[发明专利]用于改进采油的组合物和方法

说明书

相关申请

本专利申请要求2004年4月13日提交的美国临时专利申请系列号60/561669的优先权，在此全文引入作为参考。

技术领域

本发明涉及化学组合物以及该化学组合物用以提高油产量和储存量的用途。

背景技术

当地下岩层(formation)比如砂岩、碳酸盐或者页岩中存在着油时，通常可以通过在含油岩层中钻出井眼使得已有的压力梯度将油压出井眼而对油进行开发。这种方法称作一次开采。如果压力梯度不足以以所需速率开采油，那么惯常做法是采用改进的开采方法来开采另外的油。这种方法称作二次开采。一次采油及随后的二次采油，比如注入水或气体以压出另外的油，通常在许多油田中能够去除油层总油含量的大约30％。

在注水开采中，将高压水注入到一次开采后的含油岩层中，所述高压水来自相邻的烃生产井。从所述生产井中首先开采烃，随后开采烃和水。

即使在二次开采比如注水开发后，在原地仍然保留了大量的原油。重油、焦油和复杂岩层的未开采的烃的份数通常最高。在大型油田中，在常规注水开发后，可能留下多于十亿桶的油。除了注水开发以外，也采用注二氧化碳混相驱(carbon-dioxide-miscibleflood)方案。那么，三次开采就成了关注的交点。据预测，目前的三次采油技术能够去除保留在油层中的另外5-20％的油。考虑到目前世界上对化石烃的依赖性，可以断定开发出有效的三次采油策略来提高采油量将对经济有显著的影响。目前的三次开采方法有效，但成本高。目前的三次开采方法仍然在油田中就地残留了大量的原油。

在一次开采和二次开采后就地存留的油很多都由于毛细管力的作用而位于微型储油构造中，或者通过岩层中不能减少的油饱和度以及死油吸附到矿物表面上。迫使正常情况下固定不动的残油或者其它烃发生移动，通常称作三次采油。已知在注水开采阶段中采用微生物比如细菌来移动位于微型储油构造中或者吸附到矿物表面上的油，以去除多余的油。这通常涉及从外面引入微生物。这些微生物产生甲烷，甲烷随后被开采。

同样公知的是，聚合物和凝胶的或者交联的水溶性聚合物可用于提高油开采量和其它油田操作中。它们已被用于改变地下岩层的渗透性，以便提高注水采矿操作的有效性。一般而言，将在液体中的聚合物或者聚合物和凝结剂比如合适的交联剂一起注入到岩层中。基于微生物和基于聚合物的改进开采方法成本都很高。

在各种含烃岩石中发现的成岩组构和孔隙类型能够表明油层的流动能力、存储能力、以及注入水或CO₂的潜力。目标是将油从存储能力高但开采率低的单元压到开采率高的单元。这样可以将油的开采量提高到预计的一次贫乏开采量以下，从而就地开采出更高百分比的原油。

常规三次采油操作包括将CO₂或者水注入到油井中。为了提供采油量，需要有经改进的组合物。采用市售常规注入设施来降低成本消耗，将是很有利的。

为了使本国资源充分资本化，产油国必须通过采用先进的采油技术来提高国内的石油产量。运作公司在宣称可开采的储量时通常持保守态度，需要提高从已证实的储量上可以开采的储量，而不是开发未证实的储量。为了在每块油田就地最大量地开采原油，需要成本有效的采油技术。需要成本有效的采油技术通过更确切地描绘出最小油田尺寸和成功采油所需的其它参数，来降低开采成本。需要可以采用简单的或者当前的应用程序的三次采油技术。

美国专利No.6225263教导了通过向岩层中注入聚乙二醇的单烷基酯的水溶液，提高从地下岩层开采油和/或气体的方法。

美国专利No.3902557描述了通过注入溶剂对油井旁边的岩层进行处理的方法，其中所述溶剂包括聚乙二醇醚的C₄-C₁₀烷基醚，所述烷基醚含有聚乙二醇醚的C₄-C₁₀烷基醚，所述烷基醚每个分子含有10-22个碳原子。优选三和四乙二醇的C₄-C₈单烷基醚，尤其优选己基醚，也优选丁基醚。溶剂可以用有机液体比如醇例如异丙醇稀释。

法国专利No.2735524涉及采用占溶剂化物沥青烯1-5重量％的醇的二次开采和三次开采的方法。

需要有成本有效的组合物以及使用该组合物对采油进行改进的方法。需要对未能通过一次开采和/或二次开采方法开采的原油就地实现资本化。

发明内容