专利名称：用于烃二次开采的注水法的制作方法
技术领域：
烃二次开采方法，所述方法包括使注水组合物通过含有烃藏的地层。
背景技术：
烃生产的第一阶段被称为烃初次开采。在烃初次开采中，地层中的能量(例如压力或势能)被利用来将烃从地层驱替到生产井中，并最终驱替到地表。烃初次开采可以借助于人造举升系统例如泵或气体举升装备。烃生产的第二阶段称为烃二次开采。在烃二次开采中，气体或液体形式的外部流体通过一个或更多个注射井注射到地层中。所述外部流体通常起到将烃通过地层向一个或更多个生产井驱替，由此可以将烃产出到地表。所述外部流体还可以有助于保持或提高地 层中的压力。烃二次开采的一种形式是注水。在注水中，注水组合物被当作外部流体注射到地层中。所述注水组合物通常包含水和一种或更多种其他材料，所述一种或更多种其他材料为所述注水组合物提供期望的性质。这些其他材料可以包括增稠剂以提高注水组合物的粘度从而降低注水组合物通过地层的迁移率。适合用于注水组合物的增稠剂通常为聚合物，结果，使用包含增稠剂的注水组合物的注水有时称为聚合物灌注。流体的迁移率被定义为(流体所通过的介质的)渗透率和(所述流体的)粘度的比率。因此，迁移率是流体的性质和流体所在环境的性质的函数。地层中的烃藏(hydrocarbon deposit)可以表现出相对较高的粘度和相对较低的迁移率。如果与烃藏相比，注水组合物具有相对较低的粘度和相对较高的迁移率，则注水组合物可能倾向于运动通过烃藏或者绕过烃藏，使得无法通过注水组合物有效地将烃藏向一个或更多个生产井驱替。这种现象被称为“指进”，并导致注水程序中的“波及效率”的降低。波及效率被定义为地层在注水程序中与注水组合物实际接触的体积与地层在注水程序中能够与注水组合物接触的体积的比率。通过在注水组合物中包括增稠剂来提高注水组合物的粘度从而降低注水组合物通过地层的迁移率，由此可以降低指进并提高波及效率。美国专利No. 4，529，523 (Landoll)描述了使用注水介质的用于增强从含有石油的地层采油的注水法，所述注水介质包括增稠剂并且还可以包括兼容性表面活性剂。Lando 11的专利提出可能限制注水程序的有效性的的问题包括注水介质的高迁移率、注水组合物与石油的不相混溶性以及注水介质暴露于盐/盐水、剪切力、热、和/或生物活性时的持久性缺乏。在Landoll的专利中提及的这些问题将通过使用含有作为增稠剂的疏水改性的水溶性聚合物的注水介质来克服。在Landoll的专利中，增稠聚合物包括聚合物骨架，所述聚合物骨架可以是任何非离子型水溶性聚合物，包括聚(丙烯酰胺)、纤维素醚、聚(氧化乙烯)、天然多糖胶和聚(乙烯醇)。所述骨架的非离子特性据称对提高盐耐受性是重要的。Landoll的专利中可行的聚合物的分子量为约50，000至1，000，OOO0Landoll的专利中优选的分子量为约150，000至约 800，000。Landoll的专利中的聚合物骨架通过引入少量的长链烷基基团进行修饰。据称，在Landoll的专利中，烷基改性剂通常含有约8至约25个碳，优选含约16至25个碳。据称烷基改性剂的存在量为O. 2重量％至使聚合物在水中的溶解度为小于I %的量，或者为所述聚合物的约O. 2重量％至约2. O重量％。据称在Landoll的专利中，聚合物在注水组合物中的浓度为约O. 01重量％至2. O 重量％，优选为约O. I重量％至O. 5重量％。在Landoll的专利中，优选的聚合物是疏水改性的羟基乙基纤维素，其中烷基链改性剂的长度为约8至约25个碳原子。在Landoll的专利中，据称Landoll的专利中的非离子型疏水改性的水溶性聚合物特别适合用于聚合物-水灌注介质，因为它们具有表面活性，这在注水程序中可以降低或消除对单独的表面活性剂的使用。然而，除了提供展示出适当粘度和迁移率的注水组合物之外，在配制注水组合物中的另一个目的是提供可以注射通过地层的注水组合物。如果注水组合物能够通过地层而没有对地层造成明显堵塞，则所述注水组合物是可注射的。展示出适当的粘度和迁移率的注水组合物如果不能展示出足够的可注射性，则可能不适合用作注水组合物。注水组合物的可注射性看来不是Landoll的专利中要解决的一个因素。
发明内容
在本文中提及尺寸、取向、操作参数、范围、范围的下限以及范围的上限不是为了给本发明的范围提供严格的界限，而是应该将其解释为在本文的教导的范围内的“大约”、“约”或“基本上”之意，除非另有明确说明。本发明涉及烃二次开采的方法，所述方法包括使注水组合物通过含有烃藏的地层。本发明更具体地涉及注水组合物的组成的改进。本发明的注水组合物包含水和增稠聚合物。其中，所述增稠聚合物包含羟基乙基纤维素骨架聚合物和疏水改性剂，所述羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量为约1，000, 000至约2，000, 000，所述疏水改性剂包含基于烷基烃的材料。所述羟基乙基纤维素骨架聚合物可以称为“HEC”。所述增稠聚合物可以称为疏水改性的HEC或“HMHEC”。所述羟基乙基纤维素骨架聚合物具有羟基乙基摩尔取代度或“MS”，是每葡萄糖酐单位的纤维素引入所述聚合物中的羟基乙基的摩尔平均值。在一些实施方式中，所述羟基乙基纤维素骨架聚合物的MS为至少约O. 5。在一些实施方式中，所述羟基乙基纤维素骨架聚合物的MS为至少约I。在一些实施方式中，所述羟基乙基纤维素骨架聚合物的MS为至少约2。在一些实施方式中，所述羟基乙基纤维素骨架聚合物的MS为约2至约2. 5。在一些实施方式中，所述羟基乙基纤维素骨架聚合物的MS为约2. 5。在一些实施方式中，所述羟基乙基纤维素骨架聚合物可以包含不同的羟基乙基纤维素(HEC)聚合物的组合。
所述疏水改性剂的所述基于烷基烃的材料可以包含任何烷基和/或取代的烷基或包含烷基和/或取代的烷基的任何组合。在一些实施方式中，所述疏水改性剂的所述基于烧基经的材料可以包含一种或更多种烧基和/或取代的烧基，所述烧基或取代的烧基含有约10至约24个未取代碳原子/基团。在一些实施方式中，所述疏水改性剂的所述基于烷基烃的材料可以包含一种或更多种烷基和/或取代的烷基，所述烷基或取代的烷基含有约12至约18个未取代碳原子/基团。在此使用的“未取代碳原子”是指只直接与氢和/或碳结合的碳原子。本发明的注水组合物可以进一步包含除了水和所述增稠聚合物之外的其他物质。作为非限定性示例，在所述注水组合物中的所述水可以以盐水(brine)形式存在(即含有不大于约10%的氯化钠和/或其他等效单价金属盐)、作为硬盐水(hard brine)(即含有不大于约O. 4%的二价和/或多价金属离子例如钙或镁)的形式存在，和/或可以含有其他 物质或杂质。所述注水组合物还可以进一步包含其他材料以提高所述注水组合物的性能或所述注水程序的有效性。本发明的注水组合物被配制成具有与拟使用注水法生产的烃藏的粘度和/或迁移率兼容的粘度和/或迁移率。在此使用的“粘度”是指动力学粘度并且以在约7/s至10/s的剪切力的条件下的帕斯卡-秒(Pa. s)单位表示。在此使用的“渗透率”以达西(D)单位表示。在此使用的“迁移率”是渗透率与粘度的比率，其中，渗透率以达西(D)单位表示，并且粘度以在约7/s至约10/s的剪切力的条件下的帕斯卡-秒(Pa. s)单位表示。在一些实施方式中，如果注水组合物的粘度为约2mPa. s至约IOOmPa. S，则可以认为所述注水组合物的粘度与烃藏的粘度兼容。在一些实施方式中，如果注水组合物的粘度为约5mPa. s至约50mPa. s,则可以认为所述注水组合物的粘度与烃藏的粘度兼容。在一些实施方式中，如果注水组合物的粘度为约5mPa. s至约40mPa. s，则可以认为所述注水组合物的粘度与烃藏的粘度兼容。在一些实施方式中，如果注水组合物的迁移率与烃藏的迁移率的比率不超过100 1，则可以认为所述注水组合物的迁移率与所述烃藏的迁移率兼容。在一些实施方式中，如果注水组合物的迁移率与烃藏的迁移率的比率不超过50 1，则可以认为所述注水组合物的迁移率与所述烃藏的迁移率兼容。在一些实施方式中，如果注水组合物的迁移率与烃藏的迁移率的比率不超过10 1，则可以认为所述注水组合物的迁移率与所述烃藏的迁移率兼容。在一些实施方式中，如果注水组合物的迁移率与烃藏的迁移率的比率不超过2 1，则可以认为所述注水组合物的迁移率与所述烃藏的迁移率兼容。还将本发明的注水组合物配制成能够注射到拟在其中执行注水法的地层中。通常，如果注水组合物能够够通过地层而没有对地层造成明显堵塞，则可以认为所述注水组合物能够被注射到地层中。当所述注水组合物的一种或更多种成分在注水程序中从所述注水组合物中分离并在所述注水组合物通过所述地层后保持在该地层中时，可能会导致地层的堵塞。地层的堵塞可以由所述注水组合物通过地层时该注水组合物的粘度的降低或由所述注水组合物通过地层时增稠聚合物在该注水组合物中的浓度的降低指示。地层的堵塞还可以由所述注水组合物通过地层时该地层的渗透率的降低指示。
在一些实施方式中，注水组合物的可注射性可以通过使注水组合物通过渗透性试验介质(permeable test medium)来评价。在一些实施方式中，注水组合物的可注射性可以通过考虑该注水组合物 通过所述渗透性试验介质之前和之后的性能来评价。在一些实施方式中，注水组合物的可注射性可以通过考虑该注水组合物在所述渗透性试验介质的上游端处和在所述渗透性试验介质的下游端处的性能来评价。一些实施方式中，注水组合物的可注射性可以通过考虑该注水组合物通过所述渗透性试验介质之前、期间和/或之后所述渗透性试验介质的渗透率来评价。所述注水组合物在所述渗透性试验介质的上游端处具有初始粘度，并且在所述渗透性试验介质的下游端处具有最终粘度。在一些实施方式中，所述注水组合物的可注射性可以根据所述注水组合物的所述初始粘度和所述注水组合物的所述最终粘度进行评价。在一些实施方式中，如果所述注水组合物在所述最终粘度大于所述注水组合物中的所述初始粘度的90%，则可以认为所述注水组合物是可注射的。所述增稠聚合物在所述渗透性试验介质的上游端处在所述注水组合物中可以具有初始浓度，并且在所述渗透性试验介质的下游端处在所述注水组合物中具有最终浓度。在一些实施方式中，所述注水组合物的可注射性可以根据所述增稠聚合物的所述初始浓度和所述增稠聚合物的所述最终浓度进行评价。在一些实施方式中，如果所述增稠聚合物在所述注水组合物中的所述最终浓度大于所述增稠聚合物在所述注水组合物中的所述初始浓度的90%，则可以认为所述注水组合物是可注射的。在一些实施方式中，所述渗透性试验介质的性能可以选择为提供对可以使用所述注水组合物的地层的性能的合理模拟，和/或可以选择为使得它们根据经验或采用其他方式可以与所述地层的性能关联。在一些实施方式中，所述渗透性试验介质具有特定的尺寸和/或性能。例如，在一些实施方式中，所述渗透性试验介质可以具有小于10达西的渗透率。例如，在一些实施方式中，所述渗透性试验介质可以具有约为10厘米的介于所述上游端和所述下游端的长度。如上所述，本发明的注水组合物可以配制成具有与拟使用该注水法生产的烃藏的粘度和/或迁移率兼容的粘度和/或迁移率，并且配制成能够注射到拟在其中执行注水法的地层中。已经确定为实现与烃藏的兼容性和注射到地层中的可注射性而对注水组合物进行的配制依赖于一种或更多种羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量、所述疏水改性剂的组成、所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的取代度水平和所述增稠聚合物在所述注水组合物中的浓度。已经观察到，随着所述羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量的提高，根据本发明的注水组合物的粘度倾向于上升并且注水组合物的迁移率倾向于下降。还观察到根据本发明的注水组合物的可注射性看来不是显著地依赖于所述羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量。已经观察到随着所述疏水改性剂中未取代碳原子的数量的增加，根据本发明的注水组合物的粘度倾向于上升并且注水组合物的迁移率倾向于下降。还观察到根据本发明的注水组合物的可注射性随着所述疏水改性剂中的未取代碳原子的数量的减少而倾向于下降。
已经观察到随着所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的取代度水平的增加，根据本发明的注水组合物的粘度倾向于上升并且注水组合物的迁移率倾向于下降。还观察到根据本发明的注水组合物的可注射性随着所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的取代度水平的增加而倾向于下降。已经观察到随着所述所述增稠聚合物在根据本发明的注水组合物中的浓度的增力口，所述注水组合物的粘度倾向于上升并且注水组合物的迁移率倾向于下降。还观察到根据本发明的注水组合物的可注射性随着所述增稠聚合物在所述注水组合物中的浓度的增加而倾向于下降。在本发明的注水组合物中存在除了水和所述增稠聚合物之外的物质还可以影响所述注水组合物的迁移率和它们的可注射性。通过非限定性示例，在本发明的注水组合物中的所述水可以以盐水形式存在和/或作为硬盐水存在。已经观察到如果在本发明的注水组合物中的所述水以盐水形式存在和/或作为 硬盐水存在，则所述注水组合物的粘度倾向于较高并且注水组合物的迁移率倾向于较低(与在本发明的注水组合物中的所述水相对较为纯净的情况性比)。据信这种现象归因于本发明的所述增稠聚合物因所述注水组合物的所述水中存在离子而引起的的分子内和分子间缔合(如下文所述)的增强。本发明的所述增稠聚合物可以统称为纤维素缔合聚合物。在这类聚合物中，粘度/迁移率和可注射性据信依赖于至少两种不同的作用机理。第一种作用机理是“缠结”，据信这主要归因于所述骨架聚合物的分子量，并且所述缠结随着所述骨架聚合物的分子量(因而为其长度)的增加而增加。第二种作用机理是“缔合”，这归因于所述疏水改性剂的存在及其疏水性。不希望受到理论的束缚，据信所述疏水改性剂的多个基团在增稠聚合物的单个分子内和在增稠聚合物的相邻分子之间均相互作用或“缔合”。随着所述疏水改性剂所提供的未取代碳原子的数量的增加，根据本发明的注水组合物的缔合度上升。可以通过增加所述疏水改性剂的“尺寸”、增加所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的取代度水平、和/或增加所述增稠聚合物在所述注水组合物中的浓度，增加未取代碳原子的数量。随着缔合度的增加，注水组合物的粘度增加，所述注水组合物的迁移率下降，并且所述注水组合物的可注射性降低。如上所述，所述羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量看来未显著地影响所述注水组合物的可注射性。结果，尽管根据本发明的注水组合物的粘度和迁移率依赖于所述羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量并且依赖于所述注水组合物的缔合度，但是根据本发明的注水组合物的可注射性主要依赖于所述注水组合物的缔合度。这些现象有利于配制本发明的注水组合物，所述注水组合物提供该注水组合物的适当的粘度和/或迁移率，同时保持所述注水组合物的可注射性。例如，与美国专利No. 4，529，523 (Landoll)的教导相比，本发明的注水组合物采用分子量相对较高的骨架聚合物(分子量为1，000，000至2，000，000，完全不同于Landoll的专利中限定的50，000至1，000, 000的分子量范围)来提高所述注水组合物的粘度并降低所述注水组合物的迁移率，同时采用源自所述疏水改性剂的适度的缔合度以提供存在所述疏水改性剂的有利效果而没有过度影响所述注水组合物的可注射性。作为以上说明的结果，在一些实施方式中，本发明涉及烃二次开采的方法，所述方法包括使注水组合物通过含有烃藏的地层，其中所述方法的特征在于，所述注水组合物包含水和增稠聚合物，所述增稠聚合物的浓度为所述注水组合物的约0.01重量％至约I重量％，所述增稠聚合物包含(a)羟基乙基纤维素骨架聚合物，所述羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量为约I, 000, 000 至约 2，000, 000 ;和(b)疏水改性剂，所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的取代度水平为所述增稠聚合物的约O. I重量％至约2重量％，其中，所述疏水改性剂包含含有约10至约24个未取代碳原子/基团的基于烷基烃的材料。其中，所述注水组合物被配制成具有2mPa. s至IOOmPa. s的粘度并且能够注射到 所述地层中。作为以上说明的结果，在一些实施方式中，本发明涉及一种在烃二次开采方法中使用的注水组合物的制备方法，所述二次开采方法包括使所述注水组合物通过含有烃藏的地层，其中，所述制备方法包括(a)选择羟基乙基纤维素骨架聚合物，所述羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量为 1，000，000 至 2，000，000 ；(b)选择疏水改性剂，所述疏水改性剂包含含有10至24个未取代碳原子/基团的基于烷基烃的材料；(C)提供了增稠聚合物，所述增稠聚合物包含所述羟基乙基纤维素骨架聚合物和所述疏水改性剂，所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的取代度水平为所述增稠聚合物的
0.I重量％至2重量％ ;和(d)将所述增稠聚合物与水组合以提供所述注水组合物，其中，所述增稠聚合物的浓度为所述注水组合物的O. I重量％至I重量％ ；其中，所述注水组合物的粘度为2mPa. s至IOOmPa. s并且能够注射到所述地层中。在一些实施方式中，所述羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量可以为约
1,300，000。在一些实施方式中，所述增稠聚合物在所述注水组合物中的浓度可以为所述注水组合物的约O. 05重量％至O. 25重量％。在一些实施方式中，所述增稠聚合物在所述注水组合物中的浓度可以为约O. 05重量％至约O. 2重量％。在一些实施方式中，所述增稠聚合物在所述注水组合物中的浓度可以为约O. 2重量％。在一些实施方式中，所述疏水改性剂的所述基于烷基烃的材料可以含有约12至约18个未取代碳原子/基团。在一些实施方式中，所述疏水改性剂的所述基于烷基烃的材料可以包含多种材料。在一些实施方式中，所述疏水改性剂的所述基于烷基烃的材料可以包含十二烷基十四烷基缩水甘油基醚。在此使用的所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的取代度水平可以通过如下方法进行计算利用乙酸酐对羟基进行乙酰化，使用质子核磁共振(质子NMR或H NMR)技术分析反应产物，并根据NMR谱对乙酰基CH3和疏水改性剂CH2峰求积分。这两个峰的比率表示所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的取代度水平。较高分子量的增稠聚合物可以在乙酰化之前利用超声波作用进行部分水解，以降低它们的分子量以及它们在氘代氯仿(⑶Cl3)中的最终粘度以进行NMR分析。在一些实施方式中，所述所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的所述取代度水平可以为所述增稠聚合物的约O. I重量％至约I. 5重量％。在一些实施方式中，所述所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的所述取代度水平可以为所述增稠聚合物的约O. 4重量％至约I. 2重量％。在一些实施方式中，所述所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的所述取代度水平可以为所述增稠聚合物的约O. 7重量％至约I. 2重量％。在一些实施方式中，所述注水组合物的所述水可以包含盐水溶液。在一些实施方 式中，所述盐水溶液可以包含氯化钠。在一些特定的实施方式中，所述盐水溶液的浓度可以为所述盐水溶液的约I重量％。在一个特定的实施方式中，所述羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量可以为约1，300, 000,所述疏水改性剂的所述基于烧基经的材料可以包含十_■烧基十四烧基缩水甘油基醚，所述所述疏水改性剂的所述取代度水平可以为所述增稠聚合物的约O. 7重量％至约I重量％，并且所述增稠聚合物在所述注水组合物中的浓度可以为所述注水组合物的约O. 2重量％。在该特定的实施方式中，所述注水组合物的所述水可以包含盐水溶液。在该特定的实施方式中，所述盐水溶液可以含有占所述盐水溶液的I重量％的氯化钠。
下文将参考
本发明的实施方式，其中图I是总结各种增稠聚合物和注水组合物的组成和性能的表。图2是图I中的所述注水组合物通过Whatman#l过滤器和砂层(sandpad)进行过滤的过滤试验结果的表。图3是总结用来进行岩心驱替(coreflood)试验的针对图I所选注水组合物的砂层岩心(sandpack core)的性能的表。图4是总结用来进行岩心驱替试验的针对图I所选注水组合物的石油的性能的表。图5是总结使用图I所选注水组合物进行岩心驱替试验的结果的表。图6是用来进行在图2中总结的砂层过滤试验的设备的示意图。图7是用来进行在图5中总结的岩心驱替试验的设备的示意图。图8是示出从岩心驱替试验中获得的数据的曲线图，所述岩心驱替试验比较了来自图I的HPAM和HMHEC 1206注水组合物的作为通过量(孔体积(PV))的函数的注射压力(kPa)。图9是示出从岩心驱替试验中获得的数据的曲线图，所述岩心驱替试验比较了来自图I的HPAM和HMHEC 0603注水组合物的作为通过量(孔体积(PV))的函数的注射压力(kPa)。图10是示出从岩心驱替试验中获得的数据的曲线图，所述岩心驱替试验比较了来自图I的HPAM、HMHEC 1206和HMHEC 0603注水组合物的作为通过量(孔体积(PV))的函数的采油率(原始石油地质储量(OOIP)的百分比)。图11是示出从砂层过滤试验中获得的数据的曲线图，所述砂层过滤试验比较了图I所选注水组合物的作为线性速率(英尺/天)的函数的砂层中的有效粘度(mPa. S)，其中注水组合物的水性组分包含1%的NaCl。图12是示出从砂层过滤试验中获得的数据的曲线图，所述砂层过滤试验比较了图I所选注水组合物的作为线性速率(英尺/天)的函数的砂层中的有效粘度(mPa. S)，其中注水组合物的水性组分包含1%的NaCl或硬盐水。
具体实施例方式本发明涉及烃二次开采的方法，所述方法包括使注水组合物通过含有烃藏的地层。使注水组合物通过含有烃藏的地层的一个目的是将烃藏向与所述地层流体连通的一个或更多个生产井驱替。结果，所述方法典型地包括将注水组合物注射到与所述地层流体连通的一个或更多个生产井(并且其与所述生产井分离)使得当注水组合物通过所述地层时，注水组合物 能够将烃藏向生产井驱替。所述方法可以进一步包括在使注水组合物通过所述地层之前和/或之后进行的其他步骤或程序。本发明特别是涉及注水组合物的配制，该配制得到具有与拟从地层生产的烃藏的粘度和/迁移率兼容的粘度和/或迁移率的注水组合物，并且由此得到了能够注射到地层中的注水组合物。本发明的注水组合物包含水和增稠聚合物。所述增稠聚合物包含羟基乙基纤维素骨架聚合物和疏水改性剂。所述疏水改性剂包含基于烷基烃的材料。本发明的注水组合物可以进一步包含其他材料和/或物质。本发明的注水组合物的配制基于很多种因素。第一，本发明的注水组合物的配制基于拟从地层中生产的烃藏因素并基于注水组合物的迁移率，该迁移率必须实现以使注水组合物的迁移率与烃藏的迁移率兼容。通常，注水组合物的迁移率与烃藏的迁移率的比率不大于约100 1，更优选不大于约50 I，进一步优选不大于约10 I，进而更优选不大于约2 I。对于很多包含石油的烃藏，注水组合物的粘度优选为约2mPa. s至约IOOmPa. S，更优选为约5mPa. s至约50mPa. s ;进而更优选为约5mPa. s至约40mPa. S。第二，本发明的注水组合物的配制基于地层的性质因素并要确保注水组合物应当能够注射到地层中。通常，如果注水组合物通过地层而没有对地层造成明显的堵塞，则可以认为注水组合物是可注射的。可以在进行注水法期间评价注水组合物的可注射性，或者在使用注水组合物来进行注水法之前通过检测注水组合物来评价注水组合物的可注射性。不管是哪种情况，可注射性的标志或可注射性的缺乏都可能与注水组合物的组成或性质和/或注水组合物所通过的地层的组成或性质的变化有关。用于在使用注水组合物来进行注水法之前检测注水组合物的一种方法包括使注水组合物通过渗透性试验介质。一种适当的渗透性试验介质是具有上游端和下游端的砂层。一种适当的检测方法是砂层过滤技术。该砂层过滤技术使用的砂层优选具有低于约10达西的初始渗透率，使得其成为地层的合理代表。在一种试验配置中，砂层具有约3达西的初始渗透率。在一种试验配置中，砂层具有约10厘米的从上游端至下游端的长度。在砂层中检测注水组合物的程序包括在恒定或变化的压力和/或流速条件下使注水组合物通过砂层。注水组合物在砂层的上游端处将展示出增稠聚合物的初始浓度，并在砂层的下游端处将展示出增稠聚合物的最终浓度。如果增稠聚合物的最终浓度小于增稠聚合物的最初浓度，则可以指示增稠聚合物在砂层中的滞留、砂层的潜在堵塞和注水组合物的可注射性的缺乏。通常，为了使注水组合物在砂层试验中被认为是可注射的，增稠聚合物在注水组合物中的最终浓度应该大于增稠聚合物在注水组合物中的最初浓度的90 %。 注水组合物在砂层的上游端处将展示出初始粘度，并在砂层的下游端处将展示出最终粘度。如果所述最终粘度小于所述最初粘度，则可以指示增稠聚合物在砂层中的滞留、砂层的潜在堵塞和注水组合物的可注射性的缺乏。通常，为了使注水组合物在砂层试验中被认为是可注射的，注水组合物的最终粘度应该大于注水组合物的最初粘度的90%。第三，本发明的注水组合物的配制基于以下与注水组合物的粘度/迁移率和可注射性有关的变量的影响的因素I.羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量；2.疏水改性剂的组成；3.疏水改性剂在增稠聚合物中的取代度水平；和4.增稠聚合物在注水组合物中的浓度。第四，本发明的注水组合物的配制基于可能对注水组合物暴露的盐和/或盐水条件的因素，该条件源自于制备注水组合物的用水或注水组合物可能暴露的环境。本发明的增稠聚合物可以统称为纤维素缔合聚合物。根据本发明的注水组合物的配制基于与注水组合物的粘度/迁移率和可注射性可能依赖的作用机理相关的理论的因素。特别是，注水组合物的这些性能据信依赖于作为第一种作用机理的“缠结”和作为第二种作用机理的“缔合”。据信缠结主要归因于羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量，并且看来只影响注水组合物的粘度/迁移率。随着羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量的增加，缠结度增加，从而导致注水组合物的粘度的增加和迁移率的降低。据信缔合归因于疏水改性剂的存在和疏水性并且看来同时影响注水组合物的粘度/迁移率和可注射性。随着疏水改性剂所提供的未取代碳原子的数量的增加，缔合度增力口。可以通过增加疏水改性剂的“尺寸”、增加所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的取代度水平、和/或增加所述增稠聚合物在所述注水组合物中的浓度，增加疏水改性剂所提供的未取代碳原子的数量。配制本发明的注水组合物的一个目的是增加注水组合物的粘度从而降低迁移率，使得所述粘度/迁移率与烃藏兼容，但是同时使注水组合物在地层中保持可接受的可注射性。如上所述，据信可以通过增加增稠聚合物的缠结和/或增加注水组合物的缔合度来实现注水组合物的粘度上升/迁移率降低。但是，通过增加注水组合物的缔合度来增加注水组合物的粘度/降低降低注水组合物的迁移率，将同时导致注水组合物的可注射性的降低。通过增加增稠聚合物的缠结来增加注水组合物的粘度/降低注水组合物的迁移率看来对注水组合物的可注射性没有显著的影响。结果，可以结合缠结和缔合的作用来实现注水组合物的目标粘度/迁移率。随着 缠结度的增加，可以降低缔合度以实现目标粘度/迁移率。相反，随着缠结度的降低，必须增加缔合度以实现目标粘度/迁移率。然而，每种具体的疏水改性剂都展示出最大缔合度，高于该最大缔合度，注水组合物将是不可注射的。更具体地说，对于任何具体的疏水改性剂，增加该疏水改性剂在增稠聚合物中的取代度水平和/或增加增稠聚合物在注水组合物中的浓度使得超出缔合限将使注水组合物不可注射。结果，每种具体的疏水改性剂的缔合限将确定实现注水组合物的目标粘度/迁移率同时使注水组合物保持可注射性所需的最小量缠结(即羟基乙基纤维素骨架聚合物的最小分子量)。第五，本发明的注水组合物的配制基于成本和不同羟基乙基纤维素骨架聚合物候选物和不同疏水改性剂的获得性的因素。其他或另外的因素可以应用于实施本发明所涉及的具体环境。经过考虑以上概括的因素，已经确定羟基乙基纤维素骨架聚合物的适合于本发明的分子量范围为约1，000, 000至约2，000, 000。如果羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量小于约1，000，000，则疏水改性剂的实现与地层兼容的粘度/迁移率所需的缔合度将使注水组合物不可注射。当羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量从1，000, 000接近2，000, 000时，该骨架聚合物变得难以获得并且该骨架聚合物的成本可能变得昂贵。结果，羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量的实际上限可能低于2，000，000。在一些实施方式中，根据获得性和成本，羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量的优选上限可以为约1，500, 000。因此，确立了可以具有与烃藏兼容的粘度/迁移率并且能够注射到地层中的注水组合物的配制的如下总方针(a)羟基乙基纤维素骨架聚合物的分子量为约1，000, 000至约2，000, 000 ；(b)疏水改性剂包含含有约10至约24个未取代碳原子/基团的基于烷基烃的材料，优选包含含有约12至约18个未取代碳原子/基团的基于烷基烃的材料；(C)疏水改性剂在增稠聚合物中的取代度水平为所述增稠聚合物的约O. I重量％至约2重量％，优选为所述增稠聚合物的约O. I重量％至约I. 5重量％，进一步优选为所述增稠聚合物的约O. 4重量％至约I. 2重量％，更优选为所述增稠聚合物的约O. 7重量％至约I. 2重量％ ;和(d)所述增稠聚合物在所述注水组合物中的浓度为所述注水组合物的约O. 01重量％至约I重量％，更优选为所述注水组合物的约O. 05重量％至约O. 25重量％。优选将注水组合物在以上给出的范围内配制以实现约2mPa. s至约IOOmPa. s的目标粘度，优选以实现约5mPa. s至约50mPa. s的目标粘度，更优选以实现约5mPa. s至约40mPa. s的目标粘度，和/或以实现注水组合物的迁移率与烃藏的迁移率的比率不超过约100 1，更优选不超过约50 1，进一步优选不超过约10 1，更进一步优选不超过约2 I0将注水组合物在以上给出的范围内配制以得到可注射的注水组合物，如在注水法进行过程中所评价的或在将注水组合物用在注水法之前通过检测注水组合物所评价的。在本发明的很多应用中，由于根据以上范围和目标粘度配制注水组合物，因而可以实现注水组合物的可注射性。在本发明的一些应用中，实现注水组合物的可注射性可能要求在以上范围和目标粘度内对注水组合物的配制进行一些改动。可以使用适当的方法制备本发明的增稠聚合物，所述方法包括在美国专利No. 4，228，277 (Landoll)、美国专利No. 4，529，523所描述的具体方法和现有技术中的其他已知方法。 可以通过将增稠聚合物和水混合以及和任何其他适当材料和/或物质混合来制备本发明的注水组合物。所述水可以以相对纯净的形式存在，以盐水的形式存在、作为硬盐水存在和/或可以含有其他物质和/或杂质。实施例I-由羟基乙基纤维素(HEC)制备增稠聚合物(HMHEC)向500mL的圆底烧瓶中加入10克分子量为1，300, 000的羟基乙基纤维素(HEC)，然后加入I. 25克十二烷基十四烷基缩水甘油基醚和87. 5克异丙醇。然后使用氮气吹扫烧瓶。给烧瓶装备机械搅拌器，并在对烧瓶进行搅拌的同时将经过氮气预吹扫的87. 5克I %的氢氧化钠(NaOH)加入到烧瓶中。使用氮气简单吹扫所得的粘性浆料，然后在60摄氏度搅拌5小时。5小时后，向烧瓶中加入2克乙酸和100毫升丙酮。10分钟至15分钟后，将烧瓶的内容物转移到I升烧杯中并加入约400毫升丙酮以在搅拌的同时进行沉淀。将所得材料离心并使用100毫升丙酮洗涤液洗涤两次。空气干燥后，在搅拌的同时加入180毫升的水，得到凝胶。另外加入40毫升的水并使用刮刀搅拌后立即将材料转移至透析管。使用傅氏转换红外线光谱分析法(FTIR)确认乙酸钠盐的除去。然后将材料冻干并研磨，得到9克增稠聚合物，由呈蓬松白色固体的疏水改性的羟基乙基纤维素(HMHEC)组成，将该增稠聚合物命名为HMHEC 0603。使用类似的合成方法由分子量为720，000或1，000, 000的HEC合成其他HMHEC增稠聚合物，还使用十二烷基十四烷基缩水甘油基醚作为疏水改性剂。这些其他HMHEC增稠聚合物如图I所示命名。实施例2-沣水组合物的制备使用实施例I的HMHEC增稠聚合物制备多种不同的注水组合物。使用Flopaam 3630作为增稠聚合物制备了定名为HPAM的另外一种注水组合物。Flopaam 3630是由SNFGroup of Andrezieux(法国)制造的在二次烃开采中常用的一种聚丙烯酰胺聚合物。通过将增稠聚合物和水混合由增稠聚合物制备注水组合物。所述水以相对纯净的水提供，或者作为1%盐水(NaCl)溶液提供，或者作为含有8. 5%的溶解总固体并且硬度为O. 38%的硬盐水(NaCl)提供。HMHEC和HPAM注水组合物的组成和性能总结在图I中。在图I中，注意含有HMHEC 1206和HMHEC 0603的注水组合物提供了在1% NaCl中的两种不同粘度值。第一(并且是较低的)粘度值得自砂层过滤试验。第二(也是较高的)粘度值得自岩心驱替试验。尽管这些数据差异的原因没有清楚，但是可能是在砂层过滤试验中使用的HMHEC 1206和HMHEC 0603注水组 合物实际上已经含有较低浓度的增稠聚合物(与在岩心驱替试验中使用的注水组合物相比)。实施例3-沣水纟目合物-讨滤试齡使用两种过滤技术中的一种或两种过滤技术对实施例2和图I中的注水组合物进行过滤，这两种过滤技术均包括使注水组合物通过渗透性试验介质。第一种过滤技术包括将注水组合物通过Whatman#l(llym)过滤器。在横跨过滤器利用压缩空气施加IOOkPa的净压降以提供压力梯度。在过滤之前和之后测量注水组合物的粘度以得到初始粘度值和最终粘度值。注水组合物的粘度值的降低表示不是所有的增稠聚合物都通过过滤器。应注意的是，对增稠聚合物在注水组合物中的浓度进行了类似的测量以获得初始浓度值和最终浓度值。还通过过滤比(其比较了在不同时间间隔的过滤的速率)评价了注水组合物的滤过性过滤比=(过滤300克的时间-过滤200克的时间)/ (过滤200克的时间-过滤100克的时间)过滤比大于I表明过滤器的渗透性随时间下降，说明不是所有增稠聚合物都通过过滤器，因此堵塞过滤器。第二种过滤技术包括使注水组合物通过渗透率为约10达西并且从上游端至下游端的长度为约10厘米的压实砂层过滤试验岩心。用来进行砂层过滤试验的设备的示意图在图6中提供。参考图6，过滤试验设备20包括过滤试验岩心22。过滤试验岩心22具有上游端24和下游端26。过滤试验岩心22的上游端24与注射流体容器28流体连通。压缩空气源30与注射流体容器28流体连通。压缩空气源30提供了对装在注射流体容器28中的流体进行加压的手段。过滤试验岩心22的下游端26与流出物收集容器32流体连通。使用秤34测量流出物收集容器32的重量以确定从过滤试验岩心22的下游端26排出的流体流出物的重量。来自秤34的数据被转移至计算机36进行记录和分析。在第二种过滤技术中，在从3. 5kPa至IOOkPa的一系列净压降下测量注水组合物通过过滤试验岩心22的传输。通过秤34测量从过滤试验岩心22的下游端26排出的注水组合物流出物的重量，并通过计算机36将该重量记录作为时间的函数。在过滤试验岩心22的上游端24对注水组合物进行采样并使用流变仪评价以获得注水组合物的初始粘度值。在过滤试验岩心22的下游端26对注水组合物进行采样并使用流变仪评价以获得注水组合物的最终粘度值。像采用第一种过滤技术那样，注水组合物的粘度下降表示不是所有的增稠聚合物都通过过滤试验岩心22。像采用第一种过滤技术那样，对增稠聚合物在注水组合物中的浓度进行了类似的测量以获得初始浓度值和最终浓度值。两种过滤技术的过滤试验结果提供在图2中。实施例4-沣水纟目合物-岩心驱替试骀对选定数量的注水组合物进行岩心驱替试验以研究使用所述注水组合物所得到的增加的采油率(相对于原先注水程序获得的采油率)。通常，所述岩心驱替试验通过如下方式进行首先进行盐水灌注以获得有意义的注水采收值，使用所述注水组合物之一进行注水，然后进行第二次盐水灌注作为驱逐灌注(chaser flood)。每种注水组合物的水性介质都是1%的NaCl盐水。用来进行所述岩心驱替试验的设备的示意图提供在图7中。
参考图7，岩心驱替试验设备50包括砂层岩心驱替试验岩心52。岩心驱替试验岩心52具有上游端54和下游端56。岩心驱替试验岩心52的上游端54与泵58流体连通，该泵58与盐水源60和注水组合物源62连接。岩心驱替试验岩心52的下游端56与背压调节器64流体连通。背压调节器64具有流体出口 66。上游压力传感器72与岩心驱替试验岩心52的上游端54连接。中游压力传感器74与岩心驱替试验岩心52的长度的中点连接。岩心驱替试验岩心52在很多试验中的性能在图3中给出。对于岩心驱替试验，岩心驱替试验岩心52的长度为约30厘米。在进行岩心驱替试验时，首先使用I %盐水使岩心驱替试验岩心饱和以获得其盐水渗透率。然后将石油注射到岩心驱替试验岩心52以驱替可迁移的水直至获得横跨岩心驱替试验岩心52的恒定压降并停止产生水。石油的性能在图4中给出。然后测量岩心驱替试验岩心52的石油渗透率。岩心驱替试验在7000kPa的净地静压力在20摄氏度的恒定岩心温度进行。通过以3.6ml/hr (毫升/小时)的恒定流速注射I %盐水(NaCl)溶液到岩心驱替试验岩心52的上游端54中来进行初始盐水灌注。该流速等于O. 6英尺/天的线速度，据信是远离矿井的典型油气藏中可以预期到的代表性流速。在岩心驱替试验岩心52的下游端56处，以100分钟的时间间隔将样品流出物收集在一系列预先称重的管子中。通过上游压力传感器72和中游压力传感器74连续监测由注射的盐水溶液产生的横跨岩心驱替试验岩心52的压降。初始盐水灌注持续到至少约I孔体积(PV)已经被注射到岩心驱替试验岩心52中。然后，将注水组合物连续注射到岩心驱替试验岩心52的上游端54中，直至至少约2孔体积(PV)的注水组合物已经被注射到岩心驱替试验岩心52中。最后，将第二份盐水灌注物作为驱逐物(chaser)注射到岩心驱替试验岩心52的上游端54，直至约I孔体积(PV)已经被注射到岩心驱替试验岩心52中。岩心驱替试验的结果总结在图5中。过滤试验结果和岩心驱替试验结果的分析参考图1，观察到使用水作为水性介质来制备注水组合物时，HPAM(聚丙烯酰胺)注水组合物的粘度非常明显地高于使用I %盐水(NaCl)或硬盐水作为水性介质时的粘度。相反，使用I %盐水(NaCl)或硬盐水作为水性介质时，HMHEC注水组合物的粘度一般高于使用水作为水性介质来制备注水组合物时的粘度。这种现象说明，HMHEC注水组合物用于在盐水环境中进行的油二次开采可以表现出的优越的持久性(与聚丙烯酰胺注水组合物相比)。还是参考图I，观察到使用分子量相对较高(即1，300, 000)的HEC骨架聚合物制备的HMHEC注水组合物在相对较低的疏水取代度水平往往表现出相对较高的粘度(与使用分子量相对较低(即720，000)的HEC骨架聚合物制备的HMHEC注水组合物相比)。这种现象证明，使用分子量相对较高的HEC骨架聚合物在相对较低的取代度水平(因而缔合度较低)可以有效地实现适当高的粘度。 还是参考图1，观察到使用HPAM注水组合物或HMHEC 0603注水组合物在质量上实现了与可注射性和采油率有关的最佳总体效果，说明可以采用具有适度疏水取代度水平的分子量相对较高的HEC骨架聚合物来克服由使用具有较高疏水取代度水平的分子量相对较低的HEC骨架聚合物引起的可注射性问题。参考图2，观察到在砂层过滤试验中HMHEC 0603注水组合物表现出两个孔体积注射前和注射后的非常稳定一致的粘度，表明可以认为HMHEC 0603注水组合物满足可注射性要求。参考图5，观察到在岩心驱替试验中HMHEC 0603注水组合物表现出最高的采油率(稍微高于HPAM注水组合物)，而HMHEC 1206注水组合物表现出低得多的采油率。另外，HPAM注水组合物和HMHEC 0603保持稳定一致的注射前和注射后粘度，而HMHEC 1206注水组合物从注射前到注射后表现出粘度的明显降低。这种现象说明，含有分子量相对较高的骨架聚合物的HMHEC注水组合物如HMHEC 0603可以提供与聚丙烯酰胺(HPAM)注水组合物相当的油二次开采结果。参考图8，观察到含有分子量相对较低的骨架聚合物的注水组合物如HMHEC 1206在注水程序中可以表现出所需注射压力的持续升高，而聚丙烯酰胺(HPAM)注水组合物在注水程序中可以表现出相对稳定一致的所需注射压力。参考图9，观察到含有分子量相对较高的骨架聚合物的注水组合物如HMHEC 0603在注水过程中可以表现出所需的注射压力，该注射压力与聚丙烯酰胺(HPAM)注水组合物所表现出的注射压力相当。参考图10，观察到含有分子量相对较高的骨架聚合物的注水组合物如HMHEC0603在注水过程中可以表现出与聚丙烯酰胺(HPAM)注水组合物所表现出的相当的采油率，而含有分子量相对较低的骨架聚合物的注水组合物如HMHEC 1206在注射过程中可以表现出明显较低的采油率。参考图11，观察到对于其中水性介质包含1% NaCl的注水组合物，聚丙烯酰胺(HPAM)注水组合物在砂层试验中表现出随流速的升高而增加的有效粘度。该结果的一种解释是聚合物溶液在多孔性介质中的运输同时受到剪切力和伸长粘度的影响。在HPAM注水组合物的情况下，其伸长粘度在高流速时明显增加，导致较高的有效粘度。还是参考图10，观察到对于其中水性介质包含1% NaCl的注水组合物，HMHEC注水组合物在砂层过滤试验中在所研究的流速范围内往往表现出相对稳定一致的有效粘度。参考图12，观察到其中水性介质包含硬盐水溶液的含有分子量相对较高的骨架聚合物的注水组合物(HMHEC 0318和HMHEC 0603)在相对较低的增稠聚合物浓度(即小于2000ppm)在砂层过滤试验中表现出较高的有效粘度(与其中水性介质包含1% NaCl的以相对较高的增稠聚合物浓度(即2000ppm)包含HMHEC 0318或HMHEC 0603的注水组合物所表现出的有效粘度相比)。总之，含有分子量相对较高的骨架聚合物(至少为约1，000，000)并且具有适度的疏水改性剂的取代度的HMHEC注水组合物能够提供注水组合物的与HPAM(聚丙烯酰胺)注水组合物相当的性能(与可注射性和采油率相关)，并且该性能在盐水环境存在的情况下优于HPAM(聚丙烯酰胺)注水组合物的性能(与持久性相关)。在本文中，词语“包含”用来非限定性地表示包括该词语之后的对象，但是没有排 除没有具体提及的对象。提及一元素的不定冠词“a”没有排除存在多于一个该元素的可能性，除非语境明确要求应该有且只有一个该元素。
权利要求
1.烃二次开采方法，所述方法包括使注水组合物通过含有烃藏的地层，所述方法的特征在于，所述注水组合物包含水和增稠聚合物，所述增稠聚合物的浓度为所述注水组合物的O. Ol重量％至I重量％,所述增稠聚合物包含 (a)羟基こ基纤维素骨架聚合物，所述羟基こ基纤维素骨架聚合物的分子量为I,000，000 至 2，000, 000 ;和 (b)疏水改性剂，所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的取代度水平为所述增稠聚合物的O. I重量％至2重量％，其中，所述疏水改性剂包含含有10至24个未取代碳原子/基团的基于烷基烃的材料。
其中，所述注水组合物被配制成具有2mPa. s至IOOmPa. s的粘度并且能够注射到所述地层中。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，所述增稠聚合物在所述注水组合物中的浓度为所述注水组合物的O. 05重量％至O. 25重量％。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述疏水改性剂的所述基于烷基烃的材料含有12至18个未取代碳原子/基团。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的所述取代度水平为所述增稠聚合物的O. I重量％至I. 5重量％。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述烃藏具有迁移率，其中所述注水组合物具有迁移率，并且其中所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的比率不大于100 Io
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述注水组合物适合于能够从渗透性试验介质的上游端通过所述滲透性试验介质到达所述渗透性试验介质的下游端，其中所述渗透性试验介质的初始渗透率为小于10达西，使得所述增稠聚合物在所述渗透性试验介质的所述上游端处在所述注水组合物中具有初始浓度，并且在所述渗透性试验介质的所述下游端处在所述注水组合物中具有最终浓度，并且使得所述增稠聚合物在所述注水组合物中的所述最终浓度大于所述增稠聚合物在所述注水组合物中的所述初始浓度的90%。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于50 I。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于10 I。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于2 I。
10.根据权利要求5所述的方法，其中，所述注水组合物适合于能够从渗透性试验介质的上游端通过所述滲透性试验介质到达所述渗透性试验介质的下游端，其中所述渗透性试验介质的初始渗透率为小于10达西，使得所述注水组合物在所述渗透性试验介质的所述上游端处具有初始粘度，并且在所述渗透性试验介质的所述下游端处具有最終粘度，并且使得所述注水组合物的所述最终粘度大于所述注水组合物的所述初始粘度的90%。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于50 I。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于10 I。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于2 I。
14.根据权利要求4所述的方法，其中，所述注水组合物适合于能够从渗透性试验介质的上游端通过所述滲透性试验介质到达所述渗透性试验介质的下游端，其中所述渗透性试验介质的初始渗透率为小于10达西，使得所述增稠聚合物在所述渗透性试验介质的所述上游端处在所述注水组合物中具有初始浓度，并且在所述渗透性试验介质的所述下游端处在所述注水组合物中具有最终浓度，并且使得所述增稠聚合物在所述注水组合物中的所述最终浓度大于所述增稠聚合物在所述注水组合物中的所述初始浓度的90%。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述注水组合物的粘度为2mPa.s至50mPa. S。
16.根据权利要求4所述的方法，其中，所述注水组合物适合于能够从渗透性试验介质的上游端通过所述滲透性试验介质到达所述渗透性试验介质的下游端，其中所述渗透性试验介质的初始渗透率为小于10达西，使得所述注水组合物在所述渗透性试验介质的所述上游端处具有初始粘度，并且在所述渗透性试验介质的所述下游端处具有最終粘度，并且使得所述注水组合物的所述最终粘度大于所述注水组合物的所述初始粘度的90%。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述注水组合物的粘度为2mPa.s至50mPa. S。
18.根据权利要求4所述的方法，其中，所述注水组合物的所述羟基こ基纤维素骨架聚合物的分子量为1，300，000。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述烃藏具有迁移率，其中所述注水组合物具有迁移率，并且其中所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的比率不大于100 I。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于50 I。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于10 I。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于2 I。
23.根据权利要求18所述的方法，其中，所述注水组合物的粘度为2mPa.s至50mPa. S。
24.根据权利要求4所述的方法，其中，所述疏水改性剂的所述基于烷基烃的材料包含十二烷基十四烷基缩水甘油基醚。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述烃藏具有迁移率，其中所述注水组合物具有迁移率，并且其中所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的比率不大于100 Io
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于50 I。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于10 I。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于2 I。
29.根据权利要求24所述的方法，其中，所述注水组合物的粘度为2mPa.s至50mPa. S。
30.根据权利要求4所述的方法，其中，所述所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的所述取代度水平为所述增稠聚合物的O. 7重量％至I重量％。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述烃藏具有迁移率，其中所述注水组合物具有迁移率，并且其中所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的比率不大于100 Io
32.根据权利要求31所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于50 I。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于10 I。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于2 I。
35.根据权利要求30所述的方法，其中，所述注水组合物的粘度为2mPa.s至50mPa. S。
36.根据权利要求4所述的方法，其中，所述增稠聚合物在所述注水组合物中的浓度为所述注水组合物的O. 2重量％。
37.根据权利要求36所述的方法，其中，所述烃藏具有迁移率，其中所述注水组合物具有迁移率，并且其中所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的比率不大于100 Io
38.根据权利要求37所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于50 I。
39.根据权利要求38所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于10 I。
40.根据权利要求39所述的方法，其中，所述注水组合物的所述迁移率与所述烃藏的所述迁移率的所述比率不大于2 I。
41.根据权利要求36所述的方法，其中，所述注水组合物的粘度为2mPa.s至50mPa. S。
42.根据权利要求4所述的方法，其中，所述注水组合物的所述羟基こ基纤维素骨架聚合物的分子量为1，300，000，其中所述疏水改性剂的所述基于烷基烃的材料包含十二烷基十四烷基缩水甘油基醚，其中所述所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的所述取代度水平为所述增稠聚合物的O. 7重量％至I重量％，并且其中所述增稠聚合物在所述注水组合物中的浓度为所述注水组合物的O. 2重量％。
43.根据权利要求42所述的方法，其中，所述注水组合物的所述水包含盐水溶液。
44.根据权利要求43所述的方法，其中，所述盐水溶液含有占所述盐水溶液的I重量％的氯化钠。
45.一种在烃二次开采方法中使用的注水组合物的制备方法，所述烃二次开采方法包括使所述注水组合物通过含有烃藏的地层，其中，所述制备方法包括 (a)选择羟基こ基纤维素骨架聚合物，所述羟基こ基纤维素骨架聚合物的分子量为·I,000，000 至 2，000，000 ； (b)选择疏水改性剂，所述疏水改性剂包含含有10至24个未取代碳原子/基团的基于烷基烃的材料；(C)提供了增稠聚合物，所述增稠聚合物包含所述羟基こ基纤维素骨架聚合物和所述疏水改性剂，所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的取代度水平为所述增稠聚合物的O. I重量％至2重量％ ;和 (d)将所述增稠聚合物与水组合以提供所述注水组合物，其中，所述增稠聚合物的浓度为所述注水组合物的O. I重量％至I重量％ ； 其中，所述注水组合物的粘度为2mPa. S至IOOmPa. s并且能够注射到所述地层中。
全文摘要
本发明涉及烃二次开采的方法中的注水组合物。所述注水组合物包括水和增稠聚合物。所述增稠聚合物包括分子量为约1,000,000至2,000,000的羟基乙基纤维素骨架聚合物和疏水改性剂。所述疏水改性剂在所述增稠聚合物中的取代度水平为所述增稠聚合物的约0.1重量％至约2重量％。所述疏水改性剂是含有约10至约24个未取代碳原子/基团的基于烷基烃的材料。所述增稠聚合物在所述注水组合物中的浓度为所述注水组合物的约0.01重量％至约1重量％。将所述注水组合物配制在这些范围内使得所述注水组合物具有适当的粘度/迁移率并且使得所述注水组合物是可注射的。
文档编号E21B43/22GK102666777SQ201080049344
公开日2012年9月12日 申请日期2010年9月27日 优先权日2009年10月30日
发明者布莱恩·弗朗西斯·霍金斯, 白江, 福雷德·瓦斯穆特, 穆罕默德·亚曼·伯吕克, 罗伯特·约斯特, 赵丽艳 申请人:艾伯塔创新技术未来公司