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用于强化采油的磺化内烯烃表面活性剂制造技术

技术编号:8538826 阅读:218 留言:0更新日期:2013-04-05 03:28
从含油地层中采油的方法,该方法包括将含水组合物引入到所述地层内,所述含水组合物一种或更多种内烯烃的磺化衍生物,所述内烯烃的特征在于烯烃键上具有低含量的三取代度,其中所述磺化衍生物通过磺化含下式R1R2C=CR3R4的内烯烃的组合物而获得,其中R1,R2,R3和R4相同或不同,且是氢或直链或支链的饱和烃基,且R1,R2,R3和R4的碳原子总数为6-44,条件是R1和R3的至少约96mol%是直链或支链的饱和烃基,和R2和R4的至少约96mol%是氢。进一步提供从含油地层中采油使用的组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的公开内容涉及强化采油的方法和在其中有用的组合物。更特别地,本专利技术的公开内容涉及强化采油的方法,该方法利用磺化内烯烃表面活性剂,和涉及含该磺化内烯烃表面活性剂的强化采油组合物。
技术介绍
从含油地层中开采并生产原油可包括最多三个阶段一次,二次和三次(或强化)采油。在一次采油过程中,在地层内存在的自然能量(例如,水,气体)和/或重力驱动油进入到生产井中。当从含油地层中生产油时,地层内的压力和/或温度可能下降。可使用人工提升技术(例如泵)使油到达表面。在一次采油过程中,典型地产生仅仅约10%储层的原油地质储量(OOIP)。使用二次采油技术延伸油田的生产寿命,且通常包括注射置换液体,例如水(油井注水),置换油并将油驱动到生产井中。二次采油技术典型地导致开采额 外20-40%的储层00ΙΡ。然而,即使无限地继续油井注水,典型地大于一半的OOIP将保持未开采,这是由于许多因素导致的,其中包括,但不限于,水和油之间因水和油之间高的界面张力导致混合效率差,地层内的毛细作用力,地层的温度,地层内水的盐度,地层内油的组成,和注射的水清扫穿过地层差。一次和二次技术因此留下显著大量的油残留在储层内。利用很多从油田中已经开采的容易生产的油,生产商使用了三次,或者强化采油技术(EOR),即提供开采储层OOIP的30-60%或更多的潜力的技术。已发现,EOR的三个主要的种类在商业上是成功的。热采油的EOR技术牵涉引入热,例如注射蒸汽,降低原油粘度,改进其流经储层的能力。气体EOR注射技术使用在储层内膨胀的气体,例如氮气或二氧化碳,推动额外的油到达生产井,或者在油内溶解的其他气体,以降低油的粘度并改进油的流动性。化学EOR技术牵涉注射化学品,例如表面活性剂(表面活性剂驱油),以辅助降低界面张力,从而防止或抑制油滴移动经过储层,和注射聚合物,允许在地层内存在的油更加容易地移动穿过地层。可在实施一次和/或二次采油技术之前,之中或之后进行化学EOR技术。也可与不牵涉化学注射的其他EOR技术结合,进行化学EOR技术。存在两类主要的表面活性剂驱油技术。表面活性剂聚合物(SP)驱油牵涉将含水和/或盐水和约1%重量的表面活性剂和约O. 1%重量的聚合物的流体注射到储层内。碱性表面活性剂聚合物(ASP)驱油牵涉注射除了表面活性剂和聚合物以外还含有碱的水和/或盐水。ASP体系典型地含有数量级为约O. 5-lwt. %的碱,O. Ι-lwt. %的表面活性剂和O. Ι-lwt. %的聚合物。典型地,SP或ASP驱油后继续进行注射置换流体,例如注水和或聚合物“推动”流体。SP或ASP之间的选择取决于许多因素,其中包括待开采的油的酸值,在储层内存在的盐水中二价离子(Ca2+,Mg2+)的浓度,项目的经济性,和实施水软化或脱盐的能力。表面活性剂组分降低水和油之间的界面张力,而聚合物充当粘度改性剂并辅助油移动。碱螯合地层盐水内的二价离子,并进而降低在置换过程中表面活性剂穿过地层的吸收。通过与原油内天然存在的环烷酸反应,碱还在地层内就地生成阴离子表面活性剂,环烷酸钠皂。使用相对便宜的碱降低所要求的表面活性剂量,因此降低体系的总成本。碱还可辅助改变地层的可润湿性到更加水-润湿的状态,以改进吸入(imbibition)速度。有时与改变其内电解质的浓度相结合,通过自发地吸入水到储层岩石上,与置换所吸附的油的目标相结合的引入表面活性剂到储层内是称为“可润湿性改变(wettabilityalteration) ”的EOR技术。这一技术并不必然要求在油和水相之间低的界面张力或者形成微乳液相。它也不必然要求置换流体良好的清扫效率,和正因为如此,在可能断裂且典型地具有差的一致性的碳酸盐储层中具有功效。在SP和ASP驱油中使用的表面活性剂还在可润湿性改变基EOR技术中显示出功效。在注射到含油地层内之后,表面活性剂EOR体系从地层中吸收原油和盐水,就地形成多相微乳液,所述多相微乳液与储存原油完全不混溶,且对原油和盐水显示出低的界面张力(IFT)。商业表面活性剂EOR方法基于实现超低的IFT(即小于10_2mN/m),使地层内分离的原油移动并产生油和水二者在其中以连续相形式流动的移动油带。IFT随诸如盐度,表面活性剂组成,原油组成和地层温度之类的变量而变化。对于阴离子表面活性剂来说,存 在其中形成微乳液的最佳盐度,所述微乳液增溶等体积的油和水且对油和盐水显示出几乎相等的IFT。通常仅仅在窄的盐度范围内存在超低IFT,其中所述窄的盐度范围与对于给定的微乳液来说的最佳盐度重叠。内烯烃磺酸盐(IOS)是被评价为EOR表面活性剂的阴离子表面活性剂。可通过在SO3和惰性气体辅助下,磺化内烯烃磺酸盐,和随后中和,制备内烯烃磺酸盐。内烯烃可细分为 二取代R-CH=CH-R ;三取代R2C=CH-R;和四取代=R2C=CR2;其中R是直链或支链烃基。内烯烃源可获自各种方法,其中包括烯烃(例如,乙烯,丙烯和丁烯)低聚法, 烯烃复分解(metathesis)法,费-托法,长链烷属烃的催化脱氢,烃蜡的热裂化和二聚乙烯基烯烃法。一种众所周知的乙烯低聚法是Shell Higher Olefin Process (SHOP)。这一方法结合乙烯低聚形成α-烯烃,α-烯烃异构化,形成内烯烃,和用丁烯或乙烯复分解这些内烯烃,形成不同链长的α-烯烃。在美国专利No. 6,777,584中提及的与SHOP有关的问题是在α -烯烃和内烯烃上非所需的支化,所述非所需的支化常常来自于低聚/异构化/复分解法。可商购的内烯烃典型地含有数量级为约6mol%或更高的三取代的内烯烃。而且,这些商业产品典型地含有显著量的非直链,烷基支化产品。据报道,这些α-烯烃和内烯烃含有数量级为约6mol%或更高的烷基支链。而且,还已知在这些商购材料内存在显著量结构为R2C=CH2 (其中R如上所定义)的非反应性的端基不饱和的亚乙烯基。美国专利Nos. 4,532,053,4,549,607,4,555,351,4,556,108,4,597,879,4,733,728和4,765,408公开了尤其含有内烯烃磺酸盐的胶束slugs以供在采油中使用。专利技术概述现已发现,与含有显著量,即大于约6mol%三取代内烯烃的内烯烃磺酸盐相比,含有最小量三取代的内烯烃的内烯烃磺酸盐在EOR应用中拥有独特的性能优势。更特别地,已发现由含有低用量三取代内烯烃的内烯烃制造的微乳液的最佳盐度显著低于由含有显著量三取代的内烯烃的相同碳链长度的内烯烃制造的微乳液的盐度。较低的最佳盐度暗含在强化的蜡状原油采油中使用的配制剂的增加的功效。因此,在本专利技术公开内容的第一方面中,提供从含油地层中采油的方法,该方法包括将含水组合物弓I入到所述地层内,所述含水组合物包括内烯烃或者内烯烃混合物的磺化衍生物中的至少一种,其中所述内烯烃或内烯烃混合物对应于下式(I)R1R2C=CR3R4(I)其中R1,R2,R3和R4相同或不同,且是氢或直链或支链的饱和烃基,且R1,R2,R3和R4的碳原子总数为6-44,条件是在该内烯烃或内烯烃的混合物内,R1和R3的至少约96mol%是直链或支链的饱和烃基,和R2和R4的至少约96mol%是氢。可在复分解催化剂存在下,通过含α-烯烃或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.22 US 61/396,0541.从含油地层中采油的方法,该方法包括将含水组合物引入到所述地层内,所述含水组合物包括含一种或更多种内烯烃的磺化衍生物的至少一种表面活性剂,所述磺化衍生物通过磺化含下式的内烯烃的组合物而获得 R1R2C=CR3R4 其中R1,R2,R3和R4相同或不同,且是氢或直链或支链的饱和烃基,且R1,R2,R3和R4的碳原子总数为6-44,条件是R1和R3的至少约96mol%是直链或支链的饱和烃基,且R2和R4的至少约96mol%是氢; 其中内烯烃是在复分解催化剂存在下通过一种或更多种α-烯烃的复分解而获得;和其中一种或更多种α-烯烃是在复分解催化剂存在下通过含不饱和甘油酯的组合物的复分解而获得。2.权利要求1的方法,其中一种或更多种α-烯烃是在复分解催化剂存在下通过用乙烯和/或一种或更多种低级α-烯烃复分解含不饱和甘油酯的组合物而获得。3.权利要求1的方法,其中α-烯烃对应于下式R5HC=CH2 其中R5是直链或支链的C3-C22烃基。4.权利要求1的方法,其中复分解催化剂选自Grubbs型催化剂,Schrock催化剂,Hoveyda-Grubbs,鹤催化剂,钥催化剂和铼催化剂。5.权利要求1的方法,其中复分解催化剂具有下式6.权利要求1的方法,其中R1和R3的至少约97mol%是直链或支链的饱和烃基,且R2和R4的至少约97mol%是氢。7.权利要求1的方法,其中R1和R3的至少约98mol%是直链或支链的饱和烃基,且R2和R4的至少约98mol%是氢。8.权利要求1的方法,其中R1和R3的至少约99mol%是直链或支链的饱和烃基,且R2和R4的至少约99mol%是氢。9.权利要求1的方法,其中R1和R3的小于约6mol%含有烷基支链。10.权利要求3的方法,其中小于约6mol%的R5含有烷基支链。11.权利要求1的方法,其中含水组合物包括至少一种助表面活性剂,溶剂,聚合物或碱。12.权利要求1的方法,其中油是蜡状原油。13.权利要求1的方法,其中含不饱和甘油酯的组合物包括天然油。14.权利要求13的方法,其中天然油选自芥花籽油,菜籽油,椰子油,玉米油,棉籽油,橄榄油,棕榈油,花生油,红花油,芝麻油,大豆油,向日葵油,亚麻籽油,棕榈仁油,桐油,蓖麻油,及其结合物。15.权利要求1的方法,其中一种或更多种α-烯烃是通过共复分解含不饱和甘油酯的组合物与乙烯而生产。16.从含油地层中采油的方法,该方法包括将含水组合物引入到所述地层内,所述含水组合物包括含一种或更多种内烯烃的磺化衍生物的至少一种表面活性剂,其中在含第8族过渡金属络合物的复分解催化剂存在下,通过将一种或更多种α -烯烃复分解,获得所述内烯烃; 其中内烯烃是在复分解催化剂存在下通过一种或更多种α-烯烃的复分解而获得;和 其中一种或更多种α-烯烃是在复分解催化剂存在下通过含不饱和甘油酯的组合物的复分解而获得。17.从含油地层采油使用的组合物,该组合物包括 ⑴水; ( )含一种或更多种内烯烃的磺化衍生物的至少一种表面活性剂,通过磺化含下式的内烯烃的组合物,获得所述磺化衍生物 R1R2C=CR3R4 其中R1,R2,R3和R4相同或不同,是氢或直链或支链的饱和烃基,且R1,R2,R3和R4的碳原子总数为6-44,条件是R1和R3的至少约96mol%是直链或支链的饱和烃基,且R2和R4的至少约96mol%是氢;和 (iii)任选地一种或更多种额外的组分; 其中内烯烃是在复分解催化剂存在下,通过一种或更多种α -烯烃的复分解而获得,和 其中一种或更多...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·C·哈奇森P·S·沃尔夫
申请(专利权)人:斯特潘公司
类型:
国别省市:

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