201823. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kőolaj kitermelésére javított felületaktív anyag alkalmazásával
HU 201823 B amelynek a szorpciós veszteségek csökkentésében és a tárolókőzetek szerkezeti stabilitásában elsődleges szerepe van. Az agyagásványok a kálium- és ammóniumionokra, illetve azok keverékésre azért reagálnak kedvezően, mert ezek az ionok beépülnek az Si-Alszerkezetbe, 12-es koordinációs számuk és kedvező ionátmérőjük következtében és a szabad negatív töltések lekötése révén. így csökkentik az agyagásványok C-tengely irányú cellaméretek és a rétegeket nagy erővel közelítik egymáshoz. Ilymódon a belső, ioncserére és szorpcióra alkalmas szerkezeti csatornák mérete leszűkül, a fixálódott ionok kizárják a későbbi nátrium-, kalcium- és magnéziumfelvételt. A szerkezet stabilizálódása következtében a töretek száma nem nő, ezért a külső felületekhez kötött szorpciós kapacitás vagy állandósul, vagy az ugyancsak lekötött negatív töltések következtében csökken. A fentiekből következik, hogy az agyaghatás inhibitálására alkalmas kationokat tartalmazó felületaktív anyagok a határfelületi energia csökkentése mellett egyidejűleg biztosítják saját szorpciós veszteségei csökkentését is. Kimutattuk, hogy olyan petróleum-szulfonáttal, amelyben a szulfonát csoportokra kálium- vagy ammónium-ionokat építünk be, a határfelületi aktivitás megmaradása mellett kisebb szorpciós veszteségekkel nagyobb kihozatali hatásfokok érhetők el, mint a nátriumos anyagokkal. Ugyanezt mutattuk ki kálium- és ammónium-szappanokkkal is. A határfelületi aktivitások következtében megnövekedett többlet hozamok magukban foglalják azt a kedvező hatást is, amit az inhibitor-ionoknak a kőzet stabilizálásában kifejtett hatása eredményezett. Általánosságban megállapítható, hogy a kálium- és ammóniumionok bevitele minden olyan felületaktív anyagban célszerű és hasznos, amelyekben a funkciós csoportok protonjai alkalmasak ilyen jellegű helyettesítésre. A találmány szerinti eljárás során az új típusú káliumos vagy ammóniumos felületaktív anyagok előnyösen használhatók önmagukban, segédanyagokkal készített kombinációkban, hagyományos felületaktív anyagokkal készített keverékekben, gázos kombinációkban vagy szervetlen káliumés/vagy ammóniumsókkal kialakított elődugós vagy keverékes kombinációkban, folyamatosan vagy szakaszosan, állandó vagy lépcsőzetes koncentrációkban, egyetlen dugóban vagy ciklikusan besajtolva, amelynek során kívánt esetben inert fluidumokból elválasztódugók is alkalmazhatók. Az eljárás során az inhibitorionok mennyiségének szükségletétől függően alkalmazhatunk kálium- és/vagy ammóniumionokat tartalmazó elődugókat, alkalmazhatjuk ezen ionok sóit magában a felületaktív anyag dugóban, annak felsózására, valamint a követő dugókban is, amikor a követővíz besajtolásának stabilizálását is biztosíthatjuk. Kálium- és ammóniumsóként előnyösen szervetlen vagy szerves sókat alkalmazhatunk. Előnyös példaként említhető káliumsók közül a ldorid, nitrát, szulfát, acetát, karbonát, hidrogén-karbonát, hidroxid, fluorid, szilikát és rodanid, ammóniumsók közül a klorid, nitrát, szulfát, acetát, karbonát, hidrogén-karbonát, hidroxid és rodanid. 3 Az ammónia alkalmazható cseppfolyós vagy gázhalmazállapotban is. A találmány szerinti eljárás előnyei: 1) Az inhibitorionokkal készített bármely felületaktív anyag micelláris viselkedése kedvező a kitermelési eljárások szempontjából. 2) Általában lecsökken az inhibitorionokat tartalmazó felületaktív anyagok kalcium- és magnézium-érzékenysége. 3) Olyan felületaktív anyagok is alkalmassá válnak másod- és harmadlagos eljárásokban való felhasználsára, amelyek egyébként arra alkalmatlanok, ilyenek például a különböző szappanok. 4) Az inhibitorionokat tartalmazó felületaktív anyagok tárolókőzeten való szorpciója számottevően csökken a hagyományos anyagokhoz viszonyítva, ezért a velük készített hatódugók aktivitása hoszszabb tárolószakaszokon is fenntartható, ami a többlet hozam, és ezzel együtt az eljárás gazdaságosságának növelését eredményezi. 5) Különböző kombinációkkal kisebb felületaktív anyag felhasználások érhetők el, olcsóbb felületaktív anyagok tehetők alkalmassá másod- és harmadlagos eljárásokban való felhasználásra. 6) A jobb kihozatali hatásfok és gazdaságosabb alkalmazás mellett fontos, hogy a tárolókőzetek agyagásványainak stabilizálásával a besajtolási műveletek sokkal egyenletesebben, kisebb energiával, lényegesen kevesebb kútmunkálat beiktatásával végezhetők. 7) Az inhibitorionok szervetlen és szerves vegyületeivel, egészen új vegyszerkombinációk és hatások hozhatók létre. 1. kiviteli példa Kiszorítási kísérletet hajtottunk végre olajsav- Na és olajsav-K felületaktív anyagok alkalmazásával, elsősorban a szorpciós veszteségek csökkentésének vizsgálatára. A modellkőzet hossza 1,0 m, átmérője 2,5 cm, porozitása 0,32, áteresztőképessége 310 mD. volt. A kőzetmintát rétegvízzel telítettük, majd a vizet rétegolajjal kiszorítottuk. Ezután másodlagos kitermelő eljárásként, Na-oleát 25 g/1 koncentrációjú oldatát sajtoltuk be 0,3 pórustérfogatnyi mennyiségben, majd a hatódugót rétegvízzel végignyomtuk a modellen, és a termelvényben mértük a felületaktív anyag koncentrációt. Ugyanezt a kísérletet hajtottuk végre úgy, hogy a hatódugó 0,3 pórustérfogatnyi, 25 g/1 koncentrációjú K-oleát oldat volt. A kiszorítási hatásfokoktól eltekintve, a szorpciós veszteségek a következők voltak: Na-oleát alkalmazásánál 43 mg/g kőzet K-oleát alkalmazásánál 21 mg/g kőzet. A szorpciós veszteségekben mért eltérés, a kihozatalban a K-oleát javára 7% többletet mutatott. 2. kiviteli példa Kiszorítási kísérletet hajtottunk végre olajsav ammóniumsójával, elsősorban a felületaktív anyag csökkentésének vizsgálatára olymódon, hogy hasonlítás! alapul a Na-oleátos kiszorítások eredményét vettük. A modellkőzet hossza 1,0 m, átmérője 2,5 cm, 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
