NO176068B - Fremgangsmåte for utvinning av petroleum fra undergrunnsformasjon - Google Patents

Fremgangsmåte for utvinning av petroleum fra undergrunnsformasjon Download PDF

Info

Publication number
NO176068B
NO176068B NO870625A NO870625A NO176068B NO 176068 B NO176068 B NO 176068B NO 870625 A NO870625 A NO 870625A NO 870625 A NO870625 A NO 870625A NO 176068 B NO176068 B NO 176068B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
petroleum
salt
procedure according
polymer
viscosity
Prior art date
Application number
NO870625A
Other languages
English (en)
Other versions
NO176068C (no
NO870625D0 (no
NO870625L (no
Inventor
Roderick Glyn Ryles
Original Assignee
American Cyanamid Co
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
Application filed by American Cyanamid Co filed Critical American Cyanamid Co
Publication of NO870625D0 publication Critical patent/NO870625D0/no
Publication of NO870625L publication Critical patent/NO870625L/no
Publication of NO176068B publication Critical patent/NO176068B/no
Publication of NO176068C publication Critical patent/NO176068C/no

Links

Classifications

    • 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
    • C09K8/588Compositions 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 polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

US-patenter nr. 3.679.000, 3.692.673, 3.858.652, 3.945.929, 3.948.783, 3.953.341, 3.953.342, 4.309.523, 4.326.970, 4.395.340, 4.404.111, 4.409.110, 4.439.334, 4.515.635, 4.555.269 og EP-patentsøknader, publ. nr. 94.898 og 115.836 åpenbarer anvendelse av forskjellige N-sulfohydrokarbon-substituerte akrylamid-homopolymerer og -kopolymerer for regulering av viskositeten i vandige media som anvendes i vannstrømnings-operasjoner for forsterket petroleumsutvinning. Kopolymerene er beskrevet som inneholdende 5-95 vekt% av det N-sulfohydrokarbon-substituerte akrylamid, fortrinnsvis 50-95 vekt%, og mer foretrukket 70-95 vekt%. Komonomerer som f.eks. akrylmonomerer, f.eks. akryl-eller metakrylsyre eller salter, akrylamid, metakrylamid etc, læres. I tillegg åpenbarer US-patent 4.57 3.53 3 anvendelse av analoge polymerer som mobilitetsregulerende reagenser under spesielt vanskelige forhold og i fravær av oksygen.
Mens flesteparten av de polymerer som er nevnt ovenfor og andre kommersielt anvendte polymerer som f.eks.
akrylamidammoniumakrylat-kopolymerer og polysakkarider vanligvis har vist seg å være effektive for regulering av viskositeten i vandige medier, brytes i mange tilfeller viskositeten i kopolymerene eller materialene sammen når temperaturen i det indre av brønnen i de petroleumholdige depoter går over ca. 90°C, d.v.s. fortrinnsvis 100-120°C eller, alternativt, når de fremstilles og/eller anvendes i nærvær av oksygen, eller i begge tilfeller. Videre har nærværet av flerverdige metall-ioner i vannet som allerede er til stede i brønnene eller som brukes til å gjennomstrømme brønnene under den forsterkede oljeutvinning også tendens til å ta del i nedbrytningen av kopolymerene og andre materialer som er tilsatt. Slike flerverdige metall-ioner finnes normalt i hardt vann.
Det ville derfor løse et lenge følt behov hvis en fremgangsmåte for behandling av brønner som oppviser temperaturer på over ca. 90°C, d.v.s. slike som fortrinnsvis varierer fra 100°C til 12 0°C, ved sekundær oljeutvinning, kunne oppdages, spesielt i nærvær av mineralvann inneholdende flerverdige salter uten det vesentlige medfølgende sammenbrudd i polymerviskositet.
Det er nå funnet at viskositets-nedbrytning som oppvises av mange av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyrepolymerene (AMMPS) som anvendes i forsterket oljeutvinning, forårsaket av nærværet av høye temperaturer og/eller vann som inneholder flerverdige salter som enten er tilstede i de underjordiske petroleumholdige depoter eller som anvendes for å danne selve polymerløsningen, hvilken injiseres inn i brønnen, ikke forekommerved anvendelse av homopolymerer av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre eller dets salter eller kopolymerer derav med N,N-dimetylakrylamid under og etter inj isering av vannløsningen derav under anaerobe forhold.
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for utvinning av petroleum fra et underjordisk, petroleumholdig depot hvori en viskøs polymerløsning av en homopolymer av AMMPS eller en kopolymer derav med N,N-dimetylakrylamid injiseres i området for nevnte depot gjennom minst én tilførselsbrønn for å forårsake at nevnte petroleum strømmer ut fra nevnte område for oppsamling gjennom minst én utførselsbrønn. Foreliggende for-bedring omfatter regulering og opprettholdelse av viskositeten i homopolymer- eller kopolymerløsningen ved anvendelse av homo-polymeren eller kopolymeren i løsning og i vesentlig fravær av oksygen, d.v.s. under anaerobe betingelser, idet temperaturen i det petroleumholdige depot er over minst 100°C og foretrukket 110-120°C. Den henvises forøvrig til krav 1.
Som nevnt ovenfor holdes viskositeten i vannløsningen av det homopolymere AMMPS eller kopolymeren av AMMPS og N,N-di-metylakrylamid injiseres i innførselsbrønnen i det vesentlige konstant i den tidsperiode som kreves for å tvinge petroleum ut av depotet og inn i utførselsbrønnen. Nærværet av flerverdige salter og/eller temperaturen i depotet, som vanligvis i høy grad bidrar til viskositets-sammenbrudd i andre polymerer, påvirker materielt ikke polymerer som anvendes heri, spesielt når polymeren holdes ved og anvendes under anaerobe betingelser.
Selv om anvendelse av friskt vann i vanngjennomstrømningen av underjordiske depoter og fremstillingen av polymerløsninger som anvendes for slike formål er blitt anvendt før, er det ut fra et økonomisk synspunkt selvfølgelig foretrukket å anvende mineralholdig vann for dette formål. Foreliggende oppfinnelse omfatter anvendelse av slikt friskt vann eller mineralholdig vann med en flerverdig ione-konsentrasjon på minst 100 ppm, fortrinnsvis minst 500 ppm, for fremstilling av den polymere løsning. De flerverdige ioner er vanligvis til stede i slikt vann i form av kalsiumjern- og magnesiumsalter alene eller forbundet med natriumsalter. Alternativt kan selvfølgelig friske vannløsninger av polymeren injiseres i brønner som allerede inneholder flerverdig saltholdig vann.
Homopolymerene som er nyttige i foreliggende fremgangmsåte inkluderer 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre (AMMPS) eller et salt derav, og kopolymerene inkluderer AMMPS eller et salt derav og N,N-dimetylakrylamid. Saltene av AMMPS-monomeren er vanligvis alkalimetall- eller ammoniumsalter med natrium- og kaliumsalter som de foretrukne. Kopolymerene kan ha et molforhold på fra 20 til 99% av AMMPS, og tilsvarende fra 1 til 80% av N,N-dimetylakrylamid. Opp til ca. 10% av de ovennevnte komonomerer kan erstattes med en tredje monomer som f.eks. akrylnitril, metylmetakrylat, akrylsyre, vinylklorid og lignende.
Polymerene kan fremstilles ved hvilken som helst kjent fremgangsmåte som f.eks. i masse, løsning, suspensjon i emulsjon så fremt polymerisasjonen utføres i fravær av oksygen og den resulterende polymer holdes og anvendes i en i det vesentlige oksygenfri atmosfære. Molekylvekten av polymeren bør være minst 500.000, fortrinnsvis minst 1.000.000.
Med uttrykket "i vesentlig fravær av oksygen" eller "under anaerobe betingelser" etc., slik som anvendt her, menes det at fra det tidspunkt hvor polymeren settes til vannet, gjennom oljebrønn-røret og til de underjordiske lag, holdes nærværet av oksygen på et minimum, d.v.s. <1 ppm. Selve polymeren bør altså bli fremstilt og lagret under betingelser som bidrar til eliminering av oksygen. Eliminering av oksygen kan gjennomføres ved anvendelse av oksygen-fjernere som f.eks. natriumditionitt, natrium-metabisulfitt etc., ved anvendelse av en inertgass-spyling som f.eks. nitrogen, argon etc, og lignende.
Det mest relevante av de ovennevnte mothold med hensyn til foreliggende kopolymerer er EP-publikasjon nr. 115836. Denne lærer forskjellige natrium-AMMPS-kopolymerer av N,N-dimetyl-akrylamid. I tabellene XXXV og XLIV presenteres resultatene fra utprøving av kopolymerer inneholdende et molforhold på 50-60% av N,N-dimetylakrylamid og 40-50% av AMMPS for viskositets-stabilitét i nærvær av sjøvann ved 121"C. Testene som er beskrevet i publikasjonen er alle blitt utført på løsninger som har vært aldret i bare 7 dager. Slike kortvarige tester forut-ser ikke langvarig levetid og kan føre til villedende konklu-sjoner. Siden polymergjennomstrømnings-operasjoner normalt utføres over mange måneder eller til og med år, må vannløselige polymerer som anvendes som mobilitetsregulerende reagenser være stabile overfor reservoar-betingelser over den samme tidsperiode. EP-publikasjonen viser relativt dårlig til moderat stabilitet over et meget kort tidsrom av aldring. Det antas at disse resultater er mindre positive på grunn av nærværet av oksygen under fremstillingen og/eller testingen av polymerene.
Følgende eksempler fremføres som illustrasjonsformål. Alle deler og prosenter er i vekt med mindre annet er angitt.
I de følgende eksempler fremstilles polymerløsningene ved oppløsning i destillert vann, normalt 2 timer for tørre og flytende polymerer og ca. 16 timer for gelpolymerer. Salt til-settes, og løsningen blir så filtrert gjennom en 150 mesh sikt i rustfritt stål. Sammensetningen av saltløsningen er som følger:
Sammensetningen av det syntetiske sjøvann er som følger:
Testløsningene er i det vesentlige fri for oppløst oksygen og er aldret ved regulert forhøyet temperatur i henhold til fremgangsmåten beskrevet i Society of Petroleum Engineers, Paper No. 12008; "Thermal Stability Testing of Mobility Control Reagents".
Kopolymerkonsentrasjonen i alle eksempler er 2500 ppm.
Viskositeten i polymerene i alle eksemplene er målt ved anvendelse av et Brookfield viskometer utstyrt med en UL-adaptor ved 25°C. Viskositetsforholdet % (VR%) er definert som the Brookfield-viskositet (12 opm) etter 4 dagers aldring dividert med den initielle viskositet.
Betingelser som ligger nær opptil de anaerobe oppnås ved aldring av løsninger i en forseglet glassampulle. Flere ampuller festes til en manifold for samtidig oppfylling med testløsningen. Hver løsning renses med nitrogen (<25 ppm oksygen) i minst én time før ampullene fylles. Et gassreservoar er knyttet til manifolden, og ledige ampuller evakueres til 0,1 mm Hg og fylles deretter med nitrogen tre ganger. Med hele samlingen i en positiv nitrogenatmosfære fylles hver ampulle halvveis opp med testløsning. Reservoaret evakueres til 0,1 mm Hg og isoleres fra vakuumkilden. Alle gassene som er oppløst i testløsningene forsvinner ved en ni-cyklers fremgangsmåte. Ampullene blir så flammeforseglet og aldret ved den bestemte temperatur.
EKSEMPLER 1- 7
Forskjellige kopolymerløsninger blir testet med hensyn på opprettholdelse av viskositet ved å følge testmetoden som er beskrevet ovenfor, i saltløsning ved 90°C og 12 0°C. Som det kan ses fra tabell 1 nedenfor opprettholder kopolymerene av AMMPS og N,N-dimetylakrylamid (DMA) viskositeten over en meget lang tidsperiode, d.v.s. opp til 161 dager.
EKSEMPLER 8 OG 9
Fremgangsmåten i henhold til eksemplene 1-7 blir gjentatt med unntak av at testresultatene er utført ved 150°C. Resultatene er vist i tabell II, nedenfor.
EKSEMPEL 10
(sammenligningseksempel)
Fremgangsmåten i henhold til eksemplene 1-7 blir igjen fulgt bortsett fra at kopolymeren er sammensatt av 70 mol% AMMPS og 30 mol% akrylamid. Etter 0, 17 og 56 dager er VR% henholdsvis 100, 57, 0 (d.v.s. verdien for vann).
EKSEMPLER 11- 16
(sammenligningseksempler)
Igjen ble fremgangsmåten i henhold til eksemplene 1-7 fulgt, med unntak av at AMMPS erstattes med natriumakrylat (SA), og resultatene som vist i tabell II nedenfor ble oppnådd.
EKSEMPEL 17
Kopolymeren fra eksempel 1 blir testet på nytt i overens-stemmelse med dette med unntak av at polymerkonsentrasjonen er 1750 ppm. VR% ved 0, 7, 14 og 120 dager ved 90°C er henholdsvis 100, 97, 99 og 94. En kommersielt tilgjengelig polyakrylamid-polymer blir testet udner de samme betingelser. VR% ved 90°C etter 0, 14 og 28 dager er henholdsvis 100, 46 og 41 ved 2000 ppm.
EKSEMPLER 18 OG 19
(Sammenligningseksempler)
Xantan ved 1000 ppm og ved 70°C viser et sammenbrudd i viskositet etter 0, 13 og 32 dager ved 60 opm på henholdsvis 100, 34 og 16. Anionisk polyakrylamid vd 2000 ppm viser et sammenbrudd i viskositet etter 0, 14 og 28 dager på henholdsvis 100, 57 og 28, ved 60 opm og etter 0 og 14 dager på henholdsvis 100 og 55, ved 30 opm.
EKSEMPEL 20
Forskjellige polymerløsninger ble testet med hensyn på opprettholdelse av viskositet i ekstra hardt vann<*> ved 90°C, og testmetoden som beskrevet ovenfor ble fulgt. Som det kan ses i tabell IV nedenfor oppviser løsninger av kopolymerer, inneholdende 50, 70 og 90 mol% av AMMPS, idet resten er akrylamid (AM), et sammenbrudd i viskositet etter 56-294 dager ved 100-120°C, mens AMMPS homopolymer opprettholder viskositet ved 120°C. Sammenligning med xantan og anionisk polyakrylamid (PAM) er også vist. ;* vannet inneholder 9% NaCl og 1% CaCl2.
EKSEMPEL 27
Den termiske stabilitet hos homopolymert AMMPS i saltløsning-reservoarer med ekstra stor hardhet er vist i tabell V nedenfor.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for utvinning av petroleum fra et underjordisk petroleumholdig depot, omfattende å injisere en vandig polymerløsning i depot-området gjennom minst én innførselsbrønn for å forårsake at nevnte petroleum strømmer fra nevnte område for oppsamling gjennom minst én utførselsbrønn, karakterisert ved at viskositeten i nevnte løsning opprettholdes og reguleres ved å anvende, i det vesentlige i fravær av oksygen, en vannløselig homopolymer av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre eller et salt derav eller en kopolymer av 20-99 vekt% av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre eller et salt derav og 1-80 vekt% av N,N-dimetylakrylamid, idet temperaturen i det petroleumholdige depot er minst 100°C.
2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at nevnte vandige løsning inneholder et flerverdig salt.
3. Fremgangsmåte i henhold til krav 2, karakterisert ved at nevnte flerverdige salt er til stede i en konsentrasjon av minst 100 ppm.
4. Fremgangsmåte i henhold til krav 2, karakterisert ved at nevnte flerverdige salt er et kalsiumjern- eller magnesiumsalt eller en blanding derav.
5. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at temperaturen i det petroleumholdige depot varieres fra 100°C til 120°C.
6. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at temperaturen i det petroleumholdige depot varieres fra 110°C til 120°C.
7. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at polymeren er en homopolymer av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre eller et salt derav.
8. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at det som polymer anvendes en kopolymer av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre eller et salt derav og N,N-dimetylakrylamid.
NO870625A 1986-02-18 1987-02-17 Fremgangsmåte for utvinning av petroleum fra undergrunnsformasjon NO176068C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US82990086A 1986-02-18 1986-02-18
US83666486A 1986-03-05 1986-03-05

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO870625D0 NO870625D0 (no) 1987-02-17
NO870625L NO870625L (no) 1987-08-19
NO176068B true NO176068B (no) 1994-10-17
NO176068C NO176068C (no) 1995-01-25

Family

ID=27125306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO870625A NO176068C (no) 1986-02-18 1987-02-17 Fremgangsmåte for utvinning av petroleum fra undergrunnsformasjon

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0233533B1 (no)
CN (1) CN1018186B (no)
BR (1) BR8700713A (no)
CA (1) CA1279470C (no)
DE (1) DE3766121D1 (no)
HU (1) HUT44002A (no)
MX (1) MX168964B (no)
NO (1) NO176068C (no)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7638469B2 (en) * 2005-03-04 2009-12-29 Basf Se Methods of increasing permeability in carbonatic rock formations with alkanesulfonic acids
DE102013007680A1 (de) 2013-05-03 2014-11-06 Tougas Oilfield Solutions Gmbh Elektrolythaltige wässrige Polymerlösung und Verfahren zur Tertiärförderung von Erdöl
US10287485B2 (en) * 2016-01-19 2019-05-14 Saudi Arabian Oil Company Oil recovery process using an oil recovery composition of aqueous salt solution and dilute polymer for carbonate reservoirs

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3679000A (en) * 1970-12-04 1972-07-25 Lubrizol Corp Secondary oil recovery method using n-sulfohydrocarbon-substituted acrylamide polymers as viscosity increasing agents
US3858652A (en) * 1973-05-14 1975-01-07 Marathon Oil Co Mobility control in low permeability reservoirs
US4404111A (en) * 1981-02-06 1983-09-13 Atlantic Richfield Company N,N-Dimethylacrylamide/2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid copolymers for enhanced petroleum recovery
US4526947A (en) * 1982-05-14 1985-07-02 The Goodyear Tire & Rubber Company N,N-Dimethylacrylamide copolymer injection water viscosifier for enhanced oil recovery
US4573533A (en) * 1984-06-21 1986-03-04 American Cyanamid Company Method for using thermally stable mobility control agents for harsh environmental reservoirs

Also Published As

Publication number Publication date
EP0233533A3 (en) 1988-02-03
NO176068C (no) 1995-01-25
EP0233533A2 (en) 1987-08-26
BR8700713A (pt) 1987-12-08
NO870625D0 (no) 1987-02-17
NO870625L (no) 1987-08-19
EP0233533B1 (en) 1990-11-14
HUT44002A (en) 1988-01-28
CA1279470C (en) 1991-01-29
CN1018186B (zh) 1992-09-09
CN87100689A (zh) 1987-12-16
MX168964B (es) 1993-06-16
DE3766121D1 (de) 1990-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9663704B2 (en) Process for the enhanced recovery of oil by injection of a polymer solution
DK172018B1 (da) Fremgangsmåde til forøget olieudvinding
US6176315B1 (en) Preventing flow through subterranean zones
US5382371A (en) Polymers useful in the recovery and processing of natural resources
US6843841B2 (en) Preventing flow through subterranean zones
US7696304B2 (en) Thermally stable water-soluble polymer which is crosslinkable at high temperatures
US7287587B2 (en) Crosslinkable polymer compositions and associated methods
US4404111A (en) N,N-Dimethylacrylamide/2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid copolymers for enhanced petroleum recovery
US20170362494A9 (en) Weak gel system for chemical enhanced oil recovery
NO313564B1 (no) Geldanningsblandinger som injiseres i en underjordisk formasjon
NO301546B1 (no) Polymer-tverrbindingsmiddel med forsinket virkning, produkt til forandring av permeabiliteten av underjordiske formasjoner, fremgangsmåte til utförelse derav og fremgangsmåte som videre underkastes vann- eller vanndampflömming
NO820015L (no) Fremgangsmaate og sammensetninger for behandling av permeable formasjoner
AU2020255203A1 (en) Reverse emulsion for hydraulic fracturing
NO301903B1 (no) Fremgangsmåte for selektiv reduksjon av permeabiliteten for vann i en undergrunnsformasjon hvor det produseres olje og/eller gass
WO2018031655A1 (en) Stimuli-responsive polymer particles and methods of using thereof
NO163961B (no) Hoeymolekylaer, vannopploeselig polymer og anvendelse av denne ved utvinning av petroleum.
NO176068B (no) Fremgangsmåte for utvinning av petroleum fra undergrunnsformasjon
SA515370169B1 (ar) هلامة مائية ذات درجة حرارة مستقرة تحتوي على إلكتروليت، وطريقة تحفيز رواسب نفط خام وغاز طبيعي
CN113549438A (zh) 一种堵水剂及其制备方法和应用
EP0165425B2 (en) Thermally stable mobility control reagents for harsh environment reservoirs
NO310931B1 (no) Blandinger for behandling av hydrokarbon-inneholdende formasjoner, samt anvendelse av blandingen
Hsieh et al. Water‐soluble polymers for hostile environment enhanced oil recovery applications
US11939522B2 (en) Method for enhancing oil recovery in a subterranean carbonate formation using an injected amphoteric water-soluble polymer
NO324636B1 (no) Fremgangsmate for a redusere produksjon av vann i oljebronner
US3900069A (en) Recovery of petroleum by flooding with viscous aqueous solutions of acrylamide-diacetone acrylamide copolymers

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees

Free format text: LAPSED IN AUGUST 2002