DE2365211A1 - Mizellare loesungen hohen wassergehaltes, die verdickungsmittel enthalten - Google Patents

Mizellare loesungen hohen wassergehaltes, die verdickungsmittel enthalten

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DE2365211A1
DE2365211A1 DE2365211A DE2365211A DE2365211A1 DE 2365211 A1 DE2365211 A1 DE 2365211A1 DE 2365211 A DE2365211 A DE 2365211A DE 2365211 A DE2365211 A DE 2365211A DE 2365211 A1 DE2365211 A1 DE 2365211A1
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Description

DEUTSCHES PATENTAMT Setzvorlage f. d. Druckschriftenangabe auf der OS
8000 MÜNCHEN 2
ZwalbrOdcMtstraB« 12
Anlage 1
zur Mitteilung Ober die ermittelten Druckschriften gemSB § 28 a des betr. Patentanmeldung P 23 65
Bundesdruckerei: Es ν 1 wird gebeten, die nachfolgenden Druckschriften unter GÖ mit Titelblatt der Offenlegungsschrift, oder Liste über die ermittelten Druckschriften 476 - -
sofern der Umfang ein Setzen auf dem Titelblatt der Offenlegiingsschrift nicht zuläßt als Seite 2 zu drucken. 749
171
BS-AS 286 754
OE-PS 1 256 427
OB-PS 1 265 053
OE-PS 1 284 812
SB-PS 1 021 118
GB-PS 1 150 120
&B-PS 3 200 070
GB-PS 3 231 071
S-B-PS 3 231 136
US-PS 3 506 523
US-PS 3 506 532
US-PS 3 556 546
US-PS 3 537 289
US-PS 3 540 530
US-PS 3 545 082
US-PS 3 554 757
US-PS 3 561 791
US-PS 3 578 018
US-PS 3 613 773
US-PS 3 613 819
US-PS 3 637 247
US-PS 3 648 015
US-PS 3 670 201
US-PS 3 682 072
US-PS 3 684 424
US-PS 3 687 479
US-PS Journal 691 of Petroleu« fech&ology»
US-PS 697 »Sri
US-PS 698 ( 1968,3.306-308
P 2252.5.
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PATENTANWALT „_, BERUN 33 27.12.1973
MANFREDMIEHE FALKENRIED 4
Telefon: (030) 8311950 Diplom-Chemiker Telegramme: Indusprop Berlin
US/07/2149
Docket 720055-A-WGY
MARATHON OIL COMPANY
539 South Main Street, Findlay, Ohio, 4584O, USA
Mizellare Lösungen hohen Wassergehaltes, die Verdickungsmittel
enthalten
Verbesserte ölgewinnungen mit wasseraußen-mizellaren Lösungen werden durch Fluten mit einer wasserenthaltenden mizellaren Lösung, einem in Wasser gelösten, die Viskosität erhöhenden Mittel, Kohlenwasserstoff und einwertigem, kationenenthaltenden Erdölsulfonat(en) mit einem durchschnittlichen Äquivalenzgewicht von etwa 3OO bis 525 erhalten, wobei dasselbe in Konzentrationen von wenigstens dem Fünffachen der CMC (kritische Mizellenkonzentration) in der speziellen mizaellaren Lösung vorliegt. Wahlweise kann ein cooberflächenaktives Mittel und/oder ein Elektrolyt vorliegen. Der mizellaren Lösung kann ein wässriger Beweglichkeitspuffer und diesem ein . Wassertreibmittel folgen. Die mizellare Lösung wird in Richtung auf ein Produktionsloch zwecks Gewinnen von Rohöl durch dasselbe verdrängt.
Die Erfindung betrifft das Eindrücken einer Verdrängungsflüssigkeit in ein ölführendes unterirdisches Lager und Verdrängen des Öls in Richtung auf ein ProduktIonsloch in Flüssigkeitsverbindung mit dem Lager unter Gewinnen von Rohöl. Es wird eine wasseraußen-mizellare Lösung, die ein die Viskosität erhöhendes Mittel enthält, angewandt.
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Das nicht mischbare Fluten von öl aus unterirdischen Lagern ist seit vielen Jahren durchgeführt worden. Dieses Verfahren hat sich als erfolgreich erwiesen, jedoch besteht eine Grenze da-hingehend, wie ein derartiges öl gewonnen werden kann. Insbesondere nachdem eine Restö!Sättigung erzielt worden ist, kann kein öl mehr vermittels dieses Verfahrens gewonnen werden.
Um zusätzliches Rohöl zu gewinnen, wurden nach dem Stand der Technik Chemikalien, z.B. oberflächenaktive Mittel, zu dem Flutungswasser zugesetzt, um die Zwischenflächenspannungen zwischen dem Wasser und dem Restöl zu verringern. Es sind sowohl wasseraußen als auch ölaußen Emulsionen, ölaußen und wasseraußen mizellare Lösungen, wässrige Alkoholflutungen, mischbare Kohlenwasserstofflutungen und dgl. Verfahren angewndt worden. Beispiele von Patentschriften, die derartige Verfahren offenbaren, sind die folgenden.
Gemäß der US-PB 3 170 514 wird die Wasserflutung durch Einführen von Natriumdodecylsulfat und Calciumdodecylsulfat in das Flutungswasser mit Konzentrationen oberhalb der CMC verbessert.
Gemäß der US-PS 3 288 213 wird die Wasserflutung durch Einführen bis zu 10% eines oberflächenaktiven Mittels verbessert, wobei die oberflächenaktiven Mittel ein HLB (hydrophil-lipophiles Gleichgewicht) etwa gleich demjenigen des Rohöl-Wassereindrück-Systems aufweisen. Das oberflächenaktive Mittel kann Erdölsul-
sein
fonat/und zu Beispielen gehören sowohl wasserlösliche als auch
öllösliche Sulfonate oder Gemische derselben.
Nach der US-PS 3 302 713 wird mit einem wässrigen oberflächenaktiven Mittel geflutet, das 0,01 - 5 Gew.% eines Erdölsulfonates enthält, das vermittels Neutralisieren der aus der Sulfonierung von Kohlenwasserstoffen erhaltenen Säuren gewonnen wird und einen Siedepunkt in dem Bereich von etwa 372 bis 595°C
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besitzt. Es können Salz als auch wasserlösliche Verdickungsmittel, z.B. Polyacrylamide, Polyacrylate, sulfonierte aromatische Vinylpolymere, Biopolymere etc. zu dem wässrigen oberflächenaktiven System zugesetzt werden. Natriummonosulfonate mit Molekulargewichten von 450 - 700 sind besonders zweckmäßig. Das Salz verbessert die Oberflächenaktivität des Wasser-Sulfonat-Gemisches.
Die US-PS 3 330 344 verwendet wasseruaßen-mizellare Dispersionen, um die Ölgewinnung zu verbessern. Die mizellaren Dispersionen enthalten kationische, nicht-ionische oder anionische oberflächenaktive Mittel und ein amphiphilisches Kupplungsmittel, z.B. höhermolekulare Monohydroxy- aliphatische und alicyclische Alkohole, die geringe Wasserlöslichkeit aufweisen. Das oberflächenaktive Mittel liegt vorzugsweise in Konzentrationen wenigstens gleich der CMC vor. Zu Beispielen von oberflächenaktiven Mitteln gehören Seifen von Fettsäuren, Seifen von gemischten organischen Säuren, die Erdölnaphthensäuren, oberflächenaktive organische Sulfonate und Sulfonsäuresalze.
Die US-PS 3 348 611 verwendet wässrige oberflächenaktive Lösungen, die Salze zum Verdrängen des Öls enthalten. Das oberflächenaktive Mittel ist ein Gemisch eines öllöslichen höhermolekularen Alkylarylsulfonats und eines wasserlöslichen niedermolekularen Alkylarylsulfonats. Der wässrige Pfropfen enthält etwa 0,1 bis 5 Gew.% der öllöslichen Sulfonate und ausreichende Mengen des wasserlöslichen SuIfonats, um die CMC zu erzielen. Das Saiz wird zum Quellen der Mizellen zugesetzt.
Die US-PSen 3 506 070 und 3 506 071 lehren das Anwenden von wasseraußen-mizellaren Dispersionen zur Rohölgewinnung. Die mizellaren Dispersionen enthalten wenigstens etwa 4% Erdölsulfonat, wobei das Erdölsulfonat 60-8o% aktives SuIfonat sein kann. Die mizellare Dispersion enthält Wasser, Kohlenwasserstoff, Erdölsulfonat und wahlweise cooberflächenaktives Mittel (vorzugsweise Alkohol) und einen Elektrolyt (vorzugsweise anorganisches
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Salz, anorganische Base oder anorganische Säure). Der nicht umgesetzte Kohlenwasserstoff in dem Erdölsulfonat kann als Kohlenwasserstoff in der mizellaren Dispersion angewandt werden. Das durchschnittliche Molekulargewicht des Erdölsulfonats beläuft sich auf etwa 360-520(und vorzugsweise auf 420-47Oi.Etwa 1-20% Porenvolumen der Formation der mizellaren Dispersion sind zur ölgewinnung geeignet und hieran schließen sich vorzugsweise 5-75% Porenvolumen der Formation des Beweglichkeitspuffers an (vorzugsweise einen hochmolekularen Polyelektrolyten enthaltendes Wasser).
Es wurde nun gefunden, daß verbesserte ölgewinnungen mit wasseraußen-mizellaren Lösungen vermittels Einführen wenigstens des Fünffachen der kritischen Mizellenkonzentration an Erdölsulfonat (en) in die mizellare Lösung und ebenfalls durch Vorsehen eines die Viskosität erhöhendea Mittels in dtermizellare Lösung erhalten werden. Wahlweise kann ein wässriger Beweglichkeitspuffer hinter der mizellaren Lösung eingedrückt werden und die Kombination verdrängt werden, vorzugsweise mit Treibwasser, in Richtung auf ein Produktionsloch in Flüssigkeitsverbindung mit dem Lager. Polyelektrolyten und Biopolymere stellen die bevorzugten die Viskosität erhöhenden Mittel dar.
Die graphische Darstellung zeigt das Verhältnis der ölgewinnung gegen die Sulfonatkonzentration. Die Gesamtmenge an eingedrücktem -SO3NH4 wird in allen Fällen konstant gehalten, jedoch verändert sich die -SOoNH.-Konzentration, d.h. das gesamte Porenvolumen der eingedrückten mizellaren Dispersion wird verändert. Die CMC ist eine Funktion des Kohlenwasserstoffanteils des Erdölsulfonats als auch der Stellung und Anzahl der -SOgNH^-Gruppen. Praktisch gesehen, kann die CMC als eine Funktion der SuIfonatgruppierungen in der mizellaren Lösung ausgedrückt werden. Die -S03NH4-Konzentration ist gegen die Volumenprozent ölgewinnung aufgetragen, wie sie durch das Fluten von Berea Sandsteinkernen erhalten wird. Wie die graphische Darstellung zeigt, ergibt sich
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ein bestimmter Einfluß auf die ölgewinnung bei Konzentrationen über 0,5 Gew.% - SOgNH.-Gruppierungen in der mizellaren Lösung; die CMC. für diese mizellare Lösung beläuft sich auf etwa 0,1 Gew.%. Spezifische Einzelheiten des. Flutens, um diese Zahlenwerte zu erhalten,- sind in den Beispielen beschrieben.
Die erfindungsgemäß anwendbare mizellare Lösung ist wasseraußen. D.h. die Wasserphäse liegt außen bezüglich der dispergierten Kohlenwasserstoffphase. Die mizellare Lösung enthält Wasser, Kohlenwasserstoff, Erdölsulfonat, ein die Viskosität erhöhendes Mittel, das in Wasser gelöst ist, und wahlweise, jedoch vorzugsweise, cooberflächenaktiyes Mittel und/oder Elektrolyt. Der mizellaren Lösung folgt vorzugsweise ein Beweglichkeitspuffer, der ein die Beweglichkeit reduzierendes Mittel enthaltendes Wasser darstellt. Hinter der mizellaren Lösung wird ein Wassertreibmittel eingedrückt, um die mizellare·Lösung in Richtung auf ein Produktionsloch zwecks Gewinnen von öl durch dasselbe> zu verdrängen.
Die wasseraußen mizellare Lösung enthält, auf der Volumengrundlage, etwa 80 bis etwa 98% und vorzugsweise etwa 85 bis etwa 96% und stärker bevorzugt etwa 90 bis etwa 95% Wasser, etwa 0,2 bis etwa 10% und vorzugsweise etwa 1,6 bis etwa 6% Kohlenwasserstoff, wenigstens etwa das Fünffache der CMC an Alkalimetall oder Ammoniumerdölsulfonat, etwa 25 bis etwa 3000 ppm und vorzugsweise etwa 75 bis etwa 2000 und insbesondere bevorzugt etwa 100 bis etwa 1500 ppm, bezogen auf das Wasser, eines die Viskosität erhöhenden Mittels und wahlweise, etwa 0,01 bis etwa 20% und vorzugsweise etwa 0,1 bis etwa 5% eines cooberflächenaktiven Mittels und/oder etwa 0,001 bis. etwa 5% und vorzugsweise 0,01 bis etwa 3% und insbesondere bevorzugt etwa 0,1 bis etwa 2,5 Gew.% - bezogen auf das wässrige Medium - an Elektrolyt.
Das Wasser kann weiches Wasser, Brackwasser oder eine Sole sein, dasselbe sollte jedoch keine merklichen Mengen zweiwertiger Kationen enthalten. Das Wasser ist vorzugsweise weiches Wasser
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dort, wo es zweckmäßig ist die maximale Viskosität der mizellaren Lösung zu erhalten. Wenn das Wasser einen Elektrolyten enthält, ist es ebenfalls bevorzugt, daß der Elektrolyt mit den Salzen in den Formationsflüssigkeiten des zu flutenden Lagejss verträglich ist.
Das Erdölsulfonat enthält Alkalimetall und/oder Ammoniumkation. Das durchschnittliche Äquivalenzgewicht des Erdölsulfonates liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 300 bis etwa 525, stärker bevorzugt etwa 350 bis etwa 470 und insbesondere bevorzugt etwa 375 bis etwa 450.Das Erdölsulfonat kann ein Monosulfonat oder Polysulfonat oder eine Kombination derselben sein. Das Erdölsul- · fonat kann nicht sulfonierbare oder nicht umgesetzte Kohlenwasserstoffe, Salze als Nebenprodukte aus der,SuIfonierungsreaktion oder jede andere Art, von Nebenprodukt aus der Sulfonierungsreaktion enthalten. Das Sulfonatprodukt kann wenigstens etwa 10% und stärker bevorzugt wenigstens etwa 50% aktives SuIfonat enthalten. Der nicht sulfonierbare Kohlenwasserstoff in dem Sulfonat kann als der Kohlenwasserstoff in der mizellaren Lösung angewandt werden. Das Erdölsulfonat kann ein Gemisch aus Erdölsulfonaten niedrigen, mittleren und hohen durchschnittlichen Äquivalenzgewichtes sein und Gemische unterschiedlicher, kationenenthaltender Sulfonate. Wie weiter oben erwähnt, liegt das Erdölsulfonat in Konzentrationen von wenigstens dem Fünffachen der CMC und insbesondere bevorzugt wenigstens etwa dem Achtfachen der CMC vor.
Der in der mizellaren Lösung geeignete Kohlenwasserstoff kann Rohöl sein, sowohl süß als auch sauer, teilweise raffinierte Fraktionen von Rohöl, wie Gasöle, Kerosin, schwere Naphthas, Naphthas, einfach destilliertes Benzin, verflüssigte Erdölgase, und weitere Ströme, die während der Fraktionierung des Rohöls anfallen. Der Kohlenwasserstoff kann ebenfalls eine raffinierte Fraktion von Rohöl sein, wie Propan, Butan, Heptan, Dekan, Dodekan, Cyclohexan, Benzol, Toluol, Xylol, Propylen, Butylen, Düsenbrennstoff, "gefinishtes" Benzin etc. Der Kohlenwasserstoff
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kann ebenfalls ein synthetisierter Kohlenwasserstoff, wie halogenierte Kohlenwasserstoffe, substituierte aromatische Verbindungen, substituierte paraffinische Verbindungen etc. sein. Im allgemeinen ist jeder Kohlenwasserstoff zweckmäßig im Zusammenhang mit der mizellaren Lösung solange derselbe mit den anderen die mizellare Lösung ausmachenden Komponenten verträglich ist. Es ist ebenfalls zweckmäßig, daß der Kohlenwasserstoff mit den Flüssigkeiten in dem zu flutenden Lager verträglich ist. Wie weiter oben erwähnt, ist nicht sulfonierter Kohlenwasserstoff in dem Erdölsulfonat als der Kohlenwasserstoff geeignet.
Das cooberflächenaktive Mittel läßt sich ebenfalls als eine semi-pcblare organische Verbindung oder als Cosolubisierungsmittel iflentifizieren. Vorzugsweise besitzt das cooberflächenaktive Mittel begrenzte Wasserlöslichkeit, d.B. etwa 20% oder weniger bei etwa 23°C. Zu Beispielen an cooberflächenaktxven Mitteln gehören Alkohole, Amide, Ester, Aldehyde, Ketone und organische Verbindungen, die 1 oder mehr Hydroxy-, Oxy-, Amid- oder ähnliche funktioneile Gruppen aufweisen und wobei das cooberf lächenaktive Mittel 1 bis etwa 20 und vorzugsweise etwa 3 bis etwa 16 Kohlenstoffatome aufweist.Zu Beispielen bevorzugter cooberflächenaktxver Mittel gehören Isopropanol, n- und Isobutanol, Amylalkohole, wie n-Amylalkohol, 1- und 2-Hexanol, 1- und 2-Octanol, Decylalkohole, Alkarylalkohole, wie p-Nonylphenol, nicht raffinierte Hydroxy- (einschließlich Polyhydroxy-) Ströme und alkoholische Flüssigkeiten, wie Fuselöl. Im allgemeinen sind erfindungsgemäß die Primären und Sekundären bevorzugt. Gemische von zwei oder mehr cooberflächenaktxven Mitteln sind zweckmäßig.
Der Elektrolyt ist vorzugsweise ein anorganisches Salz, anorganische Base oder anorganische Säure, kann jedoch auch ein organisches Salz, organische Base, organische Säure oder Gemische derselben sein. Zu Beispielen von Elektrolyten gehören Natriumhydroxid, Natriumchlorid, Natriumsulfat, Natriumsulfit, Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat, Ammoniumsulfit, Salzsäure, Schwefelsäure
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schweflige Säure, Natriumnitrat, Ammoniumchlorid, Ammoniumhydroxid, Kaliumchlorid etc. Das in dem Erdölsulfonat vorliegende Salz ist als Elektrolyt in der mizellaren Lösung geeignet.
Das in der mizellaren Lösung zweckmäßige, die Viskosität erhöhende Mittel solltenatiürlich mit den weiteren Komponenten in der mizellaren Lösung verträglich sein. Das Mittel wird in der Wasserphase gelöst und sollte der Wasserphase der mizellaren Lösung erhöhte scheinbare Viskosität vermitteln. Im allgemeinen kann das die Viskosität erhöhende Mittel ein hochmolekulares synthetisches organisches Polymer oder Biopolymer oder abgewandeltes Biopolymer sein. Das hochmolekulare organische Polymer kann vermittels Polymerisieren äthylenisch ungesättigter Carbonsäuren oder Alkalimetallsalze derselben und/oder äthylenisch ungesättigten nicht carbonischen Monomeren erhalten werden. Das Polymer kann ein Homopolymer, Copolymer,·Terpolymer etc. sein. Beispiele für bevorzugte, die Viskosität erhöhende Mittel sind Acrylamidpolymere und teilweise hydrolysierte Acrylamxdpolymere, wie die Pusher Polymeren - Pusher stellt ein Warenzeichen der Dow Chemical Company, Midland, Michigan, dar. Copolymere, die Acrylamid und Acrylsäure oder Alkalimetallsalze dersleben oder teilweise hydrolysierte Produkte derselben enthalten, sind ebenfalls geeignet. Beispiele für derartige Polymere sind diejenigen, die von der Betζ Laboratories Trevose, Pa. in den Handel gebracht werden und zu typischen Arten gehöhren Betz UniPerm und Betz HiVis Polymere; Nalco Chemical Company, Calgon Corporation. Polymere. Einschlägige Patentschriften, die derartige Polymere beschreiben sind die US-Patentsehriften 2 341 500, 2 771 138, 2 842 492, 3 002 960, 3 020 953, 3 025 237, 3 070 158, 2 827 964, 3 039 521 und 3 679 000 sowie die kanadische Patentschrift 683 476. Das Biopolymer kann ein Polysaccharid oder ein chemisch modifiziertes
Bio-Produkt desselben sein. Ein besonders geeignetes/Polymer ist das Kelzan Polymer, das von der Kelco Co. einer Gesellschaft der Kanco Co. in den Handel gebracht wird. Das die Viskosität erhöhende Mittel weist vorzugsweise ein Molekulargewicht von größer
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als 1,000 000 und vorzugsweise größer als 10,000 000 auf. Im' allgemeinen ist jedes Mittel erfindungsgemäß geeignet, das die scheinbare Viskosität des Wassers wirksam erhöht mnd mit weiteren in der mizellaren Lösung vorliegenden Komponenten verträglich ist.
Es können weitere Komponenten in der mizellaren Lösung vorliegen, z.B. Oxidations- und Korrosionsinhibitoren, Bakterizide, Sauerstoff reinigende Mittel etc. Im allgemeinen ist jedes Mittel für die mizellare Lösung geeignet, welches mit dieser verträglich ist.
Insbesondere zweckmäßig sind Poienvolumina der Formation von etwa 1 bis etwa 100% und vorzugsweise etwa 5 bis etwa 80% und insbesondere bevorzugt etwa 10 bis etwa 50%. Die wasseraußen mizellare Lösung wird in das ölführende unterirdische Lager"durch eine Eindrückanordnung eingedrückt und in Richtung auf in Flüssigkeitsverbindung mit dem Lager vorliegende Produktionsloch verdrängt. Es wird Rohöl durch das Produktionsloch gewonnen. Das. Eindrückloch und das Produktionsloch können eine gmeinsame Bohrung haben, jedoch ist es bevorzugt, daß dieselben getrennte Bohrlöcher besitzen.
Hinter der mizellaren Lösung wird vorzugsweise ein Beweglichkeitspuffer eingedrückt. Der Beweglichkeitspuffer ist vorzugsweise eine wässrige Lösung, die ein die Beweglichkeit reduzierendes Mittel enthält. Das die Beweglichkeit reduzierende Mittel kann mit dem weiter unten beschriebenen die Viskosität erhöhenden Mittel identisch sein* Das die Beweglichkeit verringernde Mittel ist vorzugsweise ein hochmolekularer Polyelektrolyt oder Biopolymer. Das Mittel kann ein Homopolymer, Copolymer, Terpolymer oder ähnliches Polymer sein, das eine oder mehrere äthylenisch ungesättigte Carbonsäuren oder Alkalimetallsalz derselben und/oder äthylenisch ungesättigtes nicht Carboxylgruppen enthlaltendes Monomer sein. Beispiele für die Beweglichkeit verringernde Mittel sind diejenigen, wie die in den US-Patentschriften 3 O39 529, 2 827 964 und 3 679 000 beschrieben sind. Im allgemeinen ist erfindungsgemäß jedes die Beweglichkeit verringernde Mittel zweckmäßig, das in Wasser löslich ist und wirksam die Beweglichkeit des Beweglichkeitspuffers während seines Flusses
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durch den Lagerfelsenverringert. Das die Beweglichkeit verringernde Mittel ist vorzugsweise mit den Lager- und den Fonnationsflüssigkeiten verträglich und insbesondere verträglich mit den Flüssigkeiten, die dem Beweglichkeitspuffer vorausgehen oder diesem folgen, d.h. an der Verbindungsstelle der vorhergehenden· oder folgenden Pfropfen.
Die Volumenmengen des erfindungsgemäß geeigneten Beweglichkeitspuffers belaufen sich auf etwa 5% bis etwa 100%, stärker bevorzugt auf IO bis etwa 90% und insbesondere bevorzugt auf etwa 15 bis etwa 80% Porenvolumina der Formation. Das die Beweglichkeit verringernde Mittel kann in Konzentrationen von etwa 25 bis etwa 3000 ppm, stärker bevorzugt etwa 75 bis etwa 2000 und insbesondere bevorzugt etwa 100 bis etwa 1500 ppm vorliegen. Das vordere Teil des Beweglichkeitspuffers kann "gespickt" werden, d.h. enthält eine größere Konzentration des die Beweglichkeit reduzierenden Mittels im Vergleich zu dem hinteren Teil des Beweglichkeitspuffers. Verfahren zum Erstellen der Beweglichkeitspufferpforpfen sind Stand der Technik gemäß der US-PS 3 467 187. Der Beweglichkeitspuffer kann Zusätze enthalten, um zweckmäßige Eigenschaften zu Vermitteln, z.B. kann derselbe Bakterizide, Korrosionsinhibitoren, Sauerstoff entfernende Mittel etc. enthalten. Das vordere Teil des Beweglichkeitspuffers kann cooberflächenaktive Mittel, oberflächenaktive Mittel, Elektrolyt und weitere Komponenten enthalten, wobei diese Komponenten vorzugsweise in ausreichenden Konzentrationen vorliegen, um ein Gleichgewicht mit gleichen oder ähnlichen Komponenten in dem hinteren Teil der mizellaren Lösung zu erhalten. Das letztere ist insoweit bevorzugt, um den Beweglichkeitspuffer daran zu hindern, Komponenten aus dem hinteren Teil der mizellaren Lösung auszulaugen.
Ein Wasaertreibmittel oder äquivalente Treibflüssigkeit wird eingedrückt, um die mizellare Lösung und/oder den Beweglichkeitspuffer in Richtung auf das Produktionsloch zu derdrängen. Das Wasser ist vorzugsweise mit dem Lagerfelsen als auch den Formationsflüssigkeiten in dem Lager verträglcih.
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Beispiele
Die folgenden Beispiele erläutern spezifische arbeitsmäßige Ausführungsformen der.Erfindung. Wenn nicht anders vermekrt, verstehen sich alle Prozentsätze auf der Gewichtsgrundlage.
Berea Sandsteinkerne mit einer Länge von 1,20 und einem Durchmesser von 7,5 cm werden zunächst gereinigt und getrocknet und sodann mit Wasser geflutet, das etwa 20 000 ppm TDS (gesamte gelöste Festfetoffe) enthält. Sodann werden die Kerne mit Öl mit einer Viskosität von 7 cP bei 23°C geflutet. Im Anschluß hieran wird mit .etwa 20,000 ppm TDS enthaltendem Wasser bis zur Restölsättigung geflutet. Die Kerne befinden sich nun im Zustand für eine tertiäre Flutung.
Die Permeabilitäten der Kerne sind in der Tabelle I wiedergegeben.
Die Kerne werden mit wasseraußen mizellaren Lösungen, wie in Tabelle I angegeben, geflutet. Das Erdölsulfonat enthält 17 Gew.% nicht sulfonierten Kohlenwasserstoff, 21 Gew.% RSO-NH. und die CMC dieses Sulfonats in der mizellaren Lösung beläuft sich auf etwa 0,1 Gew.% bezogen auf die SOgNH.-Gruppen. Den mizellaren Lösungen folgen Beweglichkeitspuffer-Pfropfen, die aus etwa 400 ppm TDS enthaltendem Wasser bestehen. Die Zusammensetzung und Mengen der Bufferpfropfen sind die folgenden:
Versuche A^L: 1OO% Pv(Porenvolumen) 1000 ppm Pusher Polymer
Versuch M: 46% Pv 550 ppm Kelzan MF Biopolymer Versuch N: 46% Pv 1000 ppm Kelzan MF Biopolymer
Versuch 0: 46% Pv 175O ppm Kelzan MF Biopolymer
Versuch P: 10% Pv 1300 ppm Nalco Copolymer und im Anschluß
36% Pv 300 ppm Nalco Copolymer Versuch Q: gleich wie "Versuch P" mit Ausnahme von 36% Pv
430 Nalco Copolymer Versuch R/ 10% Pv 1000 ppm Nalco Copolymer und im Anschluß
36% Pv 120 ppm Nalco Copolymer.
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Versuch S: 10% Pv 1000 ppm Nalco Copolymer und im Anschluß
36% Pv 430 ppm Nalco Copolymer Versuch T: 10% Pv 1000 ppm Nalco Copolymer und 5000 ppm
NaCl und im Anschluß 36% Pv 120 ppm Nalco Copolymer Versuch U: 10% Pv 1300 ppm Nalco Copolymer und im Anschluß
50% Pv 325' ppm Nalco Copolymer Versuch V: 10% 1000 ppm Betz Polymer und im Anschluß
36% 120 ppm Betz Polymer
- 13 -
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Tabelle I Wirkungsgrad der ölgewinnung der SuIfonatpfropfen
Zahlenwerte bezüglich des Pfropfens, Zusammensetzung Gew.%
Versuch -SO-NH Nr.
Salz Wasser Kohlen- Viskosität er-
v/asser- höhendes Mittel stoff
% Pv
% Pv eingedrückte mizellare Lösung
Kernpermeabilität
Volumen
Volumen%
ölgewinnung
A 2,0 2,0 81,3 8 ,7 Kelzan MF kein • 7,0
B 2,O 2,0 81,2 8 ,7 Il 0,100 7,0
oC 2,O 2,0 81,1 8 ,7 Il 0,165 7,0
tö D 2,0 2,0 81,1 8 ,7 Il 0,165 7,4
USE 1,0 1,0 90,7 4 ,3 Il 0,050 14,0
U ρ 1,0 1,0 90,6 4 ,3 " . 0,100 14,0
CO Q 0,5 0,5 95,9 1 ,6 Il 0,025 28,0
0,5 0,5 95,9 1 ,6 il 0,050 28,0
X 0,25 0,25 97,9 0 ,8 Il 0,25 . 56,0
0,25 0,25 97,9 0 ,8 Il 0,050 56,0
-A K 0,125 0,125 99,0 0 ,4 V 0,025 112,0
L 0,125 0,125 99,0 0 ,4 Il 0,050 112,0
M 0,5 0,5 95,9 1 ,6 Il 0,050 28,0
N 0,5 0,5 95,8 1 ,6 Il . " 0,085 28,0
0 055 0,5 95,8 1 ,6 η 0,100 28,0
pe 0,5 0,5 95,8 1 ,6 Nalco 0,100 28,0
Q 0,5 0,5 95,9 1 ,6 Il 0,030 28,0
R 0,5 0,5 95,9 1 ,6 Il 0,030 28,0
S ' 0,5 0,5 95,9 1 ,6 V 0,030 14,0
T 0,5 0,5 95,9 1 ,6 Il 0,030 28,0
U 1,0 1,0 91,7 3 ,2 Betz 0,060 14,0
V 0,5 0,5 95,9 1 ,6 0,030 28,0
824
786
722
759
786
830
835
742
685
734
• 862
809
. 534
738
156
159
82
97
163
129
125
170
55,5 63,3 89,5 81,8 79,6 91,3 82,3 83,7 2S,9 28,7 6,5 8,7 78,6 78,2 63,9 85,3 88,3 83,S 62,1 82,4 70,2 93,7
Anhand der obigen Zahlenwerte läßt sich herleiten, daß die bevorzugte Konzentration an Erdölsulfonat in der mizellaren Lösung und des die Viskosität erhöhenden Mittels in der Wasserphase der mizellaren Lösung zu erhöhten Ölgewinnungen führt. Dies bedeutet, daß im Vergleich zu denjenigen mizellaren Lösungen, die weniger als das Fünffache des CMC-Verhältnisses enthalten, verbesserte ölausbeuten erzielt werden.
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Claims (10)

Patentansprüche
1. Verbessertes Verfahren sur Gewinnung von öl aus ölführenden
unterirdischen Formationen, bei,-dem eine wasser enthaltende, wasseraußen mizellare Lösung,, Erdölsulfonat und Kohlenwasserstoff in die Formation eingedrückt und in Richtung auf ein Produktionsloch zwecks Gewinnen von Rohöl durch dasselbe verdrängt wird, dadurch gekennzeichnet , daß in die Formation eine misellare Lösung, bestehend aus etwa 0,2 bis etwa 10 Vol.'i Kohlenwasserstoff, etwa 80 bis etwa 98 Vo.% Wasser, wenigstens des Fünffachen der CMC eines Älkalimetalls und/oder Ämmoniunierdölsulfonats (en) mit einem durchschnittlichen Äquivalenzgewicht von etwa 300 bis etwa 525, etwa 25 bis etwa 2000 ppm ■·= bezogen auf Wasser - eines die Viskosität erhöhenden Mittels, gelöst in der Wasserphase, eingedrückt werden und sodann die misellare Lösung in Richtung auf das Produktionsloch zwecks Gewinnen von Rohöl durch dasselbe verdrängt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erdölsulfonat in Konsentrationen von wenigstens dem Ächtfachen der CMC des Erdölsulfonats in der misellaren Lösung vorliegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Viskosität erhöhende Mittel ©in hochmolekulares, synthetisches organisches Polymer ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als die Viskosität erhöhendes Mittel ein hochmolekulares Biopolymer oder chemisch modifiziertes Biopolymer angewandt wird«
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenns eichnet, daß als die Viskosität erhöhendes Mittel ein Homopolymer oder Copolymer angewandt wird, das Acrylamid enthält und ein Molekulargewicht von höher als etwa 1 000 000 aufweist»
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das durchschnittliche Äquivalenzgewicht des Erdölsulfonats auf etwa 350 bis etwa 470 beläuft.
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7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßein wässriger Beweglichkeitspuffer-Pfropfen hinter der mizellaren Lösung eingedrückt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet , daß ein Wassertreibmittel in die Formation eingedrückt wird, um die mizellare Lösung in Richtung auf das Produktionsloch zu verdrängen .
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Wasserphase der mizellaren Lösung etwa 75 bis etwa 2000 ppm eines hochmolekularen synthetischen organischen Polymer oder Biopolymer enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mizellare Lösung etwa 0,01 bis etwa 20 Vol.% eines cooberflächenaktiven Mittels und/oder etwa 0,001 bis etwa 5 Gew.% - bezogen auf Wasser - eines Elektrolyten enthält.
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DE2365211A 1973-02-23 1973-12-27 Wasser-außen mizellare Dispersion zur sekundären und tertiären Erdölgewinnung aus unterirdischen Formationen Expired DE2365211C3 (de)

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