水润湿油湿表面的方法技术

本发明专利技术涉及通过将包含至少一种润湿性改进剂的含水配制剂施用于油湿表面上而水润湿油湿表面的方法，所述润湿性改进剂为烷氧基化糖的水溶性酯。油湿表面可以为任何疏水表面，例如地下含油地层的岩石。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 本专利技术涉及通过将包含至少一种润湿性改进剂的含水配制剂施用于油湿表面而 ，所述润湿性改进剂为烷氧基化糖的水溶性酯。油湿表面可以为任 何疏水表面如地下含油地层的岩石。 在天然矿物油沉积层中，矿物油存在于通过不透水顶层而对地球表面密封的多孔 储集岩的空穴中。空穴可以为非常细的空穴、毛细管、孔等。细孔岩颈可例如具有仅约Iym 的直径。除矿物油，包括天然气馏分外，沉积层包含具有较大或较小盐含量的水。 在矿物油开采中，通常存在初级、二级和三级开采之间的区别。 在初级开采中，矿物油在开始将沉积层钻井以后由于沉积层的自生压力而自动地 通过钻孔流向表面。然而，甚至在最好的情况下，沉积层中仅存在的次要量的矿物油，通常 不多于约10%，可通过初级开采产生。 在二级开采中，可将水注入沉积层中以保持压力或者将它再次提高。该技术称为 水驱。水驱的目的是迫使矿物油在开采钻孔的方向上从注入钻孔出发缓慢地通过空穴进入 地层中。 称为强化油回收（EOR)的三级油开采技术包括其中合适的化学品用作油开采助 剂的方法。例如，可将包含表面活性剂和/或增稠聚合物的水溶液注入地层中以使地下地 层中的油移动使得可从地层中回收另外的油。 适当选择用于强化油开采的合适化学品的一个临界点是矿物油沉积层内表面的 性质。 在具有或多或少亲水表面的地下储油层如砂岩储集层中，通常将表面水润湿且如 果它们的直径大于流动方向上在孔之后的毛细管直径，疏水油滴可被捕获在地层的孔中。 所述情况示意性地显示于图1中。在这种情况下，合适的表面活性剂可用于克服毛细力并 降低油-水界面的界面张力使得油滴可能变形并可通过注入的表面活性剂水溶液而从孔 中排出。适于该技术的表面活性剂应导致油-水界面上超低的界面张力。 在具有或多或少疏水表面的地下储油层如碳酸盐储集层中，油可作为非常薄的膜 吸收在地层的内表面上，即表面时油湿的。这示意性地显示于图2中。具有油湿表面的这 类储集层的透水性是低的，这是由于水的负毛细压力，使得水驱的效率低。为增强油回收， 需要通过将油与油湿表面分离而将油湿表面改变成水湿表面。 本领域中已知润湿性改进剂在油开采过程中用于某些技术。 US 7, 256, 160 B2公开了用于将地下地层水力压裂的压裂液，其包含水润湿控制 齐U。该润湿控制剂可以为例如乙二醇一甲醚、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐或烷基糖苷。 M. Salehi，S. J. Johnson 和 J. Liang，Langmuir 2008, 24,14099-14107 讨论了几种 表面活性剂如肌动蛋白、月桂醇聚醚硫酸钠和十二烷基三甲基溴化铵作为油田储集层的润 湿性改进剂的用途。 US 2010/0163234 Al公开了通过将流体注入地层中而处理地下地层的方法，所述 流体包含颗粒物和有机硅烷RnSiX4_ n，其中R为有机官能团，且X为卤素、烷氧基或乙酰氧 基，且n为1、2或3。 WO 2011/086360 Al公开了用于多种岩石类型的润湿控制的处理流体，其包含具 有电荷的第一表面活性剂、具有相对电荷的第二表面活性剂和相容剂。表面活性剂可以为 阳离子表面活性剂如烷基氯化铵和阴离子表面活性剂如烷基醚硫酸盐，且相容剂可选自各 种表面活性剂，包括乙氧基化脱水山梨糖醇脂肪酸酯。 A. Karimi, Z. Fakhroueian, A. Bahramian, A. P. Khiabani, J. B. Darabad, R. Azin 和 S.Arya，Energy & Fuels 2012,26,1028-1036公开了包含ZrO2纳米颗粒和表面活性组分的 纳米流体在碳酸盐中的润湿性改变和强化油回收中的用途。研究的配制剂包含基于脱水山 梨糖醇酯的表面活性剂。 几个出版物公开了烷基多葡糖苷在油田应用中的用途。例如WO 92/02594AUW0 2006/026732 AUUS 4, 985, 154 或 WO 2009/124922。 Y. Wu，S. Iglauer，P. Shuler，Y. Tang 和 W. A. Goddard，Tenside，Surfactants Detergents 47(5) (2010),280-280公开了用于改进油回收的烷基多葡糖苷和脱水山梨糖 醇酯的配制剂。 用于油田应用的润湿性改进剂需要满足基于地下油层中流行的具体条件如高温 和具有高盐含量的储集水的存在的大量要求，其中由于二价离子如Mg 2+或Ca2+的存在而产 生额外的挑战。 WO 2010/069518 Al公开了通过多元醇或其烷氧基化产物的酯交换而制备多元醇 酯的方法。该反应在还原无机酸或有机酸作为催化剂的存在下进行。特别地，该方法适于 制备基于热敏性原料的产物如蔗糖。此外，WO 2010/069518 Al公开了乙氧基化和/或丙 氧基化右旋糖、蔗糖、麦芽糖和麦芽三糖的酯，其可第一次使用新方法制备。该出版物公开 了所得多元醇酯的几种用途，然而不用于油田应用中。 本专利技术的目的是提供水润湿油湿表面，特别是地下含油地层的油湿表面的改进方 法。 相应地，发现，所述方法包括至少步骤：使油湿表面与包含 至少一种水溶性润湿性改进剂的含水配制剂接触，其中润湿性改进剂中的至少一种为具有 通式Z- (-0-C (0) -R1) n (I)的烷氧基化糖的酯，其中Z表示用4-80个选自氧化乙烯、氧化丙 烯或氧化丁烯单元的氧化烯单元烷氧基化的戊糖和/或己糖的烷氧基化单_、二-或三糖 结构部分，条件是至少50%的氧化烯单元为氧化乙烯单元，n为> 1的数，且R1为具有6-30 个碳原子的脂族线性或支化、饱和或不饱和烃结构部分。 在本专利技术的优选实施方案中，该方法用于油开采过程中。 在本专利技术的另一优选实施方案中，该方法为强化油回收方法，其中将含水配制剂 通过注入井注入包含油和地层水的地下含油地层中，注入的水通过地下地层流向生产井， 由此将油与地层的油湿表面分离，和通过生产井由地层生产包含油和水的混合物。 令人惊讶的是，发现用作润湿性改进剂的烷氧基化糖的酯在50°C以上的温度和高 盐度下具有优异的性能。 图目录 图1具有水湿表面的含油地层（示意性地） 图2具有油湿表面的含油地层（示意性地） 图3在水润湿油湿表面的过程中油与油湿表面的分离（示意性地）. 关于本专利技术，具体地描述下文： 用于该方法中的润湿件改讲剂 本专利技术方法中所用润湿性改进剂为烷氧基化单_、二-或三糖的水溶性脂肪酸酯。 单糖为戊糖或己糖，优选己糖，同样地，二-或三糖单元为戊糖单元和/或己糖单 元，优选己糖单元。因此，单_、二-或三糖包含5-18个碳原子，优选6-18个碳原子。单糖 可以为醛糖和/或酮糖。优选糖为单-或二糖，非常优选糖为二糖。 合适单_、二-或三糖的实例包括单糖如阿拉伯糖、核糖、木糖、葡萄糖、甘露糖、半 乳糖、果糖，二糖如麦芽糖（2个葡萄糖单元）、乳糖（1个半乳糖单元+1个葡萄糖单元）或 蔗糖（1个葡萄糖单元+1个果糖单元），或三糖如麦芽三糖（3个葡萄糖单元）。 优选的糖为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和麦芽三糖，特别优选蔗糖。 单_、二-或三糖被4-80个选自氧化乙烯、氧化丙烯和氧化丁烯单元，优选选自氧 化乙烯和氧化丙烯单元的氧化烯单元烷氧基化，条件是氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
水润湿油湿表面的方法，其至少包括如下步骤：使油湿表面与包含至少一种水溶性润湿性改进剂的含水配制剂接触，其中润湿性改进剂中的至少一种为具有通式Z‑(‑O‑C(O)‑R1)n(I)的烷氧基化糖的酯，其中Z表示用4‑80个选自氧化乙烯、氧化丙烯或氧化丁烯单元的氧化烯单元烷氧基化的戊糖和/或己糖的烷氧基化单‑、二‑或三糖结构部分，条件是至少50％的氧化烯单元为氧化乙烯单元，n为≥1的数，且R1为具有6‑30个碳原子的脂族线性或支化、饱和或不饱和烃结构部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.23 EP 12169110.91. 水润湿油湿表面的方法，其至少包括如下步骤：使油湿表面与包含至少一种水 溶性润湿性改进剂的含水配制剂接触，其中润湿性改进剂中的至少一种为具有通式 Z-(-O-C(O)-ROn(I)的烧氧基化糖的酯，其中Z表不用4_80个选自氧化乙烯、氧化丙烯或 氧化丁烯单元的氧化烯单元烷氧基化的戊糖和/或己糖的烷氧基化单_、二-或三糖结构部 分，条件是至少50%的氧化烯单元为氧化乙烯单元，η为> 1的数，且R1为具有6-30个碳 原子的脂族线性或支化、饱和或不饱和烃结构部分。2. 根据权利要求1的方法，其中烷氧基化糖结构部分选自烷氧基化葡萄糖、烷氧基化 蔗糖、烷氧基化麦芽糖和烷氧基化麦芽三糖。3. 根据权利要求1的方法，其中烷氧基化糖结构部分为烷氧基化蔗糖结构部分。4. 根据权利要求3的方法，其中蔗糖结构部分用8-50个氧化乙烯和/或氧化丙烯单元 烷氧基化，条件是至少50%的单元为氧化乙烯单元，且η为1-4的数。5. 根据权利要求3的方法，其中蔗糖结构部分用12-45个氧化乙烯和/或氧化丙烯单 元烷氧基化，条件是至少70%的单元为氧化乙烯单元，且η为1或2的数。6. 根据权利要求1-5中任一项的方法，其中含水配制剂中润湿性改进剂的浓度为 0· 01-10 重量％。7. 根据权利要求1-6中任一项的方法，其中所述方法在油开采过程中应用。8. 根据权利要求1-6中任一项的方法，其中油湿表面为包含油和地层水...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·库尔卡尔西伯特，G·奥特，H·G·马恩克思，S·马克，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE