191239. lajstromszámú szabadalom • Eljárás olaj kinyerésére földalatti lelőhelyekről emulziós elárasztással
3 191 239 4 kai meghaladja a lelőhelyi hőmérsékletet. A karboximetilezett alkil- vagy (di)alkil-fenil-oxetílátok jól felhasználhatók extrém magas sótartalmú (például 250 000 ppm összsótartalom) lelőhelyi vizek esetén is. Számos hosszan tartó kísérlet igazolja ezen vegyületek termostabilitását. Előállításuk egyszerű és gazdaságos. Olajmobilizáló tulajdonságuk közepes és magas sótartalmú (30 000—250 000 ppm összsótartalom) lelőhelyi rendszerekben igen jó (H.J. Neumann: DGMK Berichte, Bericht 164 (1978), D.Balzer, K.Kosswig: Tenside Detergens 16 256 (1979)). Meglepő módon azt találtuk, hogy ezek a vegyületek magas sótartalmú víz és nyersolaj vagy szénhidrogének jelenlétében stabil emulzió képződését teszik lehetővé, és ha ezt a maradék olajat tartalmazó lelőhelyre fecskendezzük, szinte kvantitative kinyerhető a maradék olaj. Az eljárás során felhasznált tenzid mennyisége lényegesen kevesebb, mint a normális tenzidelárasztásnál szükséges. Meglepő volt továbbá, hogy ez az emulziós elárasztásos eljárás hasonlóan kitűnő olajtalanítást eredményez, ha a karboximetilezett oxetilátok karboximetilezési foka közel 100%. Ily módon egy gyakorlatilag tisztán anionos, relatív egységes tenzidet találtunk, amely az emulziós elárasztás során minden döntő funkciónak megfelel. Az irodalomban leírt gyakorlatilag valamennyi emulziós elárasztással ellentétben a közel 100% karboximetilezési fokú karboximetilezett oxetilátok mint emulgeátorok nagy előnye az egységesség, miáltal nagyon csekély annak a valószínűsége, hogy a tenzidkeverék ionos vagy nem-ionos komponensei kromatográfiásan szétválnának, és szabályozhatatlan mértékben megváltoznának a fázis-viszonyok a tenzid injektáló és termelőfurat közötti transzportja során. A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy nem lép fel túl magas nyomásgradiens és a tenzid a lelőhelyi viszonyokhoz igazodik. Ennek az igazodásnak a feltétele, hogy mind a benyomatott emulzió, mind a lelőhelyi rendszer: nyersolaj, lelőhelyi víz, tenzid és adott esetben adalékanyagok, fázisinverziós hőmérséklete (PIT) 0— 10°C-kal a lelőhelyi hőmérséklet felett legyen. A fázisinverziós hőmérséklet (PIT) az elektromos vezetőképesség mérésével határozható meg. Ehhez először előállítjuk a szükséges emulziót, amely nyers olajból és a szóban forgó lelőhely vízéből (fázisarány 1:1), valamint a tenzidből (a vizes fázisra vonatkoztatva 2—5%) és adott esetben adalékból áll. Ha a tercier eljárással végzett olajtalanításhoz más emulziót fecskendeznek be, amely emulzió csak az olajfázisban különbözhet az elsőtől, akkor a fenti adatok alapján ezt az emulziót is elő kell állítani. Az emulzió, adott esetben mindkét emulzió elektromos vezetőképességét a hőmérséklet függvényében mérjük. A fázisinverziós hőmérsékleten egy olaj-a-vízben-emulzió víz-az-olajban-emulzióvá alakul, vagy fordítva, miközben az elektromos vezetőképesség ugrásszerűen megváltozik. Pontosan számolva ez a hőmérséklet egy néhány fokos hőmérséklettartomány. Fázisinverziós hőmérsékletként azt a hőmérsékletet regisztráljuk, amelynél az elektromos vezetőképesség középértéket ér el az alsó és felső határértékek között. A találmány szerinti eljárás során olajmobilizáló és emulgeáló tenzidként karboximetilezett oxetilátokat használunk. Ezeket a vegyületeket a 24 18 444 számú nemet szövetségi köztársasűgbeli szabadalmi leírás szerint előállíthatjuk, ha egy R-/0-CH2-CH2/n0H képletű oxetilátot klór-ecetsav sójával reagáltatunk alkáli-hidroxid vagy földalkálí-hidroxid jelenlétében. Alkalmasak azonban más előállítási eljárások is. kt R jelentése egy 8—18 szénatomos, előnyösen 8—16 szénatomos telített vagy lelketlen, egyenes vagy elágazó szénláncú alkilcsoport vagy egy alkilrész.ében 3—12 szénatomos alkil-fenilcsoport. n jelentése 3-15 közötti egész szám. A kation lehet nátrium-, kálium-, lítium-, ammonium-, kalcium- vagy magnéziumion. Alkoholkomponensként felhasználhatók a hexiialkohol, oktilalkohol, nonilalkohol, deci]alkohol, undecilalkohol, lauril-, tridecil-, metrisztil-, palmitil- vagy sztearilalkohol, de a telítetlen alkoholok is, így az oleilalkohol.' Az alkillánc itt lehet egyenes vagy elágazó szénláncú is. Különösen előnyösen használhatók az ezeknek az alkoholoknak kereskedelmi forgalomban levő keverékei, előnyösen azok, ahol a szénláncok hossza 4 szénatomnál többel nem különbözik. Alkil-fenolként felhasználhatók például a butil-fenol, pentil-fenol, hexilfenol, oktil-fenol, nonil-fenol, decil-fenol, undecil-fenol, dod< cil-fenol, tridecil-fenol, tetradecil-fenol, valamint a megfelelő dialkil-fenolok. Az alkillánc lehet egyenes vagy elágazó szénláncú is. Különösen előnyösen felhasználható olyan kereskedelmi forgalomban levő alkil-fenol keverékek, ahol a szénláncok hossza 4 szénatomnál többel nen különbözik. Az oxetilezést katalitikus mennyiségű alkáli-hidroxid jelenlétében 3—30 mól, előnyösen 3-15 mól etilén-oxid/mol hidroxilvegyület reagenssel végezzük. A keletkező keverék Poisson-eloszlása megközelítőleg a homológokéval azonos. Előállításuknak megfelelően a karboxime nlezett oxetilátok általában bizonyos mennyiségű átalakulatlan oxetilátot is tartalmaznak. Az R-/OCH2- -CII2 /n-OCH2-COOM képlet tehát olyan anyagot ábrázol, amely különböző mennyiségű átalakulatlan oxetilátot is tartalmaz. Ennek alapján definiálható egy karboximetilezési fok. Azt találtuk, hogy azok a tenzidek, melyek karboximetilezési foka 10—100% között, előnyösen 70-100% között van, igen alkalmasak az olaj mobilizálására. Különösen előnyösek azok a keverékek, melyek karboximetilezési foka 90—100% között van. A fenti % adat alatt mindig tömeg%-ot értünk. A fent ismertetett karboximetilezett oxetilátoknak nevezett és anionos és részben nenvionos tenzidekből álló keverék a szokásos lelőhelyi vizekben oldhatók vagy legalábbis jól diszpergálhatók, miközben semmiféle kicsapódás nem figyelhető meg. A találmány szerinti eljárás során a tenzidet az alább ak szerint választjuk ki: a lelőhelyi hőmérséklet vagy adott esetben hőmérséklettartomány ismeretében meghatározzuk a nyersolaj, a formációs víz, adott esetben a lelőhelyi gáz és egy megfelelőnek tűnő fenti képletű karboximetilezett oxetilát 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 oxetilátot, melynek olaj mobilizáló hatását a megfelelő lelőhelyre vonatkozóan egy vagy több előkísérlettel ellenőrizzük homokból készített mo- Jellformációban vagy próbafuratokban. A karboximetilezett oxetilátok nátriumsóinak, melyeket az oxetilátok klór-ecetsavval történő reakciójával állítunk elő nátronlúg jelenlétében, az eljárást az alábbi reakcióvázlat szemlélteti, molekulaszerkezete több ponton változtatható az adott rendszerhez szükséges fázisinverziós hőmérséklet beállítása érdekében. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
