Quais são as aplicações dos surfactantes no setor petrolífero?

De acordo com o método de classificação de produtos químicos para campos petrolíferos, os surfactantes para uso em campos petrolíferos podem ser categorizados por aplicação em surfactantes de perfuração, surfactantes de produção, surfactantes para recuperação avançada de petróleo, surfactantes para coleta/transporte de petróleo e gás e surfactantes para tratamento de água.

 

Surfactantes de perfuração​

 

Entre os surfactantes utilizados em campos petrolíferos, os surfactantes de perfuração (incluindo aditivos para fluidos de perfuração e aditivos para cimentação) representam o maior volume de consumo — aproximadamente 60% do uso total de surfactantes em campos petrolíferos. Os surfactantes de produção, embora em quantidade relativamente menor, são mais avançados tecnologicamente, constituindo cerca de um terço do total. Essas duas categorias têm importância significativa nas aplicações de surfactantes em campos petrolíferos.

Na China, a pesquisa concentra-se em duas áreas principais: maximizar o uso de matérias-primas tradicionais e desenvolver novos polímeros sintéticos (incluindo monômeros). Internacionalmente, a pesquisa de aditivos para fluidos de perfuração é mais especializada, enfatizando polímeros sintéticos contendo grupos de ácido sulfônico como base para diversos produtos — uma tendência que provavelmente moldará os desenvolvimentos futuros. Avanços significativos foram alcançados em redutores de viscosidade, agentes de controle de perda de fluido e lubrificantes. Notavelmente, nos últimos anos, surfactantes de álcool polimérico com efeitos de ponto de turvação têm sido amplamente adotados em campos petrolíferos nacionais, formando uma série de sistemas de fluidos de perfuração à base de álcool polimérico. Além disso, fluidos de perfuração à base de metil glicosídeo e glicerina demonstraram resultados promissores em aplicações de campo, impulsionando ainda mais o desenvolvimento de surfactantes para perfuração. Atualmente, os aditivos para fluidos de perfuração na China abrangem 18 categorias com mais de mil variedades, com um consumo anual próximo a 300.000 toneladas.

 

Surfactantes de produção​

 

Em comparação com os surfactantes de perfuração, os surfactantes de produção são menos variados e menos numerosos, principalmente aqueles usados ​​na acidificação e fraturamento hidráulico. No que diz respeito aos surfactantes para fraturamento hidráulico, a pesquisa sobre agentes gelificantes concentra-se principalmente em gomas vegetais naturais modificadas e celulose, juntamente com polímeros sintéticos como a poliacrilamida. Nos últimos anos, o progresso internacional em surfactantes para fluidos de acidificação tem sido lento, com a ênfase em P&D se deslocando para outros setores.inibidores de corrosãopara acidificação. Esses inibidores são tipicamente desenvolvidos pela modificação ou mistura de matérias-primas existentes, com o objetivo comum de garantir baixa ou nenhuma toxicidade e solubilidade em óleo/água ou dispersibilidade em água. Inibidores à base de aminas, amônio quaternário e álcool alquínico são prevalentes, enquanto os inibidores à base de aldeídos diminuíram devido a preocupações com toxicidade. Outras inovações incluem complexos de ácido dodecilbenzeno sulfônico com aminas de baixo peso molecular (por exemplo, etilamina, propilamina, aminas primárias C8-18, dietanolamida oleica) e emulsificantes ácido-em-óleo. Na China, a pesquisa sobre surfactantes para fluidos de fraturamento e acidificação está atrasada, com progresso limitado além dos inibidores de corrosão. Entre os produtos disponíveis, os compostos à base de aminas (amidas primárias, secundárias, terciárias ou quaternárias e suas misturas) predominam, seguidos pelos derivados de imidazolina como outra classe importante de inibidores orgânicos de corrosão.

 

Surfactantes para coleta/transporte de petróleo e gás​

 

A pesquisa e o desenvolvimento de surfactantes para coleta e transporte de petróleo e gás na China começaram na década de 1960. Hoje, existem 14 categorias com centenas de produtos. Os desemulsificantes para petróleo bruto são os mais consumidos, com uma demanda anual de cerca de 20.000 toneladas. A China desenvolveu desemulsificantes específicos para diferentes campos petrolíferos, muitos dos quais atendem aos padrões internacionais da década de 1990. No entanto, os depressores do ponto de fluidez, melhoradores de fluxo, redutores de viscosidade e agentes de remoção/prevenção de parafina ainda são limitados, sendo em sua maioria produtos misturados. As diferentes exigências das propriedades do petróleo bruto em relação a esses surfactantes representam desafios e aumentam a demanda por desenvolvimento de novos produtos.

 

Surfactantes para tratamento de água em campos petrolíferos​

 

Os produtos químicos para tratamento de água são uma categoria crítica no desenvolvimento de campos petrolíferos, com um consumo anual superior a 60.000 toneladas — das quais cerca de 40% são surfactantes. Apesar da demanda substancial, a pesquisa sobre surfactantes para tratamento de água na China é insuficiente e a gama de produtos permanece incompleta. A maioria dos produtos é adaptada do tratamento de água industrial, mas, devido à complexidade da água presente em campos petrolíferos, sua aplicabilidade é frequentemente limitada, por vezes não atingindo os resultados esperados. Internacionalmente, o desenvolvimento de floculantes é a área mais ativa na pesquisa de surfactantes para tratamento de água, resultando em inúmeros produtos, embora poucos sejam especificamente projetados para o tratamento de águas residuais em campos petrolíferos.