AT262193B - Verfahren zur Erdölgewinnung - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Erdölgewinnung   Die bei Erdölförderungen   erzielten Ausbeuten werden durch den mittels Flutverfahren erzielten Ent- ölungsgrad (bezogen auf die vor Beginn des Flutverfahrens in der Lagerstätte vorliegenden Erdölmenge) bestimmt. Zwecks Erzielung hoher Ausbeuten sollen die zum Fluten verwendeten Medien zumindest an der Flutfront eine Viskosität aufweisen, die höher ist als die Viskosität des zu verdrängenden Rohöls. 



   Bekannt sind verdickte Flutwasser, z. B. solche, die Zucker, Dextrane, Carboxylmethylcellulose, Amine und verschiedene Polymere enthalten. Die Fähigkeit des Flutwassers, vorzugsweise Erdöl aus der   Lagerstätte zu fördern,   wurde durch verschiedene Zusätze, z. B. Natriumhydroxyd, kolloidalen Sulfonaten. Kohlendioxyd, Schwefelwasserstoff, Mischungen von wasserlöslichen organischen Säuren oder Alkoholen und Alkylarylsulfonaten, verbessert. Viele derselben Zusätze wurden zusammen mit andern Gasen und oberflächenaktiven Mitteln zur Verringerung der Viskosität des Rohöls verwendet. 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erdölgewinnung aus durchlässigen ölhältigen unterirdischen Formationen, wobei Öl unter Einwirkung von in mindestens eine Injektionssonde eingepresstem Puffermedium durch ein Triebmedium nach mindestens einer Produktionssonde verdrängt und aus dieser gefördert wird. Erfindungsgemäss werden bessere Ausbeuten dadurch erzielt, dass als Flutmedium eine 
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 Triebmedium verträglich. Die Emulsionen können eine höhere Viskosität an ihrer Vorderfront und eine geringere Viskosität an ihrem Endteil aufweisen. 



   Die eine äussere Ölphase aufweisende Emulsion kann an ihrem Endteil allmählich von einer Wasser- 
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    übergehen, damittung haben wie"Mischbarkeit",   wobei jedoch die innere Phase mit der Substanz, mit welcher die äussere Phase der Emulsion in Berührung kommen soll, im wesentlichen nicht mischbar ist. 



   Erfindungsgemäss verwendbare Emulsionen sind beweglich und mit Bezug auf die in der Lagerstätte vorhandenen Ionen stabil. Sie können Zusätze enthalten, um optimale Bedingungen zu gewährleisten ; so können   z. B.   in sauren Lagerstätten Korrosionsinhibitoren und erforderlichenfalls bakterientötende Mittel eingesetzt werden. 



   Die Emulsionen werden von zwei im wesentlichen nicht mischbaren Materialien und einem Emulgiermittel gebildet. Gewöhnlich ist eines der mischbaren Materialien polar und das andere nichtpolar. 



  Zu nichtpolaren Materialien, die erfindungsgemäss eingesetzt werden können, zählen aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe und Mischungen solcher Kohlenwasserstoffe, z. B. Mineralöle, tierische und pflanzliche Öle und vorzugsweise schwefelfreie Rohöle und Fraktionen derselben. Verwendbar sind auch chlorierte Lösungsmittel, z. B. Äthylendichlorid, Dichloräthyläther und Propylendichlorid. 



   Wasser ist das bevorzugte polare Material. Andere geeignete polare Materialien sind niedermolekulare Alkohole, z. B. Methanol und Äthylenglykol, Ester,   z. B. Äthylacetat und Methylformiat. Ketone.   z. B. Aceton und Methyläthylketon, sowie Amide, z. B. Formamid und Acetamid. 



   Erfindungsgemäss verwendbare oberflächenaktive Mittel und Emulgiermittel sind nichtionische, kationische und anionische Mittel dieser Art. Wenn eine Erdöl-Wasser-Kohlenwasserstoff-Emulsion einge- 

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 setzt werden soll, werden vorzugsweise anionische oberflächenaktive Mittel verwendet,   z. B.   höhere Alkylarylmonosulfonate, insbesondere Alkylnaphthylmonosulfonate, bei denen der Alkylrest ungefähr 10-20 Kohlenstoffatome enthält. Auch Natriumsalze von Dialkylsuccinaten sind für den vorliegenden Zweck geeignete oberflächenaktive Mittel. Vorzugsweise weisen die Alkylreste verwendeter Succinatverbindungen ungefähr 6 bis ungefähr 10 Kohlenstoffatome auf. 



   Emulsionen, die als polare Verbindungen chlorierte Lösungsmittel enthalten, werden vorzugsweise unter Verwendung eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels hergestellt, z. B. des Natriumsulfatderivats des 3, 9-Diäthyltridecanol-6 oder des Natriumsulfatderivats des 7-Äthyl-2-methylundecanol-4. 



  Die Verwendung eines Amin-Emulgiermittels,   z. B. von 1-Hydroxyäthyl-2-heptadecenylglyoxalidin,   wird bevorzugt, wenn das Wasser in der Lagerstätte sauer ist oder verhältnismässig grosse Anteile an Kal-   zium- oder Schwermetallionen   enthält. 



   Die Art des verwendeten oberflächenaktiven Mittels hängt von der Temperatur der Formation und der Härte, einschliesslich des Salzgehaltes und dem PH- Wert des Haft- und des Flutwassers ab. Es wäre nicht von Nutzen als oberflächenaktives Mittel z. B. Natriumoleat in einer Lagerstätte einzusetzen, die verhältnismässig hohe Konzentrationen an   Kalzium- und Magnesiumionen enthält.   da die ausgefällten Kalzium- und Magnesiumseifen die Lagerstätte verstopfen würden. Ebenso muss, wenn in dem Rohöl selbst eine oberflächenaktive Verbindung vorhanden ist, ein oberflächenaktives Mittel mit gleicher lonenladung verwendet werden, um das Ausfällen eines unlöslichen Reaktionsproduktes zu vermeiden. 



   Das zur Herstellung der Emulsionen verwendete Wasser ist vorzugsweise weich ; jedoch kann auch gewöhnliches hartes Leitungswasser und sogar halbsalziges Wasser mit oberflächenaktiven Mitteln verwendet werden, die gegenüber den verunreinigenden Ionen stabil sind. Die Emulsionen, die erfindungsgemäss eingesetzt werden, werden nach den allgemein in der Industrie zur Herstellung anderer Emulsionen verwendeten Verfahren hergestellt, wie z. B. bei der Herstellung von Schneideölen, Metall- und Bodenpoliermitteln,   Papier- und Textilleimen   sowie Putz- und Poliermitteln für Leder, Möbel und Autos. Im wesentlichen besteht das Verfahren darin, das Emulgiermittel in einem oder in beiden der nicht mischbaren Materialien, welche die Emulsion bilden sollen. aufzulösen.

   Ein Material wird in kleinen Anteilen in das andere Material eingerührt, um die Emulsion zu ergeben. 



   Wenn oberflächenaktive Mittel eingesetzt werden, die gegenüber den Ionen des Poren- oder Haftwassers oder des als Triebmedium verwendeten Wassers empfindlich sind, kann im wesentlichen reines Wasser verwendet werden, um den Puffer von dem einen hohen Ionengehalt aufweisenden Wasser zu isolieren. 



   Die Menge an verwendeter Flüssigkeit steigt mit dem Volumen des zu durchflutenden Raumes, obgleich das perzentuelle Porenvolumen abnimmt. So sind Volumina von 2, 5 bis 5, 0% hinreichend, um ein Gebiet von ungefähr 1618 bis   2 025   a zu durchfluten, wogegen 5-10 Vol.-% für einen Bereich von etwa 202 bis 405 a erforderlich sind. Das zu verwendende Volumen wird auch von der   Rohviskosität,   erheblichen Unterschieden in der Durchlässigkeit der Lagerstätte und andern Erwägungen beeinflusst. So sind grössere Anteile an Emulsionen erforderlich, wenn die Viskosität des Rohöls hoch ist, damit jeder Abfall der Viskosität von einer hohen Viskosität an der Frontseite auf eine niedere Viskosität an dem Endabschnitt gering wird. 



   Vorgezogen wird in der Lagerstätte an Puffermaterial zumindest ungefähr 1-20% des Porenvolumens der Formation einzuführen. Es können 30% und auch höhere Anteile an Emulsionen eingesetzt werden, was jedoch aus wirtschaftlichen Gründen nicht empfehlenswert sein kann. 



   Die scheinbare Viskosität der Zusammensetzungen, die ein spezielles Rohöl enthalten, kann durch Kontrolle des Wassergehaltes der Zusammensetzung geregelt werden. Die Viskosität der Zusammensetzungen nimmt bei Zugabe von Wasser bis zu einem bestimmten Punkt zu. Sodann verringert ein weiterer Wasserzusatz die Viskosität der Zusammensetzung. Aus diesen Gründen kann die Viskosität des Puffermaterials von einer hohen Viskosität nahe der   Rohöl-Puffer-Grenzfläche   bis zu einer niederen Viskosität nahe der   Puffer- Wasser- Grenzfläche   variiert werden. 



   Nach Einführung des Puffers wird in die Lagerstätte, gewöhnlich durch dieselben Sonden ein Triebmedium eingeführt, um das Puffermaterial durch die Lagerstätte und das Rohöl vor das Puffermaterial zu pressen. Wasser ist das bevorzugte Triebmedium, wobei jedoch z. B. auch Stickstoff, Kohlendioxyd und Erdgas als Triebmedium verwendet werden können. 



   Das angegebene Verfahren kann auf verschiedene Weise abgeändert werden. Die Viskosität der Emulsion kann an der Pufferfront die Viskosität des vorliegenden Rohöls und an dem Pufferende die Viskosität des Triebmediums aufweisen. Es kann aber auch einer Emulsion ein verdicktes Material und schliesslich ein Triebmedium folgen gelassen werden, welches die Emulsion und das verdickte Material 

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 durch die Formation presst. Verdickungsmittel gibt es viele. Bei einem besonders bewährten verdickten
Flutwasser wird bis zu   10/0   Polyacrylsäure mit einem Molekulargewicht im Bereich von ungefähr
1 bis 10 Millionen eingesetzt ; Viskositäten von über 50 cps werden bei einem Gehalt von 1,   00/0   erzielt. 



   Es können verschiedene Kombinationen von Emulsionen und verdickten Flutmedien verwendet weri den. Gewöhnlich sind Mengenanteile dieser beiden Zusätze, die ungefähr 1 bis ungefähr 20% des Lager-   stättenporenvolumens   entsprechen, zur Erzielung einer guten Ölgewinnung erforderlich ; vorzugsweise werden ungefähr 2 bis ungefähr 10% eingesetzt. Die Gesamtmenge an Emulsionen und verdickter Flüs- sigkeit hängt von dem zu durchflutenden Bereich ab. Das Anteilverhältnis kann, wie gewünscht gewählt werden, wobei jedoch der Anteil an Emulsion ungefähr 5-50% und vorzugsweise   10-30%   des Gesamtvolumens der Kombination von Emulsion und verdickter Flüssigkeit betragen soll. 



   Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung, wobei jedoch die Erfindung nicht auf die Verwendung bestimmter Erdölbestandteile, obenflächenaktiver Mittel, Alkohole oder diesbezüg- licher Verfahren eingeschränkt werden soll. 



     Beispiel l :   Eine Serie von vier Wasser-in-n-Hexadecan Emulsionen wurden hergestellt aus   28, 5 cm3n- Hexadecan   (cetane), 20 cm3 Wasser,   l,   12 g eines Sorbitan-Fettsäureteilesters und 0,38 g eines
Alkylarylsulfonat-Detergents. Die zwei oberflächenaktiven Mittel wurden in n-Hexadecan gelöst, wo- nach in die so erhaltene Mischung Wasser in kleinen Anteilen eingerührt wurde. Die Emulsion hatte eine
Viskosität von 23 bis 27 cps. 



   Diese Emulsion wurde verwendet, um n-Hexadecan (Viskosität 3, 34 cps) aus einem Kern aus Alun- dum (geschmolzenes   86-99%oignes   Aluminiumoxyd) zu verdrängen, der eine Länge von 25, 4 mm, einen 
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 genommen, dass letztere Werte 100% infolge einer geringen Wasseranreicherung der in dem Kern verbliebenen Emulsionsphase übersteigen. 
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2 :gelassen. Die nachstehenden Resultate wurden erhalten, wenn n-Hexadecan aus einem Kern mit einem Porenvolumen von 10,   3cmSverdrängt   wurde. 
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  Volumen <SEP> n-Hexadecan
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Diese Versuche zeigen, dass die Emulsion einen Verdrängungswirkungsgrad einer mischbaren Flüssigkeit bei einem grossen Volumen   (30%   oder grösser) hatte, wobei fast ebenso gute Resultate bei 10% Volumen erzielt wurden. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Erdölgewinnung aus durchlässigen, ölhältigen unterirdischen Formationen, wobei   Öl unter Einwirkung von in mindestens   eine Injektionssonde eingepresstem Puffermedium durch ein Triebmedium nach mindestens einer   Produktionssonde verdrängt und aus dieser gefördert wird, dadurch   gekennzeichnet, dass als Flutmedium eine Emulsion verwendet wird, in der Öl die äussere Phase bildet.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Einführung der als Puffer dienenden Emulsion, in der Öl die äussere Phase bildet, ein aus einer Öl-in-Wasser-Emulsion gebildeter Puffer eingepresst wird. <Desc/Clms Page number 4> 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Einföhrung einer oder mehrerer Emulsionen durch die Sonden ein verdicktes Flutmedium eingepresst wird.