[发明专利]使用高碱度硬盐水用于提高采收率应用的方法

说明书

本发明的技术领域

本发明总体上涉及提高采收率(EOR)的领域，更具体地是在硬盐水(hard bine)中的碱-表面活性剂-聚合物(ASP)化学品的用途。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2009年9月10日提交的题为“Process of Using Hard Brine At High Alkalinity For Enhanced Oil Recovery(EOR)Applications”的美国临时专利申请序列No.61/241,191的优先权权益，该临时专利申请共同转让于本发明的受让人，认为其公开内容是本申请的一部分并且通过引用将其以其全文并入本申请的公开内容中。

本专利申请还要求2009年9月16日提交的题为“Compositions And Methods For Controlling The Stability Of Ethersulfate Surfactants At Elevated Temperatures”的美国临时专利申请序列No.61/243,025的优先权权益，该临时专利申请共同转让于本发明的受让人，认为其公开内容是本发明的一部分并且通过引用将其以其全文并入本申请的公开内容中。

发明背景

在不限制本发明范围的情况下，描述了其与用于油采收应用的组合物和化合物有关的背景技术。

美国专利申请No.20080312108(Berger和Berger，2008)公开了用于从地下含油储层采收油的组合物和方法，所述组合物由绿色无毒可生物降解的聚合弱酸的强碱金属盐、一种或多种表面活性剂、水性流体、以及任选一种或多种流度控制剂和任选一种或多种共溶剂组成。通过一个或多个注射井将这样的组合物注入储层中并且通过一个或多个生产井辅助采收圈闭的油。该发明中所述的组合物和方法提供了与未软化的水、表面活性剂和各种流度控制剂的改善相容性的优点。所述碱的绿色无毒、可生物降解的性能使其特别适合于环境敏感性应用例如海上和内陆湖。

Burdyn等出版的美国专利No.4,004,638(1977)教导了使用碱剂和磺酸盐表面活性剂通过水驱从地下油藏采收油。通过合适的注入系统将含有选自碱金属氢氧化物和铵氢氧化物(ammonium hydroxides)的碱剂的水性初始段塞注入储层中。然后在初始段塞之后将水性表面活性剂段塞注入储层中。所述表面活性剂段塞含有磺酸盐表面活性剂和碱剂。在所述表面活性剂段塞注入后，接着注入水性驱替介质以将储层内的油置换到生产系统，将所述油从该生产系统采出。驱替介质的一部分可以含有流度控制目的的增稠剂。

很多石油储层在水中具有若干硬度(二价阳离子)，因此给所注入的化学品的水性稳定性造成大的威胁。二价阳离子与碱、表面活性剂和聚合物发生沉淀并在注入期间导致堵塞。此外，硬度尤其在低浓度的表面活性剂下对相行为具有占主要的影响(Nelson，1984)并且这可由于表面活性剂、盐水和粘土之间的离子交换而导致高的表面活性剂滞留(Hill等，1977；Hirasaki，1981)。因此，采取额外措施来测试注入的化学品与盐水的相容性。一种措施是将注入的水软化，其是在一些情形中不可行的高成本方法。

发明概述

本发明描述了EDTA Na₄(乙二胺四乙酸四钠盐)和类似物剂作为螯合剂以防止在高pH下二价阳离子例如Ca⁺⁺和Mg⁺⁺的沉淀、以及作为碱以将pH提高到通过ASP驱和类似EOR方法进行提升油采收所需的值的用途，所述类似EOR方法减小界面张力、改变地层可浸润性、提高注入盐水的粘度、降低表面活性剂对岩石的吸附、以及通过各种公知和既定的机理以另外方式使更多的油迁移和流动到产油井(producer)。在常规碱如碳酸钠可用于ASP驱工艺之前必须首先将油田盐水软化，而EDTA可用于硬盐水。此外，EDTA将pH提高到使醚硫酸盐(ES)在高温下稳定且因此可用于EOR应用的足够高的值，这是其用途的另一个新的益处。

一般而言，在一方面，本发明的特征在于用于处理含烃地层的组合物。该组合物包括在水中的碱-表面活性剂-聚合物(ASP)溶液和为螯合剂和碱的物剂。所述水是硬水或硬盐水。

本发明的实施方式可包括一个或多个以下特征：

所述水可以是硬盐水。

所述组合物可通过将碱剂、表面活性剂、聚合物和所述物剂在硬盐水中混合的方法进行制备。

可在加入表面活性剂和聚合物之前将所述物剂与硬盐水混合。