从油藏中采油的方法

专利名称：从油藏中采油的方法
技术领域：
本发明涉及从油藏中采油的方法。
2. 相关技术内容
人们已经采用多种方法来从油藏(地下含油岩层)中开采原油。 一次采油技术通常依靠天然的油藏压力来进行抽出或抽取。二次采油 技术通常需要借助于在井眼以外但一般沿井眼的总体方向的位置处 灌注水、蒸汽或气体而引入(注入)的能量来增加油藏压力。当引入 水时，其被称为水驱。然后，在井眼处开采石油。三次采油技术通常 需要通过更加精密复杂的技术(例如加热、改变驱油液(flooding fluid) 的流变性以及改变地层和/或孔的几何形状)来提高采油率。
一种一次采油技术涉及将水通过井眼注入油藏中，从而将油藏压 开或压裂至可产生额外的石油的程度。水还可以用于承载支撑剂(例 如砂子)，从而有助于在水压解除后使地层中的孔和裂缝保持开放， 由此进一步提高石油的产量。
在三次采油中，在驱油过程中注入了水性的表面活性剂溶液/分 散液的流体。已经披露出某些阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂 可用于该目的，所述表面活性剂例如有烃基酚聚乙二醇醚磺酸盐、烃 氧基化脂肪醇和烃氧基化烃基酚。所述表面活性剂降低了流体的界面 表面张力(IFT)，并使流体与油藏中的石油更容易形成乳液混合物 和/或微乳液。通过降低IFT并使石油在水性表面活性剂溶液中保持 稳定，使得所形成的所述混合物和/或微乳液可将地层中捕集的石油 移出，从而提高了地下岩层的采油率。然而，表面活性剂流体的粘度 小于石油的粘度，因此它们将石油从地层中推出的效力受到限制。
为了更有效地将石油从地下岩层中推出，人们已经通过加入诸如聚丙烯酰胺(PAM)之类的高分子量聚合物来提高驱油液的粘度。此 夕卜，这种高分子量的聚合物还已经与常规的阴离子表面活性剂组合使 用。
在驱油液中单独使用常规阴离子表面活性剂的缺点在于它们主
要的物理作用是降低IFT，但不会显著地增加粘度。单独使用高分子 量聚合物的缺点在子它们无法降低IFT。为了既降低IFT又增大粘度 而将常规阴离子表面活性剂与高分子量聚合物组合使用则需要使用 两种不同的成分，这可能是昂贵且麻烦的。另外， 一些常规的阴离子 表面活性剂可能会与高分子量聚合物发生不需要的相互作用并阻碍 粘度的增加。另外，高分子量聚合物通常在油藏中会发生吸附或沉淀， 从而会破环地层并降低采油率。
需要提供一种用于三次采油中的驱油液和驱油方法，其中所述驱 油液和方法使用单一一种可显著降低IFT并显著增加驱油液粘度的添 加剂或成分。
发明概述
本发明的一个目的是提供一种从油藏中开采石油的方法。 本发明的另一个目的是提供一种从油藏中开采石油的三次采油 方法，该方法使用了含有单一一种添加剂或成分的驱油液，其中所述 添加剂或成分可显著降低IFT，并显著增加驱油液的粘度。
根据本发明的这些和其它目的，提供一种提高油藏采油率的方 法。该方法包括如下步骤a)将驱油液引入油藏中；以及b)在与将 驱油液引入油藏中的引入地点不同的位置处通过井眼抽取石油。所述 驱油液含有水和一定量的一种或多种这样的非聚合物型粘弹性表面 活性剂，当有机盐和/或无机盐的盐分浓度(salinity density)高达约 20英磅/1000加仑水的水中含1重量％的所述非聚合物型粘弹性表面 活性剂时，足以使界面表面张力为约1毫牛顿/米(mNm)或更小， 并使粘度为约10厘泊(cPs)或更大。所述非聚合物型粘弹性表面活 性剂选自阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、两性表面活性剂、
阴离子表面活性剂及其组合。在水(甚至在高盐度的水)中并高达350T的条件下，所述非聚合物型粘弹性表面活性剂是粘弹性的。
根据本发明的这些和其它目的，提供另一种从油藏中采油的方 法。该方法包括如下步骤a)以足以导致油藏被压裂的压力将压裂 液通过井眼引入油藏中；以及b)在与井眼位置不同的位置处将驱油 液引入油藏中。所述驱油液含有水和一定量的一种或多种这样的非聚 合物型粘弹性表面活性剂，当环境条件下高盐度的水中含1重量％的 所述非聚合物型粘弹性表面活性剂时，足以使油/水界面表面张力为 约1mNm或更小，并使粘度为约10cPs或更大。所述非聚合物型粘弹 性表面活性剂选自阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、两性表 面活性剂、阴离子表面活性剂及其组合。在环境条件和高盐度条件及 高温条件下，所述非聚合物型粘弹性表面活性剂都是粘弹性的。
发明详述
出乎意料地发现，在三次采油方法中的水驱过程中，向驱油液中 加入单一一种成分就可以在显著地增加注入水的粘度的同时显著地 降低IFT。
在本发明的方法中，为了将石油从油藏或地层中推出或驱出，在 加压条件下将含有一种或多种非聚合物型表面活性剂的驱油液引入 (例如注入)油藏或地层中。有用的表面活性剂包括非聚合物型粘弹 性阳离子表面活性剂、非聚合物型粘弹性两性表面活性剂、非聚合物 型粘弹性两性离子表面活性剂和非聚合物型粘弹性阴离子表面活性 剂。可形成增粘的水性流体的非聚合物型表面活性剂是有利的，这是 因为它们通常是一类分子量小于聚合物的分子量的表面活性剂。两性 表面活性剂在某一pH范围(如通常为弱酸性的pH范围)内同时具 有带正电荷的部分和带负电荷的部分，在某一pH范围(如通常为弱 碱性的pH范围)内只具有带负电荷的部分，在与上述不同的pH范 围(如通常为中等酸性的pH范围)内只具有带正电荷的部分。两性 离子表面活性剂的分子在任何pH下总是具有带正电荷的部分，而在 碱性pH下会具有带负电荷的部分。阳离子表面活性剂的分子在任何 pH下总是具有带正电荷的部分。阴离子表面活性剂在除了极强酸性pH之外的条件下总是具有带负电荷的部分。
驱油液中存在的表面活性剂的量足以使驱油液(在注入地层或油
藏之前)的界面表面张力(IFT)为约1 mNm或更小，优选为约O.l mNm 或更小，更优选为约0.01 mNm或更小。可使用旋转式液滴张力计测 定IFT。存在于驱油液中的表面活性剂的量优选为驱油液总重量的约 0.1重量％到约10重量％，最优选为约0.5重量％到约6重量％。所需 的表面活性剂的量随着多种因素(包括表面活性剂的种类、流体中盐 水的含量和驱油液中的杂质)的变化而显著地变化。即使在驱油液的 盐度较高(即浓度高达约20英磅/1000加仑)的情况下，所述表面活 性剂也会有效地提供所需水平的IFT。盐可以是有机盐或无机盐，包 括一价盐类、二价盐类和三价盐类。半咸水和盐水中通常含有的无机 盐包括(但不限于)氯化和溴化钾、钠、钙、镁、锌、铁和铵盐。
非聚合物型粘弹性表面活性剂在水驱过程中起到降低在地层中 相遇的驱油液与石油之间的IFT、以及增加注入水的粘度的作用。当 驱油液在油藏或地层中与石油混合时，表面活性剂使得石油/水混合 物得以形成，或者更优选的是形成微乳液。同时，表面活性剂使得驱 油液的粘度增加，从而更有效地将石油/水混合物或乳液通过地层推 至和/或输送到井眼中，在井眼处石油/水混合物或乳液被抽出或抽取 出来。与不含有这种粘弹性表面活性剂的驱油液相比，驱油液中含有
这些表面活性剂可赋予相当高的粘度。较高粘度的驱油液增强了将石 油从地层中推出或驱出的能力，这样可以减少使用常规的聚合物(例 如PAM)或者完全不使用这些聚合物。粘度增加的程度随着多种因 素(包括表面活性剂的种类和量、驱油液和地层中的盐水含量、地层 中石油的组成和物理特性以及驱油液中的杂质)的变化而显著地变 化。驱油液中存在足量的表面活性剂，使得粘度为约10cPs或更大， 更优选为约25cPs或更大，最优选为约50cPs或更大。实际情况中， 可以使用粘度为约10 cPs至约1000 cPs的驱油液。
可用于本发明中的表面活性剂是粘弹性的。虽然不受任何理论的 束缚，但是据信，粘弹性是由于形成了与大多数表面活性剂形成的常 规球形胶束类型不同的胶束而引起的。粘弹性表面活性剂在溶液中形成了蠕虫状、棒状或圆柱状的胶束。粘弹性表面活性剂是优选的，这 是因为它们在高剪切应用中保持稳定，即它们在高剪切条件下不会发 生不可逆的劣化。在通过油藏或地层时，含有粘弹性表面活性剂的流 体还会表现出比含有非粘弹性表面活性剂的流体的传导性更高的传 导性。
一般意义的粘弹性特性是公知的，可参考以下文献S. Gravsholt， Journal of Coll. And Interface Sci" 57(3)， 575(1976); Hoffmann等人， "Influence of Ionic Surfactants on the Viscoelastic Properties of Zwitterionic Surfactant Solutions", Langmuir, 8, 2140-2146 91992;禾口 Hoffmann等人，"The Rheological Behaviour of Different Viscoelastic Surfactant Solutions", Tenside Surf. Det,, 31， 289-400, 1994。在由那些 测定液体是否具有粘弹性特性的参考文献所具体说明的试验方法中， 已经发现可用于测定水性溶液的粘弹性的一个测试方法，该方法包
括使溶液作涡旋运动，并在涡旋停止之后目测观察是否存在由旋涡 反冲而产生的气泡。任何气泡反冲都是粘弹性的象征。另一个有用的 试验是在给定温度下测量储能模量(G')和损耗模量(G")。如果在给
定温度下，在小于约10弧度/秒(通常为约0.001到10弧度/秒，更 通常为约0.1到约10弧度/秒)的某点处或某些点构成的范围内，G' 〉G"，并且如果0'>10—2帕斯卡(优选10"帕斯卡)，则通常认为该 流体在该温度下具有粘弹性。参考文献"Rheological Measurements", Encyclopedia of Chemical Technology, vol. 21,第347-372页(第四版， 由位于美国纽约州纽约市的John Wiley & Sons公司于1997年出版) 对流变测量(如G'和G")进行了更充分地讨论。以上文献特意以引 用方式并入本文。
可用于本发明的粘弹性阳离子表面活性剂包括选自i)一定的季 盐、ii)一定的胺、iii)一定的氧化胺以及iv)它们的组合的那些。以下 列出代表性的阳离子表面活性剂。
所述的季盐具有如下结构式<formula>formula see original document page 14</formula>
其中R,为烃基、烃基芳烃基、烃氧基烃基、烃基氨基烃基或烃基酰 氨基烃基之类的疏水部分，其中R,具有约16到约22个碳原子，并 且可以是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的。
R2和R3独立地为i〉脂肪族基团或ii)其上键合有芳族或苄基部 分的脂肪族基团。R2、 R3和R5具有1到约20个碳原子。脂肪族基团 可以是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的。R2、 R3和Rs可以 是(例如)烃基、氧化亚烃基、聚氧化亚烃基、烃氧基和烃基芳基。 R2、 R3和Rs优选为烃基。R2、 R3和Rs最优选为甲基或乙基。
X为合适的平衡阴离子，如Cl'、 Br'和CH3CH3S04'。
所述胺具有以下结构式
<formula>formula see original document page 14</formula>
其中R,、 R2和R3如上定义。
具有上述结构的代表性的胺包括聚氧化亚乙基(2-15)椰油烃基
胺、聚氧化亚乙基(12-18)牛油烃基胺、以及聚氧化亚乙基(2-15)油胺
和二十二碳烯胺。
用于本发明的非聚合物型粘弹性阴离子表面活性剂的例子由式
(I)至(V)表示
(I) ROS(V
(II) R(OCHR'CHR')mOS03-
(m) rso3-
(IV) R(OCHR'CHR')mS03-
(V) RC6H4-S03-
其中R表示烃基、烯基、芳烃基或羟烃基。R具有约16到约24个碳原子，更优选具有约16到约20个碳原子。R可以是饱和的或不饱和 的、以及支链的或直链的，其中所述烃基的支链具有1到约6个碳原
子。用于R的代表性的烃基包括癸基、十二烷基、十四烷基(肉豆
蔻基)、十六垸基(鲸蜡基)、十八碳烯基(油烯基)、硬脂基、二 十二碳烯基以及衍生自椰子油、脂油、豆油和菜子油的基团。氧化亚
烃基的数量m为0到约35，更优选为0到约10。
用于本发明的非聚合物型粘弹性两性离子表面活性剂的例子由
T式表不
干2
其中R,表示烃基、烃基芳基烃基、烃氧基烃基、烃基氨基烃基和烃 基酰氨基烃基之类的疏水部分，其中烃基表示具有约16到约24个碳 原子、并且可以是支链的或直链的以及饱和的或不饱和的基团。代表 性的长链烃基包括十四烷基(肉豆蔻基)、十六烷基(鲸蜡基)、 十八碳烯基(油烯基)、十八烷基(硬脂基)、鲸蜡烯基(二十二碳烯基) 以及衍生自脂油、椰子油、豆油和菜子油的基团。优选的烃基和烯基 是具有约16到约22个碳原子的基团。代表性的烃基酰氨基烃基是具
有上述烃基的烃基酰氨基丙基。
R2和R3独立地为具有约1到约30个碳原子(优选具有约1到约 20个碳原子，更优选具有约1到约10个碳原子，最优选具有约l到 约6个碳原子)的脂肪族链(即，与季氮键合的原子不是芳族基团中 的原子，例如烃基、烯基、芳烃基、羟烃基、羧烃基和羟烃基-聚氧 化亚烃基(如羟乙基-聚氧化亚乙基或羟丙基-聚氧化亚丙基))，其中 所述脂肪族基团可以是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的。优 选的烃基链为甲基和乙基，优选的芳烃基为苄基，优选的羟烃基为羟 乙基或羟丙基，优选的羧烃基为乙酸基和丙酸基。优选的羟烃基-聚 氧化亚烃基为羟乙基-聚氧化亚乙基和羟丙基-聚氧化亚乙基。
R4是碳链长度为1到4的烃基基团(如亚烃基)。其优选的是亚甲 基或亚乙基。粘弹性两性离子表面活性剂的具体例子包括由以下结构所表示 的那些
<j:h2ch2oh
R广NtCH2C00— CH2CH2OH
r广N.Lch2COO-CH3
CH3
r,CONHCH2CH2CH2—N+—CH2COO-CH3
CH2CH2OH r' CONHCH2CH2CH「N+—CH2CO(y CH2CH2OH
其中如上所述。
所选的粘弹性两性离子表面活性剂的另一个例子为氧化胺。该
物质具有以下结构 予2
r广n——
其中R,、 R2和R3如上述定义。
其它代表性的两性离子表面活性剂包括二羟乙基牛油基甘氨酸 内盐(dihydroxy ethyl tallow glycinate)、丙酸盐、油酰胺基丙基甜菜 碱和二十二碳烯基酰胺丙基甜菜碱。
非聚合物型粘弹性两性表面活性剂的例子包括由下式所表示的 那些
平2 +
r广^ h r4coo —
其中R" R2和FU如上述定义。
粘弹性两性表面活性剂的其它具体例子包括由以下结构所表示 的那些<formula>formula see original document page 17</formula>
其中R,如上所定义，X+是与羧酸根基团结合的无机阳离子(如Na+、 K+、 NH4+)，或者在酸性介质中为氢原子。
有用的粘弹性两性离子表面活性剂和粘弹性两性表面活性剂包 括美国专利No. 6,831,108 B2中披露的那些，其内容以引用方式并入 本文。
在本发明的方法中，为了将石油从油藏或地层中推出或驱出，在 加压条件下将含有一种或多种非聚合物型粘弹性表面活性剂的驱油 液引入(例如注入)油藏或地层中。引入驱油液的地点或位置与井眼 的位置不同，在井眼处石油由油藏中被抽出或抽取出来。驱油的方向 通常指向油田中的可有效地抽取或抽出石油的区域或位置。更通常 地，驱油的方向为朝向井眼的附近或向着地层中的可有效抽取或抽出 石油的油井或通道中。
驱油液可任选地含有选自有机酸、有机酸盐、无机酸和无机盐中 的一种或多种物质。有机酸或其盐有助于形成提高的粘度。由于半咸 水在油田中经常被用作驱油液，因此盐含量可能已经达到一定的水 平。
有用的有机酸通常为磺酸或羧酸中的那些。有机酸盐的阴离子型 平衡离子通常为磺酸根或羧酸根。这种有机分子的代表物包括芳香族 磺酸盐和芳香族羧酸盐，如对甲苯磺酸盐、萘磺酸盐、氯苯甲酸、水 杨酸、邻苯二甲酸等，其中所述的平衡离子是水溶性的。最优选的是 水杨酸盐、邻苯二甲酸盐、对甲苯磺酸盐、羟基萘羧酸盐，如5-羟基 -l-萘甲酸、6-羟基-l-萘甲酸、7-羟基-l-萘甲酸、l-羟基-2-萘甲酸，优选3-羟基-2-萘甲酸、5-羟基-2-萘甲酸、7-羟基-2-萘甲酸和1,3-二羟 基-2-萘甲酸以及3，4-二氯苯甲酸盐。可任选地存在的有机酸或其盐在 驱油液中的含量为驱油液总重量的约0.1重量％到约10重量％，更通 常为约0.1重量％到约7重量％，甚至更通常为约0.1重量％到约6重 量％。
有用的无机盐包括水溶性的钾、钠或铵盐，如氯化钾或氯化铵。 另外，也可使用氯化钙、溴化钙和卤化锌盐。可任选地存在的无机盐 在驱油液中的重量百分浓度为约0.1重量％到约30重量％，更通常为 约0.1重量％到约10重量％，甚至更通常为约0.1重量％到约8重量 %。除无机盐之外，或者作为无机盐的替代，也可使用有机盐(如三 甲基铵盐酸盐和四甲基氯化铵)。
驱油液中含量最高的成分为水。通常，水占驱油液重量的大部 分。通常，所存在的水的量为驱油液的约50重量％或更高，更通常 为约80重量％或更高。水可以得自任何来源，只要该水源不含有与 驱油液中的其它组分为化学不相容或物理不相容(例如形成不希望的 沉淀)的污染物即可。水不必是可饮用的，并且可以是半咸水并含有 金属(例如钠、钾、钙、锌、镁等)盐或是含有在油田中或油田附近 发现的水源中通常所含的其他物质。
可任选地，可将天然或合成的聚合物加入到驱油液中以便调节粘 度。有用的聚合物包括(但不限于)瓜尔胶和瓜尔胶衍生物、黄原胶、 聚丙烯酰胺(PAM)、淀粉和淀粉衍生物、纤维素衍生物和聚丙烯酸 酯。
驱油液(或压裂液)可任选地含有气体(如空气、氮气或二氧 化碳)，以便形成增能流体或泡沫。也可以存在超临界二氧化碳乳液。
可任选地，可以将非粘弹性表面活性剂(聚合物型非粘弹性表面
活性剂或非聚合物型非粘弹性表面活性剂)加入到驱油液中以便赋予
额外的降低IFT和/或改变粘度的效果。将非粘弹性表面活性剂与粘
弹性表面活性剂复合，从而影响IFT和/或粘度。有用的非粘弹性表
面活性剂可以是阴离子非粘弹性表面活性剂、阳离子非粘弹性表面活 性剂、非离子非粘弹性表面活性剂、两性离子非粘弹性表面活性剂/两性非粘弹性表面活性剂、及它们的组合。当存在非粘弹性表面活性 剂时，该非粘弹性表面活性剂优选以有限的量(即，优选为驱油液总 重量的约0.5重量％或更低，更优选为约0.2重量％或更低，甚至更优 选为0.1重量％或更低)存在。
本发明的方法可任选地在水力压裂步骤之后进行。在水力压裂 过程中，以足够克服上覆岩层压力并在地层中触发裂缝和/或使裂缝 延伸到地层中的压力和流速，通过井眼并对着地层面注入压裂液(例 如水)。压裂液可任选地承载有悬浮在该压裂液中并且将被输送到裂
缝中的支撑剂，例如20-40目的砂子、矾土、玻璃珠等。支撑剂用于 在压力解除时防止地层自身的闭合。由支撑剂填充的裂缝形成渗透通 道，地层流体可通过该渗透通道流向井眼，然后被抽取或抽出。
应该理解，上述说明仅用于解释本发明。本领域的技术人员可 以在不偏离本发明的条件下，得出多种替代方案和修改方式。因此， 本发明旨在涵盖落入所附的权利要求书的范围内的所有这些替代方 案、修改方式和变化方式。
权利要求
1.一种提高油藏采油率的方法，包括a)将驱油液引入所述油藏中，其中所述驱油液含有下列成分i)水，以及ii)一定量的一种或多种非聚合物型粘弹性表面活性剂，足以使得含有所述一种或多种非聚合物型表面活性剂的驱油液的石油/水界面表面张力为约1毫牛顿/米或更小、并且粘度为约10厘泊或更大，其中所述一种或多种非聚合物型粘弹性表面活性剂选自一种或多种阳离子表面活性剂、一种或多种两性离子表面活性剂、一种或多种阴离子表面活性剂、一种或多种两性表面活性剂及其组合；b)在与将所述驱油液引入所述油藏中的引入地点不同的位置处通过井眼抽取石油。
2. 权利要求1所述的方法，其中所述驱油液含有约0.1重量％ 到约20重量％的所述的一种或多种非聚合物型表面活性剂。
3. 权利要求1所述的方法，其中所述驱油液含有约0.5重量％ 到约10重量％的所述的一种或多种非聚合物型表面活性剂。
4. 权利要求1所述的方法，其中所述驱油液含有最多约为20 英磅/1000加仑水的有机盐和无机盐。
5. 权利要求l所述的方法，其中所述驱油液含有一定量的所述 的一种或多种表面活性剂，足以提供界面表面张力为约0.1毫牛顿/ 米或更小的驱油液。
6. 权利要求l所述的方法，其中所述一种或多种非聚合物型粘 弹性表面活性剂具有以下结构式予2<formula>formula see original document page 3</formula>其中R,为烃基、烃基芳基烃基、烃氧基烃基、烃基氨基烃基或 烃基酰氨基烃基之类的疏水部分，并且其中R,具有约16到约22个 碳原子并可以是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的；其中R2 和R3独立地为i)脂肪族基团，或ii)其上键合有芳族部分或苄基 部分的脂肪族基团；其中R2、 R3和Rs具有1到约30个碳原子；其 中所述脂肪族基团是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的；以及 其中X为合适的平衡阴离子，如Cr、 Br—禾卩CH3CH3S(V。
7. 权利要求l所述的方法，其中所述一种或多种非聚合物型粘 弹性表面活性剂具有以下结构式<formula>formula see original document page 3</formula>其中R,为烃基、烃基芳基烃基、烃氧基烃基、烃基氨基烃基或 烃基酰氨基烃基之类的疏水部分，并且其中&具有约16到约22个 碳原子并可以是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的；其中R2 和R3独立地为i)脂肪族基团，或ii)其上键合有芳族部分或苄基 部分的脂肪族基团。
8. 权利要求l所述的方法，其中所述一种或多种非聚合物型粘 弹性表面活性剂具有下式(I)到(V)中的任何一种(I) 謹03-(II) R(OCHR'CHR')mOS03-则RS(V(IV) R(OCHR'CHR')mS(V(V) RC6H4-S(V其中R表示烃基、烯基、芳烃基或羟烃基；其中R具有约16到 约24个碳原子；其中R是饱和的或不饱和的、以及支链的或直链的;其中所述烃基的支链具有1到约6个碳原子；以及其中m为0到约 10。
9. 权利要求l所述的方法，其中所述一种或多种非聚合物型粘 弹性表面活性剂具有以下结构式<formula>formula see original document page 4</formula>其中^表示烃基、烃基芳基烃基、烃氧基烃基、烃基氨基烃基 或烃基酰氨基烃基之类的疏水部分；其中烃基表示具有约16到约24 个碳原子并且可以是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的基团； 其中112和Rs独立地为具有1到约30个碳原子的脂肪族链，其中所 述脂肪族基团是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的；以及其中 R4是碳链长度为1到4的烃基基团，如亚烃基。
10. 权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种非聚合物型粘 弹性表面活性剂具有以下结构式<formula>formula see original document page 4</formula>其中R,表示径基、烃基芳基烃基、烃氧基烃基、烃基氨基烃基 或烃基酰氨基烃基之类的疏水部分；其中烃基表示具有约16到约24 个碳原子并且可以是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的基团； 其中112和R3独立地为具有1到约12个碳原子的脂肪族链，其中所 述脂肪族基团是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的。
11. 权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种非聚合物型粘 弹性表面活性剂具有以下结构式<formula>formula see original document page 5</formula>R「W H R4COO'其中Ri表示烃基、烃基芳基烃基、烃氧基烃基、烃基氨基烃基 或烃基酰氨基烃基之类的疏水部分；其中烃基表示具有约16到约24 个碳原子并且可以是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的基团； 其中&是具有1到约30个碳原子的脂肪族链，其中所述脂肪族基团 是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的；以及其中R4是碳链长 度为1到4的烃基。
12. —种提高油藏采油率的方法，包括如下步骤a) 以足以导致所述油藏被压裂的压力将压裂液通过井眼引入该 油藏中，所述压裂液含有水；b) 在与所述井眼位置不同的位置处将驱油液引入所述油藏中， 所述驱油液含有i) 水，以及ii) 一定量的一种或多种非聚合物型粘弹性表面活性剂，足以 提供石油/水界面表面张力为约1毫牛顿/米或更小、且粘度为10厘 泊或更大的驱油液，其中所述一种或多种表面活性剂选自一种或多种 阳离子表面活性剂、 一种或多种两性离子表面活性剂、 一种或多种两 性表面活性剂、 一种或多种阴离子表面活性剂及其组合；以及c) 通过所述井眼将石油抽取出来。
13. 权利要求12所述的方法，其中所述驱油液含有约0.1重量 %到约20重量％的所述的一种或多种非聚合物型粘弹性表面活性剂。
14. 权利要求12所述的方法，其中所述驱油液含有约0.5重量 %到约10重量％的所述的一种或多种非聚合物型粘弹性表面活性剂。
15. 权利要求12所述的方法，其中所述驱油液含有一定量的所述的一种或多种表面活性剂，足以提供界面表面张力为约0.1毫牛顿 /米或更小的驱油液。
16. 权利要求12所述的方法，其中所述一种或多种非聚合物型 粘弹性表面活性剂具有以下结构式<formula>formula see original document page 6</formula>其中R,为烃基、烃基芳基烃基、烃氧基烃基、烃基氨基烃基或 烃基酰氨基烃基之类的疏水部分，并且其中R,具有约16到约22个 碳原子并可以是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的；其中R2 和R3独立地为i)脂肪族基团，或ii)其上键合有芳族部分或苄基 部分的脂肪族基团；其中R2、 R3和Rs具有1到约30个碳原子；其 中所述脂肪族基团是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的；以及 其中X为合适的平衡阴离子，如Cr、 Br'和CH3CH3SCV。
17. 权利要求12所述的方法，其中所述一种或多种非聚合物型粘弹性表面活性剂具有以下结构式<formula>formula see original document page 6</formula>其中&为烃基、烃基芳基烃基、烃氧基烃基、烃基氨基烃基或 烃基酰氨基烃基之类的疏水部分，并且其中R,具有约16到约22个 碳原子并可以是支链的或直链的、以及饱的和或不饱和的；其中R2 和R3独立地为i)脂肪族基团，或ii)其上键合有芳族部分或苄基 部分的脂肪族基团；并且其中X为合适的平衡阴离子，如Cr、 Br'和CH3CH3S04'。
18. 权利要求12所述的方法，其中所述一种或多种非聚合物型 粘弹性表面活性剂具有下式(I)到(V)中的任何一种<formula>formula see original document page 6</formula>(II) R(OCHR'CHR')mOS03-(III) RSCV(IV) R(OCHR'CHR')mSCV(V) RC6H4-SCV其中R表示烃基、烯基、芳烃基或羟烃基；其中R具有约16到 约24个碳原子；其中R是饱和的或不饱和的、以及支链的或直链的； 其中所述烃基的支链具有1到约6个碳原子；以及其中m为0到约 10。
19. 权利要求12所述的方法，其中所述一种或多种非聚合物型粘弹性表面活性剂具有以下结构式 <formula>formula see original document page 7</formula>其中R,表示烃基、烃基芳基烃基、烃氧基烃基、烃基氨基烃基 或烃基酰氨基烃基之类的疏水部分；其中烃基表示具有约12到约24 个碳原子并可以是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的基团；其 中&和R3独立地为具有1到约30个碳原子的脂肪族链，其中所述 脂肪族基团是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的；以及其中 R4是碳链长度为l到4的烃基基团，如亚烃基。
20. 权利要求12所述的方法，其中所述一种或多种非聚合物型 粘弹性表面活性剂具有以下结构式<formula>formula see original document page 7</formula>其中Ri表示烃基、烃基芳基烃基、烃氧基烃基、烃基氨基烃基 或烃基酰氨基烃基之类的疏水部分；其中烃基表示具有约12到约24 个碳原子并且可以是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的基团； 其中&和&独立地为具有1到约30个碳原子的脂肪族链，其中所 述脂肪族基团是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的。
21. 权利要求12所述的方法，其中所述一种或多种非聚合物型粘弹性表面活性剂具有以下结构式<formula>formula see original document page 8</formula>其中R,表示烃基、烃基芳基烃基、烃氧基烃基、烃基氨基烃基 或烃基酰氨基烃基之类的疏水部分；其中烃基表示具有约16到约24 个碳原子并且可以是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的基团； 其中112是具有1到约30个碳原子的脂肪族链，其中所述脂肪族基团是支链的或直链的、以及饱和的或不饱和的；以及其中R4是碳链长 度为1到4的烃基。
22. 权利要求1所述的方法，该方法进一步包括使气体与所述的 粘弹性表面活性剂流体接触。
23. 权利要求22所述的方法，其中所述气体选自氮气、二氧化 碳及其组合。
全文摘要
本发明提供一种提高油藏采油率的方法。该方法包括如下步骤a)将驱油液引入油藏中，以及b)在与将驱油液引入油藏中的引入地点不同的位置处通过井眼抽取石油。所述驱油液含有水和一定量的一种或多种非聚合物型粘弹性表面活性剂，所述非聚合物型粘弹性表面活性剂足以提供小于或等于约1毫牛顿/米的界面表面张力以及大于或等于约10厘泊的粘度。所述一种或多种非聚合物型粘弹性表面活性剂选自一种或多种阳离子表面活性剂、一种或多种两性离子表面活性剂、一种或多种两性表面活性剂、一种或多种阴离子表面活性剂及其组合。
文档编号E21B43/22GK101310093SQ200680042674
公开日2008年11月19日 申请日期2006年11月6日 优先权日2005年11月16日
发明者保罗-乔尔·德里安, 布鲁诺·朗格卢瓦, 马尼拉勒·S·达哈纳亚克 申请人:罗迪亚公司