RU2555017C2 - Способ и композиция для третичного метода добычи углеводородов - Google Patents
Способ и композиция для третичного метода добычи углеводородов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2555017C2 RU2555017C2 RU2012138952/05A RU2012138952A RU2555017C2 RU 2555017 C2 RU2555017 C2 RU 2555017C2 RU 2012138952/05 A RU2012138952/05 A RU 2012138952/05A RU 2012138952 A RU2012138952 A RU 2012138952A RU 2555017 C2 RU2555017 C2 RU 2555017C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- internal
- composition
- hydrocarbons
- hydrocarbon
- formation
- Prior art date
Links
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 326
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 326
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 151
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 36
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 70
- -1 2-butoxyethyl Chemical group 0.000 claims abstract description 67
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 31
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical group CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229940035429 isobutyl alcohol Drugs 0.000 claims abstract description 8
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 4
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 216
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 178
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 87
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 64
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 54
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 24
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims description 10
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 6
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XWJBRBSPAODJER-UHFFFAOYSA-N 1,7-octadiene Chemical group C=CCCCCC=C XWJBRBSPAODJER-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 174
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 23
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 20
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 18
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 13
- GGQQNYXPYWCUHG-RMTFUQJTSA-N (3e,6e)-deca-3,6-diene Chemical compound CCC\C=C\C\C=C\CC GGQQNYXPYWCUHG-RMTFUQJTSA-N 0.000 description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 12
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 12
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 11
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 8
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 7
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 7
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011552 falling film Substances 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 2
- PBOSTUDLECTMNL-UHFFFAOYSA-N lauryl acrylate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOC(=O)C=C PBOSTUDLECTMNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical group O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 125000001273 sulfonato group Chemical class [O-]S(*)(=O)=O 0.000 description 2
- 150000008053 sultones Chemical class 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- POAOYUHQDCAZBD-IDEBNGHGSA-N 2-butoxyethanol Chemical group [13CH3][13CH2][13CH2][13CH2]O[13CH2][13CH2]O POAOYUHQDCAZBD-IDEBNGHGSA-N 0.000 description 1
- IRLPACMLTUPBCL-KQYNXXCUSA-N 5'-adenylyl sulfate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OS(O)(=O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O IRLPACMLTUPBCL-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229940045714 alkyl sulfonate alkylating agent Drugs 0.000 description 1
- 150000008052 alkyl sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005228 aryl sulfonate group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZEYWAHILTZGZBH-UHFFFAOYSA-N azane;carbon dioxide Chemical compound N.O=C=O ZEYWAHILTZGZBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 1
- 239000004064 cosurfactant Substances 0.000 description 1
- 238000002716 delivery method Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 1
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000001483 mobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 125000005608 naphthenic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000011970 polystyrene sulfonate Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- ZDLBWMYNYNATIW-UHFFFAOYSA-N tetracos-1-ene Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC=C ZDLBWMYNYNATIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
- C09K8/584—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific surfactants
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение в основном относится к способам добычи углеводородов из углеводородсодержащих пластов. Описан способ обработки пласта, содержащего сырую нефть, включающий стадии, в которых: (a) подают композицию для извлечения углеводородов по меньшей мере в часть пласта, причем композиция включает по меньшей мере два внутренних олефинсульфоната, выбранных из группы, состоящей из внутренних С15-18-олефинсульфонатов, внутренних С19-23-олефинсульфонатов, внутренних С20-24-олефинсульфонатов и внутренних С24-28-олефинсульфонатов, и по меньшей мере одно снижающее вязкость соединение, которое представляет собой изобутиловый спирт, этоксилированный С2-С12-спирт, 2-бутоксиэтанол, бутиловый простой эфир диэтиленгликоля или их смесь, и (b) обеспечивают композиции возможность взаимодействовать с углеводородами в пласте. Изобретение также относится к способу снижения вязкости композиции высокоактивного поверхностно-активного вещества и композиции для извлечения углеводородов. Результатом является создание более эффективного способа извлечения углеводородов из содержащего сырую нефть пласта. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 2 пр.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в основном относится к способам добычи углеводородов из углеводородсодержащих пластов. Более конкретно, описываемые здесь варианты исполнения относятся к способам третичного метода добычи углеводородов и к композициям, применимым для этой добычи, которые содержат внутренние олефинсульфонаты и соединения для снижения вязкости.
Уровень техники
Углеводороды могут быть извлечены из углеводородсодержащих пластов пробуриванием пласта одной или более скважинами. Углеводороды могут вытекать на поверхность через буровые скважины. Условия (например, проницаемость, концентрация углеводородов, пористость, температура, давление, помимо всего прочего) углеводородсодержащего пласта могут влиять на экономическую целесообразность добычи углеводородов из углеводородсодержащего пласта. Углеводородсодержащий пласт может иметь естественную энергию (например, газ, воду), чтобы содействовать продвижению углеводородов на поверхность из углеводородсодержащего пласта. Естественная энергия может быть в форме воды. Вода может оказывать давление для продвижения углеводородов к одной или более продуктивным скважинам. Газ может присутствовать в углеводородсодержащем пласте (пластовом резервуаре) при давлениях, достаточных для продвижения углеводородов к одной или более продуктивным скважинам. Источник естественной энергии с течением времени может истощаться. Для продолжения добычи углеводородов из углеводородсодержащего пласта могут быть применены дополнительные способы извлечения. Примеры дополнительных способов включают заводнение, закачивание полимеров, нагнетание щелочи, термические процессы, заводнение растворами или их комбинации.
В третичном методе нефтедобычи (EOR) мобилизация остаточной нефтенасыщенности достигается с помощью поверхностно-активных веществ, которые создают достаточно (ультра)низкое межфазное натяжение (IFT) на поверхности раздела «нефть/вода», чтобы обеспечить капиллярное число, достаточно высокое для преодоления капиллярных сил и побуждения нефти к течению (статья авторов I. Chatzis и N.R. Morrows, «Correlation of capillary number relationship for sandstone» («Корреляционная зависимость капиллярного числа для песчаника»), SPE Journal, том 29, стр. 555-562, 1989).
Известны композиции и способы третичного метода нефтедобычи с использованием поверхностно-активного компонента, содержащего альфа-олефинсульфаты. Патенты США 4488976 и 4537253 описывают композиции для третичного метода нефтедобычи, содержащие такой компонент.Известны также композиции и способы третичного метода нефтедобычи с использованием внутренних олефинсульфонатов. Такая поверхностно-активная композиция описана в патенте США 4597879.
Патент США 4979564 описывает применение внутренних олефинсульфонатов в способе третичного метода нефтедобычи с использованием заводнения вязкой жидкостью с низким поверхностным натяжением. Одним примером имеющегося в продаже на рынке материала, описанного как применимый, был ENORDET IOS 1720, продукт фирмы Shell Oil Company, идентифицированный как натриевая соль сульфированного внутреннего С17-20-олефина. Этот материал имеет низкую степень разветвленности. Патент США 506804 3 описывает поверхностно-активную систему, содержащую мыла нефтяных кислот, для заводнения, в которой использовалось вспомогательное поверхностно-активное вещество, включающее внутренний С17-20- или С20-24-олефинсульфонат. В работе «Field Test of Cosurfactant-enhanced Alkaline Flooding» («Промысловые испытания нагнетания щелочи с интенсификацией вспомогательным поверхностно-активным веществом») авторов Falls и др., Society of Petroleum Engineers Reservoir Engineering, 1994, авторы описывают применение внутреннего С17-20- или С20-24-олефинсульфоната в композиции для заводнения с поверхностно-активным веществом на основе алкоксилированного спирта для поддержания композиции в однофазном состоянии при температуре окружающей среды без существенного ущерба для технических характеристик при температуре пластового резервуара. Вода имела соленость с содержанием хлорида натрия около 0,4% по весу. Также известно применение определенных поверхностно-активных веществ на основе сульфатов алкоксилированных спиртов. Эти материалы, используемые индивидуально, также имеют недостатки при очень суровых условиях солености, жесткости и температуры, отчасти вследствие того, что определенные поверхностно-активные вещества на основе сульфатов алкоксилированных спиртов неустойчивы при высокой температуре, то есть, выше примерно 70°C.
Сущность изобретения
В одном варианте исполнения углеводороды могут быть добыты из углеводородсодержащего пласта, содержащего сырую нефть, способом, включающим стадии, в которых обрабатывают по меньшей мере часть углеводородсодержащего пласта композицией для извлечения углеводородов, которая состоит из внутреннего олефинсульфоната с высокой молекулярной массой и снижающего вязкость соединения. Этот материал является эффективным в диапазоне солености от около 1% по весу или менее до около 10% по весу или выше, и в диапазоне температур от около 40 до 140°C.
Настоящее изобретение представляет способ обработки этих содержащих сырую нефть пластов, который включает стадии, в которых (а) подают композицию для извлечения углеводородов по меньшей мере в часть содержащего сырую нефть пласта, причем композиция включает внутренний олефинсульфонат (IOS) с высокой молекулярной массой и по меньшей мере одно снижающее вязкость соединение; и (b) обеспечивают композиции возможность взаимодействовать с углеводородами в углеводородсодержащем пласте. Внутренний олефинсульфонат с высокой молекулярной массой может включать внутренние С15-18-олефинсульфонаты, внутренние C19-23-олефинсульфонаты, внутренние С20-24-олефинсульфонаты, внутренние С24-28-олефинсульфонаты и их смеси.
В одном варианте исполнения композицию для извлечения углеводородов подают в углеводородсодержащий пласт путем смешения ее с водой и/или рассолом из пласта. Композиция для извлечения углеводородов предпочтительно составляет от около 0,01 до около 2,0% по весу от общего количества смеси «вода и/или рассол/композиция для извлечения углеводородов» (нагнетаемая текучая среда). Более важным является количество фактически активного вещества, которое присутствует в нагнетаемой текучей среде (активное вещество представляет собой поверхностно-активное вещество, здесь внутренний(-ние) олефинсульфонат(-ты)). Таким образом, количество внутреннего олефинсульфоната в нагнетаемой текучей среде может составлять от около 0,05 до около 1,0% по весу, предпочтительно от около 0,1 до около 0,8% по весу. Затем нагнетаемую текучую среду закачивают в углеводородсодержащий пласт.
В одном варианте исполнения углеводородсодержащая композиция может быть получена из углеводородсодержащего пласта. Углеводородсодержащая композиция может включать любое сочетание углеводородов, внутренних олефинсульфонатов, метана, воды, монооксида углерода и аммиака.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 изображает один вариант исполнения обработки углеводородсодержащего пласта;
Фиг. 2 изображает один вариант исполнения обработки углеводородсодержащего пласта.
В то время как изобретение является восприимчивым к разнообразным модификациям и альтернативным формам, конкретные варианты осуществления его показаны в порядке примера в чертежах, и будут здесь подробно описаны. Должно быть понятно, что чертеж и его подробное описание не предполагают ограничения изобретения конкретной раскрытой формой, но, напротив, изобретение должно охватывать все модификации, эквиваленты и альтернативы, попадающие в пределы смысла и области настоящего изобретения, как определенных в пунктах прилагаемой патентной формулы.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
«Среднее углеродное число», как здесь используемое, определяется умножением числа атомов углерода в каждом внутреннем олефинсульфонате в смеси внутренних олефинсульфонатов на содержание этого внутреннего олефинсульфоната в мольных процентах, и затем сложением произведений.
«Внутренний С15-18-олефинсульфонат», как применяемый здесь, означает смесь внутренних олефинсульфонатов, причем смесь имеет среднее углеродное число от около 16 до около 17, и по меньшей мере 50% по весу, предпочтительно по меньшей мере 75% по весу, наиболее предпочтительно по меньшей мере 90% по весу внутренних олефинсульфонатов в смеси содержат от 15 до 18 атомов углерода.
«Внутренний С19-23-олефинсульфонат», как используемый здесь, означает смесь внутренних олефинсульфонатов, причем смесь имеет среднее углеродное число от около 21 до около 23, и по меньшей мере 50% по весу, предпочтительно по меньшей мере 60% по весу, внутренних олефинсульфонатов в смеси содержат от 19 до 23 атомов углерода.
«Внутренний С20-24-олефинсульфонат», как применяемый здесь, означает смесь внутренних олефинсульфонатов, причем смесь имеет среднее углеродное число от около 20,5 до около 23, и по меньшей мере 50% по весу, предпочтительно по меньшей мере 65% по весу, наиболее предпочтительно по меньшей мере 75% по весу внутренних олефинсульфонатов в смеси содержат от 20 до 24 атомов углерода.
«Внутренний С24-28-олефинсульфонат», как используемый здесь, означает смесь внутренних олефинсульфонатов, причем смесь имеет среднее углеродное число от около 24,5 до 27, и по меньшей мере 40% по весу, предпочтительно по меньшей мере 50% по весу, наиболее предпочтительно по меньшей мере 60% по весу внутренних олефинсульфонатов в смеси содержат от 24 до 28 атомов углерода.
Углеводороды могут быть извлечены из углеводородных пластов через буровые скважины, пронизывающие углеводородсодержащий пласт. «Углеводороды» в основном определяются как молекулы, образованные главным образом атомами углерода и водорода, такие как нефть и природный газ. Углеводороды также могут включать другие элементы, такие, но не ограничивающиеся таковыми, как галогены, металлические элементы, азот, кислород и/или сера. Углеводороды, полученные из углеводородного пласта, могут включать, но не ограничиваются таковыми, кероген, битум, пиробитум, асфальтены, смолы, предельные углеводороды, нафтеновые кислоты, масла или их комбинации. Углеводороды могут быть локализованы внутри минеральных матриц или рядом с ними под землей. Матрицы могут включать, но не ограничиваются таковыми, осадочные породы, пески, силицилиты, карбонаты, диатомиты и другие пористые среды.
«Пласт» включает один или более углеводородсодержащих слоев, один или более не содержащих углеводородов слоев, покрывающую горную породу и/или подстилающую горную породу. «Покрывающая горная порода» и/или «подстилающая горная порода» включает непроницаемые материалы одного или более различных типов. Например, покрывающая/подстилающая горная порода может включать скальные породы, глинистый сланец, аргиллит или водонепроницаемый карбонат (то есть, непроницаемый карбонат без углеводородов). Например, подстилающая горная порода может содержать глинистый сланец или аргиллит. В некоторых случаях покрывающая/подстилающая горная порода может иметь некоторую проницаемость. Например, подстилающая горная порода может состоять из проницаемого минерала, такого как песчаник или известняк. В некоторых вариантах исполнения, по меньшей мере часть углеводородсодержащего пласта может находиться на глубине не менее или более 1000 футов (305 м) ниже поверхности земли.
Свойства углеводородсодержащего пласта могут влиять на то, как углеводороды протекают через покрывающие/подстилающие горные породы к одной или более продуктивным скважинам. Свойства включают, но не ограничиваются таковыми, минералогический состав, пористость, проницаемость, распределение пор по величине, площадь поверхности, соленость или температуру пласта. Свойства покрывающих/подстилающих горных пород в сочетании со свойствами углеводородов, такие как характеристики капиллярного давления (статического) и характеристики относительной проницаемости (проточной), могут влиять на продвижение углеводородов через углеводородсодержащий пласт.
Проницаемость углеводородсодержащего пласта может варьировать в зависимости от состава пласта. Относительно проницаемый пласт может включать тяжелые углеводороды, захваченные, например, песком или карбонатом. «Относительно проницаемый», как используемый здесь, имеет отношение к пластам или их участкам, которые имеют среднюю проницаемость на уровне 10 миллидарси или более. «Относительно низкая проницаемость», как применяемая здесь, имеет отношение к пластам или их участкам, которые имеют среднюю проницаемость менее, чем около 10 миллидарси. Один дарси равен примерно 0,99 квадратного микрометра. Непроницаемая часть пласта в основном имеет проницаемость менее, чем около 0,1 миллидарси. В некоторых случаях часть или все количество углеводорода, содержащегося в относительно проницаемом пласте, может включать главным образом тяжелые углеводороды и/или смолу без удерживающего каркаса минеральных зерен, и только плавающее (или нет) минеральное вещество (например, асфальтовые озера).
В углеводородсодержащем пласте могут находиться текучие среды (например, газ, вода, углеводороды или их комбинации) с различными плотностями. Смесь текучих сред в углеводородсодержащем пласте может формировать слои между покрывающими и подстилающими горными породами согласно плотности текучих сред. Газ может образовывать верхний слой, углеводороды могут составлять средний слой, и вода может формировать нижний слой в углеводородсодержащем пласте. Текучие среды могут присутствовать в углеводородсодержащем пласте в разнообразных количествах. Взаимодействия между текучими средами в пласте могут создавать поверхности раздела, или границы, между текучими средами. Поверхности раздела, или границы, между текучими средами и пластом могут быть созданы вследствие взаимодействий между текучими средами и пластом. Как правило, газы не образуют границ с другими текучими средами в углеводородсодержащем пласте. В одном варианте исполнения первая граница может образовываться между водным слоем и подстилающей породой. Вторая граница может формироваться между водным слоем и слоем углеводородов. Третья граница может возникать между углеводородами с различными плотностями в углеводородсодержащем пласте. В некоторых вариантах исполнения в углеводородсодержащем пласте могут присутствовать многочисленные текучие среды с многочисленными границами. Должно быть понятно, что в углеводородсодержащем пласте могут присутствовать многие комбинации границ между текучими средами и покрывающими/подстилающими горными породами.
Добыча текучих сред может нарушить взаимодействие между текучими средами и между текучими средами и покрывающими/подстилающими горными породами. Когда текучие среды удаляются из углеводородсодержащего пласта, различные слои текучих сред могут перемешиваться и образовывать слои смешанных текучих сред. Смешанные текучие среды могут проявлять иные взаимодействия на границах смешанных текучих сред. В зависимости от взаимодействий на границах смешанных текучих сред, добыча углеводородов может становиться затруднительной. Количественная оценка взаимодействий (например, уровня энергии) на поверхности раздела текучих сред и/или текучих сред и покрывающих/подстилающих горных пород может быть полезной для прогнозирования продвижения углеводородов через углеводородсодержащий пласт.
Количественная оценка энергии, необходимой для взаимодействий (например, перемешивания) между текучими средами внутри пласта на поверхности раздела может быть затруднительной для измерения. Количественная оценка уровней энергии на поверхности раздела между текучими средами может быть проведена общеизвестными способами (например, с помощью тензиометра с вращающейся каплей, пленочных весов (кюветы) Лэнгмюра). Характеристики энергии взаимодействия на поверхности раздела могут быть названы межфазным поверхностным натяжением. «Межфазное поверхностное натяжение», как используемое здесь, имеет отношение к свободной энергии поверхности, которая имеет место между двумя или более текучими средами, между которыми возникает граница. Высокое значение межфазного поверхностного натяжения (например, свыше, чем около 10 дин/см (10-2 Н/м)) может указывать на неспособность текучей среды к смешению со второй текучей средой с образованием эмульсии текучих сред. Как применяемая здесь, «эмульсия» имеет отношение к дисперсии одной несмешивающейся текучей среды во второй текучей среде при добавлении композиции, которая снижает межфазное поверхностное натяжение между текучими средами до достижения стабильности. Неспособность текучих сред смешиваться может быть обусловлена высокой энергией межфазного поверхностного натяжения между двумя текучими средами. Низкие значения межфазного поверхностного натяжения (например, менее, чем около 1 дины/см (10-3 Н/м)) могут свидетельствовать о меньшем поверхностном взаимодействии между двумя несмешивающимися текучими средами. Меньшая энергия поверхностного взаимодействия между двумя несмешивающимися текучими средами может иметь результатом смешение двух текучих сред с образованием эмульсии. Текучие среды с низкими значениями межфазного поверхностного натяжения могут быть приведены в движение к стволу буровой скважины благодаря пониженным капиллярным силам и, следовательно, извлечены из углеводородсодержащего пласта.
Текучие среды в углеводородсодержащем пласте могут смачивать (например, прилипать к покрывающей/подстилающей породе, или растекаться по покрывающей/подстилающей породе в углеводородсодержащем пласте). Как применяемая здесь, «смачиваемость» имеет отношение к предпочтительной способности текучей среды растекаться по твердой поверхности или прилипать к ней в присутствии других текучих сред. Методы определения смачиваемости углеводородного пласта описаны автором Craig, Jr. в работе «The Reservoir Engineering Aspects of Waterflooding» («Прикладные аспекты заводнения пластовых резервуаров»), 1971, Том 3 монографической серии издательства Society of Petroleum Engineers, которая здесь включена ссылкой. В одном варианте исполнения углеводороды могут прилипать к песчанику в присутствии газа или воды. Покрывающая/подстилающая порода, которая по существу покрыта углеводородами, может быть обозначена как «смачиваемая нефтью». Покрывающая/подстилающая порода может быть смачиваемой нефтью благодаря присутствию полярных и/или поверхностно-активных компонентов (например, асфальтенов) в углеводородсодержащем пласте. Состав пласта (например, кремнезем, карбонат или глина) может определять величину адсорбции углеводородов к поверхности покрывающей/подстилающей породы. В некоторых вариантах исполнения пористый и/или проницаемый пласт может позволять углеводородам более легко смачивать покрывающую/подстилающую породу. По существу смачиваемая нефтью покрывающая/подстилающая порода может подавлять извлечение углеводородов из углеводородсодержащего пласта. В определенных вариантах исполнения смачиваемый нефтью участок углеводородсодержащего пласта может находиться на глубине не менее или более 1000 футов (305 м) ниже поверхности земли.
Углеводородный пласт может включать воду. Вода может взаимодействовать с поверхностью подстилающей породы. Как применяемый здесь, термин «смачиваемый водой» имеет отношение к образованию оболочки из воды на поверхности покрывающей/подстилающей породы. Смачиваемая водой покрывающая/подстилающая порода может стимулировать извлечение углеводородов из пласта тем, что препятствует смачиванию углеводородами покрывающей/подстилающей породы. В определенных вариантах исполнения смачиваемый водой участок углеводородсодержащего пласта может включать небольшие количества полярных и/или поверхностно-активных компонентов.
Вода в углеводородсодержащем пласте может содержать минералы (например, минералы, содержащие барий, кальций или магний) и минеральные соли (например, хлорид натрия, хлорид калия, хлорид магния). Соленость воды, значение pH и/или жесткость воды в пласте могут влиять на извлечение углеводородов в углеводородсодержащем пласте. Как используемая здесь, «соленость» имеет отношение к количеству твердых веществ, растворенных в воде. «Жесткость воды», как здесь применяемая, имеет отношение к концентрации двухвалентных ионов (например, кальция, магния) в воде. Соленость и жесткость воды могут быть определены общеизвестными методами (например, по удельной электропроводности, титрованием). Когда соленость воды в углеводородсодержащем пласте возрастает, межфазное поверхностное натяжение между углеводородами и водой может увеличиваться, и добыча текучих сред может осложняться.
Углеводородсодержащий пласт может быть выбран для обработки на основе таких факторов, но не ограничивающихся таковыми, как толщина углеводородсодержащих слоев внутри пласта, оценочное содержание доступной для добычи жидкости, местоположение пласта, уровень солености пласта, температура пласта, и глубина залегания углеводородсодержащих слоев. Поначалу естественное пластовое давление и температура могут быть достаточными для обеспечения протекания углеводородов в стволы буровых скважин и на поверхность. Температуры в углеводородсодержащем пласте могут варьировать от около 0°C до около 300°C, но обычно составляют менее 150°C. Композиция согласно настоящему изобретению является в особенности преимущественной, когда используется при высокой температуре, поскольку внутренний олефинсульфонат стабилен при таких температурах. Когда углеводороды добывают из углеводородсодержащего пласта, давления и/или температуры внутри пласта могут снижаться. Для продолжения добычи углеводородов из углеводородсодержащего пласта могут быть использованы разнообразные формы искусственного подъема (например, насосы, нагнетание газа) и/или нагревание. Извлечение желательных углеводородов из углеводородсодержащего пласта может становиться экономически невыгодным, когда углеводороды истощаются в пласте.
Мобилизация остаточных углеводородов, удерживаемых в углеводородсодержащем пласте, может быть затруднительной вследствие вязкости углеводородов и капиллярных эффектов текучих сред в порах углеводородсодержащего пласта. Как используемые здесь, «капиллярные силы» имеют отношение к силам притяжения между текучими средами и по меньшей мере частью углеводородсодержащего пласта. В одном варианте исполнения капиллярные силы могут быть преодолены повышением давления внутри углеводородсодержащего пласта. В других вариантах исполнения капиллярные силы могут быть преодолены снижением межфазного поверхностного натяжения между текучими средами в углеводородсодержащем пласте. Способность к снижению капиллярных сил в углеводородсодержащем пласте может зависеть от ряда факторов, включающих, но не ограничивающихся таковыми, температуру углеводородсодержащего пласта, соленость воды в углеводородсодержащем пласте, и состав углеводородов в углеводородсодержащем пласте.
Когда темпы добычи снижаются, дополнительные способы могут быть применены, чтобы сделать углеводородсодержащий пласт более экономически целесообразным. Способы могут включать добавление источников воды (например, рассола, пара), газов, полимеров, мономеров или любых их комбинаций, в углеводородный пласт для повышения подвижности углеводородов.
В одном варианте исполнения углеводородсодержащий пласт может быть обработан с затоплением водой. Заводнение может включать нагнетание воды в часть углеводородсодержащего пласта через нагнетательные скважины. Заводнение по меньшей мере части пласта может смочить водой часть углеводородсодержащего пласта. В смоченной водой части углеводородсодержащего пласта известными способами может быть повышено давление, и смесь воды и углеводородов может быть собрана с использованием одной или более продуктивных скважин. Однако водный слой может не смешиваться эффективно с углеводородным слоем. Плохая эффективность смешения может быть обусловлена высоким межфазным поверхностным натяжением между водой и углеводородами.
Добыча из углеводородсодержащего пласта может быть интенсифицирована обработкой углеводородсодержащего пласта полимером и/или мономером, который может продвигать углеводороды к одной или более продуктивным скважинам. Полимер и/или мономер может снижать подвижность водной фазы в порах углеводородсодержащего пласта. Снижение подвижности воды может позволять углеводородам более легко перемещаться через углеводородсодержащий пласт. Полимеры включают, но не ограничиваются таковыми, полиакриламиды, частично гидролизованные полиакриламиды, полиакрилаты, этиленовые сополимеры, биополимеры, карбоксиметилцеллюлозу, поливиниловый спирт, полистиролсульфонаты, поливинилпирролидон, AMPS (2-акриламидо-2-метилпропансульфонат), или их комбинации. Примеры этиленовых сополимеров включают сополимеры акриловой кислоты и акриламида, акриловой кислоты и лаурилакрилата, лаурилакрилата и акриламида. Примеры биополимеров включают ксантановую камедь и гуаровую камедь. В некоторых вариантах исполнения полимеры могут быть подвергнуты сшиванию in situ в углеводородсодержащем пласте. В других вариантах исполнения полимеры могут быть генерированы in situ в углеводородсодержащем пласте. Полимеры и получение полимеров для применения в нефтедобыче описаны в патенте США №6427268 на имя Zhang и др., озаглавленном «Method For Making Hydrophobically Associative Polymers, Methods of Use and Compositions» («Способ получения гидрофобно ассоциированных полимеров, способы применения и композиции»); патенте США №6439308 на имя Wang, озаглавленном «Foam Drive Method» («Способ вытеснения нефти пеной»); патенте США №5654261 на имя Smith, озаглавленном «Permeability Modifying Composition For Use In Oil Recovery» («Композиция для модифицирования проницаемости для применения в нефтедобыче»); патенте США №528 4206 на имя Surles и др., озаглавленном «Formation Treating» («Обработка пласта»); патенте США 5199490 на имя Surles и др., озаглавленном «Formation Treating» («Обработка пласта»), и в патенте США №5103909 на имя Morgenthaler и др., озаглавленном «Profile Control In Enhanced Oil Recovery» («Контроль профиля в третичном методе нефтедобычи»), все из которых включены здесь ссылкой.
Композиция для извлечения углеводородов
В одном варианте исполнения композиция для извлечения углеводородов может быть подведена в углеводородсодержащий пласт. В настоящем изобретении композиция включает конкретный внутренний олефинсульфонат или смесь внутренних олефинсульфонатов. Внутренние олефинсульфонаты химически пригодны для EOR, поскольку они проявляют малую склонность к образованию упорядоченных структур/жидких кристаллов (которые могут составлять основную проблему, поскольку упорядоченные структуры склонны вызывать закупоривание структуры горных пород в углеводородном пласте), так как они представляют собой сложные смеси поверхностно-активных веществ с цепями различной длины. Внутренние олефинсульфонаты проявляют низкую тенденцию к адсорбции на поверхностях пород в пластовом резервуаре, что обусловлено отталкиванием отрицательных зарядов на поверхности и отрицательных зарядов в поверхностно-активном веществе. Применение щелочи еще более снижает склонность поверхностно-активных веществ адсорбироваться, и уменьшает потери, что значит, что может быть использована более низкая концентрация поверхностно-активного вещества, делая способ более экономичным.
Как подробно обсуждалось выше, настоящее изобретение в особенности полезно в углеводородсодержащих пластах, которые содержат сырую нефть. Композиция для извлечения углеводородов согласно настоящему изобретению предназначена для создания лучшей композиции для извлечения на основе внутренних олефинсульфонатов.
Внутренний олефин представляет собой олефин, двойная связь которого локализована где-нибудь вдоль углеродной цепи, за исключением концевых атомов углерода. Линейный внутренний олефин не имеет никаких алкильных, арильных или алициклических разветвлений на любом из атомов углерода при двойных связях, или на любых атомах углерода, смежных с углеродными атомами, которые соединены двойной связью. Типичные продукты, имеющиеся в продаже на рынке, полученные изомеризацией альфа-олефинов, являются главным образом линейными и содержат низкое среднее число разветвлений на молекулу.
Композиция для извлечения углеводородов также включает снижающее вязкость соединение. Это соединение может быть любым соединением, которое снижает вязкость поверхностно-активного вещества, но предпочтительно оно представляет собой соединение, которое снижает вязкость так, что композиция может быть транспортирована, закачана и введена в углеводородсодержащий пласт.
Снижающее вязкость соединение может представлять собой неионное поверхностно-активное вещество, спирт, простой эфир спирта или их смесь. Снижающее вязкость соединение предпочтительно представляет собой С2-С17-спирт, этоксилированный С2-С12-спирт, 2-бутоксиэтанол, бутиловый простой эфир диэтиленгликоля или их смесь. Снижающее вязкость соединение может быть выбрано из группы, состоящей из этанола, изобутилового спирта, втор-бутилового спирта, 2-бутоксиэтанола, бутилового простого эфира диэтиленгликоля или их смесей.
В предпочтительном варианте снижающее вязкость соединение добавляют в количестве от 5% до 25%, рассчитанных как процентная доля активного вещества.
В наиболее предпочтительном варианте снижающее вязкость соединение добавляют в количестве от 5% до 15%, рассчитанных как процентная доля активного вещества.
Остальное количество композиции может включать, но не ограничивается таковыми, воду, органические растворители, алкилсульфонаты, арилсульфонаты, рассол или их комбинации. Органические растворители включают, но не ограничиваются таковыми, метилэтилкетон, ацетон, низшие алкилцеллозольвы, низшие алкилкарбитолы или их комбинации.
Получение композиции для извлечения углеводородов
Внутренние олефины, которые используют для получения внутренних олефинсульфонатов согласно настоящему изобретению, могут быть получены скелетной изомеризацией. Подходящие способы получения внутренних олефинов включают такие, описанные в патентах США 5510306, 5633422, 5648584, 5648585, 5849960, и в Европейском патенте ЕР 0830315 В1, все из которых включены здесь ссылкой во всей своей полноте. Поток углеводородов, включающих по меньшей мере один линейный олефин, контактирует с подходящим катализатором, таким как каталитические цеолиты, описанные в вышеупомянутых патентах, в паровой фазе при подходящих реакционной температуре, давлении и величине объемного расхода. В основном, подходящие реакционные условия включают температуру от около 200 до около 650°C, парциальное давление олефина выше, чем около 0,5 атмосферы (0,05 МПа), и общее давление от около 0,5 до около 10,0 атмосфер (0,05-1,0 МПа) или выше. Внутренние олефины согласно настоящему изобретению предпочтительно получают при температуре в диапазоне от около 200 до около 500°C, при парциальном давлении олефина от около 0,5 до 2 атмосфер (0,05-0,2 МПа).
Общеизвестно, что внутренние олефины более трудно образуют сульфонаты, чем альфа-олефины (смотри работу в журнале «Tenside Detergents», том 22 (1985), №4, стр. 193-195). В статье, озаглавленной ″Why Internal Olefins are Difficult to Sulfonate» («Почему внутренние олефины трудно сульфировать»), авторы указывают, что при сульфировании разнообразных внутренних олефинов, полученных в промышленности и в лаборатории, с использованием реакторов с падающей пленкой, внутренние олефины давали степени конверсии ниже 90 процентов, и дополнительно они сообщают, что обнаружили необходимость повышать молярное соотношение «SO3: внутренний олефин» свыше 1,6:1, чтобы достигнуть степени конверсии более 95 процентов. Кроме того, эти полученные продукты имели очень темный цвет и содержали высокие уровни ди- и полисульфированных продуктов.
Патенты США 4183867 и 4248793, которые здесь включены ссылкой, представляют способы, которые могут быть использованы для получения разветвленных внутренних олефинсульфонатов согласно изобретению. Они могут быть проведены в реакторе с падающей пленкой для получения светлоокрашенных внутренних олефинсульфонатов. Количества непрореагировавших внутренних олефинов в этих способах составляют между 10 и 20 процентами, и по меньшей мере 20 процентов, соответственно, и для удаления непрореагировавших внутренних олефинов должны быть предприняты специальные меры. Внутренние олефинсульфонаты, содержащие между 10 и 20 процентами, и по меньшей мере 20 процентов, соответственно, непрореагировавших внутренних олефинов, должны быть очищены перед их использованием. Таким образом, получение внутренних олефинсульфонатов, имеющих желательный светлый цвет, и с желательным низким содержанием свободного масла, представляет значительные трудности.
Таких трудностей можно избежать с помощью следующего способа, раскрытого в Европейском патенте ЕР 0351928 В1, который включен здесь ссылкой.
Способ, который может быть применен для получения внутренних олефинсульфонатов для использования в настоящем изобретении, включает стадии, в которых проводят реакцию в пленочном реакторе внутреннего олефина, как описанного выше, с сульфирующим реагентом в молярном отношении сульфирующего реагента к внутреннему олефину от 1:1 до 1,5:1, в то же время с охлаждением реактора с помощью охлаждающего средства, имеющего температуру, не превышающую 60°C, проводят непосредственную нейтрализацию полученного в стадии сульфирования реакционного продукта, и, без выделения непрореагировавшего внутреннего олефина, подвергают гидролизу нейтрализованный реакционный продукт.
При получении сульфонатов, образованных из внутренних олефинов, внутренние олефины реагируют с сульфирующим реагентом, который может представлять собой триоксид серы, серную кислоту или олеум, с образованием бета-сультона и некоторых алкансульфоновых кислот. Пленочный реактор предпочтительно представляет собой реактор с падающей пленкой.
Реакционные продукты подвергают нейтрализации и гидролизу. При определенных обстоятельствах, например, при выдерживании, бета-сультоны преобразуются в гамма-сультоны, которые могут быть преобразованы в дельта-сультоны. После нейтрализации и гидролиза получаются гамма-гидроксисульфонаты и дельта-гидроксисульфонаты. Недостаток этих двух сультонов состоит в том, что они с большим трудом поддаются гидролизу, нежели бета-сультоны. Таким образом, во многих вариантах исполнения предпочтительно обходиться без выдерживания. бета-Сультоны после гидролиза дают бета-гидроксисульфонаты. Эти материалы не следует удалять, поскольку они образуют полезные поверхностно-активные структуры.
Охлаждающее средство, которое предпочтительно представляет собой воду, имеет температуру, не превышающую 60°C, в особенности температуру в диапазоне от 0 до 50°C. В зависимости от обстоятельств, могут быть также использованы более низкие температуры.
Затем реакционную смесь подают в установку для нейтрализации и гидролиза. Нейтрализацию/гидролиз проводят с помощью водорастворимого основания, такого как гидроксид натрия или карбонат натрия. Пригодны также соответствующие основания на основе калия или аммония. Нейтрализацию реакционного продукта из реактора с падающей пленкой в основном проводят с избытком основания, рассчитанным по кислотному компоненту. В основном, нейтрализацию проводят при температуре в диапазоне от 0 до 80°C. Гидролиз может быть проведен при температуре в диапазоне от 100 до 250°C, предпочтительно от 130 до 200°C. Продолжительность гидролиза в основном может составлять от 5 минут до 4 часов. Щелочный гидролиз может быть проведен с использованием гидроксидов, карбонатов, бикарбонатов щелочных (щелочноземельных) металлов, и аминных соединений.
Этот процесс может быть проведен в периодическом, полунепрерывном или непрерывном режиме. Реакцию в основном проводят в реакторе с падающей пленкой, который охлаждают пропусканием потока охлаждающего средства по наружным стенкам реактора. На внутренних стенках реактора внутренний олефин стекает по направлению вниз. Триоксид серы вводят в реактор разбавленным в потоке азота, воздуха или любого другого инертного газа. Концентрация триоксида серы в основном варьирует между 2 и 5 процентами по объему, в расчете на объем газа-носителя. При получении внутренних олефинсульфонатов, образованных из олефинов согласно настоящему изобретению, необходимо, чтобы в стадии нейтрализации и гидролиза достигалось очень тесное смешивание продукта из реактора и водного основания. Это может быть сделано, например, энергичным перемешиванием или добавлением полярного сорастворителя (такого как низший спирт), или добавлением агента фазового переноса.
Типичные композиции внутренних олефинсульфонатов включают около 30-35% активного вещества (внутреннего олефинсульфоната) в воде. Желательно получать композицию внутренних олефинсульфонатов таким образом, что процентное содержание активного вещества является настолько высоким, насколько возможно, каковая композиция далее называется поверхностно-активной композицией высокоактивного вещества. В отношении концентрации активного вещества предпочтительно, чтобы она составляла по меньшей мере 40%, предпочтительно по меньшей мере 50%, и более предпочтительно по меньшей мере 60%. Концентрация активного вещества может быть в диапазоне от 45% до 95%, предпочтительно в диапазоне от 60% до 80%.
Поверхностно-активную композицию обычно транспортируют из места получения к местоположению углеводородсодержащего пласта. Высокоактивные поверхностно-активные вещества очень трудно перекачивать или обрабатывать, и они могут быть в форме пасты или нетекучего геля. В то время как желательно снижать уровень содержания воды, которая перевозится вместе с поверхностно-активным веществом, также желательно иметь возможность перекачивать или иным образом транспортировать поверхностно-активное вещество. Настоящее изобретение представляет композицию, которая имеет высокую концентрацию активного вещества, но также может быть перекачана и транспортирована.
Чтобы снизить вязкость высокоактивных поверхностно-активных веществ, к поверхностно-активной композиции после ее получения и перед ее транспортированием к местоположению углеводородсодержащего пласта добавляют снижающее вязкость соединение.
Нагнетание композиции для извлечения углеводородов
Композиция для извлечения углеводородов может взаимодействовать с углеводородами по меньшей мере в части углеводородсодержащего пласта. Взаимодействие с углеводородами может снижать межфазное поверхностное натяжение углеводородов с одной или более текучими средами в углеводородсодержащем пласте. В других вариантах исполнения композиция для извлечения углеводородов может снижать межфазное поверхностное натяжение между углеводородами и покрывающей/подстилающей горной породой в углеводородсодержащем пласте. Снижение межфазного поверхностного натяжения может обеспечить продвижение по меньшей мере части углеводородов через углеводородсодержащий пласт.
Способность композиции для извлечения углеводородов снижать межфазное поверхностное натяжение смеси углеводородов и текучих сред может быть оценено с использованием известных способов. В одном варианте исполнения значение межфазного поверхностного натяжения для смеси углеводородов и воды может быть определено с использованием тензиометра с вращающейся каплей. К смеси «углеводород/вода» может быть добавлено количество композиции для извлечения углеводородов, и может быть определено значение межфазного поверхностного натяжения для полученной текучей среды. Низкое значение межфазного поверхностного натяжения (например, менее, чем около 1 дины/см (10-3 Н/м)) может показывать, что композиция понизила по меньшей мере часть энергии поверхности между углеводородами и водой. Снижение энергии поверхности может указывать на то, что по меньшей мере часть смеси «углеводород/вода» может перемещаться по меньшей мере через часть углеводородсодержащего пласта.
В одном варианте исполнения композиция для извлечения углеводородов может быть добавлена к смеси «углеводород/вода», и может быть определено значение межфазного поверхностного натяжения. Межфазное поверхностное натяжение предпочтительно составляет менее, чем около 0,1 дины/см (10-4 Н/м)). Сверхнизкое значение межфазного поверхностного натяжения (например, менее, чем около 0,01 дины/см (10-5 Н/м)) может показывать, что композиция для извлечения углеводородов снизила по меньшей мере часть поверхностного натяжения между углеводородами и водой так, что по меньшей мере часть углеводородов может перемещаться по меньшей мере через часть углеводородсодержащего пласта. По меньшей мере часть углеводородов может более легко передвигаться по меньшей мере через часть углеводородсодержащего пласта при сверхнизком межфазном поверхностном натяжении, чем углеводороды, которые были обработаны композицией, которая приводит к значению межфазного поверхностного натяжения, большему, чем 0,01 дины/см (10-5 Н/м) для текучих сред в пласте. Добавление композиции для извлечения углеводородов к текучим средам в углеводородсодержащем пласте, которое приводит к сверхнизкому значению межфазного поверхностного натяжения, может повышать эффективность, с которой углеводороды могут быть извлечены. Концентрация композиции для извлечения углеводородов в углеводородсодержащем пласте может быть сведена к минимуму для сокращения до минимума расходов на применение во время добычи.
В одном варианте исполнения способа обработки углеводородсодержащего пласта, композиция для извлечения углеводородов, включающая внутренний олефинсульфонат и снижающее вязкость соединение, может быть введена (например, закачана) в углеводородсодержащий пласт 100 через нагнетательную скважину 110, как изображено в Фиг. 1. Углеводородный пласт 100 может включать покрывающую породу 120, углеводородный слой 130 и подстилающую породу 140. Нагнетательная скважина 110 может включать отверстия 112, которые позволяют текучим средам вытекать через углеводородсодержащий пласт 100 на уровнях различной глубины. В определенных вариантах исполнения углеводородный слой 130 может быть на глубине менее, чем 1000 футов (305 м) ниже земной поверхности. В некоторых вариантах исполнения подстилающая порода 140 углеводородсодержащего пласта 100 может быть смачиваемой нефтью. В других вариантах исполнения в углеводородсодержащем пласте 100 может присутствовать вода с низкой соленостью.
Композиция для извлечения углеводородов может быть введена в пласт в количестве, рассчитанном на углеводороды, присутствующие в углеводородсодержащем пласте. Однако количество композиции для извлечения углеводородов может быть слишком малым для точной доставки в углеводородсодержащий пласт с использованием известных способов доставки (например, с помощью насосов). Для упрощения доставки малых количеств композиции для извлечения углеводородов в углеводородсодержащий пласт композиция для извлечения углеводородов может быть объединена с водой и/или рассолом для получения нагнетаемой текучей среды.
В одном варианте исполнения композицию для извлечения углеводородов подают в пласт, содержащий сырую нефть с тяжелыми компонентами, смешением ее с рассолом из пласта, из которого были извлечены углеводороды, или со свежей водой. Затем смесь нагнетают в углеводородсодержащий пласт.
В одном варианте исполнения композицию для извлечения углеводородов подают в углеводородсодержащий пласт 100 смешением ее с рассолом из пласта. Композиция для извлечения углеводородов предпочтительно составляет от около 0,01 до около 2,00% по весу от общего количества смеси «вода и/или рассол/композиция для извлечения углеводородов» (нагнетаемой текучей среды). Более важным является количество фактического активного вещества, которое присутствует в нагнетаемой текучей среде (активное вещество представляет собой поверхностно-активное вещество, здесь внутренний олефинсульфонат или содержащая его смесь). Так, количество внутреннего олефинсульфоната в нагнетаемой текучей среде может составлять от около 0,05 до около 1,0% по весу, предпочтительно от около 0,1 до около 0,8% по весу. Могло бы быть использовано больше, чем 1,0% по весу, но это, скорее всего, увеличило бы затраты без повышения эффективности. Затем нагнетаемую текучую среду закачивают в углеводородсодержащий пласт.
Композиция для извлечения углеводородов может
взаимодействовать по меньшей мере с частью углеводородов в углеводородном слое 130. Взаимодействие композиции для извлечения углеводородов с углеводородным слоем 130 может снижать по меньшей мере часть межфазного поверхностного натяжения между различными углеводородами. Композиция для извлечения углеводородов может также снижать по меньшей мере часть межфазного поверхностного натяжения между одной или более текучими средами (например, водой, углеводородами) в пласте и подстилающей породе 140, одной или более текучими средами в пласте и в покрывающей породе 120, или в их комбинации.
В одном варианте исполнения композиция для извлечения углеводородов может взаимодействовать по меньшей мере с частью углеводородов и по меньшей мере с частью одной или более текучих сред в пласте, для снижения по меньшей мере части межфазного поверхностного натяжения между углеводородами и одной или более текучими средами. Снижение межфазного поверхностного натяжения может позволить по меньшей мере части углеводородов формировать эмульсию по меньшей мере с частью одной или более текучих сред в пласте. Значение межфазного поверхностного натяжения между углеводородами и одной или более текучими средами может быть изменено действием композиции для извлечения углеводородов до значения менее, чем около 0,1 дины/см (10-4 Н/м)). В некоторых вариантах исполнения значение межфазного поверхностного натяжения между углеводородами и другими текучими средами в пласте может быть снижено композицией для извлечения углеводородов до уровня менее, чем около 0,05 дины/см (5×10-5 Н/м)). В других вариантах исполнения значение межфазного поверхностного натяжения между углеводородами и другими текучими средами в пласте может быть снижено композицией для извлечения углеводородов до уровня менее 0,001 дины/см (10-6 Н/м).
По меньшей мере часть смеси «композиция для извлечения углеводородов/углеводород/текучие среды» может быть сделана подвижной к продуктивной скважине 150. Продукты, полученные из продуктивной скважины 150, могут включать, но не ограничиваются таковыми, компоненты композиции для извлечения углеводородов (например, длинноцепочечный алифатический спирт и/или соль длинноцепочечной алифатической кислоты), метан, монооксид углерода, воду, углеводороды, аммиак, или их комбинации. Добыча углеводородов из углеводородсодержащего пласта 100 может быть повышена более чем на около 50% после того, как композиция для извлечения углеводородов была добавлена в углеводородсодержащий пласт.
В определенных вариантах исполнения углеводородсодержащий пласт 100 может быть предварительно обработан текучей средой для удаления углеводородов. Текучая среда для удаления углеводородов может состоять из воды, пара, рассола, газа, жидких полимеров, вспененных полимеров, мономеров или их смесей. Текучая среда для удаления углеводородов может быть использована для обработки пласта перед тем, как в пласт будет введена композиция для извлечения углеводородов. В некоторых вариантах исполнения углеводородсодержащий пласт 100 может быть на глубине менее 1000 футов (305 м) от земной поверхности. В определенных вариантах исполнения текучая среда для удаления углеводородов может быть нагрета перед нагнетанием в углеводородсодержащий пласт 100. Текучая среда для удаления углеводородов может снижать вязкость по меньшей мере части углеводородов внутри пласта. Снижение вязкости по меньшей мере части углеводородов в пласте может повышать подвижность по меньшей мере части углеводородов к продуктивной скважине 150. После того, как по меньшей мере часть углеводородов в углеводородсодержащем пласте 100 была сделана более подвижной, повторное нагнетание такой же или других текучих сред для удаления углеводородов может стать менее эффективным в мобилизации углеводородов через углеводородсодержащий пласт. Низкая эффективность мобилизации может быть обусловлена тем, что текучие среды для удаления углеводородов создают более проницаемые зоны в углеводородсодержащем пласте 100. Текучие среды для удаления углеводородов могут проходить через проницаемые зоны в углеводородсодержащем пласте 100 и не взаимодействовать с оставшимися углеводородами и не повышать их подвижность. Таким образом, вытеснение более тяжелых углеводородов, адсорбированных на подстилающей породе 140, со временем может сокращаться. В конечном итоге, пласт может рассматриваться как малопродуктивный или экономически нецелесообразный для добычи углеводородов.
В определенных вариантах исполнения нагнетание композиции для извлечения углеводородов после обработки углеводородсодержащего пласта текучей средой для удаления углеводородов может повысить подвижность более тяжелых углеводородов, абсорбированных в подстилающей породе 140. Композиция для извлечения углеводородов может взаимодействовать с углеводородами для снижения межфазного поверхностного натяжения между углеводородами и подстилающей породой 140. Снижение межфазного поверхностного натяжения может быть таким, что углеводороды делаются подвижными и извлекаются из продуктивной скважины 150. В некоторых вариантах исполнения углеводороды, добытые из продуктивной скважины 150, могут включать по меньшей мере часть компонентов композиции для извлечения углеводородов, текучую среду для удаления углеводородов, закачанную в скважину для предварительной обработки, метан, диоксид углерода, аммиак, или их комбинации. Добавление композиции для извлечения углеводородов по меньшей мере к части малопродуктивного углеводородсодержащего пласта может продлить период эксплуатации скважины на углеводородсодержащем пласте. Добыча углеводородов из углеводородсодержащего пласта 100 может быть повышена больше чем на около 50% после того, как композиция для извлечения углеводородов была добавлена в углеводородсодержащий пласт. Повышение добычи углеводородов может увеличить экономическую эффективность углеводородсодержащего пласта.
Взаимодействие композиции для извлечения углеводородов по меньшей мере с частью углеводородов в пласте может снижать по меньшей мере часть межфазного поверхностного натяжения между углеводородами и подстилающей породой 140. Снижение по меньшей мере части межфазного поверхностного натяжения может повышать подвижность по меньшей мере части углеводородов через углеводородсодержащий пласт 100. Однако мобилизация по меньшей мере части углеводородов может не достигать экономически выгодной степени.
В одном варианте исполнения в углеводородсодержащий пласт 100, после обработки пласта композицией для извлечения углеводородов, через нагнетательную скважину 110 могут быть закачаны полимеры и/или мономеры для повышения подвижности по меньшей мере части углеводородов через пласт. Подходящие полимеры включают, но не ограничиваются таковыми, CIBA® ALCOFLOOD®, производимый фирмой Ciba Specialty Additives (Территаун, Нью-Йорк), Tramfloe®, производимый фирмой Tramfloc Inc. (Темпл, Аризона), и полимеры НЕ®, производимые фирмой Chevron Phillips Chemical Со. (Зе-Вудлендс, Техас). Взаимодействие между углеводородами, композицией для извлечения углеводородов и полимером может повышать подвижность по меньшей мере части углеводородов, остающихся в пласте, к продуктивной скважине 150.
Внутренний олефинсульфонат композиции является термически устойчивым и может быть использован в широком интервале температур. Композиция для извлечения углеводородов может быть добавлена к части углеводородсодержащего пласта 100, которая имеет среднюю температуру выше около 70°C, благодаря высокой термической устойчивости внутреннего олефинсульфоната.
В некоторых вариантах исполнения композиция для извлечения углеводородов может быть объединена по меньшей мере с частью текучей среды для удаления углеводородов (например, водой, растворами полимеров) для образования нагнетаемой текучей среды. Композиция для извлечения углеводородов может быть закачана в углеводородсодержащий пласт 100 через нагнетательную скважину 110, как изображено в Фиг. 2. Взаимодействие композиции для извлечения углеводородов с углеводородами в пласте может снижать по меньшей мере часть межфазного поверхностного натяжения между углеводородами и подстилающей породой 140. Снижение по меньшей мере части межфазного поверхностного натяжения может повышать подвижность по меньшей мере части углеводородов к выбранной секции 160 в углеводородсодержащем пласте 100 с образованием бассейна 170 углеводородов. По меньшей мере часть углеводородов может быть извлечена из бассейна 170 углеводородов в выбранной секции углеводородсодержащего пласта 100.
В других вариантах исполнения мобилизация по меньшей мере части углеводородов к выбранной секции 160 может не достигать экономически выгодной степени. В углеводородсодержащий пласт 100 могут быть закачаны полимеры для повышения подвижности по меньшей мере части углеводородов через пласт. Взаимодействие между по меньшей мере частью углеводородов, композицией для извлечения углеводородов и полимерами может повышать подвижность по меньшей мере части углеводородов к продуктивной скважине 150.
В некоторых вариантах исполнения композиция для извлечения углеводородов может включать неорганическую соль (например, карбонат натрия (Na2CO3), гидроксид натрия, хлорид натрия (NaCl), или хлорид кальция (CaCl2)). Добавление неорганической соли может содействовать диспергированию композиции для извлечения углеводородов во всей смеси «углеводород/вода». Усиленное диспергирование композиции для извлечения углеводородов может ослаблять взаимодействия на поверхности между углеводородом и водой. Применение щелочи (например, карбоната натрия, гидроксида натрия) может препятствовать адсорбции IOS на поверхности горной породы и может создавать естественные поверхностно-активные вещества с компонентами сырой нефти. Ослабленное взаимодействие может снижать межфазное поверхностное натяжение смеси и давать текучую среду, которая является более подвижной. Щелочь может быть добавлена в количестве от около 0,1 до 5% по весу.
Примеры
Пример 1
Этот Пример иллюстрирует применение снижающего вязкость соединения для уменьшения вязкости поверхностно-активных композиций высокоактивных веществ. Результаты показывают влияние разбавления растворителем высокоактивных поверхностно-активных веществ на вязкость при температуре 60ºС и скорости сдвига 10 сек-1. Высокоактивные поверхностно-активные вещества были разбавлены на 25%, рассчитанные как процентная доля всего образца. Результаты приведены в Таблице 1. Вязкость измеряли с использованием вискозиметра Брукфилда со шпинделем LV4.
| Таблица 1 | |||||
| Поверхностно-активное вещество | Водопроводная вода | Этанол | Изобутиловый спирт | втор-Бутиловый спирт | DGBE |
| IOS 24-28, 63% активного вещества |
18891 сантипуаз | 833 сантипуаз | 2540 сантипуаз |
833 сантипуаз | 1746 сантипуаз |
| IOS 20-24, 73% активного вещества |
10993 сантипуаз | 1190 сантипуаз | 1389 сантипуаз |
1389 сантипуаз | 515 сантипуаз |
| IOS 15-18, 77,5% активного вещества |
6270 сантипуаз | 952 сантипуаз | 2103 сантипуаз |
1150 сантипуаз | 1666 сантипуаз |
| DGBE = монобутиловый простой эфир диэтиленгликоля | |||||
Пример 2
Этот Пример иллюстрирует применение снижающих вязкость соединений для уменьшения вязкости высокоактивного вещества (66,3%) внутреннего С19-23-олефинсульфоната (IOS 19-23). Этот материал имел вязкость 4900 сП при температуре 60ºС и скорости сдвига 1 сек-1. Результаты показывают влияние разбавления растворителем этого IOS 19-23 на вязкость при температуре 60ºС и скорости сдвига 1 сек-1. IOS 19-23 был разбавлен на 1, 5 и 10%, рассчитанных как процентная доля активного вещества. Результаты приведены в Таблице 2. Вязкость измеряли с использованием вискозиметра Брукфилда со шпинделем LV4.
| Таблица 2 | |||
| Добавка (% разбавления на активное вещество) | EGBE | DGBE | Этоксилированный спирт Neodol 91-8 |
| 1 | 6000 сантипуаз | 4100 сантипуаз | 4900 сантипуаз |
| 5 | 1700 сантипуаз | 2500 сантипуаз | 4800 сантипуаз |
| 10 | 1100 сантипуаз | 1000 сантипуаз | 4400 сантипуаз |
| EGBE = 2-бутоксиэтанол DGBE = монобутиловый простой эфир диэтиленгликоля |
|||
Claims (14)
1. Способ обработки пласта, содержащего сырую нефть, включающий стадии, в которых:
(a) подают композицию для извлечения углеводородов по меньшей мере в часть содержащего сырую нефть пласта, причем композиция включает по меньшей мере два внутренних олефинсульфоната, выбранных из группы, состоящей из внутренних С15-18-олефинсульфонатов, внутренних С19-23-олефинсульфонатов, внутренних С20-24-олефинсульфонатов и внутренних С24-28-олефинсульфонатов, и по меньшей мере одно снижающее вязкость соединение, которое представляет собой изобутиловый спирт, этоксилированный С2-С12-спирт, 2-бутоксиэтанол, бутиловый простой эфир диэтиленгликоля или их смесь; и
(b) обеспечивают композиции возможность взаимодействовать с углеводородами в содержащем сырую нефть пласте.
(a) подают композицию для извлечения углеводородов по меньшей мере в часть содержащего сырую нефть пласта, причем композиция включает по меньшей мере два внутренних олефинсульфоната, выбранных из группы, состоящей из внутренних С15-18-олефинсульфонатов, внутренних С19-23-олефинсульфонатов, внутренних С20-24-олефинсульфонатов и внутренних С24-28-олефинсульфонатов, и по меньшей мере одно снижающее вязкость соединение, которое представляет собой изобутиловый спирт, этоксилированный С2-С12-спирт, 2-бутоксиэтанол, бутиловый простой эфир диэтиленгликоля или их смесь; и
(b) обеспечивают композиции возможность взаимодействовать с углеводородами в содержащем сырую нефть пласте.
2. Способ по п.1, в котором композицию для извлечения углеводородов подают в содержащий сырую нефть пласт сначала смешением ее с водой и/или рассолом из пласта, из которого была извлечена сырая нефть, с образованием нагнетаемой текучей среды, причем внутренний олефинсульфонат составляет от 0,05 до 1,0% по весу, предпочтительно от 0,1 до 0,8% по весу от нагнетаемой текучей среды, и затем закачивают нагнетаемую текучую среду в пласт.
3. Способ по п.1 или 2, в котором снижающее вязкость соединение выбирают из группы, состоящей из изобутилового спирта, 2-бутоксиэтанола, бутилового простого эфира диэтиленгликоля и их смесей.
4. Способ снижения вязкости композиции высокоактивного поверхностно-активного вещества, имеющей концентрацию активного вещества от 30 до 95%, включающий стадию, в которой композиция, включающая по меньшей мере два внутренних олефинсульфоната, выбранных из группы, состоящей из внутренних С15-18-олефинсульфонатов, внутренних С19-23-олефинсульфонатов, внутренних С20-24-олефинсульфонатов и внутренних С24-28-олефинсульфонатов, контактирует со снижающим вязкость соединением для получения композиции для извлечения углеводородов, причем снижающее вязкость соединение представляет собой изобутиловый спирт, этоксилированный С2-С12-спирт, 2-бутоксиэтанол, бутиловый простой эфир диэтиленгликоля или их смесь.
5. Способ по п.5, в котором снижающее вязкость соединение выбирают из группы, состоящей из изобутилового спирта, 2-бутоксиэтанола, бутилового простого эфира диэтиленгликоля и их смесей.
6. Способ по п.4 или 5, в котором композиция высокоактивного поверхностно-активного вещества имеет концентрацию активного вещества от 55 до 80%.
7. Способ по п.4 или 5, в котором снижающее вязкость соединение добавляют в количестве от 5 до 25%, рассчитанных как процентная доля активного вещества.
8. Способ по п.4 или 5, в котором снижающее вязкость соединение добавляют в количестве от 5 до 15%, рассчитанных как процентная доля активного вещества.
9. Способ по п.4 или 5, в котором композиция внутреннего олефинсульфоната включает С20-24 IOS (внутренний олефинсульфонат).
10. Композиция для извлечения углеводородов, которая включает по меньшей мере два внутренних олефинсульфоната, выбранных из группы, состоящей из внутренних C15-18-олефинсульфонатов, внутренних С19-23-олефинсульфонатов, внутренних С20-24-олефинсульфонатов и внутренних С24-28-олефинсульфонатов, и снижающее вязкость соединение, которое представляет собой изобутиловый спирт, этоксилированный С2-С12-спирт, 2-бутоксиэтанол, бутиловый простой эфир диэтиленгликоля или их смесь.
11. Композиция по п.10, в которой снижающее вязкость соединение представляет собой бутиловый простой эфир диэтиленгликоля.
12. Композиция по п.10 или 11, которая также включает щелочь в количестве от 0,1 до 5% по весу.
13. Композиция по п.10 или 11, в которой внутренний олефинсульфонат включает С20-24 IOS (внутренний олефинсульфонат).
14. Композиция по п.10 или 11, в которой внутренний олефинсульфонат включает С19-23 IOS (внутренний олефинсульфонат).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US30396910P | 2010-02-12 | 2010-02-12 | |
| US61/303,969 | 2010-02-12 | ||
| PCT/US2011/024165 WO2011100301A2 (en) | 2010-02-12 | 2011-02-09 | Method and composition for enhanced hydrocarbons recovery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012138952A RU2012138952A (ru) | 2014-03-20 |
| RU2555017C2 true RU2555017C2 (ru) | 2015-07-10 |
Family
ID=44368411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012138952/05A RU2555017C2 (ru) | 2010-02-12 | 2011-02-09 | Способ и композиция для третичного метода добычи углеводородов |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130199788A1 (ru) |
| EP (1) | EP2534220B1 (ru) |
| CN (1) | CN102762689A (ru) |
| BR (1) | BR112012020151A2 (ru) |
| CA (1) | CA2788840C (ru) |
| GB (1) | GB201213490D0 (ru) |
| MX (1) | MX2012009055A (ru) |
| MY (1) | MY161420A (ru) |
| RU (1) | RU2555017C2 (ru) |
| WO (1) | WO2011100301A2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2782550C1 (ru) * | 2021-12-14 | 2022-10-31 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Композиция ПАВ для повышения нефтеотдачи пластов |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AR090958A1 (es) * | 2012-05-09 | 2014-12-17 | Shell Int Research | Metodo para la recuperacion mejorada de hidrocarburos |
| US10577542B2 (en) | 2013-02-19 | 2020-03-03 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Low viscosity metal-based hydrogen sulfide scavengers |
| US9719027B2 (en) | 2013-02-19 | 2017-08-01 | Baker Hughes Incorporated | Low viscosity metal-based hydrogen sulfide scavengers |
| CA2903024A1 (en) | 2013-03-06 | 2014-09-12 | Julian Richard Barnes | Internal olefin sulfonate composition |
| WO2014165424A1 (en) | 2013-04-03 | 2014-10-09 | Shell Oil Company | PROCESS FOR PREPARING C10 to C30 ALCOHOLS |
| RU2668429C2 (ru) * | 2013-05-31 | 2018-10-01 | ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи | Устойчивый при низких температурах пенообразующий состав для повышения нефтеотдачи |
| US10144863B2 (en) | 2014-05-23 | 2018-12-04 | Shell Oil Company | Method for predicting the optimal salinity of internal olefin sulfonate compositions |
| US9828815B2 (en) * | 2014-09-11 | 2017-11-28 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Foamed fluid compositions having high salinity using anionic surfactants and methods therefor |
| CN111518535A (zh) | 2015-04-09 | 2020-08-11 | 沙特阿拉伯石油公司 | 用于提高烃采收的胶囊型纳米组合物及其制备方法 |
| CN107567434B (zh) | 2015-05-07 | 2022-02-11 | 罗地亚经营管理公司 | 用于脂肪酸或脂肪酸衍生物的脱羧基酮化方法 |
| US10125307B2 (en) | 2016-01-13 | 2018-11-13 | Saudi Arabian Oil Company | Stabilization of petroleum surfactants for enhancing oil recovery |
| EP3162872A1 (en) | 2016-06-24 | 2017-05-03 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Internal olefin sulfonate composition and use thereof in enhanced oil recovery |
| WO2018087181A1 (en) | 2016-11-08 | 2018-05-17 | Rhodia Operations | Method for making end compounds from internal ketones issued from the decarboxylative ketonization of fatty acids or fatty acid derivatives |
| RU2670808C9 (ru) * | 2017-07-21 | 2018-11-28 | Общество с ограниченной ответственностью "ОИЛМАЙНД" | Способ увеличения нефтеотдачи пластов (варианты) |
| US11359133B2 (en) | 2020-08-17 | 2022-06-14 | Saudi Arabian Oil Company | Methods for selecting surfactant solutions for use in enhanced oil recovery processes |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2138866B (en) * | 1983-04-04 | 1986-07-02 | Lion Corp | Micellar slug for oil recovery |
| US5110487A (en) * | 1989-04-03 | 1992-05-05 | Chevron Corporation | Enhanced oil recovery method using surfactant compositions for improved oil mobility |
| RU2363718C2 (ru) * | 2004-04-13 | 2009-08-10 | КОРИБА ТЕКНОЛОДЖИЗ, Эл.Эл.Си. | Композиция и способ повышенной добычи нефти |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3697424A (en) * | 1969-12-31 | 1972-10-10 | Union Oil Co | Soluble oil composition |
| US3722590A (en) * | 1971-06-01 | 1973-03-27 | Amoco Prod Co | Method of mobility control in miscible displacement process |
| US4597879A (en) * | 1982-01-28 | 1986-07-01 | Lion Corporation | Micellar slug for oil recovery |
| GB2135713B (en) * | 1983-02-23 | 1986-10-22 | Lion Corp | Micellar slug for oil recovery |
| JPS61136577A (ja) * | 1984-12-06 | 1986-06-24 | Lion Corp | 石油回収用流体 |
| JPS61225490A (ja) * | 1985-03-28 | 1986-10-07 | ライオン株式会社 | 石油回収用流体 |
| US5451342A (en) * | 1993-05-28 | 1995-09-19 | Henkel Corporation | Waterwhite clear liquid detergent compositions |
| US20080171672A1 (en) * | 2006-12-21 | 2008-07-17 | Cano Manuel Luis | Method and composition for enhanced hydrocarbons recovery |
| EP2109649A1 (en) * | 2006-12-21 | 2009-10-21 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and composition for enhanced hydrocarbons recovery |
| US7770641B2 (en) * | 2007-12-18 | 2010-08-10 | Chevron U.S.A. Inc. | Method for enhancing oil recovery with an improved oil recovery surfactant |
| EA020027B1 (ru) * | 2008-02-07 | 2014-08-29 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ и композиция для улучшенного извлечения углеводородов |
| EP2242815B1 (en) * | 2008-02-07 | 2019-07-03 | Shell International Research Maatschappij B.V. | Method for enhanced hydrocarbons recovery |
-
2011
- 2011-02-09 RU RU2012138952/05A patent/RU2555017C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2011-02-09 MX MX2012009055A patent/MX2012009055A/es not_active Application Discontinuation
- 2011-02-09 BR BR112012020151A patent/BR112012020151A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2011-02-09 CA CA2788840A patent/CA2788840C/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-02-09 EP EP11742725.2A patent/EP2534220B1/en not_active Not-in-force
- 2011-02-09 CN CN2011800092489A patent/CN102762689A/zh active Pending
- 2011-02-09 WO PCT/US2011/024165 patent/WO2011100301A2/en active Application Filing
- 2011-02-09 MY MYPI2012700530A patent/MY161420A/en unknown
- 2011-02-09 US US13/578,304 patent/US20130199788A1/en not_active Abandoned
-
2012
- 2012-07-30 GB GBGB1213490.4A patent/GB201213490D0/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2138866B (en) * | 1983-04-04 | 1986-07-02 | Lion Corp | Micellar slug for oil recovery |
| US5110487A (en) * | 1989-04-03 | 1992-05-05 | Chevron Corporation | Enhanced oil recovery method using surfactant compositions for improved oil mobility |
| RU2363718C2 (ru) * | 2004-04-13 | 2009-08-10 | КОРИБА ТЕКНОЛОДЖИЗ, Эл.Эл.Си. | Композиция и способ повышенной добычи нефти |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2782550C1 (ru) * | 2021-12-14 | 2022-10-31 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Композиция ПАВ для повышения нефтеотдачи пластов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2788840A1 (en) | 2011-08-18 |
| MY161420A (en) | 2017-04-14 |
| WO2011100301A2 (en) | 2011-08-18 |
| EP2534220A4 (en) | 2013-06-26 |
| CA2788840C (en) | 2018-06-19 |
| US20130199788A1 (en) | 2013-08-08 |
| CN102762689A (zh) | 2012-10-31 |
| GB201213490D0 (en) | 2012-09-12 |
| EP2534220B1 (en) | 2015-11-25 |
| RU2012138952A (ru) | 2014-03-20 |
| WO2011100301A3 (en) | 2011-12-29 |
| MX2012009055A (es) | 2012-09-07 |
| EP2534220A2 (en) | 2012-12-19 |
| BR112012020151A2 (pt) | 2018-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2555017C2 (ru) | Способ и композиция для третичного метода добычи углеводородов | |
| US8759261B2 (en) | Method and composition for enhanced hydrocarbons recovery | |
| US8513168B2 (en) | Method and composition for enhanced hydrocarbons recovery | |
| US9732267B2 (en) | Composition for enhanced hydrocarbon recovery from a formation | |
| EP2964717A1 (en) | Internal olefin sulfonate composition | |
| EP2419488B1 (en) | Method and composition for enhanced hydrocarbons recovery from a very high salinity, high temperature formation | |
| US20170037297A1 (en) | Hydrocarbon recovery composition, method of preparation and use thereof | |
| CA2823247A1 (en) | Method and composition for enhanced hydrocarbons recovery from a formation containing a crude oil |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200210 |