使用基于含氧化丁烯的烷基烷氧基化物的表面活性剂开采矿物油的方法技术

技术编号:11642789 阅读:110 留言:0更新日期:2015-06-24 20:24
本发明专利技术涉及一种通过Winsor III型微乳液驱油开采矿物油的方法,其中将包含至少一种通式R1-O-(D)n-(B)m-(A)l-XY-M+的离子型表面活性剂的含水表面活性剂配制剂经由注入井注入矿物油藏中,并经由采出井从所述油藏中抽出原油。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】使用基于含氧化T稀的烷基烷氧基化物的表面活性剂开采 矿物油的方法 本申请是申请日为2011年3月4日,申请号为201180013092. 1,专利技术名称为"使 用基于含氧化了締的烷基烷氧基化物的表面活性剂开采矿物油的方法"的专利申请的分案 申请。 本专利技术设及一种通过Winsor III型微乳液驱油开采矿物油的方法,其中将包含至 少一种如下通式的离子型表面活性剂的含水表面活性剂配制剂经由注入井注入矿物油藏 中,并经由采出井从所述油藏中抽出原油:[000引 Ri-0-做。-做m-(A)i-XYir 本专利技术进一步设及所述通式的离子型表面活性剂及其开采方法。 在天然矿物油藏中,矿物油存在于多孔储集岩的孔隙中,其在朝向地面一侧被不 透顶层所密封。所述孔隙可为极细孔隙、毛细管、孔等。细孔颈例如可仅具有约lym的直 径。除了矿物油(包括天然气成分)之外,油藏还包含具有或高或低盐含量的水。 在矿物油开采中,通常分为一次开采、二次开采和=次开采。在一次开采中,矿物 油由于油藏的自生压力,在油藏钻探开始后经由钻孔自动流动至表面。 因此在一次开采后使用二次开采。在二次开采中,除了用于开采矿物油的钻孔 (所谓的采出井)之外,还在含矿物油的地层中钻入其他钻孔。经由该些所谓的注入井向油 藏中注入水W维持压力或使其再次升高。由于注入水之故,矿物油由注入井沿采出井的方 向经由孔隙被缓慢压入地层中。然而,该仅在孔隙完全被油填充且更粘稠的油被水推动前 进的情况下才起作用。一旦运动的水穿透孔隙,其沿着此时阻力最小的路径流动,即流经形 成的通道,且不再推动油前进。[000引一次开采和二次开采通常仅可开采所述油藏中所存在的矿物油量的约30-35%。 已知矿物油产量可通过=次采油措施进一步提高。=次采用的综述可参见例如 "Journal of Petroleum Science of Elngineering 19(1998)",第 265-280 页。S次采油 包括例如热方法,其中将热水或蒸汽注入油藏中。该使油的粘度降低。所用流动介质同样 可为气体如C〇2或氮气。 =次矿物油开采还包括其中使用合适的化学品作为采油助剂的方法。该些可用于 影响水流动末端的状况,且因此也用于开采牢固保持于岩层中的矿物油。 在邻近二次开采末期,粘性力和毛细力作用于捕集在储集岩孔中的矿物油上,其 中该两种力彼此相对的比例取决于微观油分离。该些力借助无量纲参数,即所谓的毛细管 数描述。粘性力(速度X驱动相的粘度)对毛细力(油水之间的界面张力X岩石的润 湿)的比例: 闺Wc=識 在该式中,y为驱使矿物油运动的流体的粘度,V为达西速度(单位面积的流 量),0为驱使矿物油运动的液体与矿物油之间的界面张力,且0为矿物油与岩石之间的 接触角把 Melrose, C. F. Brandner,J. Canadian Petr. Techn. 58,1974 年 10-12 月)。毛细 管数越高,油的运动性就越高,因此油去除程度也就越大。 已知邻近二次矿物油开采末期的毛细管数为约1(T6,必须使毛细管数升高至约 1(T 3-I(r2,从而能够使额外的矿物油运动。 为此,可实施特定形式的驱油方法一称为Winsor III型微乳液驱油。在Winsor III型微乳液驱油中,注入的表面活性剂应与油藏中所存在的水相和油相形成Winsor III 型微乳液。Winsor III型微乳液并非具有小液滴的乳液,而是水、油和表面活性剂的热力学 稳定的液体混合物。其=个优点为: -由此获得矿物油与水相之间的极低界面张力曰; -其通常具有极低的粘度且因此不被多孔基体所捕集; -其甚至在最低的能量输入下形成且可在无限长的时间内保持稳定(与此相反, 常规乳液需要通常不在油藏中出现的高剪切力,且仅是动力学稳定化的)。 Winsor III型微乳液是过量水与过量油的平衡体系。在形成微乳液的该些条件 下,表面活性剂覆盖油-水界面,且界面张力0越低,则对<l(T 2mN/m(超低界面张力)的值 越有利。为了获得最佳结果,在确定量的表面活性剂下,所述水-微乳液-油体系中的微乳 液比例自然应为最大值,因为该能获得更低的界面张力。 W此方式可改变油滴形状(油水之间的界面张力降至如此程度W至于最小的界 面状态不再有利且球状不再有利),且它们可由于驱油水驱动通过毛细管开孔。 在过量表面活性剂存在下,当油-水界面被表面活性剂覆盖时,形成Winsor III 型微乳液。其因此构成导致油相与水相之间的极低界面张力的表面活性剂储层。由于 Winsor III型微乳液具有低粘度,其也在驱油过程中迁移通过多孔储集岩(与此相反,乳 液可捕集于多孔基体中并堵塞油藏)。当Winsor III型微乳液与尚未被表面活性剂所覆盖 的油-水界面相遇时,所述微乳液的表面活性剂可显著降低该新界面的界面张力,并导致 油运动(例如由于油滴变形)。 所述油滴随后可与连续油储层合并。该具有两个优点: 首先,由于所述连续油储层向前推进通过新的多孔岩石,存在于其中的油滴可与 所述储层合并。 此外,油滴合并形成油储层使油-水界面显著减小,且因此将不再需要的表面活 性剂再次释放出来。其后,如上所述释放出的表面活性剂可驱使地层中残留的油滴运动。 [002引因此,Winsor III型微乳液驱油是一种特别有效的方法,且与乳液驱油方法相比 需要少得多的表面活性剂。在微乳液驱油中,通常将表面活性剂任选与助溶剂和/或碱性 盐(任选与馨合剂一起)一起注入。随后,注入增稠的聚合物溶液W控制流动性。另一方 案是注入增稠聚合物、表面活性剂、助溶剂和/或碱性盐(任选与馨合剂一起)的混合物, 然后注入增稠聚合物的溶液W控制流动性。该些溶液通常应为澄清的,W防止堵塞油藏。 对=次矿物油开采用表面活性剂的要求与对用于其它应用场合的表面活性剂的 要求存在显著差异;用于S次采油的合适表面活性剂应将水与油之间的界面张力(通常为 约20mN/m)降至小于l(T 2mN/m的特别低的值,从而能够使矿物油充分流动。该必须在通常 为约15-130°C的油藏温度且在高盐含量的水存在下实现,更特别地也在高比例巧和/或儀 离子存在下实现;因此所述表面活性剂也必须可溶于高盐含量的油藏水中。 为了满足该些要求,时常提出表面活性剂的混合物,尤其是阴离子和非离子表面 活性剂的混合物。[00測 US3, 890, 239公开了有机横酸盐与Cs-CsctAO-H型(AO =具有2-6个碳原子的氧化 締)烷基烷氧基化物与Cs-Cw-AO-硫酸盐或Cs-Cw-AO-横酸盐型阴离子型表面活性剂的组 合。氧化締仅在US3, 890, 239公开内容的上下文中非常一般地加W描述。然而,仅存在包 含E0的实例。 US4, 448, 697要求保护Ci-Ce- (A0)i_4ctE0> W-H型烷基烷氧基化物与阴离子表面活 性剂组合的用途。A0可为1,2-氧化了締或2, 3-氧化了締。 US4, 460, 481描述了烷基芳基烷氧基硫酸盐或横酸盐型表面活性剂。氧化締可为 氧化己締、氧化丙締或氧化了締。条件是氧化己締占氧化締的大部分。没有更详细地描述 氧化了締。 因此,本领域技术人员根据给定油层中存在的条本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含至少一种如下通式的离子型表面活性剂的含水表面活性剂配制剂:R1‑O‑(D)n‑(B)m‑(A)l‑XY‑M+其中R1为具有8‑30个碳原子的直链或支化、饱和或不饱和脂族和/或芳族烃基,A为亚乙氧基,B为亚丙氧基,D为亚丁氧基,l为0‑99,m为1‑20,n为3‑10,X为具有0‑10个碳原子的烃基或亚烃基,M+为阳离子,且Y‑选自硫酸根、磺酸根、羧酸根和磷酸根,其中A、B和D基团可无规分布、交替分布或呈任意顺序的两个、三个、四个或更多个嵌段形式,l+m+n之和为5‑50,且1,2‑氧化丁烯的比例基于氧化丁烯总量为至少80%。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:C·比特纳G·奥特J·廷斯利C·施平德勒G·阿尔瓦雷斯于尔根森S·迈特罗沃格尔
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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