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含氟表面活性剂在石油工业中的应用

来源:石家庄市海森化工有限公司  日期:2016-06-28 09:33:39  属于:产品技术
文章摘要:
        含氟表面活性剂由于具有特殊的化学性能,尽管其价格较高,但在能源紧张、石油工业面临严峻挑战的今天,它仍然受到越来越广泛的关注。

 
  驱油添加剂:开采石油原油可分为三个阶段:一次采油,产量约占蕴藏量的5%一02%;二次采油,其采收率约为15%-20%;剩余60%-70%的原油以不连续的油块被包藏在油藏砂岩孔隙中,依靠表面活性剂作为驱油添加剂是三次采油的重要方法。表面活性剂可以降低原油与驱油体系的油水界面张力至超低界面张力,增加洗油效率,从而提高采收率。含氟表面活性剂有很高的表面活性,但是因为含氟表面活性剂的成本较高,仅仅用它作为驱油添加剂是不现实的,但我们可以用廉价石油磺酸盐、石油梭酸盐、天然梭酸盐等表面活性剂作为主要添加剂,再复配少量的含氟表面活性剂,使驱油体系有更高的驱油效果。另外,含氟表面活性剂能提高和改善地层岩石的润湿性、渗透性、扩散性以及原油的流动性,也可以被用作热采工艺中的表面活性剂,以进一步提高驱油效率。含氟表面活性剂稳定的泡沫用于地下油线流的形成,从而降低和控制气体驱动流体的流动性。比较合适的氟表面活性剂有全氟甜菜碱、全氟磺酸甜菜碱和全氟梭酸甜菜碱。含氟表面活性剂和异聚醚表面活性剂复配而成的起泡剂,可以使注人到油层的低碳醇起泡,从而使油气层破裂或原地层裂缝扩展延伸,达到释放出油气、增加采收率的目的。中国科学院上海有机化学研究所生产的FC系列和FN系列含氟表面活性剂多年来一直在油田石油三次采油开采中使用,
其分子结构分别为:


 
  在原油开采过程中,化学驱油法可提高原油采收率(可达到so%一85%),其中表面活性剂驱油及微乳状液驱油又是效率最高的两种化学驱油法。表面活性剂驱油法可使原油产量提高的一12/。微乳状液驱油可使采油率提高到90%。
 
  原油破乳剂:随着原油开采进人中后期,需要对原油进行破乳脱水和污水除油。原油破乳的关键是降低界面张力和膜的强度。目前国内外多数用聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物作为原油破乳剂中的表面活性剂。某些氟表面活性剂也适合作原油破乳剂。由于含氟表面活性剂具有很高的表面活性,它与碳氢表面活性剂复配,可以显著降低油水界面张力,达到比普通表面活性剂更优良的破乳效果。目前,随着破乳剂技术的发展,复配型的破乳剂越来越受到重视,含氟表面活性剂也发挥着越来越重要的作用。
 
  原油捕集剂:运输石油时,原油泄漏事故时有发生,石油会迅速扩散水上相当大的区域,污染和破坏环境。使油面收缩集中,便于清理收集,减少环境污染和危害,这样的体系被称为原油捕集剂或集油剂。将含氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配,能更大程度降低水的表面活性,从而使原油迅速收缩集中,在更短的时间内实现更好的集油效果,减少危害。
 
  石油灭火剂:石油中含有85%-87%的碳和n%-14%的氢,闪点低,极易燃烧,而且燃烧速度快,发热量高。选择一种高效灭火剂对及时有效地扑灭火灾至关重要。含氟表面活性剂在石油灭火剂中有不可替代的重要作用。其中氟蛋白泡沫灭火剂和轻水灭火灭火剂已经成为扑灭石油、柴油、汽油等油类火灾的首选灭火剂。
  压裂液助排剂:在压裂液中添加一种阴离子含氟表面活性剂作为助排剂,增加压裂效果,利用水基压裂可以提高原油产量。
 
  燃油增效剂:在燃料油中加人含氟表面活性剂,可以使燃油充分雾化,燃烧完全,提高燃烧效率,节省燃料,降低尾气排放,减少环境污染,而且能改善发动机工作状况,延长机械寿命。
 
  油罐防腐剂:石油中的水分和盐类能够腐蚀油罐,根据含氟表面活性剂的憎水憎油的特点,采用含氟表面活性剂的涂料覆于油罐内壁,可以明延长油罐的使用寿命,习,并且能稳定原油质量。
 
  原油蒸发抑制剂:含氟表面活性剂的高表面活性和良好的铺展性能,可以在原油表面形成一层水膜,从而有效地抑制原油蒸发。

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