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Verfahren zum Fördern von Kohlenwasserstoffen aus ölhaltigen Lagerstätten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Fördern von Kohlenwasserstoffen aus ölhaltigen Lagerstätten mit Hilfe einer Treibflüssigkeit, wobei eine wässerige Flüssigkeit als Treibmittel verwendet wird.
Bei diesem Verfahren wird eine wässerige Flüssigkeit in wenigstens ein in die Lagerstätte eindringendes Bohrloch injiziert, während die Kohlenwasserstoffe aus wenigstens einem ändern in diese Formation eindringenden Bohrloch gewonnen werden.
Es ist bekannt, dass die Verdrängungswirkung von Flutwasser verbessert werden kann, indem man eine Menge einer sowohl mit Öl als auch mit Wasser mischbaren Flüssigkeit vor der wässerigen Treibflüssigkeit injiziert und zwischen den Öl-und Wasserphasen hält. Eine solche Arbeitsweise ist in der deutschen Patentschrift Nr. 849534 beschrieben worden.
Andernfalls kann die Verdrangungswirkung von Flutwasser durch Zugabe einer oberflächenaktiven Substanz zum System verbessert werden.
Die in den oben genannten, bekannten Verfahren verwendeten öl-und wassermischbaren Substanzen sind jedoch relativ sehr teuer und es ist selten möglich, eine solche Menge zurückzugewinnen und wieder zu verwenden, dass die Chemikalienkosten für ein solches Verfahren entsprechend verringert werden.
Erfindungsgemäss wird zum Fördern von Kohlenwasserstoffen aus einer ölhaltigen Lagerstätte, bei welchem man eine wässerige Flüssigkeit in wenigstens eine in diese Lagerstätte eindringende Sonde injiziert, am vorderen Teil dieser wässerigen Flüssigkeit eine öUösende Flüssigkeit aufrechterhält und Kohlenwasserstoffe durch wenigstens eine andere in die Lagerstätte eindringende Sonde fördert, in der Weise vorgegangen, dass man als öllösende Flüssigkeit eine wässerige Lösung von Micellen einer oberflächenaktiven Substanz verwendet, die mit Molekülen einer amphiphilen organischen Verbindung von geringer Wasserlöslichkeit vereinigt sind.
Die Merkmale, die eine wässerige Lösung von Micellen einer oberflächenaktiven Substanz kennzeichnen, und ein Verfahren, nach welchem solche Lösungen hergestellt werden, sind in der chemischen Literatur über Kolloide eingehend beschrieben. Es ist bekannt, dass im allgemeinen die Konzentrationskurven von wässerigen Lösungen oberflächenaktiver Substanzen scharfe Knicke oder Abbiegungen aufweisen, wenn sie gegen verschiedene physikalische Eigenschaften, wie Oberflächen- oder Grenzflächenspannung, osmotischen Druck, elektrische Leitfähigkeit oder detergierende Wirkung aufgetragen werden.
Die Lage des Knicks gibt eine Konzentration ab, oberhalb welcher freie Moleküle oder Ionen der oberflächenaktiven Substanz sich unter Bildung stark gegliedeter, orientierter kolloidaler Aggregate oder "Micel1en" zusammenlagern, die in der wässerigen Flüssigkeit gelöst sind. Diese Konzentration bezeichnet man als "kritische Konzentration für Micelle-Bildung" (abgekürzt KKM).
Beim erfindungsgemässen Verfahren wird eine wässerige Lösung von Micellen einer oberflächen-
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aktiven Substanz, d. h. eine wässerige Lösung einer oberflächenaktiven Substanz mit einer Konzentration grösser als KKM, mit einer ausreichenden Menge amphiphilem Material von geringer Wasserlöslichkeit gemischt, um die Grenzflächenfilme der Micellen aufzulösen. Dies scheint zu bewirken, dass die Grenzschicht jeder Micelle von Molekülen der amphiphilen Substanz durchdrungen wird. Hiedurch wird eine Lösung von gequollenen Micellen erzeugt, die Moleküle einer amphiphilen Kupplungssubstanz enthält oder damit verbunden ist. Eine solche Lösung wird manchmal als Microemulsion bezeichnet.
Die gequollenen Micellen können entweder Öl oder Wasser in ihrem teilweise ungeordneten Gefüge und ihren Lösungen einschliessen oder die wässerigen Systeme, in denen sie enthalten sind, sind sowohl mit zusätzlichen Mengen wässeriger Flüssigkeit mischbar, als auch fähig, beträchtliche Mengen von Kohlenwasserstoffen oder andem nicht wässerigen Flüssigkeiten zu lösen.
Der Einfachheit halber wird nachfolgend der Begriff"Speziallösung"für eine wässerige Lösung verwendet, in der ein oberflächenaktiver Stoff, wenigstens in der kritischen Konzentration zur Micellebil- dung bei entsprechender Temperatur, und ein amphiphiles Material von geringer Wasserlöslichkeit in einer Konzentration, die zum Quellen der Micellen der oberflächenaktiven Substanz ausreicht, enthalten sind. Der Begriff "geringe Wasserlöslichkeit" bedeutet hier eine Löslichkeit von weniger als etwa 10 g/100 cm3 Wasser bei 20 C. Solche Speziallösungen zeigen zahlreiche Merkmale echter Lösungen, die mit Öl und Wasser mischbar sind.
Wird eine Menge der Speziallösung an der Vorderseite einer wässerigen Treibflüssigkeit, die eine andere Zusammensetzung als die Speziallösung hat, aufrecht erhalten, und werden die beiden Flüssigkeiten hintereinander durch eine ölführende Lagerstätte geleitet, so wirkt die Schicht wie ein flüssiger Kolben oder eine Membrane zwischen der anschliessend injizierten wässerigen Treibflüssigkeit und dem Öl. Der vordere Rand der Speziallösung ist mit dem Öl mischbar, mit dem er in Berührung steht, und der ziehende oder hintere Rand der Speziallösung ist mit der damit in Berührung stehenden wässerigen Flüssigkeit mischbar.
Da die Speziallösung ihr Lösungsvermögen auch beibehält. während sie beträchtliche Mengen Rohöl oder zusätzliche wässerige Flüssigkeiten auflöst, kann sie diese Funktion fortlaufend ausüben, obwohl Öl und wässerige Flüssigkeit während des langsamen Fliessens durch die Lagerstätte in die Speziallösung diffundieren. Durch dieses Verdrängen wird das Rohöl in Form eines Öldammes vor der Speziallösung hergeschoben. Wo ein Durchsickern (fpgering) erfolgt, werden die Ölmengen kontinuierlich in der Speziallösung gelöst.
Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann die Speziallösung an der Oberfläche hergestellt und vor oder als vorderer Teil eines in die Lagerstätte zu injizierenden wässerigen Treibmediums in die Lagerstätte injiziert werden. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, ein solches Velumen Speziallösung zu injizieren, das die gesamte wässerige Treibflüssigkeit aufnehmen kann. In andern Fällen ist es vorteilhaft, die Speziallösung In einem Volumen zu injizieren, das geringer ist als der Porenraum zwischen den Injektions-und Förderstellen und eine Menge der Speziallösung durch anschliessendes Injizieren einer andem wässerigen Flüssigkeit durch die Lagerstätte zu verschieben.
Es kann auch eine oder mehrere Komponenten des Lösungsmittels vor den übrigen Komponenten oder irgendeiner anschliessend injizierten wässerigen Treibflüssigkeit in die Lagerstätte eingeleitet werden, so dass sich die Komponenten innerhalb der Lagerstätte mischen und die Speziallösung in situ gebildet wird. Wird die Speziallösung auf diese Weise in situ hergestellt, so kann das zuerst injizierte fliessfähige Material eine Menge sein, die Kresol und bzw. oder Fettsäure in öllöslicher flüssiger Form enthalten ; darauf kann eine Menge einer wässerigen Flüssigkeit folgen, die soviel oberflächenaktive Substanz enthält, dass beim Mischen mit dem zuerst eingespritzten Material eine wässerige Flüssigkeit gebildet wird, die die oberflächenaktive Substanz im KKM-Verhältnis enthält.
Erfindungsgemäss wird die Speziallösung durch Mischen der folgenden Komponenten hergestellt :
1. Von beliebigen wässerigen Flüssigkeiten, wie Wasser oder einer wässerigen Lösung einer oder mehrerer anorganischer Substanzen, die in Berührung mit den Komponenten der ölführenden Schicht in Lösung bleiben,
2. einer beliebigen oberflächenaktiven Substanz, die kationisch, nicht ionisch oder anionisch sein kann und die Eigenschaften besitzt, die gewöhnlich eine oberflächenaktive Substanz kennzeichnen,
3. ein amphiphiles KupplungsmitteL z. B. ein polares organisches Material von geringer Wasserlöslichkeit.
Geeignete wässerige Flüssigkeiten sind : Wasser, wässerige Lösungen von Alkalimetallhydroxyden, wie Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd usw., wässerige Lösungen von Salzen, wie Natriumcarbonat, Natriumchlorid, Natriumbisulfat usw.. und Gemischen derselben. Der pH-Wert der wässerigen Flüssigkeit wird vorzugsweise so eingestellt, dass er sowohl mit einer aktiven Form der oberflächenaktiven Substanz als auch mit den Substanzen, die während des Durchganges der Flüssigkeit durch die Lager-
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stätte mit ihr in Berührung kommen, verträglich ist.
Geeignete oberflächenaktive Substanzen sind : Seifen von Fettsäuren, wie Ölsäure, Linolsäure, Hydroxystearinsäure usw., Seifen gemischter organischer Säuren, wie Tallöl-Fettsäuren, Tallöl-Pech, Harzsäuren, Erdöl-Naphthensäuren, Sojabohnenöl-Fettsäuren usw., oberflächenaktive organische Sulfonate und Salze von Sulfonsäuren, nicht-ionische und kationische oberflächenaktive Substanzen, u. dgl. z. B. oberflächenaktive Substanzen, wie sie unter der Gruppe Detergentien in "Industrial Detergency by William W. Niven, Jr., Reinhold Publishing Co., New York, 1955"beschrieben sind.
Bei der Herstellung der vorliegenden Speziallösungen wird die Konzentration, in welcher der oberflächenaktive Stoff in der wässerigen Flüssigkeit gelöst wird, vorzugsweise auf die KKM-Menge eines solchen Systems bei der Temperatur der Lagerstätte berechnet. Die Konzentration an oberflächenaktiver Substanz ist vorzugsweise wenigstens gleich der KKM-Menge und kann sie bis zu einem wirtschaftlich tragbaren Ausmass übersteigen. Im allgemeinen werden durch Vergrössern der Konzentration der oberflächenaktiven Substanz das Lösungsvermögen für Öl, die Viskosität und die Kosten der Speziallösung erhöht.
Geeignete amphiphile Kupplungsmittel sind : Einwertige aliphatische und alicyclische Alkohole von höherem Molekulargewicht, z. B. mit 6 oder mehr Kohlenstoffatomen, aromatische Hydroxylverbindungen, wie Phenole, Kresole usw., Coniferenöle, Sterine, Cholesterine, gallensaure Salze, Fettsäuren mit 6 oder mehr Kohlenstoffatomen, Amine oder Ester von geringer Wasserlöslichkeit usw. Bei der Herstellung der erfindungsgemässen Speziallösungen wird die Konzentration, in der die amphiphile Substanz in den Micellen der oberflächenaktiven Substanz gelöst wird, vorzugsweise auf die Menge berechnet, die zum Sättigen der Lösung der Micellen von oberflächenaktiver Substanz bei Lagerstättentemperatur erforderlich ist.
Dies kann man ermitteln, indem man einen Teil der wässerigen Lösung von oberflächenaktiven Micellen bei Lagerstättentemperaturhält und so lange Anteile der amphiphilen Substanz zusetzt, bis durch eine weitere Zugabe die Lösung trübe wird. Die Konzentration der amphiphilen Substanz liegt vorzugsweise zwischen der Menge, die zum Sättigen der wässerigen Flüssigkeit erforderlich ist und der Menge, die zum Sättigen der Micellen nötig ist.
Zum Beispiel besitzt Kresol (hier ein
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3 Gew.-% bei 400C (Löslichkeit von o-Kresol) hat, die folgende Löslichkeit in wässerigen Natrium- oleatlösungen :
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<tb>
<tb> Kresol-Löslich-Kresol-LöslichNatriumoleat <SEP> keit; <SEP> Vol.-%; <SEP> keit; <SEP> vol,-%;
<tb> Gew.-ja. <SEP> 250c <SEP> : <SEP> 70OC <SEP> : <SEP>
<tb> 5 <SEP> 9 <SEP> 13
<tb> 10 <SEP> 13 <SEP> 29
<tb>
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gen. Im allgemeinen ist die Verwendung relativ hoher Mengenanteile amphiphiler Substanz vorteilhaft, da hiedurch das Lösungsvermögen für Öl der Speziallösung erhöht wird.
Zu den besonders guten und vorteilhaften Speziallösungen für das erfindungsgemässe Verfahren gehören wässerige Lösungen oder Systeme, die"Säureseife"enthalten. Hierin sind die gequollenen Mi- cellen der oberflächenaktiven Substanz Fettsäureseife-Micellen, die amphiphile MolekülevonFettsäuren geringer Wasserlöslichkeit enthalten. "Säureseife" wurde schon auf verschiedene Weise beschrieben, als ein chemischer Komplex von Seife und Fettsäure, als ein Adsorptionskomplex, in dem Seife an Fettsäuretröpfchen adsorbiert ist, usw.
Eine wässerige Lösung von"Säureseife"stellt eine Speziallösung dar, wenn die Menge der darin enthaltenen Seife die KKM-Konzentration für die Seife in derwässerigen Lö-
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aus einzelnen Fettsäuren, Fettsäuregemischen oder Gemischen von natürlich vorkommenden Fettsäuren mit ihren natürlichen Verunreinigungen hergestellt werden. Man kann sie gewinnen durch
1. Auflösen der Säure in einer wässerigen Flüssigkeit, die genug Alkali enthält, um die Säure teilweise zu neutralisieren,
2.
Auflösen der Seife in einer wässerigen Flüssigkeit und Zugabe von Fettsäure,
3. ebensolches Auflösen der Seife und Zugabe von genügend anorganischer Säuren, umdie Seife teilweise zu neutralisieren, oder
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4. ebensolches Auflösen eines Gemisches von Fettsäure und Seife. Besonders günstige "Säureseife"-Speziallösungen sind z. B. solche, die abgeleitet sind : Von teilweise neutralisiertem Tallölpech, von teilweise neutralisierten Erdölsäuren, wie Napthensäuren ; von teilweise neutralisierten pflanzlichen Fettsäuren, wie Sojabohnenöl-Fettsäuren oder Sojaseiferückstand (soy soap stock) usw. Die "Säure- seife"-Speziallösungen enthalten Molekülkomplexe (Molekülverhältnis l : l) von Fettsäure und Seife.
Diese Komplexe weisen im Verhältnis zu den Seifen der gleichen Säuren eine sehr hohe Öllöslichkeit auf. Durch ihre Neigung. sich in Öl zu lösen, das mit Hilfe einer"Säureseife"-Speziallösung verdrängt wird, wird die Grenzflächenspannung zwischen Ölphase und irgendwelchen nicht-mischbaren wässerigen oder festen Phasen, die innerhalb der Lagerstätte mit der Ölphase in Berührung kommen, herabgesetzt.
Insbesondere bei den"Säureseife"-Speziallösungen sollten der pH-Wert und die Elektrolytkonzentration der wässerigen Flüssigkeit je nach Art und Konzentration der Seife variiert werden. Etwa 30-80% der Fettsäure können unter Bildung von Seife neutralisiert werden ; in solchen Speziallösungen kann der Elektrolytgehalt der wässerigen Flüssigkeit etwa zwischen 0, 5 und 4% schwanken. Im allgemeinen steigt die zulässige Menge an neutralem Elektrolyt mit Erhöhung des PH-Wertes der wässerigen Flüssigkeit.
Die Verwendbarkeit der Speziallösungen zur Herstellung wässeriger Lösungen von mittlerer Alkalität, z. B. von einem PH-Wert von 7 bis 9, ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Flutwasserbehandlung von Lagerstätten, in denen ein übliches Flutwasser dazu neigt, durch das Öl zu sickern. Man ke. mt eine Vielzahl von Stoffen zum Erhöhen der Viskosität wässeriger Flüssigkeiten, z. B. Stärke, Car- boxymethylcellulose. Acrylat und andere Polymere von regulierter Kettenlänge usw. Wässerige Lösungen, die solche viskositätserhöhenden Substanzen enthalten, neigen jedoch bei Erhöhung des PH-Wertes zur Instabilität.
Mengen aus"Säureseife"-Speziallösungen können leicht mit einem pH-Wert hergestellt werden, bei welchem diese viskositätserhöhende Substanzen stabil sind. Demnach können Mengen dieser Speziallösungen vorteilhafterweise durch wässerige Flüssigkeiten verdrängt werden, die genügend viskositätserhöhendes Material enthalten, um die Neigung der wässerigen Treibflüssigkeit, durch diese Schicht zu sickern, beträchtlich zu verringern.
Beispiel1 :FraktionierteExtraktiondurchSpeziallösungen.
Es wurde eine Speziallösung in Form einer wässerigen Lösung hergestellt, die 5 Gew.-% Natriumoleat und 10 Vol. -0/0 Kresol enthielt. Es wurde an Hand einer Flutwasserbehandlung einer auf 700C erwärmten Sandmasse gezeigt, dass diese Lösung so durch eine ölhaltige Lagerstätte geschoben werden kann, dass sie das meiste Öl durch Löslichmachen extrahiert. Die Lösung wurde mit einer Geschwindigkeit von 0,3 m/Tag in einen Sand injiziert, der Ventura-Rohöl mit einem Restgehalt (nach Fluten) von 40, 4% des Porenvolumens enthielt.
Eine kleine Ölmenge wurde als Damm vor der Speziallösung hergeschoben ; insgesamt wurden etwa 91% des Öls in gelöster Form extrahiert, indem 6 Porenvolumina der Speziallösung durch den Sand geleitet wurden ; es blieb ein organischer Rest von 3, 50/0 des Porenvolumens zurück.
Die Ölfraktionierung. die während der Extraktion durch die obige Lösung erfolgte, wurde weiter untersucht. Die gleiche Lösung liess man mit etwa 1 cm/h auf dem Objektträger eines Miktroskopsbei 250 über einen Tropfen Ventura-Rohöl fliessen. Der Öltropfen wurde während des Mischens ständig kleiner und seine Steifheit nahm ab. bis nur noch eine schuppige Hülle zurückblieb. Ausserdem wurde der nach dem obigen Flutversuch zurückbleibende Rest von 3, 5% des Porenvolumens analysiert. Er zeigte sich als ein halbfestes Material mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 640, wogegen das Ventura-Rohöl eine Flüssigkeit von durchschnittlichem Molekulargewicht von 290 ist.
Ausserdem betrug der Asphaltgehalt des Rückstandes etwa 400/0. während er bei Ventura-Rohöl nur 7% beträgt.
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gemässen Speziallösungen können so zusammengestellt werden, dass sie eine selektive Extraktion dieser Komponenten bewirken, indem man die Art und Konzentration der verwendeten oberflächenaktiven Substanzen, amphiphilen Kupplungsreagentien urd Elektrolyten entsprechend auswählt. Die so extrahierten Komponenten der Rohöle kann man beispielsweise abtrennen, indem man den pH-Wert der erhaltenen Speziallösung so einstellt, dass eine Trennung in eine wässerige Phase und eine die Kohlenwasserstoffe und z. B. die Fettsäure und Phenolverbindungen der Speziallösung enthaltende Ölphase erfolgt.
Die Komponenten dieser Ölphase können dann durch übliche qualitative organische Trennverfahren isoliert werden.
Beispiel 2 : Wirkung des amphiphilen Kupplungsmittels.
Natriumoleat ist eine relativ wasserlösliche, oberflächenaktive Seife, die Lösungen mit einem Gehalt von über 10 Gel.-% dieser Substanz bilden kann. Wasser, Natriumhydroxyd und Ölsäure wurden in
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einem Mengenverhältnis gemischt, dass eine wässerige Lösung, die 2 Gew.-% Natriumoleat in Gegenwart von nicht-umgesetztem Natriumhydroxyd enthält, gebildet wurde. Diese Konzentration an oberflächenaktiver Substanz übersteigt die KKM-Konzentration ; es liegt eine Lösung von nicht gequollenen Natriumoleat-Micellen vor. Die Natriumhydroxydkonzentration wurde so gewählt, dass 180 mg Natriumhydroxyd/g Ölsäure vorhanden waren (das stöchiometrische Äquivalent ist nur 143) : hiedurch wurde sichergestellt, dass die gesamte Ölsäure als Seife vorliegt.
Diese Lösung dient als Beispiel für eine wässerige Lösung von nicht gequollenen Natriumoleat-Micellen.
Es wurde eine ähnliche Lösung hergestellt, die die gleiche Menge Ölsäure, aber nur 100 mg NaOH/g Ölsäure enthielt. Diese Lösung enthielt einen Teil der Ölsäure in Säureform. Diese Lösung ist ein Bei-
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Es wurden zwei Sandmassen hergestellt, die Lagerstätten mit einer Durchlässigkeit von 4 Darcies darstellen sollen ; sie enthielten Benton-Rohöl in einer Menge, wie sie nach einem üblichen Fluten in einer solchen Lagerstätte zurückbleibt. Das Restöl in einer Masse (Restölgehalt 29% des Porenvolumens)
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injiziert wurden. Nach Beendigung des Versuches betrug der Restölgehalt 28, 5%. Das Restöl in der andern Masse (Wasser-Restöl-Gehalt 33% des Porenvolumens) wurde auf ähnliche Weise einer Flutwasserbehandlung unterworfen, wobei nur 3 Porenvolumina der obigen "Säureseife"-Speziallösung injiziert wurden. Hiebei wurde nach Beendigung des Versuches ein Restölgehalt von nur 1% erreicht.
Es ist zu bemerken, dass etwa 94% des Öles gewonnen wurden, wenn die Micellen der oberflächenaktiven Substanz durch Vereinigen mit einer amphiphilen Substanz gequollen waren. Dagegen wurden weniger als 2% des Öls gewonnen, wenn die Micellen des gleichen oberflächenaktiven Stoffes nicht gequollen waren, selbst wenn der Sand noch einmal mit zwei zweifachen Porenvolumen der Lösung in Berührung gebracht wurde.
Beispiel3 :Tallölpech-"Säureseife"-Speziallösung.
Es wurde billige"Säureseife"-Speziallösung hergestellt, in Form einer wässerigen Form mit 10 Gew... Tallölpech, 0, 2 Gew.-% Natriumhydroxyd und 0, 8 Gew.-% Natriumchlorid. Diese Natriumhydroxydmenge entspricht 20 mg/g Pech (dieses hatte eine Säurezahl, äquivalent 25, 7 mg NaOH/g Pech), so dass nur etwa 78% der Fettsäuren in Seife übergeführt waren. Es wurde die Verdrängungswirkung für Öl dieser Lösung untersucht, indem eine Sandmasse mit einer Permeabilität von 4 Darcies mit einem Restölgehalt von 25% des Porenvolumens Dune-Ridge-Rohöl bei 70 C einer Flutwasserbehandlung unterworfen wurde.
Es wurde ein Porenvolumen der Speziallösung und daraufhin ein Porenvolumen Wasser mit einer Geschwindigkeit von 0, 15 m/Tag in den Sand injiziert. Beim Fliessen des einen Porenvolumens Speziallösung durch den Sand wurden 86% des Öls in Form einer Bank oder eines Dammes vor der Speziallösung hergeschoben. Nachdem die Speziallösung durch Injizieren von einem Porenvolumen Leitungswasser aus dem Sand verdrängt wurde, war der Kohlenwasserstoffgehalt des Sandes auf 0 verringert. Diese ausserordentlich wirksame Verdrängung beruht wahrscheinlich auf der synergistischen Wirkung verschiedener polarer organischer Stoffe, die in Tallölpech enthalten sind (z. B. Sterine, höhere Alkohole, phenolische Substanzen, Ester usw., die alle als amphiphile Kupplungsreagenzien wirken).
Beispiel 4 : Treiben mit Hilfe einer Speziallösungsschicht und Wirkung der Viskositätserhöhung.
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enthaltene Natriumhydroxydmenge betrug 20 mg/g Tallölpech.
Es wurde die Wirkung geprüft, die man durch Injizieren einer Menge dieser Lösung vor einer zweiten wässerigen Flüssigkeit erreichen kann. Es wurde eine Menge von 205to des Porenvolumens einer bei 70 C gehaltenen Sandmasse injiziert. Diese hatte eine Durchlässigkeit von 4 Darcies und einenRestgehalt an Benton-Rohöl von 28% des Porenvolumens. Die Menge wurde mit einer Geschwindigkeit von 0. 3 mIT ag unmittelbar vor Leitungswasser durch den Sand geleitet. Es erfolgte ein starkes Durchsickern ; der Endölgehalt wurde auf nur 91o des Porenvolumens verringert.
Der obige Versuch wurde wiederholt, wobei als Treibflüssigkeit eine wässerige Lösung von Carboymethylcellulose verwendet wurde, die eine Viskosität von 9, 5 cP bei 700C hatte. Bei diesem Versuch war das Einsickern beträchtlich verringert ; der Ölgehalt wurde auf 31o des Porenvolumens verringert.
Beispiel 5 : Schwerölgewinnung.
Es wurde eine Speziallösung in Form einer wässerigen Lösung, enthaltend 5 Gew.-% Natriumoleat, 8 Vol. -0/0 Kresol und 2 Vol.-% Toluol hergestellt. Diese Toluolmenge kann als Verdünnungsmittel oder Verunreinigung in einer Ölphase vorhanden sein, ohne nachteiligen Einfluss auf das im erfindungsge-
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mässen Verfahren verwendete oberflächenaktive Mittel oder das amphiphile Kupplungsmittel. Es wurde die ölverdrängende Wirkung dieser Lösung in bezug auf Coalinga-Rohöl geprüft, das eine Viskosität von 6000 cP bei 250C und eine Viskosität von 20 cP bei 700C hat.
Die Speziallösung wurde durch eine bei 700C gehaltene Sandmasse mit einer Permeabilität von 4 Darcies und einem Wasser-Restölgehalt von 25% des Porenvolumens an Coalinga-Rohöl gepresst. Bei diesem Versuch wurde ein beträchtlicher Teil des Öls als Damm vor der Speziallösung hergeschoben ; es wurden insgesamt 94, 40/0 des Öls gewonnen, , indem das 7-fache Porenvolumen an Speziallösung durch den Sand geleitet wurde.
Bemerkt wird noch die vorteilhafte Verwendung einer oberflächenaktiven Substanz, welche die Seife einer Carbonsäure enthält. Solche Speziallösungen kann man mit einem pH-Wert herstellender innerhalb eines von mässig alkalischen bis zum stark alkalischen reichenden Bereiches liegen kann und bzw. oder mit einer Elektrolytkonzentration, die von einer stark verdünnten bis zu einer hochkonzentrierten Lösung reichen kann. Bei Speziallösungen von mittlerer Alkalität, z. B. einem PH-Wert von 7 bis 9, kann das amphiphile Kupplungsmittel vorteilhafterweise eine Fettsäure umfassen (die bei einem hohen pH-Wert in Seife übergeführt würde) ; bei Lösungen von relativ hohem pH-Wert kann das amphiphile Kupplungsreagenz günstigerweise eine aromatische Monohydroxylverbindung, wie Kresol, sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Fördern von Kohlenwasserstoffen aus einer ölhaltigen Lagerstätte, bei welchem man eine wässerige Flüssigkeit in wenigstens eine in diese Lagerstätte eindringende Sonde injiziert, am vorderen Teil dieser wässerigen Flüssigkeit eine öllösende Flüssigkeit aufrecht erhält und die Kohlenwasserstoffe durch wenigstens eine andere in die Lagerstätte eindringende Sonde fördert, dadurch gekennzeichnet, dass man als öllösende Flüssigkeit eine wässerige Lösung von Micellen einer oberflächenaktiven Substanz verwendet, die mit Molekülen einer amphiphilen organischen Verbindung von geringer Wasserlöslichkeit vereinigt sind.