Применениеповерхностно-активные веществав добыче нефти
1. ПАВ, используемые при добыче тяжелой нефти.
Из-за высокой вязкости и плохой текучести тяжелой нефти она доставляет множество трудностей при добыче полезных ископаемых.Чтобы извлечь эту тяжелую нефть, иногда необходимо закачать в скважину водный раствор поверхностно-активного вещества, чтобы превратить тяжелую нефть с высокой вязкостью в эмульсию «масло в воде» с низкой вязкостью и извлечь ее на поверхность.Поверхностно-активные вещества, используемые в этом методе эмульгирования тяжелой нефти и снижения вязкости, включают алкилсульфонат натрия, эфир полиоксиэтиленалкилового спирта, эфир полиоксиэтиленалкилфенола, полиоксиэтиленполиоксипропиленполиенполиамин, эфир полиоксиэтиленвинилалкилового спирта, сульфат натриевой соли и т. д. Эмульсия масло в воде Полученную воду необходимо отделять и использовать некоторые промышленные поверхностно-активные вещества в качестве деэмульгаторов для обезвоживания.Эти деэмульгаторы представляют собой эмульгаторы вода в масле.Обычно используются катионные поверхностно-активные вещества или нафтеновые кислоты, асфальтоновые кислоты и их соли многовалентных металлов.
Особую тяжелую нефть невозможно добыть обычными насосными установками, и для термической добычи требуется закачка пара.Для улучшения эффекта термического восстановления необходимо использовать поверхностно-активные вещества.Одним из часто используемых методов модуляции является закачка пены в паронагнетательную скважину, то есть закачка жаростойкого пенообразователя и неконденсируемого газа.
Обычно используемыми пенообразователями являются алкилбензолсульфонаты, α-олефинсульфонаты, нефтяные сульфонаты, сульфогидрокарбилированные эфиры полиоксиэтиленалкиловых спиртов и сульфогидрокарбилированные эфиры полиоксиэтиленалкилфенолов и т. д. Поскольку фторированные поверхностно-активные вещества обладают высокой поверхностной активностью и устойчивы к кислотам, щелочам, кислороду, теплу и масла, они являются идеальными высокотемпературными пенообразователями.Чтобы обеспечить легкое прохождение дисперсной нефти через структуру поровых каналов пласта или обеспечить легкое вытеснение нефти с поверхности пласта, необходимо использовать поверхностно-активное вещество, называемое пленочным диффундирующим агентом.Обычно используемым является поверхностная активность полимера оксиалкилированной фенольной смолы.агент.
- ПАВ для добычи парафинистой сырой нефти
Эксплуатация парафинистой сырой нефти требует частой профилактики и удаления парафина.Поверхностно-активные вещества действуют как ингибиторы парафина и средства для удаления парафина.Существуют маслорастворимые поверхностно-активные вещества и водорастворимые поверхностно-активные вещества, используемые для защиты от воска.Первый играет противовосковую роль, изменяя свойства поверхности кристаллов воска.Обычно используемые маслорастворимые поверхностно-активные вещества представляют собой нефтяные сульфонаты и аминные поверхностно-активные вещества.Водорастворимые поверхностно-активные вещества играют антипарафиновую роль, изменяя свойства поверхностей, образованных воском (таких как нефтепроводы, насосные штанги и поверхности оборудования).Доступные поверхностно-активные вещества включают алкилсульфонаты натрия, соли четвертичного аммония, эфиры алканполиоксиэтилена, эфиры полиоксиэтилена ароматических углеводородов и их сульфонатные натриевые соли и т.д. Поверхностно-активные вещества, используемые для удаления парафина, также делятся на два аспекта.Маслорастворимые поверхностно-активные вещества используются для удаления воска на масляной основе, а также водорастворимых сульфонатных типов, четвертичных аммониевых солей, полиэфирных, твиновых, ОП-типовых, сульфатных или сульфоалкилированных плоских и ОП-типов.поверхностно-активное веществоОни используются в средствах для удаления воска на водной основе.В последние годы отечественные и зарубежные средства для удаления воска были органически объединены, а средства для удаления воска на масляной основе и средства для удаления воска на водной основе были органически объединены для получения гибридных средств для удаления воска.В этом средстве для удаления воска в качестве масляной фазы используются ароматические углеводороды и смеси ароматических углеводородов, а в качестве водной фазы используется эмульгатор с эффектом очистки от воска.Когда выбранный эмульгатор представляет собой неионогенное поверхностно-активное вещество с соответствующей температурой помутнения, температура ниже секции парафинообразования нефтяной скважины может достигать или превышать температуру помутнения, так что смешанный очиститель парафина может нарушить эмульгацию перед входом в секцию парафинообразования. , и разделяются два воскоочистительных агента, которые одновременно играют роль воскоочистителя.
3. ПАВиспользуется для стабилизации глины
Стабилизация глины делится на два аспекта: предотвращение расширения глинистых минералов и предотвращение миграции частиц глинистых минералов.Катионные поверхностно-активные вещества, такие как соль амина, соль четвертичного аммония, соль пиридиния и соль имидазолина, можно использовать для предотвращения набухания глины.Для предотвращения миграции частиц глинистых минералов доступны фторсодержащие неионогенно-катионные поверхностно-активные вещества.
4. ПАВиспользуется в мерах по подкислению
Чтобы улучшить эффект подкисления, в раствор кислоты обычно добавляют различные добавки.В качестве замедлителя окисления можно использовать любое поверхностно-активное вещество, совместимое с раствором кислоты и легко адсорбируемое пластом.Такие как гидрохлорид жирного амина, соль четвертичного аммония, соль пиридина в катионных поверхностно-активных веществах и сульфированные, карбоксиметилированные, соленые фосфатные или сульфатные эфиры, полиоксиэтиленалканы в амфотерных поверхностно-активных веществах, базовый феноловый эфир и т. д. Некоторые поверхностно-активные вещества, такие как додецилсульфоновая кислота и ее алкиламиновые соли. , может эмульгировать кислотную жидкость в масле для получения эмульсии кислота в масле.Эту эмульсию можно использовать в качестве подкисленной промышленной жидкости, а также она играет замедляющую роль.
Некоторые поверхностно-активные вещества можно использовать в качестве антиэмульгаторов для подкисления жидкостей.В качестве подкисляющих антиэмульгаторов можно использовать поверхностно-активные вещества с разветвленной структурой, такие как эфир полиоксиэтиленполиоксипропиленпропиленгликоля и полиоксиэтиленполиоксипропиленпентаэтиленгексаамин.
Некоторые поверхностно-активные вещества можно использовать в качестве средств для дренажа при дефиците кислоты.Поверхностно-активные вещества, которые можно использовать в качестве средств, способствующих дренажу, включают аминные соли, четвертичные аммониевые соли, пиридиниевые соли, неионогенные, амфотерные и фторсодержащие поверхностно-активные вещества.
Некоторые поверхностно-активные вещества можно использовать в качестве подкисляющих средств, препятствующих образованию осадка, например, маслорастворимые поверхностно-активные вещества, такие как алкилфенолы, жирные кислоты, алкилбензолсульфоновые кислоты, соли четвертичного аммония и т. д. Поскольку они плохо растворяются в кислотах, для их диспергирования можно использовать неионогенные поверхностно-активные вещества. в растворе кислоты.
Для улучшения эффекта подкисления в раствор кислоты необходимо добавить реверсивный агент, чтобы обратить смачиваемость призабойной зоны с липофильной на гидрофильную.Смеси простых эфиров полиоксиэтилен-полиоксипропилен-алкилового спирта и фосфат-солевых эфиров полиоксиэтилен-полиоксипропилен-алкилового спирта адсорбируются образованием третьего адсорбционного слоя, который играет роль в смачивании и обращении.
Кроме того, существуют некоторые поверхностно-активные вещества, такие как гидрохлорид жирного амина, соль четвертичного аммония или неионно-анионные поверхностно-активные вещества, которые используются в качестве пенообразователей для изготовления рабочей жидкости пенной кислоты с целью замедления коррозии и глубокого закисления, или изготавливаются пены. из этого и используется в качестве предварительной жидкости для подкисления.После их закачки в пласт закачивают кислотный раствор.Эффект Жамина, создаваемый пузырьками в пене, может отводить кислотную жидкость, заставляя кислотную жидкость преимущественно растворять слой с низкой проницаемостью, тем самым улучшая эффект подкисления.
5. Поверхностно-активные вещества, используемые при гидроразрыве
Меры по гидроразрыву часто используются на нефтяных месторождениях с низкой проницаемостью.Они используют давление, чтобы открыть пласт с образованием трещин, и используют проппант для поддержки трещин, чтобы уменьшить сопротивление потоку жидкости и достичь цели увеличения добычи и внимания.В состав некоторых жидкостей гидроразрыва входят поверхностно-активные вещества в качестве одного из ингредиентов.
Жидкости для гидроразрыва типа «нефть в воде» состоят из воды, масла и эмульгаторов.В качестве эмульгаторов используются ионные, неионогенные и амфотерные поверхностно-активные вещества.Если в качестве внешней фазы используется загущенная вода, а в качестве внутренней фазы используется нефть, можно приготовить загущенную жидкость гидроразрыва типа «нефть в воде» (полимерную эмульсию).Эту жидкость для гидроразрыва можно использовать при температуре ниже 160°C, она может автоматически разрушать эмульсии и дренировать жидкости.
Пенная жидкость гидроразрыва представляет собой жидкость гидроразрыва, в которой в качестве дисперсионной среды используется вода, а в качестве дисперсной фазы — газ.Его основными компонентами являются вода, газ и пенообразователь.В качестве пенообразователей можно использовать алкилсульфонаты, алкилбензолсульфонаты, соли алкилсульфатных эфиров, соли четвертичного аммония и поверхностно-активные вещества OP.Концентрация пенообразователя в воде обычно составляет 0,5-2%, а отношение объема газовой фазы к объему пены находится в пределах 0,5-0,9.
Жидкость для гидроразрыва на нефтяной основе представляет собой жидкость для гидроразрыва, в состав которой входит нефть в качестве растворителя или дисперсионной среды.Наиболее часто используемой нефтью на объекте является сырая нефть или ее тяжелая фракция.Для улучшения его вязкостных и температурных свойств необходимо добавлять маслорастворимый нефтяной сульфонат (молекулярная масса 300-750).Жидкости разрыва на нефтяной основе также включают жидкости разрыва вода в нефти и жидкости разрыва на основе масляной пены.Эмульгаторы, используемые в первых, представляют собой маслорастворимые анионные ПАВ, катионные ПАВ и неионогенные ПАВ, тогда как стабилизаторы пены, используемые во вторых, представляют собой фторсодержащие полимерные ПАВ.
В жидкости для гидроразрыва пласта, чувствительной к воде, используется смесь спирта (например, этиленгликоля) и масла (например, керосина) в качестве дисперсионной среды, жидкого диоксида углерода в качестве дисперсной фазы и эфира полиоксиэтиленалкилового спирта с сульфатной солью в качестве эмульгатора.Или эмульсия или пена с пенообразователем для разрушения чувствительных к воде пластов.
Жидкость для гидроразрыва, используемая для гидроразрыва и подкисления, представляет собой одновременно жидкость для гидроразрыва и подкисляющую жидкость.Его применяют в карбонатных пластах, и обе меры проводятся одновременно.К поверхностно-активным веществам относятся кислотная пена и кислотная эмульсия.В первом в качестве пенообразователя используется алкилсульфонат или алкилбензолсульфонат, а во втором в качестве эмульгатора используется сульфонатное поверхностно-активное вещество.Подобно подкисляющим жидкостям, в жидкостях гидроразрыва также используются поверхностно-активные вещества в качестве антиэмульгаторов, средств, способствующих дренажу и реверсивных агентов смачивания, которые здесь не обсуждаются.
6. Используйте поверхностно-активные вещества для контроля профиля и мер по блокированию воды.
Для повышения эффекта водонагнетания на разработку и подавления темпов роста обводненности сырой нефти необходимо корректировать профиль водопоглощения на водонагнетательных скважинах и увеличивать добычу за счет блокировки воды на добывающих скважинах.В некоторых методах контроля профиля и блокировки воды часто используются некоторые поверхностно-активные вещества.
Агент для контроля профиля геля HPC/SDS состоит из гидроксипропилцеллюлозы (HPC) и додецилсульфата натрия (SDS) в пресной воде.
Алкилсульфонат натрия и хлорид алкилтриметиламмония соответственно растворяют в воде с получением двух рабочих жидкостей, которые последовательно закачивают в пласт.Две рабочие жидкости взаимодействуют друг с другом в пласте с образованием алкилтриметиламина.Сульфит выпадает в осадок и блокирует слой с высокой проницаемостью.
В качестве пенообразователей могут быть использованы эфиры полиоксиэтиленалкилфенола, алкиларилсульфонаты и т.п., растворенные в воде для приготовления рабочей жидкости, а затем закачиваемые в пласт попеременно с жидким углекислым рабочим телом, непосредственно в пласте (преимущественно с высокой проницаемостью). слой) образует пену, вызывает закупорку и играет роль в контроле профиля.
Используя поверхностно-активное вещество на основе четвертичного аммония в качестве пенообразователя, растворенное в золе кремниевой кислоты, состоящем из сульфата аммония и жидкого стекла, и закачивая его в пласт, а затем закачивая неконденсирующийся газ (природный газ или хлор), можно получить жидкую форму. в формировании первым.Пена в дисперсионном промежуточном слое с последующим гелеобразованием золя кремниевой кислоты образует пену с твердым веществом в качестве дисперсионной среды, которая играет роль закупоривания слоя с высокой проницаемостью и контроля профиля.
При использовании сульфонатных ПАВ в качестве пенообразователей и полимерных соединений в качестве загустителей-стабилизаторов пены с последующей закачкой газа или газогенерирующих веществ на грунте или в пласте образуется пена на водной основе.Эта пена поверхностно-активна в масляном слое.Большое количество реагента перемещается к границе раздела нефти и воды, вызывая разрушение пены, поэтому она не блокирует слой масла.Это селективный и водоблокирующий агент для нефтяных скважин.
Водоблокирующий агент для цемента на масляной основе представляет собой суспензию цемента в масле.Поверхность цемента гидрофильна.Попадая в водопроизводящий слой, вода вытесняет взаимодействие между нефтяной скважиной и цементом на поверхности цемента, вызывая затвердевание цемента и блокирование вододобывающего слоя.Для улучшения текучести этого закупоривающего агента обычно добавляют карбоксилатные и сульфонатные поверхностно-активные вещества.
Мицеллярный жидкорастворимый водоблокирующий агент на водной основе представляет собой мицеллярный раствор, состоящий в основном из нефтяного сульфоната аммония, углеводородов и спиртов.Он содержит в пласте воду с высоким содержанием соленой соли и становится вязким для достижения водоблокирующего эффекта..
Водоблокирующий агент на основе катионного поверхностно-активного вещества на водной или масляной основе основан на активных веществах алкилкарбоксилата и соли хлорида алкиламмония и подходит только для пластов песчаника.
Активный водоблокирующий агент для тяжелой нефти представляет собой разновидность тяжелой нефти, растворенной эмульгатором «вода в масле».После обезвоживания пласта с целью блокировки воды образуется высоковязкая эмульсия типа «вода в нефти».
Водоблокирующий агент «масло в воде» получают путем эмульгирования тяжелой нефти в воде с использованием катионного поверхностно-активного вещества в качестве эмульгатора масло в воде.
7. Используйте поверхностно-активные вещества для борьбы с песком.
Перед операциями по борьбе с песком необходимо закачать определенное количество активированной воды, приготовленной с использованием поверхностно-активных веществ, в качестве предварительной жидкости для предварительной очистки пласта и улучшения эффекта контроля песка.В настоящее время наиболее часто используемыми поверхностно-активными веществами являются анионные поверхностно-активные вещества.
8. ПАВ для обезвоживания сырой нефти.
На первичных и вторичных стадиях нефтедобычи для добытой сырой нефти часто используются деэмульгаторы «вода в масле».Разработано три поколения продуктов.Первое поколение – это карбоксилаты, сульфаты и сульфонаты.Второе поколение – это низкомолекулярные неионогенные ПАВ, такие как ОП, Пинпинцзя и сульфированное касторовое масло.Третье поколение – полимерные неионогенные ПАВ.
На более поздних стадиях вторичной и третичной добычи нефти добытая сырая нефть в основном существует в форме эмульсии масло в воде.Используются четыре типа деэмульгаторов, такие как хлорид тетрадецилтриметилоксиаммония и хлорид дидецилдиметиламмония.Они могут реагировать с анионными эмульгаторами, изменяя величину гидрофильного масляного баланса, или адсорбироваться на поверхности смачиваемых водой глинистых частиц, изменяя их смачиваемость и разрушая эмульсии масло в воде.Кроме того, некоторые анионные поверхностно-активные вещества и маслорастворимые неионогенные поверхностно-активные вещества, которые можно использовать в качестве эмульгаторов вода в масле, также можно использовать в качестве деэмульгаторов для эмульсий масло в воде.
- ПАВ для очистки воды
После того, как продуктивная жидкость нефтяной скважины отделена от сырой нефти, добываемую воду необходимо очистить для удовлетворения требований по повторной закачке.Существует шесть целей очистки воды, а именно: ингибирование коррозии, предотвращение образования накипи, стерилизация, удаление кислорода, удаление масла и удаление твердых взвешенных веществ.Поэтому необходимо использовать ингибиторы коррозии, средства против накипи, бактерициды, поглотители кислорода, обезжириватели и флокулянты и т. д. Следующие аспекты связаны с промышленными поверхностно-активными веществами:
Промышленные поверхностно-активные вещества, используемые в качестве ингибиторов коррозии, включают соли алкилсульфоновой кислоты, алкилбензолсульфоновой кислоты, перфторалкилсульфоновой кислоты, соли линейных алкиламинов, соли четвертичного аммония и соли алкилпиридина., соли имидазолина и его производных, простые эфиры полиоксиэтиленалкилового спирта, полиоксиэтилендиалкилпропаргиловый спирт, полиоксиэтиленканифольамин, полиоксиэтиленстеариламин и простые эфиры полиоксиэтиленалкилового спирта, алкилсульфонат, различные внутренние соли четвертичного аммония, внутренние соли ди(полиоксиэтилен)алкила и их производные.
Поверхностно-активные вещества, используемые в качестве средств против обрастания, включают соли фосфатных эфиров, соли сульфатных эфиров, ацетаты, карбоксилаты и их полиоксиэтиленовые соединения.Термическая стабильность солей сульфоэфиров и карбоксилатных солей значительно лучше, чем у солей фосфатных эфиров и солей сульфатных эфиров.
Промышленные поверхностно-активные вещества, используемые в фунгицидах, включают соли линейного алкиламина, соли четвертичного аммония, соли алкилпиридиния, соли имидазолина и его производных, различные соли четвертичного аммония, ди(полиокси)винил)алкил и внутренние соли его производных.
Промышленные ПАВ, используемые в обезжиривателях, представляют собой в основном ПАВ с разветвленной структурой и дитиокарбоксилатными группами натрия.
10. ПАВ для химического заводнения нефтью.
Первичная и вторичная добыча нефти позволяет извлечь 25–50% подземной сырой нефти, но еще остается много сырой нефти, которая остается под землей и не может быть извлечена.Выполнение третичной добычи нефти может улучшить нефтеотдачу.Третичная добыча нефти в основном использует метод химического заводнения, то есть добавление некоторых химических реагентов в закачиваемую воду для повышения эффективности заводнения.Среди используемых химикатов некоторые представляют собой промышленные поверхностно-активные вещества.Краткое введение в них следующее:
Метод химического заводнения нефтью с использованием поверхностно-активного вещества в качестве основного агента называется заводнением поверхностно-активным веществом.Поверхностно-активные вещества в основном играют роль в повышении нефтеотдачи за счет снижения межфазного натяжения нефть-вода и увеличения количества капилляров.Поскольку поверхность пласта песчаника заряжена отрицательно, используемые ПАВ представляют собой в основном анионные ПАВ, а большая их часть – сульфонатные ПАВ.Его получают путем использования сульфирующего агента (например, триоксида серы) для сульфирования нефтяных фракций с высоким содержанием ароматических углеводородов и последующей нейтрализации их щелочью.Его характеристики: активное вещество 50-80%, минеральное масло 5-30%, вода 2-20%, сульфат натрия 1-6%.Нефтяной сульфонат не устойчив к температуре, соли и ионам дорогих металлов.Синтетические сульфонаты получают из соответствующих углеводородов соответствующими синтетическими методами.Среди них альфа-олефинсульфонат особенно устойчив к ионам солей и высоковалентных металлов.Для вытеснения нефти также могут быть использованы другие анионно-неионогенные ПАВ и карбоксилатные ПАВ.Вытеснение нефти поверхностно-активными веществами требует двух видов присадок: одна - со-ПАВ, такая как изобутанол, бутиловый эфир диэтиленгликоля, мочевина, сульфолан, алкениленбензолсульфонат и т. д., а другая - диэлектрическая, включая соли кислот и щелочей, главным образом соли. что может снизить гидрофильность ПАВ и относительно повысить липофильность, а также изменить значение гидрофильно-липофильного баланса активного агента.Чтобы уменьшить потери поверхностно-активного вещества и улучшить экономический эффект, при заводнении поверхностно-активными веществами также используются химические вещества, называемые жертвующими агентами.Вещества, которые можно использовать в качестве жертвенных агентов, включают щелочные вещества и поликарбоновые кислоты и их соли.В качестве жертвенных агентов также можно использовать олигомеры и полимеры.Лигносульфонаты и их модификации являются жертвенными агентами.
Метод вытеснения нефти с использованием двух или более основных химических агентов вытеснения нефти называется комбинированным заводнением.Данный метод вытеснения нефти, связанный с ПАВ, включает: заводнение ПАВ и ПАВ, загущенных полимером;Заводнение щелочью с ПАВ щелочью + ПАВ или заводнение с ПАВ щелочью;элементное композиционное заводнение щелочью+ПАВ+полимер.Составное затопление обычно имеет более высокие коэффициенты восстановления, чем одиночный диск.Согласно текущему анализу тенденций развития в стране и за рубежом, заводнение тройными соединениями имеет более высокие преимущества, чем заводнение бинарными соединениями.Поверхностно-активными веществами, используемыми при тройном заводнении композитов, являются в основном нефтяные сульфонаты, обычно также используемые в сочетании с серной кислотой, фосфорной кислотой и карбоксилатами простых эфиров полиоксиэтиленалкилового спирта, а также натриевые соли полиоксиэтиленалкилового спирта и алкилсульфоната.и т. д., чтобы улучшить его солеустойчивость.В последнее время как дома, так и за рубежом придают большое значение исследованиям и использованию биоповерхностно-активных веществ, таких как рамнолипид, софоролипидный ферментационный бульон и т. д., а также природных смешанных карбоксилатов и побочных продуктов бумажного производства, щелочного лигнина и т. д., и достигли отличные результаты в полевых и закрытых испытаниях.Хороший эффект вытеснения масла.
Время публикации: 26 декабря 2023 г.