[发明专利]化合物、其组合物以及使用其用于烃提取的方法

说明书

本发明涉及一种化合物，更特别地，具有双脂肪醇聚烷氧基醚链的甜菜碱化合物，该化合物可以用于从地下地层中提取烃，特别是原油。该化合物对于三次采油中的无碱表面活性剂‑聚合物(SP)驱技术是特别有用的。本发明还涉及一种用于制备该化合物的方法、一种包含该化合物的组合物及其用途。

技术领域

本发明涉及一种化合物，特别地，具有双脂肪醇聚烷氧基醚链的甜菜碱化合物，该化合物可以用于从地下地层中提取烃，特别是原油。

发明背景

原油仍然是重要的能源。原油生产商典型地通过向地层中的地下储层钻井生产原油。原油的初始开采总体上是通过“一次采油”的技术进行的，该技术主要依赖于地下储层中的自然压力将原油驱替到生产井。然而，一次采油过程仅仅开采原始原油地质储量(OOIP)的较小部分。当自然压力被耗尽并且一次采油完成时，大部分的原油仍然保留在储层中并且未被开采。因此，多种补充开采技术已被采用以便增加来自地下储层的原油的采收率。

随时间的推移，随着原油通过一次采油从油井被开采，地下储层中存在的自然压力下降。在这种情况下，剩余的原油通常由于毛细效应作为油滴被圈闭在多孔砂岩储层或多孔碳酸盐岩储层中，并且因此，难以在自然压力下被驱替。当这发生时，压力可以通过将流体(例如水)注入到地下储层中再次增加或维持。这是所谓的“二次采油`”(在注入水的情况下，也称为“水驱”)。流体的注入可以补充自然压力并且帮助将原油驱替到生产井中。然而，即使通过二次采油，相当大量的原油由于毛细效应可能仍然被圈闭在多孔砂岩储层或多孔碳酸盐岩储层中。

为了进一步增强原油的开采率，可以采用“三次采油”(也称为“强化采油”)技术。流度控制过程和化学过程是两个通常使用的强化采油过程。流度控制过程主要依赖于可以改变流体的粘度的聚合物。在典型的应用中，包含该聚合物的水性流体被注入地下储层中以便获得有利的注入流体与地下储层中的油/水带之间的流度比。从而在垂直和平面方向上均匀推进。这可以防止水通过原油指进并且增强波及系数。另一方面，化学过程主要依赖于增强原油的微观驱替效率。它通常涉及注入驱替流体(通常水性流体)，该驱替流体因为相行为特性有效地驱替原油，这导致降低驱替流体与原油之间的界面张力(IFT)。其结果是，被圈闭在多孔砂岩储层或多孔碳酸盐岩储层中的原油可以更容易地通过储层的多孔通道被驱替，并且可以因此增强原油的采收率。为了实现高的采收率，优选能够与原油形成超低IFT(约10^-4至10^-2mN/m)的驱替流体。已经已知的是包含合适的一种或多种表面活性剂和一种或多种聚合物的驱替流体可以用在三次采油中。此类驱替流体兼具流变特征(例如，增粘特性)和相行为特性。该驱替流体可以进一步包含一种或多种助表面活性剂、油、电解质和碱。常规地，包含碱-表面活性剂-聚合物(ASP)的驱替流体已经被用于三次采油并且这样的技术被称为ASP驱。主要地，阴离子表面活性剂被用在ASP驱中。然而，该驱替流体中的碱可能与地下储层中的矿物和原生水反应，形成水不溶性物质。这将导致沉淀物在管道和设备上的沉积，以及还阻断储层中的多孔通道，这可导致对油井的严重损坏并且危及原油开采。为了避免这样的问题，可以采用使用包含表面活性剂-聚合物(SP)并且不包含任何碱的驱替流体的技术，这样的技术被称为SP驱。

已经发现，在不存在碱的情况下，难以通过使用常规的在ASP驱中有效的表面活性剂，例如石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、天然羧酸盐、石油羧酸盐将原油与水性流体之间的IFT减少至超低。

CN 101549266 B披露了具有双长烃链的甲基羧基甜菜碱(例如双十二烷基甲基羧基甜菜碱)是用于无碱SP驱的合适的表面活性剂。然而，这些化合物在它们的分子中具有两个长烃链，并且因此具有在水中的差溶解性和与砂岩储层或碳酸盐岩储层的强相互作用，这引发了在其用于SP驱的应用中的问题。

存在提供克服用于三次采油，特别地，用于SP驱的已知表面活性剂相关的缺点的一种化合物的需要。

发明概述

已经发现以上目的可以通过本发明解决。