JPS5950839B2 - ベタインを石油の回収に使用する方法 - Google Patents

ベタインを石油の回収に使用する方法

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JPS5950839B2
JPS5950839B2 JP52000458A JP45877A JPS5950839B2 JP S5950839 B2 JPS5950839 B2 JP S5950839B2 JP 52000458 A JP52000458 A JP 52000458A JP 45877 A JP45877 A JP 45877A JP S5950839 B2 JPS5950839 B2 JP S5950839B2
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oil
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oil recovery
weight
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JP52000458A
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カルルハインツ・コツホ
ホルスト・ルツツエン
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Henkel AG and Co KGaA
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/584Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific surfactants
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S507/00Earth boring, well treating, and oil field chemistry
    • Y10S507/935Enhanced oil recovery
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ヒドロキシアルキルアミン又は−ジアミンか
ら製造されるベタインを、地中の石油含有層から石油を
フラッディングにより二次又は三次回収するときに使用
する方法に関する。
現代、地中の溜から一次方法で回収できないかなりの量
の石油を利用できるようにするために、普通の一次の石
油回収方法のほかに更にいわゆる二次又は三次の方法が
使用される。
これらの従来の方法の一つとしていわゆるフラッディン
グがある。
この方法では水性の液体、差し水を、−又は数箇所で十
分な圧力で地中の、石油を含む溜へ圧入して、石油を輸
送する−又は数個の穴の方向へ石油を押のける。
この二次方法では、一次方法で採用されない石油の約3
0〜50パーセントを回収することができる。
表面活性剤を一般にホーメーションの水からつくられる
差し水中に使用すれば、フラッディングによる石油回収
の効率をかなり上げることができる。
この場合、表面活性剤の作用は、一方においては石油含
有層の水による湿潤性が増すことに基き、他方において
は油層と水層の間の界面張力が減ることに基く。
表面活性剤が界面張力をより強く減らすことができれば
、フラッディングによる石油の回収はそれに応じてより
良くなる。
更に、差し水の流動性が下がる要するにその粘度が上が
るように、水溶性ポリマーを差し水中に用いることも知
られている。
このことにより望ましい流動性の比が水層と油層の間に
得られ、又、石油の産廃が増す。
このような水溶性ポリマーの例として、プッシャー・ポ
リマーという名称で市販されているような、種々の加水
分解されたアクリルアミドポリマー又は−コポリマーが
ある。
現在の技術水準では、最初に表面活性剤の水性混合物又
は溶液を地中の、石油を含む溜に圧入し、続いてこれを
少ない流動性をもつ水性の系、例えばプッシャー・ポリ
マーの水溶液で押のけて石油の回収率を上げることは慣
用のことである。
表面活性剤としては今迄に非イオン性又はアニオン性の
化合物、特にいわゆる石油スルホネ−1・が提案された
(例えばドイツ特許出願公開第2430935号明細書
)、しかしながら不都合なことにはこれは軟水とホーメ
ーション水にだけ少ない塩濃度で溶けるにすぎない。
従って、今迄に提案された表面活性剤の大部分は、例え
ば大抵のドイツの石油鉱床で使用されないような、10
〜30パーセントの塩濃度の、塩を多く含むホーメーシ
ョン水が見いだされるような鉱床用のものである。
そこで、驚くべきことには、一般式■ (式中R1及びR2は炭素原子1〜18個を含む脂肪族
炭化水素基及び/又は水素であり、前記のR1とR2の
炭素原子の和は9〜18になり、R3とR4とは同一で
あるか又は異なっていて低級アルキル−若しくはアルキ
ロール基を表わし、Xは2〜4の数、yはOか又は1そ
して2は1〜4の数を意味する) で示される化合物が、石油を回収する際の差し水におい
てすぐれた表面活性剤となり、高い塩濃度のホーメーシ
ョン水において十分な溶解度を示すということが見いだ
された。
本発明で使用する化合物は、一般式II (式中R1〜R4、X及びyは一般式■で示した意味を
もつ) で示されるアミノアルカノールを、水に溶かした等モル
量のモノハロゲンカルボン酸又はその塩と、既知の方法
で反応させることにより製造することができる(Hou
ben −Weyl、有機化学の方法、第11/2巻(
1958)、630頁を参照)。
反応させるアミノアルカノールに2個のアミノ基(V=
1)がある場合には、四級化する際に副反応で、タロル
カルボン酸が第三窒素原子でなく第二窒素原子を攻撃し
てできる生成物がつくられることがありうる。
従って一般式IIIが帰属するところのこの副産物は、
工業的に製造される本発明で使用するベタイン(I)で
は、総量の20重量パーセントにまでなることがありう
る。
しかしながら一般式IIIで′示される副産物があって
も決して不都合ではないので、この工業的に製造される
生成物は、精製した一般式■に対応する化合物と全く同
様に使用することができる。
1列えは゛、アミノアルカノール 特許明細書P2520267、9に記載されている方法
と同様に、一般式IV で示されるエポキシアルカンと一般弐V で示されるアミン化合物から製造することができる。
その場合、出発物質としては実際、内部−又は末端エポ
キシ基、11〜20個の炭素原子及び特に枝分れしたア
ルキル鎖を含むすべてのエポキシアルカンが適する。
エポキシアルカンの混合物、例えば種々の鎖長及び/又
はエポキシ基の異性配置をもつものも使用することがで
きる。
アミン(V)としては、第二アミン例えばジメチルアミ
ン、メチルエチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルア
ミン又はジェタノールアミン、更に非対称二置換ジアミ
ン例えばN−N−ジメチルエチレンジアミン、N−N−
ジメチルプロピレンジアミン、N−メチル−N−エチル
エチレンジアミン、N−N−ジエチルエチレンジアミン
、N・N−ジェタノールプロピレンジアミン又はN−N
−ジェタノールテトラメチレンジアミンを考慮に入れる
アミノアルカノールの四級化反応には、炭素原子1〜5
個を含むモノハロゲンカルボン酸又はその塩、特にクロ
ル酢酸のナトリウム塩を使用することができる。
本発明による一般式Iに従うベタインの格別の長所は、
それが軟水又は基量の少ない差し水だけでなく例えばナ
トリウム塩又はカルシウム塩の塩濃度の高いホーメーシ
ョン水にも溶がして使えるということである。
この長所は、塩濃度の高いホーメーション水が辛して使
えるドイツの鉱床から石油を二次又は三次回収する場合
に特に重要である。
本発明では、一般式■に対応する両性化合物又は場合に
より更に一般式IIIで示される化合物を含む工業的に
製造された生成物を、差し水の総量から計算して0.0
1〜15重量パーセント、特に0.1〜5重量パーセン
トの濃度で使用することができる。
フラッディングによる石油回収では、本発明で用いる生
成物のほかに他の添加剤を差し水中に普通の濃度で使用
することができる。
そのような剤は例えばコ・サーファクタント、補助電解
質例えば無機酸、塩基又は塩、腐食抑制剤、殺菌剤及び
流動性を減らす剤例えば、いわゆるプッシャー・ポリマ
ーとして知られている加水分解したアクリルアミドポリ
マー又は−コポリマーのタイプの水溶性のポリマーであ
る。
石油の二次又は三次回収に使用しなければならない差し
水の総量は当然、石油を含む地層の間隙率に左右され、
間隙率の約5〜50%又はそれよりも多くなる;二次又
は三次方法による採油の経済性を損わない場合には当然
もつと多量の差し水を用いるのが適当で゛ある。
一般式Iで示されるベタイン又は、場合により更に一般
式IIIで示される化合物を含む工業製品を本発明に従
って使用する場合、石油を回収する手順は既知の技術水
準に従って行うことができる。
以下、例を挙げて本発明の対象を更に詳細に説明するが
、本発明の対象はこれに制限されない。
例 製造例 1 オートクレーブで、255g (約1モル)のC1,
〜C18−エポキシド混合物(内部にあるエポキシドの
鎖長分布:C15約26重量%、C16約35重量%、
C17約31重量%及びC18約6重量%)、612g
(6モル)のN−N−ジメチル−1・3−プロピレ
ンジアミン及び9g (0,5モル)の水を、5時間
2oo℃で攪拌した。
最大の圧力は25〜30絶対気圧であった。
反応後過剰のジアミンを溜去し、得られた305g
(理論量の85%)のアミノアルカノールに、等モル量
(99g ’)のクロル酢酸−ナトリウム塩の水溶液を
加えた。
混合物を80〜1oo℃で攪拌(0,5時間)して一様
な相にし、場合により酢酸で中和した。
得られたベタインの特性は第1表にまとめた。
製造例 2 198g (約1モル)の01、〜C14−エポキシ
ド混合物(内部にあるエポキシドの鎖長分布:C1、約
22重量%、C1□約30重量%、C13約26重量%
及びC14約22重量%)、18g (0,2モル)
のグリセリン及び数滴のN−N−ジメチルート3−プロ
ピレンジアミンに、190〜200℃で112g (
1,1モル)のN−N−ジメチル−1・3−プロピレン
ジアミンを少しずつ加えた。
続いて更に2時間還流させながら攪拌し、水を含むグリ
セリンを洗い落した。
蒸留で精製した対応するアミノアルカノール258g
(理論量の90%)をクロル酢酸−ナトリウム塩104
gの水溶液に加え、80〜90℃で0.5時間攪拌して
一様な相にした。
ベタインは第1表に示した特性因子をもっていた。
製造例1及び2の方法と同様に、本発明による他の生成
物を製造した。
それを第1表に記載した。
例3 ベタイA活動濃度から見積った10〜11000pの濃
度で本発明による生成物を添加した場合の、塩化ナトリ
ウム20重量%という塩濃度の水溶液の表面張力の低下
を、環付着法により18℃で測定した。
表面活性剤を添加しない水性の20重量%の塩化す)
IJウム溶液は18℃で63.1ダイン/cmの表面張
力を示した。
第2表の結果は、本発明による化合物を添加することに
より表面張力がかなり低下するということを示している
例4 本発明による生成物E24DM−B、 E46D1’V
L−B、114DMAP −B、114DMAP−BN
及びI58DMAP−BN (第1表を参照)を用いて
、石油含有層を満水にするための水溶液を、次の成分を
混合して製造した: この混合物は、石油含有層(石灰質砂岩、ベレア砂岩)
からコアー・サンプルをフラッディングさせた場合に、
望ましい石油排出又は回収効果を示した。
上記の本発明による生成物の代りに生成物114DM−
B 、 I58DM −B 、 E68DM−B、E2
4DE−B、I58DMAP −B及びE46DMAP
(第1表を参照)を対応量用いることにより、同様に
良好な結果を得ることができた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式I (式中R1及びR2は炭素原子1〜18個を含む脂肪族
    炭化水素基及び/又は水素であり、前記のR1とR2の
    炭素原子の和は9〜18になり、R3とR4とは同一で
    あるか又は異なっていて低級アルキル−若しくはアルキ
    ロール基を表わし、Xは2〜4の数、yは0か又は1そ
    して2は1〜4の数を意味する) で示される化合物を二次又は三次の石油回収に使用する
    方法。 2 一般式■で示される化合物を、差し水の総量から計
    算して0.01〜15重量パーセント、特に0.1〜5
    重量パーセントの濃度で用いる特許請求の範囲第1項記
    載の方法。
JP52000458A 1976-01-10 1977-01-07 ベタインを石油の回収に使用する方法 Expired JPS5950839B2 (ja)

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DE2600778A DE2600778C2 (de) 1976-01-10 1976-01-10 Verwendung von Betainen in der Erdölgewinnung

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JPS5285987A JPS5285987A (en) 1977-07-16
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