JPH11236556A - 強制石油回収用圧入流体組成物、および石油回収方法 - Google Patents

強制石油回収用圧入流体組成物、および石油回収方法

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JPH11236556A
JPH11236556A JP4209498A JP4209498A JPH11236556A JP H11236556 A JPH11236556 A JP H11236556A JP 4209498 A JP4209498 A JP 4209498A JP 4209498 A JP4209498 A JP 4209498A JP H11236556 A JPH11236556 A JP H11236556A
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JP
Japan
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viscosity
oil
fluid composition
polysaccharide
alcaligenes
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JP4209498A
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Chuichi Motohashi
忠一 本橋
Ryuichiro Kurane
隆一郎 倉根
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Hakuto Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Hakuto Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少量添加で流体に高い増粘作用を与え、さら
にその水溶液の耐熱性、耐塩性が優れ、安定した粘度を
維持することのできるポリマー攻法に使用される強制石
油回収用圧入流体組成物、及びこれを用いて石油を回収
する方法を提供する。 【解決手段】 アルカリゲネス属細菌が産生する多糖類
を含有する石油回収用圧入流体組成物、およびこの流体
組成物を用いて少なくとも1つの圧入井と少なくとも1
つの生産井により導通された地下含油層から石油を回収
する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、強制石油回収にお
いて使用する水性圧入流体組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】石油を地中の油田から採油するとき、自
然のエネルギーにより噴出する、 あるいはポンプ圧、ガ
ス圧、水圧を利用しての採油がなされた後、さらに地下
原油含有層に残存する石油を採油するために人為的に強
制石油回収(EnhancedOil Recover
y)する方法がとられている。
【0003】強制石油回収する方法としては、水と石油
や重油などの油に界面活性剤を加えミクロエマルション
をつくり、これを地下原油含有層に圧入し原油を回収す
るミセラー攻法(米国特許第3,506,070号、同第
3,740,343号、同第3,983,940号、同第
3,990,515号、同第4,017,405号、および
同第4,059,154号など)、ポリアクリルアミド、
ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルメタクリレー
ト、ポリアクリロニトリル、キサンタンガム等の水溶性
ポリマー物質を圧入水に添加して、水の粘度を上げ、石
油の採集率を向上させるポリマー攻法(英国特許第2,
082,189号、米国特許第3,372,749号)が
あり、最近では、ミクロエマルションを油層内へ少量圧
入した後、ポリマーの水溶液で後押しするミセル・ポリ
マー攻法が用いられている。
【0004】地中の石油含有層は高温で、そこに共存す
る水には塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシ
ウム、塩化カルシウム、臭化ナトリウム、炭酸水素ナト
リウム、硫酸ナトリウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸カ
リウムなど各種の塩類を多量に含んでおり、化学的に非
常に厳しい条件にある。
【0005】ミセラー攻法は、ミセル溶液と石油の置換
効率に優れているため、石油の回収率は高いという利点
を持つが、共存する水中にある各種塩類によってポリマ
ーが沈澱を生じるという欠点がある。この問題に対して
は、ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテルや
ポリエチレングリコールオレイルエーテル等の安定化助
剤の添加が提案されている(特開昭60−152794
号など)。
【0006】ポリマー攻法に用いられるポリマーは、水
溶性に優れ、また低濃度で高い粘度を与えるものが選ば
れる。しかし、その石油回収率が低いという問題点があ
る。すなわち、ポリアクリルアミド、ポリアルキルアク
リレート、ポリアルキルメタクリレート、ポリアクリロ
ニトリル、キサンタンガムなどのポリマー水溶液は高温
では粘度が低下し、塩類の存在下でさらに粘度が低下す
ることもあって、実用上大きな問題を有していた。その
対策として、ポリアクリルアミド水溶液の高温での粘度
低下、特に経時的な低下を抑制するために、亜硫酸ナト
リウム、亜硫酸水素ナトリウム等の安定化剤を加える方
法(米国特許第2,960,486号、第3,753,93
9号など)、キサンタン発酵ブロスに、亜硫酸ナトリウ
ム/亜硫酸水素ナトリウムの混合物を安定化剤として加
える方法(特開昭61−242295号公報)が提案さ
れている。しかしながら、これらの方法でも、温度の上
昇に伴って、さらに塩類の存在下に起こるポリマー水溶
液の粘度低下を満足のいく程にまで抑制することはでき
ず、依然問題点の一つとして残されていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、少量添加で
流体に高い増粘作用を与え、さらにその水溶液の耐熱
性、耐塩性が優れ、安定した粘度を維持することのでき
るポリマー攻法に使用される強制石油回収用圧入流体組
成物、及びこれを用いて石油を回収する方法を提供する
ことを目的とする。
【0008】
【課題を解決する手段】本発明者は、かかるポリマーの
温度による粘度低下、塩類の存在による粘度低下といっ
た問題を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、特定の多
糖類からなるポリマーが極めて低濃度で高い増粘作用を
与え、また、それによって得られる水溶液は温度が上昇
しても粘度低下が極めて小さく、しかも共存する塩類の
影響も小さいことを見いだし、この知見に基づいて本発
明をなすに至った。
【0009】すなわち、本発明は、アルカリゲネス属細
菌が産生する多糖類を含有することを特徴とする石油回
収用圧入流体組成物、ならびにこの流体組成物を用いて
少なくとも1つの圧入井と少なくとも1つの生産井によ
り導通された地下含油層から石油を回収する方法を提供
する。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
【0011】本発明はアルカリゲネス属細菌、特に好ま
しくはアルカリゲネス レータスB16株が産生する多
糖類を含んでなる石油回収用圧入流体組成物である。
【0012】アルカリゲネス属細菌、アルカリゲネス
レータス(Alcaligeneslatus)B16
株は、ブダペスト条約に基づいて工業技術院生命工学技
術研究所にFREM BP−2015として寄託されて
いる。
【0013】アルカリゲネス属細菌は、通常の微生物の
培養法を用いて培養することができる。好適な例は、特
開平2−291292号公報、または特開平4−200
389号公報に記載されている。特に限定するものでは
ないが、例えば、炭素源としてフラクトース、グルコー
ス等の単糖類、シュークロースのような二糖類、でん
粉、コーンスターチのような天然ポリマー、オリーブ油
等の油類を、無機体窒素源として尿素、塩安、硝安、硫
安等を、有機窒素源としてトリプトン、酵母エキス、肉
エキス、ペプトン麦芽エキス等を、その他リン酸カリウ
ム、硫酸マグネシウム、食塩等の無機塩類を加えた培地
を用い、pHが4〜10、温度15〜40℃で行われ、
通常は通気撹拌培養で行われる。
【0014】アルカリゲネス属細菌が産生する多糖類
は、通常の多糖類分離方法を用いて容易に分離すること
ができる。分離方法は、特に限定するものではないが、
例えば、培養後、該培養液に約2倍量のエタノールを加
え、放置して析出した沈殿物を濾別し、エタノールおよ
び蒸留水にて洗浄後、凍結乾燥等により水分除去して得
られる。しかし、本発明では、分離精製せず培養物をそ
のまま使用することも可能である。
【0015】本発明における石油回収用圧入流体組成物
は、該多糖類を水中に溶解したものであり、その濃度は
任意に選ばれるが、通常0.001〜0.5重量%、好
ましくは0.005〜0.2重量%である。0.001
重量%以下では十分な粘度が得られず、また0.5重量
%以上では、溶解させるのに難しく、また安定な粘稠液
体とならないので取り扱い上好ましくない。
【0016】本発明の石油回収用圧入流体組成物はアル
カリゲネス属細菌が産生する多糖類を含むものである
が、本発明の効果が損なわれない限りにおいて、ポリア
クリルアミド、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキ
ルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、キサンタン
ガムなどの水溶性ポリマー、石油スルホネート、アルキ
ルスルホネート、アルキルエーテルサルフェート、α−
オレフィンスルホネート等のアニオン性界面活性剤、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ンアルキルフェニルエーテル、多価アルコール脂肪酸エ
ステル等の非イオン性界面活性剤、およびアルキルトリ
メチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウ
ム塩などのカチオン性界面活性剤、あるいはアルカリ性
物質を併用することができる。
【0017】本発明の石油回収用圧入流体組成物は、さ
らに亜硫酸ナトリウムやチオ硫酸ナトリウムのような安
定化剤を含んでいてもよい。
【0018】本発明の石油回収用圧入流体組成物は、例
えば圧入井と生産井により導通された地下含油層に、圧
入井を通して注入することにより使用することができ
る。
【0019】本発明の石油回収用圧入流体組成物は、少
ない添加量で十分な粘度が得られること、各種塩類の影
響が極めて小さいこと、さらに温度による粘度特性の変
化が小さいので、地下石油含有層の高温に晒されても流
動性、粘度の低下は実質的に起こらず安定した操業が可
能となる、などの優れた特徴を有している。
【0020】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれらの実施例により何等限定されるものでは
ない。
【0021】〔アルカリゲネス属アルカリゲネス レー
タスB16株の培養、および多糖類の単離〕フコース
15g、KH2PO4 6.8g、MgSO4・7H2
0.2g、NaCL 0.1g、NaNO3 0.5g、
肉エキス 0.5g、を脱イオン水1Lに溶解し、pH
を7.4に調整した。この培地150mLを500mL
三角フラスコにとり、オートクレーブ中120℃、15
分間滅菌した後、アリカリゲネスレータスB−16株を
1白金耳の量加え、30℃にてロータリー回転(180
rpm)培養した。6日間培養した後、2倍量のエタノ
ールを加え、5℃にて一晩放置し沈殿物を得た。沈澱物
をNo.2濾紙にて濾過し、エタノールにて2回洗浄
し、さらに蒸留水にて3回洗浄を行った。ドライアイス
と混ぜ、冷却してから、乳鉢にて粉砕し、さらにホモジ
ナイザーにて粉砕した。ここに単離した多糖類は、グル
コース、フコース、グルクロン酸、ラムノースを主成分
とし、分子量は5000万以上の非常に大きな分子量の
ポリマーである。この多糖類は吸水性が500g/g
(ポリマー)以上と非常に高く、また高い保水性を有し
ている。さらに高い増粘性をもち、かつその粘性は温度
や媒体の塩の影響を受けないという特徴を有している。
【0022】〔比較に用いた化合物〕 キサンタンガム :三晶(株)製、ケルザン(商品
名)、平均分子量200万を用いた。
【0023】ポリアクリルアミド:東亜合成化学(株)製
・N−101(商品名)、平均分子量1000万を用い
た。
【0024】〔粘度の測定〕B型回転粘度計を用い、回
転数30rpmで測定した。
【0025】〔実施例1 − 水溶液の温度による粘度
変化〕NaCl;23.9g、MgCl2・6H2O;1
0.8g、CaCl2;1.24g、Na2SO4;4.
29g、NaHCO3;0.21gをイオン交換水に溶
解し全体を1000gとした。この水溶液にアルカリゲ
ネス レータスB16株産出の多糖類、ポリアクリルア
ミド、キサンタンガムをそれぞれ溶解し、20℃で10
0センチポイズ(cps)になるように調製した。アル
カリゲネス レータスB16株産出の多糖類は0.01
6重量%、ポリアクリルアミドは0.2重量%、キサン
タンガムは0.07重量%でそれぞれ100cpsとな
った。それぞれの溶液を500mLフラスコに入れ、密
栓をして所定の温度に24時間放置した後、それぞれを
20℃に調製し、粘度を測定した。この結果を表1に示
す。
【0026】
【表1】 各水溶液〔100cps(20℃)〕の粘度
に及ぼす保存温度の影響
【0027】この結果より、アルカリゲネス レータス
B16株産出の多糖類水溶液は、少量の添加で高い粘度
が得られ、かつ温度が高くともその粘度は変化せず、安
定した性状をしていることが認められた。
【0028】〔実施例2 − 90℃保持における粘度
の経時変化〕実施例1と同様にして、90℃で100c
psになるように水溶液を調製した。アルカリゲネス
レータスB16株産出の多糖類は0.016重量%で、
ポリアクリルアミドは1.0重量%で、キサンタンガム
は0.3重量%でそれぞれ100cpsとなった。それ
ぞれの溶液を500mLフラスコに入れ、密栓をして9
0℃にて30日間放置した後、その粘度を測定した。測
定はいずれも90℃にて行った。この結果を表2に示
す。
【0029】
【表2】 各水溶液〔100cps(90℃)〕の90
℃における粘度変化
【0030】この結果より、アルカリゲネス レータス
B16株産出の多糖類水溶液は、少量の添加で粘度が上
がり、高温度に長時間放置しても粘度変化がなく、安定
した性状をしていることが認められた。
【0031】〔実施例3 − 塩化ナトリウム存在下に
おける水溶液の粘度変化〕アリカリゲネスレータスB−
16株産出の多糖類を0.45重量%含む水溶液に、塩
化ナトリウムを所定量加え、30℃にて、1時間放置後
の粘度を測定した。測定はいずれも30℃にて行った。
この結果を表3に示す。
【0032】
【表3】 塩化ナトリウム濃度によるB−16多糖類水
溶液粘度の変化
【0033】この結果より、本発明のアリカリゲネスレ
ータスB−16株産出の多糖類水溶液は、塩化ナトリウ
ムの濃度が高くとも粘度変化がなく、安定した性状を示
していることが認められた。
【0034】〔実施例4 − 原油回収試験〕透過率約
500md、孔隙率約20%で、直径3.8cm、長さ
28cmのベレア砂岩コア(坑井より採取した地層サン
プル)を用いた。まず、コアにブライン(塩化ナトリウ
ム濃度:8重量%)を充分飽和させてコアホルダーに装
填し、ここにAPI比重約33゜のパラフィン油を、1
0フィート/日の速度でブラインが流出しなくなるまで
圧入し、油を充填した。続いて0.5フィート/日の同
じ速度でブラインを圧入して、流出液中に油が実質的に
なくなるまで水攻を行い原油を回収した。水攻終了時に
おいて流出液中の原油量は痕跡量であった。続いて同じ
速度で本発明のアリカリゲネスレータスB−16株産出
の多糖類0.016重量%の水溶液を100%孔隙容積
圧入し、その後ブラインを同じ速度で約150%孔隙容
積圧入した。回収した油量は、油回収率は水攻後の残油
に対して69%であった。
【0035】
【発明の効果】本発明の石油回収用圧入流体組成物は、
強制原油回収における従来のポリマー攻法での問題点で
あった水溶液の継時的な粘度低下、特に温度の上昇、塩
の存在によって加速される粘度低下を克服し、安定した
石油回収プロセスが可能となった。また少量添加で非常
に高い溶液粘度が得られることから経済性にも優れ、高
石油回収率が達成できるという効果を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉根 隆一郎 茨城県つくば市東1丁目1番3 工業技術 院生命工学工業技術研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカリゲネス属細菌が産生する多糖類
    を含有することを特徴とする石油回収用圧入流体組成
    物。
  2. 【請求項2】アルカリゲネス属細菌がアルカリゲネス
    レータス(Alcaligeneslatus)B16
    株(FREM BP−2015)である請求項1記載の
    石油回収用圧入流体組成物。
  3. 【請求項3】少なくとも1つの圧入井と少なくとも1つ
    の生産井が導通した地下含油層から石油を回収する方法
    であって、請求項1または2に記載の石油回収用圧入流
    体組成物を用いることを特徴とする方法。
JP4209498A 1998-02-24 1998-02-24 強制石油回収用圧入流体組成物、および石油回収方法 Pending JPH11236556A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008050645A1 (fr) * 2006-10-27 2008-05-02 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Système d'extraction de pétrole et système de surveillance de l'extraction de pétrole
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CN105370250A (zh) * 2014-11-10 2016-03-02 中国石油化工股份有限公司 从井筒到地层注入化学剂的浓度分配方法

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