[发明专利]强化油采收的方法和组合物

说明书

发明领域

本发明总体涉及从含烃地层采收烃的方法。更特别地，本发明涉及强化烃采收的方法，以及在所述方法中使用的组合物。

发明背景

烃、例如油可以通过使用一个或多个使烃流向地面的井穿透地层，从含烃地层(或储层)中采收。含烃地层可以利用自然能(例如气体、水)来帮助烃流动到井的表面。例如，底层中存在的水或气体以足够的水平向烃施加压力以使它们流动到生产井的表面。但是，储层条件(例如，渗透率、烃浓度、孔隙度、温度、压力)能够显著地影响从任何特定含烃地层生产烃的经济可行性。而且，通常从储层中采收大多数烃很久之前，存在的任何自然能源随时间可能被耗尽。因此，可能需要补充采收方法并将其用于继续从含烃地层中采收烃。已知的补充方法的例子包括水驱油、聚合物驱油、碱驱油、热方法、溶液驱油或其组合。

近些年，在开发新的和改进的化学强化油采收(EOR)的方法中出现了增长的活力，这些方法用于最大化地下储层的烃收率。在使用表面活性剂的EOR中，通过表面活性剂使残余油饱和体流动，该表面活性剂形成充分(超)低的原油/水界面张力(IFT)，以提供足够大的毛细管数以克服毛细力和允许油流动(Chatzis和Morrows，1989，″correlation of capillary number relationship sandstone″，SPE Journal，29，pp 555-562)。但是，不同的储层具有非常不同的特性(例如原油类型，温度，水组合物—盐度、硬度等)，因此，需要所添加的表面活性剂的结构和特性与特定储层条件相匹配，以获得需要的低IFT。此外，期望的表面活性剂必须满足其它标准，例如低岩石保留性(rock retention)、与聚合物的相容性、热稳定性和水解稳定性和可接受的成本(包括工业规模化生产的容易性)。

使用含α烯烃硫酸盐表面活性剂成分的EOR的组合物和方法是已知的(例如US 4488976和US 4537253)。类似地，使用内烯烃磺酸盐(IOS)的EOR的组合物和方法也是已知的(参见例如US4597879)。在前述专利中所述的组合物具有在某些储层条件下，盐水溶解度和二价离子耐受性均不足的缺点。因此，如果在相对高盐度和/或硬度条件下获得的IFT的降低可以改进的话，将是具有优势的。US4979564描述了在使用低张力粘性水驱油的EOR方法中使用IOS。所述可用的可商购材料的一个例子是ENORDETIOS 1720，其是标示为C17-20内烯烃磺酸钠盐的壳牌石油公司(Shell Oil Company)的产品。这种材料具有低的支化度。US5068043描述了用于水驱油的含石油酸皂的表面活性剂体系，其中使用了含有C17-20或C20-24IOS的助表面活性剂。在Falls等1994年的“助表面活性剂强化的碱驱油的油田测试(Field Test of Cosurfactant-enhanced Alkaline Flooding)”，石油工程师油藏工程学会(Society of Petroleum Engineers Reservior Engineering中，作者描述了在水驱油组合物中使用C17-20或C20-24IOS与醇烷氧基化表面活性剂使该组合物在环境温度下保持单一相，而在储层温度下不显著影响性能。水具有约0.4wt％氯化钠的盐度。但是，这些材料，单独使用，在盐度和硬度相对严格条件下也具有缺点。

在WO2009/100228中，描述了在不同高盐度储层条件下的EOR方法。当盐度从2wt％到4wt％时，烃采收组合物包含C20-24IOS和C24-28IOS的混合物，其中C20-24IOS和C24-28IOS的重量比率为90∶10到70∶30；以及，当盐度从4wt％到13wt％时，烃采收组合物包含C20-24IOS和C15-18IOS的混合物，其中C20-24IOS和C15-18IOS的重量比率为90∶10到70∶30。

虽然某些表面活性剂组合物可能在宽盐度范围内用于油采收组合物，但是已经知道，对于许多表面活性剂组合物，随着盐度增加，表面活性剂组合物的油(或水)增溶参数可能按比例降低。因此，在更高盐度的情况下，由可用的采收组合物动员流动的烃的量可能显著降低。因此，人们需要用于EOR的烃采收组合物，其适用于一定的盐度范围和/或具有相对高的油增溶参数，所述油增溶参数在其适用的盐度范围的显著比例范围内不会明显降低。

因此，本发明寻求克服或至少缓和现有技术中的一个或多个技术问题。

发明概述