陶氏—應(yīng)用可生物降解的抗鹽起泡組合物提高石油采收率的方法—國際專利

【發(fā) 明 者】ABOELELLA,Nermeen,W.;(US).ABBAS,Sayeed;(US).POINDEXTER,Michael,K.;(US).

【申 請 人】陶氏（DOW GLOBAL TECHNOLOGIES LLC [US/US]）

【申 請 號】PCT/US2014/039142

【申 請 日】2014-05-22

【公 開 號】WO/2014/193730

【公 開 日】2014-12-04

【摘    要】

發(fā)明背景：在石油采收作業(yè)中，經(jīng)過天然能源驅(qū)動采油和二次水驅(qū)采油后，仍有大部分石油殘留在油儲中，因此需要采用三次采油技術(shù)來提取更多的石油。這些技術(shù)通常分為兩類，一類為熱力采油技術(shù)，如：使用蒸汽采油；另一種為氣體驅(qū)動采油技術(shù)，包括混相和非混相兩種。用于氣體驅(qū)動采油技術(shù)的氣體包括氮?dú)猓趸迹淄椋淄榕c乙烷、丙烷、丁烷等烴類同系物的混合物等。

三次采油技術(shù)中的一種典型生產(chǎn)工序?yàn)椋鹤⑷胍粋€CO₂段塞，然后注入一種高粘度的流體（例如：水）來推動CO₂段塞。實(shí)際使用時，通常是采用水氣交替循環(huán)的方式進(jìn)行。

由于CO₂和石油之間的粘度和密度不同，當(dāng)流經(jīng)儲層巖石的孔隙時，CO₂有繞過石油的傾向。為解決這個問題，可在注入水中加入表面活性劑，表面活性劑可形成泡沫或乳液，泡沫的作用是引導(dǎo)CO₂流入含油量高的地層中。

一種包含α-烯烴磺酸鹽（AOS）的表面活性劑組合物常用于上述應(yīng)用中，特別是碳鏈長度為12的AOS，即C12 AOS。盡管AOS表面活性劑是種優(yōu)異的起泡劑，但要有效的生成泡沫需要表面活性劑完全溶解在注射水中。當(dāng)注射水中有鹽分時，長鏈AOS（長度大于10個碳原子）的溶解度有限，特別是當(dāng)鹽分濃度大于15wt%時，這個問題尤為嚴(yán)重。在這種環(huán)境下，AOS會分離出來并吸附到地層巖石上，這樣導(dǎo)致生成的泡沫在油儲中不能有效擴(kuò)增。

因此需要研制一種包含泡沫試劑的抗鹽起泡組合物，其可以單獨(dú)使用也可與現(xiàn)有表面活性劑體系配合使用。此外，這種抗鹽起泡組合物還應(yīng)該對環(huán)境友好，并能以安全有效的方式提高石油采收率。

發(fā)明簡述：本發(fā)明涉及一種起泡組合物及用其提高石油采收率的方法。所述起泡組合物包括陰離子磺酸鹽型表面活性劑，該陰離子磺酸鹽型表面活性劑是可生物降解的，并且具有低的生物毒性。從儲層中開采石油的方法包括周期性地將氣體和所述起泡組合物注入儲層中，并使儲層中的石油與泡沫接觸從而有助于儲層中的石油開采。所述陰離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)式如圖1所示：

圖1

其中R為直鏈或支鏈的C₂-C₂₂烷基；R¹、R²和R³可獨(dú)立的為H原子、直鏈或支鏈的C₁-C₁₈烷基；R⁴為H原子、CH₂SO₃^-M⁺或CH₂OH；R⁵為OH、SO₃^-M⁺或結(jié)構(gòu)式為圖2的基團(tuán)；R⁶為H原子、CH₂SO₃^-M⁺或CH₂OH；其中M⁺為H⁺或一價或二價陽離子，且R⁴和R⁶其中一個為H原子，R⁴、R⁵和R⁶中的一個或兩個為SO₃^-M⁺。

圖2