NL193731C - Werkwijze voor het winnen van olie met behulp van stoomschuim. - Google Patents

Description

1 193731

Werkwijze voor het winnen van olie met behulp van stoomschuim

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verdringen van olie binnen een ondergrondse formatie door in genoemde formatie een stoombevattend fluïdum samen met een olefinesulfonaat als 5 oppervlakteactieve stof door een zone met een relatief grote stoompermeabiliteit te voeren.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit Britse octrooiaanvrage 2.095.309. Deze publicatie noemt met name olefinesulfonaten welke verkregen worden door hydrolyse en neutralisatie van het product van de reactie van S03 met C10 tot C24 olefinen. Volgens deze Britse octrooiaanvrage gaat de meeste voorkeur bij een dergelijke werkwijze uit naar het gebruik van C16 tot C18 olefinesulfonaten.

10 Doel van de uitvinding is de bekende werkwijze te verbeteren door het gebruik van een oppervlakteactieve stof die de stoompermeabiliteit verder verlaagd in een voor stoom permeabele zone van een ondergrondse oliehoudende formatie.

Hiertoe wordt de uitvinding daardoor gekenmerkt dat de oppervlakteactieve stof in hoofdzaak gevormd wordt door ten minste één lineaire C25-C3o-alfa-olefinesulfonaat.

15 Verrassenderwijs is gevonden dat juist een lineaire C^-Cgo-alfa-olefinesulfonaat bijzonder geschikt is voor het verlagen van de stoompermeabiliteit in een voor stoom permeabele zone.

De uitvinding is in het bijzonder nuttig bij een oliewinningmethode van het type zoals beschreven in Amerikaans octrooischrift 4.086.964.

Bij deze methode wordt stoom geïnjecteerd in en fluïdum gewonnen uit op horizontale afstand van elkaar 20 gelegen locaties binnen een deel van een olieformatie, waarbij de looprichting van een stoomstromingsweg wordt bepaald door zwaartekracht en/of olieverdeling. Nadat een stoomkanaal is gevormd, wordt de samenstelling van het te injecteren fluïdum gewijzigd van stoom in een stoomschuim-vormend mengsel. De samenstelling van het mengsel staat in relatie tot de eigenschappen van het gesteente en de fluïda in de formatie, en wel zodanig dat de druk die vereist is voor het injecteren van het mengsel en het voortstuwen 25 ervan door het kanaal hoger is dan die welke vereist is voor stoom alleen, doch lager dan de breekdruk van de formatie. De samenstelling en de injectiesnelheid van het mengsel worden vervolgens zodanig geregeld, dat een stroom van stoomschuim in het kanaal wordt aangehouden met een betrekkelijk hoog drukgradiënt, waarbij de olieverdringings- en kanaaluitbreidingsinvloeden aanzienlijk groter zijn dan die welke worden veroorzaakt door stoom alleen. Olie wordt gewonnen uit het fluïdum dat geproduceerd wordt uit de formatie. 30 De onderhavige uitvinding is ook toepasbaar bij een oliewinningsmethode waarbij stoom in kringloop geïnjecteerd wordt in, en fluïdum met de terugstroom gewonnen wordt uit een formatie die zware olie bevat, en welke gevoelig is voor zwaartekrachtoverheersing, waardoor een olielaag komt te grenzen aan een gasof damphoudende nagenoeg van olie gedesatureerde zone, waarbij een ongewenste hoeveelheid van het geïnjecteerde fluïdum in de gedesatureerde zone wordt opgenomen en vastgehouden. Bij een dergelijke 35 methode wordt de te injecteren stoom voorgemengd met oppervlakteactieve stoffen die in de formatie samen een stoomschuim vormen dat zodanige fysische en chemische eigenschappen heeft, dat het (a) in de formatie kan worden geïnjecteerd zonder dat enig deel van de formatie verstopt raakt bij een druk die hoger is dan die welke vereist is voor het injecteren van de stoom doch lager dan de breekdruk van de formatie, en (b) welk stoomschuim door aanraking met de formatie-olie chemisch zodanig wordt verzwakt 40 dat het in dit oliehoudende zand mobieler is dan in zand dat nagenoeg vrij is van deze olie. De oppervlakteactieve stof-bevattende stoom wordt in de formatie geïnjecteerd met een snelheid die langzaam genoeg is om bij te dragen tot het verdringen van een voorste deel van het stoomschuim langs de oliehoudende randgedeelten van de olie-gedesatureerde zone en niet langs het centrale deel van die zone. En fluïdum wordt uit de formatie teruggevoerd op een moment dat de stoom geheel of gedeeltelijk gecondenseerd is in 45 het stoomschuim in de formatie.

De hier gebruikte uitdrukkingen hebben de volgende betekenis: ’’stoomschuim” heeft betrekking op een schuim, dat wil zeggen gas-vloeistofdispersie, dat/die (a) in staat is de effectieve mobiliteit te verlagen, of een vermindering te veroorzaken in het gemak waarmee een dergelijk schuim of dispersie in een permeabel poreus medium zal stromen, en (b) stoom in de gasfase ervan bevat. ’’Mobiliteit” of ’’permeabiliteit” heeft 50 betrekking op een effectieve mobiliteit of gemakkelijke stroming van een schuim binnen een permeabel poreus medium. Een ’’permeabiliteitsvermindering” of ’’mobiliteitsvermindering” heeft betrekking op het verminderen van de gemakkelijke stroming van een dergelijk schuim ten gevolge van een verhoging in de effectieve viscositeit van het fluïdum en/of een verlaging in de effectieve permeabiliteit van het poreuze medium. Een vermindering in een dergelijke mobiliteit of permeabiliteit kan worden waargenomen en/of 55 bepaald dor het meten van verschillen in inwendige druk binnen een kolom van een permeabel poreus materiaal gedurende een constante homogene stroming van een fluïdum door een kolom van een dergelijk materiaal. De "stoomkwaliteit” van elk stoom-bevattend fluïdum heeft betrekking op het gewichtspercentage 193731 2 aan water in dat fluïdum dat bij het kookpunt van dat water en bij de druk van het fluïdum in de dampfase van het fluïdum verkeert. Bijvoorbeeld: in een uit één component bestaand stoom-bevattend fluïdum dat geheel uit water bestaat en een stoomkwaliteit van 50% heeft, verkeert de helft van het gewicht van het water in de dampfase; en in een uit meerdere componenten bestaand stoom-bevattend fluïdum dat in de 5 dampfase stikstof en in de vloeibare fase opgeloste of gedispergeerde oppervlakteactieve stoffen en elektrolyt bevat en een stoomkwaliteit van 50% heeft, verkeert de helft van het gewicht van het water in het uit meerdere componenten bestaande fluïdum in de dampfase. De stoomkwaliteit van een stoom-bevattend fluïdum kan derhalve worden berekend als, bijvoorbeeld, 100 maal de massa (of massastromingssnelheid) van de waterdamp in dat fluïdum gedeeld door de som van de massa (of massastromingssnelheid) van 10 zowel de waterdamp als het vloeibare water in dat fluïdum. "Stoomschuim-vormend mengsel” (of compositie) heeft betrekking op een mengsel van stoom en een waterige vloeibare oplossing (of dispersie) van oppervlakteactieve stoffen, waarbij een deel of het geheel van de stoom aanwezig is in de gasfase van een stoomschuim. De gasfase kan ook niet-condenseerba(a)r(e) gas(sen) zoals stikstof bevatten.

Het lineaire C25-C3o-alfa-olefinesulfonaat-bevattende stoomschuim-vormende mengsel dat volgens de 15 uitvinding wordt gebruikt omvat geschikt een waterige oplossing van elektrolyt en omvat met voordeel tevens een nagenoeg niet-condenseerbaar gas, waarbij elk van de componenten - t.w. oppervlakteactieve stof, elektrolyt en gas - aanwezig is in hoeveelheden die doeltreffend zijn voor de vorming van stoomschuim in aanwezigheid van de formatie-olie.

De uitvinding is nuttig wanneer het wenselijk is olie te verwijderen uit, of te verdringen binnen een 20 ondergrondse formatie. De uitvinding kan, bijvoorbeeld, worden toegepast voor het verwijderen van olie of een emulsie van olie en water uit een boorputgat tijdens putreinigingswerkzaamheden, en/of het verdringen van olie naar een productielocatie tijdens oliewinningswerkzaamheden.

De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding bestaat uit de volgende stappen: - het injecteren van stoom en het produceren van fluïdum op horizontaal van elkaar gescheiden locaties 25 binnen een deel van een olieformatie, waarin de looprichting van een stoomstromingsweg niet wordt bepaald door de meest permeabele laag formatiegesteente, doch door de zwaartekracht en/of olieverdeling; - het met voordeel aanhouden van zodanige stoominjectie- en fluïdumproductiesnelheden dat een stoomkanaal wordt gevormd dat zich uitstrekt vanaf de injectielocatie; - het overgaan van het injecteren van stoom naar het injecteren van een stoomschuim-vormend mengsel 30 dat gevormd wordt door stoom en een waterige elektrolyt-bevattende oplossing of dispersie van een lineaire Ο25—O3o-alf3-°lofinesulfonaat-bevattende oppervlakteactieve stof, terwijl de productie van fluïdum uit de formatie wordt voortgezet; - het aanpassen van de samenstelling van het stoomschuim-vormend mengsel aan de eigenschappen van het gesteente en de fluïda in de formatie, zodat de druk die vereist is om het mengsel en het schuim dat het 35 vormt of bevat in een door het kanaal te injecteren, hoger is dan de druk die benodigd is voor het injecteren van stoom alleen, doch lager is dan de breekdruk van de formatie; en - het zodanig regelen van de samenstelling van het in het kanaal te injecteren fluïdum dat het kanaal niet verstop raakt, doch stoom en schuim in het kanaal blijven stromen bij een betrekkelijk hoge drukgradiënt waarbij olieverdringing en uitbreiding van het kanaal aanzienlijk groter is dan wanneer alleen stoom zou 40 worden toegepast.

De uitvinding is ook toepasbaar op een werkwijze voor het winnen van olie waarbij stoom in kringloop geïnjecteerd wordt in, en fluïdum met de terugstroom gewonnen wordt uit een ondergrondse formatie die zware olie bevat, en welke gevoelig is voor zwaartekrachtoverheersing, waardoor ongewenst grote hoeveelheden van het geïnjecteerde fluïdum worden opgenomen en vastgehouden. Deze werkwijze omvat: 45 1. het injecteren van stoom gemengd met een lineaire Css-Cgo-alfa-olefinesulfonaat-bevattende stoomschuim-vormende verbinding, waardoor een stoomschuim wordt gevormd dat a door de poriën van de formatie kan worden verdrongen zonder dat enig deel van de formatie verstopt raakt, bij een druk die hoger is dan die welke benodigd is voor het verdringen van stoom door de formatie, doch welke lager is dan de breekdruk van de formatie, en b dat door aanraking met de formatie-olie zodanig kan worden verzwakt dat 50 het verzwakte schuim in oliehoudende poriën van een poreus medium mobieler is dan in olievrije poriën van dat medium; 2. het injecteren van het stoomschuim-vormende mengsel met een snelheid die gelijk is aan die welke langzaam genoeg is om ervoor te zorgen dat het door dat mengsel gevormde schuim zich sneller verplaatst door de poriën van een permeabel medium dat formatieolie bevat dan door de poriën van een nagenoeg 55 olievrij permeabel medium; 3. het terugstromen van fluïdum uit de formatie na een stoomdoorwarmingsperiode die voldoende is voor het condenseren van een deel of het geheel van de stoom in het geïnjecteerde stoomschuim-vormende 3 193731 mengsel. Het stoomschuim-vormende mengsel omvat bij voorkeur stoom, een niet-condenseerbare gas, een lineaire C25-C30-alfa-olefinesulfonaat-bevattende oppervlakteactieve stof en een elektrolyt.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding heeft daarom het kenmerk dat in de stroom binnen de formatie een elektrolyt in combinatie met een stoom-bevattend fluïdum wordt toegepast.

5 De uitvinding verschaft onopvallende en nuttige voordelen bij olieverdringingsmethoden door het gebruik van de lineaire C25-C30-alfa-olefinesulfonaat-bevattende oppervlakteactieve stof in de stoomschuim-vormende composities. Wanneer, bijvoorbeeld, een stoomschuim-vormend mengsel een dergelijke oppervlakteactieve stof en een elektrolyt bevat in hoeveelheden die optimaal zijn voor schuimvorming, dan verschaffen de onderhavige oppervlakteactieve stoffen buitengewoon krachtige stoomschuimen met 10 mobiliteiten die vele malen kleiner zijn dan die van stoomschuimen waarvoor andere oppervlakteactieve stoffen zijn gebruikt. Bovendien wordt een aanzienlijke vermindering in de mobiliteit van de stoomschuimen bereikt bij concentraties die veel lager zijn dan die welke benodigd zijn voor gelijke mobiliteitsvermindering van de oppervlakteactieve stoffen die vroeger beschouwd werden als de beste die voor een dergelijk doel te verkrijgen waren. Het gebruik van de onderhavige lineaire C25-C3o-alfa-olefinesulfonaat-bevattende 15 oppervlakteactieve stoffen brengt geen problemen met betrekking tot thermische of hydrolytische stabiliteit met zich mee. Men heeft in de onderhavige lineaire C25-C30-alfa-olefinesulfonaat-bevattende oppervlakteactieve stoffen die tegelijk met de fluïda uit de ondergrondse formaties gewonnen werden, geen chemische of fysische achteruitgang kunnen waarnemen. In elk van dit soort sulfonaat-bevattende oppervlakteactieve stoffen zijn de zwavelatomen van de sulfonaatgroep direct gebonden aan koolstofatomen. De oppervlakte-20 actieve stoffen die tijdens de olieproductie werden gewonnen en beproefd hadden zich bij stoom-temperaturen over aanzienlijke perioden en afstanden door de formaties verplaatst.

Het is gebleken dat de onderhavige C25-C3o-alfa-olefinesulfonaat-bevattende stoomschuimen een aanzienlijke verbetering in mobiliteitsvermindering te zien geven in vergelijking met schuimen die gebaseerd zijn op de alkylarylsulfonaten, bijvoorbeeld dodecylbenzeensulfonaten. De schuimen die volgens de 25 onderhavige uitvinding dienen te worden gebruikt, geven ook een aanzienlijke verbetering te zien in vergelijking met de C16-C24-alfa-olefinesulfonaat-bevattende schuimen.

De onderhavige uitvinding is voorts toepasbaar op composities welke ten minste één C^-C^-alfa-olefinesulfonaat, alsmede stoom en eventueel elektrolyt, en eventueel niet-condenseerbaar gas bevatten, welke stoffen geschikt zijn voor gebruik bij olieverdringings- en/of oliewinningmethoden. Van bijzonder 30 belang in dit opzicht zijn stoomschuim-vormende composities welke in hoofdzaak bestaan uit: (a) water, dat in de compositie aanwezig is bij een temperatuur die nagenoeg gelijk is aan het kookpunt ervan, bij de druk van de compositie, zowel in een vloeibare fase als in een dampfase; (b) een oppervlakteactieve stof die in de vloeistoffase van de compositie aanwezig is in een hoeveelheid variërend van 0,01 tot 10 gew.%, berekend op het gewicht van de vloeistoffase, waarbij genoemde oppervlakteactieve stof voor een 35 aanzienlijk deel gevormd wordt door ten minste één lineaire C^-Cgo-alfa-olefinesulfonaat; (c) een elektrolyt dat in de vloeistoffase van de compositie aanwezig is in een hoeveelheid variërend van 0,001 gew.% (berekend op het gewicht van de vloeistoffase) tot een hoeveelheid die leidt tot de scheiding van de oppervlakteactieve stof in een afzonderlijke vloeistoffase; en (d) een niet-condenseerbaar gas dat in de dampfase aanwezig is in een hoeveelheid variërend van ongeveer 0,0001 tot 0,3 mol.%, berekend op het 40 totaal aan molen in de dampfase.

Een voorkeursuitvoeringsvorm is daarom gekenmerkt doordat in de stoom binnen de formatie een in hoofdzaak niet-condenseerbaar gas in combinatie met het stoombevattende fluïdum wordt toegepast.

Een andere voorkeursuitkeringsvorm heeft het kenmerk, dat de oppervlakteactieve stof in hoofdzaak gevormd wordt door sulfonaat dat verkregen is door een lineaire C2S-C30-alfa-olefine in reactie te brengen 45 met zwaveltrioxide, gevolgd door neutralisatie van het sulfonzuur. Volgens een nadere voorkeur is het sulfonaat afgeleid van lineaire C26-C28-alfa-olefine.

Nog een andere voorkeursuitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de waterige vloeistoffase van de stoomschuim-vormende compositie tussen 0,01 en 10 gew.% lineaire C25-C30-alfa-olefinesulfonaat bevat.

Verschillende formatiematerialen hebben verschillende verzwakkende invloeden op de kracht van het 50 stoomschuim. Er dienen derhalve proeven te worden uitgevoerd teneinde te bepalen welke sulfonaten of sulfonaat-bevattende stoomschuim-vormende composities optimaal in een gegeven formatie functioneren. Dit wordt bij voorkeur gedaan door het bepalen van de invloed van specifieke sulfonaten op de mobiliteit van een stoom-bevattend fluïdum dat de stoomkwaliteit heeft welke gekozen is voor gebruik in de formatie in aanwezigheid van het formatiemateriaal.

55 Dergelijke proeven worden bij voorkeur uitgevoerd door stoom-bevattende fluïda door een zandpakking te stuwen. De permeabiliteit van de zandpakking en schuimafbrekende eigenschappen van de olie in de zandpakking dienen ten minste nagenoeg gelijk te zijn aan die van de te behandelen formatie.

193731 4

Er worden vergelijkende onderzoeken gedaan naar de mobiliteit van het stoom-bevattende fluïdum met en zonder de oppervlakteactieve stof. De mobiliteit wordt aangegeven door middel van de nagenoeg gelijkblijvende drukval tussen een paar punten die gelegen zijn tussen het toevoer- en afvoergedeelte van de zandpakking op plaatsen die nagenoeg vrij zijn van eindinvloeden op de druk.

5

Thans zullen enkele laboratoriumproeven die uitgevoerd zijn voor het bepalen van de stoommobiliteit nader worden beschreven aan de hand van de figuren 1 en 2.

Figuur 1 toont schematisch een inrichting voor het beproeven van een zandpakking. De inrichting bestaat uit 10 een cilindervormige buis 1 die 400 mm lang is en een dwarsdoorsnede-oppervlak van 8 cm2 heeft. Een dergelijke buis is bij voorkeur opgesteld voor horizontale stroming van fluïdum van een toevoeropening 2 naar een afvoeropening 3. De buis is bij voorkeur voorzien van 5 drukkranen 4, 5, 6, 7 en 8. De eerste drukkraan 4 bevindt zich op een afstand van 150 mm van de toevoeropening 2. De plaatsen van de andere kranen zijn zodanig gekozen, dat het deel van de buis 1 dat zich achter kraan 4 bevindt wordt verdeeld in 15 gelijke delen van 50 mm. De buis 1 bevat een permeabele en poreuze kolom van geschikt materiaal, zoals een zandpakking, welke een geschikt, realistisch laboratoriummodel van een ondergrondse formatie verschaft.

Aan het toevoereinde 2 is de zandpakking of een gelijkwaardige kolom van permeabel materiaal zodanig aangebracht dat hierdoor afzonderlijke stromen kunnen worden opgenomen, zoals stoom, niet-20 condenseerbaar gas zoals stikstof, en één of meer waterige vloeistofoplossingen of dispersies welke een te beproeven oppervlakteactieve stof bevatten en/of een opgelost of gedispergeerd elektrolyt.

Enkele of al deze componenten worden geïnjecteerd met constante massastromingssnelheden in zodanige verhoudingen dat stoom van een gekozen kwaliteit, of een gekozen stoom-bevattend fluïdum of compositie, of een stoomschuim-vormend mengsel van een gekozen stoomkwaliteit kan worden geïnjec-25 teerd, en nagenoeg homogeen zal zijn zodra het het oppervlak van de zandpakking binnentreedt.

Bij deze proeven worden stoomschuim-vormende mengsels waaraan wel en geen oppervlakteactieve stoffen zijn toegevoegd met elkaar vergeleken door het meten van drukgradiënten die in een zandpakking gevormd zijn gedurende de tijd dat deze mengsels met dezelfde nagenoeg constante massastromingssnelheden door de pakking zijn gevoerd.

30 Talrijke proeven zijn uitgevoerd met verschillende stoomschuim-vormende mengsels waarbij gebruik is gemaakt van zandpakkingen die samengesteld zijn uit formatiezand en die een hoge permeabiliteit, bijvoorbeeld 10 darcy, hebben. De drukken werden gemeten met (niet in tekening weergegeven) drukmeters (zoals piëzo-elektrische apparaten) die aangebracht zijn bij de toevoeropening 2 en bij de kranen 4, 5, 6, 7 en 8 van buis 1. Het is gebleken dat de resultaten van dergelijke proeven in het algemeen vergelijkbaar zijn 35 met de in het veld verkregen resultaten.

Bij de laboratoriumproeven werden de stoomschuim-vormende mengsels met constante massastromingssnelheden geïnjecteerd totdat nagenoeg gelijkblijvende drukken bij de toevoer en bij de kranen werden verkregen. De verhouding tussen de gelijkblijvende drukken bij de kranen gedurende de stroming van stoom gemengd met de schuim-vormende oppervlakteactieve stof en de gelijkblijvende drukken bij de kranen 40 gedurende de stroming van de stoom alleen is een aanwijzing voor de mobiliteitsvermindering. Hoe hoger deze verhouding, des te krachtiger is het stoomschuim en des te groter is de door het stoomschuim-vormende mengsel veroorzaakte mobiliteitsvermindering.

Figuur 2 toont de resultaten van vergelijkende proeven met stoom en verschillende stoomschuim-vormende mengsels in zandpakkingen die Oude Pekela formatiezand met een permeabiliteit van 8 darcy 45 bevatten. De tegendruk van 21 bar, hetgeen overeenkomt met een temperatuur van 215°C. De stoom-injectiesnelheid was 600 cm3/min. De figuur toont het verloop van de druk aangegeven in bar (verticale=Y-as) ten opzichte van afstand aangegeven in centimeter (horizontale=X-as) van de pakkingtoevoeropening 2. De drukken werden gemeten bij de toevoeropening 2, bij de kranen 4, 5, 6, 7 en 8 en bij de afvoeropening 3 van de buis 1 van figuur 1.

50 Kromme A heeft betrekking op de verdringing waarbij een mengsel met een stoomkwaliteit van 90% als verdringingscompositie werd gebruikt.

Kromme B heeft betrekking op het gebruik van een stoom-bevattend fluïdum met een stoomkwaliteit van 90% en een waterfase welke 0,5 gew.% van een oppervlakteactieve stof bevat. Bij de proef aangeduid door kromme B, was de oppervlakteactieve stof een lineaire C20-alfa-olefinenatriumsulfonaat.

55 Kromme C heeft betrekking op het gebruik van het mengsel zoals toegepast voor kromme B met uitzondering dat de oppervlakteactieve stof een lineaire C26-alfa-olefinenatriumsulfonaat was.

De verbetering in gedrag met betrekking tot stoompermeabiliteitsvermindering van de thans beschreven lineaire C25-C30-alfa-olefinesiilfonaat-bevattende oppervlakteactieve stof blijkt duidelijk uit de kromme C in vergelijking met de krommen A en B in figuur 2.

5 193731

Preparaten en methoden welke geschikt zijn voor gebruik in de onderhavige uitvinding 5 Voor het doel van de onderhavige uitvinding wordt de oppervlakteactieve stof van het stoomschuim-vormend mengsel in hoofdzaak gevormd door lineair C25-C30-alfa-olefinesulfonaat. Materialen van deze klasse doch met een veel kortere alkylketen hebben tot nu toe commerciële toepassing gevonden, bijvoorbeeld in wasmiddelpreparaten voor industrieel en huishoudelijk gebruik en in persoonlijke huidverzorgingsartikelen.

10 Een voor de onderhavige uitvinding zeer geschikte klasse van sulfonaten is die welke is afgeleid van een bijzondere klasse van olefinen, welke olefinen voor de thans beoogde doeleinden kunnen worden gedefinieerd met betrekking tot de configuratie en het aantal koolstofatomen in hun moleculaire structuur. Deze olefinen hebben een koolstofgetal van 25 tot 30.

Met betrekking tot hun moleculaire structuur, zijn die olefinen alifatisch en lineair. Voor de alkylerings-15 route die gekozen wordt voor de vervaardiging van de volgens de uitvinding te gebruiken producten worden alfa-olefinen geschikt geacht. Voor het doel van de bereiding van derivaten van de sulfonaten voor toepassing bij de werkwijze volgens de uitvinding, worden met voordeel olefinen toegepast waarin ten minste 90% van de moleculen alfa-olefinen zijn.

Bijzonder aantrekkelijk zijn sulfonaten afgeleid van de NEODEEN alfa-olefinen (handelsmerk) geleverd 20 door Shell Chemical Company, ten dele vanwege hun lineaire structuur en hun hoog alfa-olefinengehalte, te weten in beide gevallen meer dan 95%. De NEODEEN alfa-olefinen worden bereid door etheenoligomerisa-tie.

De lineaire C25-C30-alfa-olefinen worden in reactie gebracht met zwaveltrioxide. Onder de term ’’zwaveltrioxide” zoals deze in het onderhavige octrooischrift en in de conclusies wordt gebruikt, worden ook 25 alle verbindingen of complexen die S03 bevatten of voor een sulfoneringsreactie opleveren, alsmede S03 op zich begrepen. Deze reactie kan worden uitgevoerd volgens methoden die in de chemische industrie algemeen bekend zijn, gewoonlijk door het in contact brengen van een stroom verdunde S03-damp met een dunne film van vloeibare olefine bij een temperatuur in het traject van 5 tot 50°C. Door de reactie tussen het S03 en de olefine wordt een sulfonzuur verkregen dat geneutraliseerd wordt door het in de reactie te 30 brengen met een base, bij voorkeur een alkalimetaalhydroxide, oxide, of carbonaat.

Het is gebleken dat de specifieke samenstelling van lineaire C25-C30-alfa-olefinesulfonaten die bereid zijn volgens boven beschreven methode (en bijvoorbeeld ook volgens de methoden die gebruikt worden voor het sulfoneren, hydrolyseren en neutraliseren van de vermelde olefinen) geen factor van doorslaggevende betekenis is voor het gedrag van de oppervlakteactieve stof in de stoomschuim-methode volgens de 35 uitvinding. In dit verband is het waargenomen dat factoren die tot nu toe de keuze van sulfoneringscondities (zoals kleur, helderheid en geur van het product) hebben bepaald, voor de bereiding van lineaire alfa-olefinesulfonaten voor toepassing bij de werkwijze volgens de uitvinding niet van hetzelfde belang zijn als dat wat daaraan wordt toegekend bij de wasmiddelfabricage. Dientengevolge, worden reactiecondities buiten die welke tot nu wenselijk werden geacht voor alfa-olefinesulfonering, op geschikte wijze toegepast 40 bij de bereiding van oppervlakteactieve stoffen die geschikt zijn voor gebruik in het stoomschuirn-vormende mengsel.

Voor doeleinden waarvoor productstabiliteit van belang is, levert de conventionele fabricage gewoonlijk een verdunde oplossing of dispersie van de lineaire C25-C30-alfa-olefinesulfonaten, bijvoorbeeld producten met een gehalte aan actieve stof in water van 15-30 gew.%. Dergelijke producten kunnen direct worden 45 toegepast bij de bereiding van stoomschuirn-vormende mengsels voor doeleinden van deze uitvinding.

Geschikte lineaire C25-C30-alfa-olefinesulfonaten, gewooniijk bereid volgens bovengenoemde methoden, zijn zelf in de handel verkrijgbare producten.

De kracht van het schuim dat bereid is met behulp van een stoomschuirn-vormende compositie en dat tevens lineaire C23-C30-alfa-olefinesulfonaat bevat, zal toenemen naarmate de hoeveelheid oppervlakte-50 actieve stof en/of elektrolyt in de compositie toeneemt. Ook zal er een optimale verhouding tussen oppervlakteactieve stof en elektrolyt ontstaan waarbij de oppervlakteactiviteit van de compositie maximale hoogte heeft bereikt.

De stoomschuirn-vormende compositie volgens de onderhavige uitvinding kan een stoomschuim vormen dat in staat is de effectieve mobiliteit van de stoom te verminderen tot minder dan 1/1 Ode en zelfs tot 55 1/50ste-1/110ste van de mobiliteit die deze zou hebben in een permeabel poreus medium bij afwezigheid van de oppervlakteactieve stof.

De bij de onderhavige werkwijze gebruikte stoom en/of composities kan/kunnen worden gegenereerd en

Claims (6)

193731 6 toegevoerd in de vorm van nagenoeg elke droge, natte, oververhitte, of laagwaardige stoom, waarbij de stoomcondensaat- en/of vloeistofcomponenten verenigbaar zijn met, en niet belemmerend werken op de schuimvormende eigenschappen van de schuimvormende componenten van een stoomschuim-vormend mengsel volgens de onderhavige uitvinding. De stoomkwaliteit van de gegenereerde stoom en/of de 5 hoeveelheid waterige vloeistof waarmee deze wordt gemengd dient/dienen zodanig te zijn dat de stoomkwaliteit van het aldus verkregen mengsel bij voorkeur tussen 10 en 90% ligt. Het gewenste stoomschuim wordt met voordeel bereid door de stoom te mengen met een waterige oplossing van de oppervlakteactieve stof en eventueel elektrolyt. Bij het bepalen van de stoomkwaliteit van het te vormen mengsel dient uiteraard rekening te worden gehouden met het watergehalte van deze waterige oplossingen. 10 Het niet-condenseerbare gas dat met voordeel gebruikt wordt in een stoomschuim-vormend mengsel volgens de onderhavige uitvinding kan op geschikte wijze nagenoeg elk gas bevatten dat (a) weinig of geen condensatie ondergaat bij de temperaturen (100-350°C) en drukken (1-100 bar) waarbij het stoomschuim-vormend mengsel bij voorkeur geïnjecteerd wordt in en verdrongen wordt door de te behandelen formatie, en (b) in hoofdzaak inert is ten opzichte van, en verenigbaar is met de schuim-vormende oppervlakteactieve 15 stof en andere componenten van dat mengsel. Een dergelijk gas is bij voorkeur stikstof, doch kan ook andere in hoofdzaak inerte gassen bevatten, zoals lucht, ethaan, methaan, rookgas of stookgas. Geschikte concentraties van niet-condenseerbaar gas in het stoomschuimmengsel variëren van 0,0001 tot 0,3 mol.%, bijvoorbeeld 0,001 tot 0,2 mol.%, of tussen 0,003 en 0,1 mol.% van de gasfase van het mengsel. Het te gebruiken elektrolyt dient, teneinde geschikt te zijn voor toepassing, een samenstelling te hebben 20 die gelijk is aan, en te worden gebruikt in een verhouding die vergelijkbaar is met, die welke in het Amerikaanse octrooischrift nr. 4.-086.964 beschreven zijn als zijnde geschikte alkalimetaalelektrolyten. Er kan een waterige oplossing worden toegepast welke een zodanige hoeveelheid elektrolyt bevat dat het uitzoutingseffect ervan nagenoeg gelijk is aan dat van een natriumchlorideconcentratie van 0,001 tot 10% (doch een te kleine hoeveelheid voor het bewerkstelligen van aanzienlijke uitzouting) van de vloeistoffase 25 van de stoom. Een deel of het geheel van het elektrolyt kan een anorganisch zout zoals een alkalimetaal-zout, een alkalimetaalhalogenide en natriumchloride bevatten. Andere anorganische zouten, bijvoorbeeld halogeniden, sultanaten, carbonaten, nitraten en fosfaten, in de vorm van zouten van aardalkalimetalen, kunnen ook worden gebruikt. In het algemeen kan worden gesteld, dat een elektrolytconcentratie kan worden toegepast die nagenoeg 30 hetzelfde effect op de mobiliteitsvermindering van het schuim heeft als het effect van een natriumchlorideconcentratie van 0,001 tot 5 gew.% (doch minder dan een uitzouting-veroorzakende hoeveelheid) van de vloeistoffase van het stoomschuim-vormende mengsel. De elektrolytconcentratie kan, berekend op dezelfde basis, variëren van 0,001 tot 10%. Bij het samenstellen van een stoomschuim-vormend mengsel of compositie volgens de onderhavige 35 uitvinding, kan de stoom door middel van nagenoeg elke in de handel verkrijgbare inrichting en techniek worden gegenereerd. Een stroom van een stoom die in een formatie geïnjecteerd wordt, wordt - op elke geschikte plaats aan het oppervlak of op de putbodem - bij voorkeur gegenereerd en gemengd met gekozen hoeveelheden van in hoofdzaak niet-condenseerbaar gas, waterige elektrolytoplossing, en schuim-vormende oppervlakteactieve stof. In een dergelijk mengsel zijn de kwaliteit van de gegenereerde 40 stoom en de concentratie van het elektrolyt en oppervlakteactieve stof bevattende waterige vloeistof waarmee deze wordt gemengd bij voorkeur zodanig dat (1) de met de droge stoom gemengde hoeveelheid waterige vloeistof die in de formatie geïnjecteerd wordt voldoende is voor het verschaffen van een stoom-bevattend fluïdum met een stoomkwaliteit van 10-90% (bij voorkeur 30-80%); (2) de in de waterige vloeistof opgeloste of dispergeerde gewichtsverhouding van oppervlakteactieve stof varieert van 0,01 tot 45 10,0 (bij voorkeur van 1,0 tot 4,0); en (3) de hoeveelheid niet-condenseerbaar gas 0,0003 tot 0,3 mol. fractie van de gasfase van het mengsel bedraagt. 50

1. Werkwijze voor het verdringen van olie binnen een oliehoudende ondergrondse formatie door in genoemde formatie een stoom-bevattend fluïdum samen met een olefinesulfonaat als oppervlakteactieve stof door een zone met een relatief grote stoompermeabiliteit te voeren, met het kenmerk, dat de oppervlakteactieve stof in hoofdzaak gevormd wordt door ten minste één lineaire C25-C30-alfa- 55 olefinesulfonaat.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in de stroom binnen de formatie een elektrolyt in combinatie met een stoom-bevattend fluïdum wordt toegepast. 7 193731

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat in de stroom binnen de formatie een in hoofdzaak niet-condenseerbaar gas in combinatie met het stoom-bevattende fluïdum wordt toegepast.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de oppervlakteactieve stof in hoofdzaak gevormd wordt door sulfonaat dat verkregen is door een lineaire C25-C30-alfa-olefine in reactie te 5 brengen met zwaveltrioxide, gevolgd door neutralisatie van het sulfonzuur.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het sulfonaat is afgeleid van lineaire C26-C2a-alfa-olefine.

6. Werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de waterige vloeistof-fase van de stoomschuim-vormende compositie tussen 0,01 en 10 gew.% lineaire C^-Cao-alfa- 10 olefinesulfonaat bevat. Hierbij 2 bladen tekening