190375. lajstromszámú szabadalom • Eljárás olaj kitermelésére földalatti lelőhelyről
1 190 375 2 fenti képletü karboximetilezett etoxilát vonatkozásában a PIT értékét. Ezt a mérést adott esetben a fenti csoportba tartozó más tenzidekkel vagy egyéb adalékokkal megismételjük. A mérési eredmények alapján kiválasztjuk a megfelelő karboximetilezett etoxilátot, amelynek olajmobilizáló hatását a megfelelő lelőhelyre vonatkozóan egy vagy több előkísérlettel ellenőrizzük homokból készített modellformációban vagy próbafuratokban. A karboximetilezett etoxilátok nátriumsóinak molekulaszerkezete több ponton változtatható az adott rendszerhez szükséges fázisinverziós hőmérséklet beállítása érdekében. Ezeket az etoxilátokat klór-ecetsavval reagáltatva állítjuk elő nátronlúg jelenlétében ; az eljárást az A reakcióvázlat szemlélteti. A karboximetilezett etoxilátok sói három molekularészből állnak: a hidrofób R csoport, az etoxilát-lánc és a karboximetilcsoport, amelyeknek aránya a kapott termékben a kiindulási etoxilát klór-ecetsavas reakciójának irányításával széles határok között változtatható. A karboximetilezettség, mint említettük 95-100% között van. Változtatható elemként tehát csak a hidrofób R csoport és az etoxilezettségi fok jöhet szóba. Az alkilcsoport minőségének hatását az adott rendszer fázisinverziós hőmérsékletére az 1. táblázat mutatja. A táblázat a PIT függését mutatja 4,4 etoxilezettségű és 65% karboximetilezettségű zsíralkohol-etoxilátok nátriumsói alkilcsoportjának szénatomszámától egy A típusú nyersolajból (lásd D. Balzer és K. Kosswir fent idézett cikkét), lelőhelyi vízből (lásd D. Balzer és K. Kosswir fent idézett cikkét; fázis tömegarány 1:1) és 2 tömeg% tenzidből álló rendszer esetén. 1. táblázat Az alkilcsoport szénatomszáma PIT (°C) 12 74 13* 53 14 41 16 37 * = 12 és 14 szénatomszámú alkilcsoportot tartalmazó vegyületek 1:1 tömegarányú keveréke A nyersolajemulzió fázisinverziós hőmérsékletének függése az etoxilezettség mértékétől 5-6,5 etoxilezettségű karboximetilezett nonil-fenol-etoxilátok (a karboximetilezettség mintegy 98%-os) esetén lineáris és a koefficiense mintegy + 30 °C/egy etoxilezési fok, tehát igen jelentős. Ezzel szemben a karboximetilezettség mértékének hatása relativ csekély, a koefficiens értéke csak + 0,5 °C/1 % karboximetilezettség. A fenti függőségek megadják, hogy milyen tartományon belül változtatható a felhasznált karboximetilezett etoxilát a lelőhely tulajdonságainak megfelelően. A besajtolásra kerülő emulzió mennyiségét, fázisviszonyait, tenzidtartalmát, az esetleges adalékokat, továbbá a mozgékonyságot szabályzó polimeroldat fajtáját és mennyiségét modellkísérletek alapján optimalizáljuk. A modellkísérletek során az emulziót a lelőhelyi vízben oldva vagy diszpergálva injektálópumpa segítségével adagoljuk a lelőhelybe. Felismertük, hogy a karboximetilezett etoxilátok nagyon magas sótartalom esetén is nagyon jól emulgeálják a nyersolajat és más szénhidrogéneket, így a tenzidet a felszínen előállított emulzió formájában is adagolhatják a lelőhelybe. Ennek során az emulziót adagolhatjuk folyamatosan vagy egy adagban, vagyis egy szűk, 0,02-2-szeres pórustérfogatnyi (továbbiakban PT) térfogatban. Az adag nagysága mindenekelőtt a tenzidoldat koncentrációjához és a gazdaságossághoz igazodik. Az emulgeátorkoncentráció a vizes fázisra vonatkoztatva mintegy 0,2-30 tömeg%, előnyösen 1-20 tömeg%. Az emulziós elárasztást célszerűen vizes elárasztás előzi meg, amelyhez lelőhelyi vizet használjuk. A vizes „slug” nagysága 0,01-4-szeres, előnyösen 0,05-1,0-szeres PT. Az emulzió adag után célszerű egy polimer adagot vezetni a lelőhelybe, hogy egyrészt a mobilitást ellenőrizzük, másrészt az emulziót védjük a betörő formációs viztől. Ehhez egy polimert vagy polimerelegyet oldunk a lelőhelyi vízben olyan koncentrációban, hogy a viszkozitása 2-6-szorosa legyen az olaj viszkozitásának. Közepes vagy magas sótartalmú (3-28 tömeg% összsótartalom) lelőhelyeknél elsősorban biopolimereket, így poliszaharidokat vagy cellulózszármazékokat használunk, amelyek magas sótartalom esetén is kielégítően viszkózusak és nem csapódnak ki. Olyan lelőhelyi vizek esetén, melyeknek viszonylag kicsi a földalkáliion-koncentrációjuk, előnyös lehet, ha az emulzióhoz, valamint az előtte és utána befecskendezett lelőhelyi vízhez oldható földalkálisókat, így például CaCl2-t, MgCl2-t, Ca(NO)3)2-t vagy Mg(N03)2-t adunk. A tenzid tulajdonságainak kiválasztása, vagyis a PIT mérése során ezeket a körülményeket figyelembe kell venni. Előnyös lehet, ha a polimer oldat befecskendezését közönséges vízzel történő elárasztás követi, melyet addig folytatunk, amíg az olaj gazdaságosan kinyerhető. A következő példák közelebbről megvilágítják a találmány szerinti eljárást. /. példa Mesterséges képződmény előállításához egy 70 cm hosszú és 5 cm átmérőjű hőmérővel, manométerrel, kapillárisbemenettel és nyomásszabályzó szeleppel ellátott, mindkét végén menetes csavarral zárható, termosztálható magas nyomású csövet megtöltünk görgetett kvarchomokkal. Ezután a homoktöltetet nagynyomású pumpa segítségével A típusú lelőhelyi vízzel telítjük és termosztát segítségével a kívánt hőmérsékletre hozzuk. Egy nyomásközvetítővel meghatározzuk a homoktöltet permeabilitását, majd A típusú nyersolajjal telítjük a rendszert és egyidejűleg meghatározzuk a tapadóvíz mennyiségét. Ezután következik a vizes elárasztás mintegy 2,5 m/nap sebességgel. Mintegy 1,5 PT mennyiségű lelőhelyi víz beadagolása után (1 PT = mintegy 750 ml), miközben 98-100%-os nedvesedés érhető el, injektáljuk be a tenzidet egyszeri adag 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
