[发明专利]用于强化采油的聚氧代多胺解吸剂

说明书

本发明涉及具有式R¹R²N‑(CH₂)_m‑NR³‑(CH₂)_m‑NR⁴R⁵的化合物用于减少或抑制油储层中阴离子表面活性剂保留现象的用途，其中m和m′中的每一个是1、2、3或4；并且R¹、R²、R³、R⁴和R⁵中的每一个是具有式‑[‑O‑CH₂‑CH(‑CH₃)‑]n‑[‑O‑CH₂‑CH₂‑]_p‑OH的基团，其中n是从2至30；并且p是从5至50。

本发明涉及从地下地层强化开采原油的领域，并且更具体地涉及在强化采油的步骤过程中在这些地下地层中表面活性剂的保留问题。

在从烃类储层(例如产油储层，如固结的或未固结的岩层、或砂)提取油的过程中，根据被称为″一级开采″的第一步骤，油通过在储层中自然占主导的超压被夹带出生产井。此一级开采允许获取包含在储层中的仅少量的油，典型地是最多约10％至15％。

当储层中的压力变得不足以移动仍在原处的油时，为了在此一级开采之后能够使油的提取继续，采用了二级生产方法。典型地，将流体注入(例如，再注入所产生的稀释或未稀释的水、注入海水或河水，或者可替代地注入气体)到烃类储层中，以便在该储层中施加能够向一个或多个生产井夹带油的超压。在此上下文中，通常的技术是水的注入(也称为注水)，其中大量的水在压力下经由注入井注入储层中。注入的水夹带它所遇到的油的一部分并将其推向一个或多个生产井。然而，二级生产方法(如注水)使得能够仅原位提取烃类的相对小的一部分(典型地约30％)。这种部分冲洗尤其是由于毛细管力对油的捕获、由于注入流体与原位烃类之间存在的粘度和密度的差异，以及还由于在微观或宏观尺度(在孔尺度以及还有在储层尺度)下的不均匀性。

为了尝试开采在使用一级和二级生产方法后仍然保留在地下地层中的其余部分的油，已经提出了各种技术，这些被称为强化采油(EOR)。在这些技术之中，可提及的是与以上提及的注水类似的技术，但使用包含添加剂的水，例如水溶性表面活性剂(这然后典型地被称为注表面活性剂法(surfactant .flooding))。此类表面活性剂的使用尤其引起水/油界面张力(IFT)的降低，这能够确保孔喉内捕获的油的更有效的夹带。

典型地，在注表面活性剂方法中，将一种或多种水溶性表面活性剂配制品与大量注入水一起注入烃类储层以降低油与水之间的IFT。在此上下文中，通常推荐的表面活性剂典型地是阴离子表面活性剂，尤其是硫酸盐、磺酸盐或羧酸盐型。

尽管确实证明它们在降低水/油界面张力方面是有效的，这些阴离子表面活性剂具有缺点，即它们倾向于保持被捕获在地下地层中，典型地由于在岩石表面的化学吸收现象，这影响开采效力和/或过程成本。

除其他问题之外，固定在储层中的表面活性剂可能不再参与油的转移和提取，并且提取效力因此受到影响。强吸附可以通过使用高浓度的表面活性剂来补偿，但在成本方面具有不可忽略的影响。更通常地，表面活性剂吸附现象导致对提取成本具有负面影响的损失，这可能使一种方法在经济上不可行。

以下情况时，阴离子表面活性剂的吸附现象尤其多：

-当这些表面活性剂是在具有高含量的盐和/或二价阳离子的水(尤其是海水)中使用时；以及

-在某些岩层中，如碳酸盐或粘土岩如泥质砂岩(其中吸附是高的，即使避免了具有高含量的盐和/或二价离子的水)。

为了抑制表面活性剂吸附，已经提出了各种解决方案，这些解决方案是或多或少有效的并且总体上限于特定的使用条件。