用于改进油回收的水溶液的表面活性剂混合物制造技术

本发明专利技术涉及用于从地下储层回收液体烃的含水流体，该流体包括含水介质和表面活性剂混合物。含水流体具有碱性ｐＨ。表面活性剂混合物包括至少一种合成聚异丁烯表面活性剂和至少一种选自如下的第二表面活性剂：磺酸盐表面活性剂、醇、非离子表面活性剂。表面活性剂混合物降低了烃油和含水流体之间的界面张力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于烃油回收的表面活性剂驱(surfactant flooding)法，其中在碱性含水介质中采用合成聚异丁烯磺酸盐与如下物质结合至少一种其它表面活性剂或共表面活性剂，优选磺酸盐、醇或非离子表面活性剂，或它们的一些混合物，以降低表面活性剂溶液和待从地下储层回收的烃油即原油之间的界面张力。表面活性剂水溶液因此能改进从地下储层回收原油。此现象在石油工业中长期以来是已知的，因此对这种事实的认识引起许多改进油回收技术的开发和使用。大部分这些技术包括向地下储层中注入至少一种流体或气体以生产额外量的原油。这些液体包括水、蒸汽、可混溶的气体如CO2或天然气，或不混溶的气体如氮气。尽管其它流体可提供更高的油回收率，但最通常使用水，它是经济的流体选择。水驱法包括向含油储层中注入水。当水在储层中移动时，将其中的油转移到由一个或多个井组成的生产系统，通过该生产系统回收油。然而水并不能高效率地驱油，这是由于水和油的不混溶性和由于它们之间的高界面张力。长期以来认识到在注入的水和储层油之间存在的高界面张力，储层油和注入的水的相对运动，和储层中岩石表面的可润湿性特性是不利地影响通过水驱法回收的油量的因素。有两种改进注入流体的油回收的主要机理。这些方法通过注入的流体提高注入流体的体积吹扫效率和增加油转移效率。两种技术包括加入能改进注入流体性能的化学品。用于提高水的油回收率的非常有用的技术已经向注入的水中加入表面活性剂以有效降低油/水界面张力和/或改变储层岩石的可润湿性特性。界面张力的有效降低使得原油液滴变形，从而改进油通过储层多孔通道的移动。因此，将向注入的水加入表面活性剂中能有效降低水和储层油之间的界面张力，油液滴变形、结合并随后随注入的水一起流向生产井。一般接受的是，对于低张力水驱法，应当将表面活性剂溶液和储层油之间的界面张力降低到小于0.1达因/cm以得到有效的回收。为提供有效和经济可行的油回收，目标是降低界面张力到10-3达因/cm。一般情况下，将溢注水(已经向水中加入一种或多种表面活性试剂或表面活性剂)注入储层中，和使用表面活性剂的溶液或乳液通过变形吹扫和驱油或回收油的表面活性剂的这些方法，通常称为表面活性剂水驱法(surfactant water flooding)或低张力水驱法，后一术语参考涉及油-水界面张力降低的机理。在此程序之后是用于迁移率控制和改进吹扫效率的聚合物溶液。阴离子表面活性剂广泛地用于这样的水驱法应用。例如，W.R.Foster的题目为“低张力水驱法”的文章，Journal of Petroleum Technology，25卷，1973年2月，205-210页，描述了这样的技术，该技术包括在指定的当量重量范围内和在受控的盐度条件下注入石油磺酸盐水溶液。在采用阴离子表面活性剂，和特别地采用石油磺酸盐的水驱法中遇到的一个问题是当溶液在储层中移动时，它们倾向于由于沉淀而从注入溶液中损耗。表面活性剂倾向于以离子物质的不溶盐的形式(如多价金属离子)损失。此现象称为缺乏稳定性，通常在所谓的“硬水”或“高盐水”环境中看到。高盐水典型地包含高浓度无机盐，例如，一般大于2％NaCl和大于总计0.5％CaCl2和MgCl2。事实上，一些“高盐水”储层可具有大于4％的NaCl浓度，和大于2％的结合CaCl2和MgCl2浓度。特别地，在过量约2-3wt％的较低浓度的单价盐例如氯化钠存在下，或在甚至更低浓度的二价金属离子例如钙和镁离子存在下，这些表面活性剂倾向于从溶液中沉淀出来。例如，约50-100ppm和更高的二价金属离子浓度通常倾向于引起石油磺酸盐的沉淀。其它损耗可能由于表面活性剂在储层岩石表面上的吸收或由于石油磺酸盐在岩石基体孔空间中的物理截留引起。在任何情况下，相当显然的是当表面活性剂在储层中移动时，如果表面活性剂被从水驱溶液中去除，则该试剂不能降低在油/水界面处的界面张力，这相当自然地导致表面活性剂的损耗，降低了油回收效率。在表面活性剂驱油回收方法(其中水包含表面活性剂)中，从储层回收油的效率极大地受如下因素影响(1)表面活性剂损失的速率，或表面活性剂稳定性，和(2)表面活性剂的表面活性，或换言之，在油/水界面处降低界面张力达到的程度。界面张力越低，回收越有效。表面活性剂，和特别是石油磺酸盐从注入溶液损耗的倾向，也称为缺乏稳定性，在本领域长期以来被认为是个问题。已经提出许多建议以克服这样的问题。例如，Gale等人的US3637017描述了采用平均分子量为465-480的石油磺酸钠表面活性剂和醇的方法，该醇包括1-8个碳原子的脂族醇。在Gale等人的方法中，将石油磺酸盐的水溶液注入地岩层，然后将表面活性剂与包含少量醇的水一起转移。可以在表面活性剂溶液中以及在转移水中发现少量醇。Plummer等人的US3997451描述了两种不同石油磺酸盐的结合，这两种石油磺酸盐的平均当量重量为约390-450，和脂族对芳族质子(A/AP)之比为4-20摩尔/摩尔，但对于回收增加量的油，它们各自的A/AP比的差异至少为2.5摩尔/摩尔。Savins等人的US4042030描述了通过用于水驱油回收工艺的如下物质的加入而增稠的水分子量为350-500的烷基芳基磺酸盐表面活性剂和具有至少3个碳原子的烃链键合的C4-C6脂族醇。Savins等人的驱油方法不是微乳液驱油法(在微乳液驱油法中，微乳液用于通过可混溶的转移工艺转移油)，与微乳液体系相比具有不同的组成要求。参见11栏，25-37行。微乳液体系使用更高浓度的表面活性剂和本身必须以不同的方式解决沉淀问题。也已经建议阴离子和非离子表面活性剂的某些结合以对抗硬水地岩层。例如，US3811505公开了烷基或烷芳基磺酸盐或磷酸盐和聚乙氧基化烷基酚的用途。US3811504公开了包括如下物质的三种组分混合物的用途烷基或烷芳基磺酸盐，烷基聚乙氧基硫酸盐和聚乙氧基化烷基酚。US3811507公开了直链烷基或烷芳基磺酸盐和聚乙氧基化烷基硫酸盐的水溶性盐的用途。Carlin等人的US4110229描述了含水、含盐的表面活性剂的流体，和使用流体从包含高盐度和/或高硬度水的地岩层中回收油的油回收方法。流体包括阴离子表面活性剂，如有机磺酸盐，特别是石油磺酸盐，以及合成的烷基或烷芳基磺酸盐和增溶共表面活性剂，如乙氧基化醇、烷基酚；或烷基或烷芳基硫醇，或硫酸化或磺酸化、乙氧基化的醇或烷基酚。Carlin等人描述了如果仔细选择主要阴离子表面活性剂对增溶共表面活性剂的比例，使得在其中会采用表面活性剂的特定地岩层盐水中显示边界溶解度，则达到最优性能。已经建议使用某些两性表面活性剂，该两性表面活性剂在酸介质中用作阳离子，当引入碱性体系中时变成阴离子性的。例如，US3939911公开了采用三组分表面活性剂体系的表面活性剂水驱法。此表面活性剂体系包括烷基或烷芳基磺酸盐如十二烷基苯磺酸铵，磷酸酯磺酸盐，和磺化甜菜碱如C12-C24烷基氨基C1-C5烷烃二甲基丙磺酸铵。除了由于使用石油磺酸盐引起的稳定性问题以外，这些天然磺酸盐的供应受到限制。油回收工艺每年花费数十亿英磅。在本领域认识到的是需要这样的表面活性剂，该表面活性剂能有效降低用于油回收工艺的溢注水和原油之间的界面张力，显示改进的油回收率和改进的溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从地下储层回收液体烃的含水流体，该含水流体具有大于７的ｐＨ和包括：ａ）一种含水介质；和ｂ）一种表面活性剂混合物，该表面活性剂混合物包括至少一种合成聚异丁烯表面活性剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：PW豪，DG费尔巴克，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔表面化学有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]