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Introduction à la connaissance de base des surfactants dans les champs pétrolifères
Publié: 20-12-11
Selon la méthode de classification des produits chimiques pour champs pétrolifères, les tensioactifs pour champs pétrolifères peuvent être divisés par application en tensioactifs pour le forage, tensioactifs pour l'exploitation minière, tensioactifs pour améliorer le rendement, tensioactifs pour la collecte de pétrole et de gaz, et tensioactifs pour le traitement de l'eau, etc.
Tensioactif pour le forage
La quantité d'agents tensioactifs pour le forage (y compris les agents de traitement des fluides de forage et les adjuvants de ciment pour puits de pétrole) est la plus importante, représentant environ 60% du total des agents tensioactifs utilisés dans les champs pétrolifères. La quantité d'agents tensioactifs pour la récupération d'huile est relativement faible, mais son contenu technique est plus élevé. Son montant représente environ 1/3 de la quantité totale de tensioactifs utilisés dans les champs pétrolifères. Ces deux types de produits chimiques occupent une place importante dans les tensioactifs des champs pétrolifères.
À l'heure actuelle, la recherche sur l'agent de traitement des fluides de forage dans le monde a formé la situation des «trois piliers» aux États-Unis, en Russie et en Chine. Les États-Unis prennent divers nouveaux matériaux polymères comme objet de recherche. La Russie repose principalement sur le principe que «les matières premières sont bon marché et faciles à obtenir», ainsi que sur divers déchets industriels. La recherche chinoise se concentre sur la pleine utilisation des matières premières traditionnelles et le développement de nouveaux polymères synthétiques (y compris les monomères).
La recherche sur les agents de traitement des fluides de forage étrangers est plus importante, c'est-à-dire divers produits à base de polymères synthétiques contenant des groupes d'acide sulfonique, ce qui constitue également la direction du développement futur.
Depuis les années 1990, une nouvelle génération de produits multi-copolymères polymères d'acide 2-acrylamide-2-méthylpropanesulfonique (AMPS) est devenue le représentant des nouveaux agents de traitement des fluides de forage. Des progrès décisifs ont été réalisés dans les variétés de réducteurs de viscosité, de réducteurs de perte de fluide et de lubrifiants. Surtout ces dernières années, les tensioactifs à base d'alcool polymère avec effet de point de trouble ont été popularisés et appliqués dans tous les champs pétrolifères domestiques et les séries de système de fluide de forage à l'alcool polymère.
De plus, les fluides de forage à base de gluconate de méthyle et de glycérine ont obtenu de bons résultats dans les applications sur le terrain, montrant de bonnes perspectives d'application et favorisant le développement de tensioactifs pour les fluides de forage. À l'heure actuelle, l'agent de traitement des fluides de forage en Chine est passé à 18 catégories, des milliers de variétés, avec une consommation annuelle de près de 300 000 tonnes.
Dans les années 80, les adjuvants de ciment pour puits de pétrole se sont développés rapidement dans les années 80 et une série de produits s'est progressivement formée. Dans le développement de nouveaux produits, les matériaux polymères synthétiques sont généralement le jeu de recherche préféré; en 1993, tous les ciments de puits de pétrole en Chine ont été convertis en séries conformes aux normes API. Les produits et adjuvants se sont développés rapidement. La société a développé avec succès un dispersant de ciment de puits de pétrole spécial SAF (polycondensat d'acétone formaldéhyde sulfoné), qui est étroitement lié à la qualité du ciment et à la protection de la couche de pompage. Les coagulants, les retardateurs et les agents de renforcement adhésifs ont également montré une bonne dynamique de développement et ont formé un adjuvant spécial de ciment pour puits de pétrole. À l'heure actuelle, il s'est développé en plus de 200 variétés de 11 catégories, avec un dosage annuel de plusieurs milliers de tonnes.
Surfactant pour la récupération d'huile
Il existe relativement peu de variétés et de quantités d'agents tensioactifs pour la récupération d'huile par rapport aux agents tensioactifs pour le forage, en particulier pour les produits d'acidification et de fracturation. Parmi les tensioactifs pour la fracturation, des gélifiants ont été recherchés pour modifier les gommes végétales naturelles et la cellulose, ainsi que divers polymères synthétiques tels que le polyacrylamide.
Ces dernières années, les pays étrangers se sont développés relativement lentement dans le domaine des tensioactifs acidifiés. La recherche et le développement se concentrent sur le développement d'inhibiteurs de corrosion pour l'acidification. Il se caractérise par l'utilisation de matières premières existantes pour modifier ou composer des inhibiteurs de corrosion. Les matières premières et les produits sont non toxiques ou peu toxiques, et les produits ont une solubilité huile / eau ou une dispersibilité dans l'eau.
Amines, ammonium quaternaire et les alcools acétyléniques ont un grand nombre d'inhibiteurs de corrosion, et les inhibiteurs de corrosion aldéhydiques ont été relativement moins développés en raison de leur toxicité. Les inhibiteurs de corrosion sont également des complexes d'acide dodécylbenzènesulfonique et d'amines de bas poids moléculaire (éthylamine, propylamine, amine primaire C8-18, diéthanolamide d'acide oléique), et les émulsifiants sont des émulsifiants huile dans huile.
Surtout, ces dernières années, la recherche sur les agents tensioactifs pour la fracturation des liquides acidifiés en Chine n'a pas été suffisante et peu de progrès ont été réalisés. En plus des inhibiteurs de corrosion pour la fracturation des fluides d'acidification au cours du développement, il existe de nombreuses autres variétés, dont la plupart sont des amines (primaire amines, secondaires amines tertiaires amines, amide quaternaire ou leurs composés), l'imidazoline et ses dérivés sont également une classe d'inhibiteurs de corrosion organiques qui sont utilisés en plus grandes quantités.
Sufactants pour la collecte de pétrole et de gaz
La recherche, le développement et l'utilisation d'agents tensioactifs pour la collecte et le transport de pétrole et de gaz en Chine ont commencé dans les années 1960, et il existe actuellement 14 types et des centaines de produits. Parmi eux, le désémulsifiant de pétrole brut est le plus important et la demande annuelle est d'environ 20 000 tonnes. La Chine a développé des produits désémulsifiants appropriés pour différents champs pétrolifères, de nombreuses variétés ont atteint le niveau international dans les années 1990; tandis que les abaisseurs de point d'écoulement, les améliorants d'écoulement, les réducteurs de viscosité et les agents anti-cire sont peu nombreux, et la plupart d'entre eux le sont.Pour les produits complexes, différentes huiles brutes ont des exigences et des difficultés différentes pour le développement de nouveaux produits en raison des différentes exigences des tensioactifs utilisés pour la dépression , amélioration de l'écoulement, réduction de la viscosité et élimination de la cire.
Tensioactif pour le traitement de l'eau des champs pétrolifères
. L'agent de traitement des eaux de champ pétrolifère est un type important de produit chimique de champ pétrolifère dans le développement du pétrole. Le dosage annuel de divers agents de traitement de l'eau est supérieur à 60000 tonnes, dont le surfactant représente environ 40%, bien que les surfactants dans le traitement de l'eau des champs pétrolifères La demande est très importante, mais il y a peu de recherches sur les surfactants pour le traitement de l'eau en Chine. Les variétés de surfactants pour le traitement des eaux des champs pétrolifères ne sont pas complètes et la plupart des produits sont importés de l'industrie du traitement des eaux industrielles, mais en raison de l'eau des champs pétrolifères. La complexité des produits introduits directement à partir du traitement des eaux industrielles est peu applicable, parfois inefficace, et il n'y a pas de tensioactif de traitement des eaux de champs pétrolifères ciblé. La recherche étrangère sur les surfactants pour le traitement de l'eau est plus active dans le développement de floculants, et de nombreux produits sont développés, mais peu de traitements des eaux usées pour les champs de pétrole et de gaz.
Surfactant pour la récupération tertiaire d'huile
La qualité des produits tensioactifs pour la récupération tertiaire des huiles dans les pays étrangers est stable et l'échelle de production est importante. À l'heure actuelle, certains types de tensioactifs et de polymères pour le déplacement de l'huile ont été formés en Chine, mais ils ne peuvent pas répondre aux besoins de récupération tertiaire du pétrole. La production annuelle d'alkylbenzènes lourds pour les tensioactifs utilisés dans les agents de déplacement d'huile synthétique est inférieure à 20000 tonnes, ce qui est difficile à répondre aux besoins, et le poids moléculaire et la distribution du poids moléculaire ne sont pas adaptés aux agents tensioactifs utilisés dans les agents de déplacement d'huile synthétique.
Bien que beaucoup de travail ait été effectué sur le surfactant, il ne peut toujours pas répondre aux besoins d'inondation des champs pétrolifères, et il existe des problèmes d'échelle de production et de qualité du produit. Daqing, Shengli, Liaohe, Dagang et d'autres champs pétrolifères ont déjà mis en place des inondations de polymères, Daqing Oilfield a construit une usine de polyacrylamide avec une production annuelle de 57000 tonnes et Shengli Oilfield a construit une usine de polyacrylamide avec une production annuelle de plus de 20000 tonnes.
Certaines autres entreprises de production ont une capacité de production de plus de 100 000 t / an. La demande annuelle actuelle de polymère pour le déplacement du pétrole est de dizaines de milliers de tonnes. La balance peut essentiellement répondre aux besoins, mais la qualité du produit (comme la masse moléculaire relative) Il y a encore un écart entre elle et la solubilité, la résistance à la température et la saturation en sel. Parmi les agents tensioactifs dans les champs pétrolifères, les tensioactifs de récupération d'huile tertiaire sont les produits chimiques les plus prometteurs.
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