[發明專利]水潤濕油濕表面的方法

有效

• 申請號: 201380026578.8
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN104321405B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: V·庫爾卡爾-西伯特;G·奧特;H·G·馬恩克思;S·馬克
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584;C09K8/60;C09K8/90;C09K8/68;C09K8/74;B01F17/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 王丹丹,劉金輝

本發明涉及通過將包含至少一種潤濕性改進劑的含水配制劑施用于油濕表面而水潤濕油濕表面的方法，所述潤濕性改進劑為烷氧基化糖的水溶性酯。油濕表面可以為任何疏水表面如地下含油地層的巖石。

在天然礦物油沉積層中，礦物油存在于通過不透水頂層而對地球表面密封的多孔儲集巖的空穴中。空穴可以為非常細的空穴、毛細管、孔等。細孔巖頸可例如具有僅約1μm的直徑。除礦物油，包括天然氣餾分外，沉積層包含具有較大或較小鹽含量的水。

在礦物油開采中，通常存在初級、二級和三級開采之間的區別。

在初級開采中，礦物油在開始將沉積層鉆井以后由于沉積層的自生壓力而自動地通過鉆孔流向表面。然而，甚至在最好的情況下，沉積層中僅存在的次要量的礦物油，通常不多于約10％，可通過初級開采產生。

在二級開采中，可將水注入沉積層中以保持壓力或者將它再次提高。該技術稱為水驅。水驅的目的是迫使礦物油在開采鉆孔的方向上從注入鉆孔出發緩慢地通過空穴進入地層中。

稱為強化油回收(EOR)的三級油開采技術包括其中合適的化學品用作油開采助劑的方法。例如，可將包含表面活性劑和/或增稠聚合物的水溶液注入地層中以使地下地層中的油移動使得可從地層中回收另外的油。

適當選擇用于強化油開采的合適化學品的一個臨界點是礦物油沉積層內表面的性質。

在具有或多或少親水表面的地下儲油層如砂巖儲集層中，通常將表面水潤濕且如果它們的直徑大于流動方向上在孔之后的毛細管直徑，疏水油滴可被捕獲在地層的孔中。所述情況示意性地顯示于圖1中。在這種情況下，合適的表面活性劑可用于克服毛細力并降低油-水界面的界面張力使得油滴可能變形并可通過注入的表面活性劑水溶液而從孔中排出。適于該技術的表面活性劑應導致油-水界面上超低的界面張力。

在具有或多或少疏水表面的地下儲油層如碳酸鹽儲集層中，油可作為非常薄的膜吸收在地層的內表面上，即表面時油濕的。這示意性地顯示于圖2中。具有油濕表面的這類儲集層的透水性是低的，這是由于水的負毛細壓力，使得水驅的效率低。為增強油回收，需要通過將油與油濕表面分離而將油濕表面改變成水濕表面。

本領域中已知潤濕性改進劑在油開采過程中用于某些技術。

US 7,256,160 B2公開了用于將地下地層水力壓裂的壓裂液，其包含水潤濕控制劑。該潤濕控制劑可以為例如乙二醇一甲醚、烷基硫酸鹽、烷基磺酸鹽或烷基糖苷。

M.Salehi，S.J.Johnson和J.Liang，Langmuir 2008，24，14099-14107討論了幾種表面活性劑如肌動蛋白、月桂醇聚醚硫酸鈉和十二烷基三甲基溴化銨作為油田儲集層的潤濕性改進劑的用途。

US 2010/0163234 A1公開了通過將流體注入地層中而處理地下地層的方法，所述流體包含顆粒物和有機硅烷R_nSiX_4-n，其中R為有機官能團，且X為鹵素、烷氧基或乙酰氧基，且n為1、2或3。

WO 2011/086360 A1公開了用于多種巖石類型的潤濕控制的處理流體，其包含具有電荷的第一表面活性劑、具有相對電荷的第二表面活性劑和相容劑。表面活性劑可以為陽離子表面活性劑如烷基氯化銨和陰離子表面活性劑如烷基醚硫酸鹽，且相容劑可選自各種表面活性劑，包括乙氧基化脫水山梨糖醇脂肪酸酯。

A.Karimi，Z.Fakhroueian，A.Bahramian，A.P.Khiabani，J.B.Darabad，R.Azin和S.Arya，Energy & Fuels 2012，26，1028-1036公開了包含ZrO₂納米顆粒和表面活性組分的納米流體在碳酸鹽中的潤濕性改變和強化油回收中的用途。研究的配制劑包含基于脫水山梨糖醇酯的表面活性劑。

幾個出版物公開了烷基多葡糖苷在油田應用中的用途。例如WO 92/02594A1、WO 2006/026732 A1、US 4,985,154或WO 2009/124922。

Y.Wu，S.Iglauer，P.Shuler，Y.Tang和W.A.Goddard，Tenside，Surfactants Detergents 47(5)(2010)，280-280公開了用于改進油回收的烷基多葡糖苷和脫水山梨糖醇酯的配制劑。

用于油田應用的潤濕性改進劑需要滿足基于地下油層中流行的具體條件如高溫和具有高鹽含量的儲集水的存在的大量要求，其中由于二價離子如Mg²⁺或Ca²⁺的存在而產生額外的挑戰。