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산성화용 비이온 부식방지제와 유기 음이온을 가진 양이온 점탄성 계면활성제

전문가 제언: ○ 점탄성 계면활성제의 점탄성과 관련된 연구는 1970년대에 시작되었으며, 다양한 활용이 기대되어 실험과 이론적 연구가 활발하게 진행되고 있다. 최근에 들어와 점탄성 계면활성제를 활용하여 지하에 매장되어 있는 원유나 가스를 증산하고 있다.

○ 계면활성제는 자기 조직화하는 능력을 가지고 있어 구형, 막대 모양, 역미셀 및 베시클을 형성할 수 있으며 그 농도가 매우 높을 때는 용액성의 메조 상을 형성한다. 구형 미셀이나 계면활성제 농도가 낮을 때 점도는 낮지만, 첨가제가 존재할 때나 계면활성제가 회합하여 마이크로 구조가 생성되면 점탄성과 같은 거동이 나타난다.

○ 이 발명은 지하에 굴삭공을 뚫어 원유나 가스를 처리하는 방법과 처리유체에 대한 것으로서, 처리유체는 물, 강산, 양이온 점탄성 계면활성제, 음이온 유기 성분으로 되어 있으며, 처리유체의 pH가 0.5 이하인 강산을 사용함으로써 점도 저하를 방지하고 있다. 처리 유체의 점도는 5cP 이상으로 93℃ 이상의 온도에서 좋은 레올로지 특성을 나타낸다.

○ 처리 유체에 공계면활성제를 첨가하면 미셀의 성장이 촉진된다. 특히 미셀의 머리 그룹이 작은 비이온 계면활성제를 첨가하면 계면 곡률이 감소하여 1차원 성장을 촉진한다. 이러한 현상은 알코올, 아민과 같은 약한 극성물질을 첨가해도 나타나며, 양이온성, 음이온성, 비이온성 공계면활성제를 첨가해도 동일하다.

○ 계면활성제의 점탄성을 이용하는 용도는 화장품을 비롯하여 여러 분야에서 이용하고 있으나. 이 분야에 대한 국내 연구는 거의 없는 실정이다. 이 발명의 강산이나 오일의 증산에 사용하는 친수성기와 소수성기를 가진 점탄성 계면활성제는 국내외 특허 및 일반 논문에서 발견할 수 없다. 앞으로 이 발명의 점탄성 유체에 대한 관련기업 및 연구소 대학의 연구가 필요하며, 점탄성 계면활성제의 다양한 용도 개발 및 응용분야를 개발해야 할 것이다.

저자: Halliburton Energy Services Inc.
자료유형: 니즈특허정보