[發明專利]用于增強烴回收的懸浮液以及使用所述懸浮液回收烴類的方法

在審

• 申請號: 201580064674.0
• 申請日: 2015-10-19
• 公開（公告）號: CN107018666A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: R·蘇雷什;O·V·庫茲涅佐夫;S·查克拉博蒂
• 申請（專利權）人: 貝克休斯公司
• 主分類號: C09K8/58
• 分類號: C09K8/58;C09K8/584;E21B43/16;E21B43/20;E21B43/22
• 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: 趙方鮮

優先權聲明

本申請要求2014年10月21日提交的關于“SUSPENSIONS FOR ENHANCED OIL RECOVERY,AND METHODS OF RECOVERING HYDROCARBONS USING THE SUSPENSIONS”的美國專利申請序列號14/519,728的申請日的權益，該專利申請是2014年1月31日提交的關于“NANO-SURFACTANTS FOR ENHANCED HYDROCARBON RECOVERY,AND METHODS OF FORMING AND USING SUCH NANO-SURFACTANTS”的美國專利申請序列號14/169,432的繼續申請，這些文獻中每個的公開內容以其引用的方式整體并入本文中。

技術領域

本公開的實施方案一般涉及形成穩定化的乳液并且從地下地層中提取烴物質的方法和系統。

背景

水驅是一種增強從地下地層中提取烴物質(例如原油、天然氣等)的常規方法。在這種方法中，通過注入井將含水流體(例如水、鹽水等)注入地下地層從而將包含在地下地層的間隙空間(例如孔、裂紋、裂縫、通道等)內的烴物質驅掃至與注入井偏移的開采井中。可以在含水流體中加入一種或多種添加劑來輔助烴物質的提取和后續的加工。

例如，在一些方法中，在含水流體中加入表面活性劑、固體顆粒(例如膠體)或兩者。表面活性劑和/或固體顆粒可以附著或聚集在烴物質和含水材料之間的界面處從而形成烴物質和含水材料的一者分散在烴物質和含水材料的另一者中的穩定化的乳液。例如在烴相分散在水相內的乳液中，表面活性劑可以降低烴相和水相之間的表面張力。通過表面活性劑、固體顆粒或兩者的穩定降低烴和水之間的界面張力并且降低系統能量，避免分散的材料(例如烴物質或含水材料)聚結，并且維持一種材料以單元(例如液滴)的形式分散在整個另一種材料中。降低表面張力使烴物質的滲透性和流動性都增加。因此，與不采用加入表面活性劑和/或固體顆粒的水驅相比，烴物質可以更容易地在地下地層中輸送以及從地下地層中提取。乳液的有效性大部分由乳液保持穩定以及確保兩相混合的能力來決定。

然而，表面活性劑的應用通常受到化學品的成本以及其在含烴地層的巖石上的吸附和損失的限制。不利的是，在存在溶解鹽(例如，諸如一般存在于地下地層內的各種鹽)的情況下，各種表面活性劑的有效性可能不利地降低。另外，表面活性劑可能具有附著至地下地層表面的傾向，需要向注入的含水流體中加入更多的表面活性劑來彌補這些損失，這在經濟學上是不利的。在后續的加工期間，可能難以從穩定化的乳液中除去固體顆粒，從而防止烴物質以及其含水材料聚結成不同的不可混溶的組分，并且極大地阻礙了烴物質的分開收集。此外，表面活性劑常常只在特定的溫度范圍內發揮功能或穩定，而且在地下地層中遭遇的高溫或各種條件下可能損失功能。

公開內容

本文中公開的實施方案包括從地下地層或從瀝青砂中回收烴物質的方法，以及相關的穩定化乳液。例如，根據一個實施方案，一種回收烴物質的方法包括將包含碳芯、至少一個親水基以及至少一個疏水基的兩親性納米顆粒與載液組合從而形成懸浮液；使地下地層以及包含瀝青砂和水的漿料中的至少一者與所述懸浮液接觸從而形成由所述兩親性納米顆粒穩定化的乳液；以及從由所述兩親性納米顆粒穩定化的所述乳液中除去烴類。

在其它實施方案中，一種從地下地層中除去烴類的方法包括在包含碳納米管、富勒烯、碳納米金剛石、石墨烯和氧化石墨烯的至少一者的含碳物質的一個表面上形成至少一個親水基；將所述含碳物質與載液混合從而形成懸浮液；將所述懸浮液引入地下地層中并且使所述地下地層內的烴與所述載液懸浮液接觸從而形成由所述含碳物質穩定化的乳液；以及將所述乳液輸送至所述地下地層的表面。

在其它實施方案中，用于從地下地層中除去烴類的懸浮液包含多個含碳的兩親性納米顆粒，所述兩親性納米顆粒包含位于所述含碳物質的一個表面上的疏水性官能團以及位于所述含碳物質的另一表面上的親水性官能團。所述懸浮液還包含載液載液。

附圖簡述

盡管說明書以權利要求書結束，權利要求書特別指出并且明確地要求保護被視為本發明的實施方案的那些，在結合附圖閱讀時，可以通過下文對于本公開的某些實施方案的描述更容易地確定本公開的實施方案的優勢，其中：

圖1A至圖1C是根據本公開的實施方案的兩親性納米顆粒的簡化示意圖；

圖2是描述根據本公開的實施方案的一種從地下地層中提取烴類的方法的簡化流程圖；以及