用乙氧基烷基酚的磺酸－硫酸盐的易溶混气体提高油回收的方法技术

使用易溶混气体，例如二氧化碳、氮气或甲烷从蓄油层中回收油时，在蓄油层中喷注一种预先形成的稳定泡沫，使气体从高渗透性通道转向该地层构造中油的部分来提高油的回收率。泡沫合成物由一种磺化乙氧基烷基酚（ＳＥＡ）形成，其通式为：＆其中：Ｒ是含有８到２２个碳原子的直链或支链烃，Ｎ为２到１３，Ｙ是Ｚ或－Ｈ，Ｚ是－（ＳＯＲ－［３］Ｍ），Ｍ是碱金属、按或烷基铵、或多烷基铵离子，Ｘ大于零小于等于２，Ｚ＋Ｚｘ大于等于１。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是从含油地层构造中提高油的回收，尤其是本专利技术涉及从产油地层构造中提高油产量，其中用一种非冷凝、易溶混的气体改善油通过产油地层构造的可动性，并且一种与包括共生气体、油和水或卤水在内的构造流体相容的稳定泡沫和易溶混气体一起喷注到地层构造中，以使气体压力作用在构造的低渗透性富油的那部分上。本专利技术的主要目的是提供一种预先形成的泡沫，该泡沫与含油构造中的油和卤水含量相容，在该构造中已喷注了非冷凝、易溶混的气体，例如二氧化碳、氮或甲烷，用以促进油的排代。这种气体降低原油的粘性，并对地层构造加压，以增加石油从至少一口喷注井到至少一口产油井的流量。我们已知，这些易溶混气体和石油的相互作用，会使石油的粘性降低，但由于气相、油相和水相三相的每一相，多数地层构造的不同相，就需要有附加的装置来控制气体，以避免在蓄油层岩石中形成的高渗透性通道或“条纹”所造成的压力损失。气体进入较高渗透性的气体和水或卤水的通道，防碍了地层构造中驱动气体的喷注轮廓，这是由于基本相等的气体压力不能用来使流体通过地层构造的低渗透性富油部分运动。这种导致压力损失的通道也可能由于低密度气体的重力作用而产生，低密度气体有着使该气体升到地层构造顶部的倾向，超越了地层构造较低部分中的油和水的通道。为了控制由于条纹或重力超越所产生的喷注轮廓面，我们设想使用泡沫，以与用来改善蒸汽的喷注以提高油的回收的同样方式来使用。然而，在使用非冷凝的易溶混合气体(而不是可冷凝的蒸汽)时，产生并维持有用的泡沫是困难的，地层构造中水(共生的或喷注的)含盐的浓度和/或蓄油层中的残油都会破坏泡沫，阻止其初步形成。因而，本专利技术的特定目的是提供一种泡沫，该泡沫能与地层构造中高量残油和卤水混合物相容，并能在该泡沫喷注到地层构造中之前形成。该泡沫是一种非冷凝气体、水或卤水以及乙氧基烷基酚的硫酸-磺酸盐的混合物。在一种完成提高油的回收率的优选方法中，泡沫是将一部分非冷凝气体及喷注的水相物，例如水或卤水，和一种根据本专利技术选择的乙氧基烷基酚的硫酸-磺酸盐一起混合起来形成的，其中水相物可以具有与含油地层构造中的含盐量相同的含盐量。该种流体喷注入井中进入地层构造，或是在喷注到井中之前形成泡沫，或是适当混合泡沫组分并通过井进入地层构造。形成的泡沫量要适合于建立一个与地层构造相适应的稳定工作面，特别是以足够量的泡沫进入地层构造的较易渗透的部分，并当其后受非冷凝易溶混气体压力时能有足够的稳定性来维持泡沫。泡沫工作面的适当程度取决于至少一口产油井的油产量，油被持续加压而压向该产油井，以致于在到达产油井之前使水和喷注的气体旁通过地层构造的富油部分而减少水和喷注气体的量。在这种泡沫扩展与地层构造的流体接触时，保持稳定是特别重要的，地层构造的流体含有20%到60%的残油和有1%到10%左右总溶解固体(TDS)的卤水。在此之前已打算用一种非冷凝易溶混的气体，例如二氧化碳、氮气、甲烷或类似气体从含油地层构造中促进油的产生。将这种气体喷注到至少一口井中，石油从至少另一口贯通同一地层构造的井中产出。通常，这些气体具有相当低的临界点，即在临界点以上的温度下，该气体不能压缩成液体。这种气体至少部分溶于油。由于这些气体虽然是非冷凝的，事实上又是溶于或易溶混在油中，它们能由油来吸收，或是降低了油的粘性，或是增加了油通过地层构造的可动性，同时增加的气体压力将地层构造中的残油推向产油井。与所有提高油回收的方法相关，蓄油层地层构造最初是由沉积物形成的，然后固结为多孔的地床，在地质时代，其内能截留住油和气(通常由排代水来截留)，因而蓄油层地层构造是很不均匀的。由于沉积床中有粘土或页岩材料，或它们压实的过程，该地层构造是不均匀的，液体流经该地层构造的渗透性在整个结构中差别很大。此外，对于每个组份，油、气和水的流动来讲，地层构造的渗透性在构造的不同部份是基本不同的。通常，地层构造的渗透性对气体来讲基本大于油或水。其结果是喷注的气体倾向于通过蓄油构造“伸入”，而且，通过蓄油层上部的密度差异会产生依比重分离的现象，称为气体的“重力超越”，以致会旁路或超越过喷注井和产油井之间的蓄油层。此外，水也可能会产生有好的流动通道，同样也会旁路过地层构造的较低渗透部位的油。当然，最理想的是喷注气体象活塞那样作用在地层构造的流体上来排代，使所有的流体以基本相同的速率通过地层构造运动。因此，气体的“喷射轮廓面”在蓄油层中的所有点上尽可能接近相等。前面已打算使泡沫以与其在蒸汽协助油回收的方法中同样的方式进行使用，以平衡整个地层构造的喷注轮廓面。喷注的泡沫会阻住地层构造中气体更易渗透的部分，使得蒸汽或气体压力转向地层构造中较难渗透通道中的油。然而，在大多数地层构造中会遇到一个特殊问题，就是共生水是含盐的，即与淡水相比，共生水或卤水具有相当高的含盐量。而且，卤水含量在地质省区之间(例如加利福尼亚海岸地区和大陆中部地区)以及地区之间或地层构造与地层构造间是基本不同的。根据地质构造，作为蓄油的岩石中最初产生或收集油的环境，卤水的含盐量从重量百分比为1%或更少变化到盐类基本饱和的水，如重量百分比超过20%的含盐水。由于这种含盐量变化很大，已发现形成和维持泡沫，使之在有这种卤水情况下保持稳定是困难的。而且，地层构造的含油量也能阻止泡沫形成或迅速地破坏这样的泡沫。与现有技术方法的主要区别是本专利技术形成了一种非冷凝易溶混气体的稳定泡沫和一种乙氧基烷基酚的硫酸-磺酸盐，非冷凝易溶混气体诸如在蓄油层中提高油回收的方法所用的气体，这种泡沫特别稳定，即它在与包括有相当量的石油和卤水的蓄油层流体相接触时，仍能维持有效的泡沫。Bruson的2106716号美国专利公开了一种硫化和磺化醚醇的方法，以制备磺酸盐来用作洗涤剂和乳化剂。在这种合成物中，磺化基直接结合在芳环上，而硫化基是通过聚烷烯醚基与芳环结合的，但并没有提出或建议采用这些材料来增进油的回收。Woo的4104023号美国专利(转让给本申请的受让人)公开了环状多磺化烷基苯氧基烷醇，用作洗涤剂而不使用增加洗涤剂清洁作用的物质。Wellington等人的4502538号美国专利的目的在于用具有基本液化的二氧化碳的聚烷氧基脂族磺酸盐表面活化剂和卤水，来从具有高盐浓度(溶解的固体)共生水的蓄油层中增进油的回收。磺化基并不与环结合，而是通过聚亚烷基醚基结合。公开的合成物是水溶性的，以形成泡沫，并与二氧化碳和油接触而阻止分开。该合成物并不包括有硫化成份。Wester等人的4600516号美国专利公开了一种制备磺化烷基和烷基芳基多烷氧基盐的方法，包括生产钙皂和乳剂聚合作用的乙氧基化物。也公开了一种在很宽温度和pH值范围上减少盐水和油之间界面张力的方法。并说明该合成物在油井酸刺激作用或地层构造的断裂方面是有用的。但并未建议在气体提高油的回收上用作泡沫剂。McCoy的4465602号美国专利的目的在于单独使用烷基芳基聚氧基烯磺酸盐或结合不相连的石油磺酸盐表面活化剂使用，来进行水涨溢，从产油地层构造增加油的回收。现有专利中没有一篇公开或建议采用磺化乙氧基烷基酚(这里也称为乙氧基烷基酚的磺酸盐)，作为在含有高卤(溶解的固体)的水的产油蓄油层中和有高百分比的残油蓄油层中非冷凝易溶混气体的稳定泡剂。根据本专利技术的一个方面，提供了一种方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从含油地层构造中提高石油回收的方法，在喷注一种至少部分易溶混于油的不冷凝气体期间，至少间歇地将一种形成泡沫的成份喷注入所述蓄油层，该形成泡沫的成份包括在水和所述气体中的至少有效量的磺化乙氧基烷基酚，所述的水包括与所述地层构造中的共生流体相容的卤水，所述磺化乙氧基烷基酚化合物具有通式：＊＊＊其中：Ｒ是含有８到２２个碳原子的直链或支链烃，Ｎ为２至１３，Ｙ为Ｚ或一Ｈ，Ｚ是一（ＳＯ↓［３］Ｍ），Ｍ为一个碱金属、一个铵、或一个烷基铵、或一个多烷基铵离子，Ｘ为大于０至小于等于 ２，Ｚ＋Ｚ↓［ｘ］大于等于１。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米切尔丹兹克，罗伯特G沃尔，
申请(专利权)人：切夫尔昂研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]