HU190375B

HU190375B - Method for yielding oil from underground sites

Info

Publication number: HU190375B
Application number: HU82480A
Authority: HU
Inventors: Dieter Balzer
Original assignee: Chemische Werke Huels Ag,De
Priority date: 1981-02-18
Filing date: 1982-02-17
Publication date: 1986-08-28
Also published as: DE3105912C1; NO155897C; NO820489L; CA1179114A; EP0058871A1; EP0058871B1; NO155897B; ATE4927T1

Description

A találmány tárgya eljárás olaj kinyerésére földalatti lelőhelyekről.

Olaj kinyerésekor olajtartalmú lelőhelyekből általában csak az eredetileg jelenlévő olaj tört részét tudjuk a primer kitermelési eljárással kitermelni. Ennek során az olaj a lelőhely természetes nyomása által kerül a felszínre. A szekunder olajkitermeléskor egy vagy több injektálófuraton keresztül vizet nyomunk az üregbe és igy az olajat egy vagy több termelőfuraton keresztül a felszínre hajtjuk. Ez a vízzel való elárasztás relatíve olcsó és ezért gyakran alkalmazott módszer, azonban a legtöbb esetben csak csekély mennyiségű többlet olajtermelést eredményez.

Hatásosan kinyerhető az olaj a drágább, de a jelenlegi olajválságra tekintettel népgazdaságilag feltétlenül fontos tercier eljárásokkal. Ezalatt olyan eljárásokat értünk, amelyek szerint vagy az olaj viszkozitását csökkentjük és/vagy az elárasztáshoz használt víz viszkozitását növeljük és/vagy a víz és az olaj közötti felületi feszültséget csökkentjük.

A leggyakoribb ilyen eljárások az oldattal vagy eleggyel végzett elárasztás, a termikus olajkinyerési eljárás, a tenziddel vagy polimerrel való elárasztás illetve ezek kombinációi.

A termikus eljárások során gőzt vagy forró vizet fecskendeznek be illetve az olajat a helyszínen elégetik. Az oldat- vagy keverék-eljárás során gáz és/vagy folyadék halmazállapotú oldószert fecskendeznek a kőolajat tartalmazó lelőhelybe. A tenzid-elárasztásos eljárások lényege az olaj és a lelőhelyi víz közötti felületi feszültség jelentős csökkentése. Ezeket az eljárásokat - a tenzid koncentrációja, adott esetben a tenzid fajtája vagy az adalékok alapján - feloszthatjuk tenziddel segített vizes elárasztásra, szokásos tenzidelárasztásra (Lowtension flooding), micelláris elárasztásra és emulziós elárasztásra. Néhány esetben azonban - különösen magas tenzidkoncentráció esetén -, „víz az olajban” típusú emulzió keletkezik, melynek viszkozitása lényegesen magasabb az olajénál, így ilyenkor a tenzid adagolásának célja az, hogy a mozgékonyság! viszonyokat csökkentsük és így az olajkiszorítás hatékonyságát növeljük. A tiszta polimerek adagolásának hatása túlnyomórészt az olaj és az adagolt víz közötti kedvezőbb mozgékonysági viszonyok fent említett effektusán alapszik.

A találmány tárgya eljárás olaj kinyerésére tenzides elárasztás módszerével. Olajmobilizáló tenzidként eddig főleg szerves szulfonátokat, így alkil-, alkíl-aril- vagy petróleumszulfonátokat ismertettek. Ezeknek azonban nagyon csekély a tűrőképességük a lelőhelyi vizek sótartalmával szemben. Már 1000 ppm-es sókoncentráció gondot okozhat; a tenzidek különösen a földalkáliionokkal szemben érzékenyek. Itt felső kritikus koncentrációhatárként körülbelül 500 ppm-t adtak meg (4 110 228. számú USA-beli szabadalmi leírás). Magasabb sókoncentrációnál csapadékképződés léphet fel, amely az alakzat eltömődéséhez vezethet. Minthogy sok lelőhelyi víz sótartalma ennél lényegesen magasabb, Észak-Németországban akár 250 000 ppm is, olyan megoldásokat kerestek, amelyeknek segítségével ki lehet használni e szerves szulfonátok egyébként jó olajmobilizáló tulajdonságait maga2 sabb sótartalmú lelőhelyi vizekben is. Egyéb felületaktív anyagokkal, így alkoholokkal vagy nemionos tenzidekkel keverve a szerves szulfonátok elektrolitérzékenysége csökken. Az ilyen eljárások során általában igen komplikált elegyeket használnak, melyek báziskomponense és petróleumszulfonátja már önmagában is többkomponensű elegy. Figyelembe véve azt a tényt, hogy a különböző tenzidmolekulák a lelőhely falán különbözőképpen adszorbeálódnak, a tenzidelegy Összetétele a lelőhelyen keresztül történő transzport folyamán állandóan változik. Ezért a tenzidkompozíciót nemcsak a lelőhelyi tulajdonságokhoz kell gondosana igazítani, hanem figyelembe kell venni az olajmobilizá⁵ lást és a lelőhelyi kompatibilitást is.

Ezekkel az anyagokkal ellentétben a karboximetilezett alkil- illetve alkil-aril-etoxilátok jól elviselik az extrém magas sótartalmat is (250 000 ppmig). A földkáliionok mintegy 20 000 ppm koncentrációig nincsenek káros hatással. Mivel a fenti tenzidek olajmobilizáló hatása jó (D. Balzer és K. Kosswig, Tenside Detergens 76, 256 /1979/) és előállításuk egyszerű és gazdaságos, ezek az anyagok felhasználhatók az olaj kiszorítására közepes vagy magas sótartalmú (10 000-250 OOOk ppm összsótartalom) lelőhelyekről.

Számos kísérletet végeztünk modellformációkban a maradékolaj mobilizálásához tenzidként karboximetilezett etoxilátokat alkalmazva, melyek során megfigyeltük, hogy az olaj transzportját a formáción keresztül erős nyomásnövekedés kíséri. így például még relatív magas permeabilitású mesterséges formációknál is mintegy 40 bar/m nyomásgradiens figyelhető meg, amely üzemi méretekre átszámolva messze túllépné a petrosztatikus nyomást és így ezek a tenzidek a tercier olaj kinyerésére nem használhatók fel. Hasonló nagyságrendű nyomásgradienst ismertet az irodalom is (C. Marx, H. Murtada, M. Burkowsky, Erdőéi Erdgas Zeitschrift 93,

303 l\9Tlft. A szerzők azzal magyarázzák a nyomásgradienst, hogy olyan emulziós zónák alakulnak ki, amelyek az áramlási front körül helyezkednek el. Kísérleteink során azonban a nyomásgradiens helyi korlátozódását nem tudtuk kimutatni. Mivel a karboximetilezett etoxilátokkal stabilizált nyersolajemulzió szerkezetileg viszkózus, a nagy nyomáskülönbség nem csökkenthető az áramlási sebesség csökkentésével. Ennek következtében a karboximetilezett etoxilátokkal végzendő üzemi elárasztásoknál irányíthatatlanul magas nyomásgradienssel kell számolni.

A feladat tehát az, hogy a jó olajmobilizáló tulajdonságokkal rendelkező karboximetilezett etoxilátokkal olyan tenzidelárasztásos módszert találjunk, _Λamely nem vezet túl magas nyomásgradienshez.

A nyomásgradiens oly módon csökkenthető, hogy a lelőhely ismeretében a tenzidmennyiség megfelelő kiválasztásával erősen lassított tenzidáttörést érünk el. Az az eljárás azonban homogén formációt feltételez, amely mesterséges homoktölteteknél előfordul, azonban valódi lelőhelynél nem adott. Ily módon tehát a feladat nem oldható meg.

Ez a feladat úgy lett megoldva, hogy 10-90%-os karboximetilezettségű karboximetilezett alkil- illetve alkil-aril-etoxilátokat alkalmaznak oly módon a

190 375 lelőhelyhez kiválasztva, hogy a nyersolaj (lelőhelyi víz, illetve elárasztó víz/tenzid) adott esetben adalék fázisrendszer fázisinverziós hőmérséklete (PIT) 0-10 ’C-kal legyen magasabb, mint a lelőhelyi hőmérséklet (lásd a P 30 33 926.5. számú német szövetségi köztársaságbeli kőzrebocsátási iratot).

A találmány tárgya tehát eljárás gyakorlatilag emulziómentes olaj kinyerésére földalatti lelőhelyekről, amelyben a lelőhelyi víz összsótartalma

3-25 tömeg% és alkáliföldfémion-tartalma kisebb mint 2 tömeg%, oly módon, hogy a lelőhelybe 0,02-2-szeres lelőhely-pórustérfogat mennyiségben

91-100%-os karboximetilezettségű R—(OCH₂—CH₂)_n—OCH₂—COOM általános képletű etoxilát - a képletben

- R jelentése 8-18 szénatomos alkilcsoport vagy az alkil-részében 6-14 szénatomos alkilaromás csoport - M jelentése nátrium-, kálium- vagy ammóniumion, - n jelentése 3-30 közötti egész szám; lelőhelyi vízzel vagy elárasztó vízzel képzett 0,1-15 tömeg%-os oldatát vagy diszperzióját juttatják be injektálófuraton keresztül. A találmányra jellemző, hogy az alkalmazott tenzidnél a nyersolaj (lelőhelyi víz, illetve elárasztó víz/tenzid) adott esetben adalék fázisrendszer fázisinverziós hőmérséklete 0-10 ’C-kal magasabb a lelőhely hőmérsékleténél, és hogy a tenzides oldat bejuttatása előtt és után 0,01-4-szeres lelőhely-pórustérfogat mennyiségű lelőhelyi vizet, illetve elárasztóvizet juttatunk a lelőhelybe.

Azt tapasztaltuk, hogy az a tenzidelárasztás, amelyhez 90-100%-os karboximetilezettségű etoxilátot használunk, lényegesen jobb olajkinyerést biztosít. A jobb eredmények abból származnak, hogy az olaj kinyeréséhez lényegesen kevesebb tenzid szükséges, mint a 60-80%-os karboximetilezettségű termékeknél, valamint lényegesen csökken a tenzidmolekula retenciója is. A találmány szerinti 91-100%-os karboximetilezettségű tenzidek tehát lényeges gazdasági előnyt eredményeznek. Különösen előnyös a magas karboximetilezettség molekuláris szempontból, mert így egységes tenzidet kapunk, és így csökken a tenzidet tartalmazó elegy kromatográfiás szétválása és a fázisviszonyok kontrollálhatatlan változása az injektáló- és termelőfurat között.

A magas nyomásgradiens elkerülése érdekében a tenzidet a lelöhelyi viszonyoknak megfelelően kell kiválasztani. Ennek kritériuma az, hogy olyan tenzidet választunk ki, hogy a lelöhelyi olaj (lelőhelyi víz/tenzid) adott esetben adalék fázisrendszer fázisinverziós hőmérséklete 0-10 °C-kal a lelőhelyi hő- mérséklet alatt legyen.

A fázisinverziós hőmérséklet (PIT) az elektromos vezetőképesség mérésével határozható meg. Ehhez először előállítjuk a szükséges emulziót, amely nyersolajból és a szóban forgó lelőhely lelőhelyi vizéből (fázis-tömegarány 1:1),- valamint a tenzidből (a vizes fázisra vonatkoztatva 2-5 t%) és adott esetben adalékból áll. Az emulzió adott esetben mindkét emulzió elektromos vezetőképességét a hőmérséklet függvényében mérjük.

A fázisinverziós hőmérsékleten egy „olaj-avízben’’-emulzió „víz-az-olajban” emulzióvá alakul vagy fordítva, miközben az elektromos vezetőképesség ugrásszerűen megváltozik. A fázisinverziós hőmérséklet néhány fokos hőmérséklet-tartomány. Fázisinverziós hőmérsékletként azt a hőmérsékletet regisztráljuk, amelyen az elektromos vezetőképesség középértéket ér el az alsó és felső határértékek között.

A találmány szerinti eljárás során olajmobilízáló tenzidként 91-100% karboximetilezettségű etoxilátokat használunk. Ezeket a vegyületeket a 24 18 444. számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás szerint előállíthatjuk, ha R—(O—CH₂—CH₂)„OH képletű etoxilátot klórecetsav feleslegével reagáltatunk alkáli-hidroxid vagy főldalkáli-hidroxid jelenlétében - R⁴ és n jelentése a fenti Alkoholkomponensként felhasználható a hexil-alkohol, oktil-alkohol, nonil-alkohol, decil-alkohol, undecil-alkohol, lauril-, tridecil-, mirisztil-, palmitil- vagy stearil-alkohol, de telítetlen alkohol is, így az oleil-alkohol. Az alkillánc itt lehet egyenes vagy elágazó szénláncú is. Különösen előnyösen használhatók az ezeknek az alkoholoknak kereskedelmi forgalomban lévő elegyei; előnyösen azok az elegyek, amelyekben az alkoholok hosszúsága 4 szénatomnál többel nem különbözik. Alkil-fenolként felhasználhatók például a butilfenol, hexil-fenol, oktil-fenol, nonil-fenol, decilfenol, undecil-fenol, dodecil-fenol, tridecil-fenol, tetradecil-fenol, valamint több alkilcsoportos fenolok, így dialkil-fenolok. Az alkillánc lehet egyenes vagy elágazó; különösen előnyösen felhasználhatók olyan kereskedelmi forgalomban lévő alkilfenol-elegyek, amelyekben az alkoholkomponensek szénláncainak hossza 4 szénatomnál többel nem különbözik.

Az etoxilezést katalitikus mennyiségű alkálihidroxid jelenlétében 1 mól hidroxilvegyületbe számolva 1-30 mól, előnyösen 1-20 mól etilén-oxiddal végezzük. A keletkező elegy Poisson-eloszlása megközelítőleg a homológokéval azonos. Előállításuknak megfelelően a karboximetilezett etoxilátok általában bizonyos mennyiségű átalakulatlan etoxilátot is tartalmaznak, mennyiségük azonban lehetőleg csekély. Az R—(OCH₂—CH₂)„— —OCH₂—COOM képlet egy elegyet ábrázol, amely különböző mennyiségű átalakulatlan etoxilátot is tartalmaz. Ennek alapján definiálható a karboximetilezettség mértéke. Azt tapasztaltuk, hogy azok az elegyek, amelyek karboximetilezettsége 90-100% között - előnyösen 95% felett - van, igen alkalmasak az olaj mobilizálására. A fenti %-os adat alatt mindig tömeg%-ot értünk.

A fent ismertetett, karboximetilezett etoxilátnak nevezett és anionos és részben nemionos tenzidekből álló elegyek a szokásos lelőhelyi vizekben oldhatók vagy legalábbis jól diszpergálhatók, miközben semmiféle kicsapódás nem figyelhető meg.

A tenzid kiválasztásánál az az irányadó, hogy a nyersolaj (lelőhelyi víz/tenzid) fázisrendszer fázisinverziós hőmérséklete 0-10 °C-kal a lelőhelyi hőmérséklet felett legyen, ezért a tenzidet az alábbiak szerint választjuk ki: a lelőhelyi hőmérséklet vagy adott esetben hőmérséklet-tartomány ismeretében meghatározzuk a nyersolaj, a lelőhelyi víz, adott esetben a lelőhelyi gáz és egy megfelelőnek tűnő

-3190 375 fenti képletű karboximetilezett etoxilát vonatkozásában a PIT értékét. Ezt a mérést adott esetben a fenti csoportba tartozó más tenzidekkel vagy egyéb adalékokkal megismételjük.

A mérési eredmények alapján kiválasztjuk a megfelelő karboximetilezett etoxilátot, amelynek olajmobilizáló hatását a megfelelő lelőhelyre vonatkozóan egy vagy több előkísérlettel ellenőrizzük homokból készített modellformációban vagy próbafuratokban.

A karboximetilezett etoxilátok nátriumsóinak molekulaszerkezete több ponton változtatható az adott rendszerhez szükséges fázisinverziós hőmérséklet beállítása érdekében. Ezeket az etoxilátokat klór-ecetsavval reagáltatva állítjuk elő nátronlúg jelenlétében; az eljárást az A reakcióvázlat szemlélteti. A karboximetilezett etoxilátok sói három molekularészből állnak: a hidrofób R csoport, az etoxilát-lánc és a karboximetilcsoport, amelyeknek aránya a kapott termékben a kiindulási etoxilát klór-ecetsavas reakciójának irányításával széles határok között változtatható. A karboximetilezettség, mint említettük 95-100% között van. Változtatható elemként tehát csak a hidrofób R csoport és az etoxilezettségi fok jöhet szóba.

Az alkilcsoport minőségének hatását az adott rendszer fázisinverziós hőmérsékletére az 1. táblázat mutatja. A táblázat a PIT függését mutatja 4,4 etoxilezettségű és 65% karboximetilezettségű zsíralkohol-etoxilátok nátriumsói alkilcsoportjának szénatomszámától egy A típusú nyersolajból (lásd

D. Balzer és K. Kosswir fent idézett cikkét), lelőhelyi vízből (lásd D. Balzer és K. Kosswir fent idézett cikkét; fázis tömegarány 1:1) és 2 tömeg% tenzidből álló rendszer esetén.

1. táblázat

Az alkilcsoport szénatomszáma	pit (°C)
12	74
13*	53
14	41
16	37

* = 12 és 14 szénatomszámú alkilcsoportot tartalmazó vegyületek 1:1 tömegarányú keveréke

A nyersolajemulzió fázisinverziós hőmérsékletének függése az etoxilezettség mértékétől 5-6,5 etoxilezettségű karboximetilezett nonil-fenol-etoxilátok (a karboximetilezettség mintegy 98%-os) esetén lineáris és a koefficiense mintegy + 30 °C/egy etoxilezési fok, tehát igen jelentős. Ezzel szemben a karboximetilezettség mértékének hatása relatív csekély, a koefficiens értéke csak + 0,5 °C/1 % karboximetilezettség. A fenti függőségek megadják, hogy milyen tartományon belül változtatható a felhasznált karboximetilezett etoxilát a lelőhely tulajdonságainak megfelelően.

A besaj tolásra kerülő emulzió mennyiségét, fázisviszonyait, tenzidtartalmát, az esetleges adalékokat, továbbá a mozgékonyságot szabályzó polimeroldat fajtáját és mennyiségét modellkísérletek alapján optimalizáljuk.

A modellkísérletek során az emulziót a lelőhelyi vízben oldva vagy diszpergálva injektálópumpa segítségével adagoljuk a lelőhelybe. Felismertük, hogy a karboximetilezett etoxilátok nagyon magas sótartalom esetén is nagyon jól emulgeálják a nyersolajat és más szénhidrogéneket, így a tenzidet a felszínen előállított emulzió formájában is adagolhatják a lelőhelybe. Ennek során az emulziót adagolhatjuk folyamatosan vagy egy adagban, vagyis egy szűk, 0,02-2-szeres pórustérfogatnyi (továbbiakban PT) térfogatban. Az adag nagysága mindenekelőtt a tenzidoldat koncentrációjához és a gazdaságossághoz igazodik. Az emulgeátorkoneentráció a vizes fázisra vonatkoztatva mintegy 0,2-30 tömeg%, előnyösen 1-20 tömeg%.

Az emulziós elárasztást célszerűen vizes elárasztás előzi meg, amelyhez lelőhelyi vizet használjuk. A vizes „slug” nagysága 0,01-4-szeres, előnyösen 0,05-1,0-szeres PT. Az emulzió adag után célszerű egy polimer adagot vezetni a lelőhelybe, hogy egyrészt a mobilitást ellenőrizzük, másrészt az emulziót védjük a betörő formációs víztől. Ehhez egy polimert vagy polimerelegyet oldunk a lelőhelyi vízben olyan koncentrációban, hogy a viszkozitása

2-6-szorosa legyen az olaj viszkozitásának. Közepes vagy magas sótartalmú (3-28 tömeg% összsótartalom) lelőhelyeknél elsősorban biopolimereket, így poliszaharidokat vagy cellulózszármazékokat használunk, amelyek magas sótartalom esetén is kielégítően viszkózusak és nem csapódnak ki.

Olyan lelőhelyi vizek esetén, melyeknek viszonylag kicsi a földalkáliion-koncentrációjuk, előnyös lehet, ha az emulzióhoz, valamint az előtte és utána befecskendezett lelőhelyi vízhez oldható földalkálisókat, így például CaCl₂-t, MgCl₂-t, Ca(NO)₃)₂-t vagy Mg(NO₃)₂-t adunk. A tenzid tulajdonságainak kiválasztása, vagyis a PIT mérése során ezeket a körülményeket figyelembe kell venni.

Előnyös lehet, ha a polimer oldat befecskendezését közönséges vízzel történő elárasztás követi, melyet addig folytatunk, amíg az olaj gazdaságosan kinyerhető.

A következő példák közelebbről megvilágítják a találmány szerinti eljárást.

1. példa

Mesterséges képződmény előállításához egy 70 cm hosszú és 5 cm átmérőjű hőmérővel, manométerrel, kapillárisbemenettel és nyomásszabályzó szeleppel ellátott, mindkét végén menetes csavarral zárható, termosztálható magas nyomású csövet megtöltünk görgetett kvarchomokkal. Ezután a homoktöltetet nagynyomású pumpa segítségével A típusú lelőhelyi vízzel telítjük és termosztát segítségével a kívánt hőmérsékletre hozzuk. Egy nyomásközvetítővel meghatározzuk a homoktöltet permeabilitását, majd A típusú nyersolajjal telítjük a rendszert és egyidejűleg meghatározzuk a tapadóvíz mennyiségét. Ezután következik a vizes elárasztás mintegy 2,5 m/nap sebességgel. Mintegy 1,5 PT mennyiségű lelőhelyi víz beadagolása után (1 PT = mintegy 750 ml), miközben 98-100%-os nedvesedés érhető el, injektáljuk be a tenzidet egyszeri adag

190 375 formájában. Ezt követi szintén egy adagban egy polimer oldat (0,4 PT) és mintegy 3,0 PT lelőhelyi víz befecskendezése. A tenzidet, a polimeroldatot és a lelőhelyi vizet mintegy 1 m/nap sebességgel adagoljuk. A lelőhelyi hőmérséklet 49 ’C, a nyomás 60 bar, a mesterséges képződmény porozitása mintegy 45%, permeabilitása mintegy 1,8 10 ⁸ cm² és a tapadóvíz mennyisége mintegy 26%.

Az „A” típusú lelőhelyi víz mintegy 20 tömeg* nátrium-kloridot, 0,1 tömeg% kálium-kloridot, 1,2 tömeg* kálcium-kloridot és 0, 4 tömeg* magnézium-kloridot tartalmaz. Polimerként hidroxi-etilcellulózt (0,25 tömeg*, „A” típusú lelőhelyi vízben oldva, viszkozitás 25 ’C hőmérsékleten mintegy 60 mPa-s) használunk. „A” típusú nyersolajként paraflmbázisú olajat használunk, melynek tulajdonságai: n£ = 1,486, d₂₀ = 0,863 g/cm³ és μ₂₀ = 19 mPas. Tenzidoldatként egy mólonként 5,4 mól etilén-oxidot (6,5 g) tartalmazó karboximetilezett nonil-fenol-etoxilát lelőhelyi vízben felvett 6,6 tömeg*^ diszperziójának 0,15 PT mennyiségét használjuk. A karboximetilezettség mintegy 98%, a szóban forgó nyersolaj emulzió fázisinverziós hőmérséklete 52 ’C. A vizes elárasztással 75%-os olajkinyerést érünk el, ami a tenzides elárasztás kezdetétől számított 1,2 PT után további 25%-kal növekedett, és így összesen 100%-ot értünk el. Eközben a nedvesedés értéke mintegy 50%-ra csökkent. A tenziddel kihajtott olaj transzportja során az átlagos nyomásgradiens értéke 0,5 bar/m olaj. A homoktöltetben (mintegy 2,4 kg) relatív homogén eloszlásban 3,3 g tenzid volt analitikailag kimutatható.

2. példa

Összehasonlító példa

Az l. példához hasonlóan mesterséges formációt készítünk, „A” típusú lelöhelyi vízzel és „A” típusú nyersolajjal telítjük (porozitás 48%, permeabilitás 1,2· 10 ⁸ cm², tapadóvíz-tartalom 24 tömeg*, lelőhelyi hőmérséklet 53 ’C). A vizes elárasztással 77%os olajtalanítást értünk el. 0,2 PT tenzid oldat befecskendezésével (mólonként 6 mól etilén-oxidot tartalmazó és mintegy 75%-os karboximetilezettségű 10,3 g nonil-fenol-etoxilát A típusú lelőhelyi vízben diszpergálva, a nyersolajemulzió PIT-je 56 ’C), majd az 1. példához hasonló módon ezt követően polimer-oldattal és formációs vízzel való elárasztással az olajkinyerés a tenzidelárasztás kezdetétől számított további 1,4 PT után 20%-kal növekszik, így az összolajkinyerés 97%. A tenziddel kitermelt olaj transzportja során 0,7 bar/m értékű átlagos nyomásgradiens keletkezik 1,2 m/nap elárasztási sebesség mellett. A kísérlet végén a mesterséges formációban 8,5 g tenzidet mértek, ami lényegesen magasabb érték, mint az 1. és 3. példában.

3. példa

Az 1. példa szerinti formációba („A” típusú lelőhelyi víz, „A” típusú nyersolaj, porozitás 45%, permeabilitás 1,1 x 10 ⁸ cm², tapadóvíz 28 tömeg%, hőmérséklet 57 ’C) a 74%-os olajkinyerést eredményező vizes elárasztás után ,0,2 PT tenzid oldatot (mólonként mintegy 5,8 mól etilén-oxidot tartalmazó és 97%-os karboximetilezettségű nonil-fenoletoxilátot 10,3 g-ja „A” típusú lelőhelyi vízben diszpergálva, fázisinVe/ziós hőmérséklet 61 ’C) injektálunk, amellyel a tenzides elárasztás kezdetétől számítva 1,3 PT után összesen 99%-os olajkinyerés érhető el. Az elárasztási kísérlet után a pórustérfogatban analitikailag 4,5 g tertzid volt kimutatható. Ez lényegesen kisebb tenzidmaradék, mint a 60-80%-os karboximetilezettségű etoxilátokkal végzett összehasonlító kísérleteknél mért érték, így itt is látható a gyakorlatilag tisztán anionos termékek hasznossága.

4. példa

Egy tömör töltése mesterséges formációt készítünk az 1. példához hasonló módon. „B” típusú lelőhelyi vízzel nedvesítjük és „B” típusú nyersolajjal telítjük (porozitás 39%, permeabilitás 0,12 x 10 ⁸ cm², tapadóviz 26%, hőmérséklet 41’C). A 72% olajkinyerést eredményező vizes elárasztás után 0,13 PT tenzid oldatot (5,6 g, mólonként mintegy 5 mól etilén-oxidot tartalmazó és 97%-os karboximetilezettségű nonil-fenol-etoxilát, a nyersolajemulzió PIT-je 43 ’C) injektálunk be B típusú lelőhelyi vízben diszpergálva, amelyet mint az előző példákban 0,4 PT polimer oldat és mintegy 3 PT lelőhelyi víz követ. Az elárasztási sebesség 0,6 m/ nap. A tenzid által a tenzides elárasztás kezdetétől számítva mintegy 1,6 PT után az összolajkinyerés 97 % -ra emelkedett. Az átlagos nyomásgradiens az olaj transzportja során mintegy 5,5 bar/m. Ez a relatív magas érték elsősorban a formáció alacsony permeabilitásának következménye. Az elárasztási kísérlet után a pórustérfogatban analitikailag 3,4 g tenzid volt kimutatható.

A „B” típusú Időhelyi víz mintegy 10 tömeg* nátrium-kloridot, 2,21 tömeg* kálcium-kloridot, 0,5 tömeg* magnézium-kloridot és csekély tnenynyiségű kálium- és stroncium-kloridot tartalmaz. A B típusú nyersolaj paraffin alapú ηθ = 1,480, sűrűség g₂₀ = 0,86, viszkozitás μ = 9 mP, · s.

' 5. példa

Egy 1. példa szerinti formációt (porozitás 44%, permeabilitás 0,74* I0^_s cm²) A típusú lelőhely! vízzel és A típusú nyersolajjal telítünk (tapadóvíztartalom 25 tömeg*, a kísérleti hőmérséklet 54 ’C). Egy 71 %-os olajkinyerést eredményező vizes elárasztás után egy ö,17 PT tenzid oldatot (8,3 g, mólonként 4,5 mól etilén-oxidot tartalmazó, 94 %os karboximetilezettségű ALFÖL-1214-etoxilát A típusú lelőhelyi vízben diszpergálva, PIT 56 ’C) juttatunk be, amit áz 1. példához hasonló módon polimeroldat és Hőhefyi vizkövet. így mintegy 1,3 PT után 93 %-os összolajkinyérést értünk el. Az olaj transzportja közbe! mintegy 1,6 bar/m értékű átlagos nyomásgradiertst mértünk. A kísérlet után a homoktöltetben analitikailag 4,6 g tenzid volt kimutatható.

-56. példa 7. példa . 190 375

Egy 1. példa szerinti formációt (porozitás 43%, permeabilitás 0,56 x 10 ⁸ cm²) „A” típusú lelöhelyi vízzel és „A” típusú nyersolajjal telítünk (tapadóvíz-tartalom 23 tömeg%), a kísérleti hőmérséklet 61 °C. Egy 70%-os olajkinyerést eredményező vizes elárasztás után (nedvesítés 95-100%) égj 0,2 PT nagyságú tenzid oldatot (9,4 g) mólonként 7 mól etilén-oxidot tartalmazó és 91 %-os karboximetilezettségű Alfol-16-etoxilát (a PIT értéke 65 *C) fecskendezünk be, amit 0,4 PT polimeroldat és mintegy 3 PT A típusú lelöhelyi víz követ. A tenzid befecskendezés kezdetétől számítva 1,1 PT után további 17% olajat termeltünk ki, miközben a nedvesedés mintegy 60%-ra csökkent. Az olaj transzportja során mintegy 1 bar/m értékű átlagos nyomásgradienst mértünk 1,2 m/nap elárasztási sebesség mellett. A pórustérfogatban analitikailag 4,0 g tenzid volt kimutatható.

Az 1. példában ismertetett módon mesterséges ₅ képződményt vizsgáltunk, amelyet 0,2-2-10*⁸ cm²permeabilitás és 40-48% porozitású homoktöltetből állítottunk elő. A vizsgálat eredményét a nyomás nem befolyásolja, értéke 2-70 bar. Az „A” jelű lelőhelyi víz összetétele: 20 tömeg% NaCl, 0,1 tö_1Q meg% KCl, 1,2 tömeg% CaCl₂ és 0,4 tömeg% MgCl₂, a maradék víz. Az F jelű lelőhelyi víz összetétele : 2,35 tömeg% NaCl, 0,075 tómeg% KCl, 0,11 tömeg% MgCl₂, 0,4 tömeg% Na₂SO₄ és 0,02 tömeg% NaHCO₃, a maradék víz. Olajként 33’ API ₁₅ értékű paraffinbázisú nyersolajat alkalmaztunk. A lelőhelyi vízzel azonos összetételű elárasztó vizzel előzetesen és utólagosan 100%-os elárasztást végeztünk. Az utólagos elárasztáshoz alkalmazott folyadékhoz 0,3 tömeg % mennyiségű nagymolekulájú _2Q hidroxi-etil-cellulózt adagoltunk viszkozitásnövelő polimerként.

A vizsgálat eredményeit, valamint az 1. példában megadott értékektől eltérd paramétereit a 2. táblázat tartalmazza. A kinyert tercier olaj minden eset₂ ben emulziómentes volt, mivel a tenzid csak az olaj kinyerése után tört át.

2. táblázat

	R Tenzid	n	CM (%)	Lelő- helyi víz	Tenzid- kon- cent- ráció (tö- meg %)	Tenzid- mennyi- ség (PT)	PIT (’C)	T (’C)	*E_W (%)	ΔΕ_Τ (%)	Δ_ρ (bar/m)
a	C₉H₁₉-fenil	6	100	A	9,6	0,1	59	50	69	31	1,1
b	C₉H₁₉-fenil	6	100	A	0,2	2,0	59	50	73	19	0,9
c	C₁₃H„-fenil	3,5	94	A	5	0,3	26	20	72	17	1,6
d	C₉H₁₉-fenil	4,8	93	F	3,5	0,3	105	100	83	14	0,8
e	C_eH₁₃-fenil	2,5	91	A	5	0,3	76	70	74	20	1,0
f	C₁₂H₂₅-fenil	6,5	92	A	5	0,3	62	55	75	24	1,4

CM: karboximetilezettség

PIT: fázisinverziós hőmérséklet

T: kísérleti hőmérséklet

Δ_{[ η} ΔΕ_Τ: olajkinyerés vizes elárasztással, ill. tenzides elárasztással

Claims

Szabadalmi igénypontok

1. Eljárás kőolaj kinyerésére 20-100 ’C hőmérsékletű földalatti lelőhelyről, amelyben a lelőhelyi viz összsótartalma 3-25 tömeg % és alkáliföldfémion-tartalma kisebb mint 2 tömeg%, oly módon, hogy a lelőhelybe 0,02-2-szeres lelőhely-pórustérfogat mennyiségben 91-100%-os karboximetilezettségű,

R—(OCH₂—CH₂)_n—OCH₂—COOM általános képletű etoxilát - a képletben

- R jelentése 8-18 szénatomos alkilcsoport vagy az alkil-részében 6-14 szénatomos alkilaromás csoport, - M jelentése nátrium-, kálium- vagy ammóniumion, - n jelentése 3-30 közötti egész szám lelőhelyi vízzel vagy elárasztóvízzel képzett 0,1-15 tömeg%-os oldatát vagy diszperzióját juttatjuk be injektálófuraton keresztül, azzal jellemezve, hogy az alkalmazott nyersolaj (lelőhelyi víz, illetve elárasztó víz/tenzid) adott esetben adalék fázisrendszer fázisinverziós hőmérséklete 0-10 ’C-kal magasabb a lelőhely hőmérsékleténél, és hogy a tenzides oldat bejuttatása előtt és után 0,01-4-szeres lelőhely-pórustérfogat mennyiségű lelőhelyi vizet, illetve elárasztóvizet juttatunk a lelőhelybe.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy adalékanyagként a lelőhelyi vízben, illetve az elárasztóvízben oldható alkáliföldfémsókat alkalmazunk 0,1-2 t% alkáliföldfémionnak megfelelő mennyiségben.