[其他]提高采收率的一种方法及其组合物

说明书

本发明涉及新颖的表面活性剂组合物，及使用这些组合物提高地下油层的二次和三次采油收率的方法。尤其是，本发明是将阴离子表面活性剂和助溶剂的新型混合物随同蒸汽注入含油层，较之单独使用蒸汽开采重油的采收率要提高得多。

应用二次和三次采油技术开采一次采油后留在地层中的原油已有很好的工艺，这些技术添加或不添加各种化学剂如表面活性剂、水稠化剂以及渚如此类等，以回收剩留在油层的原油。在二次和三次采油过程中，通过加入表面活性剂组合物改进了这些驱油方法，例如在至少已经过一次注水驱油的地层中。

具有代表性的这些现有技术的组合物和方法已在赖斯伯格（ReiS-burg）提出的美国专利第3，348，611号;盖尔（Gale）等人提出的第3，885，626号;普卢默（plummer）等人的第3，901，317号;希利（Healy）等人的第3，994，342号和莫茨（Motz）的第4，295，980号中介绍过，所有这些都告诉我们水驱技术至少要用一种表面活性剂，而在某些情况下，还要用粘度改良剂，辅助表面活性剂等等。最后，在不相关的技术领域里，美国专利第3，501，409号公开了液体洗涤剂组合物是由所说的洗涤剂同助溶剂结合而组成。

另外，除上文所述的水驱技术外，也采用蒸汽进行二次和三次采油利用蒸汽的热效应从人们找到的油层里得到重油。可参考如美国专利第3，357，487号和第3，994，345号。但是，在这样的高温情况和各种地层条件下，一些表面活性剂的机理和作用仍不清楚，因此就不可能根据表面活性剂水溶液系统的作用机理来进行预测，如果已知的话，就能在蒸汽采油的条件下有效地采用这类表面活性剂。在选择可以提高表面活性剂作用的任何改性剂方面，就更是如此了。

因此，本发明的目的是提供一种新表面活性剂组合物应用于蒸汽采油过程中，这同单用蒸汽开采相比较，能提高二次或三次开采地下油层中重油的采量。

本发明进一步的目的是利用本文介绍的新颖组成的，提供一种改进的蒸汽采油法提高采收率。

本发明采用的组合物和方法，其进一步的目的及优越性将在下文的详细描述里说明。

根据本发明，在此提供一种用于蒸汽采油过程中的新颖的表面活性剂组合物，以便提高典型的重油采收率，它包括（1）阴离子表面活性剂和（2）助溶剂。其中阴离子表面活性剂最好从长链烷基芳基磺酸盐和烯烃磺酸盐这一类中选取，还包括所提的烯烃磺酸盐的衍生物如醚类磺酸盐，乙氧基化磺酸盐和丙氧基化磺酸盐。助溶剂也是一种磺化的化合物，至于详情以后再述，但与上文所述的表面活性剂不同，它的分子量相当低，水溶性极好，具有较短的侧链，以及作为表面活性剂的作用较差。

正如在实例和下文的说明书中将阐明的那样，本发明含有所提的表面活性剂和助溶剂的新组合物和方法，用于蒸汽采油过程时，呈现出比所预计的每种成分的联合作用更为显著，即它同单用蒸汽的效果相比较的协合效应更好。例如，在实例9中，采收率提高的百分数为单用蒸汽开采的采收率的55%，而把每单个成分提高的采收率所增加的百分数相加在一起，其总数仅为26%。如下文进一步讨论的那样，由于所选的助溶剂是一种增加表面活性剂在水中的溶解度的化合物，在本文所公开这种增加的效能是相当显著的，因为通常人们认为助溶剂可以提高表面活性剂在蒸汽的水液部分的溶解度，同时降低在油相的溶解度，因此在采油中用它没有什么效果。

可是，除了助溶剂的机理之外，在许多方面蒸汽采油系统本身就不同于水驱采油系统。例如，蒸汽处于汽相，其本身就提供了与水不同的采油机理。另外，因为蒸汽处于气相，所以它的流速相当快，还会产生物理作用如抽气作用。并且蒸汽的冷凝使更多更有效的热传递给油层和油，以致能使整个系统比用水来加热要更热和更快。因为蒸汽比水的温度高、粘度低，所以它能到达储层中的一些区域，而那些区域水则难以达到。另外，蒸汽能起蒸馏原油中较轻馏分的作用，产生预想不到的效果。最后，蒸汽使重油移动，此类重油具有的组合物与水推动的轻油不同，同时也具有不同的作用。因此，可以看到由于蒸汽采油系统和水驱系统两者存在较大的区别，所以从一个系统到另一个系统有不可预见的效果。

在本发明的组合物和方法所使用的阴离子表面活性剂中，一种最佳实施方案是长链烷基芳基磺酸盐，而烷基芳基磺酸盐最好是苯磺酸盐或甲苯磺酸盐，因为它们在所使用的蒸汽环境中具有高的热稳定性。相反地，烷基二甲苯磺酸盐所表现的热稳性就差，因此在本发明的应用范围内视为无效应。