EA006271B1 - Solids-stabilized water-in-oil emulsions and method for using same - Google Patents

Solids-stabilized water-in-oil emulsions and method for using same Download PDF

Info

Publication number
EA006271B1
EA006271B1 EA200201136A EA200201136A EA006271B1 EA 006271 B1 EA006271 B1 EA 006271B1 EA 200201136 A EA200201136 A EA 200201136A EA 200201136 A EA200201136 A EA 200201136A EA 006271 B1 EA006271 B1 EA 006271B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
oil
emulsion
water
solids
specified
Prior art date
Application number
EA200201136A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200201136A1 (en
Inventor
Рамеш Варадарадж
Джеймс Р. Брагг
Монте К. Добсон
Деннис Г. Пейффер
Джон С. Хуанг
Дональд Б. Сьяно
Корнелиус Г. Бронс
Честер В. Элспасс
Original Assignee
Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани filed Critical Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани
Publication of EA200201136A1 publication Critical patent/EA200201136A1/en
Publication of EA006271B1 publication Critical patent/EA006271B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/32Non-aqueous well-drilling compositions, e.g. oil-based
    • C09K8/36Water-in-oil emulsions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

A method for enhancing the stability of a solids-stabilized water-in-oil emulsion by pretreating the oil prior to emulsification. The pretreatment step can be accomplished by adding dilute acid to the oil, adding a lignosulfonate additive to the oil, sulfonating the oil, thermally oxidizing the oil, thermally treating the oil in an inert environment, and combinations thereof. The emulsion can be used in enhanced oil recovery methods, including using the emulsion as a drive fluid to displace hydrocarbons in a subterranean formation, and using the emulsion as a barrier fluid for diverting flow of fluids in the formation.

Description

Настоящее изобретение относится к стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти», используемой для усовершенствованного извлечения сырой нефти. Более конкретно, устойчивость стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти» повышается с помощью способа предварительной обработки нефти перед эмульгированием. Стадия предварительной обработки может быть выполнена путем добавления разбавленной кислоты к нефти, добавления лигносульфонатной добавки к нефти, сульфирования нефти, термической обработки нефти в инертной среде, термического окисления нефти и сочетаний этих способов. Усовершенствованная эмульсия может использоваться либо в качестве вытесняющего раствора для вытеснения углеводородов из подземной формации, либо в качестве флюидного барьера для отвода потока углеводородов в формации.The present invention relates to a solids-stabilized water-in-oil emulsion used for improved recovery of crude oil. More specifically, the stability of a solids-stabilized water-in-oil emulsion is enhanced by an oil pretreatment method prior to emulsification. The pretreatment step can be performed by adding dilute acid to the oil, adding a lignosulfonate additive to the oil, sulphonating the oil, thermally treating the oil in an inert atmosphere, thermally oxidizing the oil, and combinations of these methods. The improved emulsion can be used either as a displacement solution to displace hydrocarbons from the subterranean formation, or as a fluid barrier to divert the flow of hydrocarbons into the formation.

Является хорошо известным, что значительный процент нефти остается в подземной формации после роста издержек на первичную разработку до такой величины, что дальнейшая добыча нефти становится экономически невыгодной. Как правило, только от одной пятой до одной трети от исходного количества нефти на месте происхождения извлекается во время первичной разработки. С этой точки зрения, ряд методов увеличения нефтеотдачи (МУН) может использоваться для дальнейшей добычи нефти экономически выгодным образом. Эти методы основываются на восстановлении давления или поддержании давления и/или подвижности нефти.It is well known that a significant percentage of oil remains in the subterranean formation after the cost of primary development rises to such an extent that further oil production becomes uneconomical. As a rule, only one-fifth to one-third of the original amount of oil at the place of origin is extracted during initial development. From this point of view, a number of oil recovery enhancement methods (EOR) can be used for further oil production in an economically viable way. These methods are based on the restoration of pressure or the maintenance of pressure and / or mobility of oil.

Например, заводнение резервуара представляет собой способ, используемый, как правило, в промышленности для увеличения количества нефти, добытой из подземной формации. Заводнение включает в себя простое нагнетание воды в резервуар, как правило, через нагнетательную скважину. Вода служит для вытеснения нефти из резервуара в эксплуатационную скважину. Однако когда заводнение применяется для отвода вязких тяжелых нефтей из формации, процесс является неэффективным, поскольку подвижность нефти является намного меньшей, чем подвижность воды. Вода быстро протекает через формацию к эксплуатационной скважине, обходя большую часть нефти и оставляя ее не извлеченной. Например, в Саскачеване, Канада, первичная разработка сырой нефти, как сообщается, составляет только от 2 до 8% от исходной нефти, предположительно находящейся в пласте, при этом заводнение дает только дополнительно от 2 до 5% от той нефти, которая предположительно находится в пласте. Следовательно, существует необходимость либо в увеличении вязкости воды, либо в использовании другого вытесняющего раствора, который не будет протекать через нефть. Поскольку необходимы большие объемы вытесняющего раствора, он должен быть недорогим и устойчивым в условиях формирования потока. Вытеснение нефти является наиболее эффективным, когда подвижность вытесняющего раствора является значительно большей, чем подвижность нефти, так что наибольшая потребность представляет собой потребность в способе генерирования вытесняющего раствора с низкой подвижностью экономически выгодным образом.For example, a reservoir flooding is a method typically used in industry to increase the amount of oil produced from a subterranean formation. Waterfloating involves the simple injection of water into a reservoir, usually through an injection well. Water serves to displace oil from the reservoir into the production well. However, when water flooding is used to divert viscous heavy oils from the formation, the process is inefficient, since the mobility of the oil is much less than the mobility of water. Water quickly flows through the formation to the production well, bypassing most of the oil and leaving it unrecovered. For example, in Saskatchewan, Canada, the initial development of crude oil is reported to be only 2 to 8% of the original oil, presumably located in the reservoir, while flooding gives only an additional 2 to 5% of the oil that is presumed to be seam Consequently, there is a need to either increase the viscosity of the water, or to use another propellant that will not flow through the oil. Since large volumes of the displacing solution are needed, it must be inexpensive and stable under the conditions of flow formation. Oil displacement is most effective when the mobility of the displacement solution is significantly greater than the mobility of the oil, so the greatest need is the need for a method of generating a displacement solution with low mobility in an economically advantageous way.

Добыча нефти может также подвергаться влиянию экстремальных изменений проницаемости породы, например, когда зоны отбора с высокой проницаемостью между нагнетательными скважинами и эксплуатационными скважинами дают возможность большей части введенного вытесняющего раствора быстро направляться к эксплуатационным скважинам, оставляя нефть в других зонах относительно неизвлеченной. Существует потребность в растворе с низкой стоимостью, который может нагнетаться в такие зоны отбора (либо из нагнетательных скважин, либо из эксплуатационных скважин) для понижения подвижности раствора, таким образом, отводя энергию давления в нефть, вытесняемую из соседних зон с более низкой проницаемостью.Oil production can also be affected by extreme changes in rock permeability, for example, when high permeability selection zones between injection wells and production wells allow most of the injected propellant to be rapidly directed to production wells, leaving the oil in other areas relatively unrecovered. There is a need for a low-cost solution that can be injected into such tapping zones (either from injection wells or from production wells) to reduce the mobility of the solution, thereby diverting pressure energy to the oil displaced from adjacent zones with lower permeability.

В некоторых формациях добыча нефти может быть уменьшена из-за конусообразования либо газа, выше, либо воды, ниже интервала, где производится нефть. Следовательно, существует потребность в нагнетаемой жидкости с низкой стоимостью, которая может быть использована для установления горизонтального слоя раствора с низкой подвижностью, с целью использования в качестве барьера по вертикали между зоной производства нефти и зоной, где происходит конусообразование. Такая низкая подвижность раствора задерживала бы вертикальное конусообразование газа или воды, увеличивая при этом производство нефти.In some formations, oil production can be reduced due to the cone formation of either gas, above, or water, below the interval where the oil is produced. Consequently, there is a need for a low-cost injection fluid that can be used to establish a horizontal layer of a low-mobility solution, in order to be used as a vertical barrier between the oil production area and the zone where coning takes place. Such a low mobility of the solution would delay the vertical coning of gas or water, while increasing oil production.

Для умеренно вязких нефтей, то есть таких, которые имеют вязкость приблизительно 20-100 сантипуаз (сП) - для увеличения вязкости воды, нагнетаемой для отвода нефти из формации, используются водорастворимые полимеры, такие как полиакриламиды или ксантановая смола. Например, полиакриламид добавляют к используемой воде для заводнения нефти с вязкостью 24 сП в месторождении Слиппи Холлоу Филд, Небраска, США. Полиакриламид также используется для увеличения вязкости воды, используемой для заводнения нефти с вязкостью 40 сП в месторождении Шаторенар, Франция. В этом способе, полимер растворяется в воде, увеличивая ее вязкость.For moderately viscous oils, that is, those that have a viscosity of about 20-100 centipoise (cP) - water-soluble polymers, such as polyacrylamides or xanthan gum, are used to increase the viscosity of the water injected to drain oil from the formation. For example, polyacrylamide is added to the water used for flooding oil with a viscosity of 24 cP in the Slippy Hollow Field, Nebraska, USA. Polyacrylamide is also used to increase the viscosity of water used for flooding oil with a viscosity of 40 cP in France’s Chaterenard deposit. In this method, the polymer is dissolved in water, increasing its viscosity.

Хотя водорастворимые полимеры и могут использоваться для достижения подходящей подвижности при заводнении для нефтей, имеющих вязкость от низкой до умеренной, как правило, они не могут экономически эффективно применяться для вытеснения с помощью благоприятного изменения подвижности более вязких нефтей, то есть таких, которые имеют вязкости приблизительно 100 сП или выше. Эти нефти являются настолько вязкими, что количество полимера, необходимого для достижения подходящего соотношения подвижностей, обычно является экономически неприемлемым. Кроме того, как хорошо известно специалистам в данной области, полимер, растворенный в воде, часто десорбируется изAlthough water-soluble polymers can be used to achieve suitable mobility in flooding for oils having a low to moderate viscosity, as a rule, they cannot be cost-effectively used to displace more viscous oils with a favorable change in mobility, i.e. 100 cp or higher. These oils are so viscous that the amount of polymer needed to achieve a suitable mobility ratio is usually not economically acceptable. In addition, as is well known to those skilled in the art, a polymer dissolved in water is often desorbed from

- 1 006271 вытесняющей воды на поверхности породы в формации, захватываясь там и становясь неэффективным для понижения вязкости воды. Это приводит к потере возможности управления подвижностью, ухудшению добычи нефти и повышению стоимости полимера. По этим причинам, использование полимера при заводнении для добычи нефтей, имеющих вязкости, превышающие 100 сП, как правило, является невыгодным технически или экономически. Также, рабочие характеристики многих полимеров подвергаются отрицательному воздействию тех уровней растворенных ионов, которые обычно находятся в формациях, что налагает ограничения на их использование и/или эффективность.- 1 006271 displacing water on the rock surface in the formation, trapping there and becoming ineffective in lowering the viscosity of the water. This leads to loss of mobility control, deterioration of oil production and an increase in polymer cost. For these reasons, the use of polymer in flooding for the production of oils with viscosities in excess of 100 cP is usually technically or economically disadvantageous. Also, the performance of many polymers is adversely affected by those levels of dissolved ions, which are usually found in formations, which imposes restrictions on their use and / or effectiveness.

Использование макроэмульсий воды и нефти предлагается в качестве способа для получения вязких вытесняющих растворов, которые могут поддерживать эффективный контроль подвижности при вытеснении умеренно вязких нефтей. Например, макроэмульсии типа «вода-в-нефти» и типа «нефть-в-воде» оцениваются в качестве вытесняющих растворов для повышения добычи нефти для вязких нефтей. Такие эмульсии создаются путем добавления гидроксида натрия к кислотным сырым нефтям из Канады и Венесуэлы. Эмульсии стабилизируются с помощью мыльных пленок, создаваемых при омылении кислотных углеводородных компонентов в сырой нефти с помощью гидроксида натрия. Эти мыльные пленки понижают натяжение между фазами нефть/вода, действуя в качестве поверхностно-активных веществ при стабилизации эмульсии типа «вода-в-нефти». Является хорошо известным, следовательно, что устойчивость таких эмульсий существенно зависит от использования гидроксида натрия (то есть, каустической соды) для получения мыльной пленки с целью понижения натяжения между фазами нефть/вода.The use of water and oil macroemulsions is proposed as a method for producing viscous displacement solutions that can maintain effective mobility control when displacing moderately viscous oils. For example, water-in-oil and oil-in-water macroemulsions are evaluated as propellant solutions to increase oil production for viscous oils. Such emulsions are created by adding sodium hydroxide to acid crude oils from Canada and Venezuela. The emulsions are stabilized using soap films created by the saponification of acidic hydrocarbon components in crude oil using sodium hydroxide. These soap films lower the tension between the oil / water phases, acting as surfactants to stabilize the water-in-oil emulsion. It is well known, therefore, that the stability of such emulsions substantially depends on the use of sodium hydroxide (that is, caustic soda) to produce a soap film in order to reduce the tension between the oil / water phases.

Различные испытания по использованию каустической соды для получения эмульсий демонстрируют такую техническую возможность. Однако практическое применение этого способа для добычи нефти ограничивается высокой стоимостью каустической соды, большой вероятностью адсорбции мыльных пленок на породе формации, что приводит к постепенному разрушению эмульсии, и чувствительностью вязкости эмульсии к небольшим изменениям солености воды и содержания воды. Например, поскольку большинство формаций содержат воду с множеством растворенных твердых веществ, эмульсии, требующие свежей или дистиллированной воды, часто не могут быть использованы в соответствии со своими исходными возможностями, поскольку такие условия низкой солености являются трудно достижимыми в реальной имеющейся формации. Ионные частицы могут растворяться из породы, и нагнетаемая свежая вода может смешиваться с природной водой, имеющей высокую засоленность, вызывая разрушение стабилизированной эмульсии с низким поверхностным натяжением.Various tests on the use of caustic soda to produce emulsions demonstrate this technical capability. However, the practical application of this method for oil production is limited by the high cost of caustic soda, the high probability of adsorption of soap films on the formation rock, which leads to the gradual destruction of the emulsion, and the sensitivity of the emulsion viscosity to small changes in salinity and water content. For example, since most formations contain water with a multitude of dissolved solids, emulsions requiring fresh or distilled water often cannot be used according to their original capabilities, since such conditions of low salinity are difficult to achieve in the actual existing formation. Ionic particles can be dissolved from the rock, and the injected fresh water can be mixed with natural water having high salinity, causing destruction of the stabilized emulsion with low surface tension.

Различные способы используются для селективного понижения проницаемости зон отбора с высокой проницаемостью в способе, упоминаемом, как правило, как модификация профиля. Типичные агенты, которые нагнетаются в резервуар для осуществления понижения проницаемости контактных зон, включают в себя полимерные гели или сшитые альдегиды. Полимерные гели образуются путем сшивки таких полимеров, как полиакриламид, ксантан, виниловые полимеры или лигносульфонаты. Такие гели нагнетаются в формацию, где и происходят реакции сшивки, заставляющие гели становиться относительно жесткими, таким образом, понижая проницаемость для течения через обрабатываемые зоны.Various methods are used to selectively lower the permeability of high permeability selection zones in the method, referred to, as a rule, as profile modification. Typical agents that are injected into the reservoir to reduce the permeability of the contact zones include polymer gels or cross-linked aldehydes. Polymer gels are formed by crosslinking polymers such as polyacrylamide, xanthan, vinyl polymers or lignosulfonates. Such gels are injected into the formation, where crosslinking reactions take place, causing the gels to become relatively rigid, thus lowering the permeability to flow through the treated zones.

В большинстве применений этих способов, область формации, которая подвергается обработке, является ограниченной областью вблизи самой скважины, из-за стоимости и времени реакции гелеобразующего агента. После обработки на месте, гели становятся относительно неподвижными. Это может быть недостатком, поскольку вытесняющий раствор (например, вода, при заводнении) может найти какой-то путь в обход неподвижного геля, снижая его эффективность. Лучшие эксплуатационные характеристики могли бы ожидаться, если бы агент для модификации профиля мог медленно двигаться сквозь формацию, чтобы перекрывать вновь возникающие зоны отбора, проникая на значительные расстояния от нагнетательных или эксплуатационных скважин.In most applications of these methods, the area of the formation that is being processed is a limited area near the well itself, due to the cost and reaction time of the gelling agent. After processing in place, the gels become relatively immobile. This can be a disadvantage, since the displacing solution (for example, water, when water flooding) can find some way around the fixed gel, reducing its effectiveness. Better performance could be expected if the agent for profile modification could slowly move through the formation to overlap the newly emerging selection zones, penetrating significant distances from injection or production wells.

МсКау, в патенте США № 5350014, описывает способ получения тяжелой нефти или битума из формации, подвергающейся термической добыче. МсКау описывает способ получения нефти или битума в форме эмульсии типа «нефть-в-воде» с помощью тщательного поддержания профиля температуры в запертом интервале выше минимальной температуры, Тс. Если температура эмульсии типа «нефть-вводе» поддерживается выше этой минимальной температуры, эмульсия способна протекать через поры подземной формации для сбора в эксплутационной скважине. МсКау описывает другое воплощение этого изобретения, в котором эмульсия типа «нефть-в-воде» вводится в формацию и поддерживается при температуре ниже минимальной температуры. Эта относительно неподвижная эмульсия используется для формирования барьера с целью перекрывания обедненных водой зон отбора в формации, которые создаются при использовании термических способов, включая контроль вертикального конусообразования воды. Однако способ, описанный МсКау, требует тщательного контроля температуры в зоне формации и, следовательно, является пригодным для использования только при термических способах добычи. Следовательно, способ, описанный МсКау, не может использоваться для нетермической (упоминаемой как холодная) добычи тяжелых нефтей.MSKau, in US Pat. No. 5,350014, describes a method for producing heavy oil or bitumen from a formation undergoing thermal production. MSCA describes a method for producing oil or bitumen in the form of an oil-in-water emulsion by carefully maintaining the temperature profile in the locked interval above the minimum temperature, T s . If the temperature of the oil-injected emulsion is maintained above this minimum temperature, the emulsion is able to flow through the pores of the subterranean formation to collect in the production well. MSCA describes another embodiment of this invention in which an oil-in-water emulsion is introduced into the formation and maintained at a temperature below the minimum temperature. This relatively stationary emulsion is used to form a barrier in order to overlap water-depleted sampling zones in the formation, which are created using thermal methods, including controlling the vertical cone formation of water. However, the method described by MSCA requires careful control of the temperature in the zone of the formation and, therefore, is suitable for use only in thermal extraction methods. Consequently, the method described by MSKau cannot be used for non-thermal (referred to as cold) production of heavy oils.

Недавно был описан новый способ, который использует новую стабилизированную твердыми веществами эмульсию для добычи с искусственным изменением физико-химических свойств нефти. Патент США № 5927404 описывает способ использования новой стабилизированной твердыми веществами эмульсии в качестве вытесняющего раствора МУН. Патент США № 5855243 заявляет подобный же споRecently, a new method was described that uses a new solids-stabilized emulsion for extraction with artificial changes in the physicochemical properties of oil. U.S. Patent No. 5,927,404 describes a method for using a new solid-stabilized emulsion as a displacement solution for MUH. US Patent No. 5855243 Claims a Similar Method

- 2 006271 соб использования стабилизированной твердыми веществами эмульсии, у которой вязкость понижается с помощью добавления газа в качестве вытесняющего раствора. Патент США № 5910467 заявляет новую стабилизированную твердыми веществами эмульсию, описанную в патенте США № 5855243. Патент США № 6068054 описывает способ использования новой стабилизированной твердыми веществами эмульсии в качестве барьера для отвода потока раствора в формации.- 2 006271 Coll. Use of a solids-stabilized emulsion, in which the viscosity is reduced by adding gas as a propellant. US Patent No. 5,910,467 claims a new solid-stabilized emulsion described in US Patent No. 5,855,243. US Patent No. 6,066,054 describes a method for using a new solid-stabilized emulsion as a barrier to diverting solution flow in a formation.

Приготовление стабилизированной твердыми веществами эмульсии с оптимальными свойствами является ключом для успешного использования эмульсии МУН. Два важных свойства представляют собой устойчивость эмульсии и ее реология.The preparation of a solid-stabilized emulsion with optimal properties is the key to the successful use of the MOH emulsion. Two important properties are emulsion stability and its rheology.

Стабилизированная твердыми веществами эмульсия должна быть устойчивой при хранении, то есть эмульсия должна быть способна оставаться устойчивой эмульсией без расслоения воды или нефти, когда она не подвергается возмущающим воздействиям. Кроме того, эмульсия должна быть устойчивой в условиях протекания через пористые среды, то есть в подземной формации. Реологические характеристики эмульсии также являются важными. Например, МУН, для которых эта эмульсия может использоваться, включают нагнетание эмульсии в качестве вытесняющего раствора или барьерного флюида в подземной формации. Соответственно, эмульсия должна имеют оптимальную вязкость для нагнетания и для использования в качестве либо вытесняющего раствора, либо барьерного флюида. При осуществлении МУН, и особенно, при использовании эмульсии в качестве вытесняющего раствора, является полезным согласование реологии эмульсии с реологией подземной нефти, которую необходимо получить. Вытеснение нефти с использованием вытесняющего раствора является, как правило, более эффективным, когда вытесняющий раствор имеет более высокую вязкость, чем нефть, которая должна быть вытеснена. Кроме обеспечения устойчивости стабилизированной твердыми веществами эмульсии, изобретение, описываемое здесь, позволит тому, кто его использует, получать стабилизированные твердые вещества эмульсии с широким диапазоном реологических свойств, для согласования со свойствами нефти, которую необходимо получить.The emulsion stabilized by solids must be stable during storage, i.e. the emulsion must be able to remain a stable emulsion without splitting water or oil when it is not subjected to disturbing influences. In addition, the emulsion must be stable under conditions of flow through porous media, that is, in an underground formation. The rheological characteristics of the emulsion are also important. For example, EORM for which this emulsion can be used include injecting the emulsion as a displacement solution or barrier fluid in a subterranean formation. Accordingly, the emulsion should have an optimal viscosity for injection and for use as either a displacement solution or a barrier fluid. When implementing the EOR, and especially when using an emulsion as a displacement solution, it is useful to reconcile the rheology of the emulsion with the rheology of the underground oil that is to be obtained. Oil displacement using a displacement solution is generally more effective when the displacement solution has a higher viscosity than the oil that is to be displaced. In addition to ensuring the stability of a solids-stabilized emulsion, the invention described here will allow the one who uses it to obtain stabilized emulsion solids with a wide range of rheological properties to match the properties of the oil to be obtained.

Поскольку вода и нефть являются легко доступными в большинстве мест добычи, эмульсии типа «вода-в-нефти» являются хорошей альтернативой при производстве стабилизированных твердыми веществами эмульсий для МУН. Некоторые нефти обладают химическими составами и физическими свойствами, необходимыми для получения устойчивых стабилизированных твердыми веществами эмульсий типа «вода-в-нефти» с широким набором твердых веществ. Добавленные твердые вещества взаимодействуют с компонентами нефти, то есть, с полярными веществами и с асфальтенами, что приводит к увеличению их эффективности в качестве поверхностно-активных веществ. Эта взаимосвязь является специфичной по отношению к типу твердых веществ и к составу нефти, к которой они добавляются.Since water and oil are readily available at most extraction sites, water-in-oil emulsions are a good alternative for the production of solids-stabilized emulsions for MUN. Some oils have the chemical compositions and physical properties necessary to produce stable, solid-stabilized water-in-oil emulsions with a wide range of solids. The added solids interact with the components of the oil, that is, with polar substances and with asphaltenes, which leads to an increase in their effectiveness as surfactants. This relationship is specific to the type of solids and the composition of the oil to which they are added.

Однако если нефть не содержит соответствующих типов и достаточных концентраций полярных и асфальтеновых соединений, добавление твердых веществ не является эффективным, поскольку твердые вещества не модифицируются адекватным и соответствующим образом для функционирования в качестве стабилизаторов границы раздела нефть-вода. Соответственно, некоторые нефти не образуют устойчивой стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти» ни с какими твердыми веществами, или некоторые нефти могут образовывать устойчивые эмульсии только с некоторыми типами твердых веществ, например, с окисью кремния, и не могут образовывать подобные же устойчивые эмульсии с другими типами твердых веществ, например, с глинами и каменноугольной пылью. Приведенные ранее ссылки означают, что к этим нефтям могут быть добавлены асфальтены или полярные углеводороды для повышения их способности к образованию устойчивых эмульсий. Смотри патент США 5855243, столбец 7, строки 6-10; патент США 5927404 столбец 6, строки 44-47; патент США 5910467 столбец 7, строки 3-6. Однако, это добавление не всегда является успешным, поскольку несовместимость между некоторыми компонентами нефти и добавленными асфальтенами, и полярными веществами может приводить к разделению фаз или отторжению добавленных соединений. Эти случаи ограничивают рамки изобретений, описанных выше в цитированных патентах США.However, if the oil does not contain the appropriate types and sufficient concentrations of polar and asphaltene compounds, the addition of solids is not effective because the solids are not modified adequately and appropriately to function as stabilizers of the oil-water interface. Accordingly, some oils do not form a stable solids-stabilized water-in-oil emulsion with any solids, or some oils can form stable emulsions with only some types of solids, such as silica, and cannot form such the same stable emulsions with other types of solids, for example, with clays and coal dust. The references cited earlier mean that asphaltenes or polar hydrocarbons can be added to these oils to increase their ability to form stable emulsions. See US Patent 5,855,243, column 7, lines 6-10; U.S. Patent 5,927,404 column 6, lines 44-47; US patent 5910467 column 7, lines 3-6. However, this addition is not always successful, since incompatibility between some components of the oil and the added asphaltenes, and polar substances can lead to phase separation or rejection of the added compounds. These cases limit the scope of the inventions described above in the cited US patents.

Для расширения их рамок и для усовершенствования стабилизированных твердыми веществами эмульсий, описанных в патентах США 5927404, 5855243, 5910467, 6068054, необходим подход, который соответствующим образом модифицирует состав нефти таким образом, что она становится чувствительной к добавлению твердых веществ для получения устойчивой эмульсии типа «вода-в-нефти». Настоящее изобретение удовлетворяет эту потребность.To expand their scope and to improve the solids-stabilized emulsions described in US Patents 5,927,404, 5,855,243, 5,910,467, 6,068,054, an approach is needed that appropriately modifies the composition of the oil so that it becomes sensitive to adding solids water-in-oil. " The present invention satisfies this need.

В соответствии с настоящим изобретением предусматривается способ для повышения устойчивости стабилизированной твердыми веществами эмульсия типа «вода-в-нефти», указанный способ включает в себя стадию предварительной обработки, по меньшей мере, части нефти перед эмульгированием.In accordance with the present invention, a method is provided for increasing the stability of a solid-stabilized water-in-oil emulsion, the method includes a step of pre-treating at least a portion of the oil before emulsification.

В одном из воплощений настоящего изобретения стадия предварительной обработки нефти включает в себя добавление разбавленной органической или минеральной кислоты, по меньшей мере, к части нефти, перед эмульгированием.In one embodiment of the present invention, the oil pretreatment step involves the addition of a dilute organic or mineral acid to at least a portion of the oil, prior to emulsification.

В другом воплощении настоящего изобретения стадия предварительной обработки нефти включает в себя добавление лигносульфонатной добавки, по меньшей мере, к части нефти, перед эмульгированием.In another embodiment of the present invention, the oil pretreatment step involves adding a lignosulfonate additive to at least a portion of the oil, prior to emulsification.

В другом воплощении настоящего изобретения стадия предварительной обработки нефти включаетIn another embodiment of the present invention, the oil pretreatment step comprises

- 3 006271 в себя сульфирование по меньшей мере части нефти, перед эмульгированием.- 3 006271 in itself sulfonation of at least part of the oil, before emulsification.

В другом воплощении настоящего изобретения, стадия предварительной обработки нефти включает в себя термическую обработку по меньшей мере части нефти, в инертной окружающей среде, перед эмульгированием.In another embodiment of the present invention, the oil pretreatment step involves the heat treatment of at least a portion of the oil, in an inert environment, before emulsification.

В другом воплощении настоящего изобретении, стадия предварительной обработки нефти включает в себя термическое окисление по меньшей мере части нефти, перед эмульгированием.In another embodiment of the present invention, the oil pretreatment step involves the thermal oxidation of at least a portion of the oil, prior to emulsification.

Может также использоваться сочетание этих воплощений. Далее излагается способ получения углеводородов из подземной формации, включающий:A combination of these embodiments may also be used. The following describes a method for producing hydrocarbons from a subterranean formation, including:

a) приготовление стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти» с предварительно обработанной нефтью;a) preparation of a solids-stabilized water-in-oil emulsion with pretreated oil;

b) приведение формации в контакт с указанной стабилизированной твердыми веществами эмульсией иb) bringing the formation into contact with said solid-stabilized emulsion and

c) получение углеводородов из формации с использованием указанной стабилизированной твердыми веществами эмульсии.c) obtaining hydrocarbons from the formation using the specified solid-stabilized emulsion.

Стабилизированные твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти» описаны в общем виде в патенте США 5927404, патенте США 5855243 и в патенте США 5910467. Такие эмульсии получаются с помощью процесса объединения нефти с твердыми частицами, с размерами от субмикронных до микронных, и перемешивания вместе с водой до тех пор, пока не образуется стабилизированная твердыми веществами эмульсия типа «вода-в-нефти».Solid-stabilized water-in-oil emulsions are described in general terms in US Pat. No. 5,927,404, US Pat. No. 5,855,243 and US Pat. No. 5,910,467. mixing with water until a water-in-oil emulsion stabilized by solids is formed.

Как описывается в упоминаемых выше патентах США, твердые частицы должны иметь определенные физические свойства. Индивидуальный размер частиц должен быть достаточно малым, чтобы обеспечить адекватное покрытие площади поверхности внутренней фазы капли. Если эмульсия должна использоваться в пористой подземной формации, средний размер частицы должен быть меньшим, чем средний диаметр самого узкого места в порах подземной формации. Способы для определения среднего размера частицы обсуждаются в цитируемых ранее патентах США. Твердые частицы могут быть сферическими по форме, или несферическими по форме. Если они сферические по форме, твердые частицы предпочтительно имеют средний размер примерно пять микрон или меньше, в диаметре, более предпочтительно, примерно два микрона или меньше, еще более предпочтительно, примерно один микрон или меньше, и наиболее предпочтительно, 100 нанометров или меньше. Если твердые частицы являются несферическими по форме, они предпочтительно имеют средний размер, соответствующий примерно 200 квадратным микронам площади поверхности, более предпочтительно, примерно двадцати квадратным микронам или меньше, еще более предпочтительно, примерно десяти квадратным микронам или меньше, и наиболее предпочтительно, одному квадратному микрону или меньше. Твердые частицы в условиях формации должны также оставаться нерастворимыми как в нефтяной, так и в водной фазе эмульсии.As described in the above-mentioned US patents, solid particles must have certain physical properties. The individual particle size should be small enough to adequately cover the surface area of the internal phase of the drop. If the emulsion should be used in a porous subterranean formation, the average particle size should be smaller than the average diameter of the narrowest point in the pores of the subterranean formation. Methods for determining the average particle size are discussed in previously cited US patents. Solid particles can be spherical in shape, or non-spherical in shape. If they are spherical in shape, the solid particles preferably have an average size of about five microns or less, in diameter, more preferably about two microns or less, even more preferably about one micron or less, and most preferably 100 nanometers or less. If the solid particles are non-spherical in shape, they preferably have an average size corresponding to about 200 square microns of surface area, more preferably about twenty square microns or less, even more preferably about ten square microns or less, and most preferably one square micron or less. Solids in the formation conditions should also remain insoluble in both the oil and water phases of the emulsion.

Настоящее изобретение дает возможность формирования устойчивых эмульсий, стабилизированных твердыми веществами, типа «вода-в-нефти» на основе нефти, которой в ином случае не хватило бы соответствующих полярных и асфальтеновых соединений для образования таких устойчивых эмульсий. Нефть, необходимая для приготовления устойчивой эмульсии с использованием способа, описанного в патентах США 5927404, 5855243 и 5910467, должна содержать достаточное количество асфальтенов, полярных углеводородов или полярных смол для стабилизации взаимодействия твердая частица - нефть. Но, как замечено, некоторые нефти не имеют соответствующего типа или достаточного количества этих соединений для того, чтобы сделать возможным формирование устойчивых стабилизированных твердыми веществами эмульсий. В результате применения настоящего изобретения нефть предварительно обрабатывается для облегчения формирования устойчивой стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти».The present invention enables the formation of stable emulsions stabilized by solids, of the “water-in-oil” type on the basis of oil, which otherwise would not have had the corresponding polar and asphaltene compounds to form such stable emulsions. The oil required to prepare a stable emulsion using the method described in US Pat. Nos. 5,927,404, 5,855,243 and 5,910,467 should contain a sufficient amount of asphaltenes, polar hydrocarbons or polar resins to stabilize the solid-oil interaction. But, as noted, some oils do not have the appropriate type or sufficient amount of these compounds in order to make it possible to form stable, solid-stabilized emulsions. As a result of applying the present invention, the oil is pretreated to facilitate the formation of a stable, solid-stabilized water-in-oil emulsion.

Нефть, используемая для получения стабилизированной твердыми веществами эмульсии по настоящему изобретению, может быть нефтью любого типа или состава, включая, но, не ограничиваясь ими, сырую нефть, рафинированную нефть, смеси нефтей, химически обработанную нефть или их смеси. Сырая нефть представляет собой нерафинированную жидкую нефть.The oil used to produce a solids-stabilized emulsion of the present invention may be any type or composition of oil, including, but not limited to, crude oil, refined oil, mixtures of oils, chemically treated oil, or mixtures thereof. Crude oil is unrefined liquid oil.

Рафинированная нефть представляет собой сырую нефть, которая очищается различными способами, например, путем удаления серы. Сырая нефть является предпочтительной используемой нефтью для осуществления на практике настоящего изобретения, более предпочтительно, сырая нефть получается из той же формации, где должна использоваться эмульсия. Полученная сырая нефть может содержать пластовый газ или пластовую воду, или солевой раствор, смешанный с нефтью. Является предпочтительным дегидратировать сырую нефть перед обработкой, однако, смеси нефти, пластового газа и/или пластового солевого раствора также могут использоваться в настоящем изобретении.Refined oil is a crude oil that is refined in various ways, for example, by removing sulfur. Crude oil is the preferred oil used to practice the present invention, more preferably, crude oil is obtained from the same formation where the emulsion should be used. The resulting crude oil may contain formation gas or formation water, or saline mixed with oil. It is preferable to dehydrate crude oil before processing, however, mixtures of oil, gas reservoir and / or brine can also be used in the present invention.

Предпочтительно для производства эмульсии используется пластовая вода, однако, свежая вода также может использоваться, и регулируют ионное содержание, если это необходимо, для облегчения стабилизации эмульсии в условиях формации.Preferably, formation water is used to produce the emulsion, however, fresh water can also be used, and adjust the ionic content, if necessary, to facilitate the stabilization of the emulsion under formation conditions.

Стабилизированные твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти» в соответствии с настоящим изобретением являются пригодными для использования в различных МУН, в общем виде известных в данной области, включая, но не ограничиваясь этим, использование такой эмульсии (а) в качестве выSolid-stabilized water-in-oil emulsions in accordance with the present invention are suitable for use in various MIORs, generally known in the art, including but not limited to, using such an emulsion (a) as you

- 4 006271 тесняющих растворов для вытеснения углеводородов подземной формации; (Ь) для заполнения зон с высокой проницаемостью, с целью модификации профиля для улучшения рабочих характеристик последующего МУН; и (с) для образования эффективных горизонтальных барьеров, например, с целью образования барьера для вертикального потока воды или газа, для уменьшения конусообразования воды или газа в зоне скважины, где добывается нефть.- 4 006271 testing solutions for displacing hydrocarbons in a subterranean formation; (B) to fill high-permeability zones, with a view to modifying the profile to improve the performance of the subsequent MOU; and (c) to form effective horizontal barriers, for example, to form a barrier to the vertical flow of water or gas, to reduce the coning of water or gas in the area of the well where oil is produced.

В табл. 1 приведены подробные данные, характеризующие физические и химические свойства для трех различных типов сырой нефти, которые упоминаются как сырая нефть #1, сырая нефть #2 и сырая нефть #3. Сырая нефть #1 и сырая нефть #3 обладают свойствами, которые делают возможным формирование устойчивой эмульсии из воды в сырой нефти с добавлением твердого продукта, как описывается в патентах США 5927404, 5855243 и 5910467. Однако сырая нефть #2 не образует устойчивую стабилизированную твердыми веществами эмульсию типа «вода-в-нефти», когда используется тот же самый способ.In tab. Table 1 provides detailed data describing the physical and chemical properties for three different types of crude oil, which are referred to as # 1 crude oil, # 2 crude oil and # 3 crude oil. Crude oil # 1 and crude oil # 3 have properties that make it possible to form a stable emulsion from water in crude oil with the addition of a solid product, as described in US Pat. water-in-oil emulsion when using the same method.

Таблица 1Table 1

Физические и химические свойства сырой нефтиPhysical and chemical properties of crude oil

Свойства Properties Сырая нефть #1 Raw oil #one Сырая нефть #2 Raw oil # 2 Сырая нефть #3 Raw oil # 3 Плотность в градусах АНИ Density in degrees ANI 16.8 16.8 15.5 15.5 8,6 8.6 вязкость (сП) viscosity (cp) 4300 4300 2400 2400 384,616 384,616 (25°С, сек-1)(25 ° C, s -1 ) Поверхностное натяжение (дин/см) Surface tension (dyn / cm) 2.2 2.2 33.7 33.7 Морская вода Sea water Асфальтены (н-гептан) нерастворимый Asphaltenes (n-heptane) insoluble 0.1 *0.02 0.1 * 0.02 2.6 2.6 13.7 13.7 (масс%) (mass%) Толуоловый эквивалент Toluene equivalent 0.0 0.0 14 14 20 20 Сера (масс%) Sulfur (mass%) 0.12 0.12 0.98 0.98 3.89 3.89 Азот (масс 1%> Nitrogen (mass 1%> 0.18 0.18 0,07 0.07 0,19 0.19 Отогнанные фракции (объемн.%) Distilled fractions (vol.%) 1С5/175*? Легк.Лигр. 1C5 / 175 *? Easy.Ligr. - - 0,6 0.6 0.2 0.2 175/250*? Сред.Лигр. 175/250 * Avg Ligr. - - 1.3 1.3 . - . - 250/375*? Тяж.Лигр. 250/375 * Tyazh.Ligr. 1.Θ0 1.Θ0 3.22 3.22 1,0 1.0 375/530’? Керосин 375/530 ’? Kerosene 7.83 7.83 12.39 12.39 4.8 4.8 530/650°? Легк.Газойль 530/650 °? Easy.Gasoil 9.88 9.88 14,27 14.27 9.5 9.5 650/1049’РРСО 650 / 1049’РРСО 38.04 38.04 42.41 42.41 38.8 38.8 1049°?+Ост. 1049 °? + Ost. 42.45 42.45 25.80 25.80 45.7 45.7

- 5 006271- 5 006271

Фракции ВЭЖХ (масс%)Fractions HPLC (mass%)

Извлечение по массе Extraction by weight 83.8 83.8 56.6 56.6 66.99 66.99 Насыщенные Saturated 41.7 41.7 28.51 28.51 37.67 37.67 1-кольЦО 1-ring 7,5 7.5 11,40 11.40 10,07 10.07 2-кольцо 2-ring 7.0 7.0 9,85 9.85 12.89 12.89 3-кольцо 3-ring 7.6 7.6 7.96 7.96 10.15 10.15 4-кольцо 4-ring 13,0 13.0 16.06 16.06 20.93 20.93 Полярные Polar 23.2 23.2 26,23 26.23 28.29 28.29 Ароматика Aromatics 17.1 17.1 20.27 20.27 22.37 22.37 Данные ХаЕгаасап Data haegasap Насыщенные Saturated 27.2 27.2 19.4 19.4 6,4 6.4 Ароматика Aromatics 44.7 44.7 44.7 44.7 42,5 42.5 N30 N30 19.0 19.0 30.1 30.1 29.0 29.0 Асфальтены (н-пентан) нерастворимый Asphaltenes (n-pentane) insoluble 8,9 8.9 5.8 5.8 22,1 22.1 (массМ (massM Аромат./Насыщ. Aromas./ Saturation. 1,64 1.64 2.3 2.3 6.66 6.66 ЫЗО/Асфальтены (нерастворимые в н- NZO / Asphaltenes (insoluble in n- 2.13 2.13 5.19 5.19 1.33 1.33 пентане) pentane) ОКЧ OKCH 6.2 6.2 6.2 6.2 3.13 3.13 Определено ВЭЖХ Determined by HPLC Распределение кислотных фракций О) The distribution of acid fractions O) 250 смм 250 cm 8,5 8.5 47.2 47.2 22.4 22.4 300 смм 300 cm 23.9 23.9 24.5 24.5 20.7 20.7 425 смм 425 cm 30,5 30.5 15.9 15.9 20.4 20.4 600 смм 600 cm 20.4 20.4 7,0 7.0 14.6 14.6 750 смм 750 cm 16.7 16.7 5.4 5.4 21.7 21.7 Кислотная ароматика Acid aromatics 8.6 8.6 17.2 17.2 19.0 19.0 Металлы (млн.д.) Metals (ppm) Са Sa 30-160 30-160 4.22 4.22 Ъ83 B83 Ла La 10.4-15.5 10.4-15.5 1.51 1.51 31.2 31.2 V V 0.36-0,31 0.36-0.31 69.6 69.6 4 34 4 34 Νί Νί 9,05-13,0 9.05-13.0 65.6 65.6 102 102

Сырая нефть #2 отличается от сырой нефти #1 и #3 по следующим свойствам:Crude # 2 differs from # 1 and # 3 crude in the following properties:

1. Сырая нефть #2 имеет высокое отношение смола/асфальтен,1. Crude oil # 2 has a high tar / asphaltene ratio,

2. Сырая нефть #2 имеет высокую пропорцию низкомолекулярных нафтеновых кислот и2. Crude oil # 2 has a high proportion of low molecular weight naphthenic acids and

3. Сырая нефть #2 имеет низкое содержание кальция и натрия по сравнению с сырой нефтью # 1, Эти отличия означают3. Crude oil # 2 has a low content of calcium and sodium compared to crude oil # 1. These differences mean

1. поверхностно-активные вещества, то есть асфальтены и кислоты/смолы, которые являются ключевыми компонентами, особенно важными для эмульгирования, не являются легко доступными для стабилизации капель воды в сырой нефти #2, и1. surfactants, i.e., asphaltenes and acids / resins, which are key components especially important for emulsification, are not readily available for stabilizing water droplets in # 2 crude oil, and

2. предварительная обработка нефти с целью изменения ее физических свойств и химического состава представляет собой возможный путь для повышения устойчивости эмульсии.2. Pretreatment of oil to change its physical properties and chemical composition is a possible way to increase the stability of the emulsion.

Соответственно, настоящее изобретение описывает способ предварительной обработки нефти для увеличения устойчивости стабилизированной твердыми веществами эмульсии. Далее следует описание нескольких воплощений настоящего изобретения. Как является понятным любому специалисту в данной области, воплощение настоящего изобретения может использоваться в сочетании с одним или несколькими другими воплощениями настоящего изобретения, которые могут привести к синергическому эффекту при стабилизации эмульсии, стабилизированной твердыми веществами.Accordingly, the present invention describes a method of pre-treating oil to increase the stability of a solid-stabilized emulsion. The following is a description of several embodiments of the present invention. As is understood by any person skilled in the art, an embodiment of the present invention can be used in combination with one or more other embodiments of the present invention, which can lead to a synergistic effect in stabilizing an emulsion stabilized by solids.

Предварительная обработка нефти разбавленной кислотойPretreatment of oil with dilute acid

Один из способов предварительной обработки нефти для повышения ее способности к образованию устойчивой стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти» представляет собой предварительную обработку нефти перед эмульгированием разбавленной минеральной или органической кислотой. Эта предварительная обработка кислотой приводит в результате к модификациям нефти и поверхности твердых веществ: (1) Основные азотсодержащие компоненты нефти преобразуют в соответствующие соли минеральной или органической кислоты. Эти соли являются более поверхностноактивными, чем сами компоненты основные азотсодержащие и таким образом, содействуют улучшению устойчивости стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти»; (2) Если нефть содержит нафтеновые кислоты, сильные минеральные или органические кислоты вытесняют нафтеновые кислоты из соединений, содержащих основной азот, с которым они образуют комплексы, при этом обеспечивая высокую поверхностную активность; (3) Протоны из кислоты воздействуют, протонируя анионные заряженные активные центры на поверхности твердых веществ и, таким образом, модифицируют поверхность твердых веществ с целью облегчения их взаимодействия с поверхностно-активными компонентами нефти (либо существовавшими в нефти ранее, либо генерируемыми путем обработки кислотой);One way to pretreat an oil to increase its ability to form a stable, solids-stabilized water-in-oil emulsion is to pretreat an oil before emulsifying with a diluted mineral or organic acid. This acid pretreatment results in modifications to the oil and to the surface of the solids: (1) The major nitrogen-containing components of the oil are converted to the corresponding salts of a mineral or organic acid. These salts are more surface-active than the basic nitrogen-containing components themselves and thus contribute to improving the stability of a solid-stabilized water-in-oil emulsion; (2) If oil contains naphthenic acids, strong mineral or organic acids displace naphthenic acids from compounds containing basic nitrogen with which they form complexes, while providing high surface activity; (3) Protons from acid act by protonating charged anionic active sites on the surface of solids and, thus, modify the surface of solids to facilitate their interaction with the surface-active components of the oil (either previously existing in the oil or generated by treatment with acid) ;

- 6 006271 (4) Если нефть содержит кальций и нафтеновые кислоты, минеральные или органические кислоты могут замещать кальций и свободные нафтеновые кислоты, которые являются более поверхностно-активными, чем нафтенаты кальция.- 6 006271 (4) If the oil contains calcium and naphthenic acids, mineral or organic acids can replace calcium and free naphthenic acids, which are more surface-active than calcium naphthenates.

Приготовление стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти» с использованием предварительной обработки разбавленной кислотойPreparation of a solids-stabilized water-in-oil emulsion using pretreatment with dilute acid

Для осуществления этого воплощения настоящего изобретения, перед эмульгированием к нефти добавляют разбавленную минеральную или органическую кислоту. Твердые частицы могут быть добавлены к нефти либо перед предварительной обработкой кислотой, либо после нее, но является предпочтительным добавлять твердые вещества к нефти, а затем предварительно обрабатывать кислотой нефть вместе с твердыми веществами. После предварительной обработки кислотой и добавления твердых веществ стабилизированная твердыми веществами эмульсия формируется с помощью добавления воды, в малых аликвотах или непрерывно, и перемешивания, предпочтительно со скоростью в пределах между 1000-12000 об/мин, в течение времени, достаточного для диспергирования воды в виде малых капель в дисперсионной нефтяной среде. Предпочтительно чтобы концентрация воды в эмульсии типа «вода-внефти» составляла от 40 до 80%, более предпочтительно от 50 до 65%, и наиболее предпочтительно 60%.To accomplish this embodiment of the present invention, a dilute mineral or organic acid is added to the oil before emulsification. The solids can be added to the oil either before or after the acid pretreatment, but it is preferable to add solids to the oil and then pre-treat the oil with the solids with the acid. After pretreatment with an acid and adding solids, a solid-stabilized emulsion is formed by adding water, in small aliquots or continuously, and mixing, preferably at a rate between 1000-12000 rpm, for a time sufficient to disperse the water in the form small droplets in a dispersive oil medium. It is preferable that the concentration of water in the water-off-emulsion type is from 40 to 80%, more preferably from 50 to 65%, and most preferably 60%.

Кислоту добавляют к нефти с перемешиванием предпочтительно в течение примерно от 5 до 10 мин, при температуре от 25 до 40°С. Предпочтительный расход кислоты при обработке находится в пределах между 8 и 30000 млн.д. Разбавленная кислота может быть минеральной кислотой, органической кислотой, смесью минеральных кислот, смесью органических кислот или смесью минеральных и органических кислот. Предпочтительные минеральные кислоты представляют собой хлористо-водородную и серную кислоту. Однако могут использоваться и другие минеральные кислоты, включая, но, не ограничиваясь ими, хлорную кислоту, фосфорную кислоту и азотную кислоту. Предпочтительной органической кислотой является уксусная кислота. Однако и другие органические кислоты также могут использоваться, включая, но не ограничиваясь ими, пара-толуолсульфоновую, алкилтолуолсульфоновую кислоты, моно-, ди- и триалкилфосфорные кислоты, моно- или дикарбоновые кислоты (например, муравьиную), С3-С16 карбоновые кислоты, янтарную кислоту и нафтеновую кислоту из нефти. Нафтеновая кислота из нефти может также добавляться для увеличения поверхностной активности нефти, или нефти, содержащие много нафтеновых кислот, могут смешиваться с нефтями, представляющими интерес, для обеспечения повышенной поверхностной активности.Acid is added to the oil with agitation, preferably for about 5 to 10 minutes, at a temperature of from 25 to 40 ° C. The preferred acid consumption during processing is between 8 and 30,000 ppm. The diluted acid may be a mineral acid, an organic acid, a mixture of mineral acids, a mixture of organic acids, or a mixture of mineral and organic acids. Preferred mineral acids are hydrochloric and sulfuric acid. However, other mineral acids may be used, including, but not limited to, perchloric acid, phosphoric acid, and nitric acid. The preferred organic acid is acetic acid. However, other organic acids can also be used, including, but not limited to, p-toluenesulfonic, alkyltoluenesulfonic acids, mono-, di-, and trialkylphosphoric acids, mono- or dicarboxylic acids (for example, formic acid), C3-C16 carboxylic acids, succinic acid and naphthenic acid from petroleum. Naphthenic acid from petroleum may also be added to increase the surface activity of the petroleum, or petroleum containing many naphthenic acids may be mixed with oils of interest to provide enhanced surface activity.

Твердые частицы предпочтительно имеют гидрофобную природу. Гидрофобная окись кремния, продаваемая под торговой маркой АегоШ® К 972 (продукт Цебица Согр.), как обнаружено, является эффективным материалом из частиц для ряда различных нефтей. Другие гидрофобные (или олеофильные) твердые вещества также могут использоваться, например, разделенные и смоченные маслом бентонитовые глины, каолинитовые глины, органофильные глины или твердые углеродистые асфальтеновые продукты. Предпочтительный расход твердых веществ при обработке составляет от 0,05 до 0,25 мас.% по отношению к массе нефти.The solids are preferably hydrophobic in nature. Hydrophobic silica, marketed under the trademark AeGOSH® K 972 (product of Zebits Chem.), Was found to be an effective material of particles for a number of different oils. Other hydrophobic (or oleophilic) solids can also be used, for example, separated and wetted bentonite clays, kaolinic clays, organophilic clays, or solid asphaltene carbon products. The preferred consumption of solids during processing is from 0.05 to 0.25 wt.% In relation to the mass of oil.

После приготовления эмульсии, ее значение рН можно регулировать путем добавления к эмульсии рассчитанного количества слабого водного раствора основания в течение времени, достаточного для подъема значения рН до желаемого уровня. Является желательным установление значения рН эмульсии в пределах от 5 до 7. Однако установление значения рН является необязательным, поскольку в некоторых случаях является желательным нагнетать кислотную эмульсию и дать возможность формации резервуара довести эмульсию до щелочности резервуара.After the emulsion is prepared, its pH value can be adjusted by adding the calculated amount of a weak aqueous base solution to the emulsion for a time sufficient to raise the pH to the desired level. It is desirable to set the pH of the emulsion in the range of 5 to 7. However, setting the pH is optional, since in some cases it is desirable to inject the acid emulsion and allow the formation of the reservoir to bring the emulsion to alkalinity of the reservoir.

Гидроксид аммония является предпочтительным основанием для установления значения рН. Сильные основания, подобные гидроксиду натрия, гидроксиду калия и оксиду кальция, имеют отрицательное воздействие на устойчивость эмульсии. Одним из возможных объяснений этого эффекта является то, что сильные основания стремятся обращать эмульсию, то есть превращают эмульсию типа «вода-в-нефти» в эмульсию типа «нефть-в-воде». Такое обращение является нежелательным для целей настоящего изобретения.Ammonium hydroxide is the preferred basis for adjusting the pH. Strong bases like sodium hydroxide, potassium hydroxide and calcium oxide have a negative effect on the stability of the emulsion. One possible explanation for this effect is that strong bases tend to convert an emulsion, that is, convert a water-in-oil emulsion into an oil-in-water emulsion. Such treatment is undesirable for the purposes of the present invention.

В дополнение к повышению устойчивости стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти» способ предварительной обработки кислотой приводит к получению эмульсии с более низкой вязкостью, по сравнению с той, которая получается без предварительной обработки кислотой. Понижение вязкости способствует улучшению свойств эмульсии при нагнетании. Таким образом, можно уменьшать вязкость стабилизированной твердыми веществами эмульсии путем установления соответствующего количества кислоты для предварительной обработки. Эта способность к манипулированию вязкостью эмульсии дает возможность пользователю оптимально согласовывать реологические характеристики эмульсии с реологическими характеристиками нефти, которую необходимо добыть, в каждом конкретном типе используемого МУН. Как отмечено в патентах США 5855243 и 5910467, газ может также добавляться для дополнительного понижения вязкости эмульсии.In addition to increasing the stability of a solids-stabilized water-in-oil emulsion, an acid pretreatment method results in an emulsion with a lower viscosity compared to that obtained without an acid pretreatment. Reducing the viscosity helps to improve the properties of the emulsion during injection. Thus, it is possible to reduce the viscosity of a solids-stabilized emulsion by setting the appropriate amount of acid for pre-treatment. This ability to manipulate the viscosity of the emulsion allows the user to optimally coordinate the rheological characteristics of the emulsion with the rheological characteristics of the oil to be extracted in each specific type of EOR used. As noted in US Pat. Nos. 5,855,243 and 5,910,467, gas may also be added to further reduce the viscosity of the emulsion.

Другое воплощение настоящего изобретения представляет собой предварительную обработку спутного потока или основной партии нефтепродуктов разбавленной кислотой, как описано выше, и впоследствии, смешивание спутного потока с основным потоком нефти перед добавлением воды и эмульгированием. Этим основным потоком нефти является предпочтительно необработанная сырая нефть, однако онAnother embodiment of the present invention is the pretreatment of a co-stream or a main batch of petroleum products with a dilute acid, as described above, and subsequently, a co-stream with the main oil stream before adding water and emulsifying. This main stream of oil is preferably raw crude oil, however

- 7 006271 может представлять собой любую нефть, включая нефть, которую обрабатывают с целью повышения ее способности к образованию устойчивой эмульсии, или обрабатывают для оптимизации ее реологии. Если используется этот способ со спутным потоком, количества твердых веществ и разбавленной кислоты, необходимые для обработки спутного потока, масштабируются в соответствии с получением желаемых количеств в конечной эмульсии.- 7 006271 can be any oil, including oil, which is processed to increase its ability to form a stable emulsion, or it is processed to optimize its rheology. If this flow is used with a cocurrent, the amounts of solids and dilute acid needed to process the co-flow are scaled according to the desired quantities in the final emulsion.

ПримерыExamples

Следующие далее лабораторные испытания приводятся для демонстрации эффективности предварительной обработки кислотой при усилении способности нефти к образованию устойчивых стабилизированных твердыми веществами эмульсий типа «вода-в-нефти». В этих примерах используют для экспериментов сырую нефть #2 и другую сырую нефть, сырую нефть #4. Ни одна из этих сырых нефтей не образует устойчивых стабилизированных твердыми веществами эмульсий, если использовать способ, описанный в патентах США 5927404, 5855243 и 5910467. Физические свойства для сырой нефти #4 приведены в табл. 2. Испытания демонстрируют, что предварительная обработка кислотой усиливает способность нефтей к образованию устойчивых стабилизированных твердыми веществами эмульсий. Устойчивые эмульсии образуются при значениях рН в пределах от 1,2 до 7,0, и вплоть до 72 мас.% воды, включенной в эти эмульсии.The following laboratory tests are presented to demonstrate the effectiveness of pretreatment with acid while enhancing the ability of oil to form stable, water-in-oil emulsions stabilized by solids. In these examples, crude # 2 and other crude oil, # 4 crude, are used for the experiments. None of these crude oils form stable, solids-stabilized emulsions, using the method described in US Pat. Nos. 5,927,404, 5,855,243 and 5,910,467. The physical properties for crude # 4 are given in table. 2. Tests demonstrate that pretreatment with acid enhances the ability of oils to form stable emulsion-stabilized solids. Stable emulsions are formed at pH values ranging from 1.2 to 7.0, and up to 72% by weight of water included in these emulsions.

Таблица 2table 2

Физические и химические свойства сырой нефтиPhysical and chemical properties of crude oil

СвойстваProperties

Сырая нефть 44Crude oil 44

Плотность в градусах АНИDensity in degrees ANI

Вязкость (сП) (25°С,1 сек-1)Viscosity (cp) (25 ° С, 1 s - 1 )

Асфальтены (нерастворимые в н-гептане)Asphaltenes (insoluble in n-heptane)

Асфальтены (нерастворимые в циклогексане) (масс%)Asphaltenes (insoluble in cyclohexane) (mass%)

Толуоловый эквивалентToluene equivalent

Сера (масс%)Sulfur (mass%)

Азот (масс%)Nitrogen (mass%)

17.217.2

85008500

0.10.1

3.253.25

0.00.0

0.120.12

0.260.26

Фракции после разгонки (объемы.%)Fractions after distillation (volumes.%)

1С5/175°? Легк.Лигроин 1C5 / 175 °? Easy.Ligroin - - 175/250°? Сред.Лигроин 175/250 °? Mid. Lygroin - - 250/375°? Тяжел.Лигроин 250/375 °? Heavy. Lygroin 0.03 0.03 375/530°? Керосин 375/530 °? Kerosene 6.09 6.09 530/650°? Легк.Газойль 530/650 °? Easy.Gasoil 8.67 8.67 650/1049’ГРСО 650 / 1049’GRSO 36.48 36.48 1049’Г + Ост. 1049’G + Ost. 48.73 48.73 Фракции ВЭЖХ (массй) Fractions HPLC (mass) Извлечение масс. ·, Extract the masses. ·, 84.4 84.4 Насыщенные ' Saturated ' 43.3 43.3 1-кольцо 1-ring 7.6 7.6 2-кольцо 2-ring 6.8 6.8 3-коль цо 3-ring co 7.5 7.5 4-кольцо 4-ring 12.6 12.6 Полярные Polar 22.2 22.2 Ароматика Aromatics 15.6 15.6

- 8 006271- 8 006271

Данные 1аЬгозсапData

Насыщенные Saturated 35.4 35.4 Ароматика Aromatics 39.8 39.8 N30 N30 15.4 15.4 Асфальтен Asphaltene 9.4 9.4 Аром./Насыщенные Aroma. / Saturated 1.13 1.13 МЗО/Асф. MLO / Asf. 1.64 1.64 окч okch 5.4 5.4 Определено ВЭЖХ Распределение Кислотных Фракций (%)** Determined by HPLC Acid Fraction Distribution (%) ** 250-300 смм 250-300 cm 15.4 15.4 300-425 смм 300-425 cm 14.7 14.7 425-600 смм 425-600 cm 27.1 27.1 600-750 смм 600-750 cm 21.5 21.5 750+ смм 750+ cm 21.3 21.3 Кислотная ароматика Acid aromatics 8.6 8.6 Металлы (млн.д.) . Metals (ppm). Са Sa 400-900 400-900 Ыа Nah 7.7-15.3 7.7-15.3 V V 0.2-0.9 0.2-0.9 ΝΪ ΝΪ 11.2-17.9 11.2-17.9 Мп Mp 13.1 13.1 К TO 181-935 181-935 Мд Md 1.1-25.2 1.1-25.2

В типичном эксперименте, разбавленный водный раствор минеральной или органической кислоты (концентрация от 0,35 до 35%) добавляют во время обработки к нефти с расходом от 8 до 30000 млн.д. и тщательно перемешивают в течение 10 мин с использованием смесителя ХУаппд или гомогенизатора 811уегкоп. Твердые частицы добавляются после перемешивания. После завершения предварительной обработки кислотой, к нефти, в малых аликвотах и с перемешиванием, добавляют воду, что приводит к получению стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти».In a typical experiment, a dilute aqueous solution of a mineral or organic acid (concentration from 0.35 to 35%) is added during processing to oil at a rate of from 8 to 30,000 ppm. and mix thoroughly for 10 minutes using a HUappd mixer or homogenizer 811 tubecop. Solids are added after mixing. After pre-treatment with an acid, water is added to the oil, in small aliquots and with stirring, which results in a water-in-oil emulsion stabilized with solids.

Эмульсии, приготовленные путем предварительной обработки нефти разбавленным водным раствором кислоты, подвергаются следующим испытаниям:Emulsions prepared by pre-treating the oil with a dilute aqueous acid solution are subjected to the following tests:

1. Устойчивость при хранении при 25°С в течение 48 ч1. Stability during storage at 25 ° C for 48 h

2. Оптическая микроскопия и/или ядерный магнитный резонанс (ЯМР) для определения размера/распределения по размерам капель воды2. Optical microscopy and / or nuclear magnetic resonance (NMR) for determining the size / size distribution of water droplets

3. Испытание микроцентрифугированием - устойчивость эмульсии при центрифугировании (как описано в приложении 1)3. Microcentrifugation test - emulsion stability by centrifuging (as described in Appendix 1)

4. Устойчивость эмульсии - протекание через слой песка (это микроперколяционное испытание приведено в приложении 1)4. Emulsion stability - flow through a layer of sand (this micropercolation test is given in Appendix 1)

5. Реология эмульсии с использованием вискозиметра ВгоокйеИ (конус(#51) и тарельчатая конфигурация) при 60°С и при сдвиге в пределах от 1,92 до 384 с-1.5. Rheology of the emulsion using a VgodokieI viscometer (cone (# 51) and plate configuration) at 60 ° C and with a shift in the range from 1.92 to 384 s -1 .

Результаты испытания для сырой нефти #2 с использованием предварительной обработки хлористоводородной кислотой и серной кислотой представлены в табл. 3-6. Результаты для сырой нефти #4, с использованием предварительной обработки серной кислотой и уксусной кислотой, представлены в табл. 7.The test results for crude oil # 2 using pre-treatment with hydrochloric acid and sulfuric acid are presented in table. 3-6. The results for crude oil # 4, using pretreatment with sulfuric acid and acetic acid, are presented in table. 7

Пример 1. Предварительная обработка сырой нефти #2 хлористо-водородной кислотойExample 1. Pretreatment of crude # 2 with hydrochloric acid

Сырая нефть #2 используется для приготовления 60/40 эмульсии типа «вода-в-нефти» с 0,15 мас.% гидрофобной окиси кремния, Легокй® В 972, но без предварительной обработки кислотой. Как показано в табл. 3, стабилизированная твердыми веществами эмульсия устойчива при хранении, однако эмульсия является неустойчивой при микроцентрифугировании и микроперколяционных испытаниях, что доказывается большим расслоением воды (солевого раствора) (%ЬЬо). Диспергированные капли воды распределяются по размеру от 1 до 10 мкм в диаметре.Crude oil # 2 is used to prepare a 60/40 water-in-oil emulsion with 0.15 wt.% Hydrophobic silica, Lokoy® B 972, but without prior acid treatment. As shown in the table. 3, the emulsion stabilized by solids is stable during storage, however, the emulsion is unstable during microcentrifugation and micropercolation tests, which is proved by a large stratification of water (saline solution) (% Lo). Dispersed water droplets are distributed in size from 1 to 10 microns in diameter.

Затем исследуется воздействие предварительной обработки с помощью хлористо-водородной кислоты на устойчивость стабилизированной твердыми веществами эмульсии. Сырая нефть #2 используется для приготовления стабилизированной твердыми веществами эмульсии 60/40 типа «вода-в-нефти». Однако, в этом примере, нефть предварительно обрабатывается хлористо-водородной кислотой с расходом 38000 млн.д., с последующим добавлением 0,15 мас.% Легокй® В 972. Диспергированные капли воды распределяются по размеру от 1 до 2 мкм в диаметре. Как показано в табл. 3, предварительная обработка хлористо-водородной кислотой приводит к повышению устойчивости при микроцентрифугировании и микроперколяционных испытаниях, и, следовательно, повышает устойчивость эмульсии, на что указывает понижение количества расслоившейся воды в обоих испытаниях.Then, the effect of pretreatment with hydrochloric acid on the emulsion stabilized with solids is examined. Crude oil # 2 is used to make a water-in-oil emulsion 60/40 stabilized with solids. However, in this example, the oil is pretreated with hydrochloric acid at a rate of 38,000 ppm, followed by the addition of 0.15 wt.% Of Lung® B 972. Dispersed water droplets are distributed in size from 1 to 2 microns in diameter. As shown in the table. 3, pretreatment with hydrochloric acid leads to increased stability during microcentrifugation and micropercolation tests, and, consequently, increases the stability of the emulsion, as indicated by the decrease in the amount of stratified water in both tests.

- 9 006271- 9 006271

Таблица 3. Предварительная обработка сырой нефти #2 хлористо-водородной кислотой Процедура предварительной обработки: 38,000 млн.д. НС1 добавляют к сырой нефти и перемешивают сTable 3. Pretreatment of crude oil # 2 with hydrochloric acid Pre-treatment procedure: 38,000 ppm HC1 is added to crude oil and mixed with

использованием смесителя №апид в течение 10 мин. using the mixer napid for 10 min. НС1 HC1 Сырая Raw Твердые Solid Устой- Диаметр Resist-Diameter Микро- Micro- Микро- Micro- нефть/ oil/ частицы the particles чивость капли chivost drops центрифу- centrifugal перколяния percolation Вода Water (АеговИ®) (Aegovi®) при at гирование giro К972) K972) хране- stored нии nii Млн.д. Milliond. (масс%) (mass%) (2лня) (микроны) (2 days) (microns) (%ЬЬо) (% B) (%ЬЬо) (% B) 0 0 40/60 40/60 0.15 0.15 Устойч. 10-1 Sustain 10-1 18 18 35 35 38,000 38,000 40/60 40/60 0.0 0.0 Устойч. 10-1 Sustain 10-1 0 0 20 20 38,000 38,000 40/60 40/60 0.15 0.15 Устойч. 2-1 Sustain 2-1 0 0 5 five 38,000 38,000 33/66 33/66 0.15 0.15 Устойч. 2-1 Sustain 2-1 0 0 4 four

ЬЬо: испытание расслоения солевого раствора (воды) при микроцентрифугировании с использованием песка ОттаваLOBO: testing the separation of salt solution (water) during microcentrifugation using Ottawa sand

Пример 2. Предварительная обработка сырой нефти #2 серной кислотойExample 2. Pretreatment of crude oil # 2 with sulfuric acid

Сырая нефть #2 используется для производства эмульсии 60/40 типа «вода-в-нефти», содержащей 0,15 мас.% Летозй® К 972, без предварительной обработки кислотой. Как показано в табл. 4, эта эмульсия, хотя и устойчива при хранении, является нестабильной при микроцентрифугировании и при микроперколяционных испытаниях. Диспергированные капли воды распределяются по размеру от 1 до 10 мик рон в диаметре.Crude oil # 2 is used to produce a 60/40 emulsion of a water-in-oil type containing 0.15% by weight of Letozy® K 972, without prior acid treatment. As shown in the table. 4, this emulsion, although stable during storage, is unstable during microcentrifugation and micropercolation tests. Dispersed water droplets are distributed in size from 1 to 10 microns in diameter.

Эмульсию 60/40 типа «вода в сырой нефти» получают с помощью предварительной обработки серной кислотой сырой нефти #2, но без добавления твердых веществ. Серную кислоту добавляют с расходом 8750 млн.д., по отношению к массе нефти. Полученная в результате эмульсия является очень неустойчивой при микроцентрифугировании и микроперколяционных испытаниях.A 60/40 water-in-crude emulsion is prepared by pretreatment with sulfuric acid of crude oil # 2, but without the addition of solids. Sulfuric acid is added at a rate of 8750 ppm, relative to the mass of oil. The resulting emulsion is very unstable when microcentrifuging and micropercolation tests.

Эмульсию 60/40 типа «вода в сырой нефти» готовили с помощью предварительной обработки сырой нефти #2 серной кислотой с расходом 8750 млн.д., по отношению к массе нефти, вместе с 0,15 мас.% Летозй® К 972. Как показано в табл. 4, эта процедура приводит к получению устойчивой эмульсии. Диспергированные капли воды распределяются по размеру от 1 до 2 мкм в диаметре. Значение рН полученной в результате эмульсии составляет 1,2. Предварительная обработка нефти серной кислотой приводит к получению улучшенной устойчивости при микроцентрифугировании и микроперколяционных испытаниях, как показывает уменьшение количества расслоившейся воды или солевого раствора (%ЬЬо).A 60/40 emulsion of the “water in crude oil” type was prepared by pretreating crude oil # 2 with sulfuric acid at a rate of 8750 ppm, relative to the mass of oil, together with 0.15 wt.% Of Letoty® K 972. How shown in Table. 4, this procedure results in a stable emulsion. Dispersed water droplets are distributed in size from 1 to 2 microns in diameter. The pH of the resulting emulsion is 1.2. Pretreatment of the oil with sulfuric acid results in improved stability during microcentrifugation and micropercolation tests, as shown by a decrease in the amount of stratified water or saline solution (% bo).

Эмульсию 60/40 типа «вода в сырой нефти» приготавливают с помощью предварительной обработки сырой нефти #2 серной кислотой в пропорции при обработке 8750 млн.д., по отношению к массе нефти, с последующим добавлением 0,15 мас.% гидрофильной окиси кремния, Летозй® 300 (продукт ИеСизза Согр.). Эта процедура не обеспечивает устойчивость эмульсии типа «вода-в-нефти», поскольку эмульсия имеет повышенное количество расслоившейся воды при микроцентрифугировании и при микроперколяционных испытаниях. Низкие рабочие характеристики гидрофильной окиси кремния, Летозй® 300, означают, что для формирования устойчивой эмульсии с использованием предварительной обработки разбавленной кислотой, как правило, являются необходимыми гидрофобные твердые вещества.A water-in-crude emulsion 60/40 is prepared by pre-treating crude oil # 2 with sulfuric acid in proportion when treating 8750 ppm, relative to the weight of oil, followed by the addition of 0.15% by weight of hydrophilic silica , Летозй® 300 (product IeSizza Sogr.). This procedure does not ensure the stability of a water-in-oil emulsion, since the emulsion has an increased amount of stratified water during microcentrifugation and micropercolation tests. The low performance of hydrophilic silica, Letojay® 300, means that hydrophobic solids are usually necessary to form a stable emulsion using pretreatment with dilute acid.

Таблица 4. Предварительная обработка серной кислотой сырой нефти #2Table 4. Sulfuric Acid Pretreatment of Crude Oil # 2

Процедура предварительной обработки: 8750 млн.д. Н2§04 добавляют к сырой нефти и перемешивают с использованием смесителя №атшд в течение 10 мин.Pretreatment procedure: 8750 ppm H 2 §0 4 is added to the crude oil and mixed using the No. Atsd mixer for 10 minutes.

Н2ЗО4 H 2 AOR 4 Сырая нефть/ Вода Crude Oil / Water Твердые частицы (АегогИ®) В972 Particulate Matter (AEGOGI®) B972 Устойчивость при хранении Storage stability Диаметр капли Diameter drops Кйкроцентрифугироваиие Kyccentrifuging Мфроперколяция Perforation млн.д. ppm (кекзс 3) (cakes 3) (2 дня) (2 days) (кикрон) (kikron) (%ЬЬо) (% B) (%ЬЬо) (% B) 0 0 40/60 40/60 0,15 0.15 устойчива steady 10-1 10-1 18 18 35 35 8750 8750 40/60 40/60 0,0 0.0 устойчива steady 10-1 10-1 20 20 91 91 8750 8750 40/60 40/60 0,15 0.15 устойчива steady 2-1 2-1 0 0 0 0 8750 8750 33/66 33/66 0,15 0.15 устойчива steady 2-1 2-1 1 one 2 2 8750 8750 40/60 40/60 0,10 0.10 устойчива steady 2-1 2-1 0 0 0 0

40/6040/60

2-1 о2-1 o

87508750

0,075 устойчива0.075 steady

ЬЬо : расслоение солевого раствора (воды) при испытании микроперколяционных испытаниях с использованием песка ОттаваLOBO: separation of salt solution (water) when testing micropercolation tests using Ottawa sand

- 10 006271- 10 006271

Пример 3. Повышение содержания воды в предварительно обработанной серной кислотой сырой нефти #2Example 3. The increase in water content in pre-treated sulfuric acid crude oil # 2

Как показано в табл. 5, примерно 70 мас.% воды могут быть включены в полученную в конце концов стабилизированную твердыми веществами эмульсию типа «вода-в-нефти», приготовленную путем предварительной обработки разбавленной сырой нефти #2 серной кислотой. Свыше примерно 72 мас.% воды, наблюдается увеличение в размерах капель воды. Свыше примерно 80 мас.% воды, эмульсионная фаза расслаивается на эмульсию и избыток воды. Реологические измерения показывают, что вязкость эмульсии увеличивается с увеличением содержания воды в эмульсии.As shown in the table. 5, about 70% by weight of water can be included in a water-in-oil emulsion finally stabilized with solids prepared by pretreatment with diluted # 2 sulfuric acid. Over about 72 wt.% Of water, an increase in the size of water droplets is observed. Over about 80% by weight of water, the emulsion phase is stratified into an emulsion and an excess of water. Rheological measurements show that the viscosity of the emulsion increases with increasing water content in the emulsion.

Таблица 5. Влияние увеличения содержания воды в эмульсии сырой нефти #2, предварительно обработанной серной кислотойTable 5. The effect of increasing the water content in the emulsion of crude oil # 2, pre-treated with sulfuric acid

ΐ вода ΐ water Устойчивость при хранении Storage stability Итероцентрифугирование (%ЬЬо) Iterocentrifugation (% L0) Μικροперкаляция (%ЬЬо) Ικρο percation (% B) Диаметр капли (ьихрон) Diameter of a drop (chichron) Вязкость 35=С, 9,6 с*1 Viscosity 35 = C, 9.6 s * 1 60 60 да Yes 0 0 0 0 <2 <2 15,400 15,400 65,5 65.5 да Yes 0 0 0 0 <2 <2 15,888 15.888 69,2 69.2 ла la 0 0 0 0 <2 <2 20,152 20,152 71,4 71.4 да Yes 0 0 0 0 <2 <2 27,Θ52 27, Θ52 75 75 да Yes 0 0 5 five <2-5 <2-5 26,214 26,214 80 80 да Yes 0 0 10 ten <2-10 <2-10 85 85 Фаза расслаивается на эмульсию и избыток волы Phase stratified on emulsion and excess oxen

Примечание:Note:

Твердые вещества: 0,15 мас.% окиси кремния ЛегоШ® В 972Solids: 0.15 wt.% Of silicon oxide ЛогоШ® В 972

ЬЬо: расслоение солевого раствора (воды) при микроперколяционных испытаниях с использованием песка ОттаваLOBO: separation of salt solution (water) in micropercolation tests using Ottawa sand

Пропорция серной кислоты при обработке: 8750 млн.д.The proportion of sulfuric acid during processing: 8750 ppm

Пример 4. Понижение содержания твердых веществ в эмульсии 60/40 типа «вода в сырой нефти #2»Example 4. The decrease in the content of solids in the emulsion 60/40 type "water in crude oil # 2"

Как показано в табл. 6, устойчивую эмульсию готовят из гидрофобной окиси кремния ЛегоШ® В 972, при концентрации в пределах от 0,025 до 0,15 мас.%. Вязкость эмульсии уменьшается с уменьшением содержания твердых веществ.As shown in the table. 6, a stable emulsion is prepared from hydrophobic silica, LegoSH® B 972, at a concentration ranging from 0.025 to 0.15 wt.%. The viscosity of the emulsion decreases with decreasing solids content.

Таблица 6. Влияние понижения содержания твердых веществ в эмульсии сырой нефти #2, предварительно обработанной серной кислотойTable 6. The effect of lowering the solids content in the emulsion of crude oil # 2, pre-treated with sulfuric acid

Твердые Solid Устойчивость Resilience Микро- Micro- Микропе- Micro- Диаметр Diameter Вязкость Viscosity частицы the particles при хранении when stored центрифу- centrifugal рколяция rcolation капли drops 35°С, 35 ° C (АегозИ® (AerozI® гирование giro 9,6 сек'1 9.6 seconds' 1 В.972) B.972) (%ЬЬо) (% B) (%ЬЬо) (% B) (микрон) (micron) 0,15 0.15 да Yes 0 0 0 0 <2 <2 15400 15400 0,1 0.1 да Yes 0 0 0 0 <2 <2 7864 7864 0,075 0.075 да Yes 0 0 0 0 <2 <2 7536 7536 0, 05 0, 05 да Yes 0 0 0 0 <2 <2 8192 8192 0,025 0.025 да Yes 0 0 0 0 <2-5 <2-5 6389 6389

Примечание:Note:

Отношение нефть/вода = 40/60Oil / water ratio = 40/60

ЬЬо: расслоение солевого раствора (воды) в микроперколяционном испытании с использованием песка ОттаваLOBO: separation of salt solution (water) in a micropercolation test using Ottawa sand

Пропорция серной кислоты при обработке: 8750 млн.д.The proportion of sulfuric acid during processing: 8750 ppm

Пример 5. Предварительная обработка сырой нефти #4 серной и уксусной кислотамиExample 5. Pretreatment of crude oil # 4 with sulfuric and acetic acids

Подобно результатам, полученным с сырой нефтью #2, предварительная обработка кислотой сырой нефти #4 приводит к получению повышенной устойчивости полученных стабилизированных твердыми веществами эмульсий. Как показывают данные табл. 7, предварительная обработка сырой нефти #4 серной кислотой с расходом 8750 млн.д., по отношению к массе нефти, с последующим добавлением 0,15 мас.% ЛегоШ® В 972, приводит к получению устойчивой эмульсии.Similar to the results obtained with crude oil # 2, pre-treatment with acid of crude oil # 4 results in increased stability of the resulting solid-stabilized emulsions. As the data table. 7, pretreatment of crude oil # 4 with sulfuric acid at a rate of 8750 ppm, relative to the weight of the oil, followed by the addition of 0.15 wt.% LegoSh® B 972, results in a stable emulsion.

Предварительная обработка сырой нефти #4 уксусной кислотой с расходом при обработке 24500 млн.д., с последующим добавлением 0,15 мас.% ЛегоШ® В 972, также приводит к получению устойчиPretreatment of crude oil # 4 with acetic acid at a processing flow rate of 24,500 ppm, followed by the addition of 0.15% by weight of LegoSh® B 972, also results in a stable

- 11 006271 вой стабилизированной твердыми веществами 60/40 эмульсии типа «вода-в-нефти». Вязкость эмульсии, обработанной уксусной кислотой, как наблюдается, является более низкой, чем у аналога, обработанного только серной кислотой, что говорит о том, что природа подкисляющего агента может влиять на вязкость эмульсии.- 11 006271 by a solid-stabilized 60/40 water-in-oil emulsion. The viscosity of the emulsion treated with acetic acid, as observed, is lower than that of the analogue treated only with sulfuric acid, which suggests that the nature of the acidifying agent may affect the viscosity of the emulsion.

Таблица 7. Предварительная обработка сырой нефти #4 кислотойTable 7. Pretreatment of crude # 4 acid

КИспота Kypota ^Твердых ^ Solid СтаСипь- StaSip- М4КрО- M4KrO- Мжро- Mzhro Диаметр Diameter Вяз- Elm- веществ substances ность ness цен трифу- price trifu перколяция percolation капли drops кость bone (АегоаП® (AgoaP® при at гирование giro 60°С, 60 ° C Г® 72) Г® 72) хранении storage 9, 6 с 9, 6 s (9Ыю) (9) (% ЬЬо) (% B) (ьикрон) (ykron) Νοηβ Νοηβ 0,15 0.15 да Yes 0 0 9 9 <2-10 <2-10 5240 5240 Серная Sulfuric 0,15 0.15 да Yes 0 0 3,5 3.5 <2 <2 2948 2948 Уксусная Acetic 0,15 0.15 да Yes 0 0 0 0 <2 <2 4095 4095

Примечание:Note:

Вязкость сырой нефти #4= 164 сП при 60°С, 9,6 с-1 Viscosity of crude oil # 4 = 164 cP at 60 ° C, 9.6 s -1

ЬЬо: расслоение солевого раствора (воды) при микроперколяционном испытании с использованием песка ОттаваLOBO: separation of salt solution (water) in the micropercolation test using Ottawa sand

Расход серной кислоты при обработке: 8750 млн.д.Sulfuric acid consumption during processing: 8750 ppm

Расход уксусной кислоты при обработке: 24500 млн.д.Acetic acid consumption during processing: 24500 ppm

Пример 6. Установление значения рН в эмульсии, обработанной кислотойExample 6. The establishment of pH in an emulsion treated with acid

Описываются два подхода к получению эмульсии типа «вода-в-нефти» при предпочтительном значении рН в пределах от 5 до 7:Two approaches are described for obtaining a water-in-oil emulsion with a preferred pH value ranging from 5 to 7:

а) Нейтрализация полученной эмульсии нефти, обработанной кислотой, соответствующим количе ством основания:a) Neutralization of the obtained oil emulsion, treated with acid, with the corresponding amount of base:

Нейтрализация нефти, предварительно обработанной кислотой, гидроксидом аммония перед добавлением воды или после него, представляет собой предпочтительный способ для увеличения значения рН эмульсии. В противоположность этому, нейтрализация эмульсии гидроксидом натрия или оксидом кальция приводит к дестабилизации эмульсии. Как отмечено ранее, возможным объяснением этого эффекта является то, что гидроксид аммония представляет собой более слабое основание, чем гидроксид натрия или оксид кальция. Сильное основание стремится инвертировать эмульсию, то есть преобразует эмульсию типа «вода-в-нефти» в эмульсию типа «нефть-в-воде». Такое обращение является нежелательным для способа настоящего изобретения.Neutralization of the oil, pre-treated with acid, ammonium hydroxide before or after the addition of water, is a preferred way to increase the pH of the emulsion. In contrast, neutralization of the emulsion with sodium hydroxide or calcium oxide leads to destabilization of the emulsion. As noted earlier, a possible explanation for this effect is that ammonium hydroxide is a weaker base than sodium hydroxide or calcium oxide. A strong base tends to invert the emulsion, that is, convert the water-in-oil emulsion into an oil-in-water emulsion. Such treatment is undesirable for the method of the present invention.

Ь) Понижение расхода кислоты при обработке до уровней, достаточных для нейтрализации основных компонентов нефти:B) Reduction in acid consumption during processing to levels sufficient to neutralize the main components of the oil:

Другим подходом к получению эмульсии со значением рН в пределах 5-7 является уменьшение расхода кислоты при обработке до уровней, достаточных для нейтрализации основных компонентов нефти. Используемыми кислотами в этом эксперименте являются хлористо-водородная, серная и уксусная кислоты. Для сырой нефти #2 и сырой нефти #4, как обнаружено, расход кислоты при обработке в 8,7 млн.д. является адекватным для получения необходимой эмульсии при значении рН от 5,5 до 6,5. Перечень свойств эмульсии для сырой нефти #4, предварительно обработанной 8,75 млн.д. серной кислоты, приведен в табл. 8.Another approach to obtaining an emulsion with a pH value in the range of 5-7 is to reduce the acid consumption during processing to levels sufficient to neutralize the main components of the oil. The acids used in this experiment are hydrochloric, sulfuric, and acetic acid. For crude # 2 and crude # 4, it was found that the acid consumption during processing was 8.7 ppm. is adequate to obtain the required emulsion when the pH value is from 5.5 to 6.5. The list of properties of the emulsion for crude oil # 4, pre-treated 8.75 ppm sulfuric acid are given in table. eight.

Таблица 8.Table 8.

Перечень эмульсионных свойств эмульсии типа вода-в-нефти, приготовленной путем предварительной обработки сырой нефти #4 с помощью 8,75 млн.д. серной кислотыList of emulsion properties of a water-in-oil type emulsion prepared by pre-treating # 4 crude oil with 8.75 ppm sulfuric acid

Свойства эмульсии:Emulsion properties:

Сырая нефтьRaw oil

ВодаWater

Гидрофобная окись кремния (В 972) Размер капель воды (Средний диаметр) Устойчивость при хранении Устойчивость при центрифугированииHydrophobic silica (B 972) Size of water droplets (Medium diameter) Stability during storage Stability during centrifugation

Устойчивость при перколяции через песок Вегса 16% расслоения воды Вязкость 3700 сП при 60°С, 9,6 с-1 Percolation stability through the sand of Wegs 16% of water stratification Viscosity 3700 сП at 60 ° С, 9.6 s -1

Значение рН 6,2PH value 6.2

Пример 8. Добавление газа для понижения вязкости эмульсии типа вода-в-нефтиExample 8. Adding gas to lower the viscosity of a water-in-oil emulsion

Добавление СО2 к эмульсии нефти, предварительно обработанной кислотой, является эффективным при понижении вязкости эмульсии. Эксперименты проводятся на эмульсии, приготовленной из сырой нефти #2, предварительно обработанной 8700 млн.д. серной кислоты и 0,15 мас.% АегоШ® В 972.Adding CO 2 to the pre-treated oil emulsion is effective at lowering the viscosity of the emulsion. Experiments are conducted on an emulsion prepared from crude oil # 2, pre-treated 8700 ppm. sulfuric acid and 0.15 wt.% AegoSh® B 972.

Результаты, приведенные в табл. 9, доказывают, что при давлении 500 фунт/кв.дюйм и при соответ мас.% мас.%The results are shown in Table. 9, it is proved that at a pressure of 500 psi and at an appropriate wt.% Wt.%

0,15 мас.% мкм > 2 недель0.15 wt.% Microns> 2 weeks

0% расслоения воды0% water separation

- 12 006271 ствующей температуре резервуара является осуществимым понижение вязкости эмульсии с использованием газообразной двуокиси углерода. Другие газы, подобные этану и пропану, также могут понижать вязкость эмульсии.- The temperature of the reservoir is feasible to reduce the viscosity of the emulsion using gaseous carbon dioxide. Other gases like ethane and propane can also lower the viscosity of the emulsion.

Таблица 9. Влияние СО2 на предварительно обработанную кислотой стабилизированную твердыми веществами эмульсию типа вода в сырой нефтиTable 9. The effect of CO 2 on a pre-treated acid stabilized solids emulsion of the type water in crude oil

Эмульсия Темпер. <°С> Вязкость <сП) при 10 сек-1 Tamper emulsion. <° C> Viscosity <cP) at 10 sec -1

Вязкость (сП) при 10 сек-1 Viscosity (cp) at 10 sec -1

Без СОг с 500 фунт/кв.Without CO g with 500 psi.

дюйм СО;inch CO;

Сырая нефть #2 35 11213 1671Crude oil # 2 35 11213 1671

Предварительная обработка нефти с помощью химии сульфированияPretreatment of oil using sulfonation chemistry

Другой способ для предварительной обработки нефти с целью повышения способности к образованию стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти» представляет собой предварительную обработку нефти перед эмульгированием. Процедура сульфирования может приводить к химической модификации нефти и поверхности твердых веществ. Например, (1) процедура сульфирования, описанная здесь, приводит к получению функционализованных серой компонентов нефти, и эти компоненты являются поверхностно-активными и способствуют формированию эмульсии типа «вода-внефти»; (2) если в нефти присутствуют нафтеновые кислоты, сульфирование будет заметно повышать их кислотность и активность на поверхности раздела с помощью химически присоединенных сульфонатных групп; (3) сульфонатные группы сульфирующего агента также должны функционализовать поверхность твердых веществ, и таким образом, модифицировать поверхность твердых веществ для улучшения их взаимодействия с поверхностно-активными компонентами нефти (существовавшими в нефти ранее или генерируемыми в ходе реакции сульфирования); и (4) основные азотсодержащие компоненты нефти преобразуются в соответствующие сульфонаты и/или сульфатные соли. Эти соли являются более поверхностно-активными, чем сами по себе основные азотсодержащие компоненты, и таким образом, вносят вклад в повышение устойчивости стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-внефти».Another way to pretreat oil in order to increase the ability to form a water-in-oil emulsion stabilized by solids is to pretreat oil before emulsification. The sulfonation procedure can lead to chemical modification of the oil and the surface of solids. For example, (1) the sulfonation procedure described here results in sulfur-functionalized oil components, and these components are surface-active and contribute to the formation of a water-out-of-oil emulsion; (2) if naphthenic acids are present in the oil, sulfonation will markedly increase their acidity and activity at the interface using chemically attached sulphonate groups; (3) sulfonate sulfonating agent groups should also functionalize the surface of solids, and thus modify the surface of solids to improve their interaction with the surface-active components of the oil (previously existing in the oil or generated during the sulfonation reaction); and (4) the basic nitrogen-containing components of the oil are converted to the corresponding sulfonates and / or sulfate salts. These salts are more surface-active than the basic nitrogen-containing components themselves, and thus contribute to improving the stability of a solid-stabilized water-out-oil emulsion.

Процедура приготовления стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-внефти» с использованием химии сульфированияThe procedure for the preparation of a stabilized solids emulsion of the type "water-out" using the chemistry of sulfonation

Нефть предварительно обрабатывают сульфирующим агентом либо перед добавлением твердых частиц, либо после него, и после этого добавляют воду. Воду добавляют малыми аликвотами или непрерывно, и смесь подвергают перемешиванию со сдвигом, предпочтительно в пределах между 1000-12000 об/мин, в течение времени, достаточного для диспергирования воды в виде малых капель в диспергированной нефтяной среде, как правило, в пределах между 0,5-24 ч. Предпочтительно, чтобы концентрация воды в эмульсии типа «вода-в-нефти» составляла от 40 до 80%, более предпочтительно от 50 до 65%, и наиболее предпочтительно 60%.The oil is pretreated with a sulphurizing agent, either before or after the addition of solid particles, and then water is added. Water is added in small aliquots or continuously, and the mixture is subjected to shear mixing, preferably between 1000-12000 rpm, for a time sufficient to disperse the water as small droplets in the dispersed oil medium, usually between 0, 5-24 hours. Preferably, the concentration of water in a water-in-oil emulsion is from 40 to 80%, more preferably from 50 to 65%, and most preferably 60%.

Предпочтительный сульфирующий агент представляет собой концентрированную серную кислоту. Предпочтительная пропорция серой кислоты при обработке по отношению к нефти составляет в пределах между 0,5-5 мас.%, более предпочтительно от 1 до 3 мас.%, по отношению к массе нефти. Другие сульфирующие агенты могут использоваться сами по себе или в сочетании с другими агентами. Такие сульфирующие агенты в общем виде описаны в Е.Е. СПЬсй. ЗЫГопабоп аиб Ре1а1еб Веасбоик, 1п1сг5с1спсс. Ыете Уогк, (1965). Другие общеизвестные сульфирующие агенты, которые могут быть пригодными для использования в настоящем изобретении, включают дымящую серную кислоту, триоксид серы, дисульфаты щелочи, пиросульфаты, хлорсульфоновую кислоту и смеси диоксида марганца и сернистой кислоты. Температура процесса во время сульфирования может быть от -20 до 300°С, предпочтительно от 10 до 100°С, а более предпочтительно от 20 до 60°С. Реакция может быть ускорена с помощью различных способов, включая, без ограничения, термический, механический, акустический, электромагнитный, вибрационный способы, смешивание и распыление.The preferred sulfonating agent is concentrated sulfuric acid. The preferred proportion of sulfuric acid when treated with respect to oil is between 0.5-5% by weight, more preferably between 1 and 3% by weight, relative to the weight of oil. Other sulphurizing agents may be used alone or in combination with other agents. Such sulfonating agents are generally described in E.E. Sps. Zygopabop aib Pe1a1eb Beasboik, 1p1sg5s1spss. You are here, (1965). Other common sulfating agents that may be suitable for use in the present invention include fuming sulfuric acid, sulfur trioxide, alkali disulfate, pyrosulfate, chlorosulfonic acid, and mixtures of manganese dioxide and sulfuric acid. The temperature of the process during sulfonation may be from -20 to 300 ° C, preferably from 10 to 100 ° C, and more preferably from 20 to 60 ° C. The reaction can be accelerated using various methods, including, without limitation, thermal, mechanical, acoustic, electromagnetic, vibrational methods, mixing and spraying.

Как понятно любому специалисту в данной области, количество сульфирующего агента, пригодного для использования в настоящем изобретении, может устанавливаться в соответствии, главным образом, с природой сульфирующего агента и с содержанием асфальтенов и смол в нефти. Нефть, содержащая большое количество асфальтенов, может нуждаться в меньшем сульфировании, чем та, которая содержит малое количество асфальтенов. Количество асфальтенов в нефти может определяться с использованием стандартных технологий, известных в данной области. Пределы сульфирования могут составлять от 0,01 до 40%, предпочтительно от 0,1 до 10%, а более предпочтительно от 0,1 до 2% от массы твердых частиц.As is understood by any person skilled in the art, the amount of sulphating agent suitable for use in the present invention can be set according to the nature of the sulphating agent and the content of asphaltenes and tar in oil. Oil containing a large amount of asphaltenes may need less sulfonation than that which contains a small amount of asphaltenes. The amount of asphaltenes in the oil can be determined using standard techniques known in the art. The range of sulfonation can be from 0.01 to 40%, preferably from 0.1 to 10%, and more preferably from 0.1 to 2% by weight of solid particles.

Один из способов осуществления этого воплощения настоящего изобретения на практике заключается в том, чтобы сначала сульфировать нефть, а затем добавить твердые частицы. Однако добавление твердых частиц к нефти и сульфирование смеси является предпочтительным. Твердые вещества могут быть окисью кремния, глинами, гидрофобными частицами и/или нефункционализованными и функционализованными битумами и соответствующими их смесями. Предпочтительный расход при обработкеOne way to practice this embodiment of the present invention in practice is to first sulphate the oil, and then add solids. However, the addition of solid particles to the oil and the sulfonation of the mixture is preferred. Solids can be silica, clays, hydrophobic particles, and / or non-functionalized and functionalized bitumens and their respective mixtures. Preferred consumption during processing

- 13 006271 твердых веществ по отношению к нефти составляет от 0,05 до 2,0 мас.% твердых веществ по отношению к массе нефти.- 13 006271 solids in relation to oil is from 0.05 to 2.0 wt.% Solids in relation to the mass of oil.

Гидрофобные частицы для этого воплощения настоящего изобретения представляют собой любые частицы, где гидрофобность является большей, чем 50%, и меньшей, чем 99,9%, и гидрофильные или полярные остатки составляют меньше чем 40% и больше чем 0,1% от массы частиц. Гидрофильные или полярные остатки могут образовываться как результат сульфирования сочетания гидрофобных частиц и нефти. Примеры гидрофобных частиц, пригодных для использования по настоящему изобретению, включают в себя, без ограничения, филосиликаты, лигнин, лигнит, уголь, жильсонит, окись кремния, доламит, оксиды металлов, слоистые оксиды, и четвертичные ониевые обменные филосиликаты.The hydrophobic particles for this embodiment of the present invention are any particles where the hydrophobicity is greater than 50% and less than 99.9%, and the hydrophilic or polar residues are less than 40% and more than 0.1% by weight of particles . Hydrophilic or polar residues may form as a result of the sulfonation of a combination of hydrophobic particles and oil. Examples of hydrophobic particles suitable for use in the present invention include, without limitation, filosilicates, lignin, lignite, coal, hölsonite, silica, dolamite, metal oxides, layered oxides, and quaternary onium exchange filosilicates.

Функционализованные и нефункционализованные битумы являются также эффективными твердыми веществами для получения предварительно обработанных сульфонатом стабилизированных твердыми веществами эмульсий типа «вода-в-нефти». В частности, фосфонированный битум, который является погруженным в нефть в течение достаточно долгого времени, предпочтительно в течение 24 ч, при 55°С, представляет собой эффективное твердое вещество. Битумы могут использоваться в их природном состоянии или могут быть функционализованными, или быть функционализованы с помощью сульфирующих агентов по настоящему изобретению. Неограничивающие примеры функциональных остатков представляют собой сульфоновую кислоту, фосфорную кислоту, карбоновую кислоту, азотную кислоту или их соли и гидрофильные группы.Functionalized and non-functionalized bitumens are also effective solids for the preparation of pre-treated sulfonate solids-stabilized water-in-oil emulsions. In particular, phosphonated bitumen, which is immersed in oil for quite a long time, preferably within 24 hours, at 55 ° C, is an effective solid. Bitumens can be used in their natural state or can be functionalized, or be functionalized with the sulfating agents of the present invention. Non-limiting examples of functional residues are sulfonic acid, phosphoric acid, carboxylic acid, nitric acid or their salts and hydrophilic groups.

После приготовления эмульсии значение рН эмульсии может устанавливаться таким образом, как описано ранее в соответствии с первым воплощением настоящего изобретения, относящимся к предварительной обработке нефти разбавленной кислотой. Как описано ранее, к эмульсии добавляют рассчитанное количество слабого основания, и эмульсия подвергается перемешиванию со сдвигом в течение времени, достаточного для подъема ее значения рН до желаемого уровня, предпочтительно в пределах 57. Установленное значение рН является необязательным, поскольку в некоторых случаях является желательным нагнетать кислотную эмульсию и дать возможность резервуару формации самому довести эмульсию до щелочности резервуара. Вязкость эмульсии при сульфировании увеличивается. Однако вязкость эмульсии не является линейной функцией добавления сульфирующего агента. Вязкость эмульсии увеличивается при пониженном расходе как функции сульфирования. Следовательно, пользователь может получать все более устойчивые стабилизированные твердыми веществами эмульсии с помощью сульфирования, при этом, поддерживая желаемые реологические свойства. Кроме того, вязкость эмульсии может также быть понижена путем добавления газа, как описано в патентах США 5855243 и 5910467.After the emulsion is prepared, the pH value of the emulsion can be set in the manner described previously in accordance with the first embodiment of the present invention related to the pretreatment of oil with dilute acid. As previously described, a calculated amount of a weak base is added to the emulsion, and the emulsion is mixed with a shift for a time sufficient to raise its pH to the desired level, preferably within 57. The set pH is optional, because in some cases it is desirable to pump acid emulsion and allow the formation reservoir itself to bring the emulsion to alkalinity of the reservoir. The viscosity of the emulsion during sulfonation increases. However, the viscosity of the emulsion is not a linear function of the addition of the sulfonating agent. The viscosity of the emulsion increases with reduced consumption as a function of sulfonation. Consequently, the user can obtain increasingly stable solids-stabilized emulsions by sulfonation, while maintaining the desired rheological properties. In addition, the viscosity of the emulsion can also be reduced by adding gas, as described in US Patents 5,855,243 and 5,910,467.

Хотя является возможным сульфирование всего количества нефти, необходимого для производства такой эмульсии, является также возможным сульфирование спутного потока или основной партии нефтепродуктов, а впоследствии, смешивание спутного потока с основным потоком нефти перед добавлением воды и эмульгированием. Этот основной поток нефти является предпочтительно необработанной сырой нефтью, однако, может быть любой нефтью, включая нефть, которая обрабатывается для улучшения ее способности к образованию устойчивой эмульсии или обрабатывается для оптимизации ее реологии. Если этот способ используется для спутного потока, количества твердых веществ и сульфирующего агента, необходимые для обработки спутного потока, соответственно повышаются, для получения желаемых количеств в конечной эмульсии.Although it is possible to sulfonate the entire amount of oil required to produce such an emulsion, it is also possible to sulfonate the co-flow or the main batch of petroleum products, and subsequently, mix the co-flow with the main oil flow before adding water and emulsifying. This main stream of oil is preferably crude crude, however, it can be any oil, including oil that is processed to improve its ability to form a stable emulsion or processed to optimize its rheology. If this method is used for a co-stream, the amounts of solids and sulphating agent required to process the co-stream are respectively increased to obtain the desired amounts in the final emulsion.

ПримерыExamples

Это воплощение настоящего изобретения демонстрируется с использованием сырой нефти #2 и другой нефти, сырой нефти #5, поскольку эти нефти не образуют устойчивых стабилизированных твердыми веществами эмульсий при использовании способа, описанного в патентах США 5927404, 5855243 и 5910467. Однако, как показано ниже с помощью экспериментов, предварительно обработанная нефть с помощью химии сульфирования повышает способность нефти к образованию устойчивой стабилизированной твердыми веществами эмульсий типа «вода-в-нефти».This embodiment of the present invention is demonstrated using crude oil # 2 and other crude oil, crude oil # 5, since these oils do not form stable, solid-stabilized emulsions using the method described in US Pat. Nos. 5,927,404, 5,855,243 and 5,910,467. However, as shown below through experiments, pretreated oil using sulfonation chemistry enhances the ability of oil to form stable, solids-stabilized water-in-oil emulsions.

В типичном эксперименте, твердые частицы добавляются к нефти, а затем сульфируются. Концентрированная серная кислота используется в качестве сульфирующего агента, и добавляется при обработке с расходом 3 части кислоты на 100 частей нефти. Эта смесь перемешивается на нагревательной плите, соединенной с магнитной мешалкой, при температуре вблизи 50°С. Затем к нефти при перемешивании добавляют воду в малых аликвотах, что приводит к образованию стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти».In a typical experiment, solids are added to the oil and then sulfurized. Concentrated sulfuric acid is used as a sulphating agent, and is added during processing at a rate of 3 parts of acid per 100 parts of oil. This mixture is stirred on a heating plate connected to a magnetic stirrer, at a temperature of about 50 ° C. Then, water is added to the oil with stirring in small aliquots, which results in the formation of a water-in-oil emulsion stabilized by solids.

Эти эмульсии подвергаются следующим испытаниям:These emulsions are subjected to the following tests:

1. Устойчивость при хранении при 25°С в течение 48 ч1. Stability during storage at 25 ° C for 48 h

2. Оптическая микроскопия и ЯМР для определения размера/распределения по размерам капель воды2. Optical microscopy and NMR for determining the size / size distribution of water droplets

3. Устойчивость при центрифугировании (описано в приложении 1)3. Stability during centrifugation (described in Appendix 1)

4. Устойчивость эмульсии: протекание через слой песка (процедура микроперколяционного испытания приведена в приложении 1)4. Emulsion stability: sand flowing through a layer (micropercolation test procedure is given in Appendix 1)

Пример 1.Example 1

Сырая нефть #2 и твердые частицы совместно сульфируются следующим образом: 12 г (г) сыройCrude oil # 2 and solids are co-sulphurised as follows: 12 g (g) crude

- 14 006271 нефти #2 и твердые частицы, содержащие 0,06 г 2-метилбензилталлового интеркалированного мономориллонита (Отдапо1то1® 1665; продукт от С1таг Согр.) и 0,12 г необработанного битума А8Р-97-021 В111ίη§8 (продукт от Еххоп) объединяют в стеклянной посуде. Смесь перемешивают при 50°С в течение 72 ч. Добавляют серную кислоту с расходом 3 части кислоты на 100 частей нефти, и смесь перемешивают при 50°С, в течение 24 ч.- 14 006271 oil # 2 and solid particles containing 0.06 g of 2-methylbenzyl tallow intercalated monomorillonite (Otrano1to1® 1665; product from C1 Ctr) and 0.12 g of raw bitumen А8Р-97-021 В111ίη§8 (product from Exhop ) combined in a glass container. The mixture was stirred at 50 ° C for 72 hours. Sulfuric acid was added at a rate of 3 parts of acid per 100 parts of oil, and the mixture was stirred at 50 ° C for 24 hours.

Затем сульфированную нефть и твердые вещества объединяют с 18 г синтетического солевого раствора (содержит 9,4 г хлорида натрия, 3,3 г СаС12 (хлорид кальция) · 2Н2О, 0,48 г МдС12 (хлорид магния) • 6Н2О и 0,16 г хлорида калия на литр дистиллированной воды). Солевой раствор добавляют по каплям в течение 30 мин, при 5000 об/мин. Полученную таким образом эмульсию перемешивают в течение дополнительных 15 мин при скорости вращения 7500 об/мин.Then, the sulfonated oil and solids are combined with 18 g of synthetic salt solution (contains 9.4 g of sodium chloride, 3.3 g of CaCl 2 (calcium chloride) · 2H 2 O, 0.48 g of MdCl 2 (magnesium chloride) • 6H 2 O and 0.16 g of potassium chloride per liter of distilled water). Saline is added dropwise over 30 minutes at 5,000 rpm. The emulsion thus obtained is stirred for an additional 15 minutes at a rotation speed of 7500 rpm.

Полученную таким образом стабилизированную твердыми веществами нефтяную внешнюю эмульсию исследуют на стабильность с использованием микроперколяционного испытания, как описано в приложении 1. Песок, используемый в этом испытании, представляет собой песок Оттава, и нефть центрифугируют вместе с песком в течение одной минуты при 50°С. Сдвоенные образцы проявляют 0 и 3,2% расслоение солевого раствора (%ЬЬо) после прокачки через слой песка. Оптическая микроскопия демонстрирует диаметр капель воды, меньший, чем 20 мкм, при этом большинство частиц имеют диаметр меньший, чем 7 мкм.The solids-stabilized oil external emulsion is tested for stability using a micropercolation test, as described in Appendix 1. The sand used in this test is Ottawa sand, and the oil is centrifuged together with sand for one minute at 50 ° C. Dual samples exhibit 0 and 3.2% separation of the salt solution (% LOB) after pumping through the sand layer. Optical microscopy shows a droplet diameter smaller than 20 microns, with most particles having a diameter smaller than 7 microns.

Пример 2.Example 2

Сырую нефть #5 и окисленный битум (ОХ-97-29-180; продукт от 1трепа1 Ой) совместно сульфируют в соответствии с описанной ранее процедурой. Однако в этом примере нефть и битум перемешивают вместе в течение 2,5 ч при 50°С перед добавлением сульфирующего агента, серной кислоты с расходом 3 части серной кислоты на 100 частей нефти.Crude oil # 5 and oxidized bitumen (OX-97-29-180; product from 1trepa Oi) are sulfurized together according to the procedure described earlier. However, in this example, oil and bitumen are mixed together for 2.5 hours at 50 ° C before adding the sulphating agent, sulfuric acid at a rate of 3 parts of sulfuric acid per 100 parts of oil.

Сульфированный продукт смешивают с синтетическим солевым раствором, как описано. Полученная смесь имеет 60% содержание водной фазы. Эта нефтяная внешняя эмульсия имеет величину рН 1,6, а затем ее нейтрализуют до рН 7,3 путем добавления гидроксида аммония, а затем ее повторно перемешивают с помощью смесителя Агго\у 850 при скорости вращения 350 об/мин, в течение 15 мин. Величина рН эмульсии приближается к величине рН для сырой нефти #5. Эта эмульсия демонстрирует отсутствие расслоения солевого раствора при микроперколяционном испытании. Диаметры капель являются меньшими, чем 10 мкм, при этом большинство капель воды являются меньшими, чем 5 мкм. Реологические испытания с использованием конического и пластинчатого вискозиметра демонстрируют высокую устойчивость эмульсии, то есть вязкость как функция количества циклов остается по существу постоянной.The sulphonated product is mixed with a synthetic saline solution as described. The resulting mixture has a 60% aqueous phase content. This oil external emulsion has a pH value of 1.6, and then it is neutralized to a pH of 7.3 by adding ammonium hydroxide, and then it is re-mixed using an Aggo \ y 850 mixer at a rotation speed of 350 rpm for 15 minutes. The pH value of the emulsion approaches the pH value for crude # 5. This emulsion demonstrates the absence of saline separation in the micropercolation test. The droplet diameters are smaller than 10 microns, with most water droplets smaller than 5 microns. Rheological tests using conical and plate viscometers demonstrate high emulsion stability, that is, viscosity as a function of the number of cycles remains essentially constant.

Пример 3.Example 3

Такой же эксперимент выполняют с использованием сырой нефти #5 и 2-метилбензилталлового интеркалированного мономонтриллонита (Отдапо1то1® 1665, продукт от С1тЬаг РегГогтапсе Мтегак, Саг1ег8У111е СА) в виде порошка из твердых частиц. Сырая нефть и твердые частицы объединяют и перемешивают в течение 4 ч при 50°С перед добавлением серной кислоты. В другом способе эту смесь сульфируют в соответствии со способами, описанными выше.The same experiment was carried out using crude oil # 5 and 2-methylbenzyl talc intercalated monomontrilonite (Otrando1o1® 1665, product from C1t Regulgogtase Mtek, Cagtier8U111e CA) in the form of a powder from solid particles. Crude oil and solids are combined and stirred for 4 hours at 50 ° C before adding sulfuric acid. In another method, this mixture is sulphurized in accordance with the methods described above.

Синтетический солевой раствор, описанный выше, добавляют к нефти и твердым веществам, и перемешивают, как указано ранее. Уровни рН полученной в результате эмульсии также устанавливают при 7,5 добавлением гидроксида аммония и перемешиванием при помощи смесителя Агготе 850® при скорости вращения 350 об/мин, в течение 15 мин. Нефтяная внешняя эмульсия имеет диаметр капель водной фазы, меньший, чем 10 мкм, большинство капель солевого раствора являются меньшими, чем 5 мкм. Никакого расслоения солевого раствора не обнаружено при микроперколяционном испытании, описанном в приложении 1, с использованием песка Вегеа.The synthetic saline solution described above is added to the oil and solids, and mixed as described previously. The pH of the resulting emulsion is also set at 7.5 by adding ammonium hydroxide and stirring using an Aggote 850® mixer at a rotation speed of 350 rpm for 15 minutes. The oil outer emulsion has a droplet diameter of the aqueous phase smaller than 10 microns, most of the salt solution drops are smaller than 5 microns. No separation of the salt solution was detected in the micropercolation test described in Appendix 1 using Vegea sand.

Пример 4.Example 4

Сырую нефть #2 и необработанный битум (А8Р-97-021, продукт от 1трепа1 Ой Сотротабоп, Сапаба) подвергают совместному сульфированию. Нефть и битум перемешивают при 50°С в течение 72 ч перед добавлением серной кислоты. Или же сульфирование выполняют с помощью стадий, описанных выше.Crude oil # 2 and untreated bitumen (A8P-97-021, product from 1mt 1 Oh Sotrotabop, Sapaba) are subjected to joint sulfonation. Oil and bitumen is stirred at 50 ° C for 72 hours before adding sulfuric acid. Alternatively, sulfonation is carried out using the steps described above.

Стабилизированная твердыми веществами эмульсия типа «вода-в-нефти» получается при добавлении синтетического солевого раствора, описанного выше, и перемешивается в соответствии с процедурами, описанными выше. Однако, в этом примере величина рН эмульсии не устанавливается, но остается кислой. Оптическая микроскопия показывает диаметр капель водной фазы, меньший, чем 10 мкм, при этом большинство капель являются меньшими, чем 5 мкм. Никакого расслоения солевого раствора не обнаружено при микроперколяционном испытании, описанном в приложении 1, с использованием песка Оттава.A solids-stabilized water-in-oil emulsion is obtained by adding the synthetic saline solution described above and is mixed according to the procedures described above. However, in this example, the pH of the emulsion is not set, but remains acidic. Optical microscopy shows a droplet diameter of the aqueous phase smaller than 10 microns, with most droplets smaller than 5 microns. No separation of the salt solution was detected in the micropercolation test described in Appendix 1 using Ottawa sand.

Пример 5.Example 5

г сырой нефти #2 и 0,06 г гидрофобных частиц, ^о1а81аГб-050-МН-0010® (покрытый метилалкоксисиланом метасиликат кальция, имеющий 1 мас.% покрытие из метасиликата кальция - продукт от Ипйеб М1пега1 Согр.), подвергают совместному сульфированию, как описано ранее. В этом примере, нефть и частицы перемешивают при 50°С, в течение 2,5 ч, перед добавлением серной кислоты.g of crude oil # 2 and 0.06 g of hydrophobic particles, ^ O1A81aGb-050-MN-0010® (methylalcoxysilane coated calcium metasilicate, having a 1 wt.% coating of calcium metasilicate - a product from Ipyeb M1peg1 Sogr.), is subjected to joint sulfonation, as described earlier. In this example, the oil and particles are stirred at 50 ° C for 2.5 hours before adding sulfuric acid.

Стабилизированная твердыми веществами эмульсия типа «вода-в-нефти» получается путем описанных выше процедур, и величина рН эмульсии устанавливается равной 6,1 добавлением гидроксидаA solids-stabilized water-in-oil emulsion is obtained by the procedures described above, and the pH of the emulsion is set to 6.1 by the addition of hydroxide.

- 15 006271 аммония. Оптическая микроскопия показывает диаметр капель водной фазы, меньший, чем 5 мкм. Результат микроперколяционного испытания не демонстрирует никакого расслоения солевого раствора после нагнетания эмульсии. Реологические испытания демонстрируют отсутствие значительных изменений вязкости с увеличением количества циклов, что указывает на высокую стабильность при сдвиге.- 00 006271 ammonium. Optical microscopy shows the diameter of the droplets of the aqueous phase, less than 5 microns. The result of the micropercolation test does not demonstrate any separation of the salt solution after the injection of the emulsion. Rheological tests demonstrate the absence of significant changes in viscosity with an increase in the number of cycles, which indicates a high shear stability.

Пример 6.Example 6

Стабилизированная твердыми веществами эмульсия типа «вода-в-нефти» образуется с использованием сырой нефти #2 и фосфонированного битума (Кето 97-149®, продукт от 1трепа1 011 Согрогайои, Сапаба) в форме твердых частиц. Нефть и твердые вещества добавляют вместе, и перед добавлением серной кислоты смесь перемешивают при 50°С, в течение 48 ч, как описано выше.A solids-stabilized water-in-oil emulsion is formed using crude oil # 2 and phosphonated bitumen (Keto 97-149®, product from 1mt 1,011 Sogrogayoi, Sapaba) in the form of solid particles. Oil and solids are added together, and before adding sulfuric acid, the mixture is stirred at 50 ° C for 48 hours, as described above.

Полученная в результате эмульсия типа «вода-в-нефти» демонстрирует, при использовании оптической микроскопии, диаметр капель водной фазы, меньший, чем 5 мкм. Микроперколяционное испытание свидетельствует об отсутствии расслоения солевого раствора. Реологические испытания указывают на высокую устойчивость эмульсии, то есть вязкость как функция от количества циклов остается по существу постоянной.The resulting water-in-oil emulsion demonstrates, using optical microscopy, the diameter of the aqueous phase droplets smaller than 5 microns. Micropercolation test indicates the absence of salt solution separation. Rheological tests indicate high emulsion stability, that is, viscosity as a function of the number of cycles remains essentially constant.

Предварительная обработка нефти при помощи лигносульфонатной добавкиPretreatment of oil using lignosulfonate additives

Другой способ предварительной обработки нефти для повышения ее способности к формированию устойчивой стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти» заключается в добавлении лигносульфонатной добавки к нефти перед приготовлением эмульсии. Соли лигносульфоновой кислоты (например, натриевая, калиевая, аммонийная, кальциевая, и тому подобное) являются поверхностно-активными по природе, и когда их добавляют к смеси нефть/вода, они будут стремиться агрегировать на поверхности раздела нефть/вода. Этот эффект повышает межфазную активность нефти и увеличивает устойчивость эмульсии.Another way to pretreat oil to increase its ability to form a stable solids-stabilized water-in-oil emulsion is to add a lignosulfonate additive to the oil before preparing the emulsion. Lignosulfonic acid salts (eg, sodium, potassium, ammonium, calcium, and the like) are surface-active in nature, and when they are added to an oil / water mixture, they will tend to aggregate at the oil / water interface. This effect increases the interfacial activity of the oil and increases the stability of the emulsion.

Приготовление обработанной лигносульфонатом стабилизированной твердыми веществами эмульсииPreparation treated with lignosulfonate stabilized emulsion solids

Для осуществления на практике этого воплощения настоящего изобретения лигносульфонатные добавки добавляют к нефти, перед добавлением твердых частиц или после него, но перед эмульгированием. В целях простоты и ясности, настоящее описание будет упоминать добавление к нефти только одного типа лигносульфонатной добавки. Однако должно быть понятно, что и сочетание различных лигносульфонатных добавок может использоваться при осуществлении на практике этого воплощения настоящего изобретения. Лигносульфонатные добавки добавляют при обработке с расходом в пределах между 200-20000 млн.д. по отношению к массе нефти, более предпочтительно 500-5000 млн.д., и еще более предпочтительно 500-1000 млн.д., в течение 5-10 мин, при 25-40°С. Твердые частицы добавляют либо перед добавлением лигносульфонатной добавки, либо после него, с последующим добавлением воды, в малых аликвотах или непрерывно. Затем смесь подвергают перемешиванию со сдвигом при скорости в пределах между 1000-12000 об/мин, в течение времени, достаточного для диспергирования воды в виде малых капель в дисперсионной нефтяной среде. Предпочтительно, чтобы концентрация воды в эмульсии типа «вода-в-нефти» составляла от 40 до 80%, более предпочтительно от 50 до 65%, и наиболее предпочтительно 60%.In order to practice this embodiment of the present invention, lignosulfonate additives are added to the oil, before or after the addition of solid particles, but before emulsification. For the sake of simplicity and clarity, the present description will mention the addition to the oil of only one type of lignosulfonate additive. However, it should be understood that a combination of various lignosulfonate additives can be used in the practice of this embodiment of the present invention. Lignosulfonate additives are added when processing at a rate between 200-20000 ppm. in relation to the mass of oil, more preferably 500-5000 ppm, and even more preferably 500-1000 ppm, for 5-10 minutes, at 25-40 ° C. The solids are added either before or after the addition of the lignosulfonate additive, followed by the addition of water, in small aliquots or continuously. Then the mixture is subjected to mixing with a shift at a speed in the range between 1000-12000 rpm, for a time sufficient to disperse the water in the form of small drops in a dispersive oil medium. Preferably, the concentration of water in a water-in-oil emulsion is from 40 to 80%, more preferably from 50 to 65%, and most preferably 60%.

Во время перемешивания температура эмульсии поднимается выше температуры окружающей среды (25°С). Контроль температуры эмульсии во время перемешивания является некритичным, однако повышение температуры в пределах между 40 и 75°С является предпочтительным.During mixing, the temperature of the emulsion rises above the ambient temperature (25 ° C). Temperature control of the emulsion during mixing is not critical, however, a temperature rise between 40 and 75 ° C is preferred.

Как нефтерастворимые, так и водорастворимые лигносульфонатные добавки могут использоваться для повышения устойчивости стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти». Не ограничивающими примерами водорастворимых лигносульфонатов являются сульфонатные соли моновалентных катионов, подобных натрию, калию и аммонию. Не ограничивающие примеры нефтерастворимых лигносульфонатов представляют собой сульфонатные соли двухвалентных катионов, подобные кальцию, магнию и железу. Является предпочтительным использование водорастворимых добавок, благодаря простоте доставки и использования воды в качестве растворителя при доставке. Предпочтительная водорастворимая лигносульфонатная добавка представляет собой аммоний лигносульфонат. Кроме того, и смеси лигносульфонатных солей могут использоваться для получения такого же или более сильного воздействия.Both oil-soluble and water-soluble lignosulfonate additives can be used to increase the stability of a water-in-oil emulsion stabilized by solids. Non-limiting examples of water-soluble lignosulfonates are the sulfonate salts of monovalent cations like sodium, potassium, and ammonium. Non-limiting examples of oil-soluble lignosulfonates are the sulfonate salts of divalent cations like calcium, magnesium and iron. The use of water-soluble additives is preferred, due to the ease of delivery and the use of water as a solvent for delivery. A preferred water soluble lignosulfonate additive is ammonium lignosulfonate. In addition, mixtures of lignosulfonate salts can be used to obtain the same or stronger effect.

Гидрофобная окись кремния, АетоШ® Л 972, как обнаружено, является эффективным твердым продуктом для нескольких типов нефти. Настоящее изобретение демонстрируется с использованием АетоШ® Л-972 с расходом при обработке 0,15 мас.%, по отношению к массе нефти. Могут также использоваться и другие гидрофобные твердые вещества, подобные разделенным и смоченным маслом бентонитовым глинам, органофильным глинам или твердым углеродистым асфальтеновым продуктам. Могут также использоваться гидрофильные твердые частицы. Предпочтительный расход твердых веществ при обработке составляет от 0,05 до 0,25 мас.% по отношению к массе нефти.Hydrophobic silica, Atosh® L 972, has been found to be an effective solid product for several types of oil. The present invention is demonstrated using AetoSh® L-972 with a consumption rate of 0.15% by weight, relative to the mass of oil. Other hydrophobic solids can also be used, like bentonite clays, organophilic clays or solid carbonaceous asphaltene products that are separated and moistened with oil. Hydrophilic solids may also be used. The preferred consumption of solids during processing is from 0.05 to 0.25 wt.% In relation to the mass of oil.

Можно сначала предварительно обработать нефть лигносульфонатной добавкой, а затем добавить твердые частицы. Однако является предпочтительным сначала добавлять твердые частицы к нефти, а затем добавлять лигносульфонатную добавку к смеси. Необязательно, твердые частицы могут быть сначала обработаны лигносульфонатной добавкой, обработанные твердые вещества могут добавляться кYou can first pretreat the oil with a lignosulfonate additive, and then add solids. However, it is preferable to first add solids to the oil, and then add a lignosulfonate additive to the mixture. Optionally, solids can be first treated with lignosulfonate additive, treated solids can be added to

- 16 006271 нефти перед добавлением воды и перемешиванием. Как указано выше, либо водорастворимые, либо нефтерастворимые лигносульфонатные добавки могут быть использованы для предварительной обработки твердых веществ. Выбор относительно того, какой тип лигносульфонатной добавки использовать, зависит от того типа твердого продукта, который должен быть обработан. Как правило, гидрофобный твердый продукт обрабатывают водорастворимой лигносульфонатной добавкой, а гидрофильный твердый продукт нефтерастворимой лигносульфонатной добавкой. Такой выбор позволяет придать соответствующей модификации поверхности твердых веществ оптимальный гидрофильный и гидрофобный характер.- 16 006271 oil before adding water and mixing. As stated above, either water-soluble or oil-soluble lignosulfonate additives can be used to pretreat solids. The choice as to which type of lignosulfonate additive to use depends on the type of solid product to be processed. As a rule, the hydrophobic solid product is treated with a water-soluble lignosulfonate additive, and the hydrophilic solid product is an oil-soluble lignosulfonate additive. Such a choice makes it possible to impart an appropriate hydrophilic and hydrophobic character to the corresponding modification of the surface of solids.

Хотя и предварительная обработка лигносульфонатами всего количества нефти, необходимой для получения желаемой эмульсии, является возможной с помощью этого воплощения настоящего изобретения, является возможной также предварительная обработка спутного потока или основной партии нефтепродуктов, а впоследствии, смешивание спутного потока с основным потоком нефти перед добавлением воды и эмульгированием. Этот основной поток нефти предпочтительно представляет собой необработанную сырую нефть, однако, это может быть любая нефть, включая нефть, которая обрабатывается с целью повышения ее способности к образованию устойчивой эмульсии или обрабатывается для оптимизации ее реологии. Если используется этот способ со спутным потоком, количества твердых веществ и лигносульфонатных добавок, необходимых для обработки спутного потока, повышаются соответствующим образом для получения желаемых количеств в конечной эмульсии.Although lignosulfonates pretreatment of the entire amount of oil required to obtain the desired emulsion, it is possible with this embodiment of the present invention, it is also possible to pretreat the slug flow or the main batch of oil products, and subsequently, mix the slug flow with the main oil flow before adding water and emulsification. This main stream of oil is preferably crude crude, however, it can be any oil, including oil that is processed to increase its ability to form a stable emulsion or processed to optimize its rheology. If this flow wrap method is used, the amounts of solids and lignosulfonate additives required to process the wake flow are increased accordingly to obtain the desired amounts in the final emulsion.

Это воплощение настоящего изобретения может использоваться в сочетании со способом предварительной обработки нефти разбавленной минеральной или органической кислотой для дополнительного улучшения поверхностно-активных свойств нефти. Добавление разбавленной кислоты может происходить перед добавлением лигносульфоната или после него, поскольку порядок добавления кислоты и лигносульфонатной добавки является некритичным. Однако добавление кислоты и добавление лигносульфоната должно происходить перед эмульгированием. Если добавление лигносульфоната объединяется с добавлением кислоты, величина рН эмульсии может устанавливаться путем добавления рассчитанного количества слабого основания, как описывалось ранее, для увеличения рН до желаемого уровня, предпочтительно, до величины рН в пределах 5-7.This embodiment of the present invention can be used in combination with a method of pretreatment of oil with a dilute mineral or organic acid to further improve the surface-active properties of the oil. The addition of dilute acid may occur before or after the addition of lignosulfonate, since the order of addition of the acid and the lignosulfonate additive is uncritical. However, the addition of acid and the addition of lignosulfonate must occur before emulsification. If the addition of lignosulfonate is combined with the addition of acid, the pH of the emulsion can be adjusted by adding the calculated amount of a weak base, as described earlier, to increase the pH to the desired level, preferably to a pH in the range 5-7.

ПримерыExamples

Настоящее изобретение демонстрируется на сырой нефти #4 и сырой нефти #6, поскольку эти сырые нефти не формируют устойчивых стабилизированных твердыми веществами эмульсий с использованием способа, описанного в патентах США 5927404, 5855243 и 5910467. Сырая нефть #6 представляет собой сырую нефть с низкой вязкостью. В типичном эксперименте лигносульфонатную добавку добавляют к нефти при обработке с расходом от 0,05 до 0,5 мас.% по отношению к массе нефти и перемешивают в течение 10 мин с использованием гомогенизатора δίΙνβΓδοη® при скорости вращения примерно от 1000 до 12000 об/мин. Аммоний лигносульфонат и кальций лигносульфонат используются в качестве лигносульфонатных добавок в этих примерах. Твердые частицы, либо разделенный бентонит, либо гидрофильную окись кремния, добавляют в количестве 0,15 мас.% по отношению к массе нефти, с последующим дополнительным перемешиванием. Затем к смеси добавляют воду в малых аликвотах, с последующим перемешиванием, для получения стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти».The present invention is demonstrated in crude oil # 4 and crude oil # 6, because these crude oils do not form stable, solid-stabilized emulsions using the method described in US Patents 5,927,404, 5,855,243 and 5,910,467. Crude oil # 6 is a low viscosity crude oil . In a typical experiment, a lignosulfonate additive is added to the oil during processing at a flow rate of from 0.05 to 0.5% by weight relative to the weight of oil and mixed for 10 minutes using a δίΙνβΓδοη homogenizer at a rotation speed of about 1000 to 12000 rpm . Ammonium lignosulfonate and calcium lignosulfonate are used as lignosulfonate additives in these examples. The solids, either separated bentonite or hydrophilic silica, are added in an amount of 0.15% by weight relative to the weight of the oil, followed by further mixing. Water is then added to the mixture in small aliquots, followed by stirring, to obtain a water-in-oil emulsion stabilized with solids.

Эмульсии, приготовленные с помощью вышеупомянутых способов, подвергаются следующим испытаниям:Emulsions prepared using the above methods are subjected to the following tests:

1. Устойчивость при хранении при 25°С в течение 48 ч1. Stability during storage at 25 ° C for 48 h

2. Оптическая микроскопия и ЯМР для определения размера/распределения по размерам капель воды.2. Optical microscopy and NMR to determine the size / size distribution of water droplets.

3. Устойчивость при центрифугировании (см. приложение 1)3. Stability during centrifugation (see Appendix 1)

4. Устойчивость эмульсии: протекание через слой песка (детали процедуры микроперколяционного испытания приведены в приложении 1)4. Emulsion stability: sand flowed through a layer (details of the micropercolation test procedure are given in Appendix 1)

5. Реология эмульсии с использованием вискозиметра ВгоокйеИ® (конус (#51) и пластинчатая конфигурация) при 60°С, со сдвигом в пределах от 1,92 до 384 с-1.5. Emulsion rheology using the VgookieI® viscometer (cone (# 51) and plate configuration) at 60 ° C, with a shift in the range from 1.92 to 384 s -1 .

Пример 1. Сырая нефть #4Example 1. Crude oil # 4

Результаты испытания для сырой нефти #4, предварительно обработанной аммоний лигносульфонатом или кальций лигносульфонатом, представлены в табл. 10. Стабилизированная твердыми веществами эмульсия 60/40 типа «вода-в-нефти» образуется с использованием предварительной обработки лигносульфонатом при 0,5 мас.% и гидрофобной окисью кремния, ЛегоШ® В 972, при 0,15 мас.%.The test results for crude oil # 4, pre-treated with ammonium lignosulfonate or calcium lignosulfonate, are presented in table. 10. Solids stabilized water-in-oil emulsion of 60/40 is formed using pretreatment with lignosulfonate at 0.5 wt.% And hydrophobic silica, LegoSh® B 972, at 0.15 wt.%.

Как указано в табл. 10, предварительная обработка лигносульфонатом повышает устойчивость эмульсий, что доказывается понижением расслоения солевого раствора (%ЬЬо) при микроперколяционных испытаниях, по сравнению с необработанной стабилизированной твердыми веществами эмульсией типа «вода-в-нефти».As indicated in the table. 10, pretreatment with lignosulfonate increases the stability of the emulsions, as evidenced by lowering the salt solution stratification (% Lo) during micropercolation tests, as compared to a water-in-oil emulsion untreated with solids.

- 17 006271- 17 006271

Таблица 10. Влияние 0,5 мас.% лигносульфоната аммония и кальция на стабилизированную твердыми веществами эмульсию типа «вода-в-нефти», полученную из сырой нефти #4Table 10. Effect of 0.5 wt.% Ammonium and calcium lignosulphonate on a solid-stabilized water-in-oil emulsion obtained from crude oil # 4

Лигносульфонатная Lignosulfonate Микроперколяционная Micropercolation Вязкость эмульсии Emulsion viscosity добавка additive стабильность (%ЬЬо) stability (% b) (сП) при 60°С (cp) at 60 ° C Никакой Аммоний No ammonium 38 38 2743 2743 лигносульфонат lignosulfonate 4 four 2620 2620 Кальций лигносульфонат Calcium lignosulfonate 8 eight 2620 2620

Пример 2. Сырая нефть #6Example 2. Crude oil # 6

Стабилизированную твердыми веществами 60/40 эмульсию типа «вода-в-нефти» получают с помощью сырой нефти #6 и 0,15 мас.% гидрофобной окиси кремния, Летокй® В 972. Предварительная обработка лигносульфонатом не используется. Эмульсия является неустойчивой, с 40% расслоением воды при микроперколяционных испытаниях. Вязкость эмульсии при 60°С и 9,6 с-1 составляет 983 сП.A 60/40 solids stabilized water-in-oil emulsion is prepared using Crude # 6 and 0.15 wt.% Hydrophobic silica, Letoty® B 972. No pretreatment with lignosulfonate is used. The emulsion is unstable, with 40% water splitting during micropercolation tests. The viscosity of the emulsion at 60 ° C and 9.6 s -1 is 983 cP.

Однако, когда такую же 60/40 эмульсию типа «вода-в-нефти» получают с использованием сырой нефти #6, предварительно обработанной 0,5 мас.% лигносульфоната аммония, устойчивость эмульсии повышается, при этом расслоение воды понижается до 17%. Вязкость эмульсии при 60°С и 9,6 с-1 слегка возрастает до 1064 сП.However, when the same 60/40 water-in-oil emulsion is obtained using crude oil # 6, pretreated with 0.5 wt.% Ammonium lignosulfonate, the stability of the emulsion increases, and the water separation decreases to 17%. The viscosity of the emulsion at 60 ° C and 9.6 s -1 slightly increases to 1064 cP.

Пример 3. Смесь сырых нефтей 50/50 с использованием сырой нефти #4 и сырой нефти #6Example 3. A mixture of crude oil 50/50 using crude oil # 4 and crude oil # 6

Необработанную стабилизированную твердыми веществами эмульсию 60/40 типа «вода-в-нефти» готовят с использованием смеси 50% сырой нефти #4 и 50% сырой нефти #6. Твердые частицы представляют собой гидрофобную окись кремния, Летокй® В 972, в количестве 0,15 мас.% по отношению к массе нефти. Необработанная стабилизированная твердыми веществами эмульсия имеет расслоение воды 32%. Вязкость для этой эмульсии, при 60°С и 9,6 с-1, составляет 2129 сП.A solid solids stabilized water-in-oil emulsion of 60/40 is prepared using a mixture of 50% crude oil # 4 and 50% crude oil # 6. The solids are hydrophobic silica, Letoty® B 972, in an amount of 0.15% by weight relative to the mass of oil. Untreated, solid-stabilized emulsion has a water separation of 32%. The viscosity for this emulsion, at 60 ° C and 9.6 s -1 , is 2129 cP.

Такая же эмульсия готовится из смеси 50/50 сырая нефть #4/сырая нефть #6, которая предварительно обрабатывается 0,5 мас.% лигносульфоната аммония. Обработанная лигносульфонатом, стабилизированная твердыми веществами эмульсия демонстрирует повышение устойчивости, как доказывает понижение расслоения солевого раствора до 5%. Вязкость обработанной эмульсии при 60°С и 9,6 с-1 остается при 2129 сП. Данные указывают на то, что обработка повышает устойчивость эмульсии, не изменяя ее вязкость.The same emulsion is prepared from a mixture of 50/50 crude oil # 4 / crude oil # 6, which is pre-treated with 0.5 wt.% Ammonium lignosulfonate. The solids-stabilized emulsion-treated lignosulfonate shows an increase in stability, as evidenced by a decrease in the salt solution stratification to 5%. The viscosity of the treated emulsion at 60 ° C and 9.6 s -1 remains at 2129 cP. The data indicates that the treatment increases the stability of the emulsion without changing its viscosity.

Предварительная обработка нефти с помощью термического окисления воздухомPretreatment of oil using thermal air oxidation

Другое воплощение предварительной обработки, которое может использоваться для увеличения устойчивости стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти», представляет собой термическую обработку нефти, либо перед добавлением твердых частиц, либо после него, в присутствии воздуха или кислорода.Another embodiment of pretreatment that can be used to increase the stability of a solid-stabilized water-in-oil emulsion is the thermal treatment of oil, either before or after the addition of solids, in the presence of air or oxygen.

Термическая обработка нефти или смеси нефти и твердых частиц в присутствии воздуха или кислорода вызывает различные реакции, происходящие в нефти и на поверхности твердых частиц. (1) Ароматические компоненты нефти, которые имеют бензильные углероды, и те, которые имеют конденсированные окисляемые кольца, включают, но не ограничиваются ими, нафтален и антрацен, окисляются до соответствующих кислот, кетоновых или хиноновых продуктов. Присутствующие серо- и азоторганические соединения окисляются до сульфоксидов и оксидов азота. Оксигенированные соединения являются более поверхностно-активными, чем ароматические компоненты сами по себе, и сильно поглощаются на поверхности твердых частиц с целью повышения устойчивости стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти». (2) Если нафтеновые кислоты присутствуют в виде солей двухвалентных катионов, подобных кальцию, окисление на воздухе может превращать эти соли в нафтеновые кислоты и соответствующий оксид металла, например, оксид кальция. Свободная нафтеновая кислота может адсорбироваться на поверхности твердых веществ и также повышать устойчивость стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти». (3) Термическая обработка с продувкой воздухом дегидратирует твердые частицы и, таким образом, модифицирует поверхность твердых веществ с целью улучшения их взаимодействия с поверхностно-активными компонентами нефти (присутствовавшими в нефти ранее или генерируемыми при окислении на воздухе).Heat treatment of an oil or a mixture of oil and solids in the presence of air or oxygen causes various reactions that take place in the oil and on the surface of the solids. (1) Aromatic components of petroleum, which have benzyl carbons, and those that have condensed oxidizable rings, include, but are not limited to, naphthalene and anthracene, oxidized to the corresponding acids, ketone or quinone products. The organo-and organo-nitrogen compounds present are oxidized to sulfoxides and nitrogen oxides. Oxygenated compounds are more surface-active than the aromatic components themselves, and are strongly absorbed on the surface of solid particles in order to increase the stability of a solid-stabilized water-in-oil emulsion. (2) If naphthenic acids are present in the form of salts of divalent cations like calcium, oxidation in air can convert these salts into naphthenic acids and the corresponding metal oxide, for example, calcium oxide. Free naphthenic acid can adsorb onto solid surfaces and also increase the stability of a water-in-oil emulsion stabilized by solids. (3) Heat treatment with air blowing dehydrates solid particles and thus modifies the surface of solids in order to improve their interaction with the surface-active components of the oil (previously present in the oil or generated during air oxidation).

Приготовление стабилизированной твердыми веществами эмульсии с использованием термически окисленной на воздухе нефтиPreparation of a stabilized emulsion using thermally oxidized in air oil

Для приготовления стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти» с использованием этого способа нефть подвергают термической обработке в течение достаточного времени и при достаточной температуре, при наличии продувки воздухом или кислородом, чтобы сделать возможной физическую и химическую модификацию нефти и твердых частиц. Предпочтительно нефть нагревают до температуры в пределах между 110-180°С, в течение от 15 мин до 6 ч, с продувкой воздухом или кислородом, предпочтительно со скоростью от 20 до 100 стандартных кубических футов на баррель в час (куб. фут/баррель/ч).For the preparation of a water-in-oil emulsion stabilized with solids using this method, the oil is heat treated for a sufficient time and at a sufficient temperature, if air or oxygen is purged, to allow physical and chemical modification of the oil and solid particles. Preferably, the oil is heated to a temperature between 110-180 ° C., for 15 minutes to 6 hours, with air or oxygen blowing, preferably at a rate of 20 to 100 standard cubic feet per barrel per hour (cubic feet / bbl / h)

Твердые частицы могут быть добавлены перед стадией термического окисления на воздухе, во время ее или после нее, но они должны быть добавлены перед эмульгированием. Однако является предпочSolids may be added prior to the thermal oxidation stage in air, during it or after it, but they must be added before emulsification. However is preferred

- 18 006271 тительным сначала добавлять твердые вещества к нефти, а затем подвергать смесь термическому окислению на воздухе. Твердые частицы могут быть гидрофильными или гидрофобными по природе. Полученная распылением окись кремния, продаваемая под торговой маркой ЛегоЩ® В 972 или ЛегоЩ® 130 (продукты от ЭеСи55а Согр.), как обнаружено, является эффективным твердым продуктом для ряда нефтей. Могут также использоваться и другие твердые частицы, подобные бентонитовым глинам, разделенным бентонитовым глинам, каолинитовым глинам, органофильным глинам или твердым углеродистым асфальтенам.- 18006271 first add solids to the oil and then subject the mixture to thermal oxidation in air. The solids may be hydrophilic or hydrophobic in nature. The silica obtained by spraying, sold under the trademark Legosch® B 972 or Legosch® 130 (products from EECi55a Sogr.), Was found to be an effective solid product for a number of oils. Other solid particles, like bentonite clays, separated bentonite clays, kaolinite clays, organophilic clays or solid carbonaceous asphaltenes can also be used.

Количество твердых частиц, добавленных к нефти, может изменяться в пределах примерно от 1 до 90% по отношению к массе нефти, предпочтительно от 0,01 до 20 мас.% и более предпочтительно от 0,05 до 5,0 мас.%. При более высоких концентрациях смесь твердых веществ и нефти представляет собой суспензию с высоким содержанием твердых веществ.The amount of solid particles added to the oil can vary from about 1 to 90% by weight of the oil, preferably from 0.01 to 20% by weight and more preferably from 0.05 to 5.0% by weight. At higher concentrations, the mixture of solids and oil is a suspension with a high solids content.

Бентонитовые глины, такие как те, которые добывают в Вайоминге, Са, или в различных других местах по всему миру, являются особенно пригодными для использования в качестве стабилизаторов для эмульсии типа «вода-в-нефти». После добычи эти глины в природе состоят из агрегатов частиц, которые могут быть диспергированы в воде, и разрушены при сдвиге с получением частиц, имеющих средний размер от 2 мкм или меньше. Однако каждая из этих частиц представляет собой ламинированную единицу, содержащую приблизительно 100 слоев, в виде основных слоев из силикатов толщиной 1 нм, соединенных вместе с помощью включений в слои таких атомов, как кальций. С помощью обмена таких атомов, как кальций, на натрий или литий (которые имеют больший размер и обладают сильным притяжением к молекулам воды в свежей воде), а затем, приведения в контакт бентонита со свежей водой, бентонит может быть разрушен с образованием отдельных слоев толщиной 1 нм, называемых основными частицами. Химия этого способа расслоения является хорошо известной специалисту в области химии глин. Результат этого способа расслоения представляет собой гель, состоящий из разделенной бентонитовой глины.Bentonite clays, such as those mined in Wyoming, Sa, or in various other locations around the world, are particularly suitable for use as stabilizers for a water-in-oil emulsion. After extraction, these clays in nature consist of aggregates of particles that can be dispersed in water, and destroyed under shear to obtain particles having an average size of 2 microns or less. However, each of these particles is a laminated unit containing approximately 100 layers in the form of basic layers of silicates with a thickness of 1 nm, joined together with the help of inclusions in the layers of atoms such as calcium. Through the exchange of atoms such as calcium, sodium or lithium (which are larger and have a strong attraction to water molecules in fresh water), and then bringing the bentonite into contact with fresh water, bentonite can be destroyed to form individual layers thick 1 nm, called the main particles. The chemistry of this delamination process is well known to the expert in the field of clay chemistry. The result of this method of delamination is a gel consisting of divided bentonite clay.

Предпочтительно твердое вещество представляет собой разделенную или расслоившуюся бентонитовую глину, которую получают в виде геля с помощью способа расслаивания, описанного выше. Количество геля, добавленного к нефти перед стадией термического окисления на воздухе, может изменяться в пределах от 5 до 95% геля по отношению к массе нефти, предпочтительно от 40 до 60%. Масса твердых веществ бентонитовой глины в геле может изменяться 1 до 30% по отношению к массе воды. Когда гель на основе бентонитовой глины используется в качестве твердых частиц, и его добавляют к нефти и подвергают стадии термического окисления на воздухе, вода вытесняется из реакционной емкости в виде пара. Реакция должна осуществляться до тех пор, пока не вытеснится по меньшей мере 80% воды, предпочтительно до тех пор, пока не вытеснится 95% воды, и еще более предпочтительно до тех пор, пока не вытеснится 100% воды.Preferably, the solid is a split or exfoliated bentonite clay, which is obtained as a gel using the exfoliation method described above. The amount of gel added to the oil at the stage of thermal oxidation in air can vary from 5 to 95% of the gel relative to the mass of oil, preferably from 40 to 60%. The mass of solids of bentonite clay in the gel can vary from 1 to 30% relative to the mass of water. When a gel based on bentonite clay is used as solid particles, and it is added to oil and subjected to a thermal oxidation step in air, water is displaced from the reaction vessel in the form of steam. The reaction should be carried out until at least 80% of the water is displaced, preferably until 95% of the water is displaced, and even more preferably until 100% of the water is displaced.

Является предпочтительным окислять спутный поток или основную партию нефтепродуктов вместе с твердыми веществами, а впоследствии смешивать спутный поток с основным потоком нефти перед добавлением воды и перемешиванием, то есть перед эмульгированием. Этот основной поток нефти предпочтительно представляет собой необработанную сырую нефть, однако это может быть любая нефть, включая нефть, которая обрабатывается для повышения ее способности к формированию устойчивой эмульсии, или обрабатывается для оптимизации ее реологии. Если необработанная сырая нефть представляет собой основной поток, предпочтительно, расход при смешивании составляет от 0,5 до 5% окисленной нефти в основном потоке необработанной нефти, более предпочтительно от 0,1 до 2,5%.It is preferable to oxidize the co-stream or the main batch of petroleum products together with solids, and subsequently mix the co-stream with the main oil stream before adding water and mixing, that is, before emulsifying. This main stream of oil is preferably crude crude, however it can be any oil, including oil that is processed to increase its ability to form a stable emulsion, or processed to optimize its rheology. If the untreated crude oil is the main stream, it is preferable that the mixing flow is from 0.5 to 5% of the oxidized oil in the main stream of the crude oil, more preferably from 0.1 to 2.5%.

После стадии окисления на воздухе и добавления твердых частиц добавляют воду, в малых аликвотах или непрерывно, и смесь подвергают перемешиванию со сдвигом при 1000-12000 об/мин, в течение времени, достаточного для диспергирования воды в виде малых капель в нефтяной диспергированной среде. Температура эмульсии во время перемешивания возрастает выше температуры окружающей среды 25°С. Контроль температуры эмульсии во время перемешивания является некритичным. Однако повышенные температуры в пределах между 40-70°С являются предпочтительными.After the air oxidation step and the addition of solid particles, water is added, in small aliquots or continuously, and the mixture is stirred with a shift at 1000-12000 rpm for a time sufficient to disperse water in the form of small droplets in an oil dispersed medium. The temperature of the emulsion during mixing increases above ambient temperature of 25 ° C. Controlling the temperature of the emulsion during mixing is not critical. However, elevated temperatures in the range between 40-70 ° C are preferred.

Для ускорения реакции окисления могут использоваться катализаторы. Мелкодисперсные катализаторы, подобные железу, марганцу или никелю, или их нефтерастворимые соли могут использоваться для катализа скоростей окисления и селективного воздействия на продукты окисления. Такие катализаторы, способствующие окислению, и методики использования таких катализаторов являются хорошо известными в данной области, и поэтому не будут здесь обсуждаться. Окисление может проводиться при повышенных давлениях для дополнительного катализа скорости реакции и достижения селективности по продуктам, однако предпочтительным является окисление при давлении окружающей среды.Catalysts may be used to accelerate the oxidation reaction. Fine catalysts like iron, manganese or nickel, or their oil-soluble salts can be used to catalyze oxidation rates and selective effects on oxidation products. Such oxidation promoting catalysts and techniques for using such catalysts are well known in the art, and therefore will not be discussed here. Oxidation can be carried out at elevated pressures to further catalyze the reaction rate and achieve product selectivity, however, oxidation at ambient pressure is preferred.

Окисленная нефть может дополнительно обрабатываться разбавленной минеральной или органической кислотой для придания дополнительной устойчивости стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти». Предпочтительный расход кислоты при обработке находится в пределах между 8 и 30000 млн.д. Если используется эта стадия предварительной обработки кислотой, величина рН полученной в результате эмульсии предпочтительно может устанавливаться в пределах от 5 до 7 путем добавления к эмульсии рассчитанного количества слабого основания. Однако установление величина рН является необязательным, поскольку в некоторых случаях является желательным нагнетать кислотнуюThe oxidized oil can be additionally treated with dilute mineral or organic acid to impart additional stability with a solids-stabilized water-in-oil emulsion. The preferred acid consumption during processing is between 8 and 30,000 ppm. If this acid pre-treatment step is used, the pH of the resulting emulsion can preferably be set in the range of 5 to 7 by adding a calculated amount of a weak base to the emulsion. However, the establishment of a pH value is optional, since in some cases it is desirable to inject acidic

- 19 006271 эмульсию и предоставлять возможность резервуару формации самому доводить эмульсию до щелочности резервуара. Гидроксид аммония является предпочтительным основанием для установления величина рН. Сильные основания, подобные гидроксиду натрия, гидроксиду калия и оксиду кальция, отрицательно влияют на устойчивость эмульсии. Одним из возможных объяснений для этого воздействия является то, что сильные основания стремятся обращать эмульсию, то есть превращают эмульсию типа «вода-внефти» в эмульсию типа «нефть-в-воде». Такое обращение является нежелательной для целей настоящего изобретения.- 19 006271 emulsion and allow the formation reservoir to bring the emulsion itself to the reservoir alkalinity. Ammonium hydroxide is the preferred basis for establishing the pH value. Strong bases like sodium hydroxide, potassium hydroxide and calcium oxide adversely affect the stability of the emulsion. One possible explanation for this effect is that strong bases tend to reverse the emulsion, that is, convert a water-in-oil emulsion into an oil-in-water emulsion. Such treatment is undesirable for the purposes of the present invention.

Наряду с повышением устойчивости стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти», обработка разбавленной кислотой понижает вязкость эмульсии. Это понижение вязкости способствует улучшению свойств эмульсии при ее нагнетании, а также может быть полезным в других аспектах МУН, например, для согласования реологии эмульсии с реологией подземной нефти, которую необходимо извлечь, когда эмульсия используется в качестве вытесняющего раствора. Газ может также добавляться для дополнительного понижения вязкости эмульсии.Along with an increase in the stability of a solid-stabilized water-in-oil emulsion, treatment with dilute acid lowers the viscosity of the emulsion. This reduction in viscosity helps to improve the properties of the emulsion when it is pumped, and may also be useful in other aspects of the oil-jet recovery facility, for example, to reconcile the rheology of the emulsion with the rheology of underground oil, which must be removed when the emulsion is used as a propellant. Gas may also be added to further reduce the viscosity of the emulsion.

ПримерыExamples

В типичном эксперименте 200 г нефти помещают в автоклав Парра® или трехгорлые стеклянные колбы и окисляют при температурах от 150 до 160°С, в течение от 2 до 6 ч, с непрерывной продувкой воздухом, при скорости потока от 80 до 100 куб.фут/баррель/час. Окисленную нефть затем смешивают в различных отношениях с необработанной нефтью или другой нефтью, подвергнутой термическому окислению на воздухе, как объясняется ниже в конкретных примерах. Гидрофобную окись кремния, ЛегоШ® К 972 добавляют к смеси окисленной нефти в количестве от 0,05 до 0,15 мас.%, по отношению к массе нефти. После добавления твердых веществ продукт перемешивается с использованием гомогенизатора 8йуегкои®. Затем в малых аликвотах, при перемешивании, добавляют воду для получения стабилизированной твердыми частицами эмульсии типа «вода-в-нефти».In a typical experiment, 200 g of oil is placed in a Parra® autoclave or three-neck glass flasks and oxidized at temperatures from 150 to 160 ° C for 2 to 6 hours with continuous air blowing at a flow rate of 80 to 100 cubic feet / barrel / hour The oxidized oil is then mixed in various ways with the untreated oil or other oil subjected to thermal oxidation in air, as explained below in specific examples. Hydrophobic silica, Legos® K 972 is added to the mixture of oxidized oil in an amount of from 0.05 to 0.15 wt.%, Relative to the mass of oil. After the addition of solids, the product is agitated using a Humecoi® homogenizer. Water is then added in small aliquots with stirring to form a water-in-oil emulsion stabilized with solids.

Для предпочтительного случая термического окисления на воздухе смеси нефти и геля на основе разделенного бентонита, нефть и гель сначала смешивают для формирования суспензии. Воздух или газообразный кислород вдувают в реактор и температуру поднимают до значения в пределах между 150 и 170°С. Вода вытесняется в виде пара и может конденсироваться снаружи для извлечения и повторного использования.For the preferred case of thermal oxidation in air of a mixture of oil and gel based on split bentonite, the oil and gel are first mixed to form a slurry. Air or gaseous oxygen is blown into the reactor and the temperature is raised to a value between 150 and 170 ° C. Water is expelled as steam and may condense outside for recovery and reuse.

В необязательном случае добавления кислоты к окисленной нефти, к окисленному образцу добавляют 10 млн.д. серной кислоты и перемешивают в течение 10 мин при 40°С. Далее следует добавление твердых веществ и воды с перемешиванием, как описано выше.In the optional case of adding acid to the oxidized oil, 10 ppm is added to the oxidized sample. sulfuric acid and stirred for 10 min at 40 ° C. The following is the addition of solids and water with stirring, as described above.

Эмульсии, приготовленные упомянутым выше способом, подвергаются следующим испытаниям:Emulsions prepared by the method mentioned above are subjected to the following tests:

1. Устойчивость при хранении при 25°С в течение 48 ч1. Stability during storage at 25 ° C for 48 h

2. Оптическая микроскопия и ЯМР для определения размера/распределения по размерам капель воды.2. Optical microscopy and NMR to determine the size / size distribution of water droplets.

3. Устойчивость при центрифугировании (описано в приложении 1)3. Stability during centrifugation (described in Appendix 1)

4. Устойчивость эмульсии: протекание через слой песка (детали процедуры микроперколяционного испытания приведены в приложении 1)4. Emulsion stability: sand flowed through a layer (details of the micropercolation test procedure are given in Appendix 1)

5. Реология эмульсии с использованием вискозиметра ВгоокйеИ® (конус(#51) и пластинчатая конфигурация) при 60°С, со сдвигом в пределах от 1,92 до 384 с-1.5. Emulsion rheology using the VgookieI® viscometer (cone (# 51) and plate configuration) at 60 ° C, with a shift in the range from 1.92 to 384 s -1 .

Пример 1. Необработанная сырая нефть #4 в смеси с окисленной на воздухе сырой нефтью #4Example 1. Untreated Crude Oil # 4 Blended with Air Oxidized Crude Oil # 4

К необработанной сырой нефти #4 при обработке добавляют ЛегоШ® К 972 в количестве 0,15 мас.%, затем воду и перемешивают для образования стабилизированной твердыми веществами эмульсии 60/40 «вода в сырой нефти». Эта эмульсия, хотя и устойчивая при хранении, является нестабильной при центрифугировании и микроперколяционных испытаниях.During processing, Legosh® K 972 is added to the untreated crude oil # 4 in an amount of 0.15 wt.%, Then the water is mixed to form a solid-stabilized emulsion 60/40 “water in crude oil”. This emulsion, although stable during storage, is unstable during centrifugation and micropercolation tests.

Диспергированные капли воды распределяются по размерам от 2 до 40 мкм в диаметре, и 54% расслоение воды наблюдается при микроперколяционном испытании, описанном в приложении 1, с использованием песка Вегеа. Вязкость эмульсии при 60°С и 9,6 с-1 составляет 3644 сП.Dispersed water droplets are distributed in size from 2 to 40 microns in diameter, and 54% of water separation is observed in the micropercolation test described in Appendix 1 using Vegea sand. The viscosity of the emulsion at 60 ° C and 9.6 s -1 is 3644 SP.

Другая партия сырой нефти #4 подвергается термическому окислению на воздухе в соответствии с процедурой, описанной выше. Термически окисленная на воздухе сырая нефть #4 смешивается с необработанной сырой нефтью #4 при 2,5 мас.% обработанной нефти в необработанной нефти. Доставка термически окисленной на воздухе сырой нефти #4 осуществляется в толуоле, в отношении 1:2. Гидрофобную окись кремния, ЛегоШ® К 972, добавляют к смеси в количестве 0,15 мас.% по отношению к массе смешанной нефти. За добавлением воды и последующим перемешиванием следует получение стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода в сырой нефти» 60/40. Определенное с помощью ЯМР распределение капель по размерам указывает на то, что 90% капель воды являются меньшими, чем 2 мкм в диаметре. Устойчивость эмульсии улучшается по сравнению с устойчивостью стабилизированной твердыми веществами эмульсии необработанной сырой нефти #4, что доказывает понижение до 10% расслоения воды при микроперколяционном испытании с использованием песка Вегеа. Вязкость эмульсии составляет 2452 сП, при 60°С и 10 с-1. Кроме того, профили вязкости воспроизводятся в течение 1часового цикла сдвига.Another batch of # 4 crude oil is subjected to thermal oxidation in air according to the procedure described above. Thermally oxidized in air, crude oil # 4 is mixed with untreated crude oil # 4 at 2.5 wt.% The processed oil in the crude oil. Delivery of thermally oxidized in air crude oil # 4 is carried out in toluene, in the ratio 1: 2. Hydrophobic silica, Lego® K 972, is added to the mixture in an amount of 0.15 wt.% Based on the weight of the mixed oil. The addition of water and subsequent mixing should be followed by the preparation of a solid-stabilized water-in-crude emulsion of 60/40. The droplet size distribution determined by NMR indicates that 90% of the water droplets are smaller than 2 microns in diameter. The stability of the emulsion is improved compared with the stability of a solid-stabilized emulsion of untreated crude oil # 4, which proves a reduction to 10% of water separation during micropercolation testing using Vegea sand. The emulsion viscosity is 2452 cps at 60 ° C and 10 s -1 . In addition, viscosity profiles are reproduced during the 1 hour shift cycle.

Газообразный этан добавляют для понижения вязкости термически окисленных на воздухе стабиEthane gas is added to reduce the viscosity of the thermally oxidized in air stable

- 20 006271 лизированных твердыми веществами эмульсий типа «вода-в-нефти». Вязкость полученной в результате эмульсии понижается от 2452 до 390 сП при 60°С с насыщением этаном при 400 фунт/кв.дюйм. Эмульсия является устойчивой по отношению к добавлению этана и сдвигу при скорости 10 с-1, для продолжительности эксперимента 5 дней.- 00 006271 solids-lysed water-in-oil emulsions. The viscosity of the resulting emulsion decreases from 2452 to 390 cP at 60 ° C with saturation with ethane at 400 psi. The emulsion is stable with respect to the addition of ethane and a shift at a rate of 10 s -1 , for a duration of the experiment of 5 days.

Пример 2: Смеси окисленной сырой нефти #4 и сырой нефти с низкой вязкостью #6Example 2: Mixtures of oxidized crude # 4 and low viscosity crude # 6

В этом эксперименте сырая нефть #4 и сырая нефть с низкой вязкостью, сырая нефть #6, смешиваются в различных отношениях. Гидрофобный твердый продукт, АегоШ® К 972, добавляют к смешанной нефти 0,15 мас.% твердого продукта, вместе с 10 млн.д. серной кислоты, и перемешивают в течение 30 мин. Затем добавляют воду в малых аликвотах и перемешивают, с получением эмульсии 60/40 типа «вода в смешанной нефти». Результаты представлены в табл. 11. Как видно по этим данным, повышение содержания сырой нефти низкой вязкости #6 понижает вязкость эмульсии 60/40 типа «вода в смешанной нефти» от 3644 сП (измерено при 60°С и 9,6 с-1) до 983 сП. Однако устойчивость эмульсий является плохой, что доказывается 30-40% расслоением воды при микроперколяционном испытании с использованием песка Вегеа.In this experiment, crude oil # 4 and low viscosity crude oil, crude oil # 6, are mixed in various ways. The hydrophobic solid, AegoSh® K 972, adds 0.15% by weight of solid product to the blended oil, along with 10 ppm. sulfuric acid, and stirred for 30 minutes. Then add water in small aliquots and mix to form a 60/40 emulsion of the “water in mixed oil” type. The results are presented in table. 11. As can be seen from these data, an increase in the crude oil content of low viscosity # 6 lowers the viscosity of an emulsion 60/40 of the “water in mixed oil” type from 3644 cps (measured at 60 ° C and 9.6 s -1 ) to 983 cP. However, the stability of the emulsions is poor, as evidenced by 30–40% stratification of water during micropercolation testing with the use of Vegea sand.

Таблица 11 Table 11 Сырая нефть #4/Сырая Crude # 4 / Crude нефть#6 oil # 6 % ЬЬо % Bb Вязкость, сП Viscosity, cp 60°С, 96 с'1 60 ° C, 96 s' 1 Пропорция смешивания Mixing ratio 100/0 100/0 за behind 3644 3644 75/25 75/25 34 34 2621 2621 50/50 50/50 32 32 2129 2129 25/75 25/75 41 41 1638 1638 0/100 0/100 40 40 983 983

Табл. 12 показывает эффективность термического окисления нефти на воздухе перед эмульгированием с целью повышения устойчивости полученной в результате эмульсии. Сырую нефть #6 подвергают термическому окислению на воздухе с помощью способа, описанного ранее, а затем смешивают с необработанной сырой нефтью #4, с получением смеси 75% необработанной сырой нефти #4 и 25% термически окисленной на воздухе сырой нефти #6. Гидрофобное твердое вещество, АегоШ® К 972, добавляют к смеси вместе с 10 млн.д. серной кислоты и перемешивают в течение 30 мин. Затем добавляют воду в малых аликвотах и перемешивают с получением эмульсии 60/40 типа «вода в смешанной нефти».Tab. 12 shows the effectiveness of thermal oxidation of oil in air before emulsification in order to increase the stability of the resulting emulsion. Crude oil # 6 is subjected to thermal oxidation in air using the method previously described, and then mixed with untreated crude oil # 4, to obtain a mixture of 75% untreated crude oil # 4 and 25% thermally oxidized in air crude oil # 6. The hydrophobic solid, AegoSh® K 972, is added to the mixture along with 10 ppm. sulfuric acid and stirred for 30 minutes. Water is then added in small aliquots and mixed to form a 60/40 emulsion of the “water in mixed oil” type.

Результаты, показанные в табл. 12, иллюстрируют эффективность этого способа на примере микроперколяционного испытания с использованием песка Вегеа.The results shown in the table. 12, illustrate the effectiveness of this method by the example of a micropercolation test using Vegea sand.

Таблица 12Table 12

Нефти Of oil Расслоение солевого раствора Saline Stratification Вязкость, сП 60’с, 96 с'1 Viscosity, cp 60's, 96 s' 1 (%Ыэо) (% Yoo) 75% Сырой нефти #4 25% Сырой нефти #6 75% Crude Oil # 4 25% Crude Oil # 6 34 34 2621 2621 75% Сырой нефти #4 25% Термически окисленной на воздухе сырой нефти #6 75% Crude Oil # 4 25% Thermally Oxidized Crude Oil # 6 16 sixteen 2620 2620

При добавлении 25% термически окисленной на воздухе сырой нефти #6 к необработанной сырой нефти #4 устойчивость эмульсии удваивается, как показывает понижение процента расслоения солевого раствора от 34 до 16%.With the addition of 25% of thermally oxidized in air, crude oil # 6 to untreated crude oil # 4, the stability of the emulsion doubles, as shown by a decrease in the percentage of saline separation from 34 to 16%.

Пример 3. Стабилизированная твердыми веществами эмульсия, полученная с использованием сырой нефти #4 и геля разделенного бентонитаExample 3. Solids-stabilized emulsion produced using # 4 crude oil and split bentonite gel

Смесь 70 г (г) сырой нефти #4 и 30 г геля разделенного бентонита (обеспечивает отношение нефти к гелю 70:30, и при этом концентрация твердых частиц бентонита в геле составляет 3,5 мас.%) окисляют на воздухе при температуре 160°С, в течение 4 ч, с продувкой воздуха при скорости 80 куб.фут/баррель/ч. Примерно 25 г воды вытесняется из реактора. Продукт реакции используется для приготовления стабилизированной твердыми веществами эмульсии 60/40 типа «вода-в-нефти». Окисленный на воздухе продукт смешивается с необработанной сырой нефтью, при этом получают смесь, состоящую из 2,4 мас.% окисленного на воздухе продукта и 97,6% необработанной сырой нефти.A mixture of 70 g (g) of crude oil # 4 and 30 g of divided bentonite gel (provides an oil to gel ratio of 70:30, while the concentration of solid particles of bentonite in the gel is 3.5 wt.%) Is oxidized in air at a temperature of 160 ° C for 4 hours with air blowing at a speed of 80 cubic feet / barrel / h. Approximately 25 g of water is expelled from the reactor. The reaction product is used to prepare a water-in-oil emulsion 60/40 stabilized with solids. The air oxidized product is mixed with the untreated crude oil, thereby obtaining a mixture consisting of 2.4 wt.% Of the air oxidized product and 97.6% untreated crude oil.

Полученная в результате эмульсия 60/40 типа «вода-в-нефти» демонстрирует 12% расслоение солевого раствора при микроперколяционном испытании стабильности. Эмульсия является устойчивой по отношению к добавлению газообразного этана при 400 фунт/кв. дюйм.The resulting 60/40 water-in-oil emulsion demonstrates a 12% separation of the saline solution during micropercolation stability testing. The emulsion is stable with respect to the addition of ethane gas at 400 psig. inch.

Смесь 30 г сырой нефти #4 и 70 г геля разделенного бентонита (отношение нефти к гелю 30:70) подвергают термическому окислению на воздухе с использованием всех процедур, описанных выше.A mixture of 30 g of crude oil # 4 and 70 g of divided bentonite gel (30:70 ratio of oil to gel) is subjected to thermal oxidation in air using all the procedures described above.

- 21 006271- 21 006271

Вода вытесняется из реактора, с получением в результате масляного твердого продукта.Water is displaced from the reactor, resulting in an oily solid product.

Стабилизированную твердыми веществами эмульсию 60/40 типа «вода-в-нефти» получают с использованием маслянистого твердого продукта. Количество используемого маслянистого твердого вещества составляет 0,1% по отношению к массе необработанной сырой нефти.A solids-stabilized 60/40 water-in-oil emulsion is prepared using an oily solid product. The amount of oily solid used is 0.1% relative to the mass of untreated crude oil.

Полученная в результате эмульсия демонстрирует 20% расслоение солевого раствора при микроперколяционном испытании стабильности. Диспергированные капли воды имеют меньше чем 4 микрона в диаметре.The resulting emulsion demonstrates 20% separation of the salt solution during micropercolation stability testing. Dispersed water droplets are less than 4 microns in diameter.

Предварительная обработка нефти путем термической обработки в инертной окружающей средеPretreatment of oil by heat treatment in an inert environment

Другой способ предварительной обработки нефти с целью повышения ее способности к образованию устойчивой стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти» представляет собой термическую обработку нефти перед эмульгированием в инертной окружающей среде. Это воплощение имеет то дополнительное преимущество, что оно понижает вязкость стабилизированных твердыми веществами эмульсий типа «вода-в-нефти».Another way to pretreat oil in order to increase its ability to form a stable solids-stabilized water-in-oil emulsion is to heat the oil before emulsifying in an inert environment. This embodiment has the additional advantage that it lowers the viscosity of the solid-stabilized water-in-oil emulsions.

Термическая обработка можетHeat treatment can

a) генерировать асфальтеновые твердые вещества, которые сами по себе и/или в сочетании с добавленными извне твердыми веществами приводит к повышенной устойчивости стабилизированных твердыми веществами эмульсий типа «вода-в-нефти»,a) generate asphaltenic solids that, alone and / or in combination with externally added solids, lead to increased stability of solids-stabilized water-in-oil emulsions,

b) понижать вязкость сырой нефти, которая переводится в более низкую эмульсионную вязкость стабилизированных твердыми веществами эмульсий типа «вода-в-нефти» иb) lower the viscosity of crude oil, which translates into a lower emulsion viscosity of a solid-stabilized water-in-oil emulsion, and

c) удерживать или разрушать нафтеновые кислоты.c) retain or destroy naphthenic acids.

Приготовление стабилизированных твердыми веществами эмульсий типа «вода-в-нефти» с помощью термически обработанной нефтиPreparation of solids-stabilized water-in-oil emulsions using thermally treated oil

Для улучшения физических и химических свойств нефти с целью формирования устойчивой стабилизированной твердыми веществами эмульсии, нефть может термически обрабатываться перед эмульгированием в инертной окружающей среде, в течение достаточного времени, и при достаточных температуре и давлении. Является предпочтительным термически обрабатывать нефть с помощью нагревания до температур, находящихся в пределах между 250-450°С, при давлении от 30 до 300 фунтов на квадратный дюйм (фунт/кв.дюйм), в течение от 0,5 до 6 ч. Термическая обработка может осуществляться в инертной атмосфере, без продувки газом, или альтернативно, при непрерывном воздействии инертного продувочного газа. Для предпочтительного способа термической предварительной обработки без продувки газом, нефть сначала продувается инертным газом, подобным азоту, в течение 30 мин, и автоклав герметически закрывается и нагревается до необходимой температуры. Для альтернативного воплощения термической предварительной обработки с непрерывной продувкой инертным газом инертный газ, подобный аргону, барботируется через реактор при скорости потока 200-450 кубических футов/баррель/час (куб.фут/баррель/ч) во время всего процесса термической обработки. Этот способ является предпочтительным, если является желательным более заметное понижение вязкости. Последний способ должен приводить к более высокому проценту разрушения поверхностно-активных нафтеновых кислот и является менее предпочтительным для целей приготовления устойчивой эмульсии. Степень глубины обработки выбирается соответствующим образом, для получения оптимального понижения вязкости и удержания нафтеновых кислот. Эта степень глубины обработки может изменяться от одной нефти к другой, но находится в описанных пределах.To improve the physical and chemical properties of the oil in order to form a stable, solids-stable emulsion, the oil can be thermally processed before emulsification in an inert environment, for a sufficient time, and at sufficient temperature and pressure. It is preferable to thermally treat the oil by heating to temperatures ranging between 250-450 ° C, at a pressure of from 30 to 300 pounds per square inch (psi) for 0.5 to 6 hours. Thermal the treatment can be carried out in an inert atmosphere, without gas purging, or alternatively, with continuous exposure to an inert sweep gas. For the preferred method of thermal pretreatment without gas purging, the oil is first flushed with an inert gas, like nitrogen, for 30 minutes, and the autoclave is sealed and heated to the required temperature. For an alternative embodiment of thermal pretreatment with continuous inert gas purging, an inert gas like argon is bubbled through the reactor at a flow rate of 200-450 cubic feet / bbl / hour (cubic feet / bbl / h) during the entire heat treatment process. This method is preferred if a more marked reduction in viscosity is desired. The latter method should lead to a higher percentage of destruction of surface-active naphthenic acids and is less preferred for the preparation of a stable emulsion. The degree of depth of treatment is chosen appropriately, to obtain the optimal reduction of viscosity and retention of naphthenic acids. This degree of depth of processing may vary from one oil to another, but is within the described limits.

После термической обработки, добавляют твердые вещества, а затем воду, и перемешивают с целью образования стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти». Добавление твердых веществ к нефти перед термической предварительной обработкой также находится в рамках настоящего изобретения. Однако, в последнем случае, должна быть принята во внимание вероятность повреждения оборудования для обработки, и условия термической обработки должны быть оптимизированы для сведения повреждений оборудования к минимуму.After heat treatment, add solids and then water, and mix to form a solid-stabilized water-in-oil emulsion. The addition of solids to the oil before heat treatment is also within the scope of the present invention. However, in the latter case, the likelihood of damage to the processing equipment must be taken into account, and the heat treatment conditions must be optimized to minimize the damage to the equipment.

Добавление воды производится в малых аликвотах или непрерывно, и смесь подвергают перемешиванию со сдвигом, предпочтительно в пределах между 1000-12000 об/мин, в течение времени, достаточного для диспергирования воды в виде малых капель в диспергированной нефтяной среде. Предпочтительно, чтобы концентрация воды в эмульсии типа «вода-в-нефти» составляла от 40 до 80%, более предпочтительно от 50 до 65% и наиболее предпочтительно 60%. Температура эмульсии во время перемешивания будет повышаться выше температуры окружающей среды (25°С). Контролирование температуры эмульсии во время перемешивании не является критичным. Однако повышенные температуры в пределах между 40-75°С являются предпочтительными.The water is added in small aliquots or continuously, and the mixture is subjected to shear mixing, preferably between 1000-12000 rpm, for a time sufficient to disperse the water in the form of small droplets in a dispersed oil medium. Preferably, the concentration of water in a water-in-oil emulsion is from 40 to 80%, more preferably from 50 to 65% and most preferably 60%. The temperature of the emulsion during mixing will rise above the ambient temperature (25 ° C). Controlling the temperature of the emulsion while stirring is not critical. However, elevated temperatures in the range between 40-75 ° C are preferred.

Что касается твердых веществ, предпочтительно, чтобы твердые частицы были гидрофобными по природе. Полученная распылением окись кремния, продаваемая под торговой маркой Аегокй® В 972 (продукт от ЭеСикка Согр.), как обнаружено, является эффективной для ряда различных нефтей. Могут также использоваться и другие твердые вещества, подобные разделенным и смоченным маслом бентонитовым глинам, каолинитовым глинам, органофильным глинам или твердым углеродистым асфальтеновым твердым материалам. Предпочтительная концентрация твердых веществ в нефти составляет в пределах от 0,05 до 0,25 мас.%.As for solids, it is preferable that the solids are hydrophobic in nature. The sprayed silica, marketed under the trademark Aecoy® B 972 (product from Eesicca Co.), was found to be effective for a number of different oils. Other solids can also be used, like bentonite clays, kaolinite clays, organophilic clays or solid carbonaceous asphaltenic solids, which are separated and moistened with oil. The preferred concentration of solids in the oil is in the range from 0.05 to 0.25 wt.%.

- 22 006271- 22 006271

Является предпочтительным термически обрабатывать спутный поток до большого уровня глубины обработки, а затем смешивать спутный поток с основным потоком нефти перед добавлением твердых веществ, воды, и перемешивать с образованием эмульсии. Этот основной поток нефти представляет собой предпочтительно необработанную сырую нефть, однако она может быть любой нефтью, включая нефть, которую обрабатывают для повышения ее способности к образованию устойчивой эмульсии или обрабатывают для оптимизации ее реологии.It is preferable to thermally treat the wake to a large level of depth of processing, and then mix the wake with the main oil stream before adding solids, water, and mix to form an emulsion. This main oil stream is preferably unprocessed crude oil, however it can be any oil, including oil, which is processed to increase its ability to form a stable emulsion or it can be processed to optimize its rheology.

Для дополнительной устойчивости стабилизированной твердыми веществами эмульсии, полученной с помощью термически обработанной нефти, как ожидается, особенно полезным является добавление к нефти перед эмульгированием от 0,1 до 1,0 мас.% лигносульфонатной добавки. Этот способ повышения устойчивости стабилизированной твердыми веществами эмульсии, то есть добавление лигносульфонатной добавки, описан выше.For additional stability of a solids-stabilized emulsion prepared with thermally treated oil, it is expected that adding a lignosulfonate additive to the oil before emulsifying from 0.1 to 1.0 wt.% Is particularly useful. This method of increasing the stability of a solids-stabilized emulsion, that is, the addition of a lignosulfonate additive, is described above.

Разбавленная кислота может также добавляться к нефти перед эмульгированием, что будет дополнительно повышать устойчивость эмульсии и понижать вязкость эмульсии. Это добавление разбавленной кислоты также описано здесь.Diluted acid may also be added to the oil before emulsification, which will further increase the stability of the emulsion and lower the viscosity of the emulsion. This dilute acid addition is also described here.

Способ термической обработки нефти перед эмульгированием дает дополнительную пользу в виде понижения вязкости стабилизированной твердыми веществами эмульсии, по сравнению со стабилизированной твердыми веществами эмульсией, приготовленной с необработанной нефтью. Эта способность к манипулированию вязкостью эмульсии дает возможность пользователю оптимальным образом согласовать реологические характеристики эмульсии с реологическими характеристиками нефти, которую необходимо извлечь, в соответствии с конкретным типом используемый МУН. Газ также может добавляться для дополнительного понижения вязкости эмульсии.The method of heat treatment of oil before emulsification gives additional benefit in the form of lowering the viscosity of a solid-stabilized emulsion, compared to a solid-stabilized emulsion prepared with a crude oil. This ability to manipulate the viscosity of the emulsion allows the user to optimally match the rheological characteristics of the emulsion with the rheological characteristics of the oil to be extracted, in accordance with the specific type of MUN used. Gas can also be added to further reduce the viscosity of the emulsion.

Еще один способ понижения вязкости термически обработанной стабилизированной твердыми веществами эмульсии заключается в старении эмульсии. Термически обработанная стабилизированная твердыми веществами эмульсия может стареть, просто при нахождении эмульсии при комнатной температуре или при повышенной температуре в течение достаточного периода времени. Вязкость эмульсии может быть понижена более чем на 50% путем использования этого способа. Процесс старения может быть ускорен путем центрифугирования, предпочтительно, многократного центрифугирования, которое вызывает подобное же понижение вязкости термически обработанной стабилизированной твердыми веществами эмульсии. Центрифугирование предпочтительно производится при температурах в пределах между 35 и 80°С, в течение от 15 мин до 2 ч, при 500-10000 об/мин.Another way to reduce the viscosity of a heat-treated, solids-stabilized emulsion is to age the emulsion. A heat-treated, solids-stabilized emulsion can age simply by keeping the emulsion at room temperature or at elevated temperature for a sufficient period of time. The viscosity of the emulsion can be reduced by more than 50% by using this method. The aging process can be accelerated by centrifuging, preferably by repeated centrifuging, which causes a similar decrease in viscosity of the thermally treated stabilized emulsion. Centrifugation is preferably carried out at temperatures between 35 and 80 ° C for 15 minutes to 2 hours at 500-10000 rpm.

ПримерыExamples

В типичном эксперименте 200 г нефти помещают в автоклав Парра и нагревают до температуры от 150 до 450°С, в течение от 0,5 до 6 ч, при давлениях в пределах от 30 до 280 фунт/кв.дюйм. Предварительная термическая обработка происходит либо в инертной атмосфере, без продувки газом, либо, альтернативно, при непрерывном воздействии продувочного газа. Для термической предварительной обработки без продувки газом, нефть сначала продувают инертным газом, подобным азоту, в течение 30 мин, и автоклав герметически закрывают и нагревают до необходимой температуры. Для термической предварительной обработки с непрерывной продувкой инертного газа инертный газ, подобный аргону, барботируют через реактор при скорости потока 200-450 куб.фут/баррель/ч в течение всего процесса термической обработки. Гидрофобную окись кремния, Легокй® Я 972, затем добавляют к подвергнутой термической обработке нефти. Перемешивание с использованием гомогенизатора 811уег5ои® следует за добавлением твердых веществ. Наконец, к нефти и твердым частицам добавляют воду в малых аликвотах и перемешивают с получением стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти».In a typical experiment, 200 g of oil is placed in a Parr autoclave and heated to a temperature of 150 to 450 ° C for 0.5 to 6 hours at pressures ranging from 30 to 280 psi. The pre-heat treatment takes place either in an inert atmosphere, without a gas purge, or, alternatively, with continuous exposure to the purge gas. For thermal pretreatment without gas purging, the oil is first flushed with an inert gas like nitrogen for 30 minutes, and the autoclave is sealed and heated to the required temperature. For thermal pretreatment with continuous purging of inert gas, an inert gas like argon is bubbled through the reactor at a flow rate of 200-450 cubic feet / bbl / h throughout the entire heat treatment process. Hydrophobic silica, Lung® I 972, is then added to the heat-treated oil. Mixing using a 811Hue5oi® homogenizer follows the addition of solids. Finally, water is added to the oil and solids in small aliquots and mixed to form a water-in-oil emulsion stabilized with solids.

Способ термической предварительной обработки демонстрируется при трех уровнях глубины обработки, которые влияют на следующие свойства нефти: (1) общее кислотное число (ОКЧ), (2) количество нерастворимых в н-гептане, (3) толуоловое число (мера растворимости термически генерируемых асфальтенов) и (4) вязкость.The thermal pretreatment method is demonstrated at three levels of processing depth that affect the following properties of oil: (1) total acid number (TAN), (2) the amount insoluble in n-heptane, (3) toluene number (measure of solubility of thermally generated asphaltenes) and (4) viscosity.

Эмульсии, приготовленные с помощью термически обработанной нефти, подвергаются следующим испытаниям:Emulsions prepared with thermally treated oil are subjected to the following tests:

1. Устойчивость при хранении при 25°С в течение 48 ч1. Stability during storage at 25 ° C for 48 h

2. Оптическая микроскопия и ЯМР для определения размера/распределения по размерам капель воды.2. Optical microscopy and NMR to determine the size / size distribution of water droplets.

3. Устойчивость при центрифугировании (как описано в приложении 1)3. Stability by centrifugation (as described in Appendix 1)

4. Устойчивость эмульсии: протекание через слой песка (детали процедуры микроперколяционного испытания приведены в приложении 1)4. Emulsion stability: sand flowed through a layer (details of the micropercolation test procedure are given in Appendix 1)

5. Реология эмульсии с использованием вискозиметра ВгоокйеИ® (конус (#51) и пластинчатая конфигурация), при 35 или 60°С и при сдвиге в пределах от 1,92 до 384 с-1.5. Emulsion rheology using the VgookieI® viscometer (cone (# 51) and plate configuration), at 35 or 60 ° C and with a shift in the range from 1.92 to 384 s -1 .

Пример 1.Example 1

Эмульсию типа «вода-в-нефти» 60/40 готовят с использованием сырой нефти #2 без термической обработки, но с добавлением 0,15 мас.% гидрофобной окиси кремния (Легокй® Я 972). Эта эмульсия, хотя и устойчива при хранении, является неустойчивой при центрифугировании и микроперколяционных испытаниях. Диспергированные капли воды распределяются по размерам от 0,4 до 80 мкм в диаметре.A 60/40 water-in-oil emulsion is prepared using crude oil # 2 without heat treatment, but with the addition of 0.15 wt.% Hydrophobic silica (Leky® I 972). This emulsion, although stable during storage, is unstable during centrifugation and micropercolation tests. Dispersed water droplets are distributed in sizes from 0.4 to 80 microns in diameter.

- 23 006271- 23 006271

Пример 2.Example 2

Сырую нефть #2 подвергают термической обработке при 360°С в течение 6 ч, при 280 фунт/кв.дюйм, в инертной окружающей среде, с использованием предварительной продувки азотом. Вязкость полученной нефти при 35°С и 9,6 с-1 понижается от 643 сантипуаз (сП) до 328 сП. Значение ОКЧ понижается от 6,6 до 3,9. Толуоловое число повышается от 14 до 31, в то время как нерастворимые в н-гептане остаются неизменно на уровне 2,7%.Crude oil # 2 is heat treated at 360 ° C for 6 hours, at 280 psi, in an inert environment, using a pre-purge with nitrogen. The viscosity of the oil obtained at 35 ° C and 9.6 s -1 decreases from 643 centipoise (cP) to 328 cP. The value of OCC decreases from 6.6 to 3.9. The toluene number rises from 14 to 31, while insoluble in n-heptane remains unchanged at a level of 2.7%.

К термически обработанной сырой нефти #2 добавляют твердые частицы, 0,15 мас.% Летокй® К 972, а затем воду и перемешивают с образованием стабилизированной твердыми веществами эмульсии 60/40 типа «вода-в-нефти», как описывалось ранее. Полученная стабилизированная твердыми веществами эмульсия имеет вязкость 5734 сП при 35°С и 9,6 с-1, что представляет собой 63% понижение вязкости эмульсии, по сравнению с необработанной стабилизированной твердыми веществами эмульсией, приготовленной с помощью необработанной сырой нефти #2 и 0,15 мас.% Летокй® К 972. Определенное с помощью ЯМР распределение по размерам капель воды подвергнутой термической обработке стабилизированной твердыми веществами эмульсии показывает узкое распределение капель воды по размерам, в пределах от 2 до 10 мкм в диаметре. Эмульсия является устойчивой в потоке, поскольку никакого расслоения воды не наблюдается при микроперколяционном испытании, описанном в приложении 1. Значение рН эмульсии составляет примерно 6,2.Solid particles, 0.15 wt.% Letoty® K 972, and then water are added to the thermally treated crude oil # 2 and mixed with water to form a water-in-oil emulsion stabilized with solids, as previously described. The resulting solids-stabilized emulsion has a viscosity of 5734 cP at 35 ° C and 9.6 s -1 , which represents a 63% decrease in the viscosity of the emulsion, compared to the untreated solid-stabilized emulsion prepared with untreated Crude Oil # 2 and 0, 15% by weight of Letkey® K 972. The size distribution of water droplets determined by heat treatment of a solid-stabilized emulsion determined by NMR shows a narrow size distribution of water droplets ranging from 2 to 10 μm in di a meter. The emulsion is stable in flow, since no stratification of water is observed in the micropercolation test described in Appendix 1. The pH value of the emulsion is approximately 6.2.

Пример 3.Example 3

Термическая обработка сырой нефти #2 при 350°С, в течение 2 ч, при 90 фунт/кв.дюйм, в инертной окружающей среде приводит к получению обработанной нефти, у которой вязкость при 35°С и 9,6 с1 понижается от 643 до 328 сП. Значение ОКЧ понижается от 6,6 до 5,1. Толуоловое число возрастает от 14 до 25, в то время как количество нерастворимых в н-гептане остается неизменным - 2,7%.Heat treatment of # 2 crude oil at 350 ° C for 2 hours, at 90 psi, in an inert environment results in treated oil that has a viscosity at 35 ° C and 9.6 s 1 decreases from 643 up to 328 cps. The value of OCC decreases from 6.6 to 5.1. The toluene number increases from 14 to 25, while the amount insoluble in n-heptane remains unchanged - 2.7%.

Добавление 0,15 мас.% Легокй® К 972 к термически обработанной нефти, затем воды, и перемешивание, как описано ранее, приводит к получению устойчивой стабилизированной твердыми веществами 60/40 эмульсии типа «вода-в-нефти». ЯМР показывает распределение по размерам капель воды в пределах от 2 до 14 мкм в диаметре. Наблюдается 14% расслоение воды при микроперколяционном испытании при помощи слоя песка и отсутствии расслоения воды при микроцентрифугировании. Величина рН эмульсии составляет 6,2. Вязкость эмульсии при 35°С и 9,6 с-1 составляет 7373 сП, что представляет собой понижение вязкости более чем наполовину, если сравнивать с подобной же стабилизированной твердыми веществами эмульсией, полученной из сырой нефти #2, которая была предварительно обработана разбавленной кислотой с использованием способа, описанного выше.Adding 0.15 wt.% Lekoy® K 972 to thermally treated oil, then water, and mixing, as previously described, results in a stable, solid-stabilized 60/40 water-in-oil emulsion. NMR shows the size distribution of water droplets ranging from 2 to 14 μm in diameter. A 14% water separation during micropercolation testing with a layer of sand and no water separation during microcentrifugation is observed. The pH of the emulsion is 6.2. The viscosity of the emulsion at 35 ° C and 9.6 s -1 is 7373 cP, which is a decrease in viscosity by more than half, when compared with a similar solids-stabilized emulsion obtained from crude oil # 2, which was pretreated with dilute acid using the method described above.

Пример 4.Example 4

Эмульсию 60/40 типа «вода-в-нефти» готовят из другой сырой нефти, сырой нефти #4, без какойлибо предварительной термической обработки, но с добавлением 0,5% о£ Легокй® К 972. Сырая нефть #4 не образует устойчивых стабилизированных твердыми веществами эмульсий с помощью способа, описанного в патентах США 5927404, 5855243 и 5910467. Физические свойства сырой нефти #4 приведены в табл. 2. Эта эмульсия, хотя и устойчива при хранении, является неустойчивой при центрифугировании и микроперколяционных испытаниях.A water-in-oil type 60/40 emulsion is prepared from other crude oil, crude oil # 4, without any prior heat treatment, but with an addition of 0.5% of £ Lokoy® K 972. Crude oil # 4 does not form stable solid-stabilized emulsions using the method described in US Pat. Nos. 5,927,404, 5,855,243 and 5,910,467. The physical properties of crude oil # 4 are shown in Table. 2. This emulsion, although stable during storage, is unstable during centrifugation and micropercolation tests.

Диспергированные капли воды распределяются по размерам от 2 до 40 мкм в диаметре, и 54% расслоение воды наблюдается при микроперколяционном испытании, описанном в приложении 1, с использованием песка Вегеа. Вязкость эмульсии при 60°С и 9,6 с-1 составляет 3644 сП.Dispersed water droplets are distributed in size from 2 to 40 microns in diameter, and 54% of water separation is observed in the micropercolation test described in Appendix 1 using Vegea sand. The viscosity of the emulsion at 60 ° C and 9.6 s -1 is 3644 SP.

Общее испытание на увеличение поверхностной активности нефтиGeneral test for increasing the surface activity of oil

Увеличение поверхностной активности нефти благодаря предварительной обработке может быть измерено при помощи определения понижения межфазного натяжения между нефтью и водой. Межфазные натяжения определяются с помощью стандартной методики висячей капли при 25°С. Результаты для необработанной сырой нефти #4 и предварительно обработанной сырой нефти #4 приведены ниже. Следует отметить, что результаты межфазного натяжения для сырой нефти #4, обработанной твердыми частицами и сульфированием, не могут быть измерены с использованием стандартной методики висячей капли.The increase in oil surface activity due to pretreatment can be measured by determining the decrease in interfacial tension between the oil and water. Interfacial tensions are determined using the standard hanging drop method at 25 ° C. The results for raw # 4 and pretreated # 4 crude are below. It should be noted that the interfacial tension results for # 4 crude oil treated with solids and sulfonation cannot be measured using the standard hanging drop technique.

Таблица 13. Измерение межфазного натяженияTable 13. Measurement of interfacial tension

Нефть Oil Межфазное натяжение дин/см Interphase tension dyn / cm Необработанная сырая нефть 44 Unprocessed crude oil 44 32.3 32.3 Сырая нефть #4 + твердые частицы (твердые вещества) # 4 crude oil + solids (solids) 32.6 32.6 Сырая нефть #4 + предварительная обработка кислотой + твердые вещества # 4 crude oil + acid pretreatment + solids 15.8 15.8 Сырая нефть #4 + лигносульфонат + твердые вещества Crude oil # 4 + lignosulfonate + solids 12.5 12.5

- 24 006271- 24 006271

Твердые вещества = 0,15 мас.% Легокй® В 972Solids = 0.15% by weight of Lekoy® B 972

Лигносульфонат = 0,1 мас.% аммоний лигносульфонатаLignosulfonate = 0.1 wt.% Ammonium lignosulfonate

Предварительная обработка кислотой = 8000 млн.д. серной кислотыAcid pretreatment = 8000 ppm sulfuric acid

Настоящее изобретение описывалось в связи с его предпочтительными воплощениями. Однако для специалистов в данной области понятно, что множество модификаций, изменений и вариаций настоящего изобретения являются возможными без отклонения от истинных рамок настоящего изобретения. В соответствии с этим, все такие модификации, изменения и вариации должны рассматриваться как включенные в настоящее изобретение, как определяется прилагаемой формулой изобретения.The present invention has been described in connection with its preferred embodiments. However, it will be understood by those skilled in the art that many modifications, variations and variations of the present invention are possible without deviating from the true scope of the present invention. Accordingly, all such modifications, variations and variations should be construed as included in the present invention, as defined by the appended claims.

Приложение 1. Микроперколяционное испытание на устойчивость эмульсии при протекании через пористые средыAppendix 1. Micropercolation test for emulsion stability when flowing through porous media

Наблюдение того, как эмульсии, которые являются неустойчивыми, будут формировать две отдельных макроскопических фазы, фазу нефть/эмульсия и водную фазу, основывается на определении устойчивости эмульсии при протекании через пористые среды, в быстром, подходящем испытании. Некоторый объем эмульсии, который полностью прошел через пористые среды, может с этой целью центрифугироваться для образования двух различных фаз, объемы которых могут быть использованы в качестве меры устойчивости эмульсии: чем больше пропорция воды или само количество воды в эмульсии, которая образует прозрачную отдельную фазу после прохождения и центрифугирования, тем неустойчивее эмульсия. Удобным параметром для измерения устойчивости, следовательно, является расслоение солевого раствора или ЬЬо, определяемое как доля воды или солевого раствора, который находится в эмульсии и образует отдельную водную фазу. Поскольку это пропорция, параметр ЬЬо является безразмерным и находится в пределах между единицей (максимальная неустойчивость) и нулем (максимальная устойчивость). Расслоение солевого раствора измеряется при заданном наборе условий.Observing how emulsions that are unstable will form two separate macroscopic phases, the oil / emulsion phase and the aqueous phase, is based on determining the stability of the emulsion as it flows through porous media in a fast, suitable test. A certain amount of emulsion that has completely passed through porous media can be centrifuged for this purpose to form two different phases, the volumes of which can be used as a measure of the stability of the emulsion: the greater the proportion of water or the amount of water in the emulsion itself, which forms a transparent separate phase after passage and centrifugation, the more unstable the emulsion. A convenient parameter for measuring stability, therefore, is the separation of a salt solution or L0, defined as the fraction of water or saline that is in the emulsion and forms a separate aqueous phase. Since this is a proportion, the parameter bo is dimensionless and lies between the unit (maximum instability) and zero (maximum stability). The separation of the salt solution is measured under a given set of conditions.

Коммерчески доступная специальная пробирка для микроцентрифугирования из спеченной керамики, которая состоит из двух частей, используется в качестве контейнера для эксперимента. Нижняя часть представляет собой трубку, которая улавливает любой раствор, стекающий из верхней трубки. Верхняя часть является подобной обычной полипропиленовой пробирке для микроцентрифугирования, за исключением того, что нижняя часть сделана из спеченной керамики, и поры являются достаточно малыми для того, чтобы не пропускать песчинки, но давать возможность для легкого протекания раствора. Кроме того, пробирки снабжены крышками для каждой из частей, одна из них служит также в качестве подставки, которая дает возможность для облегчения манипулирования верхней частью и ее взвешивания, в то время как она находится в вертикальном положении. Они являются доступными от РппсеЮп 8ерагайопк. 1пс., Лбе1рЫа N1 и продаются под наименованием ’ΌΕΝΤΒΙ-δΕΡ СОЕИМЫЗ.A commercially available special microcentrifuge tube from sintered ceramics, which consists of two parts, is used as a container for the experiment. The lower part is a tube that picks up any solution flowing from the top tube. The upper part is similar to a conventional polypropylene microcentrifuge tube, except that the lower part is made of sintered ceramics and the pores are small enough not to miss the grains, but to allow easy flow of the solution. In addition, the tubes are provided with caps for each of the parts, one of which also serves as a stand, which makes it possible to facilitate the manipulation and weighing of the upper part, while it is in a vertical position. They are available from RppSupp 8eragiopk. 1ps., Леб1рЫа N1 and sold under the name ’ΌΕΝΤΒΙ-δΕΡ SOEIMYZ.

Нагреваемая центрифуга используется с целью приложения давления для протекания флюида эмульсии через некоторое количество песка, помещенного в верхней трубке. Она поставляется ВоЬшкоп, 1пс., (Ти1ка, ОК) Мобе1 620. Температура не регулируется, но стабилизируется при 72°С, при рассматриваемых условиях. Скорость вращения верхней части составляет примерно 2400 оборотов в минуту (об/мин), и радиус мешочка с песком равен 8 сантиметров (см), что дает центробежную силу 520 г. Все веса измеряются с точностью до миллиграмма.A heated centrifuge is used to apply pressure to flow the emulsion fluid through a certain amount of sand placed in the upper tube. It is supplied by Vorshkop, 1 ps., (Ti1ka, OK) Mobe1 620. The temperature is not controlled, but stabilized at 72 ° C, under the conditions considered. The rotational speed of the upper part is about 2400 revolutions per minute (rpm), and the sandbag radius is 8 centimeters (cm), which gives a centrifugal force of 520 g. All weights are measured with milligram accuracy.

В колонки помещают небольшое количество силикагеля, уже взвешенного в пробирке. Он удаляется, и замеряют массы обеих. Примерно 0,2 грамм (г) песка отвешивают в верхнюю часть, и 0,2 ± 0,01 г нефти добавляют в верхнюю часть. Типичными типами песка, используемыми для этого эксперимента, являются пески Вегеа или Оттава. Песок, который используется в этом испытании, может заменяться в соответствии с чьими-либо целями. Для простоты, можно использовать непросеянный, необработанный песок Оттава, поставляемый У\УВ §с1епййс РгобисК Это дает удобную, прощающую ошибки систему, поскольку частицы песка являются скорее большими и не содержат глины. Альтернативно, можно использовать фракцию, которая проходит через 100 меш по Тайлеру, но удерживается на сите 150 меш, и другую фракцию, которая проходит через 150 меш по Тайлеру, смешанные в пропорции десять к одному, соответственно. Пробирку опять взвешивают, затем центрифугируют в течение одной минуты при полной скорости в нагреваемой центрифуге. Нижнюю часть убирают, и верхнюю часть опять взвешивают, что дает количество песка и нефти, остающееся в верхней части. Песок теперь находится в состоянии, в котором он смачивается нефтью, при этом воздух и нефть находятся в пространстве пор.A small amount of silica gel already weighed in a test tube is placed in the columns. It is removed, and the masses of both measure. Approximately 0.2 grams (g) of sand is weighed into the upper part, and 0.2 ± 0.01 g of oil is added to the upper part. Typical types of sand used for this experiment are Vegea or Ottawa sands. The sand that is used in this test can be replaced in accordance with one's goals. For simplicity, you can use Ottawa's untreated, untreated sand, supplied by the W / BV §1.1 PriscK This gives a convenient, error-forgiving system, since sand particles are rather large and do not contain clay. Alternatively, you can use the fraction that passes through 100 mesh by Tyler, but is held on a 150 mesh sieve, and another fraction that passes through 150 mesh by Tyler, mixed in a ratio of ten to one, respectively. The tube is weighed again, then centrifuged for one minute at full speed in a heated centrifuge. The lower part is removed, and the upper part is weighed again, which gives the amount of sand and oil remaining in the upper part. The sand is now in a state in which it is wetted with oil, with air and oil in the pore space.

Теперь 0,18 ± 0,02 г эмульсии помещают поверх смоченного песка, и верхнюю часть опять взвешивают. Нижнюю трубку взвешивают и помещают под этой пробиркой для улавливания эффлюэнта во время центрифугирования.Now 0.18 ± 0.02 g of the emulsion is placed on top of the moistened sand, and the upper part is weighed again. The bottom tube is weighed and placed under this tube to capture effluent during centrifugation.

Отдельную нижнюю пробирку наполняют от 0,2 до 0,5 г одной только эмульсии. Она служит в качестве контроля для определения того, вызывает ли центрифугирование эмульсии, без ее прохождения через смоченный нефтью песок, расслоение солевого раствора из эмульсии. Эта стадия является известной как испытание с помощью микроцентрифугирования, и также является индикатором устойчивости эмульсии.A separate lower tube is filled with 0.2 to 0.5 g of the emulsion alone. It serves as a control for determining whether centrifugation of an emulsion, without passing it through sand moistened with oil, causes separation of the salt solution from the emulsion. This stage is known as microcentrifugation testing, and is also an indicator of emulsion stability.

Затем обе пробирки центрифугируют в течение отмеченного времени (от 15 до 45 мин), в зависимости от вязкости нефти и скорости вращения центрифуги. Целью является установление времени, в течеThen both tubes are centrifuged for a marked time (15 to 45 minutes), depending on the viscosity of the oil and the speed of rotation of the centrifuge. The goal is to set the time for

- 25 006271 ние которого по меньшей мере 75% эмульсии достигает нижней пробирки после прохождения через песок. Если проходит меньшее количество, узел центрифугируют в течение дополнительного времени (несколько раз, если нужно).- 25 006271 which at least 75% of the emulsion reaches the bottom of the tube after passing through the sand. If a smaller amount passes, the assembly is centrifuged for an additional time (several times, if necessary).

После вращения, снова определяют массу верхней и нижней частей. Если эмульсия является неустойчивой, прозрачная водная фаза станет видна в нижней части пробирки, под черной непрозрачной фазой эмульсии/нефти. Объем воды в нижней емкости затем измеряется путем ее втягивания в прецизионную капиллярную одноразовую пипетку (100-200 микролитров), соединенную со шприцем. Они поставляются Огиттопб ΞοίοηΙίΓίο Со. (под наименованием \У1ге(го11 II). Высота столбика воды измеряется и преобразуется в массу воды с помощью соответствующей калибровочной кривой для этого капилляра. Затем расслоение воды может быть вычислено с помощью этих измерений и сведений о массовой доле воды в исходной эмульсии.After rotation, the mass of the upper and lower parts is again determined. If the emulsion is unstable, the clear aqueous phase will become visible at the bottom of the tube, under the black opaque phase of the emulsion / oil. The volume of water in the lower container is then measured by drawing it into a precision capillary disposable pipette (100-200 microliters) connected to a syringe. They are supplied by Ogittopb ΞοίοηΙίΓίο Co. (under the name \\\\\\\\\\ (11)). The height of the water column is measured and converted to water mass using an appropriate calibration curve for this capillary. Then the water separation can be calculated using these measurements and information on the mass fraction of water in the original emulsion.

Claims (40)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ повышения устойчивости стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти», включающий стадию предварительной обработки по меньшей мере части указанной нефти перед эмульгированием, причем указанная стадия предварительной обработки включает в себя по меньшей мере одну из стадий добавления разбавленной кислоты к указанной нефти, добавления лигносульфоната к указанной нефти, сульфирования указанной нефти, термической обработки указанной нефти в инертной окружающей среде и термического окисления указанной нефти.1. A method of increasing the stability of a solid-stabilized water-in-oil emulsion, comprising a step of pre-treating at least a portion of said oil before emulsifying, said step of pre-treating includes at least one of the steps of adding diluted acid to said oil, adding lignosulfonate to said oil, sulfonating said oil, heat treating said oil in an inert environment and thermally oxidizing said oil and. 2. Способ добычи углеводородов из подземной формации, включающий стадии (a) приготовления стабилизированной твердыми частицами эмульсии типа «вода-в-нефти» путем (1) предварительной обработки по меньшей мере части указанной нефти перед эмульгированием, причем указанная стадия предварительной обработки включает по меньшей мере одну из стадий добавления разбавленной кислоты к указанной нефти, добавления лигносульфоната к указанной нефти, сульфирования указанной нефти, термической обработки указанной нефти в инертной окружающей среде и термического окисления указанной нефти, (2) добавления твердых частиц к указанной нефти перед эмульгированием, и (3) добавления воды и перемешивания до образования указанной стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти»;2. A method of extracting hydrocarbons from a subterranean formation, comprising the steps of (a) preparing a solid-stabilized water-in-oil emulsion by (1) pretreating at least a portion of said oil before emulsifying, said pretreatment stage comprising at least at least one of the steps of adding diluted acid to said oil, adding lignosulphonate to said oil, sulphonating said oil, heat treating said oil in an inert environment and ermicheskogo said oil oxidation, (2) adding solid particles to said oil prior to emulsification, and (3) adding water and mixing to form said solids-stabilized emulsion "water-in-oil"; (b) нагнетания указанной стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти» в указанную подземную формацию; и (c) добычи углеводородов из указанной подземной формации.(b) injecting said solid-stabilized water-in-oil emulsion into said subsurface formation; and (c) extracting hydrocarbons from said subsurface formation. 3. Способ по п.2, где указанная стабилизированная твердыми веществами эмульсия типа «вода-внефти» используется в качестве вытесняющего раствора для вытеснения углеводородов в указанной подземной формации.3. The method of claim 2, wherein said solid-stabilized water-out-of-emulsion is used as a displacement solution to displace hydrocarbons in the specified subterranean formation. 4. Способ по п.2, где указанная стабилизированная твердыми веществами эмульсия типа «вода-внефти» используется в качестве запирающего раствора для отвода потока углеводородов в указанной подземной формации.4. The method of claim 2, wherein said solids-stabilized water-out-of-emulsion is used as a barrier solution to divert the flow of hydrocarbons in said underground formation. 5. Способ по п.1 или 2, где указанная стадия предварительной обработки включает в себя добавление разбавленной кислоты по меньшей мере к части указанной нефти перед эмульгированием, причем указанную разбавленную кислоту выбирают из группы, состоящей по меньшей мере из одной минеральной кислоты, по меньшей мере одной органической кислоты, смесей по меньшей мере двух минеральных кислот, смесей по меньшей мере двух органических кислот и смесей по меньшей мере одной минеральной кислоты и по меньшей мере одной органической кислоты.5. The method of claim 1 or 2, wherein said pretreatment step comprises adding dilute acid to at least a portion of said oil prior to emulsification, wherein said diluted acid is selected from the group consisting of at least one mineral acid, at least at least one organic acid; mixtures of at least two mineral acids; mixtures of at least two organic acids and mixtures of at least one mineral acid; and at least one organic acid. 6. Способ по п.5, где указанную кислоту добавляют к указанной нефти в количестве примерно от 8 частей на миллион примерно до 30000 частей на миллион.6. The method of claim 5, wherein said acid is added to said oil in an amount from about 8 ppm to about 30,000 ppm. 7. Способ по п.5, где указанный способ дополнительно включает в себя стадии определения величины рН указанной эмульсии типа «вода-в-нефти», последующего эмульгирования и, при необходимости, установления указанной величины рН таким образом, что оно попадает в пределы примерно от 5,0 примерно до 7,0.7. The method of claim 5, wherein said method further comprises the steps of determining the pH value of said water-in-oil emulsion, subsequent emulsification and, if necessary, establishing the specified pH so that it falls within approximately from 5.0 to about 7.0. 8. Способ по п.7, где указанную величину рН указанной эмульсии типа «вода-в-нефти» устанавливают путем добавления гидроксида аммония к указанной эмульсии.8. The method according to claim 7, where the specified pH value of the specified emulsion of the type "water-in-oil" set by adding ammonium hydroxide to the specified emulsion. 9. Способ по п.1 или 2, где указанная стадия предварительной обработки включает сульфирование по меньшей мере части указанной нефти перед эмульгированием.9. The method of claim 1 or 2, wherein said pretreatment step comprises sulphonating at least a portion of said oil before emulsification. 10. Способ по п.9, где указанная стадия сульфирования по меньшей мере части указанной нефти включает добавление по меньшей мере одного сульфирующего агента.10. The method according to claim 9, where the specified stage of sulfonation at least part of the specified oil includes adding at least one sulfating agent. 11. Способ по п.10, где указанным сульфирующим агентом является серная кислота.11. The method according to claim 10, where the specified sulfating agent is sulfuric acid. 12. Способ по п.10, где указанный сульфирующий агент добавляют при обработке к указанной нефти в количестве примерно от 0,5 примерно до 5 мас.%.12. The method of claim 10, where the specified sulfating agent is added during processing to the specified oil in an amount of from about 0.5 to about 5 wt.%. 13. Способ по п.1 или 2, где указанная стадия предварительной обработки включает добавление перед эмульгированием лигносульфонатной добавки по меньшей мере к части указанной нефти.13. The method according to claim 1 or 2, wherein said pretreatment step comprises adding, before emulsifying, a lignosulfonate additive to at least part of said oil. - 26 006271- 26 006271 14. Способ по п.13, где указанную лигносульфонатную добавку добавляют к указанной нефти в количестве от примерно 500 частей на миллион до примерно 5000 частей на миллион.14. The method according to claim 13, wherein said lignosulfonate additive is added to said oil in an amount of from about 500 ppm to about 5,000 ppm. 15. Способ по п.13, где указанная лигносульфонатная добавка является нефтерастворимой.15. The method according to claim 13, wherein said lignosulfonate additive is oil soluble. 16. Способ по п.13, где указанная лигносульфонатная добавка является водорастворимой.16. The method according to claim 13, wherein said lignosulfonate additive is water soluble. 17. Способ по п.1 или 2, где указанная стадия предварительной обработки включает термическое окисление перед эмульгированием по меньшей мере части указанной нефти.17. The method according to claim 1 or 2, wherein said pretreatment step includes thermal oxidation before emulsifying at least a portion of said oil. 18. Способ по п.17, где указанную стадию термического окисления осуществляют при температуре в пределах от примерно 110 до примерно 180°С.18. The method according to 17, where the specified stage thermal oxidation is carried out at a temperature in the range from about 110 to about 180 ° C. 19. Способ по п.17, где указанную стадию термического окисления усовершенствуют путем добавления катализатора.19. The method according to claim 17, wherein said thermal oxidation step is improved by adding a catalyst. 20. Способ по п.1 или 2, где указанная стадия предварительной обработки включает термическую обработку перед эмульгированием по меньшей мере части указанной нефти в инертной окружающей среде.20. The method of claim 1 or 2, wherein said pretreatment step includes heat treatment before emulsifying at least a portion of said oil in an inert environment. 21. Способ по п.20, где указанную стадию термической обработки осуществляют при температуре, находящейся в пределах от примерно 250 до примерно 450°С.21. The method according to claim 20, where the specified stage heat treatment is carried out at a temperature in the range from about 250 to about 450 ° C. 22. Способ по п.20, где указанную стадию термической обработки осуществляют при давлении, находящемся в пределах от примерно 30 до примерно 300 фунт/кв.дюйм.22. The method according to claim 20, where the specified stage heat treatment is carried out at a pressure in the range from about 30 to about 300 psi. 23. Способ по п.20, дополнительно включающий стадию добавления перед эмульгированием разбавленной кислоты к указанной нефти, причем указанную разбавленную кислоту выбирают из группы, состоящей из по меньшей мере одной минеральной кислоты, по меньшей мере одной органической кислоты, смесей по меньшей мере двух минеральных кислот, смесей по меньшей мере двух органических кислот и смесей по меньшей мере одной минеральной кислоты и по меньшей мере одной органической кислоты.23. The method of claim 20, further comprising the step of adding diluted acid to said oil before emulsifying, said diluted acid being selected from the group consisting of at least one mineral acid, at least one organic acid, mixtures of at least two mineral acids, mixtures of at least two organic acids, and mixtures of at least one mineral acid and at least one organic acid. 24. Способ по п.20, дополнительно включающий стадию добавления перед эмульгированием лигносульфонатной добавки к указанной нефти.24. The method according to claim 20, further comprising the step of adding a lignosulfonate additive to said oil prior to emulsification. 25. Способ по п.20, где указанная стадия термической обработки указанной нефти в инертной окружающей среде понижает вязкость указанной стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти».25. The method according to claim 20, where the specified stage of heat treatment of the specified oil in an inert environment reduces the viscosity of the specified stabilized solids type emulsion "water-in-oil". 26. Способ по п.20, дополнительно включающий стадию старения указанной стабилизированной твердыми веществами эмульсии типа «вода-в-нефти» после эмульгирования, при этом вязкость указанной эмульсии понижается.26. The method according to claim 20, further comprising the step of aging said solids-stabilized water-in-oil emulsion after emulsification, with the viscosity of said emulsion decreasing. 27. Способ по п.26, где стадия старения указанной эмульсии предусматривает центрифугирование указанной эмульсии при скорости вращения от примерно 500 до примерно 10000 об./мин в течение от примерно 15 мин до примерно 2 ч.27. The method of claim 26, wherein the aging step of said emulsion comprises centrifuging said emulsion at a rotation speed of from about 500 to about 10,000 rpm for about 15 minutes to about 2 hours. 28. Способ по п.27, где указанную стадию центрифугирования указанной эмульсии повторяют.28. The method according to p. 27, where the specified stage of centrifugation of the specified emulsion is repeated. 29. Способ по п.2, где указанные твердые частицы являются гидрофобными твердыми частицами.29. The method of claim 2, wherein said solid particles are hydrophobic solid particles. 30. Способ по п.2, где указанную стадию добавления твердых частиц к указанной нефти осуществляют после указанной предварительной стадии обработки.30. The method according to claim 2, where the specified stage of adding solid particles to the specified oil is carried out after the specified preliminary stage of processing. 31. Способ по п.2, где указанную стадию добавления твердых частиц к указанной нефти осуществляют перед указанной предварительной стадией обработки.31. The method according to claim 2, where the specified stage of adding solid particles to the specified oil is carried out before the specified preliminary stage of processing. 32. Способ по п.2, где указанные твердые частицы содержат по меньшей мере один из функционализованных асфальтов, нефункционализованных асфальтов, бентонитовых глин, геля бентонитовой глины, каолинитовых глин, органофильных глин, углеродистых асфальтеновых твердых веществ, филосиликатов, лигнина, лигнита, угля, жильсонита, окиси кремния, доламита, металлоидов, слоистых оксидов и четвертичных ониевых обменных филосиликатов.32. The method according to claim 2, wherein said solid particles contain at least one of functionalized asphalt, non-functionalized asphalt, bentonite clay, gel of bentonite clay, kaolinite clay, organophilic clay, carbonaceous asphaltene solids, filosilicates, lignin, lignite, coal, hilsonite, silica, dolamite, metalloids, layered oxides, and quaternary onium exchange filosilicates. 33. Способ по п.2, где указанную лигносульфонатную добавку объединяют с гидрофильными твердыми частицами.33. The method according to claim 2, where the specified lignosulfonate additive combine with hydrophilic solid particles. 34. Способ по п.2, где указанную термически окисленную нефть объединяют с гидрофильными твердыми частицами.34. The method according to claim 2, where the specified thermally oxidized oil combined with hydrophilic solids. 35. Способ по п.2, где указанные твердые частицы объединяют с лигносульфонатной добавкой, а затем указанное сочетание добавляется к указанной нефти перед эмульгированием.35. The method of claim 2, wherein said solid particles are combined with a lignosulfonate additive, and then said combination is added to said oil before emulsification. 36. Способ по п.2, где указанные твердые частицы добавляют в виде геля, содержащего твердые частицы и воду.36. The method according to claim 2, where these solids are added in the form of a gel containing solid particles and water. 37. Способ по п.36, где указанные твердые частицы содержат от примерно 1 до примерно 30 мас.% указанного геля по отношению к массе указанной воды.37. The method according to p, where these solid particles contain from about 1 to about 30 wt.% The specified gel relative to the mass of the specified water. 38. Способ по п.36, где указанный гель добавляется к указанной нефти при обработке в пределах от примерно 5 до примерно 95 мас.% указанного геля от указанной нефти.38. The method according to p, where the specified gel is added to the specified oil during processing in the range from about 5 to about 95 wt.% Specified gel from the specified oil. 39. Способ по п.2, где указанные твердые частицы добавляют при обработке в количестве от примерно 0,05 до примерно 5 мас.%.39. The method according to claim 2, where these solids are added during processing in an amount of from about 0.05 to about 5 wt.%. 40. Стабилизированная твердыми веществами эмульсия типа «вода-в-нефти» для использования при добыче углеводородов из подземной формации, содержащая (а) нефть, в которой по меньшей мере ее часть подвергнута предварительной обработке при помощи 40. Solids-stabilized water-in-oil emulsion for use in the extraction of hydrocarbons from a subterranean formation, containing (a) oil in which at least a part of it is pretreated with - 27 006271 по меньшей мере одной из стадий добавления разбавленной кислоты к указанной нефти, добавления лигносульфонатной добавки к указанной нефти, сульфирования указанной нефти, термической обработки указанной нефти в инертной окружающей среде и термического окисления указанной нефти;- 27 006271 at least one of the stages of adding diluted acid to said oil, adding lignosulphonate additive to said oil, sulphonating said oil, thermally treating said oil in an inert environment and thermally oxidizing said oil; (b) капли воды, суспендированные в указанной нефти; и (c) твердые частицы, которые являются растворимыми в указанной нефти и в указанной воде, в условиях указанной подземной формации.(b) water droplets suspended in said oil; and (c) solids that are soluble in said oil and in said water, under the conditions of said underground formation.
EA200201136A 2000-04-25 2001-04-05 Solids-stabilized water-in-oil emulsions and method for using same EA006271B1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US19956600P 2000-04-25 2000-04-25
US19945700P 2000-04-25 2000-04-25
US19945900P 2000-04-25 2000-04-25
PCT/US2001/011187 WO2001081718A1 (en) 2000-04-25 2001-04-05 Solids-stabilized water-in-oil emulsion and method for using same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200201136A1 EA200201136A1 (en) 2003-04-24
EA006271B1 true EA006271B1 (en) 2005-10-27

Family

ID=27394024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200201136A EA006271B1 (en) 2000-04-25 2001-04-05 Solids-stabilized water-in-oil emulsions and method for using same

Country Status (14)

Country Link
CN (1) CN1426507A (en)
AR (1) AR029247A1 (en)
AU (1) AU2001249902A1 (en)
BR (1) BR0110283A (en)
CA (1) CA2405493C (en)
DE (1) DE10196124T1 (en)
EA (1) EA006271B1 (en)
EG (1) EG22691A (en)
GB (1) GB2379468B (en)
GC (1) GC0000222A (en)
MX (1) MXPA02010422A (en)
NO (1) NO20025108L (en)
OA (1) OA12250A (en)
WO (1) WO2001081718A1 (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6800193B2 (en) 2000-04-25 2004-10-05 Exxonmobil Upstream Research Company Mineral acid enhanced thermal treatment for viscosity reduction of oils (ECB-0002)
US7338924B2 (en) 2002-05-02 2008-03-04 Exxonmobil Upstream Research Company Oil-in-water-in-oil emulsion
US8039526B2 (en) 2006-04-05 2011-10-18 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Thermoplastic vulcanizates including nanoclays and processes for making the same
CA2594626C (en) 2007-07-24 2011-01-11 Imperial Oil Resources Limited Use of a heavy petroleum fraction as a drive fluid in the recovery of hydrocarbons from a subterranean formation
US10808183B2 (en) 2012-09-12 2020-10-20 The University Of Wyoming Research Corporation Continuous destabilization of emulsions
US20150218461A1 (en) * 2012-09-12 2015-08-06 The University Of Wyoming Research Corporation D/B/A Western Research Institute Methods for Changing Stability of Water and Oil Emulsions
RU2579044C1 (en) * 2015-02-18 2016-03-27 Сергей Владимирович Махов Method of processing oil-containing formation
CN108659809B (en) * 2018-04-25 2020-10-27 重庆科技学院 Preparation method of concentrated solution based on continuous fracturing
WO2020153974A1 (en) * 2019-01-25 2020-07-30 Hayward Baker, Inc. Method of reducing the swelling capacity of clay-containing soil
CN110617041B (en) * 2019-10-09 2022-01-04 中国石油天然气股份有限公司 Water injection well water absorption profile adjusting method
US20220135868A1 (en) * 2020-11-04 2022-05-05 Saudi Arabian Oil Company Methods and systems for the generation of stable oil-in-water or water-in-oil emulsion for enhanced oil recovery
CN114085661B (en) * 2021-11-05 2022-09-13 清华大学 Gel particle emulsion liquid system and method for improving recovery ratio thereof
CN114395387B (en) * 2022-03-15 2022-12-20 西南石油大学 Water-in-oil in-situ emulsified nano oil displacement agent with high phase transition point and application thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4384997A (en) * 1978-09-29 1983-05-24 Reed Lignin, Inc. Lignosulfonated derivatives for use in enhanced oil recovery
US4219082A (en) * 1979-03-23 1980-08-26 Texaco Inc. Lignosulfonate-formaldehyde condensation products as additives in oil recovery processes involving chemical recovery agents
US4790382A (en) * 1986-12-29 1988-12-13 Texaco Inc. Alkylated oxidized lignins as surfactants
US5095986A (en) * 1990-12-24 1992-03-17 Texaco, Inc. Enhanced oil recovery using oil soluble sulfonates from lignin and benzyl alcohol

Also Published As

Publication number Publication date
GB0223087D0 (en) 2002-11-13
GB2379468A (en) 2003-03-12
GB2379468B (en) 2004-08-18
EG22691A (en) 2003-06-30
NO20025108L (en) 2002-12-19
DE10196124T1 (en) 2003-06-18
EA200201136A1 (en) 2003-04-24
AU2001249902A1 (en) 2001-11-07
OA12250A (en) 2006-05-11
BR0110283A (en) 2003-02-18
MXPA02010422A (en) 2003-04-25
CA2405493C (en) 2007-08-28
CA2405493A1 (en) 2001-11-01
WO2001081718A1 (en) 2001-11-01
GC0000222A (en) 2006-03-29
GB2379468A8 (en) 2003-04-01
NO20025108D0 (en) 2002-10-24
AR029247A1 (en) 2003-06-18
CN1426507A (en) 2003-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6734144B2 (en) Solids-stabilized water-in-oil emulsion and method for using same
CA2405426C (en) Stability enhanced water-in-oil emulsion and method for using same
US10266750B2 (en) Oil recovery compositions and methods thereof
CA2289770C (en) Oil recovery method using an emulsion
EA006271B1 (en) Solids-stabilized water-in-oil emulsions and method for using same
US9951263B2 (en) Process for the recovery of heavy oil from an underground reservoir
MXPA02010423A (en) Mineral acid enhanced thermal treatment for viscosity reduction of oils (ecb-0002).
Joonaki et al. Experimental study on adsorption and wettability alteration aspects of a new chemical using for enhanced oil recovery in carbonate oil reservoirs
Kazemzadeh et al. Mutual effects of Fe3O4/chitosan nanocomposite and different ions in water for stability of water-in-oil (W/O) emulsions at low–high salinities
Zhang et al. Application of the marangoni effect in nanoemulsion on improving waterflooding technology for heavy-oil reservoirs
Jafarbeigi et al. Effects of modified graphene oxide (GO) nanofluid on wettability and IFT changes: Experimental study for EOR applications
WO2019245410A1 (en) Method of selectively treating a bottom hole region of a formation
US3910350A (en) Hydrocarbon recovery in waterflooding
US8408299B2 (en) Viscous oil recovery using emulsions
US3653437A (en) Viscous surfactant waterflooding
US4124072A (en) Viscous oil recovery method
US20140353250A1 (en) Use of long chain internal olefin sulfonates
US3753465A (en) Method for controlling the viscosity of surfactant solutions
Pradilla Asphaltenes and Asphaltene model compounds: Adsorption, Desorption and Interfacial Rheology.
Plassard et al. Impact of Electrolytes on Produced Water Destabilization
RU2779863C1 (en) Permeability-improving composition of water-flooding for dense petroleum reservoirs and production and application thereof
CN104312556B (en) Gas-liquid converting stable borehole liquid for well drilling as well as preparation method thereof
RU2800376C1 (en) Composition of chemicals for chemical conversion of bituminous oil during steam injection
RU2286375C2 (en) Composition for water-insulation of well
Telmadarreie Evaluating the Potential of CO2 Foam and CO2 Polymer Enhanced Foam for Heavy Oil Recovery in Fractured Reservoirs: Pore-Scale and Core-Scale Studies

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU