NO773206L - Fremgangsmaate til regenerering av filtre - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til regenerering av filtre..

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for gjenvinning av olje og spesielt gjenvinning av olje fra områder off-shore eller i kystfarvann. Den vedrører videre en fremgangsmåte for gjenvinning av råolje fra et oljereservoar og fremgangsmåten omfatter innsprøytning av sjøvann i reservoar.

Et petroleumreservoar består av et passende formet

porøst berglag som har et overliggende lag [av ugjennomtrengelig bergart. Typen reservoarbergart er meget viktig idet oljen lagres i de små hulrom eller por.er som skiller de individuelle., korn i bergarten. Sandsten og kalksten er vanligvis porøse og dette er de vanligste typene reservoarbergarter. Porøse bergarter kan av og til inneholde sprekker som vil øke den oljelagrende kapasi-

tet i reservoaret.

Råolje finnes.vanligvis i et reservoar sammen med salt-

vann og gass. Oljen og gassen opptar den øvre del av reservoaret og under denne er et betraktelig volum saltvann som strekker seg nedover og til sidene i bergarten. Den delen av reservoaret som inneholder vann som er under trykk, er kjent som "aquifer".

For at oljen skal bevege seg gjennom porene i reservoarbergarten og ut i bunnen av brønnen, må oljetrykket i reservoaret være større enn trykket ved bunnen av brønnen.

Aquifer er under trykk og saltvannet som finnes her er

en kilde for potensiell energi. Den oppløste gass sammen med oljen er en annen slik kilde og likeledes den frie gassen i gasslaget når dette er tilstede. Produksjonemekanismen som skriver seg fra disse energikilder benevnes som "water drive", "solution gas drive" (eller "depletion drive") og "gas cap drive". Den naturlige utdrivning av oljen gjennom reservoarbergarten

under oljens egen tyngde representerer en annen produksjons-mekanisme. En kombinasjon av drivmekanismer kan opptre,i det samme reservoar. Vanligvis vil imidlertid et system dominere over de andre.

Foreliggende oppfinnelse er spesielt anvendelig når det gjelder olje som drives frem av vanntrykket og som vil bli beskrevet i mer detalj nedenunder.

Når aquifer er så porøs og gjennomtrengelig som den oljebærende del av reservoraret, er det store volum saltvann som er under trykk i de omgivende deler av hovedformasjoner mer eller mindre i direkte kontakt med oljen. Under disse betingelser er det en stor mengde energi tilgjengelig for å opprettholde trykket i oljesonen mens produksjonen finner sted. Denne energien skriver seg i virkeligheten fra ekspansjon av vann forårsaket av reduksjon i trykk som skyldes at oljen fjernes fra reservoaret. Selv-om vann bare er svakt kompresserbar, er det vanligvis et betraktelig volum vann i aquifer sammenlignet med volumet olje i oljesonen og volumøkningen som skyldes et meget lite fall i trykk, kan være betydelig. Det ekspanderende vann legger seg inn i porene og skyver oljen ut av disse porene etterhvert som vannet selv trenger frem. Under denne mekanismen har reservoartrykket en tendens til å opprettholdes i en viss grad avhengig av størrelsen og permeabiliteten i aquifer og den forskyvende virkning av vannet vil resultere i utvinning...av en relativt høy andel av oljen som opprinnelig var tilstede i. oljesonen.

Utdrivning p.g.a. vanntrykket betraktes som den mest effektive utvinningsmekanisme av alle disse. For å få denne mekanismen til å virke med maksimal effektivitet, kan det være nødvendig å begrense utvinningstakten slik at vannet kan gå inn i den uttømte del av den oljebærende sone like fort som oljen

trekkes..ut. Hvis produksjonstakten overskrider denne grense, vil det være et fall i reservoartrykket og følgelig en reduksjon i den tilgjengelige energi for å produsere oljen.

Det tidspunkt kan opptre i et oljefelts levetid når det naturlige trykk i reservoaret i den, .grad er redusert, at det ikke lenger er tilstrekkelig stort til å tvinge oljen ut av porene i bergarten til bunnen av brønnen. Dette trinnet kan nås lenge før størsteparten av oljen er utvunnet fra reservoaret.

Tidligere var det vanlig å innrette seg etter-den naturlige drivkraft så lenge som mulig og bare innføre' kunstige.produksjons-metoder når det naturlige trykk var falt til nivå som var for lavt til å opprettholde en rimelig strøm. Det er imidlertid nå påvist at den endelige utvinning av olje fra et reservoar er mye større hvis trykket ikke får falle meget i de tidligere produksj onstrinn.

For å opprettholde trykket! eller for å aksellerere den naturlige drivkraft eller for å sette igang en drivkraft når ingen opptrer naturlig, er det ofte nødvendig å anvende teknikker'som er kjent som "secondary recovery". Den enkleste fremgangsmåte for å tvinge oljen ut av reservoarbergarten er ved den direkte forskyvning ved hjelp av en annen væske. Når vann anvendes,

kalles den fremgangsmåte "water flooding".

"Water flooding" er en av de mest suksessrike og mest anvendte fremgangsmåter for "secondary recovery". Vann inn-

sprøytes under tykk til reservoarbergarten gjennom injeksjons-brenner og driver oljen gjennom bergarten i produksjonsbrennere i nærheten. I denne type operasjon er 'det mest viktig å sikre at det vann som sprøytes inn er fritt for suspenderte partikler eller kjemiske eller biologiske stoffer som kan forårsake en delvis eller fullstendig blokkering av porene i reservoarberg-

arten eller produksjon av hydrogensulfid.

Når det dreier seg om reservoarer offshore eller i kystfarvann, dvs. reservoarer hvor det finnes en stor og lett tilgjengelig tilførsel av sjøvann, er det klart en fordel å

anvende dette. Urenset sjøvann passer imidlertid ikke for direkte innsprøytning av flere grunner. Det inneholder betydelige mengder oppløst oksygen, ca. 10 ppm ved 10°C som er tilstrekkelig for å føre til korrosjon og oppmuntre bakterievekst. I tillegg inneholder selvsagt sjøvann oppløste salter, spesielt klorider av natrium og magnesium, men kalsium, sulfater, karbonater og bikarbonater er også tilstede. Sjøvann er svakt alkalisk med en pH på ca. 7,6. Det inneholder også uorganiske rester, sjø-organismer og bakterier. Av denne grunn må sjøvann underkastes en omfattende behandling før innsprøytning, deriblant sterili-sering, fjerning av oksygen og tilsats av forskjellige inhibitorer.

Det er nødvendig.å filtrere vannet før innsprøytningen,

men filtreringstrinnet fører til spesielle problemer.

På grunn av forutgående behandling er sjøvannet og inn- holdet vanligvis underkastet omfattende skjæring, f.eks. av pumper og påvirkning av varme som er anvendt for å fremme fjerningen av oksygen før filtrering. Dette fører til en grøtaktig dispersjon av proteinholdig og lipidholdig materiale som skriver seg fra sjøorganismer sammen med fine partikler av uorganisk materiale som sand. Dette materiale er vanskelig å samle opp, vanskelig å fjerne ved filtrering og tetter raskt igjen vanlige filterduker. Det er et gelatinaktig materiale av en ubestemt sammensetning av både organisk.og uorganisk opprinnelse som knytter seg til filtrene og som er vanskelige å fjerne ved vanlige vasketeknikker. T

Sandfiltre .er blitt foreslått for å fjerne dette materiale fra sjøvann p.g.a. av filtreringseffektiviteten og fordi det er så lett å regenerere, men sandfiTtYeier tunge og opptar et stort volum og de passer ikke for anvendelse på plattformer og offshore hvor plass og vekt spiller en viktig rolle.

Som nevnt tidligere er restene fra filtreringen et gelatinaktig materiale som knytter seg til og tetter filterduken. ..Av denne grunn bygger det seg raskt opp et stort trykk-fall over filteret og som en ytterligere konsekvens av dette,

blir det nødvendig med hyppig regenerering av filteret med det resultat at filteret eller en del av dette er ute av virk-somhet i lange tidsrom. Videre knytter materialet seg så sterkt til filterduken at vanlige vasketeknikker er relativt lite effektive og regenerering blir derfor en langvarig prosedyre.

Det er nå påvist at hvis gelen behandles med syre og vaskemiddel, blir den mer enkel å fjerne.

Ifølge en side . ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for å regenerere et filter blokkert med et gelatinholdig materialet som inneholder organisk og uorganisk materiale og fremgangsmåten erkarakterisert vedat materialet behandles med en oppløsning av en syre og en oppløsning av et vaskemiddel og at det behandlede materiale vaskes av.

Oppløsningene av syre og vaskemiddel er fortrinnsvis vandige oppløsninger og væsken som anvendes for vasking er også fortrinnsvis vann.

Behandlingsrekkefølgen har stor betydning og det er foretrukket at syrebehandlingen går foran vaskemiddelbehandlingen.

Man antar at syrebehandlingen fjerner karbohydrater, og

på denne måten destabiliserer gelen og gjør det mulig for vaskemidlet å løsne det gjenværende materiale.

Passende syrer som kan anvendes omfatter både uorganiske og organiske syrer, f.eks. saltsyre, svovelsyre, maursyre og sitronsyrer.

Passende vaskemidler omfatter anioniske overflateaktive midler så som alkylsulfater og sulfonater og alkylbenzensul-fonater; kationiske overflateaktive midler så som kvaterinære ammoniumforbindelser og ikke-ioniske overflateaktive midler"

så som alkylenoksydko-kondensater, alkylenoksydkondensater med alkylfenoler, alkylenoksydkondensater med fettalkoholer og kondensasjonsprodukter av fettsyrer og alkylolaminer. Fore-trunkne vaskemidler selges under varemerkene By-Prox og Comprox av BP Oil Ltd.

Behandlingen passer spesielt for sjøvannsfiltre.

Ifølge en annen side ved foreliggende oppfinnelse,tilveiebringes en fremgangsmåte for å filtrere sjøvann som inneholder oppsplittet organiskexig eventuelt uorganiske rester og fremgangsmåten omfatter filtrering av sjøvannet gjennom et filtermedium, periodisk å avbryte strømmen og behandle restene som holdes tilbake på filteret med en oppløsning av en syre og en oppløsning av et vaskemiddel hvoretter det behandlede materiale vaskes av.

Det er ikke nødvendig å behandle hele resten på en gang. Således kan en del av filtermediet forbipasseres for behandling mens filtreringen fortsetter gjennom resten av filteret. Hver del vil selvsagt få sin behandling etterhvert.

Ifølge en annen side ved oppfinnelsen, tilveiebringes

en fremgangsmåte for utvinning av olje fra reservoarer i kystfarvann eller offshore og fremgangsmåten omfatter filtrering av sjøvann gjennom et filtermedium, innsprøytning av det filtrerte sjøvann til et reservoar gjennom en injeksjonsbrønn og gjennvinning av råolje fra reservoaret gjennom en produksjons-brønn hvor strømmen av sjøvann gjennom filtermediet periodisk avbrytes, hvoretter resten som tilbakeholdes på filteretbe-handles med en oppløsning av en syre og en oppløsning av et vaskemiddel og det behandlede materiale vaskes av.

Oppfinnelsen illustreres under henvisning til

[f øXgendé'' eks émpe 17

Eksempel 1

Et stykke filterduk,ca. 5 cm i diameter, ble plassert horisontalt., mellom flensene på endene av to glassrør slik at all væske som ble tilført det øvre kammer, som på denne måte oppsto, passerte gjennom filterduken på sin vei til det lavere kammer.

En prøve på sjøvann som inneholdt proteinholdig materiale, ble ført under påvirkning av tyngdekraften ved værelsestempera-tur gjennom rørene inntil., filteret var tett.

Det ..tette filter ble deretter behandlet med (a) 200 ml 1 M saltsyre alene, (b) 500 ml 1% natriumdodecylsulfat alene, (c) 500 ml 1% natriumdodecylsulfat fulgt av 200 ml IlM saltsyre og (d) 200 ml 1 M saltsyre fulgt av 500 ml 1% natriumdodecyl-sulf at. Man oppnådde følgende resultater:

Prosentandelen protein som ble fjernet ble bestemt ved sammenligning av et rent stykke filter med et tett stykke.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for regenerering av et filter blokkert med et gelatinaktig materiale som inneholder organisk og uorganisk materiale, karakterisert ved at. materialet behandles med en oppløsning av en syre og en opp-løsning av et vaskemiddel, .hvoretter, det behandlende materiale vaskes av.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at syre og vaskemiddeloppløsningene er vandige oppløsninger.

3. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at syrebehandlingen går foran vaskemiddelbehandlingen.

4. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at syren er saltsyre, svovelsyre, maursyre,eller sitronsyre.

5. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakteriser _t ved at vaskemidlet er alkylsulfat, alkylsulfonat, alkylbenzensulfonat, en kvarternær ammoniumforbindelse, et alkylenoksydkondensat eller et konden-sasjonsprodukt av en fettsyre og et alkylolamin.

6. Fremgangsmåte for filtrering av sjøvann, karakterisert ved at sjøvannet filtreres gjennom et filtermedium, hvoretter strømmen periodevis brytes og resten som er samlet opp på filteret, behandles ved fremgangsmåten ifølge hvilket som helst av de foregående krav.

7. Fremgangsmåte for utvinning av oljen fra et reservoar offshore eller i kystfarvann, karakterisert ved at sjøvannet filtreres gjennom et filtermedium, det filtrerte sjøvann injiseres i reservoar gjennom en injeksjonsbrønn og råoljen utvinnes fra reservoaret gjennom en produksjonsbrønn i nærheten hvor strømmen av sjøvann gjennom filtermediet periodisk avbrytes og restene som blir holdt tilbake på filtret, behandles med en fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-6.

8. Fremgangsmåte for regenerering av filteret, karakterisert ved at den er som beskrevet i det foreliggende eksempel.