191239. lajstromszámú szabadalom • Eljárás olaj kinyerésére földalatti lelőhelyekről emulziós elárasztással
5 191 239 6 ♦ 2 Na OH R-(OCH2CH04-OH + CICH2COOH-NaCl-Hj 0 R-(OCH2 CH2 )4 -0-CH2 -COONa A karboximetilezett oxetilátok sói három változtatható építőelemből állnak: a hidrofób R csoport, az oxetilát-lánc és a karboximetilcsoport, melynek aránya a kapott termékben a kiindulási oxetilát klór-ecetsavas reakciójának irányításával széles határok között változtatható. Az alkilcsoport minőségének hatását az adott rendszer fázisinverziós hőmérsékletére az 1. táblázat mutatja. A táblázat a PIT függését mutatja 4,4 oxetilezési fokú és 65% karboximetilezési fokú karboximetilezett zsíralkohol-oxetilátok 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), fázisarány 1:1 és 2 tömeg% tenzidből álló rendszer esetén. 1.táblázat Az alkilcsoport szénatom száma PIT (°C) 12 * 14 12 74 12 és 14 szénatom számú alkilcsoportot tartalmazó vegyületek 1:1 arányú keveréke 53 14 41 __________________là______________________37 Az 1. táblázatból látható, hogy fázisinverziós hőmérséklet függése a nyersolaj-emulziótól 5-7 oxetilezési fokú karboximetilezett nonil-fenol-oxetilátok (karboximetilezési fok mintegy 75%) esetén lineáris és a koefficiense mintegy +30 °C/oxetilezési fok, tehát igen jelentős. A fázisinverziós hőmérséklet függése a karboximetilezési foktól ennél az emulziónál (A típusú nyersolaj, A típusú lelőhelyi víz, 6 oxetilezési fokú karboximetilezett nonil-fenol-oxetilát és 2% tenzid) az eljárás szempontjából érdekes 70—100% karboximetilezési fok-tartományban szintén lineáris. A koefficiens értéke azonban csak +0,5 °C/1% karboximetilezési fok. A fenti függőségek megadják, hogy milyen tartományon belül változtatható a felhasznált karboximetilezett oxetilát a lelőhely tulajdonságainak megfelelően. A befecskendezésre kerülő emulziót az eredeti nyersolajból, a lelőhelyi vízből, a tenzidből és adott esetben adalékból állítjuk elő a szokásos eljárással (lásd P.Becher: Emulsions Theory and Practice, New York (1965)), amelynek során nincs szükség különlegesen magas nyíróerőre. Lehetséges egy olyan megoldás is, hogy az olajból, vízből, tenzidből és adott esetben adalékból álló keveréket felmelegítjük a PIT értekre és az enyhe keverés közben keletkező és nagyon finom cseppekből álló emulziót gyors lehűtéssel stabilizáljuk. Az emulziók a PIT alatt -15 °C-kal relatív stabilak. Adott esetben előnyös lehet, ha nagyon magas sótartalom esetén az előedényben enyhén keverjük az emulziót. A találmány szerinti eljárás során az emulzió előállításához az eredeti nyersolaj helyett használhatunk más nyersolajat vagy nyersolajok keverékét, részben rafinált nyersolaj-frakciókat, gázolajat, kerozint vagy benzint, valamint ezek nyersolajjal képzett keverékét. A találmány szerinti eljárás során a szerves fázis állhat tiszta szénhidrogének keverékéből is. bár ezt gazdasági okokból alig alkalmazzuk. A befecskendezésre kerülő emulzió mennyiségét, fázisviszonyait, tenzidtartalmát, az esetleges adalékokat, továbbá a mozgékonyságot szabályzó polimer oldat fajtáját és mennyiségét modellkísérletek alapján optimalizáljuk. A modellkísérletek során az emulziót injektálópumpa segítségével adagoljuk a lelőhelybe. Ennek során az emulziót adagolhatjuk folyamatosan vagy egyszeri adag formájában, vagyis egy szűk, 0,02—2-szeres PV (a lelőhely pórustérfogata) térfogatban. Az egyszeri adag nagysága mindenekelőtt a tenzid oldat koncentrációjához és a gazdaságossághoz igazodik. Az emulgeátor-koncentráció a vizes fázisra vonatkoztatva mintegy 0,2—30%, előnyösen 1-20%. Az emulzió olaj/víz fázisaránya mintegy 0-4X20-1). Az emulziós elárasztást célszerűen egy vizes elárasztás előzi meg, ahol elárasztási folyadékként a lelőhelyi vizet használjuk. A vizes adag nagysága 0,01-4-szeres, előnyösen 0,05—1,0-szeres PV. Az emulziós elárasztás után célszerű egy polimer oldatot vezetni a lelőhelybe, hogy egyrészt a mobilitást ellenőrizzük, másrészt az emulziót védjük a betörő lelőhelyi víztől. Ehhez egy polimert vagy polimer keveréket 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, egy poliszaharidokat vagy cellulóz származékokat használunk, melyek magas sótartalom esetén is kielégítően viszkózusak és nem csapódnak ki. Olyan lelőhelyi vizek esetén, melyek relatív kis sótartalmúak, előnyös lehet, ha az emulzióhoz, valamint az előtte és utána befecskendezett lelőhelyi vízhez oldható alkáli-földfémsókat 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. 1. példa Ez a példa azt mutatja meg, hogy karboximetilezett nonil-fenol-oxetiláttal képzett emulzió nem törik meg, ha mesterséges formációban elárasztáshoz használjuk, annak ellenére, hogy közben folyamatosan vizet (olajkinyerési kísérleteknél olajat) vesz fel, és a tenzidkoncentráció az adszorpciós folyamatok miatt állandóan csökken. A mesterséges formáció előállításához egy termosztálható 70 cm hosszú és 5 cm átmérőjű nyomásálló csövet, amely hőmérővel és nyomásmérővel van ellátva és mindkét végén kapillárbemenetes és nyomásszelepes csavrrmenetes tetővel zárható, görgetett kvarchomokkal teltünk meg. Ezután a homoktöltetet egy nagynyomású adagolószivattyú segítségével A típusú lelőhelyi vízzel telítjük és a termosztáttal a kívánt hőmérsékletre állítjuk. Egy nyomásközvetítő segítségével meghatározzuk a homoktöltet áteresztőképességét. Ebben a modellformációban mintegy 1 m/d sebességgel 0,44 PV (1 PV mintegy 750 ml) mennyiségű. A típusú nyersolajból, A típusú lelőhelyi vízből (fázisarány 1:1) és 9,4 g (a vizes fázisra vonatkoztatva 5,5 tömeg%), mólónként mintegy 6 mól etilénoxidot tartalmazó és mintegy 80% karboximetilezési fokú nonil-fenol-oxetilátból álló emulziót 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
