[發明專利]使用基于含氧化丁烯的烷基烷氧基化物的表面活性劑開采礦物油的方法

在審

• 申請號: 201510041875.0
• 申請日: 2011-03-04
• 公開（公告）號: CN104726084A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: C·比特納;G·奧特;J·廷斯利;C·施平德勒;G·阿爾瓦雷斯-于爾根森;S·邁特羅-沃格爾
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 肖威;劉金輝

本申請是申請日為2011年3月4日，申請號為201180013092.1，發明名稱為“使用基于含氧化丁烯的烷基烷氧基化物的表面活性劑開采礦物油的方法”的專利申請的分案申請。

本發明涉及一種通過Winsor?III型微乳液驅油開采礦物油的方法，其中將包含至少一種如下通式的離子型表面活性劑的含水表面活性劑配制劑經由注入井注入礦物油藏中，并經由采出井從所述油藏中抽出原油：

R¹-O-(D)_n-(B)_m-(A)_l-XY^-M⁺

本發明進一步涉及所述通式的離子型表面活性劑及其開采方法。

在天然礦物油藏中，礦物油存在于多孔儲集巖的孔隙中，其在朝向地面一側被不透頂層所密封。所述孔隙可為極細孔隙、毛細管、孔等。細孔頸例如可僅具有約1μm的直徑。除了礦物油(包括天然氣成分)之外，油藏還包含具有或高或低鹽含量的水。

在礦物油開采中，通常分為一次開采、二次開采和三次開采。在一次開采中，礦物油由于油藏的自生壓力，在油藏鉆探開始后經由鉆孔自動流動至表面。

因此在一次開采后使用二次開采。在二次開采中，除了用于開采礦物油的鉆孔(所謂的采出井)之外，還在含礦物油的地層中鉆入其他鉆孔。經由這些所謂的注入井向油藏中注入水以維持壓力或使其再次升高。由于注入水之故，礦物油由注入井沿采出井的方向經由孔隙被緩慢壓入地層中。然而，這僅在孔隙完全被油填充且更粘稠的油被水推動前進的情況下才起作用。一旦運動的水穿透孔隙，其沿著此時阻力最小的路徑流動，即流經形成的通道，且不再推動油前進。

一次開采和二次開采通常僅可開采所述油藏中所存在的礦物油量的約30-35％。

已知礦物油產量可通過三次采油措施進一步提高。三次采用的綜述可參見例如“Journal?of?Petroleum?Science?of?Engineering?19(1998)”，第265-280頁。三次采油包括例如熱方法，其中將熱水或蒸汽注入油藏中。這使油的粘度降低。所用流動介質同樣可為氣體如CO₂或氮氣。

三次礦物油開采還包括其中使用合適的化學品作為采油助劑的方法。這些可用于影響水流動末端的狀況，且因此也用于開采牢固保持于巖層中的礦物油。

在鄰近二次開采末期，粘性力和毛細力作用于捕集在儲集巖孔中的礦物油上，其中這兩種力彼此相對的比例取決于微觀油分離。這些力借助無量綱參數，即所謂的毛細管數描述。粘性力(速度×驅動相的粘度)對毛細力(油水之間的界面張力×巖石的潤濕)的比例：

Nc=μvσcosθ]]>

在該式中，μ為驅使礦物油運動的流體的粘度，ν為達西速度(單位面積的流量)，σ為驅使礦物油運動的液體與礦物油之間的界面張力，且θ為礦物油與巖石之間的接觸角(C.Melrose，C.F.Brandner，J.Canadian?Petr.Techn.58，1974年10-12月)。毛細管數越高，油的運動性就越高，因此油去除程度也就越大。

已知鄰近二次礦物油開采末期的毛細管數為約10^-6，必須使毛細管數升高至約10^-3-10^-2，從而能夠使額外的礦物油運動。

為此，可實施特定形式的驅油方法—稱為Winsor?III型微乳液驅油。在Winsor?III型微乳液驅油中，注入的表面活性劑應與油藏中所存在的水相和油相形成Winsor?III型微乳液。Winsor?III型微乳液并非具有小液滴的乳液，而是水、油和表面活性劑的熱力學穩定的液體混合物。其三個優點為：

-由此獲得礦物油與水相之間的極低界面張力σ；

-其通常具有極低的粘度且因此不被多孔基體所捕集；

-其甚至在最低的能量輸入下形成且可在無限長的時間內保持穩定(與此相反，常規乳液需要通常不在油藏中出現的高剪切力，且僅是動力學穩定化的)。