[發明專利]改進的強化采油的表面活性劑組合物及其制備方法

無效

• 申請號: 201080036702.5
• 申請日: 2010-08-20
• 公開（公告）號: CN102482566A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: C·B·坎貝爾;Y·F·蘇恩
• 申請（專利權）人: 雪佛龍奧倫耐有限責任公司
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584;C09K8/588;C11B9/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 孫愛

本發明涉及地下石油藏的采收，更具體地涉及強化采油的表面活性劑組合物及其制備方法。本發明還涉及用于強化從地下油藏采收油的方法，該方法使用本發明的強化采油的表面活性劑組合物。

發明背景

地下油藏中原油的生產涉及使用多種驅油方法，因為自然驅動力，它被用在“一次采油”方法，開始變得衰竭。大部分原油必須以“二次采油”或“三次采油”方法從巖層中被驅出。另外，一些油藏甚至不具有一次采油方法原油生產的足夠的自然驅動力。使用這樣的驅油方法進行原油生產，是強化采油過程的一個實例。

目前，石油工業正再次評估改進從地下油藏開采殘留和未開采原油的能力的技術。在通過一次采油方法使油田完全枯竭之前，可以事先開始注入驅油液或驅油氣。改進驅油效率或波及效率的方法可以用在首次注入驅油液或驅油氣的開始，而不是在二次采油和三次采油的條件下。

地下油藏驅油以生產原油的最容易的方法，是通過將液體或氣體注入井中，以驅使原油到地表。水驅是使用最廣泛使用的流體。然而，水不能穩定地驅油，因為兩種液體之間的高的界面張力，它導致多孔介質內形成高的毛細管壓力。

添加化學品以改進所述驅油液的特性是熟知的改進/提高采收率采油的技術。表面活性劑是一類已經被用在水介質中以提高采收率的化合物。表面活性劑已被發現有效地降低油和水之間的界面張力，并使被困油液通過油藏流動。

烷芳基磺酸鹽已被用作提高采收率的表面活性劑。它們已被單獨或與助表面活性劑和/或犧牲劑結合用在表面活性劑驅油中。烷芳基磺酸鹽通常被使用，不僅因為它們能夠降低油和水之間的界面張力，而且因為當與各種量的其它鹽例如氯化鈉結合使用時，它們展示了理想的相行為。根據分子量和分子量分布、芳基在烷基上連接的支鏈和位置，烷芳基磺酸鹽可以得到調整，優先地駐留在不同電解質濃度(即鹽度)的水相或油相中。在低鹽度下所述烷芳基磺酸鹽傾向于留在水中，同時在高鹽度下它們更多分布到油中。在中度鹽度下所述烷芳基磺酸鹽可導致形成膠束溶液。在任一情況下，所述含有表面活性劑、油和水的溶脹膠束溶液被稱為微乳液。在最優的鹽度下，相同體積的油和水溶解在微乳液中。對于調整和匹配良好的烷芳基磺酸鹽，溶解在微乳液中的高體積的油和水導致超低的界面張力，它能提供油藏高的采收率能力。

地下油氣藏中水的鹽度可能變化很大。例如，印尼的Minas油田的總溶解鹽為0.2wt.％-0.3wt.％。其它油藏具有的鹽度等于或高于2.0％的氯化鈉，以及超過0.5％的氯化鈣和氯化鎂。經過相行為實驗，在油藏條件下，通過用本地的油藏鹽水和油藏油評估專用型烷基芳族磺酸鹽，值得優化用于提高特定油藏采收率的表面活性劑驅油的烷基芳族磺酸鹽。除了相行為實驗，需要幾個界面張力實驗來證實界面張力是合適低的。除了用本地油藏鹽水測試所述表面活性劑，也要求使用注入液的其它實驗，尤其是因為某些情況下所述注入鹽水不同于本地油藏鹽水。

通常，純烷芳基磺酸鹽，即具有窄范圍的分子量的，被用于輕質原油的開采。這樣的烷芳基磺酸鹽已經展現了差的相行為，即，對含有高蠟含量的原油的差的采收能力。一般具有高蠟含量的油液通常具有高的當量平均碳數(EACN)。當量鏈烷烴碳數(EACN)是表示烴混合物的平均碳鏈長度。舉例說明，戊烷、己烷和庚烷的烷烴碳數分別為5、6和7。然而，含有1mol戊烷和1mol己烷的混合物的EACN為5.5。油田原油是復雜的混合物，但當與表面活性劑接觸時，它們行為像具有一個EACN(其組分的摩爾分率平均值)的單一組分的流體。

烷基上具有廣譜碳鏈長度的烷芳基磺酸鹽更適合用于開采含蠟原油或含有高當量平均碳數(EACN)的原油。除了優化烷芳基磺酸鹽的分子量和/或分子量分布以使上述微乳液中的油液量達到最大，其它成分與烷芳基磺酸鹽的結合使用可以改進相行為，例如無機鹽、共溶劑、聚合材料和助表面活性劑。強化采油配方的性能也可以通過油液溶解性參數測量，每單位體積表面活性劑溶解的油液的體積。所述油液溶解性反比于界面張力。例外，通過配方快速獲得穩定的微乳液和低的界面張力的能力，即在實驗室中少于1天，也可以測量性能。

用于強化油藏的油產出的表面活性劑配方傳統地含有不等量的共溶劑。例如，用于Minas?SFT-2表面活性劑現場試驗的配方含有約4％這樣的溶劑。溶劑的成本占配方總成本的顯著部分。需要溶劑來維持所謂的對水穩定性(aqueous?stability)(其是稀釋的表面活性劑配制劑在油藏鹽水中的穩定性)。減少所需溶劑的量是有利的。