Согласно методу классификации нефтепромысловых химикатов, поверхностно-активные вещества для использования в нефтяной промышленности можно разделить по области применения на поверхностно-активные вещества для бурения, поверхностно-активные вещества для добычи, поверхностно-активные вещества для повышения нефтеотдачи пластов, поверхностно-активные вещества для сбора и транспортировки нефти и газа и поверхностно-активные вещества для очистки воды.
Буровые поверхностно-активные вещества
Среди поверхностно-активных веществ для нефтяных месторождений наибольший объем потребления приходится на буровые поверхностно-активные вещества (включая добавки для буровых растворов и цементных растворов) — примерно 60% от общего объема потребления поверхностно-активных веществ для нефтяных месторождений. Промысловые поверхностно-активные вещества, хотя и встречаются в относительно меньшем количестве, являются более технологичными и составляют около трети от общего объема. Эти две категории имеют важное значение в применении поверхностно-активных веществ для нефтяных месторождений.
В Китае исследования сосредоточены на двух основных направлениях: максимальное использование традиционного сырья и разработка новых синтетических полимеров (включая мономеры). На международном уровне исследования добавок для буровых растворов более специализированы, и основное внимание уделяется синтетическим полимерам, содержащим сульфокислотные группы, в качестве основы для различных продуктов – тенденция, которая, вероятно, определит будущие разработки. Были достигнуты прорывы в области понизителей вязкости, агентов для контроля водоотдачи и смазочных материалов. В частности, в последние годы полимерные спиртовые поверхностно-активные вещества с эффектом точки помутнения получили широкое распространение на отечественных нефтяных месторождениях, образовав серию полимерных спиртовых систем буровых растворов. Кроме того, буровые растворы на основе метилглюкозида и глицерина продемонстрировали многообещающие результаты применения в полевых условиях, что еще больше стимулирует разработку буровых поверхностно-активных веществ. В настоящее время китайские добавки для буровых растворов охватывают 18 категорий с более чем тысячей наименований, а годовой объем потребления приближается к 300 000 тонн.
Производственные поверхностно-активные вещества
По сравнению с поверхностно-активными веществами для бурения, поверхностно-активные вещества для добычи, особенно используемые при кислотной обработке и гидроразрыве пласта, встречаются реже и встречаются реже. Исследования гелеобразующих агентов для гидроразрыва пласта в основном сосредоточены на модифицированных природных растительных камеди и целлюлозе, а также на синтетических полимерах, таких как полиакриламид. В последние годы международный прогресс в разработке поверхностно-активных веществ для кислотной обработки идет медленно, и акцент в исследованиях и разработках смещается в сторонуингибиторы коррозиидля кислотной обработки. Эти ингибиторы обычно разрабатываются путём модификации или смешивания существующих сырьевых материалов с общей целью обеспечения низкой или нетоксичности, а также растворимости в нефти и воде или диспергируемости в воде. Широко распространены ингибиторы на основе аминов, четвертичных аммониевых соединений и алкиновых спиртов, в то время как применение ингибиторов на основе альдегидов сократилось из-за проблем с токсичностью. Другие инновации включают комплексы додецилбензолсульфоновой кислоты с низкомолекулярными аминами (например, этиламином, пропиламином, первичными аминами C8–18, олеиновым диэтаноламидом) и эмульгаторами типа «кислота в масле». В Китае исследования поверхностно-активных веществ для жидкостей гидроразрыва пласта и кислотной обработки отстают, и за пределами ингибиторов коррозии наблюдается лишь ограниченный прогресс. Среди доступных продуктов доминируют соединения на основе аминов (первичные, вторичные, третичные или четвертичные амиды и их смеси), за которыми следуют производные имидазолина как ещё один важный класс органических ингибиторов коррозии.
Поверхностно-активные вещества для сбора и транспортировки нефти и газа
Исследования и разработка поверхностно-активных веществ для сбора и транспортировки нефти и газа в Китае начались в 1960-х годах. Сегодня существует 14 категорий поверхностно-активных веществ, охватывающих сотни продуктов. Деэмульгаторы для сырой нефти являются наиболее потребляемыми, их годовой спрос составляет около 20 000 тонн. В Китае разработаны специализированные деэмульгаторы для различных нефтяных месторождений, многие из которых соответствуют международным стандартам 1990-х годов. Однако предложение депрессорных присадок, антифрикционных присадок, понизителей вязкости и агентов для удаления/предотвращения образования парафина остается ограниченным, в основном это смешанные продукты. Различия в требованиях к свойствам сырой нефти, предъявляемых к этим поверхностно-активным веществам, создают трудности и повышают требования к разработке новых продуктов.
Поверхностно-активные вещества для очистки воды на нефтяных месторождениях
Химикаты для очистки воды играют важнейшую роль в разработке нефтяных месторождений, их годовой объем потребления превышает 60 000 тонн, около 40% из которых составляют поверхностно-активные вещества. Несмотря на значительный спрос, исследования поверхностно-активных веществ для очистки воды в Китае недостаточны, а ассортимент продукции остаётся неполным. Большинство продуктов заимствованы из опыта промышленной очистки воды, но из-за сложности состава нефтепромысловых вод их применение зачастую ограничено, иногда не давая ожидаемых результатов. Разработка флокулянтов является наиболее активной областью исследований поверхностно-активных веществ для очистки воды на международном уровне, что привело к появлению множества продуктов, хотя лишь немногие из них специально предназначены для очистки сточных вод нефтепромыслов.
Время публикации: 20 августа 2025 г.