NL8500877A - METHOD FOR EXTRACTING OIL USING STEAM FOAM - Google Patents
METHOD FOR EXTRACTING OIL USING STEAM FOAM Download PDFInfo
- Publication number
- NL8500877A NL8500877A NL8500877A NL8500877A NL8500877A NL 8500877 A NL8500877 A NL 8500877A NL 8500877 A NL8500877 A NL 8500877A NL 8500877 A NL8500877 A NL 8500877A NL 8500877 A NL8500877 A NL 8500877A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- steam
- foam
- formation
- oil
- surfactant
- Prior art date
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
- C09K8/584—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific surfactants
Description
• *• *
K 9625 NETK 9625 NET
WERKWIJZE VOOR HET WINNEN VAN OLIE MET BEHULP VAN STOOMSCHUIMMETHOD FOR EXTRACTING OIL USING STEAM FOAM
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het winnen van olie uit, of het verdringen van olie binnen een ondergrondse formatie met behulp van stoomschuim.The invention relates to a method of recovering oil from or displacing oil within an underground formation using steam foam.
In bepaalde opzichten is deze uitvinding een verbetering van de 5 stoomkanaaluitbreidende stoomschuimstuwingsmethode welke beschreven is in het Amerikaanse octrooischrift 4.086.964 (uitvinders: R.E.In certain respects, this invention is an improvement on the steam channel expanding steam foam thrust method described in U.S. Patent 4,086,964 (inventors: R.E.
Dilgren, 6.J. Hirasaki, H.J. Hill, D.G. Whitten; Ingediend 27 mei 1977; gepubliceerd 2 mei 1978).Dilgren, 6.J. Hirasaki, H.J. Hill, D.G. Whitten; Filed May 27, 1977; published May 2, 1978).
De uitvinding is in het bijzonder nuttig bij een 10 oliewinningmethode van het type zoals beschreven in bovengenoemd octrooischrift. Bij deze methode wordt stoom geïnjecteerd in en fluïdum gewonnen uit op horizontale afstand van elkaar gelegen lokaties binnen een deel van een olieformatie, waarbij de looprichting van een stoomstromingsweg wordt bepaald door 15 zwaartekracht en/of olieverdeling. Nadat een stoomkanaal is gevormd, wordt de samenstelling van het te injecteren fluïdum gewijzigd van stoom in een stoomschulm-vormend mengsel. De samenstelling van het mengsel staat in correlatie met de eigenschappen van het gesteente en de fluïda in de formatie, en wel zodanig dat de druk die vereist is 20 voor het injecteren van het mengsel en het voortstuwen 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 25 een betrekkelijk hoog drukgradiSnt, waarbij de olieverdringings- en kanaalultbreidingsinvloeden aanzienlijk groter zijn dan die welke worden veroorzaakt door stoom alleen. Olie wordt gewonnen uit het fluïdum dat geproduceerd wordt uit de formatie.The invention is particularly useful in an oil recovery method of the type described in the above patent. In this method, steam is injected into and fluid is extracted from horizontally spaced locations within a portion of an oil formation, the direction of flow of a steam flow path being determined by gravity and / or oil distribution. After a steam channel is formed, the composition of the fluid to be injected is changed from steam to a steam shell-forming mixture. The composition of the mixture correlates with the properties of the rock and fluids in the formation, such that the pressure required to inject the mixture and propel it through the channel is higher than that required is for steam only, but lower than formation rupture pressure. The composition and injection rate of the mixture are then controlled to maintain a flow of steam foam into the channel with a relatively high pressure gradient, with oil displacement and channel expansion influences significantly greater than those caused by steam alone. Oil is recovered from the fluid produced from the formation.
De onderhavige uitvinding heeft ook betrekking op een 30 verbetering van een oliewinningmethode 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 8500877 ί « -2- zwaartekrachtoverheersing, waardoor een. olielaag komt te grenzen aan een gas** of damphoudende nagenoeg van olie gedesatureerde zone, waarbij een ongewenste hoeveelheid van het geïnjecteerde fluïdum in de gedesatureerde zone wordt opgenomen en vastgehouden. Bij een 5 dergelijke methode wordt de te injecteren stoom voorgemengd met oppervlakactieve 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 10 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 dat het in dit oliehoudende zand mobieler is dan in zand dat nagenoeg vrij is van deze olie. De oppervlakactievestof-bevattende stoom wordt in de 15 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 20 gedeeltelijk gecondenseerd is in het stoomschuim in de formatie.The present invention also relates to an improvement of an oil recovery method in which steam is recycled in an injection manner and recovery fluid is recovered from a formation containing heavy oil, which is susceptible to 8500877 gravity domination, making a. oil layer becomes adjacent to a gas ** or vapor-containing substantially oil desaturated zone, absorbing and retaining an undesired amount of the injected fluid in the desaturated zone. In such a method, the steam to be injected is premixed with surfactants which together form a steam foam in the formation that has such physical and chemical properties that it can be (a) injected into the formation without clogging any part of the formation at a pressure higher than that required to inject the steam but lower than the fracture pressure of the formation, and (b) which steam foam is chemically attenuated by contact with the formation oil such that it is contained in this oily sand is more mobile than in sand that is virtually free of this oil. The surfactant-containing steam is injected into the formation at a rate slow enough to assist in displacing a front portion of the steam foam along the oily edge portions of the oil desaturated zone and not along the central portion of that zone. And fluid is returned from the formation at a time when the steam is wholly or partially condensed in the steam foam in the formation.
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 25 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 betrekking op een effectieve mobiliteit of gemakkelijke stroming van een schuim binnen een permeabel poreus medium. Een "permeabiliteitsvermindering" of 30 "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 35 worden waargenomen en/of bepaald door het meten van verschillen in inwendige druk binnen.een kolom van een permeabel poreus materiaal 8500877 * * - 3 - 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 gerichtspercentage aan water in dat fluïdum dat bij het kookpunt van dat water en bij de 5 druk van het fluïdum in de dampfase van het fluïdum verkeert.The terms used herein have the following meanings: "steam foam" refers to a foam, ie gas-liquid dispersion, which (a) is capable of reducing effective mobility, or causing a reduction in the ease with which such a foam or dispersion will flow in a permeable porous medium, and (b) contains steam in its gaseous phase. "Mobility" or "permeability" refers to an effective mobility or easy flow of a foam within a permeable porous medium. "Permeability Reduction" or "Mobility Reduction" refers to reducing the easy flow of such a foam due to an increase in the effective viscosity of the fluid and / or a decrease in the effective permeability of the porous medium. such mobility or permeability can be observed and / or determined by measuring differences in internal pressure within a column of a permeable porous material 8500877 * * - 3 - during a constant homogeneous flow of a fluid through a column of such material. The "steam quality" of each steam-containing fluid refers to the percent concentration of water in that fluid which is at the boiling point of that water and at the pressure of the fluid in the vapor phase of the fluid.
Bijvoorbeeld: in een uit êêa component bestaand stoom-bevattend fluïdum dat geheel uit water bestaat en een stoomkwaliteit van 50Z heeft, verkeert de helft van gewicht van het water in de dampfase; en in een uit meerdere componenten bestaand stoom-bevattend fluïdum dat 10 in de dampfase stikstof en in de vloeibare fase opgeloste of gedispergeerde oppervlakactieve stoffen en elektrolyt bevat en een stoomkwaliteit van 50Z 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 15 derhalve worden berekend als, bijvoorbeeld, 100 maal de massa (of massastromingsenelheid} van de waterdamp in dat fluïdum gedeeld door de som van de massa (of massastromingssnelheid) van zowel de waterdamp als het vloeibare water in dat fluïdum.For example, in a one-component steam-containing fluid consisting entirely of water and having a steam quality of 50Z, half the weight of the water is in the vapor phase; and in a multicomponent steam-containing fluid containing nitrogen and liquid phase dissolved or dispersed surfactants and electrolyte in the vapor phase and having a steam quality of 50Z, half the weight of the water is in the multi-phase component existing fluid in the vapor phase. The steam quality of a steam-containing fluid can therefore be calculated as, for example, 100 times the mass (or mass flow rate} of the water vapor in that fluid divided by the sum of the mass (or mass flow rate) of both the water vapor and the liquid water in that fluid.
’’Stoomschulm-vormend mengsel” (of compositie) heeft betrekking op een 20 mengsel van stoom en een waterige vloeibare oplossing (of dispersie) van oppervlakactieve stoffen, waarbij een deel of het geheel van de stoom aanwezig is in de gasfase van een stoomschulm. De gasfase kan ook niet-condenseerba(a)r(e) gas(sen) zoals stikstof bevatten.“Steam shell-forming mixture” (or composition) refers to a mixture of steam and an aqueous liquid solution (or dispersion) of surfactants, where part or all of the steam is present in the gas phase of a steam shell. The gas phase may also contain non-condensing gas (es) such as nitrogen.
Bet doel van de uitvinding is het verbeteren van een werkwijze 25 voor het verdringen van olie binnen een oliehoudende ondergrondse formatie door in genoemde formatie een stoom-bevattend fluïdum tezamen met een oppervlakactieve stof door een zone met een relatief grote stoompermeabiliteit te voeren.The object of the invention is to improve a method of displacing oil within an oil-bearing underground formation by passing a steam-containing fluid together with a surfactant in a formation with a relatively high steam permeability in said formation.
De oppervlakactieve stof volgens de uitvinding wordt voor een 30 aanzienlijk deel gevormd door ten minste den waterige oplossing van elektrolyt en omvat met voordeel tevens een nagenoeg niet-condenseerbaar gas; waarbij elk van de componenten - t.w. oppervlakactieve stof, elektrolyt en gas - aanwezig is in hoeveelheden die doeltreffend zijn voor de vorming van stoomschulm in 35 aanwezigheid van de formatie-olie. De uitvinding heeft ook betrekking op de hier beschreven alkylarylsulfonaat-bevattende stoomschuim-vormende mengsels.The surfactant according to the invention is largely constituted by at least the aqueous electrolyte solution and advantageously also comprises a substantially non-condensable gas; where each of the components - i.e. surfactant, electrolyte and gas - is present in amounts effective for the formation of steam shell in the presence of the formation oil. The invention also relates to the alkylarylsulfonate-containing steam foam-forming mixtures described herein.
8500877 w * - 4 -8500877 w * - 4 -
De uitvinding is nuttig wanneer het wenselijk is olie te verwijderen uit, of te verdringen binnen een ondergrondse formatie.The invention is useful when it is desirable to remove or displace oil from within an underground formation.
De uitvinding kan, bijvoorbeeld, worden toegepast voor het verwijderen van olie of een emulsie van olie en water uit een 5 putboorgat tijdens putreinigingswerkzaamheden, en/of het verdringen van olie naar een produktielokatie tijdens oliewinningswerkzaamheden.The invention can be used, for example, for removing oil or an oil and water emulsion from a well borehole during well cleaning operations, and / or displacing oil to a production site during oil extraction operations.
De onderhavige uitvinding, welke in het bijzonder betrekking heeft op een werkwijze voor het winnen van olie uit een ondergrondse 10 formatie, bestaat uit de volgende stappen: - het injecteren van stoom en het produceren van fluïdum op horizontaal van elkaar gescheiden lokaties binnen een deel van een olieformatie, waarin de looprichting van een stoomstromingsweg niet wordt bepaald door de meest permeabele laag 15 formatiegesteente, doch door de zwaartekracht en/of olieverdeling; -> het met voordeel aanhouden van zodanige stoominjectie- en fluldumproduktiesnelheden dat een stoomkanaal wordt gevormd dat zich uitsfrekt vanaf de injectielokatie; - het overgaan van het injecteren van stoom naar het injecteren van 20 een stoomschuim-vormend mengsel dat gevormd wordt door stoom en een waterige elektrolyt-bevattende oplossing of dispersie van een alkylarylsulfonaat-bevattende oppervlakactieve stof, terwijl de produktie van fluïdum uit de formatie wordt voortgezet; - het aanpassen van de samenstelling van het stoomschuim-vormende 25 mengsel aan de eigenschappen van het gesteente en de flulda in de formatie, zodat de druk die vereist is om het mengsel en het schuim dat het vormt of bevat in en 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 30 - het zodanig regelen van de samenstelling van het in het kanaal te injecteren fluïdum dat het kanaal niet verstopt 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 worden 35 toegepast.The present invention, which relates in particular to a method of recovering oil from an underground formation, consists of the following steps: injecting steam and producing fluid at horizontally separated locations within a part of an oil formation, in which the direction of flow of a steam flow path is not determined by the most permeable layer of formation rock, but by gravity and / or oil distribution; advantageously maintaining steam injection and fluid production rates such that a steam channel is formed which extends from the injection site; - transition from injecting steam to injecting a steam foam-forming mixture formed by steam and an aqueous electrolyte-containing solution or dispersion of an alkyl aryl sulfonate-containing surfactant, while continuing to produce fluid from the formation ; - adapting the composition of the steam foam-forming mixture to the properties of the rock and fluid in the formation so that the pressure required to inject the mixture and the foam it forms or contains into and through the channel higher than the pressure required to inject steam alone, but lower than the fracture pressure of the formation; and 30 - controlling the composition of the fluid to be injected into the channel so that the channel does not become clogged, but steam and foam continue to flow into the channel at a relatively high pressure gradient with oil displacement and expansion of the channel being significantly greater than when only steam would be applied.
8500877 m * - 5 -8500877 m * - 5 -
De uitvinding heeft ook betrekking 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 5 zwaartekrachtoverheersing, waardoor ongewenst grote hoeveelheden van het geïnjecteerde fluïdum worden opgenomen en vastgehouden. Deze werkwijze omvat: (1) het injecteren van stoom gemengd met een lineaire Cig-CsQ-alkylarylsulfonaat-bevattende stoomschuim-· vormende 10 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 15 aanraking met de formatie-olie zodanig kan worden verzwakt dat het verzwakte schuim in oliehoudende poriën van een poreus medium mobieler is dan in olie-vrlje poriën van dat medium; (2) hef injecteren van het stoomschuim-vormende mengsel mat een snelheid die gelijk is aan die welke langzaam genoeg is om ervoor te 20 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 olie-vrij permeabel medium; (3) het terugstromen van fluïdum uit de formatie na een stoomdoorwarmingsperlode die voldoende is voor het condenseren van 25 een deel of het geheel van de stoom in het geïnjecteerde stoomschuim-vormende mengsel. Het stoomschuim-vormende mengsel omvat bij voorkeur stoom, een niet-condenseerbare gas, een lineaire C^g-CsQalkylaryl sulfonaat-bevattende oppervlakactieve stof en een elektrolyt.The invention also relates to a method of recovering oil in which steam is recycled in a cycle, and backflow fluid is recovered from an underground formation containing heavy oil, and which is susceptible to gravity domination, causing undesirably large amounts of the injected fluid are picked up and held. This method comprises: (1) injecting steam mixed with a linear Cig-C8-alkylarylsulfonate-containing steam foam-forming compound, whereby a steam foam is formed which a) can be displaced through the pores of the formation without any part of the formation becomes clogged, at a pressure higher than that required to displace steam through the formation, but lower than the rupture pressure of the formation, and b) such that by contact with the formation oil such can be attenuated that the attenuated foam is more mobile in oil-containing pores of a porous medium than in oil-free pores of that medium; (2) inject the steam foam-forming mixture at a rate equal to that slow enough to cause the foam formed by that mixture to travel faster through the pores of a permeable medium containing formation oil than through the pores of a substantially oil-free permeable medium; (3) the backflow of fluid from the formation after a steam-heating period sufficient to condense part or all of the steam into the injected steam foam-forming mixture. The steam foam-forming mixture preferably comprises steam, a non-condensable gas, a linear C 1 -C 8 -Calkylaryl sulfonate-containing surfactant and an electrolyte.
30 De uitvinding verschaft onopvallende en nuttige voordelen bij olieverdringingsmethoden door het gebruik van de alkylaryl sulfonaat-bevattende oppervlakactieve stof in de stoomschuim-vofmende composities. Wanneer, bijvoorbeeld, een stoomschuim-vormend mengsel een dergelijke oppervlakactieve stof en een elektrolyt bevat in 35 hoeveelheden die nagenoeg optimaal zijn voor schuimvorming, dan verschaffen de onderhavige oppervlakactieve stoffen buitengewoon 85 0 08 7 7The invention provides unobtrusive and useful advantages in oil displacement methods through the use of the alkylaryl sulfonate-containing surfactant in the steam foaming compositions. For example, when a steam foam-forming mixture contains such surfactant and an electrolyte in amounts substantially optimal for foaming, the surfactants herein provide extremely 85 0 08 7 7
* V* V
- 6 - krachtige stoomschuimen met mobiliteiten die vele malen kleiner zijn dan die van stoomschuimen waarvoor andere oppervlakactieve stoffen zijn gebruikt. Bovendien wordt een aanzienlijke vermindering in de mobiliteit van de stoomschuimen bereikt bij concentraties die veel 5 lager zijn dan die welke benodigd zijn voor gelijke mobiliteitsvermindering van de oppervlakactieve stoffen die vroeger beschouwd werden als de beste die voor een dergelijk doel te verkrijgen waren* Het gebruik van de onderhavige alkylarylsulfonaat-beva11ende oppervlakactieve stoffen brengt geen 10 problemen met betrekking tot thermische of hydrolytische stabiliteit met zich mee. Men heeft in de onderhavige alkylaryl sulfonaat-bévattende oppervlakactieve stoffen die tegelijk met de \ flulda uit de ondergrondse formaties gewonnen werden» geen chemische of fysische achteruitgang kunnen waarnemen. In elk van dit soort 15 sulfonaat-bevattende oppervlakactieve stoffen zijn de zwavelatomen van de sulfonaatgroep direkt gebonden aan koolstofatomen. De oppervlakactieve stoffen die tijdens de olieproduktie werden gewonnen - en beproefd hadden zich bij stoomtemperaturen over aanzienlijke perioden en afstanden door de formaties verplaatst.- 6 - Powerful steam foams with mobilities many times smaller than those of steam foams using other surfactants. In addition, a significant reduction in the mobility of the steam foams is achieved at concentrations much lower than those required for equal reduction in mobility of the surfactants previously considered to be the best available for such purpose. the present alkylarylsulfonate-containing surfactants do not pose problems of thermal or hydrolytic stability. No chemical or physical deterioration has been observed in the present alkylaryl sulfonate-containing surfactants recovered from the underground formations along with the fluid. In any of these sulfonate-containing surfactants, the sulfur atoms of the sulfonate group are directly bonded to carbon atoms. The surfactants recovered - and tested during oil production - had moved through the formations over significant periods and distances at steam temperatures.
20 Hef is gebleken dat de onderhavige C^g-CsQ-alkylarylsulfonaat- bevattende stoomschuimen een aanzienlijke verbetering in mobiliteitsvermindering te zien geven in vergelijking met schuimen die gebaseerd zijn op de C^-C^-alkylarylsulfonaten, bijvoorbeeld 25 dodecylbenzeensulfonaten. De schuimen die volgens de onderhavige uitvinding dienen te worden gebruikt» geven ook een aanzienlijke verbetering te zien in vergelijking, met de Λ<τ° 2£-alfa-olefinesulfonaat-bevattende schuimen.It has been found that the present C 1 -C 8 C-alkylarylsulfonate-containing steam foams show a significant improvement in mobility reduction compared to foams based on the C 1 -C 2 alkylarylsulfonates, eg dodecylbenzene sulfonates. The foams to be used according to the present invention also show significant improvement over the alpha-olefin sulfonate-containing foams.
De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op composities 30 welke ten minste een C^g-Cgg-alkylarylsulfonaat» alsmede stoom en eventueel elektrolyt, en eventueel niet-condenseerbaar gas bevatten, welke stoffen geschikt zijn voor gebruik bij olieverdringing- en/of oliewinningmethoden. Van bijzonder belang in dit opzicht zijn stoomschuim-vormende composities welke in hoofdzaak bestaan uit: (a) 35 water» dat in de compositie aanwezig is bij een temperatuur die nagenoeg gelijk is aan het kookpunt ervan» bij de druk van de 8500877 * « - 7 - compositie, zowel in een vloeibare fase als in een dampfase; (b) een oppervlakactieve stof die in de vloeistoffase van de compositie aanwezig is in een hoeveelheid variërend van 0,01 tot 10 gew.Z, berekend op het gewicht van de vloeistoffase, waarbij genoemde 5 oppervlakactievestof voor een aanzienlijk deel gevormd wordt door ten minste êên C^g-^Q-alkylaryl- sulfonaat; (c) een elektrolyt dat in de vloeistoffase van de compositie aanwezig is in een hoeveelheid variërend van 0,001 gew.Z (berekend op het gewicht van de vloeistoffase) tot een hoeveelheid die leidt tot de scheiding van de 10 oppervlakactievestof 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.Z, berekend op het totaal aantal molen in de dampfase.The present invention further relates to compositions containing at least one C 1 -C 8 C 8 alkyl aryl sulfonate, as well as steam and optionally electrolyte, and optionally non-condensable gas, which substances are suitable for use in oil displacement and / or oil recovery methods. Of particular interest in this regard are steam foam-forming compositions consisting essentially of: (a) 35 water »which is present in the composition at a temperature substantially equal to its boiling point» at the pressure of 8500877 * «- 7 - composition, both in a liquid phase and in a vapor phase; (b) a surfactant which is present in the liquid phase of the composition in an amount ranging from 0.01 to 10 wt.%, based on the weight of the liquid phase, said surfactant constituting a substantial proportion of at least one C 1 -C 12 alkyl-aryl sulfonate; (c) an electrolyte present in the liquid phase of the composition in an amount ranging from 0.001% by weight (based on the weight of the liquid phase) to an amount that leads to the separation of the surfactant into a separate liquid phase; and (d) a non-condensable gas that is present in the vapor phase in an amount ranging from about 0.0001 to 0.3 mol.Z, based on the total number of moles in the vapor phase.
Typerend voor de alkylarylsulfonaat-bevattende oppervlakactieve 15 stoffen die op geschikte wijze worden toegepast bij stoomschuimstuwingsmethoden van verhoogde kwaliteit volgens de uitvinding, zijn de alkylarylsulfonaten welke verkregen zijn door een lineair C^-Cju-alkylbenieen, lineair C18-C3Q_ en/of Cjg-CgQ-alkylxyleen in reactie te brengen met 20 zwavel trioarfde, gevolgd door neutralisatie van het sulfonzuur. In het bijzonder geschikt voor het doel van de uitvinding is een sulfonaat dat afgeleid is van in hoofdzaak lineair C^-Cgg-alkyltolueen.Typical of the alkylarylsulfonate-containing surfactants suitably used in enhanced quality steam foam thrust processes of the invention are the alkylarylsulfonates obtained by a linear C 1 -C 3 alkylbenzene, linear C18-C3Q_ and / or C18-CgQ alkyl alkylene to react with sulfur trioxide, followed by neutralization of the sulfonic acid. Particularly suitable for the purpose of the invention is a sulfonate derived from substantially linear C 1 -C 6 alkyl alkyl toluene.
Verschillende formatiematerialen hebben verschillende verzwakkende invloeden op de kracht van het stoomschuim. Er dienen 25 derhalve proeven te worden uitgevoerd ten einde te bepalen welke sulfonaten of sulfonaat-bevattende 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 30 is voor gebruik in de formatie in aanwezigheid van het formatiemateriaal.Different formation materials have different weakening influences on the strength of the steam foam. Therefore, tests should be conducted to determine which sulfonates or sulfonate-containing compositions function optimally in a given formation. This is preferably done by determining the influence of specific sulfonates on the mobility of a steam-containing fluid that has the steam quality selected for use in the formation in the presence of the formation material.
Dergelijke proeven worden bij voorkeur uitgevoerd door stoom-bevattende fluïda door een zandpakking te stuwen. De permeabiliteit van de zandpakking en schuim-afbrekende eigenschappen 35 van de olie in de zandpakking dienen ten minste nagenoeg gelijk te zijn aan die van de te behandelen formatie. Er worden vergelijkende 8500877 - 8 - onderzoeken gedaan naar de mobiliteit van het stoom-bevattende fluïdum met en zonder de oppervlakactieve stof. De mobiliteit wordt aangegeven door middel van de nagenoeg gelijkblijvende drukval tussen een paar punten die gelegen zijn tussen het toevoer- en 5 afvoergedeelte van de zandpakking op plaatsen die nagenoeg vrij zijn van eindinvloeden op de druk.Such tests are preferably conducted by forcing steam-containing fluids through a sand pack. The permeability of the sand packing and foam-degrading properties of the oil in the sand packing should be substantially equal to that of the formation to be treated. Comparative 8500877-8 studies are conducted on the mobility of the steam-containing fluid with and without the surfactant. Mobility is indicated by the substantially constant pressure drop between a few points located between the supply and discharge sections of the sand pack at locations substantially free from pressure impacts.
Thans zullen enkele laboratoriumproeven die uitgevoerd zijn voor het bepalen van de stoommobiliteit nader worden beschreven aan de hand de figuren L en 2.Some laboratory tests that have been carried out to determine the steam mobility will now be described in more detail with reference to Figures L and 2.
10 Figuur 1 toont schematisch een inrichting voor het beproeven van een zandpakking, welke inrichting kan worden samengesteld uit heden ten dage beschikbare onderdelen. De inrichting bestaat uit een cilindervormige buis 1 die 400 mm lang is en een dwarsdoorsnede-oppervlak van 8 cm2 heeft. Een dergelijke buis is bij 13 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 20 de buis 1 dat zich achter kraan 4 bevindt wordt verdeeld in 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.Figure 1 schematically shows a device for testing a sand packing, which device can be assembled from parts available today. The device consists of a cylindrical tube 1 which is 400 mm long and has a cross-sectional area of 8 cm2. Such a tube is preferably arranged for horizontal flow of fluid from a supply opening 2 to a discharge opening 3. The tube is preferably provided with 5 pressure valves 4, 5, 6, 7 and 8. The first pressure valve 4 is located at a distance 150 mm from the inlet opening 2. The positions of the other valves are chosen such that the part of the pipe 1 located behind valve 4 is divided into equal parts of 50 mm. The tube 1 contains a permeable and porous column of suitable material, such as a sand pack, which provides a suitable realistic laboratory model of an underground formation.
25 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-condenseerbaar gas zoals stikstof, en êën of meer waterige vlo eist of op lossingen of dispersies welke een te beproeven ' 30 oppervlakactieve stof bevatten en/of een opgelost of gedispergeerd elektrolyt. Enkele of al deze componenten worden geïnjecteerd met constante massestromings snelheden 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 35 stoomkwalitelt kan worden geïnjecteerd, en nagenoeg homogeen zal zijn zodra het het oppervlak van de zandpakking binnentreedt.At the supply end 2, the sand pack or an equivalent column of permeable material is arranged such that it can accommodate separate streams, such as steam, non-condensable gas such as nitrogen, and requires one or more aqueous liquids or on solutions or dispersions which tests contain surfactant and / or a dissolved or dispersed electrolyte. Some or all of these components are injected at constant mass flow rates in such proportions that steam of a selected quality, or a selected steam-containing fluid or composition, or a steam foam-forming mixture of a selected steam quality can be injected, and will be substantially homogeneous as soon as it enters the surface of the sand pack.
8500877 v m - 9 -8500877 v m - 9 -
Bij deze proeven worden stoomschuim-vormende mengsels waaraan wel en geen oppervlakactieve stoffen zijn toegevoegd met elkaar vergeleken door het meten van dmkgradiSnten die in een zandpakking gevormd zijn gedurende de tijd dat deze mengsels met dezelfde 5 nagenoeg constante massastromingssnelheden door de pakking zijn gevoerd.In these tests, steam foam-forming mixtures to which surfactants have and have not been added have been compared with each other by measuring thicknesses formed in a sand packing during the time that these mixtures have been passed through the packing at the same substantially constant mass flow rates.
Talrijke proeven zijn uitgevoerd met verschillende stoomschuim-voruiende mengsels waarbij- gebruik is gemaakt van zandpakkingen die samengesteld zijn uit formatiezand en die een hoge 10 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 15 vergelijkbaar zijn met de in het veld verkregen resultaten.Numerous tests have been carried out with various steam foam-forming mixtures using sand packings composed of formation sand and having a high permeability, for example 10 darcy. The pressures were measured with pressure gauges (not shown in the drawing) pressure gauges (such as piezoelectric devices) placed at the inlet opening 2 and at the valves 4, 5, 6, 7 and 8 of tube 1. It has been found that the results of such tests are generally similar to the results obtained in the field.
Bij de laboratoriumproeven werden de stoomschuim-vonaende % 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 20 de kranen gedurende de stroming van stoom gemengd met de schuim-vormende oppervlakactieve stof en de gelijkblijvende drukken bij de kranen 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 25 de door het stoomschuim-vonaende mengsel veroorzaakte mobiliteitsvermindering.In the laboratory experiments, the steam foam-forming% mixtures were injected at constant mass flow rates until almost constant pressures were obtained at the feed and at the taps. The relationship between the constant pressures at the taps during the flow of steam mixed with the foam-forming surfactant and the constant pressures at the taps during the flow of steam alone is indicative of the reduction in mobility. The higher this ratio, the more powerful the steam foam and the greater the reduction in mobility caused by the steam foam-forming mixture.
Figuur 2 toont de resultaten van vergelijkende proeven met stoom en verschillende stoomschuim-vonaende mengsels in zandpakkingen die Oude Pekela formatiezand met een permeabiliteit van 8 darcy bevatten. -30 De tegendruk was 21 bar, hetgeen overeenkomt met een temperatuur van 215°C. De stoominjectiesnelheid was 600 cm3/min. De figuur toont het verloop van de druk aangegeven in bar (vertikale-Y-as) ten opzichte van afstand aangegeven in centimeter (horizontale*X-as) van de pakkingtoevoeropening 2. De drukken werden gemeten bij de 35 toevoeropening 2, bij de kranen 4, 5, 6, 7 en 8 en bij de afvoeropening 3 van de buis 1 van figuur 1. Kromme A heeft betrekking 8500877 -10- op de verdringing waarbij een mengsel met een stoomkwaliteit van 90% als verdringingscompositie werd gebruikt*Figure 2 shows the results of comparative tests with steam and various steam foam-forming mixtures in sand packs containing Oude Pekela formation sand with a permeability of 8 darcy. -30 The back pressure was 21 bar, which corresponds to a temperature of 215 ° C. The steam injection rate was 600 cc / min. The figure shows the course of the pressure indicated in bar (vertical-Y-axis) with respect to distance indicated in centimeters (horizontal * X-axis) of the packing inlet opening 2. The pressures were measured at the inlet opening 2, at the taps 4, 5, 6, 7 and 8 and at the discharge opening 3 of the tube 1 of figure 1. Curve A refers to displacement 8500877 -10- using a mixture with a steam quality of 90% as displacement composition *
Kromme B heeft betrekking op het gebruik van een stoom-bevattend fluïdum-met een stoomkwaliteit van 90% en een waterfase welke 0,25 5 gew.% van een oppervlakactieve stof bevat. Bij de proef aangeduid door kromme B, was de oppervlakactieve stof een Cj^-Cjg-alkyltolueennatriumsulfonaat met een vertakte zijketen verkrijgbaar bij Sun Refining Company onder het handelsmerk SUNTECHCurve B relates to the use of a steam-containing fluid with a steam quality of 90% and an aqueous phase containing 0.25% by weight of a surfactant. In the test designated by Curve B, the surfactant was a C 1 -C 6 alkyl alkyl toluene sodium sulfonate with a branched side chain available from Sun Refining Company under the trademark SUNTECH
IV-1015.IV-1015.
10 Kromme C heeft betrekking op het gebruik van het mengsel zoals toegepast voor kromme B met uitzondering dat de oppervlakactieve stof een C20^24”^^^to^ueennatriuasu'1'fonaa1:'3net een lilieaire zijketen was.Curve C refers to the use of the mixture as used for Curve B except that the surfactant was a C20 ^ 24 ^ ^ ^ ueennatriuasu'1'fonaa1: '3 just a linear side chain.
De enorme verbetering in gedrag met betrekking tot 15 stoompermeabiliteitsvermindering van de thans· beschreven C20”^24*’a^^y^arylsu^^OtXaat”^evatten^e °PP«*lakactieve stof blijkt duidelijk uit de kromme C in vergelijking met de krommen A en B in figuur 2.The tremendous improvement in behavior with respect to steam permeability reduction of the currently described C20 ”^ 24 * 'a ^^ y ^ arylsu ^^ OtXate” ^ contain ^ e ° PP «* lacquer active substance is evident from the curve C compared to curves A and B in figure 2.
Figuur 3 toont de resultaten van vergelijkende proeven met stoom 20 en verschillende stoomschuim-varmende mengsels in zandpakkingen die Venezolaans formatiezand met een permeabiliteit van 10 darcy bevat.Figure 3 shows the results of comparative tests with steam 20 and various steam foam-forming mixtures in sand packs containing Venezuelan formation sand with a permeability of 10 darcy.
De tegendruk was 21 bar, hetgeen overeenkomt met een temperatuur 215®C. De injectiesnelheid was 900 cm3/min. De figuur toont het verloop van de druk aangegeven in bar (Y-as) ten opzichte van afstand 25 aangegeven in centimeter (X-as) vanaf 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.The back pressure was 21 bar, which corresponds to a temperature of 215®C. The injection rate was 900 cc / min. The figure shows the course of the pressure indicated in bar (Y-axis) with respect to distance 25 indicated in centimeters (X-axis) from the packing supply opening 2. The pressures were measured at the supply opening 2, at the taps 4, 5, 6, 7 and 8 and at the discharge opening 3 of the tube 1 of figure 1.
Kromme A heeft betrekking op de verdringing waarbij een mengsel met een stoomkwaliteit van 90% als verdringingscompositie werd gebruikt. 30 Kromme B, heeft betrekking op het gebruik van een stoom-bevattend fluïdum met een stoomkwaliteit van 90% en een waterfase welke 1 gew.% natriumchloride en 0,25 gew.% van een oppervlakactieve stof bevatte. Bij de proef aangeduid door Kromme B, was de oppervlakactieve stof een C^-C^g-alkyltolueen- natriumsulfonaat verkrijgbaar bij Sun 35 Refining Company onder het handelsmerk SUNTECH IV—1015.Curve A refers to the displacement where a mixture with a steam quality of 90% was used as the displacement composition. Curve B relates to the use of a steam-containing fluid with a steam quality of 90% and an aqueous phase containing 1% by weight sodium chloride and 0.25% by weight of a surfactant. In the test designated by Curve B, the surfactant was a C 1 -C 20 alkyl-toluene sodium sulfonate available from Sun 35 Refining Company under the trademark SUNTECH IV-1015.
8500877 - 11 -8500877 - 11 -
Kromme C heeft betrekking op het gebruik van een mengsel zoals toegepast voor Kromme B met uitzondering dat de oppervlakactieve stof een octadecylbenzeen natriumsulfonaat met een lineaire zijketen «as.Curve C refers to the use of a mixture as used for Curve B except that the surfactant is an octadecylbenzene sodium sulfonate with a linear side chain axis.
Bij de proeven weergegeven door kromme D was het preparaat 5 hetzelfde als dat van de proeven weergegeven door krommen B en C, met uitzondering dat het sulfonaatcomponent een octadecyltolueensulfonaat met een lineaire zijketen «as.In the tests represented by curve D, the preparation 5 was the same as that of the tests shown by curves B and C, except that the sulfonate component is an octadecyltoluenesulfonate with a linear side chain axis.
Oe enorme verbetering in gedrag met betrekking tot stoompermeabiliteitsvermlndering van de thans beschreven 10 C^g-alkylarylsulfonaat-bevattende oppervlakactieve stof blijkt duidelijk uit de krommen C en 0 in vergelijking met de krommen A en B in figuur 3.The tremendous improvement in behavior with respect to steam permeability reduction of the presently described C 1-8 alkylarylsulfonate-containing surfactant is evident from curves C and 0 compared to curves A and B in Figure 3.
Preparaten en methoden welke geschikt zijn voor gebruik in de onderhavige uitvinding 15 Voor het doel van de onderhavige uitvinding wordt de oppervlakactieve stof van het stoomschuim- vormend mengsel noodzakelijkerwijs voor een aanzienlijk deel gevormd door lineair Ci8^30-alkylarylsulfonaat. Materialen van deze klasse doch met een veel kortere alkylketen hebben tot nu toe commerciële toepassing 20 gevonden» bijvoorbeeld In wasmiddelpreparaten voor industrieel en huishoudelijk gebruik en in persoonlijke huidverzorgings- artikelen.Compositions and Methods Suitable for Use in the Present Invention For the purpose of the present invention, the surfactant of the steam foam-forming mixture is necessarily constituted to a substantial extent by linear C18-3 alkylarylsulfonate. Materials of this class but with a much shorter alkyl chain have so far found commercial application »for example, in detergent compositions for industrial and household use and in personal skin care articles.
Een voor de onderhavige uitvinding zeer geschikte klasse van alkylaryl- sulfonaten is die welke is afgeleid van een bijzondere klasse van oleflnen» welke oleflnen voor de thans beoogde doeleinden 25 .kunnen worden gedefinieerd met betrekking tot de configuratie en het aantal koolstofatomen in hun moleculaire structuur. Deze olefinen hebben een koolstofgetal van 18.A class of alkylaryl sulfonates which is very suitable for the present invention is that which is derived from a particular class of olefins which can be defined for the purposes currently contemplated with respect to the configuration and number of carbon atoms in their molecular structure. These olefins have a carbon number of 18.
Met betrekking tot hun moleculaire structuur» zijn deze oleflnen alifatisch en lineair. Voor de alkylerlngsroute die gekozen wordt 30 voor de vervaardiging van de volgens de uitvinding te gebruiken produkten worden of alfa-olefinen of niet-eindstandige oleflnen geschikt geacht. Voor het doel van de bereiding van derivaten van de alkylarylsulfonaten voor toepassing bij de werkwijze volgens de uitvinding» worden oleflnen toegepast waarin tenminste 90% van de 55 moleculen alfa-olefinen zijn.With respect to their molecular structure, these olefins are aliphatic and linear. For the alkylation route chosen for the manufacture of the products to be used according to the invention, either alpha olefins or non-terminal olefins are considered suitable. For the purpose of preparing derivatives of the alkyl aryl sulfonates for use in the process of the invention, olefins are used in which at least 90% of the 55 molecules are alpha olefins.
8500877 - 12 -8500877 - 12 -
Bijzonder aantrekkelijk zijn sulfonaten afgeleid van de NEODEEN alfa-olefinen (handelsmerk) geleverd door Shell Chemical Company, ten dele vanwege hun lineaire structuur en hun hoog alfa-olefinengehalte, te weten in beide gevallen meer dan 95%. The NEODEEN alfa-olefinen 5 worden bereid door etheenoligomerisatie. Produkten met een hoog gehalte aan niet-eindstandige C^g-C^Q-olefinen worden eveneens op commerciële schaal vervaardigd, bijvoorbeeld door de chlorering-dehydrochlorering van paraf f inen' of door hydrogenering van paraffinen,. en kunnen ook worden bereid door isomerisatie van 10 alfa-olefinen. Niet-eindstandige olie-rijke produkten worden vervaardigd en verkocht door bijvoorbeeld Shell Chemical Company.Particularly attractive are sulfonates derived from the NEODEEN alpha olefins (trademark) supplied by Shell Chemical Company, in part because of their linear structure and their high alpha olefin content, more than 95% in both cases. The NEODEEN alpha olefins 5 are prepared by ethylene oligomerization. Products with a high content of non-terminal C 1 -C 2 -C 20 Q olefins are also manufactured commercially, for example, by the chlorination-dehydrochlorination of paraffins or by hydrogenation of paraffins. and can also be prepared by isomerization of 10 alpha olefins. Non-terminal oil-rich products are manufactured and sold by, for example, Shell Chemical Company.
Voor de bereiding van alkylarylsulfonaten, worden de bovenbeschreven olefinen onderworpen aan een reactie met benzeen, tolueen of xyleen» Reactiecondities en katalysatortype worden zodanig 15 gekozen, dat bij voorkeur para-alkyltolueen wordt gevormd. De alfcylbenzeen-, alkylxyleen- of alkyltolueenisomeren worden in reactie gebracht met zwaveltrioxide» Onder de term "zwaveltrioxide" zoals deze in het onderhavige octrooischrift en ia de conclusies wordt gebruikt, worden ook alle verbindingen of complexen die SO^ 2Q bevatten o£ voor een sulfoneringsreactie opleveren, alsmede SO^ 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 SO^-damp met een dunne film van vloeibaar alkylaat bij een temperatuur in het traject * 25 van ongeveer 5 to 50°€. Door de reactie tussen het SO^ en het alkylaat wordt een sulfonzuur verkregen dat geneutraliseerd wordt door hef in reactie te brengen met een base, bij voorkeur een alkalimetaalhydroxide„ oxide, of carbonaat.«For the preparation of alkyl aryl sulfonates, the above-described olefins are subjected to a reaction with benzene, toluene or xylene. Reaction conditions and catalyst type are selected to preferably form para-alkyl toluene. The alkylbenzene, alkylxylene or alkyltoluene isomers are reacted with sulfur trioxide. Under the term "sulfur trioxide" as used in the present patent and claims, any compounds or complexes containing SO2 O are also used for a sulfonation reaction. This reaction can be carried out according to methods well known in the chemical industry, usually by contacting a stream of dilute SO 2 vapor with a thin film of liquid alkylate at a temperature in the trajectory * 25 from approximately 5 to 50 ° €. The reaction between the SO 2 and the alkylate provides a sulfonic acid which is neutralized by reacting with a base, preferably an alkali metal hydroxide oxide, or carbonate.
Het is gebleken dat de specifieke samenstelling van 30 alkylarylsulfonaten 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 oppervlafcactieve stof in de stoomschuimr-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 85 0 08 77 I - «> - 13 - geur van het produkt) hebben bepaald, voor de bereiding van alkylarylsulfonaten voor toepassing bij de werkwijze volgens de uitvinding niet van hetzelfde belang zijn als dat wat daaraan wordt toegekend bij de wasmiddelfabricage. Dientengevolge, worden 5 reactiecondities buiten die welke tot nu wenselijk werden geacht voor alkylaatsulfonering, op geschikte wijze toegepast bij de bereiding van oppervlakactieve stoffen die geschikt zijn voor gebruik in het stoomschuim-vormende mengsel.It has been found that the specific composition of alkyl aryl sulfonates prepared by the method described above (and, for example, also by the methods used for sulfonating, hydrolyzing and neutralizing the listed olefins) is not a decisive factor for the behavior of the surfactant in the steam foaming method according to the invention. In this regard, it has been observed that factors which have hitherto determined the choice of sulfonation conditions (such as color, clarity and odor of the product) for the preparation of alkyl aryl sulfonates for use in the process according to the invention are not of the same importance as that which is assigned to it in the detergent manufacture. As a result, reaction conditions beyond those previously considered desirable for alkylate sulfonation are suitably used in the preparation of surfactants suitable for use in the steam foam-forming mixture.
Voor doeleinden waarvoor produktstabiliteit van belang is, 10 levert de conventionele fabricage gewoonlijk een verdunde oplossing of dispersie van de alkylarylsulfonaten, bijvoorbeeld produkten met een gehalte aan actieve stof in water van 15-30 gew.Z. Dergelijke produkten kunnen direkt worden toegepast bij de bereiding van stoomschuim-vormende mengsels voor doeleinden van deze uitvinding.For purposes for which product stability is important, conventional manufacturing usually provides a dilute solution or dispersion of the alkyl aryl sulfonates, for example, products having an active content in water of 15-30 wt.%. Such products can be used directly in the preparation of steam foam-forming mixtures for purposes of this invention.
15 Geschikte alkylarylsulfonaten, gewoonlijk bereid volgens bovengenoemde methoden, zijn zelf in de handel verkrijgbare produkten.Suitable alkylaryl sulfonates, usually prepared by the above methods, are themselves commercially available products.
* De kracht van het schuim dat bereid is met behulp van de stoomschuim-vormende compositie en dat tevens alkylarylsulfonaat 20 bevat, zal toenemen naarmate de hoeveelheid oppervlakactieve stof en/of elektrolyt in de compositie toeneemt. Ook zal er een optimale verhouding tussen oppervlakactieve stof en elektrolyt ontstaan waarbij de oppervlakactiviteit van de compositie maximale hoogte heeft bereikt.* The strength of the foam prepared by the steam foam-forming composition which also contains alkyl aryl sulfonate 20 will increase as the amount of surfactant and / or electrolyte in the composition increases. Also, there will be an optimum surfactant-electrolyte ratio where the surface activity of the composition has reached maximum height.
25 De stoomschuim-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 ongeveer l/10de en zelfs tot l/50ste - l/100ste van de mobiliteit die deze zou hebben in een permeabel poreus medium bij afwezigheid van de 30 oppervlakactieve stof.The steam foam-forming composition of the present invention can form a steam foam capable of reducing the effective mobility of the steam to less than about 1 / 10th and even to 1 / 50th - 1 / 100th of the mobility it would have in a permeable porous medium in the absence of the surfactant.
De bij de onderhavige werkwijze gebruikte stoom en/of composities kan/kunnen worden gegenereerd en toegevoerd in de vorm van nagenoeg elke droge, natte, oververhitte, of laagwaardige stoom, waarbij de stoomcondensaat- en/of vloeistofcomponenten verenigbaar 35 zijn met, en niet belemmerend werken op de schuim-vormende eigenschappen van de schuim-vormende componenten van een 8500877 - 14 - stoomschuim-vormend mengsel volgens de onderhavige uitvinding. De stoomkwaliteit van de gegenereerde stoom en/of de hoeveelheid waterige vloeistof waarmee deze wordt gemengd dient /dienen zodanig te 5 zijn dat de stoomkwaliteit van het aldus verkregen mengsel bij voorkeur tussen 10 en 90Z ligt. Het gewenste stoomschuim wordt met voordeel bereid door de stoom te mengen met een waterige oplossing van de oppervlakactieve stof en eventueel elektrolyt. Bij het bepalen van; de stoomkwaliteit van het te vormen mengsel dient uiteraard 10 rekening te worden gehouden met het watergehalte van deze waterige oplossingen.The steam and / or compositions used in the present process can be generated and fed in the form of virtually any dry, wet, superheated, or low-grade steam, the steam condensate and / or liquid components being compatible with, and not hindering act on the foam-forming properties of the foam-forming components of a 8500877-14 steam foam-forming mixture of the present invention. The steam quality of the generated steam and / or the amount of aqueous liquid with which it is mixed should be such that the steam quality of the mixture thus obtained is preferably between 10 and 90Z. The desired steam foam is advantageously prepared by mixing the steam with an aqueous surfactant solution and optional electrolyte. During the determination of; the steam quality of the mixture to be formed must of course take into account the water content of these aqueous solutions.
Het niet-condenseerbare gas dat met voordeel. gebruikt wordt in een stoomschuim-vo rmend mengsel volgens de onderhavige uitvinding kan op geschikte wijze nagenoeg elk gas bevatten dat (a) weinig of geen 15 condensatie ondergaat bij de temperaturen (100-350*0) en drukken (1—100 bar) waarbij het stoomschuim-vormende 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-vormendet oppervlakactieve stof en andere 20' 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, stookgas en dergelijke. Geschikte concentraties van niet-condenseerbaar gas in het stoomsehuimmengsel variëren van 0,0001 tot 0,3 mol.%, bijvoorbeeld 25 0,001 tot 0,2 mol.Z» of tussen 0,003 en 0*1 mol.Z van de gasfase van het. mengsel.The non-condensable gas used with advantage. being used in a steam foam-forming mixture of the present invention may suitably contain substantially any gas which (a) undergoes little or no condensation at the temperatures (100-350 * 0) and pressures (1—100 bar) at which the steam foam-forming mixture is preferably injected into and displaced by the formation to be treated * and (b) is substantially inert to * and is compatible with the foam-forming surfactant and other 20 'components of that mixture. Such a gas is preferably nitrogen * but may also contain other substantially inert gases such as air, ethane, methane, flue gas, fuel gas and the like. Suitable concentrations of non-condensable gas in the steam foam mixture range from 0.0001 to 0.3 mol%, for example 0.001 to 0.2 mol% or between 0.003 and 0 * 1 mol% of the gas phase of the. mixture.
Hef te gebruiken elektrolyt dient, ten einde geschikt te zijn voor toepassing* een samenstelling te hebben die gelijk is aan* en te worden gebruikt in een verhouding die vergelijkbaar is met* die welke 30 is het bovengenoemde 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 35 101 (doch een te kleine hoeveelheid voor het bewerkstelligen van aanzienlijke uitzouting) van de vloeistoffase van de stoom. Een deel of het geheel van het elektrolyt kan een anorganisch zout zoals een 850 08 7 7 I , - - .- - 15 - alkalimetaalzout, een alkalinetaalhalogenide en natriumchlorlde bevatten. Andere anorganische zouten, bijvoorbeeld halogeniden, sulfonaten, carbonaten, nitraten en fosfaten, in de vorm van zouten van aardalkalimetalen, kunnen ook worden gebruikt.Electrolyte to be used should be suitable for use * having a composition equal to * and used in a ratio similar to * that is described in the above-mentioned U.S. Patent No. 4,086,964 as being suitable alkali metal electrolytes. An aqueous solution may be used which contains an amount of electrolyte such that its salting out effect is substantially equal to that of a sodium chloride concentration of 0.001 to 35 101 (but too small an amount to effect significant salting out) of the liquid phase of the steam. Part or all of the electrolyte may contain an inorganic salt such as an 850 08 7 7 1, -, - - - 15 - alkali metal salt, an alkali metal halide and sodium chloride. Other inorganic salts, for example halides, sulfonates, carbonates, nitrates and phosphates, in the form of alkaline earth metal salts, can also be used.
5 In het algemeen kan worden gesteld, dat een elektrolytconcentratie kan worden toegepast die nagenoeg hetzelfde effect op de mobiliteitvermindering van het schuim heeft als het effect van een na triumchlo ride concentratie van 0,001 tot 5 g ev.2 (doch minder dan een uitzouting-veroorzakende hoeveelheid) van de 10 vloeistoffase van het stoomschuim-vormende mengsel. De elektrolytconcentratie kan, berekend op dezelfde basis, variëren van 0,001 tot 102.In general, it can be stated that an electrolyte concentration can be used which has almost the same effect on the mobility reduction of the foam as the effect of a post-trium chloride concentration of 0.001 to 5 g ev.2 (but less than a salt-causing amount) of the liquid phase of the steam foam-forming mixture. The electrolyte concentration, calculated on the same basis, can range from 0.001 to 102.
Bij het saaenstellen van een stoomschuim-vormend mengsel of compositie volgens de onderhavige uitvinding, kan de stoom door 15 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, 20 waterige elektrolytoplossing, en schuim-vormende oppervlakactieve stof. In een dergelijk mengsel zijn de kwaliteit van de gegenereerde stoom en de concentratie van het elektrolyt en oppervlakactievestof-bevattende waterige vloeistof waarmee deze wordt gemengd bij voorkeur zodanig dat (1) de met de droge stoom gemengde 25 hoeveelheid waterige vloeistof die in de formatie geïnjecteerd wordt voldoende is voor het verschaffen van een stoom-bevattend fluïdum met een stoomkwaliteit van 10-902 (bij voorkeur 30-802)$ (2) de in de waterige vloeistof opgeloste of dispergeerde gewichtsverhouding van oppervlakactieve stof variëert van 0,01 tot 10,0 (bij- voorkeur van 30 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.When assembling a steam foam-forming mixture or composition according to the present invention, the steam can be generated by virtually any commercially available device and technique. Preferably, a stream of steam injected into a formation is generated at any suitable surface or well bottom location and mixed with selected amounts of substantially non-condensable gas, aqueous electrolyte solution, and foam-forming surfactant. In such a mixture, the quality of the generated steam and the concentration of the electrolyte and surfactant-containing aqueous liquid with which it is mixed are preferably such that (1) the amount of the aqueous liquid mixed with the dry steam is injected into the formation sufficient to provide a steam-containing fluid with a steam quality of 10-902 (preferably 30-802) $ (2) the weight ratio of surfactant dissolved or dispersed in the aqueous liquid ranges from 0.01 to 10.0 (preferably from 1.0 to 4.0); and (3) the amount of non-condensable gas from 0.0003 to 0.3 mol. fraction of the gas phase of the mixture.
85008778500877
Claims (2)
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB08407747A GB2156400B (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Steam foam process |
| GB8407747 | 1984-03-26 | ||
| GB8424319 | 1984-09-26 | ||
| GB08424319A GB2164978B (en) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | Steam foam process |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8500877A true NL8500877A (en) | 1985-10-16 |
| NL192394B NL192394B (en) | 1997-03-03 |
| NL192394C NL192394C (en) | 1997-07-04 |
Family
ID=26287511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8500877A NL192394C (en) | 1984-03-26 | 1985-03-26 | Method for recovering oil using steam foam. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR8501321A (en) |
| CA (1) | CA1247850A (en) |
| DE (1) | DE3510765C2 (en) |
| NL (1) | NL192394C (en) |
| NO (1) | NO851186L (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108329900A (en) * | 2018-03-19 | 2018-07-27 | 中国石油大学(华东) | A kind of displacement of reservoir oil microfoam and preparation method thereof |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2196665B (en) * | 1986-10-10 | 1990-06-20 | Shell Int Research | Steam foam process |
| US5005644A (en) * | 1987-05-28 | 1991-04-09 | Chevron Research Company | Steam enhanced oil recovery method using branched alkyl aromatic sulfonates |
| US5193618A (en) * | 1991-09-12 | 1993-03-16 | Chevron Research And Technology Company | Multivalent ion tolerant steam-foaming surfactant composition for use in enhanced oil recovery operations |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4086964A (en) * | 1977-05-27 | 1978-05-02 | Shell Oil Company | Steam-channel-expanding steam foam drive |
| EP0111354A1 (en) * | 1982-12-13 | 1984-06-20 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Alkylxylene sulphonate compounds, their preparation and use |
| EP0158486A1 (en) * | 1984-04-03 | 1985-10-16 | Sun Refining and Marketing Company | Stable forms of dialkylaromatic sulphonates |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4458759A (en) * | 1982-04-29 | 1984-07-10 | Alberta Oil Sands Technology And Research Authority | Use of surfactants to improve oil recovery during steamflooding |
-
1985
- 1985-02-19 CA CA000474601A patent/CA1247850A/en not_active Expired
- 1985-03-25 NO NO851186A patent/NO851186L/en unknown
- 1985-03-25 BR BR8501321A patent/BR8501321A/en not_active IP Right Cessation
- 1985-03-25 DE DE19853510765 patent/DE3510765C2/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-03-26 NL NL8500877A patent/NL192394C/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4086964A (en) * | 1977-05-27 | 1978-05-02 | Shell Oil Company | Steam-channel-expanding steam foam drive |
| EP0111354A1 (en) * | 1982-12-13 | 1984-06-20 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Alkylxylene sulphonate compounds, their preparation and use |
| EP0158486A1 (en) * | 1984-04-03 | 1985-10-16 | Sun Refining and Marketing Company | Stable forms of dialkylaromatic sulphonates |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108329900A (en) * | 2018-03-19 | 2018-07-27 | 中国石油大学(华东) | A kind of displacement of reservoir oil microfoam and preparation method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO851186L (en) | 1985-09-27 |
| NL192394B (en) | 1997-03-03 |
| DE3510765A1 (en) | 1985-09-26 |
| NL192394C (en) | 1997-07-04 |
| DE3510765C2 (en) | 1994-05-26 |
| CA1247850A (en) | 1989-01-03 |
| BR8501321A (en) | 1985-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL8201242A (en) | METHOD FOR FORGIVING OIL USING STEAM FOAM | |
| CN1989313B (en) | Alkylxylene sulfonates for enhanced oil recovery processes | |
| US4502538A (en) | Polyalkoxy sulfonate, CO2 and brine drive process for oil recovery | |
| EA021454B1 (en) | Method and composition for enhanced hydrocarbon recovery from a formation containing a crude oil with specific solubility groups and chemical families | |
| EA020027B1 (en) | Method and composition for enhanced hydrocarbons recovery | |
| NL193731C (en) | Method for recovering oil using steam foam. | |
| US20180265767A1 (en) | Composition and method for enhanced hydrocarbon recovery | |
| CA2672632A1 (en) | Method and composition for enhanced hydrocarbons recovery | |
| CA1301636C (en) | Gas flooding processing for the recovery of oil from subterranean formations | |
| JPS599716B2 (en) | Aqueous microemulsion of organic substances | |
| EA012331B1 (en) | Under-neutralized alkylxylene sulfonic acid composition for enhanced oil recovery | |
| NO172142B (en) | SURFACTURING PREPARATIONS FOR USE IN OIL PRODUCTION | |
| NL8702293A (en) | METHOD FOR EXTRACTING OIL USING STEAM FOAM | |
| US4813483A (en) | Post-steam alkaline flooding using buffer solutions | |
| GB2156400A (en) | Steam foam process | |
| NL8500877A (en) | METHOD FOR EXTRACTING OIL USING STEAM FOAM | |
| US5031698A (en) | Steam foam surfactants enriched in alpha olefin disulfonates for enhanced oil recovery | |
| CA1316681C (en) | Process for recovering oil | |
| GB2164978A (en) | Steam foam process | |
| EA023150B1 (en) | Method and composition for enhanced hydrocarbons recovery from a very high salinity, high temperature formation | |
| US4911238A (en) | Gas flooding with surfactants enriched in olefin disulfonate | |
| US4562727A (en) | Olefin sulfonate-improved steam foam drive | |
| EP0523111B1 (en) | Branched ether surfactants and their use in an enhanced oil recovery process | |
| CA2005479C (en) | Process for recovering oil | |
| CA1124259A (en) | Petroleum sulfonates |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20011001 |