DE1558988B1 - Verwendung eines im wesentlichen wasserunloeslichen cooberflaechenaktiven Mittels fuer die Gewinnung von Lagerstaettenoel - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft das technische Gebiet des Mittel durch das Wasser ausgelaugt werden, das von Verdrängens von Erdölflüssigkeiten im Inneren unter- einer Wasserflutung bei der sekundären Gewinnung irdischer Reservoirs zwecks Gewinnen derartiger zurückgeblieben ist.

Flüssigkeiten. Wenn auch der Erfindung'sgegenstahd Vorliegend wird nun dieses Auslaugen des coober-

üblicherweise für die sekundäre und tertiäre Gewin- 5 flächenaktiven Mittels aus der der Ölverdrängung nung von Erdöl herangezogen wird, kann derselbe dienenden Masse vermieden oder weitestgehend hintenebenfalls bei der primären Gewinnung Verwendung angehalten, und das gleiche gilt für einen hierdurch finden, z. B. denjenigen Fällen, wo der natürliche Gas- bedingten Verlust an Stabilitäts- und Viskositätsdruck nicht ausreichend ist, um die gewünschte Pro- kontrolle des Flutmittels durch Austausch eines prakduktionsgeschwindigkeit aus der Erdformation zu io tisch wasserunlöslichen, praktisch öllöslichen, coerreichen. oberflächenaktiven Mittels für wenigstens einen Teil

__ Es ist bereits eine Vielzahl an Flutmitteln bei der des früher angewandten wasserlöslichen oberflächen-Ölgewinnung angewandt worden, wie z. B. in den aktiven Mittels. Durch diese Arbeitsweise werden die USA.-Patentschriften 2 976 926, 3 065 790, 3 082 822, ausgezeichneten Eigenschaften der Flutung mit lös-3 126 952, 3 127 934 und 3 254 714 beschrieben. In 15 lichem Öl beibehalten, und es wird ermöglicht, daß der letzteren Patentschrift findet sich die Offenbarung die der Ölverdrängung dienende Masse noch über von besonders wertvollen Flutmitteln unter Anwen- eine größere Entfernung durch die Erdformation bedung löslicher Öle. Zu den hier in Anwendung korn- wegt wird, ohne daß eine Verschlechterung derselben, menden löslichen Ölen gehören Substanzen, die all- bedingt durch Extraktion des cooberflächenaktiven gemein als »Mikroemulsionen«, »transparente Emul- 20 Mittels, durch das arteigene oder andere Wasser besionen«, »feine Emulsionen« usw. bekannt sind. dingt wird, wie es in der Erdformation vorliegt.

Auf dem einschlägigen Gebiet ist es insbesondere Die öllöslichen erfindungsgemäßen Massen bestehen

auf Grund der USA.-Patentschrift 3 254 714 bekannt, vorzugsweise aus etwa 20 bis 80% und stärker beals ^oberflächenaktive Mittel Äthanol, Isopropanol, vorzugt aus etwa 25 bis 75% und insbesondere be-2-Pentanol, Isobutanol, Cyclohexanol, Kresol und 25 vorzugt aus etwa 30 bis 70% eines Kohlenwasser-Phenol heranzuziehen, wobei die sekundären, niederen stoffes, ζ. Β. Rohöl, Kerosin, einfach destilliertem aliphatischen Alkohole, insbesondere Isopropanol, die Benzin, Naphtha, Propan, Butanen, Pentanen oder bevorzugten Alkohole darstellen. Es handelt sich hier- Gemischen derselben.

bei um das Anwenden von Alkoholen, die einwandfrei Die öllöslichen erfindungsgemäßen Massen weisen

in Wasser löslich und somit in Öl unlöslich sind. 3° vorzugsweise etwa 2 bis 20% und stärker bevorzugt

Wie gefunden wurde, vermochten die unter Ver- 3 bis 15% und insbesondere bevorzugt etwa 5 bis 12% Wendung wasserlöslicher Alkohole durchgeführten eines nichtionischen, kationischen oder anionischen Arbeitsweisen durchaus nicht zu befriedigen, insbe- oberflächenaktiven Mittels oder verträgliche Kombisondere sind die Viskositätswerte nach Inberührung- nationen derselben auf.
bringen mit Sole usw. außerordentlich hoch. 35 Bevorzugte anionische oberflächenaktive Mittel

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine sind diejenigen, wie höhere Alkylarylmonosulfonate, Arbeitsweise zu schaffen, vermittels derer es gelingt, insbesondere Alkylnaphthenmonosulf onate der emperidie Viskositätswerte ganz erheblich zu verringern und sehen Formel von etwa C₇₁H₂ ra-₁₀SO₃Na, wobei hierdurch bei der Erdölgewinnung einerseits hohe η = 20 oder 30 und der Alkylrest etwa 10 bis 25 Koh-Ausbeuten und andererseits mit wesentlich weniger 40 lenstoffatome aufweist. Die Natriumsalze der Dialkyl-Aufwand zu arbeiten. succinate sind insbesondere zweckmäßige oberflächen-

Der Erfindungsgegenstand ist gekennzeichnet durch aktive Mittel für das Herstellen von Flutmitteln entdie Verwendung eines im wesentlichen wasserunlös- sprechend dem Erfindungsvorschlag. Es ist bevorzugt, liehen cooberflächenaktiven Mittels aus wenigstens daß die Alkylreste der Succinatverbindungen 6 bis einer der Verbindungen Nonylphenol, 2-Octanol, 45 etwa 10 Kohlenstoffatome enthalten.
Hexylcarbitol, η-Amylalkohol, Hexadecylalkohol, Po- Die Art des in Anwendung kommenden oberflächen-

lypropylenglykoljNonylphenolpolyoxyäthylen-Verbin- aktiven Mittels hängt von der Temperatur der Erddungen mit etwa 40 bis etwa 50 % Äthylenoxid sowie formation und der Härte einschließlich des Salzgehalpraktisch wasserunlöslichen aliphatischen Alkoholen, tes und des pH-Wertes des fossilen Wassers der Erdzusammen mit an sich bekannten oberflächenaktiven 5° formation und des zum Herstellen des Flutmittels Mitteln, Kohlenwasserstoffen und Wasser als Flutungs- angewandten Wassers ab. Es wäre nicht möglich ein mittel in Form eines löslichen Öls für die Gewinnung oberflächenaktives Mittel, wie Natriumoleat in einer von Lagerstättenöl. Bei den meisten einschlägigen Erdformation anzuwenden, die relativ hohe Konzenlöslichen Ölen wird zwecks Einstellen der geeigneten trationen an Calcium- und Magnesiumionen aufweist, Viskosität als Zusatzmittel ein cooberfiächenaktives 55 da die ausgefällten Calcium- und Magnesiumseifen Mittel angewandt, wobei, wie ausgeführt, allgemein die Erdformation verstopfen würden. In ähnlicher ein löslicher Alkohol herangezogen wird. Dieses co- Weise gilt, daß dort, wo ein natürliches oberflächenoberflächenaktive Mittel dient auch dazu, eine stabile aktives Mittel in dem Erdöl vorliegt, ein obernächen-Masse unter den in dem Reservoir vorliegenden Be- aktives Mittel mit einer ähnlichen Ionenladung andingungen zu erzielen. 60 gewandt werden muß, um ein Ausfällen eines unlös-

Unabhängig jedoch von dem anfänglich eingedrück- liehen Reaktionsproduktes zu vermeiden,
ten Flutmittel wird jedoch der in Wasser lösliche Die löslichen erfindungsgemäßen Massen weisen

Alkohol oder ein anderes wasserlösliches Produkt vorzugsweise etwa 5 bis 70 %> insbesondere bevorzugt (cooberfiächenaktives Mittel) häufig allmählich aus 10 bis 65 und insbesondere bevorzugt etwa 20 bis 60% der der Ölverdrängung dienenden Masse durch fossiles 65 Wasser auf. Das zum Herstellen der löslichen Öle Wasser ausgelaugt, das gewöhnlich in den erdöl- angewandte Wasser kann Brackwasser sein,
führenden Formationen vorliegt. Bei tertiären Ge- Die erfindungsgemäßen Massen werden vorzugs-

winnungen kann weiterhin das ^oberflächenaktive weise etwa 0,01 bis 10%, stärker bevorzugt 0,05 bis

5% und insbesondere bevorzugt 0,1 bis 2,0% ^c°- oberflächenaktive Mittel enthalten. Die cooberflächenaktiven Mittel, die hier erfindungsgemäß in Betracht gezogen werden, müssen in Öl löslich und in Wasser praktisch unlöslich sein. Wenn auch geringe Beträge an Löslichkeit, z. B. bis zu etwa 20 %> in Wasser toleriert werden können, werden dieselben kompensiert durch Zusatz von etwas zusätzlichem cooberflächenaktivem Mittel. Die insbesondere bevorzugten cooberflächenaktiven Mittel sind diejenigen, die in Wasser praktisch unlöslich und in der Kohlenwasserstoffphase des speziellen in Anwendung kommenden löslichen Öls vollständig löslich sind. Einige der bevorzugten cooberflächenaktiven Mittel nach der Erfindung sind im folgenden angegeben: Nonylphenol, 2-Octanol, Nonylphenolpolyoxyäthylen-Verbindungen, die etwa 40 bis 50 Gewichtsprozent Äthylenoxid enthalten, Hexylcarbitol, Polypropylenglykol, n-Amylalkohol, Hexadexylalkohol und Cyclohexanol, Isooctanol, Benzylalkohol, Hexylalkohol, Isoamylalkohol, Isobutylalkohol, Benzylalkohol, Kresol und Octylphenol.

Die üblichen cooberflächenaktiven Mittel, die vollständig oder teilweise durch die in Betracht gezogenen cooberflächenaktiven Mittel ersetzt werden können, sind die niederen Alkohole mit weniger als etwa 4 Kohlenstoff atomen in der Hauptkette, wobei insbesondere bevorzugt sind Isopropylalkohol, Methylalkohol und Äthylalkohol, sekundärer Butylalkohol, tertiärer Butylalkohol, tertiärer Amylalkohol und einige Ketone, wie Aceton.

Im allgemeinen werden die erfindungsgemäßen Flutmittel hergestellt, indem ein Vorprodukt ausgebildet wird, das aus SuIfonat und einfach destilliertem Benzin oder anderem Kohlenwasserstoff mit dem erfindungsgemäßen cooberflächenaktiven Mitteln besteht. Dieses Produkt wird sodann mit Wasser unter Ausbilden der abschließenden Masse vermischt. Allgemein wird das Vermischen vermittels herkömmlichen mechanischen Rührens erreicht. Es kann ein Rühren unter Ausbilden hoher Scherkräfte angewandt werden, falls sich die Herstellung des löslichen Öls als schwierig erweist. Die erfindungsgemäß in Betracht gezogenen löslichen öle erfahren natürlich eine Zusammensetzung in Übereinstimmung mit den üblichen Charakteristika derartiger Produkte einschließlich der Ab-Wesenheit irgendeines Tyndall-Effektes und guter Phasenstabilität beim Stehen.

Bei der praktischen Ausführung werden die löslichen Öle üblicherweise in wenigstens ein Eindrückloch eingedrückt, das sich in einer unterirdischen Erdformation befindet, und sodann durch die Formation so bewegt, daß die Erdölkohlenwasserstoffe in Richtung auf wenigstens ein Produktionsloch in der Formation verdrängt werden. Das Flutmittel wird durch Verdrängen z. B. mit Wasser bewegt, wobei auch angedicktes Wasser oder andere Flüssigkeiten angewandt werden können, die früher als Verdrängungsmittel bei den herkömmlichen sekundären und tertiären Gewinnungsverfahren angewandt wurden. Es können die üblichen Arbeitsweisen des Eindrückens, wie eine »Musterflutung« durch eine Reihe Eindrücklöcher durchgeführt werden, um so eine sich bewegende Bank des erfindungsgemäßen Flutmittels und des treibenden Strömungsmittels auszubilden. Es können auch andere bekannte Arbeitsweisen Verwendung finden, die in Übereinstimmung mit der erfindungsgemäßen Aufgabe und den hierbei in Anwendung kommenden Flutmitteln stehen.

Der wesentliche erfindungsgemäße Vorteil besteht darin, daß auf Grund des Anwendens eines wasserunlöslichen, im wesentlichen in öl löslichen, cooberflächenaktiven Mittels das lösliche Öl keine extremen Viskositätssteigerungen bei Inberührungkommen mit Solen in dem Ölreservoir erfährt. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben.

Beispiel

Ein Vorprodukt, das 17 Volumprozent Alkylarylammoniumsulfonat und 83 Volumprozent Schwernaphtha enthält, wird hergestellt. Zu 28 Volumteilen dieses Vorsproduktes werden 12 Volumteile Wasser gegeben, das etwa 400 ppm Gesamtmenge an gelösten Feststoffen enthält. Diesem Wasser wird zusätzliches NaCl zugesetzt. Es werden ebenfalls 0,8 Volumteile Isopropylalkohol zugesetzt. Zu dieser Grundmasse werden unterschiedliche Mengen an Nonylphenol unter Ausbilden löslicher Öle zugesetzt. Die löslichen Öle werden sodann mit einem fossilen Wasser mit etwa 30 000 ppm Gesamtmenge an gelösten Feststoffen (etwa 18 000 ppm Cl-) geschüttelt. Die obere Schicht des Flutmittels und die untere Schicht der Sole läßt man sich ausbilden als getrennte Phasen. Es wird die Viskosität der erhaltenen oberen Schicht des Flutmittels gemessen; die entsprechenden Werte sind in der Tabelle zusammengefaßt:

Viskositätsverringerung eines	Milligramm Nonylphenol- lösung*; zugesetzt zu 40,8 ml lösliches Öl	löslichen Öls durch Zusatz von Nonylphenol	Lösliche Ölviskosität	Volumprozent Wasser
	0,00	Lösliche Ölviskositätvor	nach Inberührung kommen mit Sole cP	in der Masse nach Inberührungkommen mit Sole
Milligramm NaCl zuge setzt zu 12 ml Wasser	0,08	Inberührungkommen mit Sole cP	570	25,7
0	0,12	21,3	107	21,4
0	0,16	26,2	46	21,1
0	0,00	29,5	23,7	19,8
0	0,08	37,5	545	25,3
50	0,12	24,9	103	21,1
50	36,0	40	19..2
50	48,1

Lösung besteht aus 50 Volumprozent Nonylphenol und 50% Schwernaphtha.

Analysen der erhaltenen unteren Schichten der Sole nach Durchführung dieser Untersuchung zeigen, daß Isopropylalkohol aus den löslichen Ölen ausgelaugt worden ist. Bei Nichtvorliegen des öllöslichen cooberfläGhenaktiven Mittels sind die Viskositäten des löslichen Öls sehr hoch und betragen 570 und 545 cP_s wie an Hand der Tabelle ersichtlich.

Claims (5)

Patentansprüche: IO

1. Verwendung eines im wesentlichen wasserunlöslichen cooberflächenaktiven Mittels aus wenigstens einer der Verbindungen Nonylphenol, 2-Octanol, Hexylcarbitol, η-Amylalkohol, Hexadecyl·· alkohol, Polypropylenglykol, Nonylphenolpoly'-oxyäthyjtan-Verbindungen mit etwa 40 bis etwa 50% Äthylenoxid sowis praktisch wasserunlöslichen aliphatischen Alkoholen, zusammen mit an sich bekannten oberflächenaktiven Mitteln, Kohlenwasserstoffen und Wasser als Flutmittel in Form eines löslichen Öls für die Gewinnung von Lagerstättenöl.

2. Flutmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe 3 bis 15°/o des oberflächenaktiven Mittels enthält.

3. Flutmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ein anionisches oberflächenaktives Mittel der Formel C_ÄH_aK-₁₀SO3Na ist, wobei η sich auf 20 bis 30 beläuft.

4. Flutmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel Natriumsalze von Dialkylsuccinaten sind.

5. Flutmittel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe 0,05 bis 5% des cooberflächenaktiven Mittels enthält.