[发明专利]三次采油的改进方法

说明书

本发明涉及三次采油的改进方法。更确切的说，本发明涉及官能聚合物与一种或多种表面活性剂的含盐或无盐溶液在三次采油工艺中用于改善含油地质形成物的生产中所述油的采收率的用途，所述官能聚合物包含一种或多种全部或部分由一种或多种阳离子单体携带的疏水性官能团。

所开采的大部分油田如今已经变得很成熟，因此它们的产量已经开始下降，或者即将下降。这些油田的采收率目前平均为约30～35％。因此，它们仍然具有相当可观的生产潜力。

包含在储油层中的原油通常分几步采收。

首次采油源自使流体和岩石降压的天然能量。在该贫化阶段之后，在表面采收的油量平均为原始储量的10～20％。因此，有必要在第二步骤中采用设计为提高采收率的技术。已经提出了若干种技术。

注水

最常用的方法包括通过专用注水井向储油层中注水。这称作二次采油。当由生产井产生的混合物中的水含量过高时，停止该第二阶段。就额外的采收率而言，此次的获得率为约20％。

添加水溶性聚合物

除了使用热方法之外，通常通过添加水溶性聚合物来降低水的流动性以改善注入水冲洗效率。

添加官能聚合物

将含有官能团(如疏水性侧链)的聚合物用作改善注入水粘度的试剂也是众所周知的。该技术在文件US-A-4 814 096的前言中进行了描述，并且用于产生水相，所述水相由于其高粘度而具有改善储油层冲洗和替代油相的效果。不过在该文件中也指出了聚合物本身的存在具有若干缺点，尤其是由于在剪切、温度和注入水中存在的电解质的联合作用下聚合物的降解引起粘度下降。为解决这个问题，提出了将聚合物(也称为缔合的，或者根据它们的结构称为星状聚合物或梳状聚合物)与比例低于该聚合物的表面活性剂组合，100～10000ppm的聚合物分别对应1～100ppm的表面活性剂，这具有人为提高溶液表观粘度的效果。由于需要大量的聚合物，因此该技术的主要缺点是有改变岩石渗透性的风险，而这目前限制了其发展。

在这种情况下，文件GB-A-2199354描述了三次采油的方法，其中将表面活性剂与含有疏水性非离子型单体的聚合物组合。

表面活性剂的使用

已经大量描述了表面活性剂用于三次采油。在这种情况下，目标是减小水和油之间的界面张力，由此促进油(原油)在水相中乳化。因此，这与上述通过提高注入水的粘度以替代油相来采收油的情况不同。提出了若干种用于三次采油的表面活性剂。出于成本和稳定性的原因，最常用的表面活性剂是磺酸盐、硫酸盐和/或羧酸盐型的表面活性剂。但是，有效地“溶解”适当位置处的油所需的表面活性剂的量非常高(比例为注入溶液的1重量％～10重量％或者适当位置处油量的1～5％)，这在经济上不可行。

为了克服这一主要缺点，开发了称为ASP(碱/表面活性剂/聚合物)的技术。这需要使用碱土金属氢氧化物或碳酸盐，通常与非缔合线型聚丙烯酰胺组合，从而降低所用的表面活性剂浓度(约0.1％)。但是，该技术需要纯化注入水，而这意味着严重的技术、工业和经济局限性。这是因为注入盐水中存在的二价离子与所述碱反应形成沉淀，因此必须从注入水中除去以避免阻塞储油层。

油微乳化

通过表面活性剂微乳化油的实验也是众所周知的。这些实验用于建立界面张力与微乳液行为之间的直接联系。但是，为了获得该微乳液，需要大量表面活性剂、共溶剂和共表面活性剂。共溶剂的存在旨在防止表面活性剂在盐环境中沉淀。在这些实验中，获得微乳液的最低表面活性剂含量是0.75重量％，这与表面活性剂的量为约0.1％的ASP方法相比仍然非常高。

本发明克服了上述所有缺点。

发明内容

出人意料地，发现通过使用少量表面活性剂(在实践中为约0.1％)通过将所述表面活性剂与更少量特定官能聚合物组合可以乳化油。

更确切的，本发明涉及在实践中通过乳化油进行三次采油的方法，该方法包括向注入水中引入包含至少一种具有疏水性官能团的水溶性聚合物和至少一种表面活性剂的溶液，其中表面活性剂/聚合物的重量比为1～10，有利地为2～10，并且溶液中表面活性剂的浓度高于100ppm(百万分率)，有利地高于500ppm，在实践中为约1000ppm，其特征在于所述疏水性官能团为至少一种疏水性阳离子单体的形式。

换句话说，本发明涉及使用特定重量比的含有至少一种疏水性阳离子单体的水溶性聚合物和表面活性剂进行三次采油的方法。

在一个有利的实施方案中，该溶液不包含任何碱性试剂。