaternário e surfactantes OP podem ser todos usados ​​como agentes espumantes.A concentração do agente espumante na água é geralmente de 0,5-2%, e a proporção entre o volume da fase gasosa e o volume da espuma está na faixa de 0,5-0,9.

O fluido de fraturamento à base de óleo é um fluido de fraturamento formulado com óleo como solvente ou meio de dispersão.O petróleo mais comumente utilizado no local é o petróleo bruto ou sua fração pesada.Para melhorar suas propriedades de viscosidade e temperatura, é necessário adicionar sulfonato de petróleo solúvel em óleo (peso molecular 300-750).Os fluidos de fraturamento à base de óleo também incluem fluidos de fraturamento água em óleo e fluidos de fraturamento de espuma de óleo.Os emulsificantes usados ​​no primeiro são tensoativos aniônicos solúveis em óleo, tensoativos catiônicos e tensoativos não iônicos, enquanto os estabilizadores de espuma usados ​​no último são tensoativos poliméricos contendo flúor.

O fluido de fraturamento de formação sensível à água usa uma mistura de álcool (como etilenoglicol) e óleo (como querosene) como meio de dispersão, dióxido de carbono líquido como fase dispersa e éter de álcool alquílico de polioxietileno salgado com sulfato como emulsificante.Ou emulsão ou espuma formulada com agente espumante para fraturar formações sensíveis à água.

O fluido de fraturamento usado para fraturamento e acidificação é tanto um fluido de fraturamento quanto um fluido acidificante.É utilizado em formações carbonáticas e as duas medidas são realizadas simultaneamente.Relacionados aos surfactantes estão a espuma ácida e a emulsão ácida.O primeiro usa alquil sulfonato ou alquil benzeno sulfonato como agente espumante, e o último usa um surfactante sulfonato como emulsificante.Assim como os fluidos acidificantes, os fluidos de fraturamento também utilizam surfactantes como antiemulsificantes, auxiliares de drenagem e agentes de reversão de umedecimento, que não serão discutidos aqui.

6. Use surfactantes para controle de perfil e medidas de bloqueio de água

A fim de melhorar o efeito de desenvolvimento da injeção de água e suprimir a taxa crescente do teor de água do petróleo bruto, é necessário ajustar o perfil de absorção de água nos poços de injeção de água e aumentar a produção bloqueando a água nos poços de produção.Alguns dos métodos de controle de perfil e bloqueio de água costumam usar alguns surfactantes.

O agente de controle de perfil de gel HPC/SDS é composto de hidroxipropilcelulose (HPC) e dodecilsulfato de sódio (SDS) em água doce.

Alquil sulfonato de sódio e cloreto de alquil trimetil amônio são dissolvidos respectivamente em água para preparar dois líquidos de trabalho, que são injetados na formação um após o outro.Os dois líquidos de trabalho interagem entre si na formação para produzir alquil trimetilamina.O sulfito precipita e bloqueia a camada de alta permeabilidade.

Éteres de polioxietileno alquil fenol, alquil aril sulfonatos, etc. podem ser usados ​​​​como agentes espumantes, dissolvidos em água para preparar um fluido de trabalho e, em seguida, injetados na formação alternadamente com fluido de trabalho de dióxido de carbono líquido, apenas na formação (principalmente alto O permeável camada) forma espuma, produz bloqueio e desempenha um papel no controle do perfil.

Usando um surfactante de amônio quaternário como agente espumante dissolvido em um sol de ácido silícico composto de sulfato de amônio e vidro solúvel e injetado na formação, e depois injetando gás não condensável (gás natural ou cloro), uma forma de base líquida pode ser gerada na formação primeiro.A espuma na camada intermediária de dispersão, seguida da gelificação do sol de ácido silícico, produz uma espuma com sólido como meio de dispersão, que desempenha o papel de obstruir a camada de alta permeabilidade e controlar o perfil.

Utilizando surfactantes sulfonatos como agentes espumantes e compostos poliméricos como estabilizadores de espuma espessante e, em seguida, injetando gás ou substâncias geradoras de gás, uma espuma à base de água é gerada no solo ou na formação.Esta espuma é tensoativa na camada de óleo.Uma grande quantidade do agente move-se para a interface óleo-água, causando destruição da espuma, não bloqueando a camada de óleo.É um agente seletivo e bloqueador de água de poços de petróleo.

O agente bloqueador de água do cimento à base de óleo é uma suspensão de cimento em óleo.A superfície do cimento é hidrofílica.Ao entrar na camada produtora de água, a água desloca a interação entre o poço de petróleo e o cimento na superfície do cimento, fazendo com que o cimento solidifique e bloqueie a camada produtora de água.Para melhorar a fluidez deste agente de entupimento, são normalmente adicionados surfactantes carboxilato e sulfonato.

O agente bloqueador de água micelar solúvel em líquido à base de água é uma solução micelar composta principalmente de sulfonato de amônio de petróleo, hidrocarbonetos e álcoois.Ele contém alto teor de água salgada na formação e torna-se viscoso para obter um efeito de bloqueio de água..

O agente bloqueador de solução de surfactante catiônico à base de água ou à base de óleo é baseado em agentes ativos de sal de cloreto de alquilamônio e carboxilato de alquila e é adequado apenas para formações de arenito.

O agente bloqueador de água de óleo pesado ativo é um tipo de óleo pesado dissolvido com emulsificante água em óleo.Produz uma emulsão água em óleo altamente viscosa após a formação ser desidratada para atingir o objetivo de bloquear a água.

O agente bloqueador de água óleo em água é preparado pela emulsificação de óleo pesado em água usando um surfactante catiônico como emulsificante óleo em água.

7. Use surfactantes para medidas de controle de areia

Antes das operações de controle de areia, uma certa quantidade de água ativada preparada com surfactantes precisa ser injetada como pré-fluido para pré-limpar a formação e melhorar o efeito de controle de areia.Atualmente, os surfactantes mais comumente usados ​​são os surfactantes aniônicos.

8. Surfactante para desidratação de petróleo bruto

Nas fases primária e secundária de recuperação de petróleo, os desemulsionantes de água em óleo são frequentemente utilizados para o petróleo bruto extraído.Três gerações de produtos foram desenvolvidas.A primeira geração é carboxilato, sulfato e sulfonato.A segunda geração são surfactantes não iônicos de baixo peso molecular, como OP, Pingpingjia e óleo de rícino sulfonado.A terceira geração é o surfactante não iônico polimérico.

Nas fases posteriores da recuperação secundária de petróleo e da recuperação terciária de petróleo, o petróleo bruto produzido existe principalmente na forma de emulsão de óleo em água.Existem quatro tipos de desemulsionantes utilizados, tais como cloreto de tetradeciltrimetiloxiamónio e cloreto de didecildimetilamónio.Eles podem reagir com emulsificantes aniônicos para alterar seu valor de equilíbrio de óleo hidrofílico ou ser adsorvidos na superfície de partículas de argila úmidas com água, alterando sua molhabilidade e destruindo emulsões de óleo em água.Além disso, alguns surfactantes aniônicos e surfactantes não iônicos solúveis em óleo que podem ser usados ​​como emulsificantes de água em óleo também podem ser usados ​​como desemulsificantes para emulsões de óleo em água.

1. Surfactantes para tratamento de água

Depois que o fluido de produção do poço de petróleo é separado do petróleo bruto, a água produzida precisa ser tratada para atender aos requisitos de reinjeção.Existem seis finalidades de tratamento de água, nomeadamente inibição de corrosão, prevenção de incrustações, esterilização, remoção de oxigénio, remoção de óleo e remoção de matéria sólida em suspensão.Portanto, é necessário utilizar inibidores de corrosão, agentes anti-incrustantes, bactericidas, eliminadores de oxigênio, desengordurantes e floculantes, etc. Os seguintes aspectos envolvem surfactantes industriais:

Os surfactantes industriais usados ​​como inibidores de corrosão incluem sais de ácido alquil sulfônico, ácido alquil benzeno sulfônico, ácido perfluoroalquil sulfônico, sais de alquil amina linear, sais de amônio quaternário e sais de alquil piridina., sais de imidazolina e seus derivados, éteres de álcool alquílico de polioxietileno, álcool dialquil propargílico de polioxietileno, amina de colofônia de polioxietileno, estearilamina de polioxietileno e éteres de álcool alquílico de polioxietileno Sulfonato de alquil, vários sais internos de amônio quaternário, sais internos de di(polioxietileno)alquil e seus derivados.

Os surfactantes utilizados como agentes anti-incrustantes incluem sais de éster de fosfato, sais de éster de sulfato, acetatos, carboxilatos e seus compostos de polioxietileno.A estabilidade térmica dos sais de éster sulfonato e dos sais de carboxilato é significativamente melhor do que a dos sais de éster de fosfato e dos sais de éster de sulfato.

Os surfactantes industriais usados ​​em fungicidas incluem sais de alquilamina lineares, sais de amônio quaternário, sais de alquilpiridínio, sais de imidazolina e seus derivados, vários sais de amônio quaternário, di(polioxi)vinil)alquil e sais internos de seus derivados.

Os surfactantes industriais utilizados em desengordurantes são principalmente surfactantes com estruturas ramificadas e grupos ditiocarboxilato de sódio.

10. Surfactante para inundação de óleo químico

A recuperação primária e secundária de petróleo pode recuperar 25% -50% do petróleo bruto subterrâneo, mas ainda há muito petróleo bruto que permanece no subsolo e não pode ser recuperado.A realização da recuperação terciária de petróleo pode melhorar a recuperação do petróleo bruto.A recuperação terciária de petróleo utiliza principalmente o método de inundação química, ou seja, a adição de alguns agentes químicos à água injetada para melhorar a eficiência da inundação da água.Entre os produtos químicos utilizados, alguns são surfactantes industriais.Uma breve introdução a eles é a seguinte:

O método de inundação química de óleo usando surfactante como agente principal é denominado inundação de surfactante.Os surfactantes desempenham principalmente um papel na melhoria da recuperação de petróleo, reduzindo a tensão interfacial óleo-água e aumentando o número de capilares.Como a superfície da formação de arenito é carregada negativamente, os surfactantes utilizados são principalmente surfactantes aniônicos, e a maioria deles são surfactantes sulfonatos.É feito utilizando um agente sulfonante (como o trióxido de enxofre) para sulfonar frações de petróleo com alto teor de hidrocarbonetos aromáticos e, em seguida, neutralizá-las com álcali.Suas especificações: substância ativa 50%-80%, óleo mineral 5%-30%, água 2%-20%, sulfato de sódio 1%-6%.O sulfonato de petróleo não é resistente à temperatura, ao sal ou a íons metálicos caros.Os sulfonatos sintéticos são preparados a partir dos hidrocarbonetos correspondentes utilizando métodos sintéticos correspondentes.Entre eles, o sulfonato de α-olefina é particularmente resistente ao sal e aos íons metálicos de alta valência.Outros surfactantes aniônicos-não iônicos e surfactantes de carboxilato também podem ser usados ​​para deslocamento de óleo.O deslocamento do óleo surfactante requer dois tipos de aditivos: um é co-surfactante, como isobutanol, éter butílico de dietilenoglicol, uréia, sulfolano, alquenileno benzeno sulfonato, etc., e o outro é dielétrico, incluindo sais ácidos e alcalinos, principalmente sais, o que pode reduzir a hidrofilicidade do surfactante e aumentar relativamente a lipofilicidade, e também alterar o valor do equilíbrio hidrofílico-lipofílico do agente ativo.A fim de reduzir a perda de surfactante e melhorar os efeitos económicos, a inundação de surfactante também utiliza produtos químicos chamados agentes sacrificiais.As substâncias que podem ser utilizadas como agentes sacrificiais incluem substâncias alcalinas e ácidos policarboxílicos e seus sais.Oligômeros e polímeros também podem ser usados ​​como agentes de sacrifício.Os lignossulfonatos e suas modificações são agentes sacrificiais.

O método de deslocamento de óleo que utiliza dois ou mais agentes principais de deslocamento químico de óleo é chamado de inundação composta.Este método de deslocamento de óleo relacionado a surfactantes inclui: inundação de surfactante e surfactante espessado com polímero;Inundação de surfactante melhorado com álcali com álcali + surfactante ou inundação de álcali melhorado com surfactante;inundação composta à base de elementos com álcali + surfactante + polímero.A inundação composta geralmente tem fatores de recuperação mais elevados do que uma única unidade.De acordo com a análise actual das tendências de desenvolvimento no país e no estrangeiro, as inundações compostas ternárias têm maiores vantagens do que as inundações compostas binárias.Os surfactantes usados ​​​​na inundação de compósitos ternários são principalmente sulfonatos de petróleo, geralmente também usados ​​​​em combinação com ácido sulfúrico, ácido fosfórico e carboxilatos de éteres de álcool alquil polioxietileno e sais de sódio de alquil sulfonato de álcool alquil polioxietileno.etc. para melhorar sua tolerância ao sal.Recentemente, tanto no país como no exterior atribuíram grande importância à pesquisa e uso de biossurfactantes, como ramnolipídeo, caldo de fermentação soforolipídico, etc., bem como carboxilatos mistos naturais e subproduto da fabricação de papel, lignina alcalina, etc., e alcançaram ótimos resultados em testes de campo e internos.Bom efeito de deslocamento de óleo.