[发明专利]轻质助溶剂组合物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年12月13日提交的美国临时申请号61/570,259的权益，该临时申请特此以全文引用的方式并入并且用于所有目的。

背景技术

提高油采收率(缩写为EOR)是指用于增加可以从油储集层(例如油田)中提取的未精制的石油或者原油的量的技术。与使用一次和二次采收(例如通过水注入或天然气注入)仅仅提取20-40％相比，使用EOR可以典型地提取储集层的原油的40-60％。提高油采收率也可以被称作改善油采收率或三次采收(与一次和二次采收相对比)。

提高油采收率可以通过多种方法来实现，包括可混溶气注入(其包括二氧化碳溢流)、化学剂注入(其包括聚合物溢流、碱溢流和表面活性剂溢流)、微生物注入，或热采收(其包括循环蒸汽、蒸汽溢流和火溢流)。多种化学剂(通常呈稀水溶液的形式)的注入已用于改善油采收率。碱性或苛性溶液注入到具有油(这种油具有天然存在于油中的有机酸或酸前驱体)的储集层中将会产生足以增加产量的皂(即，原位产生的皂)，这种皂可以降低界面张力。注入水溶性聚合物的稀溶液以增加注入的水的粘度可以增加在一些地岩层中采收的油的量。可以注入表面活性剂(如石油磺酸盐)的稀溶液以降低阻止油滴移动通过储集层的界面张力或毛细压力。油、水和表面活性剂微乳液的独特配方也已经证实是有用的。这些方法的应用通常受到化学剂的成本以及其在含油地岩层的岩石上的吸附和损失所限制。

一些未精制的石油含有具有例如C₁₁到C₂₀烷基链的羧酸，包括环烷酸混合物。这些“反应性”油的采收可以使用表面活性剂组合物中的碱(例如NaOH或Na₂CO₃)来进行。这种碱与反应性油中的酸反应以原位形成皂。这些原位产生的皂充当表面活性剂的额外来源，从而能够使用初始添加的更低水平的表面活性剂以实现提高油采收率(EOR)。然而，当可用水供应较困难时，所添加的碱导致如Ca⁺²或Mg⁺²等阳离子沉淀。为了防止这种沉淀，在表面活性剂组合物中可能需要昂贵的螯合剂，如EDTA。或者，可能使用昂贵的水软化工艺。

因此，在本领域中需要有成本效益的方法用于使用化学剂注入进行提高油采收率。本文提供了解决本领域中的这些和其它需要的方法和组合物。

发明内容

本文所提供的组合物包括轻质助溶剂、碱剂和水溶性聚合物，并且特别适用于在广泛范围的储集层条件(例如高温到低温、高盐度到低盐度、高粘性油)下进行油采收。与本领域中所用的现有的表面活性剂组合物相比，根据本文所提供的实施方案的非表面活性剂水性组合物高度通用并且有成本效益。

在第一个方面，本发明提供了一种非表面活性剂水性组合物，其包括轻质助溶剂、水溶性聚合物和碱剂。

在另一个方面，提供了一种乳液组合物，其包括未精制的石油相和非表面活性剂水相。这种非表面活性剂水相包括轻质助溶剂和碱剂。

在另一个方面，提供了一种转移与固体材料接触的未精制的活性石油材料的方法。这种方法包括使未精制的活性石油材料与非表面活性剂水性组合物接触，其中这种未精制的活性石油材料与固体材料有接触。使未精制的活性石油材料与固体材料分离，从而转移与固体材料接触的未精制的活性石油材料。

在另一个方面，提供了一种使未精制的活性石油酸转化成表面活性剂的方法。这种方法包括使未精制的活性石油材料与非表面活性剂水性组合物接触，从而形成与未精制的活性石油材料接触的乳液。使未精制的活性石油材料内的未精制的活性石油酸进入这种乳液中，从而使未精制的活性石油酸转化成表面活性剂。

附图简述

图1.在38℃下关于1号油的相行为活动(1.5％正丁基-5EO)图。

图2.在65℃下关于2号油的相行为活动(1％仲丁醇)图。

图3.(A)在85℃下关于2号油的相行为活动(1％异丁基-1EO)图。(B)在65℃下关于2号油的相行为活动(1％异丁基-1EO)图。

图4.在85℃下关于2号油的相行为活动(1％异丁基-1EO)图。

图5.在55℃下关于3号油的相行为活动图(1％TEGBE)。

图6 1号油岩心溢流的(A)油采收曲线和(B)压降图。

图7 2号油岩心溢流的(A)油采收曲线和(B)压降图。

图8 3号油岩心溢流的(A)油采收曲线和(B)压降图。

图9 4号油岩心溢流的(A)油采收曲线和(B)压降图。