NO166945B - Anvendelse av xantankonsentrat for oekt utvinning av olje. - Google Patents

Description

Foreliggende søknad vedrører anvendelse av et xantankonsentrat med et xantaninnhold på minst 20 %, som er fremstilt fra en xantan-fermenteringsvæske eller fra en xantanfermenteringsvæske som allerede er konsentrert ved f.eks. ultrafiltrering, etter utfelling med et vannblandbart løsningsmiddel og etter-følgende mekanisk fjerning av løsningsmiddel og vann, og hvilket konsentrat eventuelt inneholder et biosid, som viskosi-tetsøkende middel for økt utvinning av olje fra underjordiske formasjoner.

For å øke effektiviteten av vanninjeksjon ved økt oljeutvinning (EOR = enhanched oil recovery), kan polymerer, for eksempel polysakkaridet xantan tilsettes til injeksjonsvæsken som pumpes inn i de underjordiske formasjoner. Kommersielt leveres-xantan idag som fermenteringsvæske, typisk med 3% xantankonsentrasjon, som oppkonsentrert fermenteringsvæske fra ultrafiltrering, typisk med 9% xantaninnhold bg som xantanpulver med 80-90% xantan. Xantanpulver produseres ved å felle xantan fra fermenteringsvæske med et vannblandbart løsningsmiddel, såsom f.eks. isopropanol, og deretter tørkes og males det utfelte xantanet til et pulver.

Det tørkede xantanpulveret lider av et høyt innhold av mikrogeler eller såkalte aggregater. Dette er ansamlinger av flere polymerkjeder. Dannelsen av aggregater antas å skyldes for sterk dehydratisering under tørkeprosessen, og at det derved oppstår en form for tverrbindinger mellom de enkelte polymerkjedene. For bruk ved polymerflømming er det avgjørende at xantanet som anvendes ikke inneholder vesentlige mengder aggregater, da disse etter en tids bruk vil medføre tilstopping av det porøse reservoaret og dermed uønsket trykkoppbygning.

Et slikt xantanpulver er derfor uegnet til øket oljeutvinning når det inneholder aggregater. Xantan-fermenteringsvæske og fermenteringsvæske som er konsentrert ved ultrafiltrering, har vanligvis et lavt aggregatinnhold og er derfor mer egnet til bruk i økt oljeutvinning. Problemet med disse produktformene er den relativt lave xantankonsentrasjonen (3-9%) som medfører store transport- og lagringsproblemer når xantanet skal anvendes offshore.

Det foreligger derfor et udekket behov for xantanprodukter som er velegnet for bruk ved økt oljeutvinning offshore.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er derfor å anvende et produkt med høyere xantankonsentrasjon enn det xantan som oppnås fra fermentering og eventuelt ved ultrafiltrering og som dertil ikke inneholder vesentlige mengder aggregater.

En videre fordel vil være om et biocid allerede er

tilstede i et slikt konsentrat, idet slike biocider alltid må brukes sammen med xantanet i forholdet 1:1 - 1:2 for å hindre mikrobiell nedbrytning. Hvis biocidet allerede foreligger innblandet i xantankonsentratet før dette fraktes ut til en plattform, og man samtidig har 20% xantankonsentrasjon eller fortrinnsvis høyere, vil dette samtidig i stor grad løse biocidets transportproblemer.

Ved fortynning av xantankonsentrat til brukskonsentrasjoner med vann eller saltvann som fortynningsmiddel blir det anvendelig til å øke oljeutvinning i oljereservoarer uten å danne poretett-ende aggregater.

Xantankonsentratet inneholder fortrinnsvis formaldehyd som biocid.

Normalt vil det foretrukne, vannblandbare løsningsmiddel være isopropanol.

Xantankonsentratet fremstilles ved at xantan-fermenteringsvæske eller en allerede konsentrert xantan-fermenteringsvæske, hvor disse væsker, avhengig av typen, inneholder 1-15% xantan, felles på kjent måte ved tilsetning av en alkohol, f.eks. som ovenfor nevnt isopropanol. Det utfelte xantan konsentreres deretter ved mekanisk fjerning av væske (inneholdende vann pluss vannblandbart løsningsmiddel, fortrinnsvis isopropanol).

Den mekaniske fjerning av den vannholdige væske kan i laboratoriet utføres ved enkel manuell utpressing, men vil industrielt kunne bli utført ved skånsom filtrering, såsom f.eks. på et roterende trommelfilter under kontinuerlig avskrapning av filterkaken, eller ved bruk av en skruepresse.

Etter tilsetning av en biocidløsning, f.eks. formalin, kan en blanding som er stabilisert mot mikrobiell nedbrytning fraktes ut til brukstedet, f.eks. plattformer og lagres der frem til fortynning for bruk.

På bruksstedet kan det ferdige konsentratet fortynnes med sjøvann ved anvendelse av skjærkrefter til ønsket xantan- og biocidkonsentrasj on.

Som vist på figuren, vil xantankonsentratet etter fortynning med sjøvann til brukskonseritrasjon etter at en viss filtratmengde har gått gjennom et 5pm filter, gi en konstant relativ trykkoppbygning, mens gjenoppløst xantanpulver gir en trykkoppbygning som tiltar jevnt med økende filtratmengde og derved vil føre til tilstopning av filteret i forsøket og derved også av formasjonens porer. De følgende eksempler anskueliggjør oppfinnelsen.

EKSEMPEL 1

Xantanfermenteringsvæske inneholdende 2,6% xantan ble under røring satt til 2-10 x volumet av isopropanol. Det utfelte, vann/isopropanol-holdige xantanet ble deretter tørket ved at væske ble fjernet mekanisk (f.eks. ved utpressing), slik at man fikk et konsentrat med 26% xantankonsentrasjon.

EKSEMPEL 2

Konsentrert xantanfermenteringsvæske (8%) ble felt og tørket som beskrevet foran i eksempel 1. Etter mekanisk fjerning av væske hadde dette konsentratet en xantankonsentrasjon på 36%.

ANVENDELSESEKSEMPEL

Xantankonsentrat fra eksempel 2 ble fortynnet med sjøvann til 0,04% xantankonsentrasjon. Deretter ble prøven filtrert gjennom 3 + 1,2 + 0,65pm Milliporefiltere ved høyt differensial-trykk (0,3-1,0 atm) for å fjerne cellerester. Filtrerbarheten av denne løsningen ble så utprøvet ved å filtrere gjennom 3 x 5>im Milliporef iltere ved lave dif ferens ial trykk og skjærhastig-heter (4-8 s-<1>) og måle trykkøkningen mot filteret som funksjon av filtrert væskevolum (fig.l). Til sammenligning ble xantan-fermenteringsvæske tørket ved 105°C til konstant vekt.

Produktet ble deretter fortynnet til 0,04% i sjøvann og filtrerbarheten undersøkt som foran beskrevet. Den steile viste kurve for gjenoppløst xantanpulver ble oppnådd.

Som forut nevnt viser dette forsøket at mens xantan-løsningen, som ble fremstilt ved gjenoppløsning av xantanpulver, ga et stadig økende trykk med økende filtratvolum, ga xantan-løsningen, som var fremstilt ved fortynning av xantankonsentratet som erholdtes ved isopropanolfelling og etterfølgende mekanisk tørking en først gradvis, men langsommere økende trykkoppbygning, hvoretter et konstant og meget lavere trykk enn sammenligningsproduktets ble nådd etter et visst filtratvolum, ca. 250 porevolumer.

Dette forsøket simulerer forhold i underjordiske porøse formasjoner og viser at produktene som er fremstilt som foran beskrevet vil muliggjøre gjennomgang av store filtratvolumer under fortrengning av olje uten at man får en tilstopning av formasjonene og dermed følgende høye trykkoppbygning som igjen vil føre til at utvinningen må avbrytes.

Claims (1)

1. Anvendelse av et xantankonsentrat med et xantaninnhold på minst 20 %, som er fremstilt fra en xantan-fermenteringsvæske eller fra en xantanfermenteringsvæske som allerede er konsentrert ved f.eks. ultrafiltrering, etter utfelling med et vannblandbart løsningsmiddel og etterfølgende mekanisk fjerning av løsningsmiddel og vann, og hvilket konsentrat eventuelt inneholder et biocid, som viskositetsøkende middel for økt utvinning av olje fra underjordiske formasjoner.