NO782843L - Fremgangsmaate til utvinning av olje fra et underjordisk oljefoerende reservoar og surfaktantsystem for utfoerelse av fremgangsmaaten - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår utvinning av olje fra

et underjordisk reservoar ved bruk av surfaktantflømming.

Det har lenge vært kjent at det ved primærutvinning av olje

fra en underjordisk formasjon blir tilbake en betydelig andel av den opprinnelige olje i formasjonen. Dette har ført til bruk av hva som_ vanligvis betegnes som en sekundærutvinning eller vannflømming, hvor et fluidum som f.eks. en saltoppløsning injiseres""!" en brønn for å tvinge oljen ut av porene i reservoaret mot en utvinningsbrønn.

Denne teknikk levner imidlertid også betydelige mengder i reservoaret som følge av vannets manglende evne til å fukte oljen og tilbake-holdelse av. oljen ved kapiHarvarkning- Det ér' derfor-.blitt-forer slått å-anvende-en surfaktant (over-flatéaktivt- middel) ved vann-flømmingsprosessen.- Det er funnet~at bruken-av surfaktanter kan redusere grenseflatespenningen mellom oljen og vannet i en slik grad at vesentlig større mengder olje kan fortrenges.

Ytterligere anstrengelser på å forbedre utvinningen av gjen-værende olje fra underjordiske avleiringer har konsentrert seg om bruken av mikroemulsjoner. I henhold til denne teknikk blir en mikroemulsjon fremstilt ved blanding av olje med saltoppløsning og overflateaktive midler. Med denne teknikk følger der imidlertid mange iboende problemer. For det første er det åpenbart uønsket å injisere olje som allerede er utvunnet, tilbake .i jorden slik det gjøres ved vanlig bruk av mikroemulsjoner. Det er kjent rett og slett å injisere store mengder overflateaktive midler i jorden for å danne en blandbar mikroemulsjon, men dette er ikke økonomisk. Endelig blir surfaktanten ofte utfelt, hvorved mikroemulsjonen blir uvirksom. Det sistnevnte forhold blir i faget ofte tilskrevet nærværet av toverdige ioner som f.eks. kalsium og magnesium, som ofte uunngåelig foreligger i formasjonen. Skjønt det er mulig å fjerne disse toverdige ioner eller meget høye konsentrasjoner av énverdige ioner ved bruk av en fprspyling, er dette uønsket som følge av de nødvendige kostnader og bør mest mulig unngås.

Det er en hensikt med den foreliggende oppfinnelse å skissere mekanismen bak aktiviteten av toverdige ioner og utnytte denne meka-nisme til egen fordel. Det er en ytterligere hensikt med oppfinnelsen å skreddersy et surfaktantsystem til de spesielle egenskaper av den olje som utvinnes, og de spesielle egenskaper av det bundede vann. Enda en hensikt med oppfinnelsen er å unngå behovet for en forspyling i mange formasjoner som inneholder en høy konsentrasjon av toverdige ioner. Enda en hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en økonomisk utvinning av praktisk talt all den olje som er tilbake i en formasjon etter primærutvinning. Ytterligere en hensikt med oppfinnelsen er å skredersy et surfaktantsystem til den spesielle olje og det spesielle bundede vann i reservoaret under utnyttelse av det prinsipp at kalsium og magnesium har en virkning som er henholdsvis 14 og 16 ganger så stor som virkningen av natrium, og at virkningen av å Øke saltkonsentrasjonen er den samme som av å Øke det hydrofobe innhold av surfaktanten eller å redusere alkohol-oppløseligheten.

I henhold til oppfinnelsen blir et surf aktantsystem skredder-^ sydd til den formasjon som skal bearbeides, under anvendelse av følgende forhold:

1 . Den veiede virkning av kalsi-um=iiog magnesiumioner på

ca.-14 resp. 16 ganger-virkningen-av natriumioner.

2. Likeverdig-med å. øke-saltkonsentrasjonen er det. å øke -

det hydrofobe innhold av surfaktanten eller å redusere vannoppløseligheten av kosurfaktanten.

3. Den beste oljegjenvinning oppnås med_et surfaktantsystem som ved ekvilibrering med oljen danner flere faser over et relativt smalt salinitetsoinråder

Oppfinnelsen vil i det etterfølgende bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningen, som er et fasevolunh-diagram, hvor volumprosenten av de forskjellige faser oppnådd ved ekvilibrering av surfaktant og olje er tegnet inn som funksjon av saltoppløsningens elektrolyttinnhold..

Saltholdige surfaktantsystemer som inneholder surfaktantvann,, ko^surfaktant og elektrolytter fremstilt ved anvendelse av det tilgjengelige vann som inneholder både énverdige kationer som f.eks.

Na<+>og toverdige kationer som f.eks. Ca<++>og Mg++, blir ifølge oppfinnelsen gjort egnet for tertiær oljeutvinning ved følgende trinn-vise fremgangsmåte:

1. Det tilgjengelige vann blir analysert for fastleggelse av den samlede effektive NaCl-konsentrasjon på det grunnlag at hver vektdel Ca og Mg tilsvarer henholdsvis 14 og 16 vektdeler Na<+->ioner. 2. Denne samlede effektive NaCl-konsentrasjon sammenlignes med en rekke tidligere fremstilte fasevolum-diagrammer for salt-surfaktant-systemer med kjent effektiv NaCl—konsentrasjon fremstilt f.eks. ved bruk av NaCl som den eneste elektrolytt 3. Konsentrasjonen av elektrolytt, surfaktant og/eller ko-surf aktant innstilles om nødvendig for å skaffe et surfaktantsystem som oppviser den oppførsel som er forbundet med høy oljeutvinning ved ekvilibrering med olje svarende til formasjonsoljen.

De surfaktantsystemer som er forbundet med høy oljeutvinning, er de som gir en trefaseoppdeling som omtalt senere, og de som ligger tett opptil trefaseområdet i systemer hvor trefaseoppdelingen foreligger over et smalt område for elektrolytt-konsentasjonen, f.eks. et område på <1 og fortrinnsvis-<0,5. prosentenheter» Dvs. at når . det " gjelder slike systemer som-medfører en trefaseoppdeling over et smalt salinitetsområde, vil et surfaktantsystem som medfører trefaseoppdeling,eller et system som medfører tofaseoppdeling like utenfor tre— faseområdet, medføre god oljeutvinning.

Vandige surfaktantsystemer som inneholder surfaktant, ko— surfaktant og elektrolytt kan karakteriseres ved den faseoppførsel som fås ved ekvilibrering av surfaktantsystemet med olje under anvendelse av en rekke surfaktantsystemer som bare avviker m.h.t» elektrolytt-konsentrasjon. Vanligvis vil ekvilibrering av oljer såsom en rå~olje eller rene alkaner eller blandinger herav,med en rekke surfaktantsystemer som inneholder progressivt høyere saltkonsentrasjoner, gi opphav til følgende typer av faseoppførsel: 1. Område I: To f aser ( relativt lav salinitet). : Ekvilibreringen av surfaktantsystemet og oljen resulterer i en øvre fase som består overveiende av olje, og en vannrik nedre fase av en mikroemulsjon omfattende vann, surfaktant, olje og kosurfaktant.

2. Område II: Tre faser ( midlere salinitet) :

Ekvilibreringen av surfaktantsystemet og oljen fører til en øvre fase som består overveiende av olje, en midtre fase av en mikroemulsjon omfattende vann, olje, surfaktant og kosurfaktant og en bunnfase omfattende vann. 3. Område III: To faser ( relativt høy salinitet) : Ekvilibreringen av surfaktantsystemet og oljen fører til en oljerik øvre mikroemulsjonsfase som omfatter vann, olje, surfaktant og kosurfaktant, og en nedre fase som omfatter vann.

De ovennevnte typer av faseoppførsel som fås ved ekvilibrering av surfaktantsystemer med olje, kan alternativt oppsummeres som vist i tabell I.

I denne forbindelse er området I (øvre fase olje, nedre fase mikroemulsjon) betegnet som gamma-området med to faser, mens området II (øvre fase olje, midtre fase mikroemulsjon, nedre fase vann) er betegnet som beta-området med tre faser, og området III (øvre fase mikroemuls jon, nedre fase vann) er betegnet som alf a-^området med to faser.

Ekvilibrering av andeler på 15 ml n-dodekan med prøver på

15 ml av 12 surfaktantsystemer som bare avvek med hensyn til NaCl-konsentras jonen, ga den faseoppførsel som er beskrevet med tall i tabell II. Surfaktantsystemene ble fremstilt ved blanding av 5 g petroleumsulfonat (midlere ekvivalentvekt 392), 1,5 g i handelen tilgjengelige, blandede primære amylakoholer og den nødvendige mengde NaCl og vann for oppnåelse av de saltkonsentrasjoner som er angitt i tabell II. Ekvilibreringene ble utført i glasskorkede, graderte sylindre ved omgivelsestemperatur. Blandingen av surfaktantsystemet og oljen ble kortvarig rystet for hånd og deretter tillatt å stå i ca. 25 timer før volumet av de forskjellige faser ble avlest og nedtegnet i tabell II. Rystetrinnet er ikke kritisk og kan gjøres for hånd eller ved mekanisk omrøring. Skjønt der ble gitt 24 timer på ekvilibreringen, er 2 timer eller mindre vanligvis tilstrekkelig.

Fasevolum-diagrammet på tegningen ble konstruert ved bruk av ekvilibreringsresultatene i tabell II. De volumandeler som er angitt i tabell II, ble tegnet inn som funksjon av salinitetene av surfaktantsystemene for å gi fasevolumdiagrammet på tegningen. Av tegningen fremgår det at gamma-området med to faser foreligger ved saliniteter på opptil ca. 1,30 vektprosent NaCl, at beta-området med tre faser foreligger i området fra ca. 1,30 vektprosent NaCl til ca. 2,1 vekt-^prosent NaCl, og at alfa-området med to faser foreligger ved saliniteter på mer enn ca. 2,1 vektprosent NaCl.

En rekke surfaktantsystemer ble fremstilt ved blanding av 5 g<p>etroleumsulfonat (midlere ekvivalentvekt 405), 4 g tert-buty1-alkohol-kosurfaktant og destillert vann med tilstrekkelig NaCl til å gi den saltkonsentrasjon som er angitt i tabell III. En kosurfaktant med en relativt høy vannoppløselighet ble anvendt som følge av den relativt høye an-vendte salinitet. Ytterligere sett av surfaktantsystemer ble også fremstilt med CaC^ og MgC^. Hvert surf aktantsystem ble ekvilibrert med råolje fra South Cowden i Ector County, Texas, og faseoppførselen nedtegnet (se Tabell III). I tabell III er hver innføring under overskriftene Na<+>, Ca<++>og Mg<++>et eget forsøk. I 5. linje var f.eks. de siste systemer som ga gamma-oppførsel, systemene med enten 11400 Na<+>eller 800 Ca<++>eller 600 Mg<++>. Der er således 26 separate forsøk, og ikke 13.

Fra tabell III kan en "effektiv Na"konsentrasjon" avMg - og Ca<++->systemene beregnes ved betraktning av de ved siden av hverandre liggende saltkonsentrasjons-punkter i gamma/beta-overgangssonen og de ved siden av hverandre liggende saltkonsentrasjons-punkter i beta/

alfa-overgangssonen. Følgende beregninger er representative: A) Gamma/beta-overgangssone: (i) Na<+>/Ca<++>= 11400/800 =14,25Na<+>/Ca<++>= 11800/900 = 13,11 Na<+>/Ca<++>(gjennomsnitt) =13,68(ii) Na<+>/Mg<++>= 11400/600 = 19,00 Na<+>/Mg<++>= 11800/700 = 16,86 Na + /Mg + + (gjennomsnitt) = 17,93 B) Betå/alfa-overgangssone: (i) Na<+>/Ca<++>= 16700/1200 = 13,92

Na<+>/Ca<++>= 17700/1250 = 14,16

Na+/Ca++ (gjennomsnitt) = 14,04

(ii) Na<+>/Mg<++>= 16700/1200 = 13,92

Na<+>/Mg<++>= 17700/1300 = 13,62

Na /Mg<++>(gjennomsnitt) =13,77

De ovennevnte beregninger viser at ca. 14 vektdeler Na<+>i virkeligheten tilsvarer 1 vektdel Ca<++>. Forholdet mellom Na<+>og Mg<++>i de to overgangssoner er ikke like overensstemmende som forholdet mellom Na<+>og Ca<++>, men ved å ta middelverdien av verdiene 17,93 og 13,77, får man ca. 16 vektdeler Na<+>for hver del Mg<++>. Resultatene av disse beregninger bekrefter de ovenfor angitte områder ifølge oppfinnelsen for forholdet mellom de virkelige konsentrasjoner av Mg<++>og Ca<++>i vannet og en effektiv Na^- konsentrasjon i en vandig NaCl-oppløsning.

Disse forholdstall ifølge oppfinnelsen er videre vist å være additive, slik det fremgår av de etterfølgende resultater:

De angitte blandinger av NaCl og CaCl2 ble innlemmet i surfaktantsystemer, og den faseoppførsel som ble oppnådd, ved ekvilibrering av systemene med råolje, var i overensstemmelse med den som ble observert i det NaCl-holdige surfaktantsystem ifølge tabell III.

Anvendeligheten av den foreliggende fremgangsmåte vises videre av bruken av vann fra Hendricks Reef som vann til fremstilling av surfaktantsystemer. Dette vann hadde følgende virkelige analyse svarende til den angitte effektive Na<+->konsentrasjon:

Faseoppførselen av surfaktantsystemer med vann fra Hendricks Reef og ekvilibrert med råolje fra South Cowden skulle således være tilnærmet den samme som lignende systemer som inneholder ca. 16500 ppm . Na.. Dette ble bekreftet ved fremstilling av et surfaktantsystem omfattende 5 vektdeler petroleumsulfonat (midlere ekvivalentvekt 405),

4 vektdeler tert-butyl-alkohol og 91 vektprosent vann fra Hendricks Reef. Ekvilibrering av dette system med råolje fra South Cowden

førte til trefase-beta-oppførsel som ventet i lys av resultatene i tabell III ved anvendelse av f.eks. det samme surfaktantsystem med 15.700 ppm Na og 16.700 ppm Na<+>, som begge viser trefaseoDpførsel.

Det kan således sees at det tilgjengelige vann fra Hendricks Reef

kan anvendes sammen med den angitte kombinasjon av surfaktant og ko-surf aktant for å gi et egnet system for tertiær oljeutvinning av råolje fra South Cowden.

Hvis natriumekvivalentverdien i den ovennevnte beregning hadde svart til alfa,området med to faser, kunne man ha benyttet seg av flere muligheter til å endre oppførselen til betaområdet med tre faser:

1. Bruk av mindre saltholdig, vann (hvis tilgjengelig),

2. Bruk av en surfaktant med en mindre hydrofob andel (dvs,

et sulfonat med en lavere ekvivalentvekt) i surfaktantsystemet. 3. Bruk av en mer vannoppløselig alkoholisk. / kosurfaktant i surfaktantsystemet.

Hvis natriumekvivalentverdien hadde tilsvart gammaområdet med

to faser, kunne man ha benyttet følgende muligheter til å endre opp-!-førselen til betaområdet med tre faser: 1 (a). Bruk av et saltere vann (hvis tilgjengelig) eller tilr-setning av elektrolytt til det. vann som er tilgjengelig for surfaktantsystemet.

2 (a). Bruk av en surfaktant med en stor hydrofob andel (dvs.

et sulfonat med høyere ekvivalentvekt) for surfaktant^-systernet. 3 (a). Bruk av en mindre vannoppløselig alkohol i surf aktantsystemet.

I praksis er bruk av alternativ 1. det minst ønskelige, fordi mindre salt vann ofte ikke er tilgjengelig, og selv om det skulle være tilgjengelig, er det. vanligvis nødvendig med en for-spyling med en saltoppløsning som tilnærmet svarer til den i surf aktantsystemet., Alternativet t(a) er uten videre mulig av praktiske grunner, idet det er en enkel sak å tilsette salt til. vann. Det mest betydningsfulle trekk er at vann som inneholder toverdige ioner,kan anvendes i forbindelse med oppfinnelsen som et resultat av den forståelse som er oppnådd m.h.t. den veiede virkning av disse ioner.

I tilfeller hvor den andel av vannet som består av toverdige ioner» er mindre enn 500 vektdeler pr. million og fortrinnsvis mindre enn 200, og helst mindre enn 100, tillater bruken av oppfinnelsen at der benyttes vann sammen med en hvilken som helst av de angitte surfaktanter. Med større mengder toverdige ioner foretrekkes det vanligvis å anvende et blandet surfaktantsystem slik det er kjent i faget for å unngå for store tap av- surfaktant. Slike blandede

surfaktantsystemer er beskrevet i US^PS 3 990 5T5.

Det vann som er nevnt foran, er det som benyttes til fremstilling av- systemet av surfaktant» kosurfa,ktant og saltoppløsning før injisering av systemet i jorden. Dette vann kan. være bundet vann eller formasjonsvann, som i mange tilfeller kan benyttes uten modi-^fikasjoner ved regulering av surfaktanten og kosurfaktanten som angitt i beskrivelsen, eller rett og slett, ved tilsetting av ytterligere salt, om nødvendig. Alternativt kan vannet stamme fra en separat kilde, f.eks. en elv hvis en slik befinner seg i praktisk nærhet.

Egnede surfaktanter omfatter anioniske surfaktanter, fortrinnsvis et petroleumsulfonat med en midlere ekvivalentvekt i området 375 - 500, fortrinnsvis ca. 390~425. Disse sulfonater er vel*-kjente i faget og betegnes undertiden som alkylaryl-sulfonater. De betegnes også undertiden som petroleum-mahogny—sulfonater. De kan bestå av en kompleks blanding av bestanddeler, herunder aryl-sulfonater og alkary1-sulfonater, idet en blanding som består stort sett av mono-sulfonater,har én -SO^Na-gruppe (eller —K eller -NH^) pr., molekyl. Disse individuelle hydrokarbon-sulfonater kan f.eks. omfatte følgende forbindelser: ammonium-, natrium—, eller kalium-rdodecylbenz sn— sulfonater (Cj gH2gSO.jM) , alkan-sulfonater såsom oktadekan-sulfonat (Cj gH^gSO^M) og fenyl-alkan-sulfonater såsom fenyl-dodekan-sulfPnat (C1gH2gS03M). Uttrykket "ekvivalentvekt" anvendes i sin vanlige be-tydning, og når det gjelder rene mono—sulfonater er ekvivalentvekten lik molekylvekten, mens ekvivalentvekten av disulfonater er halvparten av molekylvekten. Sulfonater kan fremstilles på kjent måte ved be-handling av egnede olje—utgangsmaterialer med svovelsyre og nøytrali-sering av et alkalimetall- eller ammonium-hydroksyd. De angitte ekvivalentvekter er som nevnt midlere ekvivalentvekter, og der kan foreligge betydelige mengder sulfonater med en ekvivalentvekt på så lite som 200 og så meget som 650. Skjønt petroleum-sulfonater foretrekkes, omfatter andre egnede surfaktanter amino-karboksylater såsom n-laurylsarkosinat, alkylsulfater såson n-lauryl-sulfat og fosfat-estere såso^i di (2-etylheksyl) fosfat. Surfaktanten anvendes i en mengde på T-7, fortrinnsvis 2-5 vektprosent aktiv bestandel, regnet på vekten av vann.

Kosurfaktanten kan være en hvilken som helst alkohol, amid, amin, ester,aldehyd eller keton med 1-20 karbonatomer og fortrinnsvis med en oppløselighet i vann på 0,5~20, fortrinnsvis 2 " 10 gram pr. 100 gram vann. Foretrukne materialer er alkanoler med 4 ~ 7 karbonatomer eller blandinger herav. Meste foretrukket er alkoholer med 4 eller 5 karbonatomer og en oppløselighet innenfor det ovennevnte område. Isobutyl-alkohol med en oppløselighet på 9,5 gram prv 100 gram vann er spesielt egnet. Andre foretrukne1 kosurfaktanter"omfatter sekundært butyl-alkohol, n-butyl-> n-amyl- og isoamyl-alkohol. Alkoholer såsom, isopropyl som er kjent i faget som nyttige i surfaktant-^flømmesystemer, er stort sett ikke så egnet for bruk i den foreliggende oppfinnelse som følge av den høye oppløselighet i. vann, noe som krever

at man må opp i ekstremt høye saltkonsentras joner og/el. ekstremt høye

ekvivalentvekter av sulfonatet for å oppnå et brukbart system.. I tilfeller hvor saltkonsentrasjonen uunngåelig er høy,'kan imidlertid slike alkoholer anvendes. Spesielt med visse oljer som samvirker med surfaktantsystemer på lignende måte som et rettkjedet alkan med høy molekylvekt, kan det være nødvendig med et sulfonat med meget høy ekvivalentvekt, og hvis en lav saltkonsentrasjon er uønsket av en eller annen grunn, bør isopropyl-alkohol eller en annen sterkt vann-oppløselig! ko surfaktant benyttes.. Kosurfaktanten benyttes stort sett i en mengde på T-T2, fortrinnsvis~3-9; vektprosent regnet på vekten av vann.

Saltoppløsningen utgjør 85-95. vektprosent av den. samlede injiserte sammensetning bestående av-saltoppløsning, surfaktant, og..kosurf aktant.

Elektrolytten foreligger vanligvis i en mengde på 800, ~ 20.000 vektekvivalenter Na<+>regnet på vekten av vann. Dvs. at etter at alle saltene er omdannet til sin Na<+->ekvivalent, er det denne vektandel natrium i motsetning til NaCl som benyttes for å gi Na<+->ekvivalen^tene i vektdeler pr. million.

For å bringe den foreliggende oppfinnelse til utførelse i for-^bindelse med et gitt reservoar, blir et bestemt NaCl^holdig,vandig surfaktantsystem ekvilibrert med råoljen i reservoaret over et slikt salinitetsområde at et typisk fasevolum-diagram kan tegnes opp fra de ovenfor beskrevne ekvilibreringsresultater. Beta-området med tre faser for råoljen og det spesielle undersøkte surfaktantsystem, blir således definert som et salinitetsområde, f,eks, 10,000 - 15,000 ppm Na<+.>Den effektive Na<+->konsentrasjon av det tilgjengelige, vann fastlegges deretter ved multiplikasjon av Ca<++->konsentrasjonen med 14 og Mg++-konsentrasjonen med 16, og disse tall legges sammen med den virkelige Na<+->konsentrasjon. Hvis f.eks, denne effektive Na<+->konsentrasjon er 14.000, som er en verdi i området 10.000—15.000 ppm Na+, er det ovenfor nevnte spesielle surfaktantsystem egnet for bruk, idet det gir en trefaseoppdeling i et område for Na<+->konsentrasjonen på 10.000-15.000 ppm. Hvis imidlertid den effektive Na<+->konsentrasjon ligger utenfor området 10.000-15.000 ppm, må et annet surfaktantsystem utvikles ved bruk av et av de alternativer som er angitt ovenfor.

Som et eksempel kan det antas at der bare er tilgjengelig et bestemt vann med en effektiv Na+-konsentrasjon på f.eks, 14.000 ppm. Et mulig vandig surfaktantsystem (A) inneholdende NaCl og kosurfaktant blir ekvilibrert med reservoar—råoljen over et område av Na - konsentrasjoner og gir et beta-område med tre faser svarende til 4.000 - 8.000 ppm i salinitet. Da området 4.000-8,000 ppm ikke omfatter verdien T4.000, er det nevnte surfa,ktantsystem (A) ikke egnet. Et annet surfaktantsystem (B) som inneholder enten en mer vannopp-løselig alkohol eller et sulfonat med lavere ekvivalentvekt enn siirfaktantsystemet (A)', er nødvendig. Et mulig vandig surfaktantsystem (B) inneholdende f.eks. NaCl og en kosurfaktant i form av en mer vannoppløselig alkohol blir således ekvilibrert med reservoar-råoljen over et område for Na<+->konsentrasjoner og gir f.eks. et beta-område med tre faser i et salinitetsområde på 9.000-15.000 ppm. Da den effektive Na<+->konsentrasjon på 14.000 ppm av det tilgjengelige vann ligger innenfor dette område, er surfaktantsystemet (B) egnet for tertiær oljeutvinning fra det nevnte, hypotetiske reservoar.

Ved lignende resonnementer kan et vandig surfaktantsystem (C) inne-holdendé NaCl og kosurfaktant overveies for bruk i det ovennevnte reservoar. Surfaktantsystemet (C) blir f.eks. ekvilibrert med råolje over et område for Na<+->konsentrasjon og gir et betaområde med tre faser svarende til en salinitet på 16. 000-20.000 ppm. Da den effektive Na<+->konsentrasjon av vannet, f.eks. 14.000 ppm, ikke ligger innenfor området 16.000 20.000 ppm, er surfaktantsystemet (C) ikke egnet for tertiær oljeutvinning fra det hypotetiské reservoar. Et alternativt surf aktantsystem '(D) inneholdende enten en mindre vannopp-løselig alkohol eller et sulfonat med høyere ekvivalentvekt er nød-vendig. Et slikt surfaktantsystem, f.eks. inneholdende NaCl og en ko-surfaktant i form av en mindre vannoppløselig alkohol, ekvilibreres med reservoar-råoljen over et område for Na<+->konsentrasjoner og gir et betaområde med tre faser over en salinitet på 12.000-17.000 ppm. Da den effektive Na<+->konsentrasjon av det tilgjengelige vann på 14.000 ppm ligger innenfor 12.000-17.000 ppm, vil dette surfaktantsystem (D) være egnet for tertiær oljeutvinning fra det hypotetiske reservoar.

I henhold til prinsippene i den foreliggende oppfinnelse kan

surfaktantsystemer settes sammen ved anvendelse av de riktige surfaktanter og kosurfaktanter for å regulere ekvilibreringsresultatene for surfaktant og råolje til et hvilket som helst av de ønskede flerfase-områder som er beskrevet i fasevolum-diagrammer hvor der benyttes vann som er tilgjengelig på feltet.

En mobilitetsbuffer bør fortrinnsvis injiseres bak surfaktantsystemet. Eksempler på egnede mobilitetsbuffere omfatter vandige og ikke-vandige fluider inneholdende mobilitetsreduserende midler såsom partielt hydrolyserte polyakryl-amider, polysakkarider, o<p>pløselige cellulose-etere o.l. med høy molekylvekt. Mobilitetsbufferen inneholder 50-20.000, fortrinnsvis 200-5.000 ppm av det mobilitetsreduserende middel i fluidet. Mobilitetsbuf feiren kan være gradert, dvs. dens konsentrasjon kan være relativt høy ved forenden og relativt lav ved den bakre ende. Mobilitetsbufferen kan f.eks. begynne med en konsentrasjon på 2.500 ppm og slutte med en konsentrasjon på 250 ppm. Disse mobilitetsbuffere er kjent i faget.

Et drivfluidum blir til slutt injisert bak mobilitetsbufferen gjennom minst én injeksjonsbrønn for å presse olje som inneholdes i reservoaret, mot minst én utvinningsbrønn. Drivmaterialet kan være vandig eller ikke vandig og kan være en væske, en gass eller en kombinasjon herav. Generelt utgjøres det av formasjonsvann eller vann som ligner på formasjonsvannet. Når en sterk saltoppløsning er driv-væsken, kan det være gunstig å la en propp av relativt ferskt vann gå foran saltoppløsningen.

Hvis der anvendes en for-spyling, vil den vanligvis benyttes i en mengde på 0,01-2,0, fortrinnsvis 0,25—1,0 porevolum, basert på porevolumet av den samlede.formasjon som behandles. Surfaktantsystemet injiseres i en mengde på 0,001—T,0, fortrinnsvis 0,01-6,25 porevolum basert på porevolumet av den totale formasjon som behandles. Mobilitetsbufferen injiseres i en mengde på 0,001—1,0, fortrinnsvis 0,1-0,25 porevolum, regnet på porevolumet av den samlede formasjon.. Drivf luidet blir rett og slett injisert inntil: hele den mulige utvinning av oljen er utført.

Claims (1)

1. "U Fremgangsmåte til utvinning av olje fra et underjordisk olje-førende reservoar omfattende a) injisering i reservoiret gjennom minst én injeksjonsbrønn.

   av et surfaktantsystem omfattende surfaktant,kosurfaktant og saltoppløsning bestående av. vann og elektrolytt, idet surfaktantsystemet er skreddersydd til både det bestemte vann i formasjonen og den bestemte olje i formasjonen for å gi den faseoppførsel som er forbundet med høy oljeutvinning, ved ekvilibrering med oljen; b) etterfølgende injisering av et drivf luidum bak surfaktantsystemet for således å "presse oljen mot minst én utvinnings-brønn og c) utvinning av olje fra minst én produksjonsbrønn/ karakter! sertvedat der som surfaktantsystem anvendes et system som er dannet av en valgt surfaktant, kosurfaktant og salt-oppløsning på en slik måte at en blanding av surfaktantsystemet med en olje svarende til oljen i formasjonen, ved ekvilibrering danner et trefasesystem av en oljefase, en mikroemulsjonsfase og en vandig fase* 2. Fremgangsmåte som angitt i krav T/karakterisertved at der mellom injeksjonen av surfaktantsystemet og injeksjonen av drivfluidet injiseres et mobilitetsbuffer—fluidum i. formasjonen. 3. Fremgangsmåte som angitt i krav T eller 2, k a r a k t e rise rt ved a) at der etableres et diagram over fasevolumet som funksjon av Na+—ekvivalentkonsentrasjonen ved anvendelse av et start— surfaktantsystem av en startsurfaktant, en start—kosurf aktant og en start-saltoppløsning og en olje som svarer til formasjonsoljen, idet Na<+>-ekvivalentkonsentrasjonen fastlegges ved addisjon av den virkelige Na+-konsentrasjon, 14 ganger den virkelige Ca<++->konsentrasjon og 16 ganger den virkelige Mg<++->konsentrasjon, hvor alle konsentrasjoner er i vektprosent, og b) at start-surfaktantsystemet justeres slik at der dannes et slutt-surfaktantsystem som plaserer blandingen av slutt-surfaktantsystemet og olje i et trefaseområde av et diagram over fasevolum som funksjon avNa<+->ekvivalentkonsentrasjonen, eller i det minste like inntil et trefaseområde når det dreier seg om systemer som har trefaseoppførsel over et smalt salinitetsområde. 4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisertv e d at Na<+->vektekvivalent-konsentrasjonen ligger i området 800— 20.000 vektdeler pr. million regnet på vekten av vann i saltoppløs-ningen. 5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4,karakterisertved at den samlede toverdige ionekonsentrasjon er mindre enn 500 vektdeler pr. million, og at surfaktanten er petroleumsulfonat. 6. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav,karakterisertvedat ko-surfaktanten er ett eller flere av stoffene isobutyl-alkohol, sekundær butyl-alkohol, n-butyl-alkohol, n-amyl-alkohol eller isoamyl-alkohol eller blandinger herav. 7. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 3—6,karakterisert vedat trefaseområdet foreligger i et Na+— ekvivalentkonsentrasjonsområde på mindre enn 1 prosentenhet. 8. Fremgangsmåte som angitt i krav 5,karakterisertved at petroleum-sulfonatet har en midlere ekvivalentvekt i området 390-425, og at ko-surfaktanten er en alkohol med 4 eller 5 karbonatomer, 9. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisertved at start-surf aktantsystemet. ved ekvilibrering med olje svarende til den produserte fører til' et.system i alfaområdet av det nevnte diagram, og at slutt-surfaktantsystemet fås ved anvendelse av en lavere Na<+->ekvivalentkonsentrasjon enn den i start-surfaktantsystemet. 10. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisertved at start-surfaktantsystemet ved ekvilibrering med olje svarende til den produserte fører til et system i alfaområdet av det nevnte diagram, at start-surfaktantsystemet inneholder et petroleumsulfonat som start-surfaktant, o£ at slutt-surfaktantsystemet fås ved anvendelse av et petroleumsulfonat med lavere ekvivalentvekt enn det som benyttes i start—surfaktantsystemet. 11. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisertved at start-surfaktantsystemet. ved ekvilibrering med olje svarende til den produserte fører til et system i alfaområdet av det nevnte diagram, og at slutt—surfaktantsystemet fås ved anvendelse av en mer vann-oppløselig kosurfaktant enn den som anvendes i start-surfaktantsystemet . 12. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisertved at start-surfaktantsystemet ved ekvilibrering med olje svarende til den produserte, fører til et system i gammaområdet av det nevnte diagram, og at slutt-surfaktantsystemet fås ved anvendelse

   av en høyere Na<+->ekvivalentkonsentrasjon enn den som anvendes i start--sur f aktantsystemet . 13. Fremgangsmåte som angitt i krav 4,karakterisertved at start-surfaktantsystemet ved ekvilibrering med olje svarende til den produserte fører til et system i gammaområdet av det nevnte diagram, at start-surfaktantsystemet fås ved anvendelse av et petroleumsulfonat, og at slutt-surfaktantsystemet fås ved anvendelse av et petroleumsulfonat med høyere ekvivalentvekt enn det som ble benyttet i start-surfaktantsystemet» 14. Fremgangsmåte som angitt i krav 5,karakterisertved at start-surfaktantsystemet ved ekvilibrering med olje svarende til den produserte, fører til et system i gammaområdet av det nevnte diagram, og at slutt-surfaktantsystemet fås. ved anvendelse av en mindre vannoppløseligkosurfaktant enn den som ble anvendt i start-surfaktantsystemet. 15. Surfaktantsystem for utvinning av olje. ved en fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, fra en formasjon som inneholder oljen, idet surfaktantsystemet består av en surfaktant, en kosurfaktant og en saltoppløsning som inneholder vann og metallioner,karakterisert vedat surfaktantsystemet er dannet av en valgt surfaktant, ko surfaktant og saltoppløsning på en slik måte at en blanding av surfaktantsystemet med en olje svarende til oljen i formasjonen ved ekvilibrering danner et trefasesystem med en oljefase, en mikroemulsjonsfase og en vandig fase.