专利名称：改进的强化采油的表面活性剂组合物及其制备方法
改进的强化采油的表面活性剂组合物及其制备方法本发明涉及地下石油藏的采收，更具体地涉及强化采油的表面活性剂组合物及其制备方法。本发明还涉及用于强化从地下油藏采收油的方法，该方法使用本发明的强化采油的表面活性剂组合物。
背景技术：
地下油藏中原油的生产涉及使用多种驱油方法，因为自然驱动力，它被用在“一次采油”方法，开始变得衰竭。大部分原油必须以“二次采油”或“三次采油”方法从岩层中被驱出。另外，一些油藏甚至不具有一次采油方法原油生产的足够的自然驱动力。使用这样的驱油方法进行原油生产，是强化采油过程的一个实例。目前，石油工业正再次评估改进从地下油藏开采残留和未开采原油的能力的技术。在通过一次采油方法使油田完全枯竭之前，可以事先开始注入驱油液或驱油气。改进驱油效率或波及效率的方法可以用在首次注入驱油液或驱油气的开始，而不是在二次采油和三次采油的条件下。地下油藏驱油以生产原油的最容易的方法，是通过将液体或气体注入井中，以驱使原油到地表。水驱是使用最广泛使用的流体。然而，水不能稳定地驱油，因为两种液体之间的高的界面张力，它导致多孔介质内形成高的毛细管压力。添加化学品以改进所述驱油液的特性是熟知的改进/提高采收率采油的技术。表面活性剂是一类已经被用在水介质中以提高采收率的化合物。表面活性剂已被发现有效地降低油和水之间的界面张力，并使被困油液通过油藏流动。烷芳基磺酸盐已被用作提高采收率的表面活性剂。它们已被单独或与助表面活性剂和/或牺牲剂结合用在表面活性剂驱油中。烷芳基磺酸盐通常被使用，不仅因为它们能够降低油和水之间的界面张力，而且因为当与各种量的其它盐例如氯化钠结合使用时，它们展示了理想的相行为。根据分子量和分子量分布、芳基在烷基上连接的支链和位置，烷芳基磺酸盐可以得到调整，优先地驻留在不同电解质浓度(即盐度)的水相或油相中。在低盐度下所述烷芳基磺酸盐倾向于留在水中，同时在高盐度下它们更多分布到油中。在中度盐度下所述烷芳基磺酸盐可导致形成胶束溶液。在任一情况下，所述含有表面活性剂、油和水的溶胀胶束溶液被称为微乳液。在最优的盐度下，相同体积的油和水溶解在微乳液中。对于调整和匹配良好的烷芳基磺酸盐，溶解在微乳液中的高体积的油和水导致超低的界面张力，它能提供油藏高的采收率能力。地下油气藏中水的盐度可能变化很大。例如，印尼的Minas油田的总溶解盐为 0. 2wt. % -0. 3wt. %。其它油藏具有的盐度等于或高于2.0%的氯化钠，以及超过0.5%的氯化钙和氯化镁。经过相行为实验，在油藏条件下，通过用本地的油藏盐水和油藏油评估专用型烷基芳族磺酸盐，值得优化用于提高特定油藏采收率的表面活性剂驱油的烷基芳族磺酸盐。除了相行为实验，需要几个界面张力实验来证实界面张力是合适低的。除了用本地油藏盐水测试所述表面活性剂，也要求使用注入液的其它实验，尤其是因为某些情况下所述注入盐水不同于本地油藏盐水。通常，纯烷芳基磺酸盐，即具有窄范围的分子量的，被用于轻质原油的开采。这样的烷芳基磺酸盐已经展现了差的相行为，即，对含有高蜡含量的原油的差的采收能力。一般具有高蜡含量的油液通常具有高的当量平均碳数(EACN)。当量链烷烃碳数(EACN)是表示烃混合物的平均碳链长度。举例说明，戊烷、己烷和庚烷的烷烃碳数分别为5、6和7。然而， 含有Imol戊烷和Imol己烷的混合物的EACN为5. 5。油田原油是复杂的混合物，但当与表面活性剂接触时，它们行为像具有一个EACN(其组分的摩尔分率平均值)的单一组分的流体。烷基上具有广谱碳链长度的烷芳基磺酸盐更适合用于开采含蜡原油或含有高当量平均碳数(EACN)的原油。除了优化烷芳基磺酸盐的分子量和/或分子量分布以使上述微乳液中的油液量达到最大，其它成分与烷芳基磺酸盐的结合使用可以改进相行为，例如无机盐、共溶剂、聚合材料和助表面活性剂。强化采油配方的性能也可以通过油液溶解性参数测量，每单位体积表面活性剂溶解的油液的体积。所述油液溶解性反比于界面张力。例夕卜，通过配方快速获得稳定的微乳液和低的界面张力的能力，即在实验室中少于1天，也可以测量性能。用于强化油藏的油产出的表面活性剂配方传统地含有不等量的共溶剂。例如，用于Minas SFT-2表面活性剂现场试验的配方含有约4%这样的溶剂。溶剂的成本占配方总成本的显著部分。需要溶剂来维持所谓的对水稳定性(aqueous stability)(其是稀释的表面活性剂配制剂在油藏盐水中的稳定性)。减少所需溶剂的量是有利的。许多专利和专利申请已经讨论了使用表面活性剂驱提高采收率采油的方法。除了使用表面活性剂，有许多讨论使用助表面活性剂和牺牲剂用于提高采收率的专利和专利申请。Hsu等的美国专利号6，022，843公开了改进的浓缩表面活性剂的配方，和从地下油藏采收残留油液的方法，以及尤其是改进的碱式表面活性剂驱油方法，它导致注入材料与残留油液之间超低的界面张力，其中所述浓缩的表面活性剂配方供应的浓度超过、等于或低于其临界胶束浓度，也提供表面活性材料的原位形成，通过自然产生的有机酸组分与注入的碱材料的反应形成，它用于提高采油效率。Berger等的美国专利申请号2005/0199395A1中公开了采油方法和特种的烷芳基磺酸盐表面活性剂。所述表面活性剂源自α-烯烃流，它具有宽的偶数碳分布为1218或更多。关于提高采收率的通用专著是“提高采收率过程的基本概念”，M. Baviere编辑 (Elsevier Applied Science 发表，SCI，伦敦和纽约，1991)。发明概述本发明涉及一种强化采油的组合物，其包含(a)包含烷基化的羟基芳族磺酸盐的表面活性剂，所述烷基化的羟基芳族磺酸盐具有以下通式
权利要求
1.一种强化采油的组合物，其包含(a)包含烷基化的羟基芳族磺酸盐的表面活性剂，所述烷基化的羟基芳族磺酸盐具有以下通式(I)
2.权利要求1的强化采油的组合物，其中R1衍生自部分异构化的α烯烃。
3.权利要求1的强化采油的组合物，其中所述表面活性剂中的一价阳离子是碱金属、 铵或取代铵。
4.权利要求3的强化采油的组合物，其中所述一价阳离子是碱金属。
5.权利要求4的强化采油的组合物，其中所述碱金属是钠。
6.权利要求1的强化采油的组合物，其中该组合物还包含至少一种助表面活性剂。
7.权利要求6的强化采油的组合物，其中所述至少一种助表面活性剂是异构化的烯烃磺酸盐。
8.权利要求7的强化采油的组合物，其中所述异构化烯烃磺酸盐是碱金属盐、铵盐或取代铵盐。
9.权利要求1的强化采油的组合物，其中所述溶剂选自醇、醚醇、聚醚醇、甘油、聚醚甘油、二醇和聚醚二醇。
10.权利要求1的强化采油的组合物，其中所述钝化剂是碱。
11.权利要求10的强化采油的组合物，其中所述碱是碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐。
12.权利要求1的强化采油的组合物，其中所述聚合物是黄原胶、聚丙烯酰胺(PAM)、部分水解的聚丙烯酰胺(HPAM)、或者2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸或其钠盐或它们混合物和聚丙烯酰胺的共聚物(AMPS)、或者它们的混合物。
13.权利要求1的强化采油的组合物，其中所述聚合物以基于配制剂的总重量计约 200ppm-约5000ppm的浓度存在。
14.权利要求1的强化采油的组合物，其中队是含有约20-30个碳原子的烷基。
15.权利要求7的强化采油的组合物，其中所述异构化的烯烃磺酸盐具有以下通式 R2-SO3X其中，&是脂肪族羟基，具有约12-约40个碳原子，具有约20-98wt%支链并且含有一个或更多烯烃或醇结构部分或它们的混合物；以及X是一价阳离子。
16.权利要求6的强化采油的组合物，其中所述至少一种助表面活性剂是烷芳基磺酸
17.一种制备强化采油的组合物的方法，该方法包括将以下(a)、(b)、(c)和(d)混合(a)包含烷基化的羟基芳族磺酸盐的表面活性剂，所述烷基化的羟基芳族磺酸盐具有以下通式
18.—种从地下含烃地层采收原油的方法，该方法包括(i)将包含以下(a)、(b)、(c)和(d)的强化采油的组合物注入所述地层(a)具有以下通式的烷基化的羟基芳族磺酸盐
全文摘要
本发明涉及一种强化采油的组合物，其包含(a)包含烷基化的羟基芳族磺酸盐的表面活性剂，所述烷基化的羟基芳族磺酸盐具有通式(I)，其中R1是含有约8-约40个碳原子且具有约20％-约50％甲基分支的烷基，M是一价阳离子；(b)溶剂；(c)钝化剂；和(d)聚合物。
文档编号C11B9/02GK102482566SQ201080036702
公开日2012年5月30日 申请日期2010年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者C·B·坎贝尔, Y·F·苏恩 申请人:雪佛龙奥伦耐有限责任公司