[发明专利]采用生物可降解的耐盐水性成泡组合物增强油回收的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于增强油回收的成泡组合物和其使用方法。具体来说，所述成泡组合物包含阴离子型磺酸盐表面活性剂，其中所述阴离子型磺酸盐表面活性剂可生物降解并具有低水生毒性。所述成泡组合物可任选地包含α-烯烃磺酸盐。

背景技术

本发明涉及一种用于增强石油从含油地层回收的组合物和方法。

在油从储层回收中，主要生产技术(即，仅仅使用初始地层能量回收原油)、接着注水的次要技术的使用仅仅回收一部分在地层中存在的原始油。

此外，本领域中还已知使用某些增强的油回收(EOR)技术。这些技术一般可归类为热基回收技术，例如利用蒸汽，或可以在掺混或非掺混条件下操作的气体驱动方法。

在气体驱动方法中通常采用的气体包括例如氮气、二氧化碳、甲烷、甲烷与乙烷的混合物、丙烷、丁烷和高级烃同系物。此类别气体包括天然气与所产生的气体。

一种典型程序包括注射一段CO₂，接着注射更高粘度流体，例如水以“推动”CO₂；参见例如USP2,623,596中的论述。此外，USP3,065,790指示如果此段CO₂相对较小，那么可更加成本有效地采用此过程。实际上，如USP3,529,668所示，此类型回收程序通常以“水气交替(WAG)”循环进行。

因为CO₂与油之间的粘度和密度存在差异(即，CO₂粘度仅仅是轻油粘度的5％到10％)，所以CO₂在流动穿过储集岩的孔隙时往往会绕过许多油。

一种针对与CO₂绕过相关的此问题提出的解决方案包括将含有表面活性剂的水与CO₂一起注射。具体来说，已提出表面活性剂作为一种用于在地层中产生泡沫或乳液的方式。参见例如USP4,380,266；4,860,828；以及USP5,502,538。

此泡沫的目的是将CO₂流分流到含有高油饱和度的地层部分。

一种表面活性剂组合物包括α-烯烃磺酸盐(AOS)表面活性剂和尤其C₁₂AOS，即，碳链长为12的AOS。

此外，虽然AOS表面活性剂大部分被称为“优良成泡剂”，但有效泡沫的产生需要表面活性剂完全可溶于注射水中。当采用具有较长链长度，即，超过约C₁₀的AOS时溶解性受到注射水或地层盐水中盐量的限制。此在盐浓度超过约15重量百分比时尤其是问题。

在此类环境下，AOS可分离出且被吸附到地层岩石上。因此，形成的任何泡沫未有效地穿过储层传送。

需要适合的成泡组合物，其包含具有提高的耐盐水性的发泡剂，其可以单独使用或结合现有表面活性剂，例如AOS表面活性剂使用。此外，需要对环境友好的耐盐水的成泡组合物，其将允许以安全并有效的方式增强油回收。

发明内容

本发明为用于增强油回收的此类成泡组合物和使用方法，其中所述成泡组合物显示提高的耐盐水性，可生物降解，并具有低水生毒性。

在一方面，本发明为一种成泡组合物和在气体注射到储层期间使用所述成泡组合物从所述储层回收烃的方法，其包含以下步骤：(a)至少周期性地注射气体和成泡组合物到储层中，其中所述成泡组合物包含有效成泡量的式I的阴离子型表面活性剂：

其中R为直链或分支链C₂-C₂₂烷基，优选为直链C₄-C₁₆烷基；

R¹、R²和R³独立地为H或直链或分支链C₁-C₁₈烷基，优选为H；

R⁴为H、CH₂SO₃^-M⁺或CH₂OH；

R⁵为OH、SO₃^-M⁺或下式基团：

R⁶为H、CH₂SO₃^-M⁺或CH₂OH，优选为H；以及