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1、10申请公布号43申请公布日21申请号201380039504822申请日2013080161/679,18020120803USC09K8/60200601C09K8/03200601E21B43/2220060171申请人国际壳牌研究有限公司地址荷兰海牙72发明人MA布尤吉斯JG邵思维可DW范巴腾伯格CHT范理金74专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人汪宇伟54发明名称使用含牺牲剂的流体的强化采油方法57摘要本文提供用牺牲剂和表面活性剂从地层产生石油的方法和系统。牺牲剂减少用来增强从含石油地层的采油所需要的表面活性剂的量。牺牲剂在采油配制剂中提供,其包含在流体中。
2、分散的牺牲剂和表面活性剂。牺牲剂选自包含单羧酸、单羧酸衍生物或单羧酸盐的化合物,或缺少羧酸基团、羧酸盐基团、磺酸基团或磺酸盐基团的化合物,其是酚、磺酰胺或硫醇,或具有1000或更低的分子量的包含一个或多个羟基基团的化合物。将采油配制剂引入含石油地层并从其制得石油。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2015012686PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/0531452013080187PCT国际申请的公布数据WO2014/022626EN2014020651INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书14页附图4页10申请公布号CN1045。
3、08078A43申请公布日20150408CN104508078A1/2页21一种方法,包括提供包含流体、分散在流体中的表面活性剂和分散在流体中的牺牲剂的采油配制剂,其中所述牺牲剂选自包含单羧酸、单羧酸衍生物或单羧酸盐的化合物;缺少羧酸基团、羧酸盐/酯基团、磺酸基团和磺酸盐/酯基团的化合物,其是酚、磺酰胺或硫醇;具有1000或更低的分子量且包含一个或多个羟基基团的化合物;及其混合物;将采油配制剂引入含石油地层;将采油配制剂与含石油地层和与含石油地层中的石油接触;和在将采油配制剂引入含石油地层之后从含石油地层产生石油。2权利要求1的方法,其中所述含石油地层是地下地层。3权利要求2的方法,其中经由。
4、第一井将采油配制剂引入地层和经由第二井产生石油。4权利要求3的方法,还包括从第二井产生所述采油配制剂的至少一部分。5权利要求4的方法,还包括将至少一部分所产生的采油配制剂引入地下地层。6权利要求1或权利要求25中任一项的方法,其中所述采油配制剂还包括碱和聚合物。7权利要求6的方法,其中所述聚合物选自聚丙烯酰胺,部分水解的聚丙烯酰胺,聚丙烯酸类,烯式共聚物,生物聚合物,羧甲基纤维素,聚乙烯醇,聚苯乙烯磺酸盐/酯,聚乙烯基吡咯烷酮,AMPS2丙烯酰胺甲基丙烷磺酸盐/酯,及其组合;而所述碱选自氢氧化锂,氢氧化钠,氢氧化钾,碳酸锂,碳酸钠,碳酸钾,碳酸氢锂,碳酸氢钠,碳酸氢钾,硅酸锂,磷酸锂,硅酸钠,。
5、磷酸钠,硅酸钾,和磷酸钾,及其混合物。8权利要求1或权利要求27中任一项的方法,其中所述牺牲剂包含单羟基羧酸,二羟基羧酸,三羟基羧酸,四羟基羧酸,五羟基羧酸,其盐,或其任意组合。9权利要求1或权利要求28中任一项的方法,其中所述牺牲剂包含10个碳或更少。10权利要求1或权利要求29中任一项的方法,其中所述牺牲剂包含可氧化的官能团。11权利要求10的方法,还包括在接触含石油地层时氧化牺牲剂。12权利要求1或权利要求211中任一项的方法,其中所述牺牲剂包含烯醇。13权利要求1或权利要求212中任一项的方法,其中所述牺牲剂包含还原酮。14权利要求13的方法,其中所述牺牲剂还包含选自酯和酰胺的羧酸衍生。
6、物。15权利要求14的方法,其中所述牺牲剂包含内酯或内酰胺。16权利要求1或权利要求215中任一项的方法,其中所述牺牲剂包含选自单糖、二糖、三糖、四糖、五糖或其任意组合的碳水化合物,其中所述碳水化合物包含至少一种还原糖。17权利要求1或权利要求216中任一项的方法,其中所述牺牲剂选自异抗坏血酸,抗坏血酸,脱氢异抗坏血酸,脱氢抗坏血酸,其衍生物,或其盐,及其任意组合。18权利要求1或权利要求217中任一项的方法,其中所述牺牲剂包含0001重量至5重量,或001重量至05重量的采油配制剂。19权利要求1或权利要求218中任一项的方法,其中所述表面活性剂是阴离子表面活性剂。权利要求书CN104508。
7、078A2/2页320权利要求19的方法,其中所述表面活性剂选自烯烃磺酸盐化合物,内烯烃磺酸盐化合物,支化的烷基苯磺酸盐化合物,氧化丙烯硫酸盐化合物,或其共混物。21权利要求1或权利要求220中任一项的方法,其中所述表面活性剂包含005重量至5重量,或02重量至1重量的采油配制剂。22权利要求1或权利要求221中任一项的方法,其中采油配制剂的流体是水或盐水。23一种系统,包括包含流体、分散在流体中的表面活性剂和分散在流体中的牺牲剂的采油配制剂,其中所述牺牲剂选自包含单羧酸、单羧酸衍生物或单羧酸盐的化合物;缺少羧酸基团、羧酸盐/酯基团、磺酸基团和磺酸盐/酯基团的化合物,其是酚、磺酰胺或硫醇;具有。
8、1000或更低的分子量且包含一个或多个羟基基团的化合物;及其混合物;含石油地层;用于将采油配制剂引入含石油地层的机构;和用于在将采油配制剂引入地层之后从含石油地层产生石油的机构。24权利要求23的系统,其中含石油地层是地下地层。25权利要求24的系统,其中用于将采油配制剂引入地层的机构位于第一井,其中所述第一井扩展进入地下地层。26权利要求25的方法,其中用于从地层产生石油的机构位于第二井,其中第二井扩展进入地下地层。27权利要求23或权利要求2426中任一项的方法,其中所述表面活性剂是阴离子表面活性剂。28权利要求23或权利要求2427中任一项的方法,其中所述采油配制剂还包括聚合物。29权利。
9、要求23或权利要求2428中任一项的系统,其中所述采油配制剂还包括碱。30权利要求23或权利要求2429中任一项的系统,其中所述牺牲剂选自异抗坏血酸,抗坏血酸,其盐,及其任意组合。权利要求书CN104508078A1/14页4使用含牺牲剂的流体的强化采油方法发明领域0001本发明涉及从地层采收石油的方法,和本发明尤其涉及使用表面活性剂的强化采油方法。0002发明背景0003从地层产生石油能够由至少三个不同产生阶段代表。在一次产生期间,地层中的先天驱动力足以驱使石油从地层、比如从地下地层的深处达到地球表面。先天驱动力可以包括地层中的天然压力产生机制比如向下的水置换,天然气膨胀,和井中的重力诱导引。
10、流。在某些点,先天驱动力可以降低,其程序使得产生显著减少或停止。在二次产生中,可以向地层提供外部施加的力以提供从地层中移除石油的充足能量。外部施加的力可以包括例如注射的流体,其形成补充或代替地层中的先天驱动力的流体压力。外部抬升机制比如泵还可以用来帮助产生石油。0004在二次采收不再经济有效地产生充足石油之后,在许多情况下地层中可以仍然存在大量残余石油。石油在地层中不充足的可移动性可以是导致其保留的原因之一。石油在地层中的可移动性可以涉及石油的先天粘度、在石油与地层之间的界面张力,其组合等。在三次产生也称为强化采油技术中,以某些方式改变石油在地层中的可移动性,由此诱导石油发生移动并且得以产生。。
11、改变石油在地层中的可移动性的技术可以包括加热石油以降低其粘度,将可混合的流体比如二氧化碳或烃引入石油以降低其粘度,或将含表面活性剂的流体引入地层以降低在石油与地层之间的界面张力。尽管曾经常规地在完成一次和二次生产之后才进行强化采油技术,现在普通地在生产操作期间的任意点应用这些技术。也即,强化采油技术可以在一次或二次生产期间或作为独立的生产操作使用。0005在用表面活性剂降低地层中的界面张力可以频繁遭遇的一个问题是过量的表面活性剂吸着在地层表面。如本文所用,术语“吸着“总体上指吸收、吸附或其任意组合。过多表面活性剂吸着至地层可以限制表面活性剂降低地层希望区域的界面张力的能力。尽管能够将额外的表面。
12、活性剂引入地层以抵消吸着导致无效的那些,在经济立场这种途径可以是不希望的,原因是许多表面活性剂能够是相对高成本的。出于至少该原因,通常希望限制在强化采油生产期间所用的表面活性剂的量。0006为了应对地层中的表面活性剂吸着,牺牲剂SACRIFICIALAGENT常常与表面活性剂结合使用。如本文所用,术语“牺牲剂“是指缓和表面活性剂吸着至地层或者降低表面活性剂在地层中的保留物质。不受理论或机理所限,牺牲剂可以修饰地层表面或本身吸着至地层,从而降低或消除表面活性剂的吸着。理想地,牺牲剂比表面活性剂成本更低,由此允许实现更佳的过程经济学。一般所用的牺牲剂可以包括,例如,无机盐,水可溶的聚合物增粘剂,木。
13、质素磺酸盐,纤维素和纤维素衍生物,淀粉和淀粉衍生物,和多元羧酸,特别是螯合酸。螯合酸在这方面可以是特别有利的,原因在于它们可以螯合金属离子比如钙和镁,所述金属离子可以与表面活性剂反应并使其无法降低地层中的界面张力。发明概要说明书CN104508078A2/14页50007在一个方面,本发明涉及采收石油的方法,包括0008提供包含流体、分散在流体中的表面活性剂和分散在流体中的牺牲剂的采油配制剂,其中牺牲剂选自包含单羧酸、单羧酸衍生物或单羧酸盐的化合物;缺少羧酸基团、羧酸盐/酯基团、磺酸基团和磺酸盐/酯基团的化合物,其是酚、磺酰胺或硫醇;具有1000或更低的分子量且包含一个或多个羟基基团的化合物;。
14、及其混合物;0009将采油配制剂引入含石油地层;0010将采油配制剂与含石油地层和与含石油地层中的石油接触;和0011在将采油配制剂引入含石油地层之后从含石油地层产生石油。0012在又一方面,本发明涉及采油组合物,包含0013流体;0014牺牲剂,选自包含单羧酸、单羧酸衍生物或单羧酸盐的化合物;缺少羧酸基团、羧酸盐/酯基团、磺酸基团和磺酸盐/酯基团的化合物,其是酚、磺酰胺或硫醇;具有1000或更低的分子量且包含一个或多个羟基基团的化合物;及其混合物,其中牺牲剂分散在流体中;和0015表面活性剂。0016在又一方面,本发明涉及一种系统,包括0017包含流体、分散在流体中的表面活性剂和分散在流体中。
15、的牺牲剂的采油配制剂,其中所述牺牲剂选自包含单羧酸、单羧酸衍生物或单羧酸盐的化合物;缺少羧酸基团、羧酸盐/酯基团、磺酸基团和磺酸盐/酯基团的化合物,其是酚、磺酰胺或硫醇;具有1000或更低的分子量且包含一个或多个羟基基团的化合物;及其混合物;0018含石油地层;0019用于将采油配制剂引入含石油地层的机构;和0020用于在将采油配制剂引入地层之后从含石油地层产生石油的机构。附图说明0021图1是按照本发明的石油生产系统的示意图。0022图2是按照本发明系统和方法的石油生产的井网的图解。0023图3是按照本发明系统和方法的石油生产的井网的图解。0024图4和5分别显示在存在和不存在异抗坏血酸的情。
16、况下各种流体组分的示例性保留图。0025图6显示采油驱油剂的示例性产生图,其中将异抗坏血酸加至ASP塞。0026发明详述0027本发明涉及从地层采收石油的方法,和本发明尤其涉及用表面活性剂的强化采油的方法。更特别地,本发明涉及采用包含表面活性剂和牺牲剂的采油配制剂的强化采油方法,其中牺牲剂可以包含单羧酸、羧酸衍生物或羧酸盐;或不含羧酸、磺酸或其盐的酸性物质或酸性物质的盐;或具有约1000或更低的分子量并且具有一个或多个羟基基团的化合物。0028如上文所讨论,许多不同类型的牺牲剂已与将表面活性剂引入含石油地层结合使用,特别在强化采油操作期间。尽管这些牺牲剂已不同程度地成功应用,为了增加给定应用说。
17、明书CN104508078A3/14页6的操作灵活性,降低与表面活性剂和/或牺牲剂有关的成本,和/或增加从地层产生的石油的量,发现和开发新的牺牲剂可以是希望的。0029在含石油地层处于天然环境中例如地下地层中时,地层可以是还原态。在从其天然环境除去时,比如在得自地层用于采油研究的核心样品中,可以发生氧化,由此改变核心样品的氧化态和其特性。为了将核心样品返回可以更类似地下地层中的天然存在的还原态,核心样品可以在对其进行进一步测试之前用还原剂处理。连二亚硫酸钠常常用于该意图。0030在强化采油操作中,含有聚合物和表面活性剂的采油配制剂可以用来强化从地层采油。碱也常常可以存在。这两种类型的强化采油操。
18、作一般分别称为表面活性剂聚合物SP和碱表面活性剂聚合物ASP驱油。在对经连二亚硫酸钠还原的核心样品测试ASP驱油的过程中,观察到据信由连二亚硫酸钠促进的聚合物降解。相应地,用更温和的还原剂异抗坏血酸进行核心样品还原,随后进行ASP核心驱油。令人惊讶地,用异抗坏血酸处理核心样品显著降低表面活性剂在核心样品中的保留。与之相对,尽管连二亚硫酸钠提供所希望的核心还原,但其不显著影响表面活性剂在核心样品中的保留。0031本发明涉及用于从含石油地层强化采油的方法、系统,和组合物。本发明的采油配制剂组合物包含表面活性剂和具有异抗坏血酸的一个或多个化学结构特征的牺牲剂。采油配制剂还可以包括聚合物和/或碱性化合。
19、物。牺牲剂有效地降低表面活性剂在含石油地层中的保留。本发明的方法运用本发明的采油配制剂组合物和系统从含石油地层产生石油。将采油配制剂引入含石油地层并在含石油地层中与石油接触。在将采油配制剂与含石油地层中的石油接触之后从含石油地层产生石油。在优选的实施方式中,采油配制剂包含表面活性剂和异抗坏血酸。0032采油配制剂组合物包含具有异抗坏血酸的一个或多个化学结构特征的牺牲剂。异抗坏血酸的结构如下式1所示。异抗坏血酸是抗坏血酸也称为维生素C的对映体,示于式2,和抗坏血酸可以以与异抗坏血酸类似的方式充当牺牲剂。00330034作为公认的牺牲剂,异抗坏血酸和抗坏血酸含有数种化学结构的特征,它们当中的任意种。
20、分开或一起地可以出人意料地有助于降低已引入采油配制剂的地层中的表面活性剂保留。异抗坏血酸和抗坏血酸同时含有中性醇类羟基基团和烯醇类羟基基团,后者为化合物赋予酸度。与本领域已预先使用的基于碳水化合物和淀粉的牺牲剂相比,异抗坏血酸和抗坏血酸也含有显著更少的羟基基团。异抗坏血酸和抗坏血酸的还原酮结构的烯醇类羟基基团还可以容易地氧化为二酮,由此允许异抗坏血酸和抗坏血酸充当温和的还原剂。异抗坏血酸和抗坏血酸的氧化产物即脱氢异抗坏血酸和脱氢抗坏血酸分别还可以发挥降低含石油地层中的表面活性剂保留的作用。这些化合物分别示于式3和4。此外,在地层温说明书CN104508078A4/14页7度和压力条件下,异抗坏。
21、血酸和抗坏血酸可以在含石油地层中发生内酯水解以释放游离羧酸,这也可以有助于降低表面活性剂保留。00350036除了上述特征之外,异抗坏血酸和抗坏血酸还可以与金属离子形成弱结合的螯合物。不受理论或机理所限,牺牲剂螯合至地层表面以恒久地阻断潜在的表面活性剂结合位点据信可以在其作为牺牲剂功能中仅发挥次要作用,原因是它们的螯合特性相当弱,尽管牺牲剂与地层表面的弱螯合可以抑制表面活性剂与地层表面结合,持续到牺牲剂从地层表面释放的时间段。据信异抗坏血酸和抗坏血酸可以区别于多价羧酸螯合剂,原因是它们缺少与金属离子螯合的游离羧酸基团。甚至以其水解形式,它们仍缺少发生强金属离子螯合所需要的第二羧酸基团。0037。
22、在一个方面,采油配制剂可以包含牺牲剂化合物,其包含单羧酸、羧酸衍生物或羧酸盐部分。如本文所用,术语“羧酸衍生物“是指化合物,其含有羧酸部分的反应产物,所述部分不保留游离羧酸羟基基团。示例性羧酸衍生物包括酯和酰胺,其可以包含内酯或内酰胺。含有单羧酸部分、羧酸衍生物部分或羧酸盐部分的牺牲剂化合物还可以含有一个或多个羟基基团。0038采油配制剂的牺牲剂可以包含单羧酸化合物或其盐。如本文所用,术语“单羧酸化合物“是指含有仅一个羧酸基团或羧酸盐基团的化合物。牺牲剂的单羧酸化合物可以是包含10个碳或更少,或9个碳或更少,或8个碳或更少,或7个碳或更少,或6个碳或更少,或5个碳或更少的烃。单羧酸化合物可以含。
23、有210个碳,或39个碳,或48个碳。单羧酸化合物可以包含直碳链或可以包含支化的碳链。单羧酸化合物可以包含任选支化的非芳族环状碳环,或可以包含任选支化的芳族环。碳链或环可以含有在链或环中的选自氧、氮和硫的一个或多个杂原子。0039牺牲剂的单羧酸化合物可以是包含一个或多个羟基基团的羟基羧酸化合物。羟基羧酸化合物可以包含直碳链或支化的碳链。羟基羧酸化合物可以包含任选支化的非芳族环状碳环或芳族环状碳环。碳链或环可以包含链或环中的选自氧、硫和氮的一个或多个杂原子。适于用作采油配制剂的牺牲剂化合物的羟基羧酸化合物可以包括1至10个羟基基团,或1至6个羟基基团,或1至3个羟基基团。牺牲剂可以包含化合物,其。
24、是单羟基羧酸,二羟基羧酸,三羟基羧酸,四羟基羧酸,五羟基羧酸,其盐,或其任意组合。牺牲剂可以包含化合物,其是羟基羧酸,羟基羧酸,羟基羧酸,羟基羧酸,羟基羧酸,其盐,或其任意组合。0040采油配制剂的牺牲剂可以包含化合物,其包含烯醇或是可烯醇化的,包括稳定化的烯醇。在某些实施方式中,烯醇可以仅形成瞬态的互变异构体,其中烯醇可以不持续作说明书CN104508078A5/14页8为大量且可观察的种类存在。如本文所用,术语“稳定化的烯醇“是指含有结合至成双键的碳的羟基基团的化合物,其中至少某些烯醇互变异构体持续作为大量且可观察的种类存在。化合物比如二酮,酮酯,和一些偶姻可以产生稳定化的烯醇。还原酮是可。
25、以产生稳定化的烯醇的又一类化合物。如本文所用,术语“还原酮“是指具有与羰基基团相邻位置的烯二醇官能的化合物。适宜的还原酮化合物可以是直链、支化或环状的。可以用作牺牲剂或其部分的还原酮化合物可以具有下式5定义的结构,其中R1和R2包含具有1至10个碳原子的含碳基团且R1和R2是相同或不同的。可以用作牺牲剂或其部分的还原酮化合物可以具有下式6定义的结构,其中Z是O,NR3,或CR4R5和A包含具有1至10个碳原子的二价含碳基团。R3可以选自H和具有1至10个碳原子的含碳基团,和R4和R5独立地选自H和具有1至10个碳原子的含碳基团。牺牲剂可以包含还原酮,其选自异抗坏血酸、抗坏血酸、还原酸ACH2和。
26、ZCH2,其盐,及其任意组合。00410042在又一方面,采油配制剂的牺牲剂可以是酸性化合物或是其盐,其中化合物不含羧酸部分,磺酸部分,羧酸盐部分,或磺酸盐部分。所述酸性化合物和其盐包括酚类,磺酰胺,和硫醇。0043在又一方面,采油配制剂可以包含牺牲剂,其中牺牲剂包含具有约1000或更少分子量的包含一个或多个羟基基团的化合物。牺牲剂可以包含具有一个或多个羟基基团和具有500或更少、或300或更少、或200或更少分子量的化合物。牺牲剂可以包含含有仅一个羟基基团,或含有仅两个羟基基团,或含有仅三个羟基基团,或含有仅四个羟基基团,或含有仅五个羟基基团,或含有仅六个羟基基团的化合物。含有羟基基团的牺牲。
27、剂化合物中羟基基团的至少一部分可以是烯醇式羟基基团。0044牺牲剂可以包含碳水化合物。适宜的碳水化合物包括单糖和具有1000或更少分子量的低分子量低聚糖。牺牲剂可以包含化合物,选自单糖,二糖,三糖,四糖,五糖,及其任意组合。碳水化合物可以包含至少一种还原糖或其衍生物。适宜的还原糖类包括,但不限于,葡萄糖,甘油醛,半乳糖,乳糖,麦芽糖,和果糖。0045在又一方面,采油配制剂可以包含牺牲剂,其是包含可氧化官能团的化合物。在某些实施方式中,牺牲剂化合物可以是“还原酸“,其盐,或其衍生物。如本文所用,“还原酸“是指含有可以发生氧化的官能团的酸性化合物,其盐,或其衍生物,包括酯、内酯、酰胺和内酰胺。采油。
28、配制剂可以包含两种或更多种牺牲剂化合物,其中化合物是可氧化的化合物及其氧化产物的组合,例如异抗坏血酸和脱氢异抗坏血酸、盐及其衍生物的组合,或抗坏血酸和脱氢抗坏血酸、盐及其衍生物的组合。在牺牲剂化合物中的一种或多种包含可氧化的官能团的实施方式中,本文描述的方法可以还包括在采油配制剂与地层接触之后氧化牺牲剂化合物。说明书CN104508078A6/14页90046除了牺牲剂之外,采油配制剂还包含表面活性剂。表面活性剂可以是阴离子表面活性剂。阴离子表面活性剂可以是含磺酸盐/酯的化合物,含硫酸盐/酯的化合物,羧酸盐化合物,磷酸盐化合物,或其共混物。阴离子表面活性剂可以是烯烃磺酸盐化合物,内烯烃磺酸盐化。
29、合物,支化的烷基苯磺酸盐化合物,氧化丙烯硫酸盐化合物,氧化乙烯硫酸盐化合物,氧化乙烯氧化丙烯硫酸盐化合物,或其共混物。阴离子表面活性剂可以含有12至30个碳,或12至20个碳。采油配制剂的表面活性剂可以包含含有15至18个碳的内烯烃磺酸盐化合物或含有12至15个碳的氧化丙烯硫酸盐化合物,或其共混物,其中共混物含有11至101的氧化丙烯硫酸盐/酯内烯烃磺酸盐化合物体积比。0047采油配制剂还包括表面活性剂和牺牲剂分散于其中的流体。流体可以是水或盐水,和采油配制剂可以是表面活性剂和牺牲剂的含水混合物。流体可以由水和共溶剂构成。共溶剂可以是水可混合的有机溶剂,包括水可混合的醇、二醇、醛和酮。共溶剂可。
30、以是甲醇,乙醇,异丙醇,异丁醇,仲丁醇,正丁醇,叔丁醇,二甘醇丁基醚DGBE,三甘醇丁基醚TEGBE,二己基磺基琥珀酸钠MA80,乙二醇,丙酮,或其组合。0048采油配制剂的流体可以是衍生自含石油地层的盐水溶液或配制以具有类似地层盐水的盐组成的盐水溶液。在优选的实施方式中,采油配制剂的流体是产生自含石油地层的盐水溶液。0049采油配制剂中的表面活性剂浓度可以是005重量至5重量的采油配制剂。采油配制剂中的表面活性剂浓度可以是01重量至3重量或02重量至1重量,或03重量至07重量的采油配制剂。0050采油配制剂中的牺牲剂浓度可以是0001重量至5重量的采油配制剂。采油配制剂中的牺牲剂浓度可以是。
31、0005重量至1重量,或001重量至05重量,或005重量至01重量的采油配制剂。0051包含表面活性剂、牺牲剂和流体的采油配制剂可以还包括可分散在流体中和优选可溶于流体中的聚合物,和包含表面活性剂、牺牲剂、流体和聚合物的采油配制剂可以还包括碱作为将聚合物分散在流体中的助剂。牺牲剂可以与SP和ASP强化采油技术结合使用。0052采油配制剂可以包含聚合物,选自聚丙烯酰胺,部分水解的聚丙烯酰胺,聚丙烯酸类,烯式共聚物,生物聚合物,羧甲基纤维素,聚乙烯醇,聚苯乙烯磺酸盐/酯,聚乙烯基吡咯烷酮,AMPS2丙烯酰胺甲基丙烷磺酸盐/酯,及其组合。烯式共聚物的实例包括丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物,丙烯酸和丙烯酸。
32、月桂酯的共聚物,和丙烯酸月桂酯和丙烯酰胺的共聚物。生物聚合物的实例包括黄原胶,瓜耳胶,藻酸,和藻酸盐。0053采油配制剂中聚合物的量,如果存在,应足以驱使采油配制剂和石油的混合物通过含石油地层。采油配制剂中聚合物的量可以足以向采油配制剂提供地层温度的动态粘度,其与含石油地层中的石油地层温度的动态粘度相比为相同数量级或更高数量级,因此采油配制剂可以推动采油配制剂和石油的混合物通过地层。采油配制剂中聚合物的量可以足以向采油配制剂提供至少10MPAS10CP,或至少100MPAS100CP,或至少500MPAS500CP,或至少1000MPAS1000CP的动态粘度,于25或地层温度范围内的温度。采。
33、油配制剂中聚合物的浓度可以是250PPM至5000PPM,或500PPM至2500PPM,或1000至2000PPM。0054采油配制剂中聚合物的平均分子量应足以向采油配制剂提供充足粘度以驱使石说明书CN104508078A7/14页10油或石油和采油配制剂的混合物通过地层。聚合物可以具有至少10000道尔顿,或至少50000道尔顿,或至少100000道尔顿的平均分子量。聚合物可以具有10000至20000000道尔顿,或100000至1000000道尔顿的平均分子量。0055采油配制剂可以包含碱。适宜的碱化合物包括氢氧化锂,氢氧化钠,氢氧化钾,碳酸锂,碳酸钠,碳酸钾,碳酸氢锂,碳酸氢钠,碳酸。
34、氢钾,硅酸锂,磷酸锂,硅酸钠,磷酸钠,硅酸钾,和磷酸钾。采油配制剂可以包含0001重量至5重量的碱,或0005重量至1重量的碱,或001重量至05重量的碱。0056在一个方面,本发明涉及采油配制剂组合物。采油配制剂组合物包含流体、分散在流体中的表面活性剂和分散在流体中的牺牲剂,其中牺牲剂选自包含单羧酸、羧酸衍生物或羧酸盐部分的化合物,如上文所述;包含稳定化烯醇的化合物或可烯醇化的化合物,如上文所述;具有约1000或更少分子量的包含一个或多个羟基基团的化合物,如上文所述;“还原酸“,如上文所述;酸性化合物或其盐,其中化合物不含羧酸部分、磺酸部分、羧酸盐部分或磺酸盐部分和选自酚、磺酰胺、硫醇及其组。
35、合。流体可以是水。表面活性剂可以是阴离子表面活性剂,和阴离子表面活性剂可以选自烯烃磺酸盐化合物,内烯烃磺酸盐化合物,支化的烷基苯磺酸盐化合物,氧化丙烯硫酸盐化合物,或其共混物。采油配制剂组合物可以还包括聚合物选自聚丙烯酰胺,部分水解的聚丙烯酰胺,聚丙烯酸类,烯式共聚物,生物聚合物,羧甲基纤维素,聚乙烯醇,聚苯乙烯磺酸盐/酯,聚乙烯基吡咯烷酮,AMPS2丙烯酰胺甲基丙烷磺酸盐/酯,及其组合,如上文所述。采油配制剂组合物可以还包括碱,如上文所述。碱化合物可以选自氢氧化锂,氢氧化钠,氢氧化钾,碳酸锂,碳酸钠,碳酸钾,碳酸氢锂,碳酸氢钠,碳酸氢钾,硅酸锂,磷酸锂,硅酸钠,磷酸钠,硅酸钾,磷酸钾,及其混。
36、合物。0057采油配制剂组合物可以含有0001重量至5重量,或001重量至05重量的牺牲剂,如上文所述,和可以含有005重量至5重量,或01重量至3重量的表面活性剂,如上文所述,其中采油配制剂的余量是流体,牺牲剂和表面活性剂分散和优选溶解在其中,其中流体可以是水。采油配制剂组合物可以还包括250PPM至5000PPM,或500PPM至2500PPM的聚合物,如上文所述。采油配制剂可以还包括0001重量至5重量,或001重量至05重量的碱,如上文所述。0058在本发明方法中,将采油配制剂引入含石油地层,并且本发明系统包括含石油地层。含石油地层包含在与采油配制剂接触和与采油配制剂混合之后可以从地层。
37、分离和产生的石油。含石油地层的石油可以是重油,其含有至少25重量,或至少30重量,或至少35重量,或至少40重量的具有至少5381000F的沸点的烃,如按照ASTM方法D5307所测定。重油可以具有至少5重量,或至少10重量,或至少15重量的沥青质含量,其中“沥青质“如本文所用是指不溶于正庚烷和可溶于甲苯中的烃化合物。包含于含石油地层中的石油可以是中等重量的油或相对轻的油,含有小于25重量,或小于20重量,或小于15重量,或小于10重量,或小于5重量的具有至少5381000F的沸点的烃。中等重量的油或轻油可以具有小于5重量的沥青质含量。0059包含于含石油地层的石油可以具有在地层条件下尤其是地。
38、层温度范围内的温度至少1MPAS1CP,或至少10MPAS10CP,或至少100MPAS100CP,或至少1000MPAS1000CP,或至少10000MPAS10000CP的动态粘度。包含于含石油地层的石油可以具有在地层温度条件下1至10000000MPAS1至10000000CP的动态粘度。说明书CN104508078A8/14页110060含石油地层可以是地下地层。地下地层可以由一种或多种多孔基质物质构成,多孔基质物质选自多孔的矿物基质,多孔的岩石基质,和多孔的矿物基质和多孔的岩石基质的组合,其中多孔的基质物质可以位于在地球表面下深度范围是50米至6000米、或100米至4000米或20。
39、0米至2000米的覆盖层之下。地下地层可以是海底地下地层。0061多孔的基质物质可以是固结的基质物质,其中至少多数和优选基本上全部形成基质物质的岩石和/或矿物是固结的,从而岩石和/或矿物形成团块,其中基本上全部岩石和/或矿物在石油、采油配制剂、水或其它流体从其中通过时是固定的。优选至少95重量或至少97重量,或至少99重量的岩石和/或矿物在石油、采油配制剂、水或其它流体从其中通过时是固定的,从而石油、采油配制剂、水或其它流体通过所移动的任何量的岩石或矿物物质不足以使得地层不可透过经过地层的采油配制剂、石油、水或其它流体流。多孔的基质物质可以是未固结的基质物质,其中至少多数或基本上全部形成基质物。
40、质的岩石和/或矿物是未固结的。地层可以具有00001至15达西,或0001至1达西的渗透性。地层的岩石和/或矿物多孔基质物质可以包含砂岩和/或碳酸盐,选自白云石、石灰石及其混合物其中石灰石可以是微晶或结晶的石灰石和/或白垩。0062含石油地层中的石油可以位于地层的多孔基质物质的孔中。含石油地层中的石油可以固定化在地层的多孔基质物质的孔中,例如通过毛细管力,通过石油与孔表面的相互作用,通过石油的粘度,或通过地层中石油与水之间的界面张力。0063含石油地层还可以包含水,其可以位于多孔基质物质的孔中。地层中的水可以是原生水,来自二次或三次采油过程用的驱油水的水,或其混合物。含石油地层中的水可以定位以。
41、将石油固定化在孔中。采油配制剂与地层中石油的接触可以通过从地层的孔中释放至少一部分石油而带动地层中的石油,用于从地层产生和采收石油。0064在某些实施方式中,含石油地层可以包含未固结的细砂和水。含石油地层可以是油砂地层。在某些实施方式中,石油可以包含约1重量至约16重量的油/细砂/水混合物,细砂可以包含约80重量至约85重量的油/细砂/水混合物,和水可以包含约1重量至约16重量的油/细砂水混合物。细砂可以被水层包覆,其中石油位于润湿细砂粒周围的空隙空间中。任选地,含石油地层还可以包括气体,比如甲烷或空气。0065图1显示用于实施本发明方法的本发明的系统200。该系统包括第一井201和第二井20。
42、3扩展进入含石油地层205,如上文所述。含石油地层205可以包括一个或多个多孔物质基质形成的地层部分207、209,和211,如上文所述,位于覆盖层213下方。提供采油配制剂,包含如上文所述的流体优选水、表面活性剂和牺牲剂,和如上文所述任选地包含聚合物和/或碱。采油配制剂可以从采油配制剂贮藏设施215提供,所述贮藏设施经由导管219流体可操作地偶联至第一注入/生产设施217。第一注入/生产设施217可以流体可操作地偶联至第一井201,其位置可以是从第一注入/生产设施217扩展进入含石油地层205。采油配制剂可以从第一注入/生产设施217流经第一井以引入地层205,例如在地层部分209中,其中第。
43、一注入/生产设施217和第一井,或第一井本身包括用于将采油配制剂引入地层的机构。另选地,采油配制剂可以从采油配制剂贮藏设施215直接流至第一井201,以注入地层205中,其中第一井包括用于将采油配制剂引入地层的机构。用于经由位于第一注入/生产设施217中的第一井201、第一井201或两者将采油配制剂引入地层205的机构可以包括递送采油配制剂至第一井中的孔洞或开口的泵221,采油配制剂可以经过第一井说明书CN104508078A9/14页12引入地层。0066采油配制剂可以例如通过将采油配制剂经过第一井201注入地层引入地层205,所述注入通过将采油配制剂泵送通过第一井并进入地层来进行。将采油配。
44、制剂引入地层的压力可以是地层中的瞬时压力直至但不包括地层的破裂压力。采油配制剂可以注入地层的压力可以是20至95,或40至90的地层破裂压力。另选地,采油配制剂还可以在至少地层破裂压力的压力下注入地层,其中采油配制剂在导致破裂的条件下注入。0067经由第一井201引入地层205的采油配制剂体积可以是0001至5倍孔隙体积,或001至2倍孔隙体积,或01至1倍孔隙体积,或02至06倍孔隙体积,其中术语“孔隙体积“是指在第一井201和第二井203之间可以被采油配制剂扫过的地层体积。孔隙体积可以由本领域技术人员已知的方法容易地确定,例如建模研究或经过地层205从第一井201至第二井203注入含示踪剂。
45、的水。0068随采油配制剂引入地层205,采油配制剂如箭头223显示在地层中扩散。在引至地层205时,采油配制剂与地层中的部分石油接触和形成混合物。采油配制剂与地层中的石油和水接触和混合时可以带动地层中的石油。采油配制剂在与石油接触和混合时可以带动地层中的石油,例如,通过降低将石油保留在地层孔中的毛细管力,通过降低石油在地层中的孔表面的可润湿性,通过降低在地层中的石油与水之间的界张力,和/或通过与地层中的石油和水形成微乳液。0069在将采油配制剂引入地层时,牺牲剂可以与地层、地层中的水、地层中的石油和/或表面活性剂相互作用,以抑制表面活性剂在地层内的损失。牺牲剂可以暂时或恒久地结合至地层内的表。
46、面,例如至地层内的矿物或岩石表面,和/或牺牲剂可以暂时或恒久地结合至地层内水中的离子、优选二价阳离子,以抑制或预防表面活性剂在地层内的损失。0070通过进一步将更多采油配制剂引入地层,采油配制剂和石油和任意未混合的采油配制剂的松动混合物可以被推动从第一井201至第二井203通过地层205。采油配制剂可以设计用来置换采油配制剂和石油的松动混合物使之通过地层,从而在第二井203进行生产。如上文所述,采油配制剂可以含有聚合物,其中采油配制剂包含聚合物,其在地层温度条件下可以具有与地层中石油的粘度至少相同数量级的粘度,和优选在地层温度条件大于地层中石油的粘度至少一个数量级,从而采油配制剂可以驱使采油配。
47、制剂和石油的松动混合物通过地层,通过抑制松动的石油/采油配制剂指进FINGERING通过采油配制剂的驱动塞。0071通过将采油配制剂引入地层,可以松动石油以经由第二井203从地层205产生,其中通过将采油配制剂经由第一井201引入地层,松动的石油如箭头229所指被驱动通过地层用于从第二井生产。松动用于从地层205生产的石油可以包括松动的石油/采油配制剂混合物。通过将采油配制剂经由第一井201引入地层,水和/或气体也可以松动以经由第二井203从地层205产生。0072在将采油配制剂经由第一井201引入地层205之后,可以从地层经由第二井203采收和生产石油。还可以从地层回收和生产采油配制剂或其部。
48、分,任选与石油结合。采油配制剂的一部分可以与采油配制剂的其它部分分开地回收。例如,采油配制剂的表面活性剂或牺牲剂可以从采油配制剂流体分开地回收,例如表面活性剂可以在从地层产生的石油中而非在形成采油配制剂的一部分的水中回收。说明书CN104508078A10/14页130073本发明的系统可以包括位于第二井用于在将采油配制剂引入地层之后从地层205采收和产生石油的机构,和可以包括位于第二井用于在将采油配制剂引入地层之后从地层回收和产生采油配制剂或其部分和/或气体的机构。位于第二井203用于采收和产生石油,和任选用于回收和产生采油配制剂或其部分和/或气体的机构可以包括泵233,其可以位于第二注入/。
49、生产设施231中和/或第二井203中。泵233可以从地层205经过第二井203中的孔洞抽取石油和任选地采油配制剂或其部分和/或气体,以将石油和任选地采油配制剂或其部分和/或气体递送至第二注入/生产设施231。0074另选地,用于从地层205采收和产生石油和任选地采油配制剂或其部分和/或气体的机构可以包括可以位于第二注入/生产设施231中的压缩机234。压缩机234可以经由导管236流体可操作地偶联至气体贮藏槽241,并且可以压缩来自气体贮藏槽的气体以通过第二井203注入地层205。压缩机可以压缩气体至足以驱动石油和任选地采油配制剂或其部分和/或气体从地层经由第二井203产生的压力,其中适当压力可以通过本领域技术人员已知的常规方法确定。压缩的气体可以从与石油和任选地采油配制剂或其部分和/或气体从地层产生的井位置不同的第二井203上的位置注入地层,例如,压缩的气体可以在地层部分207注入地层,而石油、采油配制剂和/或气体在地层部分209从地层产生。0075石油,任选在与采油配制剂或其部分和/或气体的混合物中,可以如箭头229显示从地层205抽取和沿第二井203向上产生至第二注入/生产设施231。石油可以在位于第二注入/。