本發(fā)明涉及從地下地層采收原油，更具體而言，本發(fā)明涉及實(shí)施在高溫下、典型地在水蒸汽存在下(特別是用于形成蒸汽泡沫)使用的發(fā)泡制劑的采油技術(shù)，特別是用于重油的提取。

背景技術(shù)：

1、在從油氣藏(儲(chǔ)油層，諸如巖層)提取石油的過程中，根據(jù)稱為“一次開采”的第一步，石油典型地由儲(chǔ)層內(nèi)自然存在的超壓驅(qū)出生產(chǎn)井。這種一次開采僅使得能夠獲取儲(chǔ)層中含有的少量石油，典型地最多約為10％至15％，然后當(dāng)儲(chǔ)層的壓力變得不足以驅(qū)出仍然存在的石油時(shí)，隨后進(jìn)行稱為“二次開采”的開采步驟。

2、在某些情況下，待提取的原油具有如此高的粘度，以至于不能進(jìn)行一次開采步驟。在這種非常規(guī)情況下，使用允許提取的更獨(dú)特的生產(chǎn)方法。這些方法通常涉及提高原油的溫度，這使得可以降低原油的粘度并允許其流動(dòng)。本發(fā)明涉及尤其可在這種背景下使用的發(fā)泡組合物，特別是用于提取重油，即典型地api密度為22°api或更低且粘度大于100cp的原油。

3、泡沫或發(fā)泡組合物的使用最通常旨在使地下地層的驅(qū)掃最大化，特別是為了進(jìn)入被非發(fā)泡組合物少量驅(qū)掃到(如果能被驅(qū)掃到)的最不可進(jìn)入的區(qū)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明特別涉及屬于通常稱為“提高石油采收率”(eor)(或“提高油氣采收率”(ehr))技術(shù)的方法。

2、在eor的背景下，在高溫下使用的發(fā)泡組合物可例如用于蒸汽泡沫方法中。

3、根據(jù)另一特定實(shí)施例，可在高溫下使用的發(fā)泡組合物可用于稱為“蒸汽輔助重力泄油”(sagd)的蒸汽提取技術(shù)中。在這些蒸汽提取方法(為了簡(jiǎn)潔起見，在本文的其余部分也用“sagd”表示)中，待提取的烴在蒸汽注入的作用下流化，然后例如通過泵送除去流化的石油和由蒸汽冷凝形成的水的混合物。通常，蒸汽提取(sagd)實(shí)施兩個(gè)平行的水平井，即用于泵送烴的第一提取井以及在該提取井上方幾米的第二蒸汽注入井。在上部井中循環(huán)的蒸汽對(duì)烴進(jìn)行加熱，烴變得更具流動(dòng)性之后，通過重力與冷凝水一起流入位于下方的提取井，從那里將它們從地下地層中泵出。

4、更一般而言，特別在目的是提取重油的情況下，也可以在循環(huán)蒸汽增產(chǎn)(css)方法(其更通常稱為“吞吐(huff?and?puff)”方法)中實(shí)施eor泡沫的使用，其中使用同一井進(jìn)行注入和生產(chǎn)。根據(jù)這種方法，將蒸汽注入井中數(shù)周，然后提取加熱的石油(通常通過泵送)，然后重復(fù)這種加熱之后再提取的循環(huán)。

5、本發(fā)明的目的是提供適用于特別在蒸汽泡沫方法中提高原油采收率的用途的發(fā)泡組合物，尤其是用于進(jìn)行蒸汽提取(sagd)。

6、為此，根據(jù)本發(fā)明提出的特定發(fā)泡組合物基于特定表面活性劑的混合物，本發(fā)明人現(xiàn)在已經(jīng)證明，該表面活性劑的混合物使得以下成為可能：

7、-包括在高溫下形成穩(wěn)定的泡沫，該高溫特別是高于150℃，優(yōu)選在200℃和300℃之間，特別是在200℃和250℃之間，典型地約為220℃，其對(duì)應(yīng)于特別適用于蒸汽提取工藝(sadg)的溫度范圍。

8、-引起待提取的原油和水(特別是引入的水，通常至少部分是由蒸汽產(chǎn)生的冷凝水以及天然存在于要從中提取原油的地下地層中的地層水)之間的界面張力(ift)顯著降低。

9、更具體而言，根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及適合作為發(fā)泡組合物并且特別可用于sagd技術(shù)的組合物c，該組合物c在水性介質(zhì)m中包含：

10、-至少一種第一陰離子表面活性劑，該第一陰離子表面活性劑為α-烯烴磺酸鹽(aos)；以及

11、-至少一種第二陰離子表面活性劑，該第二陰離子表面活性劑為烷基芳基磺酸鹽，優(yōu)選烷基苯磺酸鹽(稱為abs)。

12、用于本發(fā)明的組合物的α-烯烴磺酸鹽典型地是c12至c28的α-烯烴磺酸鹽。

13、此外，在本發(fā)明的組合物中使用的烷基芳基磺酸鹽中，特別是在烷基苯磺酸鹽(abs)中，烷基優(yōu)選含有至少12個(gè)碳原子，例如12至24個(gè)碳原子。

14、根據(jù)有利的實(shí)施例，特別是在地下地層含有鹽的幾乎系統(tǒng)的情況下，組合物c還可以有利地含有至少一種第三表面活性劑，其是烷基甘油醚磺酸鹽(ages)或烷基醚羧酸鹽。

15、事實(shí)證明，ages或烷基醚羧酸鹽的存在特別有利于在鹽的存在下將所述組合物的表面活性劑保持在溶液中。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，組合物c包含至少一種附加的ages。根據(jù)與前述實(shí)施例兼容的另一實(shí)施例，組合物c包含至少一種附加的烷基醚羧酸鹽。

16、當(dāng)存在時(shí)，ages可以是例如根據(jù)us?3024273或us2989547中公開的方法獲得的化合物。

17、根據(jù)本發(fā)明可使用的ages優(yōu)選對(duì)應(yīng)于以下通式(i)：

18、r--o-[-ch2-ch(-ch3)-o-]n-[-ch2-ch2-o-]p-ch2ch(oh)-ch2-so3y??(i)

19、其中：

20、-r代表典型地具有3至18個(gè)碳原子的直鏈或支化的烷基鏈或烯基鏈；

21、-n是在0至15、優(yōu)選0至3范圍的數(shù)，任選為零；

22、-p是在0至20、優(yōu)選5至15范圍優(yōu)選非零的數(shù)；

23、-y是優(yōu)選選自由鈉、鉀、銨、鈣和鎂組成的組的陽離子。

24、根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，p在0和3之間(典型地，p＝0)，并且n大于或等于5。

25、本發(fā)明的特定發(fā)泡組合物使得可以形成穩(wěn)定的泡沫(包括在高溫下，特別是在上述范圍內(nèi))，這使其特別適用于sagd型方法中的蒸汽注入。

26、此處提及的泡沫穩(wěn)定性可以特別地通過在存在或不存在烴(典型地，用作模型烴的十二烷，或原油)的情況下通過氣體(典型地，用作模型氣體的氮?dú)?使泡沫膨脹形成的泡沫的半衰期來測(cè)量，當(dāng)泡沫穩(wěn)定時(shí)，這個(gè)半衰期會(huì)更長(zhǎng)。

27、該半衰期典型地通過以下方式測(cè)量：在圓筒狀容器中形成泡沫，其中在液體上方形成的泡沫的高度然后達(dá)到初始高度h；然后允許泡沫演變，半衰期時(shí)間對(duì)應(yīng)于液體上方的泡沫高度從值h變化到該值的一半(即h/2)的時(shí)間。

28、本發(fā)明的組合物具有另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即這些組合物引起烴和水之間的界面張力(ift)的顯著降低。當(dāng)將本發(fā)明的組合物c用于sagd型方法時(shí)，這種特性是極其有利的。實(shí)際上，用于形成蒸汽泡沫的表面活性劑最終與待提取的原油接觸。此時(shí)這些表面活性劑提供的ift降低使水/烴混合物形式的石油的提取得以改進(jìn)。

29、根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種用于提高來自地下地層的石油采收率的方法，該方法包括以下步驟：

30、-通過至少一個(gè)注入井將上述類型的組合物c注入所述地下地層中，所述組合物在所述地下地層內(nèi)存在氣體(co2、氮?dú)?、水蒸汽或烴氣體，更優(yōu)選水蒸汽)；

31、-通過至少一個(gè)生產(chǎn)井回收對(duì)離開所述地下地層的石油進(jìn)行輸送的流體。

32、在本發(fā)明方法的背景下，組合物c最常用于形成高溫泡沫，即在高于150℃的溫度下，且最常保持在300℃以下，例如在200℃和250℃之間?？梢愿鶕?jù)各種方法使得組合物c和高溫氣體(最常用的是水蒸汽，通常與例如氮?dú)?優(yōu)選)、co2或烴氣體的不可冷凝氣體混合)在地下地層中共同存在，從而能夠形成泡沫，這些方法特別包括：

33、-通過所述氣體使組合物c膨脹而預(yù)先形成泡沫，并將該泡沫注入所述地下地層中；或者

34、-將非泡沫形式的組合物c和氣體共同注入所述地下地層；或者

35、-將組合物c注入所述地下地層，隨后將氣體注入所述地下地層，然后使所述氣體與組合物c接觸；或者

36、-將組合物c注入預(yù)先含有氣體(例如，被預(yù)先注入地層)的地下地層。

37、根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施例，所述方法包括：共同注入水蒸汽、不可冷凝氣體以及最初為非泡沫形式的組合物c。

38、根據(jù)一個(gè)特別令人關(guān)注的實(shí)施例，本發(fā)明的方法是sagd型方法。因此，根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施例，本發(fā)明的方法包括以下步驟：

39、-通過至少一個(gè)注入井(所述注入井優(yōu)選至少部分地經(jīng)過水平鉆探)注入溫度大于或等于150℃(典型地，在200℃和250℃之間)的水蒸汽、特別是上述類型的不可冷凝氣體以及上述類型的組合物c，從而由于溫度升高而在所述注入井附近獲得石油的流化；然后

40、-典型地由通過至少一個(gè)生產(chǎn)井(優(yōu)選水平鉆探區(qū)位于井筒的全部或部分上述水平部分下方的井)的泵送來回收流體，該流體包含通過水蒸汽的注入而流化的石油的至少一部分、至少部分地由所述蒸汽冷凝產(chǎn)生的水以及典型地，組合物c中的表面活性劑的至少一部分。