[发明专利]用于三级矿物油生产的表面活性剂混合物

说明书

本发明涉及水溶液形式的包含表面活性剂和助表面活性剂的混合物在驱(flooding)烃的地下矿床中的用途和方法。

在由地下矿床中回收烃(矿物油生产)的已知技术中，通常仅可回收一部分存在于矿床中的矿物油。在钻探一个新的矿床之后，矿物油通常在矿床中的自然压力下取出。这就是所谓的初级生产。如果矿床压力降低，它然后可通过迫入水再次增加或保持，这就是所谓的二级矿物油生产。然而，即使通过二级生产，还有相当一部分矿物油不能从储油岩石中取出。在初级生产和二级生产之后，通常65％或者更多油仍然存在于矿床中。

已知收率可通过三级油生产方法而进一步提高。三级油生产的综述例如发现于Journal of Petroleum Science and Engineering 19(1998)265-280中。三级油生产例如包括热法，其中将热水或过热蒸汽(所谓“蒸汽驱”)迫入矿床中。这降低油的粘度。气体如CO₂或氮气也可作为驱介质使用。此外，适合的化学品作为助剂使用的方法为已知的。例如，可将增加粘度的聚合物加入水相中。因此，水相的粘度与油相的粘度相匹配，并且油可更容易被来自多孔岩层的水相替代。这种技术被称为所谓的“聚合物驱”。

此外已知生产收率基本上取决于两种对立的力，尤其取决于粘性力和毛细力，其通常表示成毛细数N_c，其中：

Nc=μvγcosθ]]>

这里，μ为流体移动(mobilizing)矿物油的粘度，v为达西流速(Darcyvelocity)(每单位面积流过量)，γ为液体移动矿物油与矿物油之间的界面张力，θ为矿物油与液体移动矿物油之间的接触角(参看：Moore and Slobod，1959，D.O.Shah之后：Surface Phenomena in Enhanced Oil Recovery)。

已知二级矿物油生产之后毛细数为约10^-6，需要将毛细数提高至约10^-3至10^-2以便通过三级方法移动(mobilize)另外的矿物油。例如矿物油与相移动矿物油之间的界面张力σ可为此通过加入表面活性剂而降低(所谓的“表面活性剂驱”)。

本发明的目的是提供一种通过表面活性剂驱由地下矿床中移动和回收烃的方法，其中表面活性剂驱中表面活性剂的浓度与已知的表面活性剂驱相比降低而效率保持相同，并因此更经济。

本发明的目的还有提供包含表面活性剂和助表面活性剂的混合物的用途，依据这一用途，确保与已知表面活性剂驱相比更低的表面活性剂浓度下用于从地下矿床中回收烃的表面活性剂驱的相同效率。

该目的通过包含表面活性剂和助表面活性剂的液体混合物在驱动烃的地下矿床中以从地下矿床中移动并回收烃的用途而实现，其中助表面活性剂为选自下列的一种物质或一组物质：

-骨架具有两个或多个连接在骨架上的侧链的两亲性梳型聚合物，其中在两亲性特征方面侧链彼此不同和/或侧链不同于骨架，

-具有一个或多个基于聚异丁烯嵌段的疏水性亚单元[A₂]和一个或多个亲水性亚单元[B₂]的两亲性聚合物，其中至少50摩尔％聚异丁烯大分子具有末端排列的双键，或

-具有如下结构通式的两亲性聚合物：

其中

A′₃为具有1-60个碳原子的直链或支化烷基、环烷基、芳基或芳烷基，

Y₃为S或O，

A₃为具有下式的结构单元：

其中

R¹、R²、R³和R⁴相互独立地为取代基氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、辛基或苯基，限制是取代基R¹、R²、R³和R⁴中不多于三个为氢，

m₃为10-300中的连续数，

X₃为具有下式的结构单元：