NL8500877A - Werkwijze voor het winnen van olie met behulp van stoomschuim. - Google Patents

Werkwijze voor het winnen van olie met behulp van stoomschuim. Download PDF

Info

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
Application number
NL8500877A
Other languages
English (en)
Other versions
NL192394C (nl
NL192394B (nl
Original Assignee
Shell Int Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB08407747A external-priority patent/GB2156400B/en
Priority claimed from GB08424319A external-priority patent/GB2164978B/en
Application filed by Shell Int Research filed Critical Shell Int Research
Publication of NL8500877A publication Critical patent/NL8500877A/nl
Publication of NL192394B publication Critical patent/NL192394B/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL192394C publication Critical patent/NL192394C/nl

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/24Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/584Compositions 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

• *
K 9625 NET
WERKWIJZE VOOR HET WINNEN VAN OLIE MET BEHULP VAN STOOMSCHUIM
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.
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.
Dilgren, 6.J. Hirasaki, H.J. Hill, D.G. Whitten; Ingediend 27 mei 1977; gepubliceerd 2 mei 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.
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.
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.
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.
’’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.
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.
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.
8500877 w * - 4 -
De uitvinding is nuttig wanneer het wenselijk is olie te verwijderen uit, of te verdringen binnen een ondergrondse formatie.
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.
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.
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.
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 7
* 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.
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.
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.
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.
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.
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.
Thans zullen enkele laboratoriumproeven die uitgevoerd zijn voor het bepalen van de stoommobiliteit nader worden beschreven aan de hand de figuren L en 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.
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.
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.
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.
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.
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*
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 SUNTECH
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.«
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.
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.
15 Geschikte alkylarylsulfonaten, gewoonlijk bereid volgens bovengenoemde methoden, zijn zelf in de handel verkrijgbare produkten.
* 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
8500877

Claims (2)

  1. 5, Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het sulfonaat is afgeleid van lineair C^Q-Cgg-alkyltolueen, of 25 alkylbenzeen of alkylxyleen. 6* Werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de waterige vloeistoffase van de stoomschuim-vormende compositie tussen ongeveer 0,01 en 10 gew.Z alkylarylsulfonaat bevat,
  2. 7. Werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat naast of in plaats van stikstof of een ander niet-condenseerbaar gas een hoeveelheid elektrolyt van ten hoogste 10% in de vloeistoffase wordt toegepast ten einde het gedrag van de oppervlakactieve stof te verbeteren. 8500877 l*
NL8500877A 1984-03-26 1985-03-26 Werkwijze voor het winnen van olie met behulp van stoomschuim. NL192394C (nl)

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 (nl) 1985-10-16
NL192394B NL192394B (nl) 1997-03-03
NL192394C NL192394C (nl) 1997-07-04

Family

ID=26287511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8500877A NL192394C (nl) 1984-03-26 1985-03-26 Werkwijze voor het winnen van olie met behulp van stoomschuim.

Country Status (5)

Country Link
BR (1) BR8501321A (nl)
CA (1) CA1247850A (nl)
DE (1) DE3510765C2 (nl)
NL (1) NL192394C (nl)
NO (1) NO851186L (nl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108329900A (zh) * 2018-03-19 2018-07-27 中国石油大学(华东) 一种驱油用微泡沫及其制备方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108329900A (zh) * 2018-03-19 2018-07-27 中国石油大学(华东) 一种驱油用微泡沫及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE3510765A1 (de) 1985-09-26
DE3510765C2 (de) 1994-05-26
BR8501321A (pt) 1985-11-19
CA1247850A (en) 1989-01-03
NO851186L (no) 1985-09-27
NL192394C (nl) 1997-07-04
NL192394B (nl) 1997-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8201242A (nl) Werkwijze voor het verdringen van olie met behulp van stoomschuim.
CN1989313B (zh) 用于提高的油回收方法的烷基二甲苯磺酸盐
US4502538A (en) Polyalkoxy sulfonate, CO2 and brine drive process for oil recovery
US4488976A (en) Olefin sulfonate-improved steam foam drive
EA021454B1 (ru) Способ и композиция для повышения добычи углеводородов из пласта, содержащего сырую нефть с особыми группами растворимости и семействами химических соединений
EA020027B1 (ru) Способ и композиция для улучшенного извлечения углеводородов
NL193731C (nl) Werkwijze voor het winnen van olie met behulp van stoomschuim.
CA2672632A1 (en) Method and composition for enhanced hydrocarbons recovery
CA1301636C (en) Gas flooding processing for the recovery of oil from subterranean formations
JPS599716B2 (ja) 有機物質の水系ミクロエマルジヨン
US10000688B2 (en) Composition and method for enhanced hydrocarbon recovery
EA012331B1 (ru) Композиция не полностью нейтрализованной алкилксилолсульфоновой кислоты для способов увеличения извлечения нефти
EP0181915A1 (en) SURFACE ACTIVE COMPOSITIONS FOR DAMPFFLUX.
NL8702293A (nl) Werkwijze voor het winnen van olie met behulp van stoomschuim.
US4813483A (en) Post-steam alkaline flooding using buffer solutions
GB2156400A (en) Steam foam process
NL8500877A (nl) Werkwijze voor het winnen van olie met behulp van stoomschuim.
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 (ru) Способ и композиция для добычи углеводородов с искусственным поддержанием энергии пласта с очень высокой соленостью и высокой температурой
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

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