ITMI20091809A1 - Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo - Google Patents
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Description
PROCEDIMENTO PER IL RECUPERO DI OLIO PESANTE DA UN GIACIMENTO SOTTERRANEO
La presente invenzione riguarda un procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo.
Più in particolare, la presente invenzione riguarda un procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo mediante l’utilizzo di una nanoemulsione olio in acqua.
Detto procedimento à ̈ particolarmente vantaggioso per migliorare il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo nell’ambito delle tecnologie di recupero terziario usualmente note come “EOR†(“Enhanced Oil Recovery†).
E’ noto che il recupero di olio da giacimenti sotterranei viene usualmente effettuato tramite pozzi petroliferi. E’ altresì noto che detto recupero avviene, usualmente, in tre distinte fasi durante le quali diverse tecnologie di recupero vengono applicate allo scopo di mantenere la produzione di olio grezzo ai massimi livelli. Dette tecnologie di recupero sono note come: recupero primario, recupero secondario e recupero terziario.
I giacimenti sotterranei possono avere una energia naturale fornita, ad esempio, dall’acqua e/o dai gas eventualmente presenti in detti giacimenti sotterranei, in grado di aiutare la mobilizzazione dell’olio verso la superficie degli stessi. Sia l’acqua che il gas possono infatti esercitare una pressione in grado di mobilizzare l’olio presente in detti giacimenti sotterranei verso la superficie di uno o più pozzi produttori (recupero primario). Tuttavia, detta energia naturale si esaurisce nel tempo cosicchà ̈ il recupero primario consente, usualmente, il recupero di una piccola frazione dell’olio presente nei giacimenti sotterranei (e.g., circa il 15%-20% dell’olio totale presente in origine in detti giacimenti sotterranei).
Il recupero secondario viene usualmente attuato tramite iniezione di acqua (“water flooding†), oppure di gas (“gas flooding†), che vengono iniettati in detti giacimenti sotterranei allo scopo di mantenere negli stessi una pressione che consenta di mobilizzare l’olio verso la loro superficie. Tramite detto recupero secondario si può recuperare circa un addizionale 15%-30% dell’olio totale presente in origine in detti giacimenti sotterranei rispetto a detto recupero primario.
La quantità di olio rimasta in detti giacimenti sotterranei può essere recuperata tramite il recupero terziario, usualmente noto come “EOR†(“Enhanced Oil Recovery†). Detto recupero terziario può essere effettuato, ad esempio, tramite l’iniezione di fluidi in detti giacimenti sotterranei che consentono di migliorare la mobilità dell’olio residuo verso la loro superficie. Detti fluidi possono essere scelti, ad esempio, tra: gas che sono miscibili oppure non-miscibili con detto olio (usualmente, anidride carbonica), vapore, aria o ossigeno, soluzioni di polimeri (“polymer flooding†), miscele di tensioattivi e polimeri (“surfactant-polymer flooding†), miscele di basi, tensioattivi e polimeri (“alkaline-surfactant-polymer flooding†o “ASP†), miscele di microorganismi.
È noto che molti fattori quali, ad esempio, la tensione interfacciale fra il gas e/o il fluido iniettato e l'olio residuo, la mobilità relativa del gas e/o del fluido iniettato, le caratteristiche di bagnabilità delle superfici delle rocce presenti in detti giacimenti sotterranei, sono importanti nella determinazione della quantità di olio recuperata dal recupero terziario.
Numerosi studi hanno dimostrato che l'utilizzo di tensioattivi può cambiare sia la tensione interfacciale tra l’acqua iniettata e l’olio residuo, sia le proprietà di bagnabilità delle superfici delle rocce, così da aumentare il recupero dell’olio residuo. In molti casi, l'aggiunta di un polimero contemporaneamente ad un tensioattivo o subito dopo l’aggiunta del tensioattivo, può diminuire il rapporto di mobilità fra l’acqua iniettata e l’olio residuo consentendo, quindi, di muovere più facilmente l’olio verso la superficie del giacimento sotterraneo e di aumentare il recupero dell’olio residuo.
Ad esempio, il brevetto americano US 4,743,385 descrive un procedimento per il recupero migliorato di olio da formazioni sotterranee che comprende iniettare in dette formazioni vapore comprendente una quantità efficace di una miscela includente un tensioattivo anionico scelto tra un C14-20alchiltoluene solfonato, un C14-20etilbenzene solfonato, o un C14-20alchilbenzene solfonato; e un idrotropo scelto tra il gruppo che consiste di xilene sulfonati di metalli alcalini, toluene sulfonati di metalli alcalini, cumene sulfonati di metalli alcalini, benzene sulfonati di metalli alcalini, isetionati di metalli alcalini, butano sulfonati di metalli alcalini ed esano sulfonati di metalli alcalini.
Il brevetto americano US 6,022,834 descrive un procedimento per il recupero di olio residuo da un giacimento petrolifero sotterraneo, in cui detto olio residuo contiene componenti organici acidi che sono presenti naturalmente, che comprende iniettare una formulazione di tensioattivi includente “brine†, alcali ed opzionalmente polimeri, detta formulazione essendo ad una concentrazione al di sopra, pari, o al di sotto, della sua concentrazione critica micellare (“critical micellar concentration†), in cui detta formulazione à ̈ in grado di dare origine ad una tensione interfacciale tra l’olio residuo e detta formulazione molto bassa consentendo agli alcali di permeare attraverso i pori del giacimento, e, quindi, di metterli in contatto e di farli reagire con detti composti organici acidi presenti naturalmente nel giacimento formando, in situ, un sistema di tensioattivi secondario comprendente sali con proprietà tensioattive che si combina con detta formulazione di tensioattivi, così consentendo all’olio residuo intrappolato di essere emulsionato, mobilizzato e portato in superficie.
Il brevetto americano US 7,055,602 descrive un metodo per il trattamento di una formazione contenente idrocarburi, comprendente: (a) fornire una composizione ad almeno una porzione di detta formazione contenente idrocarburi, in cui detta composizione comprende tensioattivi anionici alifatici ramificati e tensioattivi non-ionici alifatici ramificati, in cui il gruppo alifatico ramificato dei tensioattivi anionici comprende un numero medio di ramificazioni per gruppo alifatico compreso tra circa 0,7 e circa 2,5; e (b) lasciare interagire detta composizione con gli idrocarburi contenuti in detta formazione contenente idrocarburi.
La domanda di brevetto americano US 2008/0115945 descrive un metodo per il recupero migliorato di olio o di altro idrocarburo presenti in formazioni sotterranee tramite l’utilizzo di un fluido enzimatico, comprendente aggiungere detto fluido enzimatico a detta formazione; iniettare acqua, vapore, o entrambi; lasciare a detti fluido enzimatico, acqua e/o vapore un periodo di tempo necessario ad impregnare (“soaking†) detta formazione; recuperare detti olio o altro idrocarburo tramite pompaggio od altri mezzi.
La domanda di brevetto americano US 2008/0261835 descrive un procedimento per il recupero di olio pesante comprendente: (a) iniettare un fluido acquoso di iniezione contenente uno o più tensioattivi in uno o più pozzi di iniezione così da formare una pseudo-emulsione esterna a bassa viscosità con l’olio pesante; (b) recuperare l’olio pesante da uno o più pozzi di produzione.
La domanda di brevetto americano US 2008/0302531 descrive un procedimento per il recupero di oli da giacimenti sotterranei in cui un fluido di iniezione comprendente: (a) uno o più arilalchilsulfonati; (b) uno o più cotensioattivi; (c) uno o più solventi; (d) opzionalmente, uno o più alcali; e (e) opzionalmente uno o più viscosizzanti, viene iniettato in uno o più pozzi di iniezioni e l’olio à ̈ recuperato da uno o più pozzi di produzione.
Tuttavia, i suddetti procedimenti, possono presentare alcuni inconvenienti. Ad esempio, possono formarsi emulsioni tra il fluido iniettato e l’olio pesante presente nel giacimento sotterraneo. Le emulsioni che si formano, in particolare tra la fase acquosa e l’olio pesante sono particolarmente difficili a rompersi una volta che l’emulsione viene recuperata in superficie rendendo così difficile il recupero di detto olio pesante. In molti casi, infatti, sono necessari trattamenti con calore e/o agenti disemulsionanti allo scopo di rompere dette emulsioni. Inoltre, dette emulsioni possono incrementare la viscosità del fluido iniettato diminuendone la capacità di iniezione e possono formare blocchi di emulsione nel giacimento sotterraneo che rendono difficile se non impossibile il recupero dell’olio. Inoltre, nel caso di elevata salinità e/o durezza dell’acqua presente nel giacimento sotterraneo, il recupero di olio mediante fluidi contenenti tensioattivi e/o polimeri può essere fortemente limitato a causa della instabilità di detti tensioattivi e/o polimeri.
La Richiedente si à ̈ quindi posta il problema di trovare un procedimento che consenta un migliorato recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo in grado di superare i problemi sopra esposti.
La Richiedente ha ora trovato che il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo può essere vantaggiosamente condotto mediante l’utilizzo di una nanoemulsione olio in acqua.
Numerosi sono i vantaggi ottenuti tramite l’utilizzo di detta nanoemulsione olio in acqua. Ad esempio, l’utilizzo di detta nanoemulsione olio in acqua consente di diminuire la tensione interfacciale tra l’acqua presente in detta nanoemulsione olio in acqua e l’olio presente in detto giacimento sotterraneo favorendo la miscibilità tra l’olio presente in detto giacimento sotterraneo e l’acqua presente in detta nanoemulsione olio in acqua.
Inoltre, l’utilizzo di detta nanoemulsione olio in acqua consente di cambiare la bagnabilità delle superfici delle rocce presenti in detto giacimento sotterraneo così da ridurre le forze capillari che tengono intrappolato l’olio presente nei pori microscopici delle rocce presenti in detto giacimento sotterraneo.
Inoltre, l’utilizzo di detta nanoemulsione olio in acqua consente di diminuire il rapporto di mobilità fra l’acqua presente in detta nanoemulsione olio in acqua e l’olio presente in detto giacimento sotterraneo grazie alla diminuzione della viscosità dell’olio stesso consentendo di muovere più facilmente l’olio verso la superficie di detto giacimento sotterraneo e di aumentare la resa di recupero di detto olio.
Inoltre, la capacità di detta nanoemulsione olio in acqua di diminuire la viscosità dell’olio presente in detto giacimento sotterraneo consente di ridurre l’energia necessaria ad iniettare detta nanoemulsione olio in acqua in detto giacimento sotterraneo e di operare anche in presenza di rocce aventi una permeabilità relativamente bassa.
Inoltre, l’utilizzo di detta nanoemulsione consente di operare anche in presenza di acque ad elevata salinità e/o durezza.
Costituisce pertanto oggetto della presente invenzione un procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo comprendente:
- iniettare una nanoemulsione olio in acqua in uno o più pozzi di iniezione; - recuperare detto olio pesante da uno o più pozzi di produzione.
Detti uno o più pozzi di iniezione e detti uno o più pozzi di produzione possono essere diversi. Alternativamente, detti uno o più pozzi di iniezione e detti uno o più pozzi di produzione possono essere gli stessi.
Allo scopo della presente descrizione e delle rivendicazioni che seguono, con il termine “olio pesante†si intende un olio avente una densità elevata, preferibilmente inferiore a 25° API, più preferibilmente compresa tra 10° API e 20° API, detta densità essendo determinata in accordo con lo Standard ASTM D287-92(2006).
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, detto olio pesante può avere una viscosità dinamica, misurata alla temperatura del giacimento, in accordo con lo Standard ASTM D7042-04, superiore o uguale a 20 cP, preferibilmente compresa tra 22 cP e 150 cP.
Allo scopo della presente descrizione e delle rivendicazioni che seguono, le definizioni degli intervalli numerici comprendono sempre gli estremi a meno di diversa specificazione.
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, detta nanoemulsione olio in acqua può comprendere una fase dispersa (i.e. olio) ed una fase disperdente (i.e. acqua e tensioattivi).
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, in detta nanoemulsione olio in acqua la fase dispersa (i.e. olio) può essere distribuita nella fase disperdente (i.e. acqua e tensioattivi) in forma di goccioline aventi un diametro compreso tra 10 nm e 500 nm, preferibilmente compreso tra 15 nm e 200 nm.
Nanoemulsioni olio in acqua particolarmente utili allo scopo del suddetto procedimento, possono essere preparate come descritto nella domanda di brevetto internazionale WO 2007/112967 il cui contenuto à ̈ qui incorporato come riferimento. Detto procedimento consente di ottenere nanoemulsioni olio in acqua monodisperse, aventi una elevata stabilità ed aventi la fase dispersa (i.e. olio) distribuita nella fase disperdente (i.e. acqua e tensioattivi) in forma di goccioline aventi una elevata area specifica (area/volume) (i.e. una area specifica maggiore o uguale a 6000 m<2>/l).
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, detta nanoemulsione olio in acqua può essere preparata secondo un procedimento comprendente:
- la preparazione di una miscela (1) omogenea di acqua/olio caratterizzata da una tensione interfacciale inferiore o uguale a 1 mN/m, preferibilmente compresa tra 10<-2>mN/m e 10<-4>mN/m, comprendente acqua in quantità compresa tra il 65% in peso ed il 99,9% in peso, preferibilmente compresa tra il 70% in peso ed il 90% in peso, rispetto al peso totale di detta miscela (1), almeno due tensioattivi aventi diverso HLB scelti tra i tensioattivi non ionici, anionici, polimerici, preferibilmente non ionici, detti tensioattivi essendo presenti in quantità tale da rendere omogenea detta miscela (1); - la diluizione di detta miscela (1) in una fase disperdente costituita da acqua additivata di almeno un tensioattivo scelto tra i tensioattivi non ionici, anionici, polimerici, preferibilmente non ionici, la quantità di detta fase disperdente e di detto tensioattivo essendo tali da ottenere una nanoemulsione olio in acqua avente un HLB superiore a quello di detta miscela (1).
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, detta nanoemulsione olio in acqua può avere un valore di HLB maggiore o uguale a 9, preferibilmente compreso tra 10 e 16.
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, in detta nanoemulsione olio in acqua la fase dispersa (i.e. olio) può essere distribuita nella fase disperdente (i.e. acqua) in forma di goccioline aventi una area specifica (area/volume) compresa tra 6000 m<2>/l e 300000 m<2>/l, preferibilmente compresa tra 15000 m<2>/l e 200000 m<2>/l.
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, detta nanoemulsione olio in acqua può comprendere una quantità di tensioattivi compresa tra lo 0,1% in peso ed il 20% in peso, preferibilmente compresa tra lo 0,25% in peso ed il 12% in peso, ed una quantità di olio compresa tra lo 0,5% in peso ed il 10% in peso, preferibilmente compresa tra l’1% in peso e l’8% in peso, rispetto al peso totale di detta nanonemulsione olio in acqua.
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, detti tensioattivi possono essere scelti tra i tensioattivi non-ionici quali, ad esempio, alchilpoliglucosidi; esteri di acidi grassi del sorbitano; tensioattivi polimerici quali, ad esempio, copolimeri acrilici aggraffati aventi una catena principale (“backbone†) di polimetilmetacrilato–acido metacrilico e catene laterali di polietilenglicole; o loro miscele.
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, l’olio di detta nanoemulsione può essere scelto tra idrocarburi aromatici quali, ad esempio, xilene, miscele di isomeri dello xilene, toluene, benzene, o loro miscele; idrocarburi lineari, ramificati o ciclici quali, ad esempio, esano, eptano, decano, dodecano, cicloesano, o loro miscele; miscele complesse di idrocarburi quali, ad esempio, gasolio, kerosene, soltrol, spirito minerale, o loro miscele; o loro miscele.
Per quanto concerne l’acqua utilizzabile per la preparazione delle suddette nanoemulsioni, essa può essere di qualsiasi origine. E’ preferibile, per ragioni di economicità , che detta acqua sia disponibile in prossimità del luogo di preparazione di detta nanoemulsione olio in acqua.
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, per la preparazione delle suddette nanoemulsioni, può essere utilizzata acqua demineralizzata, acqua salata, acqua additivata, o loro miscele. Più in particolare, può essere utilizzata l’acqua presente in detto giacimento sotterraneo.
L’olio presente in detto giacimento sotterraneo può eventualmente comprendere altri composti quali, ad esempio, composti contenenti ossigeno quali, acidi naftenici; composti contenenti alogeni; composti contenenti elementi metallici; composti contenenti azoto; composti contenenti zolfo; o loro miscele.
Allo scopo di saponificare gli acidi naftenici generalmente presenti in detta matrice solida, a detta nanoemulsione olio in acqua può essere aggiunta almeno una base.
In accordo con una ulteriore forma di attuazione della presente invenzione, a detta nanoemulsione olio in acqua può essere aggiunta almeno una base in una quantità compresa tra lo 0,1% in peso ed il 10% in peso, preferibilmente compresa tra lo 0,2% in peso ed il 5% in peso, rispetto al peso totale di detta nanoemulsione olio in acqua. Preferibilmente, detta base può essere scelta tra idrossido di sodio, idrossido di potassio, carbonato di sodio, carbonato di potassio, o loro miscele.
Allo scopo di recuperare detto olio pesante da uno o più pozzi di produzione, detta nanoemulsione olio in acqua viene iniettata in detti uno più pozzi di iniezione per un determinato periodo di tempo, ad una determinata temperatura, che dipende sia dal tipo di giacimento sotterraneo (e.g., dal tipo di rocce presenti nel giacimento sotterraneo), sia dalle dimensioni, sia dalla distanza di detti uno più pozzi di iniezione da detti uno o più pozzi di produzione.
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, detta nanoemulsione olio in acqua può essere iniettata in detti uno o più pozzi di iniezione per un tempo compreso tra 80 giorni e 200 giorni, preferibilmente compreso tra 90 giorni e 180 giorni.
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, detta nanoemulsione olio in acqua può essere iniettata in detti uno o più pozzi di iniezione ad una temperatura compresa tra 10°C e 100°C, preferibilmente compresa tra 20°C e 90°C.
Allo scopo di recuperare una maggiore quantità di olio pesante, può essere vantaggioso attuare un recupero secondario, preferibilmente tramite iniezione di acqua (“water flooding†).
In accordo con una forma preferita di attuazione della presente invenzione, detto procedimento può comprendere, prima della iniezione di detta nanoemulsione olio in acqua, l’iniezione di acqua (“water flooding†) in detti uno o più pozzi di iniezione.
Per quanto concerne l’acqua utilizzabile per detta iniezione (“water flooding†), essa può essere di qualsiasi origine. E’ preferibile, per ragioni di economicità , che detta acqua sia disponibile in prossimità del luogo di iniezione.
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, può essere utilizzata acqua demineralizzata, acqua salata, acqua additivata, o loro miscele. Più in particolare, può essere utilizzata l’acqua presente in detto giacimento sotterraneo.
Allo scopo di recuperare una maggiore quantità di olio pesante, dopo l’iniezione di detta nanoemulsione olio in acqua in detti uno o più pozzi di iniezione, può essere vantaggioso iniettare acqua e/o almeno un polimero.
In accordo con una forma preferita di attuazione della presente invenzione, detto procedimento può comprendere, dopo l’iniezione di detta nanoemulsione olio in acqua, l’iniezione di acqua e/o di almeno un polimero in detti uno o più pozzi di iniezione.
Per quanto concerne l’acqua utilizzabile per detta iniezione, essa può essere di qualsiasi origine. E’ preferibile, per ragioni di economicità , che detta acqua sia disponibile in prossimità del luogo di iniezione.
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, può essere utilizzata acqua demineralizzata, acqua salata, acqua additivata, o loro miscele. Più in particolare, può essere utilizzata l’acqua presente in detto giacimento sotterraneo.
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, detto polimero può essere scelto, ad esempio, tra poliacrilammidi, copolimeri solfonati dell’acrilammide, xantham gum, o loro miscele.
Il recupero di detto olio pesante da detti uno o più pozzi di produzione avviene man mano che procede l’iniezione di detta nanoemulsione olio in acqua in detti uno o più pozzi di iniezione.
L’olio pesante recuperato tramite il procedimento oggetto della presente invenzione, può essere inviato a successivi trattamenti quali, ad esempio, trattamenti di “upgrading†via idrogenazione o “hydrocracking†, allo scopo di ottenere frazioni idrocarburiche di maggior pregio commerciale.
La presente invenzione sarà ora illustrata attraverso una forma illustrativa con riferimento alla Figura 1 sotto riportata.
In Figura 1 Ã ̈ rappresentata schematicamente una forma di attuazione del procedimento oggetto della presente invenzione. Il giacimento sotterraneo (1) con le particelle di olio pesante (2) viene sotttoposto al procedimento oggetto della presente invenzione. A tale scopo, una nanoemulsione olio in acqua (4) viene iniettata nel pozzo di iniezione (3).
Detta nanoemulsione (4) viene iniettata nel pozzo di iniezione (3) per un tempo preferibilmente compreso tra 80 giorni e 180 giorni, ad una temperatura preferibilmente compresa tra 10°C e 100°C.
Detto olio pesante (6) viene recuperato, man mano che procede l’iniezione di detta nanoemulsione (4) in detto pozzo di iniezione (3), dal pozzo di produzione (5). Detto olio pesante (6) può essere inviato a successivi trattamenti di “upgrading†(non rappresentati in Figura 1).
Allo scopo di meglio comprendere la presente invenzione e per mettere in pratica la stessa, di seguito si riportano alcuni esempi illustrativi e non limitativi della stessa.
ESEMPIO 1
(1) Preparazione del precursore della nanoemulsione olio in acqua
In un beaker da 50 ml, munito di agitatore magnetico, sono stati aggiunti 0,121 g di Atlox 4913 (copolimero aggraffato polimetilmetacrilatopolietilenglicole della Uniqema), 0,769 g di Span 80 (sorbitano monooleato della Fluka), 3,620 g di Glucopone 600 CS UP (alchilpoliglucoside della Fluka, soluzione al 50% in acqua) e 6,150 g di xilene ed il tutto à ̈ stato mantenuto sotto agitazione fino a completa dissoluzione. A dissoluzione completa, sono stati aggiunti 4,340 g di acqua deionizzata ed il tutto à ̈ stato mantenuto sotto blanda agitazione per 2 ore, ottenendosi 15 g di un precursore avente HLB pari a 12,80.
Detto precursore viene lasciato stabilizzare per 24 ore, a temperatura ambiente (25°C), prima del suo utilizzo.
(2) Preparazione della nanoemulsione olio in acqua
In un vial di vetro da 20 ml sono stati aggiunti 0,325 g di Glucopone 215 CS UP (alchilpoliglucoside della Fluka, soluzione al 60% in acqua) e 2,236 g di acqua deionizzata ed il tutto à ̈ stato mantenuto sotto agitazione fino a completa dissoluzione. A dissoluzione completa, sono stati aggiunti 2,439 g del precursore ottenuto come sopra descritto ed il tutto à ̈ stato mantenuto sotto agitazione per 2 ore ottenendosi una nanoemulsione avente un aspetto trasparente-traslucido, un HLB pari a 13,80 ed un contenuto in xilene pari al 20% in peso rispetto al peso totale della nanoemulsione.
Detta nanoemulsione à ̈ stata diluita con 96,25 ml di acqua deionizzata, così da ottenere una nanonemulsione avente un contenuto di tensioattivi totali pari a 1,25 % in peso rispetto al peso totale della nanoemulsione ed un contenuto di xilene pari a 2,5 % in peso rispetto al peso totale della nanoemulsione.
La nanoemulsione ottenuta come sopra descritto, presenta goccioline di fase dispersa (xilene) aventi dimensioni comprese tra 40 nm e 60 nm, un indice di polidispersità inferiore a 0,2 ed à ̈ stabile per più di sei mesi.
ESEMPIO 2
Una colonna di acciaio (1,4 cm x 10 cm) à ̈ stata riempita con 26,6 g di sabbia proveniente dal giacimento petrolifero di Aghar (Egitto) e successivamente flussata con “brine†ottenendo una colonna impaccata (“sand pack†). Dopo flussaggio con “brine†, di detta colonna impaccata (“sand pack†), sono state misurate: la permeabilità al “brine†che à ̈ risultata essere pari a 0,09 D (“darcy†) e la porosità che à ̈ risultata essere pari al 42% (corrispondente ad un PV (“Pore Volume†) pari a 6,5 ml).
La colonna impaccata (“sand pack†) ottenuta come detto sopra, à ̈ stata successivamente saturata con 5,0 ml di olio proveniente dal giacimento petrolifero di Aghar (Egitto) avente una viscosità dinamica, misurata alla temperatura del giacimento, i.e. 77°C, in accordo con lo Standard ASTM D7042-04, pari a 64 cP, corrispondente ad una saturazione di olio iniziale pari al 77,3% del PV (“Pore Volume†).
Dopo aver mantenuto la colonna impaccata (“sand pack†) satura di olio, a 77 °C, per sette giorni, la colonna à ̈ stato flussata con 3 PV (“Pore Volume†) di “brine†(“water flooding†) e sono stati recuperati 3,5 ml di olio (pari al 70,3% rispetto all’olio presente nella colonna satura). Il flusso di “brine†à ̈ stato pari a 0,1 ml/min.
Dopo il flussaggio con “brine†, la quantità di olio residuo nella colonna impaccata (“sand pack†) era pari al 29,7% del PV (“Pore Volume†).
La colonna impaccata (“sand pack†) à ̈ stata quindi flussata con 1 PV (“Pore Volume†) della nanoemulsione preparata secondo l’Esempio 1 e, successivamente, con 4 PV (“Pore Volume†) di “brine†e sono stati recuperati 1,1 ml di olio [pari al 73,3% rispetto all’olio presente nella colonna impaccata (“sand pack†) dopo flussaggio con “brine†]. Il flusso di nanoemulsione à ̈ stato pari a 0,1 ml/min.
Allo scopo di recuperare l’olio residuo e poter chiudere il bilancio del materiale, la colonna impaccata (“sand pack†) à ̈ stata quindi flussata con 10 PV (“Pore Volume†) di tetraidrofurano e sono stati recuperati 0,4 ml di olio [pari al 100% rispetto all’olio presente nella colonna impaccata (“sand pack†) dopo flussaggio con nanoemulsione]. Il flusso di tetraidrofurano à ̈ stato pari a 0,2 ml/min.
La quantità di olio recuperato dopo i flussaggi à ̈ stata determinata mediante estrazione delle frazioni olio/acqua con tetraidrofurano e successivo dosaggio spettrofotometrico a 446 nm.
Claims (35)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo comprendente: - iniettare una nanoemulsione olio in acqua in uno o più pozzi di iniezione; - recuperare detto olio pesante da uno o più pozzi di produzione.
- 2. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo la rivendicazione 1, in cui detti uno o più pozzi di iniezione e detti uno o più pozzi di produzione sono diversi.
- 3. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo la rivendicazione 1, in cui detti uno o più pozzi di iniezione e detti uno o più pozzi di produzione sono gli stessi.
- 4. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto olio pesante ha una viscosità dinamica, misurata alla temperatura del giacimento, in accordo con lo Standard ASTM D7042-04, superiore o uguale a 20 cP.
- 5. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo la rivendicazione 4, in cui detto olio pesante ha una viscosità dinamica, misurata alla temperatura del giacimento, in accordo con lo Standard ASTM D7042-04, compresa tra 22 cP e 150 cP.
- 6. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui in detta nanoemulsione olio in acqua la fase dispersa (i.e. olio) Ã ̈ distribuita nella fase disperdente (i.e. acqua e tensioattivi) in forma di goccioline aventi un diametro compreso tra 10 nm e 500 nm.
- 7. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo la rivendicazione 6, in cui in detta nanoemulsione olio in acqua la fase dispersa (i.e. olio) Ã ̈ distribuita nella fase disperdente (i.e. acqua e tensioattivi) in forma di goccioline aventi un diametro compreso tra 15 nm e 200 nm.
- 8. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta nanoemulsione olio in acqua à ̈ preparata secondo un procedimento comprendente: - la preparazione di una miscela (1) omogenea di acqua/olio caratterizzata da una tensione interfacciale inferiore o uguale a 1 mN/m, comprendente acqua in quantità compresa tra il 65% in peso ed il 99,9% in peso, rispetto al peso totale di detta miscela (1), almeno due tensioattivi aventi diverso HLB scelti tra i tensioattivi non ionici, anionici, polimerici, preferibilmente non ionici, detti tensioattivi essendo presenti in quantità tale da rendere omogenea detta miscela (1); - la diluizione di detta miscela (1) in una fase disperdente costituita da acqua additivata di almeno un tensioattivo scelto tra i tensioattivi non ionici, anionici, polimerici, la quantità di detta fase disperdente e di detto tensioattivo essendo tali da ottenere una nanoemulsione olio in acqua avente un HLB superiore a quello di detta miscela (1).
- 9. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta nanoemulsione olio in acqua ha un valore di HLB maggiore o uguale a 9.
- 10. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo la rivendicazione 9, in cui detta nanoemulsione olio in acqua ha un valore di HLB compreso tra 10 e 16.
- 11. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui in detta nanoemulsione olio in acqua la fase dispersa (i.e. olio) Ã ̈ distribuita nella fase disperdente (i.e. acqua) in forma di goccioline aventi una area specifica (area/volume) compresa tra 6000 m<2>/l e 300000 m<2>/l.
- 12. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo la rivendicazione 11, in cui in detta nanoemulsione olio in acqua la fase dispersa (i.e. olio) Ã ̈ distribuita nella fase disperdente (i.e. acqua) in forma di goccioline aventi una area specifica (area/volume) compresa tra 15000 m<2>/l e 200000 m<2>/l.
- 13. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta nanoemulsione olio in acqua comprende una quantità di tensioattivi compresa tra lo 0,1% in peso ed il 20% in peso rispetto al peso totale di detta nanonemulsione olio in acqua.
- 14. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo la rivendicazione 13, in cui detta nanoemulsione olio in acqua comprende una quantità di tensioattivi compresa tra lo 0,25% in peso ed il 12% in peso rispetto al peso totale di detta nanoemulsione olio in acqua.
- 15. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta nanoemulsione olio in acqua comprende una quantità di olio compresa tra lo 0,5% in peso ed il 10% in peso rispetto al peso totale di detta nanoemulsione olio in acqua.
- 16. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo la rivendicazione 15, in cui detta nanoemulsione olio in acqua comprende una quantità di olio compresa tra l’1% in peso e l’8% in peso rispetto al peso totale di detta nanoemulsione olio in acqua.
- 17. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 16, in cui detti tensioattivi sono scelti tra i tensioattivi non-ionici quali alchilpoliglucosidi; esteri di acidi grassi del sorbitano; tensioattivi polimerici quali copolimeri acrilici aggraffati aventi una catena principale (“backbone†) di polimetilmetacrilato–acido metacrilico e catene laterali di polietilenglicole, o loro miscele.
- 18. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’olio di detta nanoemulsione à ̈ scelto tra idrocarburi aromatici quali xilene, miscele di isomeri dello xilene, toluene, benzene, o loro miscele; idrocarburi lineari, ramificati o ciclici quali esano, eptano, decano, dodecano, cicloesano, o loro miscele; miscele complesse di idrocarburi quali gasolio, kerosene, soltrol, spirito minerale, o loro miscele; o loro miscele.
- 19. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’acqua di detta nanoemulsione à ̈ scelta tra acqua demineralizzata, acqua salata, acqua additivata, o loro miscele.
- 20. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a18, in cui l’acqua di detta nanoemulsione à ̈ l’acqua presente in detto giacimento sotterraneo.
- 21. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui a detta nanoemulsione olio in acqua à ̈ aggiunta almeno una base in una quantità compresa tra lo 0,1% in peso ed il 10% in peso rispetto al peso totale di detta nanoemulsione olio in acqua.
- 22. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo la rivendicazione 21, in cui a detta nanoemulsione olio in acqua à ̈ aggiunta almeno una base in una quantità compresa tra lo 0,2% in peso ed il 5% in peso rispetto al peso totale di detta nanoemulsione olio in acqua.
- 23. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo la rivendicazione 21 o 22, in cui detta base à ̈ scelta tra idrossido di sodio, idrossido di potassio, carbonato di sodio, carbonato di potassio, o loro miscele.
- 24. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta nanoemulsione olio in acqua à ̈ iniettata in detti uno o più pozzi di iniezione per un tempo compreso tra 80 giorni e 200 giorni.
- 25. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo la rivendicazione 24, in cui detta nanoemulsione olio in acqua à ̈ iniettata in detti uno o più pozzi di iniezione per un tempo compreso tra 90 giorni e 180 giorni.
- 26. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta nanoemulsione olio in acqua à ̈ iniettata in detti uno o più pozzi di iniezione ad una temperatura compresa tra 10°C e 100°C.
- 27. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo la rivendicazione 26, in cui detta nanoemulsione olio in acqua à ̈ iniettata in detti uno o più pozzi di iniezione ad una temperatura compresa tra 20°C e 90°C.
- 28. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto procedimento comprende, prima della iniezione di detta nanoemulsione olio in acqua, l’iniezione di acqua (“water flooding†) in detti uno o più pozzi di iniezione.
- 29. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo la rivendicazione 28, in cui detta acqua à ̈ scelta tra acqua demineralizzata, acqua salata, acqua additivata, o loro miscele.
- 30. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo la rivendicazione 28, in cui detta acqua à ̈ l’acqua presente in detto giacimento sotterraneo.
- 31. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto procedimento comprende, dopo l’iniezione di detta nanoemulsione olio in acqua, l’iniezione di acqua e/o di almeno un polimero in detti uno o più pozzi di iniezione.
- 32. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo la rivendicazione 31, in cui detta acqua à ̈ scelta tra acqua demineralizzata, acqua salata, acqua additivata, o loro miscele.
- 33. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo la rivendicazione 32, in cui detta acqua à ̈ l’acqua presente in detto giacimento sotterraneo.
- 34. Procedimento per il recupero di olio pesante da un giacimento sotterraneo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 31 a 33, in cui detto polimero à ̈ scelto tra poliacrilammidi, copolimeri solfonati dell’acrilammide, xantham gum, o loro miscele.
- 35. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto olio pesante viene inviato a successivi trattamenti quali trattamenti di “upgrading†via idrogenazione o “hydrocracking†.
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