186420. lajstromszámú szabadalom • Eljárás csaknem emulziómentes olaj kinyerésére földalatti tározókból
2 186420 3 A találmány tárgya új eljárás csaknem emulziómentes olaj harmadlagos kinyerésére nagy éa közepes sótartalmú földalatti lelőhelyekről. Olaj kinyerésekor olajtartalmú lelőhelyekből általában csak az eredetileg jelenlévő olaj tőrt részét tudjuk a primer kitermelési eljárással kitermelni. Ennek során az olaj a lelőhely természetes nyomása által kerül a felszínre. A szekunder olajkitermeléskor egy vagy több injektálófúraton keresztül vizet nyomunk az üregbe és így az olajat egy vagy több lermelőfúraton keresztül a felszínre hajtjuk. Ez a vízzel történő elárasztás relatíve olcsó és ezért gyakran alkalmazott módszer, azonban a legtöbb esetben csak csekély mennyiségű többlet olajtermelést eredményez. Hatásosan kinyerhető az olaj egy drágább, de a jelenlegi olajválságra tekintettel népgazdaságilag feltétlenül fontos harmadlagos eljárással. Ezalatt olyan eljárásokat értünk, melyek során vagy az olaj viszkozitását csökkentjük és/vagy az elárasztáshoz használt víz viszkozitását növeljük és/vagy a víz és az olaj közötti felületi feszültséget csökkentjük. A leggyakoribb ilyen eljárások az oldattal vagy keverékkel történő elárasztás, a termikus olajkinyerési eljárás, a tenziddel vagy polimerrel történő elárasztás illetve ezek kombinációi. Irodalmi forrásként megadható például: „Improved Oil Recovery by Surfactant and Polymer Flooding" [D. O. Stah and R. S. Schechter, Academie Press, New York (1977)1 és „First Joint SPE/DOE Symposium on Enhanced Oil Recovery" (Tulsa, 1980). A termikus eljárások Borán gőzt vagy forró vizet fecskendeznek be illetve az olajat in situ elégetik. Az oldással vagy keveréssel végzett eljárás során oldószert fecskendeznek a kőolajat tartalmazó lelőhelybe: ez az oldószer gáz és/vagy folyadék lehet. A tenzides elárasztáson alapuló eljárások lényege, melyeket a tenzid koncentrációja, adott esetben a tenzid fajtája vagy az adalékok alapján feloszthatunk tenziddel segített vizes elárasztásra, alacsony nyomáson végzett tenzides elárasztásra (Lowtension flooding), micelláriB elárasztásra és emulziós elárasztásra; az olaj és a lelőhelyi víz közötti felületi feszültség jelentős csökkentése. Néhány esetben azonban, különösen magas tenzidkoncentrációnál, „viz-az-olajban" típusú diszperzió keletkezik, melynek viszkozitása lényegesen magasabb az olajénál, így ilyenkor a tenzid adagolásának célja az, hogy mozgékonysági viszonyokat csökkentsük és így az olajkÍ8zoritás hatékonyságát növeljük. Hasonlóképpen hatásoB az a lenzidek felhasználásán alapuló módszer, melynek során Lenziddiszperzió gátolja a víz áramlását a pórusos szerkezet permeabilis részeinél (lásd a 2 724 551. sz. USA-beli szabadalmi leírást). A tiszta polimerek adagolásának hatása az olaj éB az adagolt víz közötti kedvezőbb mozgékonysági viszonyok effektusán alapszik (3 079 337. ez. USA-beli szabadalmi leírás). A találmány tárgya eljárás olaj kinyerésére tenziddel történő elárasztás módszerével. Olajmobilizáló tenzidként eddig főleg szerves szulfonátokat, Így alkil-, alkil-arilvagy petroleum-szulfonátokat ismertettek. Ezeknek azonban nagyon csekély a tűrőképessége a lelőhelyi vizek sótartalmával szemben. Mér 1 000 ppm-es sókoncentráció gondot okozhat; ezek a tenzidek különösen a főldalkéli-ionokkal szemben érzékenyek. Itt felső kritikus koncentrációhatárkónt körülbelül 500 ppm-t adtak meg (4 110 228. sz. USA-beli szabadalmi leírás). Magasabb sókoncentrációnál CBapadékképződés léphet fel, ami az alakzat eltömődéséhez vezethet. Minthogy sok lelőhelyi víz sótartalma ennél lényegesen magasabb. É szak-Németországban akár 250 000 ppm is, olyan megoldásokat kerestek, melyek segítségével kihasználhatjuk a szerves ezulfonátok egyébként jó olajmobilizáló tulajdonságait magasabb sótartalmú lelőhelyi vizekben is. Egyéb felületaktív anyagokkal, így alkoholokkal vagy nemionos tenzidekkel keverve a szerves szulfonáLok elektrolitérzékeriysége csökken, de ezzel együtt legtöbbször olajmobilizáló hatásuk is romlik. Egy másik eljárás segítségével, amely guanidinsók felhasználásán alapul, 5 000 ppm alkáliföldfémion-koncentráció is elviselhető (lásd 3 799 264. sz. USA-beli szabadalmi leírást). Az alkáliföldfém-ionok koncentrációjától viszonylag független az az eljárás, melynek lényege, hogy egymás után olajban oldódó karbonsavat és vízben oldódó nátriuir-hidroxidot nyomatnak a lelőhelybe (lásd 3 368 621. sz. USA-beli szabadalmi leírás). Ez az eljárás azonban hasonló technikai nehézségekkel jár, mint a lúgos elárasztásos módszer. Az említett tenzidtípusokkal ellentétben az alkil-, illetve alkil-aril-poliglikoléter-szulfonátok vagy az alkil-, illetve alkil-aril-glikoléter-szulfonátok vagy a karboximelilezett alkil-, illetve alkil-aril-oxi-etilátok jól elviselik az alkáliföldfém-ionokat, még igen magas (például 250 000 ppm) BÓkoncentrációjú lelőhelyi vizekben is. Azonban az alkil-, illetve alkil-aril-éter-szulfátok a lelőhelyeken uralkodó, gyakran igen magas hőmérsékleteken instabilak, így csak a kevés, alacsony hőmérsékletű lelőhelyre korlátozódik. Az alkil-, illetve alkil-aril-glikoléter-ezulfonátok (4 217 957. sz. USA-beli szabadalmi leírás) ezzel szemben magas hőmérsékleten is stabilak, nem ismert azonban a gazdaságos szintézisük. Nagy termikus stabilitás, jó olajrnobolizáló tulajdonság [D. Balzer és K. Kosswig: Tenside Detergents. 16, 256 (1979)1 és gazdaságos szintézis jellemzi a karboximetilezett alkil-, illetve alkil-aril-oxi-etilátokat, mely vegyületek tehát előnyösen alkalmazhatók a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
