JPH066702B2 - 安定化された石油回収用圧入流体組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は水溶性高分子物質を含む圧入流体を使って石油
の増回収を行う場合に使用する組成物に関し、更に詳し
くは、液中に少量の界面活性剤しか含まなくても石油回
収率を向上させ、配合成分の沈殿を生じない安定化され
た組成物に関する。

（従来の技術） 従来既存の油田から未回収石油を人工的に回収する方法
として各種の石油増回収技術が提案され実施されてお
り、特に界面活性剤、アルカリ性物質又は高分子物質等
を単独で使用するかあるいはそれらを組合せて使用する
石油の回収法が回収率を向上させる有望な方法として提
案されている。

界面活性剤を使用する方法の中に、界面活性剤、炭化水
素、界面活性助剤及び水を主成分とするいわゆるミセル
溶液を使用するミセラー攻法として一般に知られている
石油の回収法がある。ミセル溶液が石油の置換効率に優
れているため、ミセラー攻法は通常石油の回収率は高い
が、コストが高く経済性は低いという問題がある。

一方アルカリ性物質単独の水溶液或いはアルカリ性物質
を水溶性高分子物質と混合した水溶液を使用する石油の
回収方法も提案されている。この方法はアルカリ攻法又
はアルカリ・ポリマー攻法として一般に知られている。
この方法は使用する薬剤のコストは安価であるが、石油
の回収率は低いという問題点がある。

このように石油の回収方法及び石油の回収に使用する薬
剤としては、コスト的に安価で経済性が高く、同時に石
油の回収率の高いものが強く望まれている。

その方法の一つとしてアルカリ性物質と高分子物質の混
合水溶液にエトキシ化高級アルコールの硫酸エステルの
ような界面活性剤を添加した水溶液を使用する方法がア
ール．シー．ネルソン（Ｒ．Ｃ．Nelson）等によって提
案されている。〔エス．ピー．イー／デー．オー．イー
ペーパー（SPE/DOE Psper)No.12672〕。

また、エム．ジェー．ピッツ（Ｍ．Ｊ．Pitts）等の研
究〔ペトロリアム ソサエティー オブ エス．アイ．
エム．ペーパー〕（Petroleum Society of SIM Papae
r）No.86-37-53〕には、水酸化ナトリウム0.8重量％を
含む水溶液に石油スルホネート0.1重量％を加えた水溶
液がグランド フォークス(Grand Forks)石油の界面張
力を10^-3ダイン/cmのオーダーまで低下させ、上記組成にポ
リアクリルアミド系の高分子物質を配合した水溶液を用
いることにより高い石油回収率を示したことが述べられ
ている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが本発明者等が石油の回収に通常使用される石油
スルホネート、アルカリ性物質及び易動度調整用水溶性
高分子物質を塩水溶液として配合したところ、その組成
は不安定であり沈殿を形成することが判明した。この沈
殿の防止については、ネルソン等及びピッツ等は何も提
案していない。

従って界面張力低下能と易動度調整能力を同時にもちつ
つ、沈殿を生じることの無い長期安定性のある石油回収
用高性能圧入流体の製造が望まれる。

（問題を解決する手段） 本発明は油層より石油を回収するために使用されるアル
カリ性物質、界面活性剤、及び水溶性高分子物質を含む
水性液体組成物に係るものであるが、アルカリ性物質、
界面活性剤、及び無機塩類を含んでいてもよい水からな
る溶液を超音波処理し、その後水溶性高分子物質を添加
することにより製造された沈殿生成のない安定化された
石油回収用の圧入流体組成物に関する。超音波処理は無
機塩を含んでいてもよい水及びアルカリ性物質の溶液に
対する界面活性剤の相溶性を向上させるほか、理由は完
全には明らかでないが、後で高分子物質を加えた際の配
合成分の沈殿を防止する。

本発明で使用する界面活性剤は陰イオン性、陽イオン
性、非イオン性及び両性の界面活性剤を含み、広く石油
の増回収に用いられる石油スルホネート、アルキルアリ
ールスルホネート、アルファオレフィンスルホネート、
脂肪酸塩、アルコールエーテルサルフェート、エトキシ
レートアルコール、リグニンスルホネート等を単独ある
いは混合して使用しうる。これらの界面活性剤の種類、
濃度等は油層温度、油層水の塩分濃度に応じ変化しう
る。石油スルホネート及びアルキルアリールスルホネー
トは好ましく、これらの場合は、石油の種類にもよる
が、界面張力約100ミリダイン／cm以下にするためには
界面活性剤の活性成分濃度は0.01重量％以上を含むもの
にする。また界面活性剤活性成分2.0重量％を越える量
を使用しても効果に余り差はない。

無機塩を含んでいてもよい水は接触する油層水と同じ程
度の無機塩濃度が最も好ましいが、油層水、油層岩等の
情報により無機塩濃度を調整することが出来る。

使用するアルカリ性物質は液を塩基性とするものであれ
ば何でもよく、例えば水酸化ナトリウム、水酸化アンモ
ニウム、水酸化カリウム、オルソケイ酸ナトリウム等も
使用可能である。例えば水酸化ナトリウム０〜5.0重量
％を用いる。

界面活性剤及びアルカリ性物質及び無機塩を含んでいて
もよい水からなる溶液を超音波処理装置にかける。高分
子物質の添加前に溶液を超音波処理するのは超音波処理
により高分子物質が破壊されないようにするためであ
る。発振周波数が10KHzから100KHzの例えば200Wの超音
波発振機を使用出来る。好ましくは10KHzから50KHzの範
囲のものが使用される。超音波処理時間、方法等につい
ては溶液の溶解状態によって変化しうる。処理時間は溶
液の溶解状態を監視することにより決定するのが好まし
い。

超音波処理した溶液に圧入流体としての易動度調整のた
めに所定量の水溶性高分子物質を添加する。本発明で使
用される水溶性高分子物質の種類、添加量は適用しよう
とする油田の条件により適切な圧入流体粘度を与えるよ
うに選定される。例えば好ましくはポリアクリルアミ
ド、キサンタンガム等の代表的水溶性高分子物質を使用
する。

（実施例） 以下に本発明の詳細な実施例を示すがこれらの実施例は
本発明の範囲を限定するものではない。

実施例１ (1)NaOH 0.5重量％及びNaCl 0.5重量％を含む水に平均
当量約395のアルキルアリールスルホネート 0.3重量％
を配合したものを超音波処理装置で処理して、溶液の溶
解性を向上させ安定化させた。超音波処理は出力200Wで
周波数19.5KHz、34KHzで２時間行った。

試料番号 処理周波数 処理時間 安定性 １ 19.5KHz ２時間 透明性有り ２ 34KHz ２時間 透明性有り (2)上記(1)の各試料に夫々分子量約(a)500万、(b)700
万、(c)1000万、(d)1400万、及び(e)1800万、ケン化率
約５〜30％の加水分解ポリアクリルアミドを添加し粘度
約50cp（45℃）とした。これらの液のAPI比重約33°の
パラフィン基原油との界面張力を測定した。又これらの
液を45℃の恒温槽に入れ長期安定性について観察した。

測定結果を下表に示す。

比較例１ 前記と同じ組成物でポリアクリルアミド添加前の液を超
音波処理しない系について試験をした。その結果、作成
直後には粘度約50cp（45℃）、界面張力約4.0mダイン/cm
（45℃）が得られたが３日後には沈殿が生じた。

実施例２ 実施例１(1)の試料番号１（19.5KHz超音波処理）に0.13
重量％（活性成分基準）の水溶性高分子物質としてキサ
ンタンガムを添加しワーニングブレンダーにて溶解し
た。同組成物は粘度約50cp（45℃）で界面張力約4.0×1
0^-3ダイン/cm（45℃）であり３０日後も沈殿を生じない安
定な組成物が得られた。

実施例３ 実施例１〜実施例２に圧入流体の例を示したが、以下に
圧入流体の石油回収性能の試験の１例を示す。

石油回収試験は浸透率約200md、孔隙率約20％のベレア
砂岩を用いた。試験は充分にブラインを飽和させた砂岩
のコアをホルダーに装填しAIP比重約33°のパラフィン
基原油を圧入し、続いて水攻を行なった。石油水攻終了
時において流出液中の石油量は痕跡量であった。引続き
実施例１(2)の本発明による組成物を100%孔隙容積量だ
け圧入し、その後ブラインを約150％孔隙容積量だけ圧
入した。尚圧入速度は0.5フィート／日で行なった。

石油回収率は水攻後の残油に対し69％であった。尚超音
波処理をしない同様の組成物では石油回収率は43％であ
った。

（本発明の効果） 以上の様に本発明の提供する石油回収用圧入流体組成物
は安定化されておりかつ石油との界面張力の低下能、易
動度調整能力を持っている。従って本発明の提供する安
定化された石油回収用圧入流体組成物を石油の回収プロ
セスに使用した場合は高い石油回収率をもたらす。又使
用する界面活性剤の量は少量ですむ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】界面活性剤、アルカリ性物質、及び無機塩
   を含んでいてもよい水からなる混合物の超音波処理液中
   に水溶性高分子物質を含む石油回収用圧入流体組成物。