[发明专利]水溶性烷基磺酸在提高地下含石油的和/或含有气体的碳酸盐岩层的渗透性以及在溶解石油生产期间的碳酸盐杂质和/或含有碳酸盐的杂质中的用途

说明书

本发明涉及特别在至少100℃的温度下烷基磺酸在提高地下带有矿物油和/或天然气的碳酸盐岩层的渗透性中的用途以及溶解矿物油生产中的碳酸盐杂质和/或含碳酸盐的杂质中的用途。

在回收矿物油或天然气中，对带有矿物油和/或天然气的岩层钻探。典型的岩层包括沙岩层和/或碳酸盐层。在沙岩层情况下，石英颗粒与其它的材料-包括碳酸盐-粘结在一起。当然，碳酸盐层也可能含有某些石英或硅酸盐。

由于在所述层中的压力与在井中的压力之间的差异，矿物油或天然气流过层中的纤细管道、孔等到达井中，并且从这里运输到地表。层中的压力可以是自然原有的或可以是人工保持的，例如通过在水、蒸汽或其它的液体或气体介质中施压穿过注入井。

为了确保矿物油和天然气经济的生产率，岩层的孔隙率必须达到一定程度。然而，通常岩层的孔隙率太低。一方面，天然孔隙率可能已经太低，然而，另一方面，本身足够大的孔经过一定时间可能被颗粒阻塞，例如被岩石颗粒阻塞。因此已知的是，可以使岩层以液压方式破裂来产生孔和通道(也称为“压裂处理”或“压裂”)。

阻塞物可以特别经由CaCO₃或BaCO₃形成。在岩层中，相比于正常条件下(1巴，室温)，在自然发生条件下(高压，高温)更高浓度的碳酸钙溶解在岩层水中。如果使以CaCO₃饱和的岩层水进入低温和/或相对低压的区域，则CaCO₃或BaCO₃会结晶出来。这即为例如生产井附近的情况。其结果是，岩层的孔隙率降低。

进而，岩层水在到达地表的途中冷却，结果在井中还形成了CaCO₃沉积物或BaCO₃沉积物。其结果也使油或气体的生产率降低。

已知在井中或在层中的这样的阻塞可以通过酸处理(也称为“酸化处理”或“酸化”)来消除。进一步，在层中也可以通过酸化处理来产生新通道或孔。本文中的详细内容在例如Ullmann’s Encyclopedia of IndustrialChemistry，第6版，2000电子版，“油气资源，3.4.2.通用生产工程”中进行了描述。

例如，HF和/或HCl的水溶液被用作酸来进行酸化处理。当然，HF在此适于硅酸盐层，而HCl特别用于碳酸盐层。然而，也已经公开了使用有机酸。

US2005/16731公开了一种在矿物油沉积物的沙岩层中溶解硅酸盐材料的方法，在所述方法中，首先将有机酸缓冲液压入所述层中，而仅仅在第二步中将包含HF的溶液压入。有机酸可以是例如甲酸、乙酸或柠檬酸。

US 2004/9880公开了用于处理包含水、酸可水解的表面活性物质、无机酸例如HCl和有机酸的沙岩层的混合物。无机酸可以是例如盐酸、硫酸或硝酸，有机酸可以是例如甲酸、乙酸、柠檬酸或甲磺酸。未公开处理碳酸盐岩层。

由于高蒸汽压，在较高温度下HCl不适合使用。而且，HCl是强腐蚀性的，特别在较高的温度下。

US6,805,198公开了一种在较高温度下、特别在92℃至204℃下使用有机二羧酸如草酸、丙二酸或己二酸来提高地下岩层的渗透性的方法。然而，在此可能产生不需要的沉淀物层，如草酸钙层。而且还需要较大量的较弱的酸。

WO95/14641公开了烷基磺酸一任选作为与其它酸如氨基磺酸的混合物—用于除去特别是家居中的石灰沉积物。

本发明的目的是提供一种提高碳酸盐岩层或含有碳酸盐的岩层的渗透性的方法，所述方法可以特别在较高温度下使用。另外，本发明的目的还在于提供一种不管地下岩层的类型如何消除含碳酸盐的沉积物和阻塞物的方法。

相应地，发现了烷基磺酸、特别是甲磺酸在提高地下带有矿物油和/或天然气的碳酸盐岩层的渗透性中的用途。

在本发明的第二方面中，发现了水溶性烷基磺酸在溶解矿物油生产中的碳酸盐杂质和/或含有碳酸盐的杂质中的用途。

在本发明的第三方面中，发现了一种提高地下带有矿物油和/或天然气的碳酸盐岩层的渗透性的方法，在该方法中，使烷基磺酸或包含烷基磺酸的制剂强制通过至少一个井进入岩层中。

在本发明的优选实施方案中，所述层是温度为至少100℃的岩层。

关于本发明，下面将进行详细阐述。