NO832273L - Alkylsulfonater av polyvinylalkohol som viskositets-gjoerende midler i saltopploesninger - Google Patents

Alkylsulfonater av polyvinylalkohol som viskositets-gjoerende midler i saltopploesninger

Info

Publication number
NO832273L
NO832273L NO832273A NO832273A NO832273L NO 832273 L NO832273 L NO 832273L NO 832273 A NO832273 A NO 832273A NO 832273 A NO832273 A NO 832273A NO 832273 L NO832273 L NO 832273L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
formula
units
alkyl sulfonate
sulfonate salt
polymeric
Prior art date
Application number
NO832273A
Other languages
English (en)
Inventor
Kirk Douglas Schmitt
Original Assignee
Mobil Oil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/391,214 external-priority patent/US4458048A/en
Application filed by Mobil Oil Corp filed Critical Mobil Oil Corp
Publication of NO832273L publication Critical patent/NO832273L/no

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/588—Compositions 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 polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/44—Preparation of metal salts or ammonium salts
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S507/00—Earth boring, well treating, and oil field chemistry
    • Y10S507/935—Enhanced oil recovery
    • Y10S507/936—Flooding the formation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår alkylsulfonatsalter
•avledet av polyvinylalkoholer som kan brukes som viskositets-gjørende midler i væsker som skal brukes for en forbedret oljeinnvinning og i borevæsker. Mer spesielt angår foreliggende oppfinnelse et polymerisk alkylsulfonatsalt med formelen
hvor representerer repeterende polymeriske enheter, og hvor nevnte enheter i alt vesentlig består av (i) enheter med følgende formel
og (ii) enheter med følgende formel
hvor:
(a) R- 2~ ® er etylenoksy, propylenoksy eller blandinger derav;
(b) n er null eller større, forutsatt at (R„-0)
2. n har 18 eller færre karbonatomer; (c) R., er en hydrokarbylgruppe med minst 2 karbonatomer ; og
(d) M er et kation.
Under innvinning av olje fra oljeførende reservoarer det vanligvis bare mulig å innvinne mindre deler av den opprinnelige oljen ved hjelp av såkalte primære innvinnings-metoder som anvender de naturlige krefter som er tilstede i reservoaret. Man har således brukt en rekke supplementerende innvinningsteknikker for å øke innvinningen av olje fra slike underjordiske reservoarer. Den mest brukte supplementerende •innvinningsteknikk er vannskylling som innbefatter at man injiserer vann inn i det oljebærende reservoaret. Etter hvert som vannet trenger gjennom reservoaret, forskyver det oljen mot et produksjonssystem som er sammensatt av én eller flere brønner fra hvilke oljen så innvinnes.
En vanskelighet man ofte møter under en vannfylling av underjordiske reservoarer, er at det vandige forskyvende medium har en relativt dårlig utfyllingseffekt. Det injiserte forskyvende medium har en tendens til å gå gjennom visse deler av reservoaret på sin vei fra injeksjonssystemet til produksjonssystemet, mens andre deler forblir urørt. En slik dårlig utskyllingseffekt eller makroskopisk forskyvnings-effekt kan skyldes en rekke faktorer, såsom forskjeller i mobilitetene for de injiserte forskyvende væsker samt varia-sjoner i oljereservoaret og dets permeabilitet, noe som gjør at man får preferanseveler gjennom visse deler av reservoaret på bekostning av andre deler.
Det har vært foreslått forskjellige typer teknikk for å bedre utskyllingseffekten av det injiserte medium og således unngå en for tidlig gjennombrytning til én eller flere av de brønner som utgjør produksjonssystemet. En meget vanlig anvendt fremgangsmåte innbefatter at man tilsetter fortykningsmidler til det injiserte forskyvende medium for å øke dets viskositet og derved nedsette des mobilitet til en verdi som er lik eller mindre enn mobiliteten på den forskjøvne reservoaroljen, hvorved man får et såkalt "mobilitetsforhold" mellom olje og vann som er lik 1 enner mindre. For nevnte formål har man anvendt mange polymeriske fortykningsmidler, både anioniske og kationiske polyelektrolytter. US-PS 3.085.063 beskriver vanninjeksjon hvor vannet er fortykket ved hjelp av polyvinylaromatiske sulfonater, f.eks. sulfo-nert polystyren og sampolymerer av slike vinylaromatiske sulfonater. US-PS 3.984.333 beskriver injeksjon hvor man anvender en vandig oppløsning fortykket ved hjelp av blokk-sampolymerer hvor de vannoppløselige blokker er "sulfonerte polyvinylarener og de relativt vannuoppløselige blokker er polymeriserte a-olefiner og/eller hydrogenerte diener, såsom polyisopren og polybutadien. Syntetiske anioniske polymerer av den type som er beskrevet i de ovennevnte patenter, såvel som meget anvendte delvis hydrolyserte polyakrylamider, har en rekke ulemper under slike vannfyllinger. Når det injiserte vann eller det vann som forefinnes i reservoaret inneholder betydelige mengder av oppløste uorganiske salter, så vil den fortykkende effekt av nevnte midler avta meget sterkt. US-PS 3.96 9.592 beskriver også vannoppløselige polymerer fremstilt ved å behandle en vandig suspensjon av protein med ut-valgte enzymer.
US-PS 4.110.232 beskriver en vannfyllingsprosess
for fremstilling av olje hvor man injiserer inn i en oljeholdig underjordisk formasjon en vandig oppløsning av en sampoly-mer fremstilt av hydrofobe olefiniske segmenter og kationiske aromatiske segmenter. US-PS 4.222.881 beskriver en vanninjek-sjonsprosess for innvinning av olje hvor man bruker en amfo-terisk polyelektrolytt som et fortykningsmiddel for mobili-tetskontroll, og hvor nevnte middel består av sampolymerer av kvaternære vinylpyridinsulfonat-styrenblokkkopolymerer.
Under boring av oljebrønner vil vanligvis en vandig væske injiseres inn i brønnen gjennom borerøret og re-sirkuleres til overflaten i det ringformede området som forefinnes mellom selve borehullets vegg og borestrengen. Denne borevæsken har flere funksjoner, såsom smøring av selve bore-hodet, transport av utskåret materiale til overflaten, motstå formasjonstrykket for å hindre en inntrengning av olje, gass eller vann inn i brønnen, opprettholde hullstabilitet inntil brønnrøret kan innsettes, holde faste stoffer i suspensjon når væsken ikke sirkuleres, nedsette væsketapet til formasjonen til et minimum og dessuten motvirke skade eller ustabilitet på formasjonen under selve boringen.
Passende overtrykk eller overbalanse i forhold
til formasjonstrykket oppnås ved å etablere en væsketetthet til et forønsket nivå, vanligvis ved å tilsette baritt (inneholder vanligvis fra 95 -.100% bariumsulfat). Transport av utskåret materiale og holde disse i suspensjon når væsken
ikke sirkuleres angår direkte væskens viskositet og dens •tiksotropi som igjen er avhengig av inneholdet av faste stoffer og/eller bruken av en polymer. Kontroll av væsketap til formasjonen oppnås vanligvis ved å bruke leire og/eller andre tilsatte polymerer. Væskens egenskaper kontrolleres kontinuerlig under boringen og tilpasses den type formasjon man møter til en-hver tid. Når boringen når en formasjon inneholdende olje, må det tas spesielle hensyn. Man bruker da fortrinnsvis væske inneholdende små mengder faste stoffer for å få så lite produktivitetstap som mulig på grunn av at de faste stoffer eventuelt kan tiltette den oljeførende formasjonen. Passende væsketetthet for motstå formasjonstrykket kan oppnås ved å bruke saltoppløsninger med høy konsentrasjon av salt, mens kontroll av viskositet og tap til formasjonen av væske kan oppnås ved hjelp av polymertilsetning. I mange fremtidige oljebrønner vil man nå ned til dybder mellom 4,1 og 9,1 x 10 meter hvor man ofte møter temperaturer på opptil 177°C. Temperaturer av denne størrelsesorden koplet med et ønske om lavt innhold av faste stoffer og fortrinnsvis ingen tilsatte faste stoffer, krever salttolerante og høytemperaturstabile polymerer for å kontrollere viskositet og innfiltrering. Vanlig brukte polymerer såsom stivelse, karboksymetylcellulose og modifiserte polyakrylater er ikke stabile ved de angitte temperaturer, og mange av dem har lav toleranse overfor saltkonsentrasjoner. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således et polymerisk alkylsulfonatsalt av polyvinylalkohol. Mer spesielt har disse sulfonatsaltene følgende formel
hvor representerer repeterende polymeriske enheter, og hvor nevnte enheter i alt vesentlig består av (i) enheter mee formelen
og (ii) enheter med formelen
hvor
(a) ^2"° er etylenoksy, propylenoksy eller blandinger av disse;
(b) n er null eller større, forutsatt at (R2~0)n
har 18 eller færre karbonatomer; (c) R, er en hydrokarbylgruppe med minst 2 karbonatomer ; og (d) M er et kation (fortrinnsvis et monovalent kation. R2kan være CH2CH2eller CH2CH2CH2.
Når R2~0 representerer blandinger av etylenoksy og propylenoksy, så kan f.eks. R2_0 være CH2CH20-CH2CH2CH20-CH2CH20 eller CH2CH2CH20-CH2CH20-CH2CH2CH20. Det skal bemerkes at polyvinylalkoholen kan være avledet av en serie reaktanter i mindre enn støkiometriske mengder, slik at man i en enkelt polyvinylalkoholkjede kan danne en rekke enheter som hver har formel III. Det er således underforstått at formel I betegner en enkelt polymer, som kan ha f.eks. én eller flere av de følgende enheter i kombinasjon:
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en ■ fremgangsmåte for fremstilling av et polymerisk alkylsulfo-natsat,karakterisert vedat man (i) reagerer polyvinylakohol eller polyvinylalkohol med tilfestede polyalkylenoksysegmenter med C1CH2=CH2i nærvær av Na og DMSO i en tilstrekkelig mengde til å omdanne fra ca. 5 - ca. 40% av OH-gruppene på polyvinylalkoholen i grupper med formelen - OCH2CH=CH2; og (ii) hvoretter man reagerer nevnte -OCI^CH = CH^-grupper fra trinn (i) med NaHSO^i nærvær av oksygen og vann, hvorved man omdanner nevnte - OCH CH=CH~-grupper til grupper med formelen - OC^CI^CH SO^ Na .
Videre tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en vandig væske som enten kan brukes (a) som en mobilitetsregulerende væske under sekundær eller tertiær innvinning av olje eller (b) som en borevæske under boring av underjordiske brønner, og hvor væsken har en saltkonsentrasjon på minst 5 vekt-%, og hvor den innbefatter et polymerisk alkylsulfonatsalt med formel (I) og hvor dette er tilstede i en mengde tilstrekkelig til at nevnte væske blir fortykket.
Videre tilveiebringer foreliggende oppfinnelse
en forbedret fremgangsmåte for innvinning av olje fra underjordiske oljebærende reservoarer som er gjennomsatt av injeksjons- og produksjonssystemer, og hvor en vandig mobilitetsregulerende plugg føres inn i reservoaret via nevnte injek-sjonssystem for å forskyve oljen til nevnte produksjonssystem, og hvor nevnte forbedring innbefatter at man i nevnte plugg bruker en fortykkende mengde av én eller flere forbindelser med formel (I).
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer videre en fremgangsmåte for å opprettholde passsende viskositet i vandige saltholdige borevæsker som brukes når boringen når en produksjonsformasjon ved en dybde mellom 4,6 - 9,1 x 10 meter, og hvor formasjonens temperatur ligger høyere enn 177°C, og hvor fremgangsmåten innbefatter at man i væsken tilsetter en viskositetsforøkende mengde av én eller flere
forbindelser med formel (I).
Ved å inkorporere fra 5 - 40% mer alkylsulfonat-grupper, såsom C2~Cg-alkylsulfonatgrupper, da spesielt 3-propansulfonatgrupper, til alkoholoksygenatomene i polyvi-nylalkoholene, blir de resulterende polymerer oppløselighet ved høye konsentrasjoner av salt og divalente ioner.
Som med alle anioniske polymerer, så vil viskositeten på vandige oppløsninger av disse polymerer avta med økende saltinnhold, men i motsetning til andre anioniske polymerer, så begynner viskositeten å øke ved en saltkonsentrasjon som tilsvarer ca. 10 vekt-%/volum-% NaCl slik at man ved ca. 20 - 25% salt har en viskositet som er like høy eller høyere enn det man finner i deionisert vann. Effekten av den stigende saltkonsentrasjonen er uavhengig av det kation som er brukt, noe som gjør disse polymerer meget godt egnet for en forbedret oljeinnvinning i reservoarer med høyt innhold av salt eller for bruk i borevæsker som har høye konsentrasjoner av kalsium eller andre divalente ioner. Polymerene er ekstremt stabile både når det gjelder varmebehandling og hydrolytisk, noe som gjør dem meget godt egnet for ovennevnte fremgangs-måter .
Alkylsulfonatsaltene ifølge foreliggende oppfinnelse kan fremstilles ved en spesiell kombinasjon av prosess-trinn som kan utføres ved hjelp av vanlig kjent teknologi. Således kan f.eks. et 3-propansulfonatsalt fremstilles ved hjelp av følgende reaksjonsskjerna:
Det skal bemerkes at i ovennevnte reaksjonsskjerna •så trenger det nødvendigvis ikke å være noen stereokjemisk regularitet i de enkelte reaksjoner. Det skal også bemerkes at det tall som beregnes ut fra formelen m/n x 100 tilsvarer verdien for mer %. Ettersom polyvinylalkohol vanligvis fremstilles ved en hydrolyse av polyvinylacetat, så er det sannsynlig at det polymeriske alkylsulfonatsaltet med formel (I) kan inne-holde enheter med følgende formel
De polymeriske alkylsulfonatsaltene med formel (I) kan ha molekylvekter på minst 25.000 og opptil 500.000. Det er antatt at høymolekylære forbindelser fremstilt fra polyvinylalkoholer med superhøy viskositet vil ha de mest ønske-lige fortykkende egenskaper for mobilitetsregulerende væsker og borevæsker.
Ettersom de anvendte blandinger og sammensetninger ifølge foreliggende oppfinnelse har høy forenelighet med divalente metallioner, så vil et foretrukket anvendelsesområde for oppfinnelsen være reservoarer som inneholder vann med betydelige konsentrasjoner av divalente ioner, eller situasjoner hvor det tilgjengelige vann for boring eller .fylling inneholder divalente metallioner som ikke kan brukes sammen med vanlige ikke-salttolerante fortykningsmidler. En fore-trukken anvendelse av foreliggende oppfinnelse er således situasjoner hvor reservoarets vann og/eller det vann som brukes under fyllingen eller selve borevæsken har en divalent metallionekonsentrasjon på minst 0,1 vekt-%. Oppfinnelsen er spesielt fordelaktig når reservoarvannet, injeksjonsvannet og/eller borevæsken har en divalent metallionekonsentrasjon på 0,5 vekt-% eller mer. Lignende betraktninger kan gjøres med hensyn til de situasjoner hvor vannet har relativt høy .salinitet selv om den divalente metallionekonsentrasjonen er relativt lav. Et annet anvendelsesområde for oppfinnelsen er således slike situasjoner hvor reservoarvannet, injeksjonsvannet og/eller borevæsken har saltkonsentrasjoner på minst 5,0 vekt-%, mer spesielt minst 10 vekt-%, enten dette er tilveiebragt av monovalente salter såsom natriumklorid eller monovalente salter og divalente salter såsom kalsium- eller magnesiumklorid.
Den mengde av forbindelse (I) som brukes i over-ensstemmelse med foreliggende oppfinnelse må være tilstrekkelig til at man får den forønskede fortykkende effekt. Når således forbindelsen tilsettes det vann som skal injiseres i en oljeholdig formasjon, så må dette være i en tilstrekkelig mengde og konsentrasjon til at man får en effektiv for-tykning av vannet og derved en forbedret effekt med hensyn til å drive oljen gjennom formasjonen til produksjonsbrønnen. Foreliggende fortykningsmiddel kan således tilsettes i konsentrasjoner slik at man får en gradert viskositet i bakkant av den mobilitetsrulgerende pluggen slik dette er beskrevet i en artikkel av W.R. Foster med tittelen "A Low-Tension Waterflooding Process", Journal of Petroleum Technology, bind 25, februar 1973, side 205 - 210, eller graderte viskositeter både i forkant og etterkant av den mobilitetsregulerende pluggen slik dette er beskrevet i US-PS 4.018.281. Alternativt kan fortykningsmiddelkonsentrasjonen være konstant i hele mediet. Normalt bør viskositeten i det minste på en del av den mobilitetsregulerende pluggen være minst så stor som den man har for reservoaroljen, og typisk vil den ligge i området fra 1-4 ganger viskositeten for reservoaroljen.
Sekundær oljeinnvinning kan utføres ved å anvende injeksjons- og produksjonssystemer i ethvert egnet arrange-ment av brønner. Et vanlig kjent brønnarrangement som brukes under vannfyllingsoperasjoner som er egnet for gjennomføring av foreliggende oppfinnelse, er et integrert fempunktsmønster av den type som er vist i US-PS 3.927.716. Andre brønnarran-gementer som kan brukes ved gjennomføring'av foreliggende opp finnelse er f.eks. beskrevet i US-PS 3.927.716. Ved begrepet •"porevolum" slik dette brukes her, forstås det volum av den del av formasjonen som ligger under det anvendte brønnmøns-teret, slik dette mer detaljert er beskrevet i Burdyn et al-patentet.
Den mobilitetsregulerende proppen kan injiseres
i mengder varierende fra 0,1 - 1,0 porevolumer, mer spesielt 0,2 5 - 0,5 porevolumer. '
Eksempel 1
Fremstilling av propylsulfonat av polyvinylalkohol
En tørr oppløsning av 2 g (35,9 mekv.) 88% hydro-lysert poly(vinylalkohol) (Aldrich, 125.000 Dalton) i 250 ml DMSO ble under nitrogen tilsatt 17 ml 0,66 M NaNp (dvs. natriumnaftenat, se H. Normant and B. Anzeol, Bull. Soc. Chem., Frankrike, (1960) 345) i THF (11,2 mekv.) fulgt av 7,7 ml allylklorid (94,4 mmol). Etter henstand over natten ble nevnte DMSO fjernet på en Kugelrohr, hvoretter residuet ble oppløst i 100 ml av en l:l-blanding av vann og t-BuOH, rørt kraftig, hvoretter man tilsatte en oppløsning av 2,12 g NaHS03og 1,59 g Na^O^ i en minimumsmengde vann mens luft ble ført gjennom kolben i en mengde på 10 ml/min. Etter 15 timer tilsatte man 1,0 g NaOH, blandingen ble så kokt under tilbakeløp og så nøytralisert med 5% HC1. Mesteparten av nevnte t-BuOH ble fjernet på et roterende fordampningsappa-rat, og residuet ble dialysert ("Spectrapor Membrane",
Arthur H. Thomas Co.) i 2 døgn. Filtrering og fordampning
ga 2,68 g (93 - 104%) av det rene produkt.
Viskositetsmålinger
Viskositeten på 1% oppløsninger av 15 - 20 mer %
og 30 - 40 mer % propansulfonat avledet fra 125.000 Dalton poly(vinylalkohol) i forskjellige saltoppløsninger ble målt ved hjelp av et "Canon" størrelse 100 viskometer. Nevnte 15 - 20 mer % propansulfonat ble fremstilt som beskrevet i eksempel 1. Gjennomstrømningstidene var ca. 90 - 220 sekunder, slik at skjærhastighetene varierte fra 580 - 1400 sek. ^
(1,27 x 10^ x gjennomstrømningstid i sekunder = skjærhastig-
en, se J.R. VanWazer et al, "Viscosity and Flow Measurements, .a Laboratory Handbook of Rheology", John Wiley, New York 1963). Slike skjærhastigheter er antagelig høyere enn det man kan forvente for en forbedret oljeinnvinningsstrøm, og følgelig er de målte viskositeter antagelig relativt lave sammenlignet med det man ville ha fått med en lavere skjær-hastighet. Resultatene er angitt i tabell 1. Viskositetene er lovende på basis av den lave molekylvekten og den høye skjærhastigheten.
Det relativt store fallet i viskositet fra 0-1% salt er som forventet for ladede polymerer. Økningen i viskositet, med ytterligere økning i saltkonsentrasjonen var uventet. Ladede polymerer vil enten gjennomgå en plutselig konformasjonsforandring til en tertiær struktur med nedsatt ihydrodynamisk radius eller et gradvismonotonisk kollaps når saltnivået øker. Polymerene A og B viser på den. annen side en hittil uventet og uforklart økning i viskositeten så snart
saltnivået har passert 4-8%.
For A og B skyldes en del av økningen også økningen i viskositeten på selve saltoppløsningene og ville for-svinne hvis viskositeten var angitt som en spesifikk viskositet, men mesteparten er virkelig og ønskelig.
Skjønt de ovennevnte absolutte viskositeter er relativt lave, noe som skyldes den lave molekylvekten (125.000)
på den brukte polymeren i disse eksperimentene, så kan man forvente at polymerer med molekylvekter mellom 500.000 og 1,5 millioner ville gi høyere viskositeter.
Som nevnt ovenfor så vil polymerer ifølge foreliggende oppfinnelse som kan fortykke vandige saltoppløsninger gi en bedret stabilitet under oljeinnvinning og i borevæsker. Under oljeinnvinning vil saltoppløsninger fortykket med vann tilsatt én av de foreliggende polymerer øke innvinningen, fordi det fortykkede vann hever forholdet mellom viskositets-kraften og kapillærkraften, og dette forholdet begrenser den endelige innvinningen under den sekundære vannfyllingen.
Under en kjemisk vannfylling vil pluggen av det fortykkede vann være med og opprettholde integriteten på proppen med det overflateaktive middel. I borevæsker vil en øket viskositet nedsette sedimentasjonen av utskåret materiale.
De polymerer som hittil har vært tilgjengelige
for nevnte formål er enten ikke istand til å tolerere høye saltoppløsninger (delvist hydrolyserte polyakrylamider)
eller er ikke hydrolytisk stabile (polysakkarider). Det er følgelig ønskelig å finne nye polymerer som kan tolerere både saltkonsentrasjoner og høye temperaturer.
Poly(vinylalkohol) har én hydroksylgruppe for hver
2 karbonatomer, men er ikke en særlig vannoppløselig polymer. Dette skyldes den kompakte strukturen og at mange hydrogen-bindinger fører til en høy krystallenergi (T.H. Kwei i "Macro-molecules, An Introduction to Polymer Science", (F.A. Bovey and F.H. Winslow, ed.) Academic Press, New York, 1979, side 273). Så lite som 10% acetatsidekjeder bryter ned krystall-pakkingen og gjør polymeren vannoppløselig, men ikke saltopp- løsningsoppløselig. En inkorporering av et lite antall" pro-•pansulfonat- og pyrrolidiniumsulfonatsidekjeder kan forven-tes å gi langt høyere vannoppløselighet på grunn av at disse grupper er ladede.
Ladede polymerer i vann vil få en forlenget struktur for å få en minimal ladningsfrastøtning på bekostning av entropien. Høyere saltkonsentrasjoner øker skjermingen av ladningene fra hverandre og polymeren trekker seg sammen for å få minimal entropi. F.eks. når man omdanner poly(metakryl-syre) til sitt karboksylatsalt ved å.heve pH, så får man en langt mer viskøs oppløsning på grunn av en kjedeforlengelse (A. Oth og P. Doty, J. Phys. Chem., 56 , 43 (1952)), men ved å heve natriumkloridnivået med så lite som 0,5%, resulterer i en vesentlig fortynning av oppløsninger av kationisk poly-(N-butyl-4-vinylpyridin) (R.M. Fuoss, Dise. Farady Soc., 11, 125 (1951)). For enkle lineære polymerer som ikke er istand til å innta mer komplekse tertiære strukturer, så kan man an-ta at viskositetstap med økende saltnivå er et tap av "over-skudds"-kjedeforlengelsen på den ladede polymer som da ville returnere til det normale entropinivå man vil finne ved for-lengelsen av en uladet polymer.
På bakgrunn av dette er det relativt uventet at
i motsetning ti andre ioniske polymerer, så vil man få enøkende viskositet for polymerer ifølge foreliggende oppfinnelse med økende saltkonsentrasjon.

Claims (13)

1. Polymerisk alkylsulfonatsalt,karakterisert vedformelen
hvor R representerer repeterende polymeriske enheter, og hvor nevnte enheter i alt vesentlig består av (i) enheter i med formelen
og (ii) enheter med formelen
hvor (a) R2-1^ er tylenoksy, propylenoksy eller blandinger av disse;
5 (b) n er null eller større, forutsatt at (R„-0) 2 n har 18 eller færre karbonatomer; (c) R^er en hydrokarbylgruppe med minst 2 karbonatomer; og (d) M er et kation.
5
2. Polymerisk alkylsulfonatsalt ifølge krav 1,karakterisert vedat R2er CH2CH2eller CH2CH2CH2og n.er fra 0 - 6.
3. Polymerisk alkylsulfonatsalt ifølge krav 1,karakterisert vedatner null og M er et mono-5 valent kation.
4. Polymerisk alkylsulfonatsalt ifølge krav 3, k a r- .akterisert ved at nevnte repeterende polymer iske enheter ytterligere innbefatter enheter med formelen
5. Polymerisk alkylsulfonatsalt ifølge et hvert av de foregående krav,karakterisert vedå ha en molekylvekt på minst 25.000.
6.Polymerisk alkylsulfonatsalt ifølge krav 3,karakterisert vedat nevnte repeterende polymeriske enheter består i alt vesentlig fra 5 - 40% av enheter med formel (III) mens resten av enhetene i alt vesentlig har formel (II).
7. Polymerisk alkylsulfonatsalt ifølge krav 1,karakterisert vedat enhetene med formel (III) har følgende formel
8. Fremgangsmåte for fremstilling av et polymerisk alkylsulfonatsalt,karakterisert vedat man (i) reagerer polyvinylalkohol eller polyvinylalkohol med tilfestede polyalkylenoksysegmenter med C1CH2CH=CH2■i-nærvær av Na og DMSO i en mengde tilstrekkelig til å omdanne mellom 5 og 40% av OH-gruppene i polyvinylalkoholen til grupper med formelen OCH2CH=CH2og (ii) reagerer nevnte -OCH2CH=CH2~grupper fra trinn (i) med NaHSO^i nærvær av oksygen og vann for derved å omdanne -OCHCH=CH -gruppene til grupper med formelen -OCH CH_CH„SOn Na . ^ 2 2 2 3
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisert vedat polyvinylalkohol omsettes som angitt i trinn (i) .
10. Polymerisk alkylsulfonatsalt,karakterisert vedå være fremstilt ifølge krav 9 med ca. 21 mer % propansulfonert polyvinylalkohol og med en molekylvekt på ca. 80.000.
11. Vandig væske,karakterisert vedå kunne brukes enten som (a) en mobilitetsregulerende væske under sekundær eller tertiær innvinning av olje eller (b) som en borevæske under boring av underjordiske brønner, og hvor væsken har en salinitet på minst 5 vekt-%, og hvor den består av et polymerisk alkylsulfonatsalt ifølge ethvert av de foregående krav 1 - 7 og 9, og hvor det polymeriske alkyl-sulf onatsaltet er tilstede i en tilstrekkelig mengde til å fortykke væsken.
12. Fremgangsmåte for innvinning av olje fra et under-joridisk oljereservoar som er gjennomtrengt av injeksjons- og produksjonssystemer hvor en vandig mobilitetskontrollplugg føres inn i reservoaret via injeksjonssystemet for å skyve oljen frem til nevnte produksjonssystem,karakterisert vedat man i nevnte plugg bruker en fortykkende mengde av én eller flere forbindelser ifølge ethvert av krav ene 1 - 7 og 9.
13. Fremgangsmåte for å opprettholde passende viskositet i en vandig saltholdig borevæske som man bruker når boringen når en formasjon i en dybde på fra 4,6 - 9,1 x 10<3>meter og hvor temperaturen på formasjonen er minst 17 7°C, karakterisert vedat man i væsken inkorporer-er en viskositetsforøkende mengde av én eller flere forbind-eler ifølge ethvert av kravene 1 - 7 og 9.
NO832273A 1982-06-23 1983-06-22 Alkylsulfonater av polyvinylalkohol som viskositets-gjoerende midler i saltopploesninger NO832273L (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/391,214 US4458048A (en) 1982-06-23 1982-06-23 Alkyl sulfonates of polyvinyl alcohol as viscosifiers in saline solutions
US06/429,932 US4458052A (en) 1982-06-23 1982-09-30 Alkyl sulfonates of polyvinyl alcohol as viscosifiers in saline solutions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO832273L true NO832273L (no) 1983-12-27

Family

ID=27013449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO832273A NO832273L (no) 1982-06-23 1983-06-22 Alkylsulfonater av polyvinylalkohol som viskositets-gjoerende midler i saltopploesninger

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4458052A (no)
EP (1) EP0099631A3 (no)
CA (1) CA1211120A (no)
NO (1) NO832273L (no)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HU187669B (en) * 1982-03-31 1986-02-28 Richter Gedeon Vegyeszet Process for producing new copolymeres and salts
US4529522A (en) * 1982-09-30 1985-07-16 Mobil Oil Corporation Alkyl sulfonates of polyvinyl alcohol as viscosifiers in saline solutions
ATE122708T1 (de) * 1984-06-25 1995-06-15 Oxy Usa Inc Gel und verfahren zum verzögern des fliessens.
US4859717A (en) * 1987-09-04 1989-08-22 Mobil Oil Corporation Cross-linked polyvinyl alcohols and oil reservoir permeability control therewith
US4940090A (en) * 1989-05-11 1990-07-10 Mobil Oil Corporation Organically crosslinked polyvinyl alcohol copolymeric gels for use under harsh reservoir conditions
US5100952A (en) * 1989-05-11 1992-03-31 Mobil Oil Corporation Organically crosslinked polyvinyl alcohol copolymeric gels for use under harsh reservoir conditions
US4896723A (en) * 1989-06-21 1990-01-30 Mobil Oil Corporation Cross-linked polyvinyl alcohols and oil reservoir permeability control therewith
EP0794198A1 (en) * 1996-03-06 1997-09-10 Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Modified polyvinyl alcohol
US5783628A (en) * 1996-03-07 1998-07-21 Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Modified polyvinyl alcohol
US6828281B1 (en) * 2000-06-16 2004-12-07 Akzo Nobel Surface Chemistry Llc Surfactant blends for aqueous solutions useful for improving oil recovery
JP4683769B2 (ja) * 2001-05-31 2011-05-18 三井金属鉱業株式会社 銅メッキ回路層付銅張積層板及びその銅メッキ回路層付銅張積層板を用いたプリント配線板の製造方法
KR101307893B1 (ko) 2011-04-25 2013-09-13 아주대학교산학협력단 폴리비닐계 공중합체, 상기를 포함하는 도판트, 및 상기 도판트를 포함하는 전도성 고분자 복합체
CA2920463C (en) 2013-09-20 2018-07-03 Halliburton Energy Services, Inc. Drilling fluid composition including viscosifier and method of using the same
US10774260B2 (en) 2013-09-20 2020-09-15 Halliburton Energy Services, Inc. Polyvinyl alcohol-based shale inhibitor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2395347A (en) * 1942-07-10 1946-02-19 Du Pont Sulphur-containing esters of hydrolyzed ethylene-vinyl organic ester interpolymers
US3085063A (en) * 1959-12-30 1963-04-09 Jersey Prod Res Co Secondary recovery waterflooding technique
FR1584814A (no) * 1968-09-17 1970-01-02
US3741945A (en) * 1971-08-27 1973-06-26 Rhone Poulenc Sa Vinyl alcohol copolymers containing hydroxy sulfonyl groups

Also Published As

Publication number Publication date
EP0099631A3 (en) 1985-04-03
EP0099631A2 (en) 1984-02-01
CA1211120A (en) 1986-09-09
US4458052A (en) 1984-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1098690A (en) Process for fracturing well formations using aqueous gels
CA1179115A (en) Method for recovering oil from subterranean deposits by emulsion flooding
CN113646381B (zh) 用于水力压裂的反相乳液
US4098337A (en) Method of improving injectivity profiles and/or vertical conformance in heterogeneous formations
NO744342L (no)
DE3486230T2 (de) Polymere verwendbar in der Rückgewinnung und Verarbeitung von Bodenschätzen.
US6828281B1 (en) Surfactant blends for aqueous solutions useful for improving oil recovery
US4529523A (en) Hydrophobically modified polymers
NO863473L (no) Fremgangsmaate for aa redusere permeabiliteten i et underjordisk oljereservoar.
NO760650L (no)
US4222881A (en) Oil recovery process involving the injection of thickened water
US5829527A (en) Compositions and applications thereof of water-soluble copolymers comprising an ampholytic imidazolium inner salt
NO343087B1 (no) Sjøvannsbaserte, partikkelfrie, miljøvennlige bore- og kompletteringsfluider
US4458052A (en) Alkyl sulfonates of polyvinyl alcohol as viscosifiers in saline solutions
CN103384711B (zh) 由具有高油藏温度的矿物油藏中开采矿物油的方法
CN101798503A (zh) 一种用于提高采收率的新型聚合物驱油剂及其应用
US3827496A (en) High water content micellar solution containing thickeners
US4458048A (en) Alkyl sulfonates of polyvinyl alcohol as viscosifiers in saline solutions
US4653585A (en) Oil reservoir permeability control
US4276933A (en) Surfactant waterflood method for the recovery of oil
US4529522A (en) Alkyl sulfonates of polyvinyl alcohol as viscosifiers in saline solutions
US4212748A (en) Polymer flood filtration improvement
GB2135713A (en) Micellar slug for oil recovery
Browning Lignosulfonate stabilized emulsions in oil well drilling fluids
US4191253A (en) Surfactant waterflood oil recovery method