[发明专利]强化采油工艺用烷基芳族磺酸盐

说明书

优先权

根据35U.S.C.§119，本申请要求2012年9月28日提交的美国临时专利申请No.61/707,116的权益，其内容在本文中通过参考引入。

发明背景

1.技术领域

本发明涉及强化采油工艺用烷基芳族磺酸盐。

2.相关现有技术的说明

来自地下油藏中油的原油生产可涉及使用多种驱油方法，因为在“一次采油”方法中使用的自然驱动力变得衰竭。大部分原油可能必须以“二次采油”或“三次采油”方法从地层中驱出。此外，一些油藏甚至可能不具有通过一次采油方法生产原油的足够的自然驱动力。使用这样的驱油方法生产原油，是强化采油工艺的一个实例。

当前石油工业的一个趋势是在项目开始时计划开发油田。早在通过一次采油方法使油田完全枯竭之前，可以早期开始注入驱替液或驱替气。改进驱油效率或波及系数的方法可以用在首次注入驱替液或驱替气的最开始，而不是在二次采油和三次采油的条件下。

地下油藏驱油以生产原油的最不昂贵且最容易的方法，是通过将液体或气体注入井中，以驱使油到地表。水驱是最广泛使用的流体。然而，水不能轻易地驱油，因为水和油的不混溶性和/或两种液体之间高的界面张力。

添加化学品以改进所述驱油液的性能是本领域熟知的。表面活性剂是一类已经用在水性介质中以强化采油的化合物。已发现表面活性剂有效地降低油和水之间的界面张力，并使油滴能更加容易地流经油藏的通道。

烷芳基磺酸盐已被用作强化采油的表面活性剂。它们已被单独或与助表面活性剂和/或牺牲剂结合用在表面活性剂驱油中。通常使用烷芳基磺酸盐，不仅因为它们能够降低油和水之间的界面张力，而且因为当与不同量的氯化钠结合使用时，它们展示了不同的相行为。在低盐度下，烷芳基磺酸盐可能倾向于留在水相中，但在高盐度下它们倾向于留在油相中。在中点盐度(mid-point salinity)附近，微乳液形成，其中可观量的油和盐水在微乳液相中。正是在这一中点盐度，表面活性剂显示出高的采油潜力。在地下烃油藏中水的盐度可以变化很大，例如印度尼西亚的Minas油田具有0.2和0.7wt％之间的总溶解盐。其他油藏可具有至多或高于2.0％氯化钠和超过0.5％氯化钙和氯化镁的盐度。需要通过测定含有烷芳基磺酸盐(其与油藏水的盐度匹配)的盐水溶液内油藏油的界面张力，从而优化针对特定油藏强化采油的表面活性剂驱油用烷芳基磺酸盐。

一般地，纯烷芳基磺酸盐，即具有窄范围的分子量的那些，用于轻质原油的采收。这样的烷芳基磺酸盐较少地用于含有高蜡含量的原油的强化采油。在烷基内具有广谱碳链长度的烷芳基磺酸盐更加理想地用于采收含蜡原油(waxy crude oil)。

美国专利No.6,989,355公开了欠-中和(under-neutralized)的烷基-二甲苯磺酸组合物，它含有烷基化二甲苯磺酸的混合物。

美国专利Nos.7,332,460和7,468,343公开了烷基二甲苯磺酸盐，和使用该烷基二甲苯磺酸盐从地下含烃地层中采收原油的方法。在该文公开的烷基二甲苯磺酸盐内的烷基二甲苯部分含有高百分比的4-烷基-1,2-二甲基苯异构体和高百分比的在高于烷基碳链上的2-位的位置上连接到二甲苯环上的烷基。此外，烷基链长包括约40％至约80％C₁₂-C₂₀和约5％至约15％C₃₂-C₅₈。

美国专利No.7,495,140(“‘140专利”)公开了烷基化芳族化合物的方法，该方法包括：(a)在强酸催化剂存在下，使第一用量的至少一种芳族化合物与一定量选自具有约8-约100个碳原子的烯烃中的烯烃的混合物反应；和(b)使(a)的产物与额外量的至少一种芳族化合物和额外量的强酸催化剂，和任选地与额外量的选自具有约8-约100个碳原子的烯烃中的烯烃的混合物反应，其中所得产物包括至少约80wt％的1,2,4三-烷基取代的芳族化合物。‘140专利的实施例1-3公开了用C₁₄-C₃₀₊正α-烯烃的混合物烷基化邻二甲苯，其中该混合物含有8wt％的C₃₀₊烯烃。