[发明专利]从地下地层采收油的方法

说明书

本发明涉及一种从地下地层采收油的方法，其包括将包含烷基和/或烷(链烯)基低聚葡糖苷(醚)羧酸化物的含水组合物注入所述地下地层中的步骤。特别地，本发明涉及一种使用该烷基和/或烷(链烯)基低聚葡糖苷(醚)羧酸化物的碱-表面活性剂驱替和碱-表面活性剂-聚合物驱替方法。

在从含油油藏中采收油过程中，由仅利用油藏中存在的天然力的所谓一次采收方法通常仅可采收少量存在的原油。

已使用一系列辅助采收技术以提高从地下油藏中采收油。最广泛使用的辅助采收技术是水驱替，其包括将水注入油藏中。由于水运动通过油藏，其作用以将其中的油驱向由一个或多个井构成的开采系统，经由所述井采收油。该注水技术也称为二次采油。

已提出在驱替水中添加表面活性剂以降低油-水界面张力和/或改变油藏岩的润湿特性。包括注入表面活性剂水溶液的采油方法通常称为表面活性剂驱替。还提出了在全部或部分注入水中添加流变调节剂如聚合物增稠剂以提高其粘度，由此降低注入水与油之间的流度比并改善水驱替的波及系数。该类在注入水中添加表面活性剂、增稠聚合物和/或其他化学品的技术也称为三次采油或提高采收率(EOR)。

对EOR的表面活性剂的要求显著不同于对其他应用的表面活性剂的要求：适于EOR的表面活性剂应将水和油之间的界面张力(通常为约20mN/m)降低至小于10^-2mN/m的特别低的值，从而能使矿物油充分运动。这必须在约15-130℃的通常油藏温度下且在高盐含量水存在下，更特别地还在高比例钙和/或镁离子存在下进行；因此，所述表面活性剂还必须可溶于具有高盐含量的油藏水中。

许多水驱替应用已使用了阴离子表面活性剂。例如W.R.Foster的题目为“A Low-Tension Water Flooding Process”，Journal of Petroleum Technology，第25卷，1973年2月，第205-210页的早期论文描述了一种包括在指定当量范围之内且在受控的盐浓度条件下注入石油磺酸盐水溶液的技术。在石油磺酸盐段塞之后是增稠水段塞，其包含增稠剂如水溶性生物高分子。然后，在该增稠的水段塞之后是驱动流体，如油田盐水，当需要时，注入该驱动流体以结束该工艺。

在使用某些阴离子表面活性剂如石油磺酸盐进行水驱替中所遇到的一个问题是这些表面活性剂在所谓的“硬水”环境下缺乏稳定性。在较低浓度的二价金属离子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。例如，约50-100ppm和更高的二价金属离子浓度可能导致石油磺酸盐沉淀。

非离子表面活性剂如聚乙氧基化烷基酚、聚乙氧基化脂族醇、羧酸酯、羧酰胺和聚氧亚乙基脂肪酸酰胺具有比更通常使用的阴离子表面活性剂稍高的多价离子如钙或镁耐受性。然而，非离子表面活性剂不如更通常使用的阴离子表面活性剂有效(基于每摩尔)；此外，非离子表面活性剂通常具有比阴离子表面活性剂更高的单位重量成本。因此，已提出使用阴离子和非离子表面活性剂的特定组合来应付硬水环境中所主导的条件。例如US3,811,505(Texaco)公开了使用烷基或烷芳基磺酸盐或磷酸盐和聚乙氧基化烷基酚。US3,811,504(Texaco)公开了使用包含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的三组分混合物。US3,811,507(Texaco)公开了使用线性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。

本领域还已知使用烷基聚葡糖苷作为非离子表面活性剂以提高油采收率，例如公开于WO2011/038745A1、WO2009/124922A1或US5,627,144中。

然而，使用烷基聚葡糖苷的缺点在于难以获得充分低的界面张力，因此通常与烷基聚葡糖苷组合使用显著量的助溶剂，例如醇。

US4,985,154描述了用于采油中的烷基聚葡糖苷与助溶剂的混合物。所述助溶剂包括各种醇，例如具有3-8个碳原子的一元醇、具有3-10个碳原子的多元醇、在烷基链中具有2-8个碳原子的多元醇的烷基醚或具有3-6个碳原子长度的烷基链的烷基聚葡糖苷。

US2006/046948请求保护用于三次矿物油开采的烷基聚葡糖苷与芳族醇的混合物。所述芳族醇与烷基聚葡糖苷的混合比可为1000:1-1:1000。此外，其公开了脂族醇1-丙醇、1-丁醇、1-己醇或1-辛醇与C12基烷基聚葡糖苷的1:3重量比组合，其在使用辛烷作为模拟油时获得了所需的界面张力。未发现在不添加醇下具有低界面张力。