سنتز مشتقات سولفوسوكسينات به‌عنوان امولسيفاير جهت سيالات حفاري امولسيوني پايه آبي

Synthesis of Sulfosuccinate Derivatves as Emulsifier for Water- based Emulsion Drilling Fluids

در اين تحقيق سنتز آزمايشگاهي امولسيفايرهاي آنيوني، منو استر دي سديم لوريل اتر سولفوسوكسينات و دي استر سديم لوريل اتر سولفوسوكسينات اتوكسيله انجام گرديد. از تركيبات فوق در ساخت امولسيون‌هاي گازوييل/ آب شور و گازوييل/ آب شيرين استفاده شد و پايداري آنها براساس دستورالعمل مورد پذيرش مناطق نفت‌خيز جنوب مورد ارزيابي قرار گرفت. بدين‌منظور با افزايش cc 1 محلول‌هاي 25، 37 و 50% وزني از هر امولسيفاير در آب مقطر به cc 100 مخلوط هاي گازوييل/ آب شور و گازوييل/ آب شيرين با نسبت‌هاي 40/60 و 30/70 و سپس هموژنايز كردن مخلوط توسط يك دستگاه هموژنايزر با دور بالا امولسيون‌هايي تهيه شد. در ادامه با بررسي پايداري امولسيون‌هاي تشكيل شده در دماي محيط (به مدت hr 24) و در دماي C°90 (به‌مدت hr 4)، كارايي تركيبات سنتز شده به‌عنوان امولسيفاير در ساخت سيالات حفاري امولسيوني پايه آبي مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفت. نتايج حاصل از اين آزمايشات مؤيد آن است كه اين موادها در مقايسه با نمونه تجارتي داراي كارايي قابل قبولي بوده‌اند، به‌طوري‌كه تركيب سديم لوريل اتر سولفوسوكسينات اتوكسيله در فرمولاسيون‌هاي گازوييل/ آب شور و گازوييل/ آب شيرين و نيز دي سديم لوريل اتر سولفو سوكسينات در فرمولاسيون‌هاي گازوييل/ آب شور از خود تاثيرات امولسيفايري و پايداري مناسبي داشته‌اند. به منظور مطالعه اثرات زيست محيطي اين دو تركيب، فرآيند زيست تخريب‌پذيري هوازي آنها با اندازه‌گيري ميزان كربن تشكيل شده در محلول آنها در برابر مدت زمان اقامت در گرمخانه نسبت به يك نمونه شاهد(كنترل) كه فاقد آن تركيبات مي‌باشد بررسي گرديد، نتايج حاصل از آزمايشات نشان مي‌دهد كه اين دو امولسيفاير را مي‌توان به‌عنوان مواد زيست تخريب‌پذير در سيالات حفاري امولسيوني پايه آبي در عمليات حفاري استفاده نمود.

In this paper, anionic emulsifiers of disodium lauryl ether sulfosuccinate and sodium lauryl ether sulfosuccinate ethoxylated were synthesized in laboratory scale. These chemicals were used in preparation of diesel/saline water and diesel/tap water emulsions, and the stability of the emulsions were examined with a procedure adopted by National Iranian South oil Company. Accordingly, by addition of one mililitre of water solutions containing 25,37 and 50 weight percent of the emulsifiers (synthesized chemical) to 100 mililiter mixtures of diesel/saline water and diesel/tap water having volume ratios of 60/40 and 70/30, and then homogenizing the mixtures with homogenizer working at high speed, a series of emulsions were prepared. By examining the stability of the emulsions at room temperature (for 24 hrs) and °90C (for 4 hrs), the performance of the synthesized chemicals as emulsifier in preparation of water-based emulsion drilling fluids were evaluated. The results of these experiments confirmed that the chemicals, in comparison with a commercial sample, had acceptable performance, because sodium lauryl ether sulfosuccinate ethoxylated in formulation of diesel/saline water and diesel/tap water, and also disodium lauryl ether sulfosuccinate in emulsions of diesel/ saline water showed being stable emulsifiers. In order to study the environmental effects of the synthesized chemicals, their aerobic biodegradation processes were examined by measuring the amount of carbon formed in their water solutions against incubation time, in comparison with a control sample. The results of the experiments showed that the two chemicals can be safely used as biodegradable emulsifiers in formulations of water based emulsion drilling fluids.