NO744505L - - Google Patents

Description

Overflatespenningsreduserende fylling.

Foreliggende oppfinnelse angår oljeinnvinningsprosesser og mer spesielt en fremgangsmåte for tertiær oljeinnvinning. Mer spesielt angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for behandling av en oljeholdig formasjon etter at denne har vært underkastet en kjemisk, tertiær oljeinnvinningsbehandling, såsom en fylling med overflateaktive midler for innvinning av ytterligere olje.

Petroleum blir normalt innvunnet fra underjordiske formasjoner hvori den er akkumulert ved at disse gjennombores med én eller flere bronner og man pumper eller lar petroleumen stromme opp til overflaten gjennom disse bronner. Innvinning av petroleum fra petroleumsholdige formasjoner er bare mulig hvis visse betingelser er oppfylt. Det må være tilstrekkelig hby kon-sentrasjon av petroleum i formasjonen, og det må være tilstrekkelig porositet og permeabilitet eller sammenbindende kanaler i formasjonen som. tillater gjennomstrømning av væsker hvis disse påsettes et trykk. Når den underjordiske petroleumsholdige formasjonen har et innhold av naturlig energi,enten i form av et under-liggende aktivt vanntrykk eller gass opplost i petroleumen eller en hoytrykks gasslomme over petroleumen^ inne i petroleumsreser-voiret, blir denne naturlige energi brukt for å innvinne petroleumen. Innvinning av petroleum ved anvendelse av naturlig energi blir vanligvis betegnet som primær innvinning. Når denne naturlige energikilde er uttomt, eller i de tilfeller hvor formasjon-ene opprinnelig ikke inneholder tilstrekkelig naturlig energi til at man kan anvende primær innvinning, så må man bruke visse former for supplerende innvinningsprosesser for å ekstrahere petroleumen fra det underjordiske petroleumsholdige reservoir. Slik supplerende innvinning blir ofte betegnet som sekundær innvinning,

skjont den i virkeligheten kan være både primær, sekundær eller tertiær liåi1/ :det gjelder anvendelsens rekkefolge.

Vannfylling som innbefatter at man injiserer vann inn

i den underjordiske, petroleumsholdige formasjonen for det formål å forskyve petroleum mot produksjonsbronnen, er den mest bkonomiske og mest anvendte supplerende innvinningsmetode. Imidlertid er det slik at vann ikke forskyver petroleum med særlig hby effektivitet, noe som dels skyldes at vann og olje er ublandbare og fordi man dessuten har reDativt hby overflatespenning mellom vann og olje. Disse ulemper ved sekundær oljeinnvinning har lenge vært kjent,

og man har beskrevet og foreslått mange additiver for å senke interfasespenningen mellom overflatespenningen mellom det injiserte vann og det tilstedeværende petroleum. Således beskriver U.S. patent nr. 2.233.381 (1941) at man kan bruke polyglykoleter som overflateaktivt middel for å oke effektiviteten ved den kapillære forskyvning i ét vandig fyllingsmedium. U.S. patent nr. 3.302.713 beskriver bruken av petroleumssulfonat fremstilt fra den fraksjon av råolje som koker i området fra 455 - 565°C

som et overflateaktivt middel for innvinning av olje. U.S. patent nr. 3.468.377 (1969) beskriver at man kan bruke petroleumssulfonater av en spesiell molekylvekt for oljeinnvinning. Andre overflateaktive midler som har vært foreslått i så henseende innbe-

fatter alkylpyridiumsalter, alkylsulfater, alkylsulfonater, alkyl-arylsulfonater og kvaternære. ammoniumsalter. Spesielle overflateaktive midler eller kombinasjon av to eller flere ulike overflateaktive midler er i visse tilfeller nodvendige når man arbeider

med formasjoner som har uvanlige egenskaper og som vann inneholdende meget hbye konsentrasjoner av salter eller polyvalente ioner, såsom kalsium eller magnesium.

Prisen for overflateaktive midler og andre additiver såsom viskositetsforbkende polymere for drivende væsker som ofte brukes ved supplerende innvinning er imidlertid meget hby, og den mengde ytterligere olje som innvinnes ved å bruke overflateaktive midler har ofte ikke vært tilstrekkelig til å rettferdig-gjore bruken av kjemisk tertiær innvinning på kommersiell basis, skjbnt det ofte fra slike formasjoner er et sterkt behov for ytterligere oljeinnvinning.

Deife er således et sterkt behov for en fremgangsmåte hvor man kan oke volumet på den olje som innvinnes ved fylling med overflateaktive midler uten at man derved oker omkostningane ved innvinhingsprosessen i særlig hby grad.

Foreliggende oppfinnelse angår en ny fremgangsmåte som kan anvendes i underjordiske, petroleumholdige formasjoner som normalt allerede har vært underkastet en primær innvinning og eventuelt en vannfylling. Fremgangsmåten er således et ytterligere trinn som kan utfores etter at formasjonen har vært underkastet en kjemisk tertiær eller supplerende oljeinnvinningspro-sesse såsom en fylling med en opplbsning inneholdende et overflateaktivt middel eller en micellær dispersjon. Man har opp-daget at ved å injisere minst ett og fortrinnsvis flere diskrete legemer av et gassformet stoff i formasjonen etter at man har injisert en kjemisk forskyvende væske, kan innvinne ytterligere olje. Etter en kjemisk fylling kan man bruke fra 1-15, fortrinnsvis fra 2-6 diskrete gasslegemer, hvor hvert gasslegeme har en stbrrelse på fra 1/10 til 10 porevolumprosent, fortrinnsvis fra 2-8 porevolumprosent, og hvor man imellom hvert gasslegeme har fyllinger med vann hvis volum er fra 10 - 50 porevolumprosent. Gassformede forbindelser som er egnet for dette formål innbefatter luft, nitrogen, karbondioksyd, forbrenningsgass, eksos, metan, etan, propan, butan, naturgass, flytende petroleumsgass (LPG) og blandinder av disse. Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte hvor man bruker små alternerende gass- og vann-fyllinger etter at man har anvendt en kjemisk fylling, f.eks. ved hjelp av en vandig væske inneholdende et overflateaktivt middel.

Den vedlagte figur viser grafisk resultater fra en typisk labroatorieforskyvningsprove og viser trykkforskjeller, prosent oljeinnvinning, gjenværende oljemetning og vann-olje-forholdet. for en vanlig vannfylling fuågt av en fylling med et overflateaktivt middel som ble etterfulgt av en vanninjeksjon 'som derpå ble fulgt av fire sykluser med gass-vann-injeksjoner..

Fremgangsmåten ifblge foreliggende oppfinnelse angår således en forbedring med hensyn til fylling med overflateaktive midler. Fylling med overflateaktive midler har lenge vært aner-kjent som et middel for å oppnå ytterligere olje fra en oljeholdig formasjon utover det som lar seg innvinne med en primær innvinning og vannfylling. For å klargjore prinsippene vil man i det nedenforstående gi en forklaring på de overflateaktive midler som inngår som en del av foreliggende oppfinnelse.

Begrepet overflateaktivt middel innbefatter en rekke forskjellige stoffer eller forbindelser som har fblgende egenskaper: (1) Forbindelsen må i det minste være delvis opplbselig i minst én fase av væskesystemet i hvilket det skal brukes. (2) Forbindelsen må ha en amfipatisk struktur (molekylet er sammensatt av grupper med motsatte opploselighetsten-denser). For bruk i oljeinnvinning må molekylet ha minst én hydrofob eller oljeopplbselig gruppe og minst én hydrofilisk eller vannopplbselig gruppe. (3) Overflateaktive molekyler eller ioner har en tendens til å danne orienterte monolag ved interfaser mellom forskjellige faser. (4) Likevektskonsentrasjonen av det overflateaktive middel i en spesiell væske må være stbrre ved fase-interfasen enn konsentrasjonen av det overflateaktive middel i hovedmengden av opplbsningen. (5) Forbindelsene eller stoffene har en tendens til å danne micellære dispersjoner eller aggregater av molekyler eller ioner når konsentrasjonen overskrider en viss begrensende verdi som er et karakteristikum for hvert enkelt overflateaktivt middel og den opplosning det skal brukes i. (6) Materialet eller stoffet eller forbindelsen må ha en viss kombinasjon av de folgende funksjonelle egenskaper: evne til rensing, skumdannelse, fuktigg, emulgering, opplbselighets-gjdring og/eller dispergering.

Overflateaktive midler blir vanligvis klassifisert på basis av den type hydrofile eller vannopploselige gruppe eller grupper som er knyttet til molekylet, og er vanligvis angitt som anioniske, kationiske eller ikke-ioniske, slik det er beskrevet nedenfor.

(l) Anioniske overflateaktive midler er de overflateaktive stoffer eller forbindelser hvor den hydrofiliske eller vannopploselige gruppe er et karboksylat, sulfonat, sulfat eller fosfatgruppe. Dette er den viktigste gruppe overflateaktive midler som vanligvis brukes under oljeinnvinning. Anioniske overflateaktive midler er lett tilgjengelige, de ér billige og har hby overflateaktivitet. Petroleumsinnvinning vil vanligvis innbefatte at man bruker anioniske overflateaktive midler hvis det ikke er noen tilstander som motsier bruken av slike forbindelser. Petroleumssulfonater er meget vanlige anioniske over-, flateaktive midler for oljeinnvinning, og de framstilles ved å

isolere en forutbestemt fraksjon innenfor et bestemt kokeområde ved en destillasjon av en råolje, og så underkaste denne frak-sjonen en sulfonering. Petroleumssulfonater er meget bnskelige i oljeinnvinningen på grunn av at de er effektive og er relativt billige. Petroleumssulfater har imidlertid visse begrensninger, og er ikke særligeeffektive i formasjoner som inneholder saltvann eller hardt vann (vann hvor det er opplost store mengder polyvalente ioner såsom kalsium og/eller magnesium).

(2) Kationiske overflateaktive midler inneholder vanligvis primære, sekundære eller tertiære aminer eller kvaternære ammoniumgrupper som den hydrofiliske eller vannopploselige gruppe. (3) Ikke-ioniske overflateaktive midler er forbindelser eller stoffer som ikke har ladning når materialet blir opplost i et vandig medium. Den hydrofiliske tendens blir avledet fra oksygenatomer i molekylet som hydratiseres ved hydrogenbinding til vannmolekylene som er tilstede i oppløsningen. Den sterkeste hydrofiliske gruppe i denne klasse eller gruppe av overflateaktive midler er eterbindingen, og det må være en rekke av disse bindinger tilstede for å gjore forbindelsene tilstrekkelig vannopploselige til at de får tilstrekkelig overflateaktivitet. Poly-oksyetylenoverflateaktive midler har den fblgende, repeterende eterbinding, og er eksempler på hydrofiliske grupper som kan brukes i ikke-ioniske overflateaktive midler:

Et ikke-ionisk overflateaktivt molekyl må ha mer enn én kjede inneholdende eterbindinger, og vanligvis er så mye som fra 60 - 70 vektprosent av molekylet i form av eterbindingsholdige kjeder for å gjore molekylet tilstrekkelig vannopploselig til at det kan funksjonere som et overflateaktivt middel. Det er således innlysende at nærværet av disse lange kjeder som inneholder eterbindinger i tillegg til lange alifatiske eller andre hydrofobe kjeder resulterer i en forbindelse med hby molekylvekt, og dette er en grunn til at ikke-ioniske overflateaktive midler har lav

overflateaktivitet pr. vektenhet av materialet. Ikke-ioniske overflateaktive midler blir sjelden brukt alene under oljeinnvinning, skjbnt de ofte brukes i kombinasjon med andre overflateaktive forbindelser såsom en anionisk forbindelse, f.eks. et petroleumssulfonat eller et alkylbenzensulfonat for det formål å oke det overflateaktive middels toleranse overfor salt eller hardt vann.

Vanlig praksis hvor man bruker fylling med overflateaktive midler innbefatter vanligvis en rekke trinn hvorav man bare i ett kan injisere en opplbsning inneholdende et overflateaktivt middel i formasjonen. Rekkefblgendav trinn kan inkludere en injeksjon av fblgende forbindelser eller stoffer i formasjonen, vanligvis i den nedenfor angitte rekkefolge.

(1) Vanligvis vil vann bli injisert for å forskyve ytterligere olje etter den primære innvinning, og man forsetter

med dette inntil vann til olje-forholdet i den fremstilte væske blir så hbyt at ytterligere fremstilling er ubkonomisk.

(2) En forskylling eller forfylling kan brukes for å fjerne eller forskyve vannopploselig materiale som er tilstede i formasjonen og som vil påvirke de overflateaktive forbindelser som skal brukes senere. Visse forbindelser såsom natriumkarbonat, natriumpolyfosfat, natriumfluorid etc. kan også være tilstede i denne forfylling for å mette adsorbsjonspunkter i selve den tilstedeværende bergarten for derved å få minimal adsorbsjon under den etterfølgende injeksjon av overflateaktive midler. En slik forskylling kan fblges av en isolerende vannfylling.

(3) Den hovedforskyvende væske kan så injiseres og denne kan være en vandig opplbsnihg som inneholder, ett eller flere overflateaktive midler som reduserer interfasespenningen mellom formasjonspetroleumen og de injiserte vandige væsker. Den forskyvende væske kan også være en emulsjon av et hydrokarbon i en vandigdverflalsaktiv opplbsning. (4) En mobilitetsbuffret væske blir så vanligvis inn-fort i formasjonen for å få en forskyvning av den overflateaktive oppløsningen. En mindre fylling av vann blir noen ganger brukt mellom oppløsningen inneholdende overflateaktivt middel og den mobilitetsbuffrende væske. Den mobilitetsbuffrende væske er nbd-vendig for å sikre en tilstrekkelig og effektiv forskyvning av den overflateaktive oppløsningen og formasjonspetroleumen som er blitt forskjovet ved hjelp av den nevnte overflateaktive oppløs-ning, fordi mobiliteten på petroleumen er mindre enn mobiliteten på vann. Vanligvis bruker man for dette formål en fortynnet vandig oppløsning av en hydrofilisk polymer, såsom polyakrylamid eller et polysakkarid. Konsentrasjonen av polymer blir gradvis redusert med tiden og man ender vanligvis opp med rent vann. (5) Vanninjeksjon fortsettes inntil vann til olje-innholdet stiger til et nivå hvor det ikke økonomisk er forsvar-lig å drive lenger.

Ved å bruke tertiære innvinningsprogrammer slik det er beskrevet ovenfor, kan prosentvis oljeinnvinning ofte okes med fra 10 - 20 prosent, dvs. typisk fra 45 - 65% innvinning, og dette kan innbefatter millioner av tbnner olje fra et stort felt. Dess-verre er ofte de forbindelser som brukes så kostbare at program-met ikke er okonomisk levedyktig selv om det lar seg- teknisk gjennomføre.

Foreliggende oppfinnelse angår en. fremgangsmåte som innbefatter en ytterligere behandling som kan gjennomføres etter at man har fullfort de trinn som innbefatter fylling med overflateaktive midler, som er beskrevet ovenfor. Nevnte ytterligere behand ling innbefatter at man injiserer en rekke små, diskrete, gassformede legemer, skilt ved at man injiserer små vannlegemer eller andre vandige væsker.

Gassvolumet i hvert enkelt legeme kan variere fra 0,20 til 20 porevolumprosent og vanligvis vil den optimale storrelse være fra 2-10 porevolumproseht. Storrelsen på de vannfyllinger som plaseres mellom hver enkelt gassfylling kan variere fra ca. 5 til ca. 50 porevolumprosent, fortrinnsvis fra 10 til 20 volum-prosent. Antallet diskrete gassfyllinger som injiseres kan være fra 1-20, fortrinnsvis fra 2-8. Man kan bruke ethvert materiale hvorav i det minste en del vil forbli i gassformet Æase ved den temperatur og det trykk som hersker i formasjonen. Man kan således bruke luft, nitrogen, karbondioksyd, normalt gas sformete parafiniske hydrokarboner såsom metan,- etan, propan eller butan, såvel som gassformede olefiniske hydrokarboner såsom etylen, propylen eller butylen eller blandinger av disse.. Forskjellige typer rågasser såsom eksosgass eller forbrenningsgass, som i alt vesentlig er karbondioksyd og nitrogen, såvel som naturgass eller flytende petroleumsgass (LPG) kan også -brukes med meget gode resultater. Man kan også bruke blandinger av to eller flere av disse forbindelser, skjont man må utvise en viss forsiktighet vhvis man bruker en blanding av luft eller en annen oksygenholdig gass og en brennbar gass.

Noen av de ovennevnte gasser er til en viss grad opplose-lige i petroleum, Således er karbondioksyn og parafiniske hydrokarboner såsom metan, etan etc. eller olefiniske gasser, til en viss grad opplbselige i varierende grad i petroleum. Dette er fordelaktig fordi opplbsning av disse gasser resulterer i en re-duksjon av petroleumens viskositet, og opplbseligheten må således tas hensyn til når man bestemmer, storrelsen på gassfyllihgen.

Ved å oke gassfyllingen kan man oppnå at noe gass blir opplost

i petroleumen samtidig som en del av gassene forblir i form av diskrete gasslegemer inne i formasjonen. På denne måten oppnår man både fordelen ved foreliggende oppfinnelse samtidig som man får redusert petroleumens viskositet og dette oppnås samtidig.

Gassinjeksjon er imidlertid også tidligere blitt beskrevet i litteraturen som angår petroleumsirnnvinning, men det er velkjent at gass forskyver petroleum i meget liten grad fordi gassens viskositet er langt mindre enn viskositeten for petroleum. Fremgangsmåten ifblge foreliggende oppfinnelse skiller seg således betydelig fra de gassforskyvningsprosesser som tidligere er beskrevet.

Den mekanisme som ligger bak foreliggende oppfinnelse er ikke fullt ut forstått. Det er sannsynlig at de alternerende gass-vannfyllinger frembringer en vesentlig blanding inne i formasjonen og detterletter emulgeringen av oljen.og ellers får ytterligere olje til å bevege seg over i de bevegelige væske-strommer. Videre synes det som om gassen fjerner overflateaktive midler fra bergartene i formasjonen til en viss grad, således at det blir mere overflateaktive midler tilgjengelig for olje-forskyvning. Denne tendens til atffljiere gassfyllinger frigjbr tidligere absorbert overflateaktivt middel fra selve formasjonen, gjor det mulig å bruke langt lavere konsentrasjoner av overflateaktivt middel og/eller mindre fyllinger av oppløsninger inneholdende slike midler. Det er imidlertid underforstått at de ovennevnte mekanismer ikke nodvendigvis er de eneste som opptrer i formasjonen når man anvender foreliggende oppfinnelse.

I en noe forskjellig utforelse av ovennevnte fremgangsmåte blir gass og vann injisert samtidig etter at man er ferdig med injeksjon av den overflateaktive opplbsningen. Volumforholdet gass til vann som injiseres kan være fra 0,002 til ca. 1,5, fortrinnsvis fra 10,5 til 1,0. Man bor utvise en viss forsiktighet for å unngå for sterk vertikal lagdannelse av gass og vann, idet gass har en tendens til å bevege segg i toppdelen av formasjonen mens vannet beveger seg inn i buntlelen,. noe som skyldes de store tetthetsforskjeller mellom vann og gass. Slik vertikal separa-sjon som skyldes varierende tetthet kan imidlertid hindres ved å tilveiebringe to separate injeksjonsstrbmmer og ved å injisere gass inn i bunnen av formasjonen og vann i toppen av formasjonen. Dette arransjement muliggjbr også en separat regulering av injeksjonshastigheten for hvert materiale slik at man kan opp-rettholde det forbnskede forhold mellom gass og vann.

Felteksempel

For lettere å kunne forstå foreliggende fremgangsmåte er det i det etterfølgende beskrevet en prove som ble utfort på et spesielt felt. Denne prove er kun ment som en illustrasjon

og ansees derfor ikke å være begrensende for oppfinnelsen.

En underjordisk petroleumsholdig formasjon ble funnet

i en dybde av 2400 meter. Formasjonen var 12 meter tykk og hadde en porbsitet på 30%. Feltet ble forst utnyttet ved primær produksjon, idet man anvendte et kvadratisk monster med 120 meter mellom brønnene. Ved avslutningen av den primære innvinningen hvor man bare fikk opp ca. 25% av den opprinnelige petroleumen inne i reservoiret, ble injeksjonsbronner boret i sentriam av hvert kvadrat for å omdanne feltet til et omvendt fempunkts-monster for vanninjeksjon. Skjbnt et stort felt krever en rekke kvadrater som hver har en side på 120 meter og en injek-sjonsbrbnn i sentrum, er det mulig å analysere hele feltet ved kun å betrakte ett enkelt kvadrat. Vann ble injisert inn i in-jeks jonsbrbnnen.og produksjon av olje ble fortsatt fra produk-sjonsbrbnnene inntil vann/olje-forholdet nådde 30, noe som ansees for å være den bkonomiske grense for fortsatt produksjon. Ved avslutningen av vannfyllingen, hadde man bare innvunnet ca. 45% av den opprinnelige oljen i reservoiret, og den midlere gjenværende oljemetningen var 33%. Man måtte således anvende en viss type tertiær oljeinnvinning for å oppnå betydelig bedre resultater. Formasjonsvannet inneholdt ca. 300 deler pr. million av total hardhet og lavt innhold av saltvann, noe som indikerte at man med-gode resultater kunne bruke petroleumssulfonater.

Det ble således utformet et tertiært kjemisk innvinningsprogramm idet man brukte en 10% porevolumprosents forfylling som bestod av en 5% vandig opplbsning av natriumkarbonat som atlsorbsjons-middel fulgt av en 3 porevolumprosents vannfylling som skulle virke som en isolasjonsfylling mellom nevnte forfylling og fyllingen med overflateaktivt middel. En 10 porevolumprosents fylling med 3,5% petroleumsulfonat ble brukt som fylling med overflateaktivt middel. Ettersom det brukte monsteret resulterte i en 70% gjennomstrømning, ble det totale porevolum i hvert kvadrat ca. 3800 m^. En 10% porevolumfylling med en overflateaktiv opplbsning som utgjor 380 m^ eller ca. 472 tonn ble brukt. Nevnte fylling med overflateaktivt middel ble fulgjt av en injeksjon av 450 tonn av en vandig opplbsning bestående av 200 deler pr. million av polyakrylamid, en hydrofilisk polymer i vann, og opp-løsningen hadde en viskositet på 8 centipois. Til slutt inji-

serte man en vannfylling med en stbrrelse på 20 porevolumpro-

sent fulgt av fem sykluser av alternerende gass- og vanninjeksjoner. Hver syklus bestod av at man injiserte 5 porevolumprosent av en naturgass som var 95% metan og for resten var etan og propan. 10 porevolumprosentsfyllinger av vann fulgte hver 5 porevolumprosentsfylling av naturgass. Etter femte syklus av alternerende gass- og vanninjeksjoner, fortsatte man kontinuerlig med vanninjeksjon for å forskyve alle de injiserte væsker gjennom formasjonen og foribsatte inntil vann/olje-forholdet i alle brbnnene hadde steget til en verdi på ca. 35. Ved avslutningen av det kombinerte kjemiske-gåss-vann tertiære innvinningsprogram var den gjenværende oljemetningen bare 6%.

Eksperimentelle undersdkelser

For å vise anvendbarheten av oppfinnelsen og for å bestemme de optimale verdier for de regulerende parametere og for dessuten å fastslå storrelsen på ytterligere oljeinnvinning som kan oppnås ved å bruke foreliggende fremgangsmåte, utforte man fblgende eksperimentelle arbeid.

En ineåér kjerne som var utboret fra Slaughter Field, Ho.ckley County, Texas, ble brukt for en bedbmmelse av den kjemiske tertiære innvinningsprosess. Fordi formasjonsvannet i dette området har hbyt innhold av kalsium og magnesium, brukte man en spesiell kombinasjon av overflateaktive midler bestående av et anionisk. middel som var et lineært alkylbenzensulfonat og et ikke-imisk overflateaktivt middel som var en polyetoksylert nonylfenol. Resultatene i forsbk A som var en kjerneforskyvnings-prbve, grafisk vist på den vedlagte figur, og viser prosent oljeinnvinning, gjenværende oljeinnvinning, vann-olje-forholdet i den fremstilte væske og trykket over kjernen, alle som en funk-sjon av væskevolumet, som porevolum, som ble injisert i kjernen. Det fremgår- klart at en vannfylling hvor man brukte 2,5 porevolumer av en blanding av 20% Slaughter formasjonsvann fulgt av en fylling med overflateaktivt middel hvor man brukte 1 porevolumprosent av en 0,4% lineær alkylbenzensulfonat og 0,4% av et ikke-lonisk overflateaktivt middel fulgt av 2 porevolumer vann fulgt av 4 sykluser av alternerende gass og vanninjeksjon,

hvor det var 20 porevolumprosent gass og hvor man brukte luft som den brukte gass, og frå 20 - 50 porevolumprosent av vann

som vannfyllinger mellom luftfyIlingene, resulterte i en total oljeinnvinning på 87% og en gjenværende oljemetning på bare ca. 9%. Viktige data er angitt i tabell I nedenfor.

Det fremgår således at den totale oljeinnvinning oker fra 74% til 87,5%, dvs. en nettobkning på 18,2% i oljeinnvinning som et resultat av gass-vann-injeksjon etter at man hadde fullfort den kjemiske fyllingen.

For å sammenligne effekten av kontinuerlig vanninjeksjon etter kjemisk fylling- til et hbyt vann-olje-forhold ble det utfort fblgende par eksperimenter på en kjerne som var tatt fra Aux Vases-formasjonen, Salem Field, Marion County, Illinois. Etter vannfylling til et vann-olje-forhold på 100:1, ble det utfort to tertiære forskyvninger. I forsbk B brukte man en fylling med et overflateaktivt middel bestående av 0,4% lineært alkylbenzensulfonat og 0,4% polyetoksylert alkylfenol, hvoretter vann ble injisert kontinuerlig inntil vann-olje-forholdet var relativt hbyt, hvoretter man fylte gass og vann. I forsbk C

ble samme fremgangsmåte brukt, bortsett fra at man utelot trinnet som innbefattet vannfylling til et hbyt vann-oljeforhold etter den kjemiske fyllingen. Resultatene er angitt i tabell II nedenfor.

Flere viktige fakta fremgår av de ovennevnte data.

En fortsettelse av vanninjeksjonen etter den kjemiske fyllingen til et meget hbyt vann-olje-forhold var til en viss grad in-effektivt. Injeksjon av gass-vann-fyllinger raskt etter at man hadde fullfort den kjemiske fylling var langt mere effektivt enn å fortsette vannfylling til et hbyt vann-olje-forhold. Selv når vannfylling ble brukt til hbyt vann-olje-forhold kan ytterligere mengder olje innvinnes ved å starte gass-vann-injeksjonen etter vannfyllingen.

I forsbk D ble en kjerne underkastet en vanlig vannfylling hvor man anvendte en forfylling med salinitetsoptima-lisering og inneholdende fordelaktige adsorbsjohsmidler, fulgt av en vandig opplbsning av petroleumsulfonat fulgt av en vandig opplbsning av en hydrofilisk polymer for mobilitetsregulering hvoretter man brukte vannfylling til et hbyt vann-olje-forhold. En fylling med nitrogen ble så fort inn og kjernen ble igjen vannfylt.

Det fremgår således tydelig at betydelige oljemengder kan innvinnes etter å ha brukt petroleumsulfonat og en polymeropplbs-ning ved å injisere en gassfylling.

På en annen Salem-kjerne ble det utfort et forsbk E slik som tidligere, bortsett fra at man brukte to forskjellige kommersielt tilgjengelige overflateaktive midler. Den fqver-flateaktive oppløsningen inneholdt 1,0% "Triton", et dioktyl-natriumsuccinat og.0,25% "TD-15", en polyoksyalkaleneter. Resultatene av dette forsbk er angitt nedenfor.

Det fremgår fra forsbk E at gass-vann-fyllingen hadde bedre effekt på oljeinnvinngen enn den rene kjemiske fylling.

To ytterligere forsbk ble utfort for å sammenligne

en kommersiell kjemisk tertiær fylling, forsbk F, som bestod av en forfylling med gunstige adsorbsjonsmidler, petrollæum-sulfonat, hydrofilisk polymer og vannfylling til et hbyt vann-olje-forhold i forhold til forsbk G som i alt vesentlig var det samme som forsbk F, bortsett fra at man ikke brukte den hydrofiliske polymeropplbsningen og istedenfor Srukte en syklus av nitrogen og vannfyllinger. Provene ble utfort på en lineær Benoist sandsteinskjerne som hadde 20,4% porbsitet og en permeabilitet på 176 millidarcies. De oppnådde data er angitt i

tabell V nedenfor.

Det fremgår at injeksjonen av overflateaktivt middel-gass-vann gav 85,5% innvinning av den opprinnelige olje sammenlignet med 74% for en vanlig fylling med polymer og overflateaktivt middel, noe som utgjor en forbedring på 15,5%.

Man har således vist at ved å vise minst én og fortrinnsvis en rekke mindre gassfyllinger atskilt av vannfyllinger injisert etter at man har brukt en opplbsning inneholdende et overflateaktivt middel, kan oke den enedelige oljeinnvinningen i betydelig grad, hvorved man reduserer den gjenværende oljemetningen tilsvarende. Videre kan man redusere mengden av det anvendte overflateaktive middel foruten at man kan i det minste i noen tilfeller eliminere nødvendigheten av.å bruke opplbsning av en hydrofilisk polymer s©m inneholder en mobilitetsbuffrende opplbsning.. Skjbnt det er antydet flere forklaringer på de mekanismer som er' ansvarlige for de gunstige resultater man kan oppnå ved hjelp av foreliggende oppfinnelse, så er man ikke bundet av disse forklaringer og mekknismer som den eneste og nbdvendige forklaring på de gunstige resultater. Skjbnt det er angitt flere eksempler på utfbrelser av foreliggende oppfinnelse, er det inn-

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for innvinning av petroleum fra en underjordisk, petroleumsholdig,porbs formasjon som er gjennomtrengt av minst én injeksjdnsbronn og minst én produksjonsbronn, og hvor "begge bronner er i væskekommunikasjon inne i formasjonen, og hvor man injiserer en væske inneholdende et overflateaktivt middel inn i formasjonen via injeksjonsbronnen og innvinner olje forskjovet ved hjelp av den injiserte væske fra produksjonsbronnen, karakterisert ved at man: (a) injiserer gass inn i formasjonen etter at man har injisert væsken inneholdende nevnte overflateaktive middel; og (b) injiserer vann inn i formasjonen for å forskyve gassen, det overflateaktive middel og petroleum mot produksjonsbronnen. 2o Fremgangsmåte ifblge krav 1, karakterisert ved at man injiserer en vandig opplbsning av en hydrofilisk, viskositetsforbkende polymer mellom væsken inneholdende nevnte overflateaktive middel og gassen.

3. Fremgangsmåte ifblge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den gass som injiseres inn i formasjonen er luft, nitrogen, karbondioksyd, forbrenningsgass, eksosgass, metan, etan, propan, butan, etylen, propylen, butylen, naturgass, flytende petroleumsgass eller blandinger av disse.

4. Fremgangsmåte ifblge ethvert av de forannevnte krav, karakterisert ved at minst én gassfylling jinji-seres i informasjonen fulgt av en separat vanninjeksjon.

50 Fremgangsmåte ifblge krav 4, karakterisert ved at volumet på minst én gassfylling som injiseres inn i' formasjonen er fra ca. 0,20 til ca. 20,0 porevolumprosent.

6. Fremgangsmåte ifblge krav 4 eller 5, karakterisert ved at man injiserer fra 1 til ca. 20 gassfyllinger med væskefyllinger mellom suksessive gassfyllinger.

7^ Fremgangsmåte ifblge ethvert av kravene 1 - 3, kar akterisert ved at man samtidig injiserer gass og vann inn i formasjonen etter at man har injisert væsken inneholdende overflateaktivt middel, og hvor forholdet mellom gass-volumstrbmningshastigheten til vannstromningshastigheten er fra 0,002 til ca. 1,5.