188670. lajstromszámú szabadalom • Kőolajtermelési eljárás különböző típusú felületaktív anyagok szekvenciális besajtolásával
1 188 670 A találmány tárgya kőolajtermelési eljárás különböző típusú felületaktív anyagok szekvenciális besajtolásával. A találmány szerinti eljárást úgy valósítjuk meg, hogy a kőolajtároló rétegbe, a visszanyomó kúton vagy kutakon keresztül, ncmionos, elsősorban olajban oldódó fe- lületaktív anyag 0,05—50 g dm-3 előnyösen 0 10 g dm73 koncentrációjú vizes diszperzióját 0,01— 0,7, előnyösen 0,1-0,5 pórustérfogat mennyiségben a rétegbe injektáljuk, majd ezt követően anionos, elsősorban vízben oldódó felületaktív anyag 0,01—50 g dm-3, előnyösen 0,5-10 g dnf3 koncentrációjú oldatát injektáljuk, 0,01-0,7 — előnyösen 0,1-0,5 pórustérfogat mennyiségben, majd ezt követően vizet sajtolunk a rétegbe. Ismeretes, hogy a kőolajtelepek kitermelhetőségének mértéke — hatékony kémiai, fizikai kémiai beavatkozásfok) nélkül - szerencsés esetben is csak 40-50 %-os lehet. Rég ismert módszer a termelés hatásfokának növelésére, ún. felületaktív anyagoknak vizes oldat formájában való bcsajtolása. E módszerek fő jellemzője, hogy hatásukat a víz-olaj határfelületi feszültség jelentős csökkentése illetve a nedvesítési viszonyok megváltoztatása alapján fejtik ki. A kereskedelemben nagyszámú felületaktív anyag kapható igen változatos elnevezésekkel, amelyeknek lényegében három fő csoportjuk különböztethető meg: nemionos, anionos és kationos. A felületaktív anyagokat alkalmazó, vegyi eljárásokra épülő, másod- vagy harmadlagos eljárásokban közös, hogy a víz-olaj határfelületi feszültség csökkentésére szánt felületaktív anyagokat kizárólag a vizes fázissal viszik be az olajat tartalmazó rétegbe. Ilyen eljárásokat ismertetnek például a 3 289 759, 3 638 728 és a 3 978 927 számú amerikai egyesült államokbeli és az 1 086 046 számú kanadai szabadalmi leírások. A felületaktív anyagokat alkalmazó eljárások hátrányos tulajdonságait általában a következőkben foglalhatjuk össze: — a nagymértékű határfelületi feszültség csökkentéséhez viszonylag nagy koncentrációban kell alkalmazni a felületaktív anyagot (20-80 g dnf3); — a határfelületi feszültség csökkentése csak a mikroszkopikus kiszorítási hatásfok javítását szolgálja; — a felületaktív anyagok dugóinak stabilizálása egyéb, stabilizáló és védő dugók alkalmazását kívánja meg; — a felületaktív anyagokat tartalmazó dugók csak korlátozott távolságban fejtik ki hatásukat, részint a diszperziós szétszóródás, részint pedig a jelentős adszorpcíós veszteségek következtében. Az említett hátrányok kiküszöbölésére célul tűztük ki olyan eljárás kidolgozását, amely — kis koncentrációban alkalmazott felületaktív anyagok alkalmazásával is — számottevő többlethozamot eredményez, gazdasági szempontoknak is kedvező ráfordítási mutatók mellett. Az eljárás lényege az, hogy a határfelületi feszültség csökkentésére először a tároló olajába juttatunk — elsősorban olaj oldható - felületaktív anyagot, majd ezt követően anionos felületaktív anyagot nyomunk a tárolóba. Az eljárás gyakorlati megvalósítása az alábbi fő technológiai lépesekből áll: 1. Az első lépcsőben nemionos, elsősorban olajban oldódó felületaktív anyag 0,05—50 g dnf3, előnyösen 0,5—10 g dnf3 koncentrációjú vizes diszperzióját injektáljuk a tárolóba 0,01-0,7, előnyösen 0,1-0,5 pórustérfogat mennyiségben. 2. A második lépcsőben anionos, elsősorban vízben oldódó felületaktív anyag 0,01—50,0 g dnf3, előnyösen 2 0,5-10,0 g dnf3 koncentrációjú vizes oldatát injektáljuk a tárolóba 0,01-0,7, előnyösen,0,1-0,5 pórustérfogat mennyiségben. 3. A felületaktív anyagot tartalmazó dugókat, konvencionális vízbesajtolással továbbítjuk a termelőkút(ak) felé. 4. A dugók hatékonyságának fokozására a tároló tulajdonságától függően alkalmazzuk mindazon önmagukban ismertnek tekinthető mobilitásszabályozási, adszorpciócsökkentési stb. megoldásokat, amelyek a hatékony, felületaktív anyagot tartalmazó dugók megóvását, mozgásuk optimalizálását szolgálják. A laboratóriumi kísérleti adatok azt mutatják, hogy a találmány szerinti eljárás előnyös vonásai, a korábban alkalmazott felületaktív anyagot felhasználó eljárásokhoz viszonyítva a következők: — kis koncentrációban alkalmazható a nemionos, elsősorban olajban oldódó felületaktív anyag; — kis koncentrációban alkalmazható az anionos, elsősorban vízben oldódó felületaktív anyag; — az alkalmazandó kis koncentrációk következtében, viszonylag nagy pórustérfogatú (>0,5 Vp) alkalmazásuk is kedvező gazdasági mutatókhoz vezet (kg nf3 többletolaj, felületaktív anyag fajlagos felhasználása), ami természetesen a nagy másodlagos többlethozamok következménye; — az 1 m3 többletolaj kiszorításához szükséges, injektálandó összes felületaktív anyag mennyisége 12— 25 kg nf3, szemben a korábban alkalmazott eljárásokra jellemző 30-70 kg nf3 fajlagos értékekkel. A szabadalom tárgyát képező új eljárás szerint nemionos, elsősorban olajoldható és anionos, elsősorban vízoldható felületaktív anyagként számos szintetikus tenzid alkalmazható. így például nemionos felületaktív anyagként felhasználhatók az 1—30, előnyösen 1-12 etilén-oxid egységet tartalmazó etoxilezett alkoholok és alkil-fenolok (például etoxilált oktil-fenok, nonil-fenol, dodecil-fcnol, heptil-alkohol, oktil-alkohol, nonil-alkoliol, dodecil-alkohol stb.). Anionos felületaktív anyagként ugyenezeknek a detergenseknek a szulfonált, szulfatált, karboxi-metilezett, foszfátéit és foszfonált származékai (például etoxilezett nonil-fenol-szulfát, dodecil-fenol-szulfonát, nonil-fenol-foszfát stb.) kerülhetnek alkalmazásra. A szabadalom tárgyát képező eljárásban a két dugóban besajtolt felületaktív anyagok az alap szénhidrogén vázszerkezetére nézve lehetnek különbözőek vagy azonosak. Az utóbbi esetben a felületaktív anyagok közötti fizikai és kémiai különbség kizárólag az ionos csoport(ok) jellegéből következik. A laboratóriumi vizsgálatok eredménye szerint nemionos felületaktív anyagként különösen előnyös a 3-6 etoxiesoportot tartalmazó oktil-fenol, nonil-fenol, dodecil-fenol vagy 5—9 etoxiesoportot tartalmazó etoxilezett heptil-alkohol, oktil-alkohol, nonil-alkohol, dodecil-alkohol felhasználása. Anionos felületaktív anyagként előnyösen alkalmazhatók: 3—6 etoxiesoportot tartalmazó etoxilezett nonil-fenol-szulfát, nonil-fenol-szulfonát, nonil-fenol-foszfát, nonil-fenol-foszfonát, dodecil-fenol-szulfonát, dodecil-fenol-foszfát vagy 5—9 etoxiesoportot tartalmazó etoxilezett nonil-alkohol-szulfát, nonil-alkohol-szulfonát. A szabadalom tárgyát képező kőolaj termelési eljárás hatékonysága jelentős mértékben fokozható, ha a felületaktív anyagok besajtolását az ismert kombinált eljárások, így például a 3 443 635 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás és a MSZ 163 002 számú 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
