[发明专利]使用水合结晶形式的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的(共)聚合物来提高石油采收率的方法

说明书

一种提高石油采收率的方法，包括以下步骤：a)用水或用盐水制备包括至少一种水溶性(共)聚合物的注入流体，该水溶性(共)聚合物至少由2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸(ATBS)或由其至少一种盐制备得到，其中2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸是水合结晶形式的2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸，具有包括在10.58°,11.2°,12.65°,13.66°,16.28°,18.45°,20°,20.4°,22.5°,25.5°,25.88°,26.47°,28.52°,30.28°,30.8°,34.09°,38.19°,40.69°,41.82°,43.74°,46.04°处的峰的2‑θ粉末X射线衍射图；b)将注入流体注入地下岩层，c)使用注入的流体冲洗地下岩层，d)回收水和烃的混合物。

技术领域

本发明涉及使用水溶性(共)聚合物来提高油气采收率的方法，该水溶性(共) 聚合物由水合结晶形式的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(ATBS)或其至少一种盐制成。

背景技术

目前开采的大部分油田已经成熟，并且因此已经开始减产或即将减产。相对于初始油量，这些油田的采收水平目前平均为15％至35％的数量级。因此，它们提供甚至更大的生产潜力。

通常，沉积物中包含的原油在多个阶段中采收。

首先，生产由减压的流体或岩石的自然能量产生。在该衰竭阶段之后，在表面处采收的油量平均占初始储量的约5％至15％。因此，有必要在第二阶段采用针对提高采收率的技术，同时保持油田中的压力。

最常见的方法包括通过致力于此目的的注入井将水注入沉积物。这称为二次采收。当水/油比例太高时，即当生产井所生产的混合物中的水的量太高时，该第二阶段停止。该二次采收水平产生10％至20％的数量级的附加采收率。

可以使用的其他技术统称为提高石油采收率(EOR)。它们的目标是相对于初始油量采收10％至35％的附加油。在术语提高石油采收率下，加热或者不加热的多种处理是已知的，例如称为电的，可混溶的，蒸汽或化学的技术用于改善剩余油的采收(参见“OilGasScience and Technology”–IFP review,vol 63(2008) No.1,pp 9-19)。

“油”是指任何类型的油，即轻油和重油，或者甚至沥青。油通常是由有机材料的自然转化产生，并且由碳氢化合物的混合物组成。在现有技术或本发明的描述中，除了关于乳液或分散体的组成的陈述之外，术语“石油”和“油”用于表示相同的材料。

通过水注入冲洗的功效通常通过加入水溶性(共)聚合物来改善。通过注入的水的“增粘作用”，使用(共)聚合物的预期和证明的益处是改善的冲洗和降低的流体之间的粘度对比度，以控制油田中它们的流度比，从而快速且有效地采收油。这些(共)聚合物增加了水的粘度。

本领域技术人员已知，合成的水溶性(共)聚合物，特别是包含ATBS的 (共)聚合物对于增加水溶液的粘度是非常有利的(共)聚合物，并且用于提高采收率。事实上，已知包含ATBS的(共)聚合物耐受二价盐和高温。

除了增加水的粘度之外，使用的聚合物必须具有良好的过滤性。具有较差的过滤性的(共)聚合物倾向于阻塞岩层并且减慢或抑制油产量。当(共)聚合物的分子量增加时，过滤性变差。因此，在分子量和过滤性之间有微妙的平衡。

加入到注入水中的(共)聚合物通常在注入井和生产井之间的沉积物中经历长的休息时间，其范围可以从几个月到几年。在该期间，它们可能经历热降解，导致通过将丙烯酰胺或ATBS单元转化为丙烯酸酯的水解增加，或者经历通过自由基攻击的化学降解，破坏链(较低分子量)。在这两种情况下，这些机制通常转化为降低的粘度，以及因此转化为注入储层中的聚合物的水溶液的不太有效的油冲洗。因此，开发对于涉及任何提高油或气采收率项目的这些方法而言更强大的聚合物是真正的兴趣。

本发明涉及提供水溶性聚合物，其特别是在过滤性方面呈现出改进的性能，以及改进的化学和热稳定性，特别地用于提高油气采收率技术。

发明内容