通過注入聚合物溶液強化采油的工藝的制作方法
【專利摘要】強化采油工藝采用的水溶液包含至少一種由以下成分聚合作用獲得的線性或結(jié)構(gòu)化水溶性共聚物：至少10mol％游離酸和/或鹽化形式的2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸單體；至少10mol％的至少一種共聚單體，這些共聚單體精選自包含丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和配方(I)丙烯酰胺衍生單體的基團：其中：R＝H或CH3或CH2COOR’，R’是由至多3種碳原子組成的烷基；A是其環(huán)中包含4至6個碳原子并且有一個醚官能團或酮官能團的N雜環(huán)。
【專利說明】通過注入聚合物溶液強化采油的工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在地層強化采油的【技術(shù)領(lǐng)域】。更確切地說，本發(fā)明的主題是改進的強化采油工藝，該工藝在于將包含亞鐵離子、硫化氫和/或溶解氧的流體(所述流體借助水性聚合物溶液呈現(xiàn)出粘性)引入地層，而不使用穩(wěn)定化合物。
[0002]更確切地說，本發(fā)明涉及改進的強化采油工藝，該工藝采用特定的聚合物，可在降解聚合物的環(huán)境下獲得提高的性能，在不使用可穩(wěn)定聚合物的化合物時也能實現(xiàn)。
【背景技術(shù)】
[0003]當(dāng)前運營的大多數(shù)油田已趨于成熟，并且事實上產(chǎn)量已開始下降或行將下降。這些油田的采出程度當(dāng)前平均為15至35%不等。因此，它們?nèi)杂芯薮蟮纳a(chǎn)潛力。
[0004]地層中原油的開采通常分幾個步驟進行。
[0005]首先，通過減壓獲得流體和巖石的天然能源，制成產(chǎn)品。在此能源開采階段結(jié)束時，表面的采油速率平均代表初始儲備量的5至15%。因此，在第二步中，必須利用相關(guān)的技術(shù)來提高開采率，同時保持油田壓力。
[0006]最常用的方法在于通過專用于此用途的注入井將水(更普遍使用的是鹽水)注入地層。常用的術(shù)語是二次采油。當(dāng)輸出井產(chǎn)出的混合物的含水量過高時，停止此第二階段。就附加石油的采出程度而言，第二階段的收益為10至20%不等。
[0007]可以使用的其他技術(shù)組合在一起，冠以強化采油(EOR)名稱。其目標是使附加石油的采出程度達到初始儲量的10至35%。術(shù)語“強化采油”包括各種熱處理或非熱處理技術(shù)，如“電氣”、“混溶”、“蒸餾”或“化學(xué)”技術(shù)，用于改進地下剩余石油的開采(請參閱IFP評審的《油氣科學(xué)與技術(shù)》第63卷(2008)，第I章，第9-19頁)石油指任何類型的油，即輕油、重油以及浙青油。
[0008]更確切地說，本發(fā)明涉及強化采油，其化學(xué)過程至少涉及將包含一種或多種水溶性聚合物的水基流體注入地層。
[0009]強化采油(EOR)技術(shù)區(qū)別于儲層增產(chǎn)措施。后者的特征是注入有限體積的聚合物溶液以在儲層中形成局部現(xiàn)象，即形成具有高滲透率的阻塞區(qū)域以實現(xiàn)波及控制、形成水在其中進入地層的阻塞區(qū)域以實現(xiàn)堵水。注入通常通過注入井或生產(chǎn)井進行，操作時間相當(dāng)短，通常為幾天且通常短于一個月，注入體積應(yīng)小于儲層孔隙體積的5%?？紫扼w積指儲層中巖石未占用的體積，與滲透帶具有相關(guān)性。
[0010]相反地，采用聚合物的強化采油(EOR)技術(shù)涉及長時間持續(xù)注入聚合物溶液，以從注入井波及到遠至生產(chǎn)井。其目的不在于處理儲層的某個區(qū)域而在于整個儲層，以采出最多石油。為此，必須注入更大體積的水溶液，通常至少為孔隙體積的50%至500%，事實上甚至更多。然后，在生產(chǎn)井的一側(cè)或兩側(cè)采出油水混合物，有時也采出氣水混合物。
[0011 ] 根據(jù)采 用的技術(shù)，可單獨注入粘性聚合物流體，也可結(jié)合改進采油中使用的其他化合物一起注入。
[0012]在所有這些技術(shù)中，與單純注入水相比，添加水溶性聚合物可以提高波及系數(shù)。盡管使注入的水呈現(xiàn)出“更多粘性”，使用聚合物的預(yù)期和經(jīng)驗證優(yōu)勢在于增強了油田中的面積波及和流動控制，以更快速有效地采出石油。這些聚合物可增加注入水的粘度。
[0013]技術(shù)嫻熟的人員知道合成水溶性聚合物(尤其是丙烯酰胺基水溶性聚合物)在增加水溶液的粘度方面極具優(yōu)勢，并廣泛用于強化采油。
[0014]使用的聚丙烯酰胺主要提供陰離子并通過如下方式獲得:
[0015].丙烯酰胺和丙烯酸的共聚作用；
[0016].聚丙烯酰胺的共水解作用或后水解作用；
[0017].丙烯酰胺與其他離子或非離子官能單體的共聚作用或三聚作用。
[0018]聚丙烯酰胺已廣泛用于強化采油的“聚合物”、“表面活性劑聚合物”和“堿性表面活性劑聚合物”(P、SP和ASP)技術(shù)中。
[0019]然而,油田中使用的水和鹽水包含其他化合物,這些化合物可能會降低所使用聚合物的粘度，造成所需系數(shù)達不到流體的粘度，從而導(dǎo)致實際傳播到油田中的流體粘度比要求的低。
[0020]事實上，在油田中，聚合物是通過注入流體(水、鹽水)注入的，其中的氧、溶解金屬、硫化氫以及與聚合物鏈相互作用的其他實體的含量并非始終可控。這些條件將導(dǎo)致包含聚合物的注入流體的屬性顯著降解，尤其是以下屬性類別的降解: [0021]-生物；
[0022]-機械；
[0023]-化學(xué)。
[0024]聚合物的化學(xué)降解對應(yīng)于最難預(yù)測和量化的機制。這是因為這種類型的降解可能按照多種機制發(fā)生，如在注入包含聚合物的流體的過程中，以及/或者在注入前用于存儲包含聚合物的注入流體的儲層中，或在地層的近鉆井孔區(qū)域。
[0025]化學(xué)降解首先是由于自由基的形成，自由基與聚合物的主鏈相互作用，降低其分子量。然后導(dǎo)致注入流體的粘度降低，進而導(dǎo)致溶液中聚合物鏈的流體力學(xué)體積降低。自由基可源自各種來源:它們可以由聚合物的弱鍵在加熱/摩擦的作用下斷裂產(chǎn)生，也可以由聚合物中存在殘留的引發(fā)劑或雜質(zhì)副產(chǎn)品產(chǎn)生。氧化還原體系也會產(chǎn)生自由基。氧的存在是聚合物降解最有害的因素。此外，存在某些金屬(如鐵，特別是Fe2+亞鐵離子)或存在硫化氫也會加重氧降解聚合物的反應(yīng)。
[0026]需要注意的是，對于儲層增產(chǎn)措施(如阻塞高滲區(qū))而言，其旨在盡可能凝膠聚合物，以阻塞油井的優(yōu)先通道。實現(xiàn)此操作的一種方法是在氧的作用下將注入流體中的亞鐵離子氧化成鐵離子。氧的添加通常在聚合物到達優(yōu)先通道時進行，以便聚合物在Fe3+離子的作用下在原地發(fā)生交聯(lián)。本技術(shù)將在文檔US-A-4951921中具體介紹。
[0027]對于強化采油，在將聚合物注入和傳播到多孔介質(zhì)中時，聚合物可能會發(fā)生意外的化學(xué)降解。為了克服這個問題，已經(jīng)介紹了許多解決方案來穩(wěn)定聚合物，從而降低化學(xué)降解的程度。
[0028]例如，專利US4653584提供基于丙烯酰胺和馬來酰亞胺的共聚物來進行EOR應(yīng)用，該聚合物可耐高溫、耐高鹽度以及耐高濃度二價和三價金屬離子。
[0029]申請W02011/100665提供兩種解決方案來解決Fe2+離子的存在問題:反滲透或添加螯合劑(也稱為金屬絡(luò)合劑)。[0030]專利US4563290介紹耐機械降解和耐水中通常存在的雜質(zhì)的共聚物。這些共聚物包含至少IOmol %的丙烯酸和至少IOmol %的2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸。
[0031]在EOR應(yīng)用中，耐亞鐵離子和/或硫化氫會形成一個非常特殊的問題,作為唯一的解決方案，先前技術(shù)通常通過添加絡(luò)合劑或?qū)λM行反滲透處理來解決這一問題。
[0032] 申請人:文檔W02010/133258介紹借助將至少三種穩(wěn)定劑組合成一種以及借助包含聚合物的相同配方在水溶性聚合物被注入流體溶解之前對它們提供保護。
[0033]不過，這種高效的解決方案要求制備包含至少四種化合物的合成物，在油田上，經(jīng)證實這有時可能會成為問題，尤其是因為后勤方面的原因。
[0034]因此亟需新的解決方案，以期通過化學(xué)過程來改進強化采油，而無需使用穩(wěn)定劑，也無需采取水處理工藝(如反滲透)。
[0035]令人驚訝且完全出乎意料的是， 申請人:已證明以特定的比例選擇某些單體并在適當(dāng)?shù)那闆r下調(diào)整注入流體的成分將能夠限制強化采油工藝中聚合物的降解。
[0036]文檔US-A-4563290介紹AMPS/NVP或AMPS/AM/NVP共聚物，將它們用于EOR中，進行測試以觀察其是否能夠加厚合成海水樣本，即水和鹽的簡單混合。文檔中未介紹這些聚合物耐自由基降解條件的能力。
[0037]文檔W097/22638介紹基于ATBS和基于丙烯酰哌嗪衍生物(例如XIX、XXI)的共聚物，測試了它們在合成海水樣本中的穩(wěn)定性。同樣，文檔中未介紹這些聚合物耐Fe2+離子和氧或硫化氫和氧降解條件的能力。基于ATBS和基于丙烯酰嗎啉(例如XXIII)的其他聚合物用于鉆井、波及 控制或其他“修井”操作，旨在凝膠聚合物或保持充分的粘度以沖洗油井。未設(shè)想強化采油處于聚合物降解條件下。
[0038]文檔US-A-4563290介紹可用于強化采油的共聚物。它們包含10至30mol%的丙烯酸、至少IOmol %的AMPS,以及60至89mol %的丙烯酰胺。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0039]本發(fā)明涉及改進的強化采油工藝，該工藝在于通過水性聚合物溶液使流體呈現(xiàn)出粘性，然后將流體注入地層，從生產(chǎn)井采出水油混合物。
[0040]更確切地說，本發(fā)明的主題是強化采油工藝，該工藝包括:
[0041]-在不添加聚合物穩(wěn)定劑的情況下，制備包含至少一種通過聚合作用獲得的線性或結(jié)構(gòu)化水溶性共聚物的水溶液:
[0042]-至少IOmol%游離酸和/或鹽化形式的2_丙烯酰胺_2_甲基丙烷磺酸單體；
[0043]-至少IOmol%的至少一種共聚單體，這些共聚單體精選自包含丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和配方(I)丙烯酰胺衍生單體的基團:
[0044]
Hv R
/>=<
LJ\--f\
Π
A
r\[0045]其中:
[0046]R = H或CH3或CH2C00R’，R’是由至多3種碳原子組成的烷基；
[0047]A是其環(huán)中包含4至6個碳原子并且有一個醚官能團或酮官能團的N雜環(huán)；
[0048]-至少IOmol%游離和/或鹽化形式的丙烯酸。
[0049]-在注入流體中加入水溶液，事前或事后都不得在流體中添加共聚物穩(wěn)定劑；
[0050]-將呈現(xiàn)出粘性的注入流體注入儲層。
[0051]-采出水油和/或水氣混合物。
[0052]事實上,注入流體包含至少500ppb的亞鐵離子和/或IOppm的硫化氫,至少50ppb但不超過IOppm的溶解氧。
[0053]換句話說，注入流體的成分確保了聚合物不會產(chǎn)生交聯(lián)或凝膠作用。更確切地說，流體的成分組合了溶解氧和Fe2+，不會產(chǎn)生使聚合物交聯(lián)或凝膠的Fe3+。當(dāng)然，必要時也會調(diào)整注入流體的成分，具體取決于其原始成分。更確切地說，通常使用的注入流體是通過使用在EOR工藝結(jié)束時分離石油后的返回產(chǎn)品流體的水相獲得的。如果此流體包含的氧過多，則調(diào)整所述流體的成分。在其他情況下，不需要調(diào)整分離后獲得的注入流體的成分。
[0054]在注入流體中，流體中Fe2+離子(以ppm表示)與溶解氧(以ppm表示)的重量比大于10將較為有利，大于15更宜。
[0055]根據(jù)基本特征，進行該工藝的過程中不需要添加任何穩(wěn)定劑、絡(luò)合劑，也不需要處理注入水以對使用的共聚物提供保護。
[0056]然而，為了克服EOR工藝固有的特定約束，仍然可以使用某些“穩(wěn)定”劑，例如，使用阻垢劑來處理水中存在的有害鋇，或者使用自由基清除劑來處理管道的腐蝕。
[0057]換句話說，注入流體不包含額外的穩(wěn)定劑或故意添加的穩(wěn)定劑。當(dāng)然，注入流體中可能存在符合穩(wěn)定劑定義的化合物，但就數(shù)量上而言，其穩(wěn)定效果可以忽略不計。
[0058]百分率、百萬分率(ppm)和十億分率(ppb)都表示注入流體的總重量，即包含聚合物的注入流體的重量。
[0059]2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(ATBS)和丙烯酸單體可鹽化為堿金屬鹽(例如鈉鹽、鉀鹽、銨鹽)、具有氨基醇的鹽(例如單乙醇胺鹽或氨基酸鹽)。
[0060]聚合物穩(wěn)定劑指專利申請W02010/133258中介紹的穩(wěn)定劑，即脫氧劑、沉淀劑、自由基清除劑、犧牲劑和絡(luò)合劑。他們特指(但沒有隱含限制)各種形式的亞硫酸鹽、碳酰肼和肼衍生物、異抗壞血酸鈉、碳酸鈉和磷酸鈉、二乙硫脲、二甲基硫脲、巰基苯并噻唑和巰基苯并咪唑、甘油、丙二醇、丙三醇、異丙醇、1，2_丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，2，4- 丁二醇、季戊四醇(PETA)、三羥甲基乙烷、新戊二醇、1，2-戊二醇、2，4-戊二醇、2，3-戊二醇、三羥甲基丙烷、1，5-戊二醇、聚醋酸鹽和聚羧酸鹽、聚天冬氨酸鹽、聚磷酸鹽和聚膦酸酯、聚琥珀酸鹽、乙二胺四乙酸(EDTA)、二亞乙基三胺五亞甲基膦酸(氨基三亞甲基膦酸)七鈉鹽(DTPMP.Na7)、順丁烯二酸、氮川三醋酸(NTA)或草酸。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的另一個特定方面，水溶液的共聚物源自以下成分的聚合作用:
[0062]-至少15mol%(至少20mol %更宜)游離酸和/或鹽化形式的2_丙烯酰胺_2_甲基丙烷磺酸(ATBS)；
[0063] -至少2011101%(至少30mol %更宜,至少40mol %最佳)的至少一種單體，這些單體精選自包含丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和配方(I)單體的基團。[0064]在特定體現(xiàn)中，該共聚物還源自相同的單體以上述相同比例的聚合作用，還包含至少8mol% (至少4mol%更宜,至少lmol%最佳)游離酸和/或鹽化形式的丙烯酸。
[0065]在特定體現(xiàn)中，配方(I)丙烯酰胺衍生單體的A基精選自包含2-吡咯烷酮、吡咯烷和4-嗎啉的基團。
[0066]有利的是，配方⑴丙烯酰胺衍生單體精選自包含丙烯酰吡咯烷酮、丙烯酰吡咯烷和丙烯酰嗎啉的基團。
[0067]令人驚訝且完全出乎意料的是， 申請人:已證明滿足這些條件的共聚物可以通過化學(xué)過程在強化采油方面獲得無可匹敵的性能，即使是在水或鹽水的成分包含結(jié)合溶解氧的Fe2+亞鐵離子和/或硫化氫時也是如此。
[0068]根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)聚合物在水溶液中不可避免地與以下成分接觸時，他們表現(xiàn)出一種固有抗力:
[0069]-與Fe2+亞鐵離子和溶解氧；
[0070]-與硫化氫和溶解氧； [0071]-與Fe2+離子、硫化氫和溶解氧。
[0072]換句話說，在波及油井的過程中，與注入流體的粘度相關(guān)聯(lián)的性能不會受到顯著影響。聚合物保留其屬性，特別是其稠化屬性。因此，可以更有效地推出石油，從而提高采出率。
[0073]在強化采油操作過程中，聚合物可能會留在地層，因此可能會遭遇幾個月(有時超過6個月)的降解條件。因此，不降解或隨著時間的推移僅輕微降解對聚合物而言至關(guān)重要，這樣才能保持其稠化屬性，才能將石油推送到遠至生產(chǎn)井。根據(jù)本發(fā)明，聚合物可實現(xiàn)此目標。
[0074]此外還發(fā)現(xiàn)這些聚合物可以很好地抵抗這些降解條件，包括當(dāng)降解劑達到較高的水平時，即稠化的注入流體包括以下成分時:
[0075]-超過1000ppb的Fe2+亞鐵離子，超過2000ppb的Fe2+離子更宜，超過5000ppb的Fe2+離子最佳,但最多不超過IOOppm ；
[0076]-超過20ppm的硫化氫,超過40ppm更宜,但最多不超過400ppm；
[0077]-超過IOOppb的溶解氧，超過200ppb的溶解氧更宜，超過1000ppb的溶解氧最佳，但最多不超過lOppm。
[0078]事實上,溶解氧的含量必須介于500ppb至IOppm之間，少于4ppm較為有利，少于2ppm最佳ο
[0079]用于制備聚合物溶液的水和稠化注入流體的本構(gòu)水可以是含水層的水、從生產(chǎn)井采出然后經(jīng)過處理的水、所含溶解無機鹽比傳統(tǒng)海水多的海水或鹽水(其中的平均含量為20至50g/l)。無機鹽可用于氯化鈣、氯化鉀、氯化鈉或其混合物等。
[0080]使注入流體呈現(xiàn)出粘性的聚合物水溶液包含2000至50000ppm的聚合物較為有利。
[0081]此外，經(jīng)聚合物稠化的注入流體包含200ppm至5000ppm的一種或多種水溶性聚合物以形成基于聚合物的溶液，包含300ppm至4000ppm更宜。
[0082]此外，稠化的注入流體還可包含:
[0083]-一種或多種表面活性劑。表面活性劑可精選自包含陰離子表面活性劑的基團，而兩性尚子則精選自包含以下成分的基團:烷基硫酸鹽、烷基釀硫酸鹽、芳基烷基硫酸鹽、芳基烷基醚硫酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基醚磺酸鹽、芳基烷基磺酸鹽、芳基烷基醚磺酸鹽、烷基憐酸、烷基釀憐酸、芳基烷基憐酸、反擊烷基釀憐酸、烷基憐酸酷、烷基釀憐酸酷、芳基烷基磷酸酯、芳基烷基醚磷酸酯、烷基羧酸鹽、烷基醚羧酸鹽、芳基烷基羧酸鹽、芳基烷基醚羧酸鹽、聚烷基醚和聚烷基醚衍生物。根據(jù)本發(fā)明，“烷基”被理解為具有6至24個碳原子的飽和或不飽和烴基團，該烴基團有支鏈或無支鏈、呈線性或包含一個或多個循環(huán)單元，還可能包含一個或多個雜環(huán)原子(O、N、S)。
[0084]根據(jù)上述定義，芳基烷基團的定義是包含一個或多個芳環(huán)系統(tǒng)的烷基團，所述芳環(huán)系統(tǒng)可以包含一種或多種雜環(huán)原子(O、N、S)。
[0085]-一種或多種堿劑，例如精選自堿金屬或氫氧化銨、碳酸鹽以及碳酸氫鹽(如碳酸鈉)。
[0086]-一種或多種石油分散劑，如具有低分子重量的羥基化聚合物。
[0087]最后，有利的是，獲得的稠化注入流體展現(xiàn)出最佳的粘度，粘度可達到2至200cPs (厘泊)。粘度測量在20°C下使用布氏粘度計和UL模塊以6rpm(每分鐘轉(zhuǎn)動次數(shù))的速度進行。
[0088]根據(jù)本發(fā)明，在強化采油工藝(也稱為EOR工藝)方面技術(shù)嫻熟的人員隨后采用已知的技術(shù)將包含所需聚合物的稠化注入流體注入包含石油礦床的地層。它在現(xiàn)場制備，隨后立即注入地層。通常，加入水溶液中的所有成分都添加到包含水溶液或鹽水的干線。
[0089]根據(jù)本發(fā)明，聚合物還可包含: [0090]-具有疏水性的單體，如十一烷酸丙烯酰胺、十二烷酸甲基丙烯酰胺或丙烯酸衍生物，這些衍生物包括烷基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(如二十二烷乙氧基(25)甲基丙烯酸酷)；
[0091]-支化劑，如多價金屬鹽、甲醛、乙二醛；還可包含能與單體共聚的共價交聯(lián)劑和具有聚乙烯不飽和現(xiàn)象(有至少兩個不飽和官能團)的單體，如氯乙烯、烯丙基、丙烯酸和環(huán)氧官能團；還可能會提及亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)或三烯丙基胺。
[0092]根據(jù)本發(fā)明，聚合物可以是線性的也可以是結(jié)構(gòu)化的，即可以星型支化(星型)也可以梳型支化(梳型)。
[0093]結(jié)構(gòu)化聚合物指具有側(cè)鏈的非線性聚合物，當(dāng)此聚合物在水中溶解時，可獲得一種強大的糾纏狀態(tài)，從而產(chǎn)生極高的粘度和較低的梯度。
[0094]所用水溶性聚合物的分子量通常大于或等于lOOOOOOg/mol，特殊情況下范圍可從I 擴展到 25000000g/mol，大于 2500000g/mol 更宜。
[0095]根據(jù)本發(fā)明的特定體現(xiàn)，聚合物可以精選自包含以下成分的基團:
[0096]-包含10至50mOl%2_丙烯酰胺_2_甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式以及10至50mol%丙烯酰胺的共聚物；
[0097]-包含10至50mOl%2_丙烯酰胺_2_甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式以及10至50mol%丙烯酰吡咯烷酮的共聚物；
[0098]-包含10至50mOl%2_丙烯酰胺_2_甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式以及10至50mol%丙烯酰吡咯烷的共聚物；
[0099]-包含10至50mOl%2_丙烯酰胺_2_甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式以及10至50mol%丙烯酰嗎啉的共聚物；
[0100]-包含10至50mol% 2_丙烯酰胺_2_甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式以及10至50mol% N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物；
[0101]根據(jù)其他體現(xiàn)，共聚物為三元共聚物，其兩種共聚單體以及ATBS都精選自包含丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和配方(I)單體的基團。
[0102]它們可以是:
[0103]-包含10至50mOl%2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式、10至80mol%丙烯酰胺以及10至50mol%丙烯酰吡咯烷酮的三元共聚物；
[0104]-包含10至50mOl%2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式、10至80mol%丙烯酰胺以及10至50mol% N-乙烯基吡咯烷酮的三元共聚物；
[0105]-包含10至50mOl%2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式、10至80mol%丙烯酰胺以及10至50mol%丙烯酰吡咯烷的三元共聚物；
[0106]-包含10至50mOl%2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式、10至80mol%丙烯酰胺以及10至50mol%丙烯酰嗎啉的三元共聚物；
[0107]-包含10至50mOl%2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式、10至50mol% N-乙烯基吡咯烷酮以及10至50mol %丙烯酰吡咯烷酮的三元共聚物；
[0108]-包含10至50mOl% 2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式、10至50mol% N-乙烯基吡咯烷酮以及10至50mol% N-乙烯基吡咯烷酮的三元共聚物；
[0109]-包含10至50mOl%2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式、10至50mol% N-乙烯基吡咯烷酮以及10至50mol %丙烯酰吡咯烷的三元共聚物；
[0110]-包含10至50mOl%2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式、10至50mol% N-乙烯基吡咯烷酮以及10至50mol %丙烯酰嗎啉的三元共聚物；
[0111]根據(jù)其他體現(xiàn)，共聚物為四元共聚物，其三種共聚單體以及ATBS都精選自包含丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和配方(I)單體的基團。
[0112]根據(jù)本發(fā)明，所用水溶性聚合物不需要開發(fā)特定的聚合工藝。它們可以由技術(shù)嫻熟的人員采用其熟知的任何聚合技術(shù)獲得(對自由基或可控自由基類型進行溶液聚合、懸浮聚合、凝膠聚合、沉淀聚合、水性或反相乳液聚合，后跟或不跟噴霧干燥、懸浮聚合、膠束聚合階段，后跟或不跟沉淀、后水解或共水解聚合、“模板”聚合階段)。
[0113]聚合物最好以粉末或反相乳液形式提供。如果以反相乳液形式提供，則可以直接在鹽水中或通過使用專利申請US2011/0118153中介紹的方法進行溶解，該專利申請一致并連續(xù)不斷地使用反相乳液溶解水溶性聚合物。
[0114]如果聚合物以粉末形式提供，則可以特別使用專利申請W02008/107492中介紹的并由申請公司參考《聚合物切片單元》(PSU)銷售的單元進行溶解。
[0115]請參考專利申請W02008/107492，了解有關(guān)在本發(fā)明的背景下可用于將基于聚合物的成分融入水溶液的單元的更多詳細信息。此單元在惰性氣體下工作，并可以降低在水溶液中執(zhí)行聚合物分解這一階段時無意引入氧的風(fēng)險。
【具體實施方式】
[0116]本發(fā)明及其優(yōu)勢可從以下示例充分體現(xiàn)，示例的用途是對本發(fā)明進行解釋，沒有隱含限制。
[0117]聚合物在高度降解條件下(完全有氧條件)表現(xiàn)出抗力
[0118]在高度降解條件下測試了一系列聚合物。在包含7ppm溶解氧(有氧條件)和IOppm Fe2+離子的水性鹽溶液中，每種聚合物可分解2000ppm。水性鹽溶液包含30g/l的氯化鈉和3g/l的氮化鈣。
[0119]在20°C的溫度下存放這些溶液，并在7天和30天后仍在20°C下使用布氏粘度計和UL主軸以每分鐘6轉(zhuǎn)(rpm)的速度測量其粘度。
[0120]粘度損失(表示為％)指初始粘度與放置7天或30天后的粘度之差除以初始粘度。
[0121]相應(yīng)的結(jié)果記錄在下面的表1中:
[0122]
【權(quán)利要求】
1.強化采油工藝包括: -在不添加聚合物穩(wěn)定劑的情況下，制備包含至少一種通過聚合作用獲得的線性或結(jié)構(gòu)化水溶性共聚物的水溶液: -至少10mOl%游離酸和/或鹽化形式的2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸單體； -至少10mOl%的至少一種共聚單體，這些共聚單體精選自包含丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和配方(I)丙烯酰胺衍生單體的基團:

2.如權(quán)利要求1所述的強化采油工藝，工藝中的注入流體包含少于4ppm的溶解氧，少于2ppm更有利。
3.如前述任意一項權(quán)利要求所述的強化采油工藝，工藝中的共聚物通過以下成分的聚合作用獲得: -至少15m0l% (至少20mOl%更宜)游離酸和/或鹽化形式的2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(ATBS)； -至少2011101% (至少30mol %更宜,至少40mol %最佳)的至少一種單體,這些單體精選自包含丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和配方⑴單體的基團。
4.如權(quán)利要求1和權(quán)利要求2中的任意一項所述的強化采油工藝，工藝中的共聚物通過以下成分的聚合作用獲得: -至少15m0l% (至少20mOl%更宜)游離酸和/或鹽化形式的2-丙烯酰胺_2_甲基丙烷磺酸(ATBS)； -至少2011101% (至少30mol %更宜,至少40mol %最佳)的至少一種單體,這些單體精選自包含丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和配方⑴單體的基團； -少于8mol% (少于4mol%更宜,少于lmol%最佳)游離酸和/或鹽化形式的丙烯酸。
5.如前述任意一項權(quán)利要求所述的強化采油工藝，工藝中的配方(I)丙烯酰胺衍生單體的A基精選自包含2-吡咯烷酮、吡咯烷和4-嗎啉的基團
6.如前述任意一項權(quán)利要求所述的強化采油工藝，工藝中的配方(I)丙烯酰胺衍生單體精選自包含丙烯酰吡咯烷酮、丙烯酰吡咯烷和丙烯酰嗎啉的基團。
7.如權(quán)利要求1和權(quán)利要求2中的任意一項所述的強化采油工藝，工藝中的聚合物精選自包含以下成分的基團: -包含10至50mol % 2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式以及10至50mol%丙烯酰胺的共聚物； -包含10至50mol % 2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式以及10至50mol%丙烯酰吡咯烷酮的共聚物； -包含10至50mOl% 2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式以及10至50mol%丙烯酰吡咯烷的共聚物； -包含10至50mOl% 2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式以及10至50mol%丙烯酰嗎啉的共聚物； -包含10至50mOl% 2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式以及10至50mol% N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物；
8.如權(quán)利要求1至2和權(quán)利要求5至6中的任意一項所述的強化采油工藝，工藝中的共聚物為三元共聚物，其兩種共聚單體精選自包含丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和配方(I)單體的基團。
9.如權(quán)利要求1和權(quán)利要求2中的任意一項所述的強化采油工藝，工藝中的共聚物精選自包含以下成分的基團: -包含10至50mol % 2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式、10至80mol %丙烯酰胺以及10至50mol%丙烯酰吡咯烷酮的三元共聚物； -包含10至50mol % 2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式、10至80mol %丙烯酰胺以及10至50mol% N-乙烯基吡咯烷酮的三元共聚物； -包含10至50mol % 2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式、10至80mol %丙烯酰胺以及10至50mol%丙烯酰吡咯烷的三元共聚物； -包含10至50mol % 2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式、10至80mol %丙烯酰胺以及10至50mol%丙烯酰嗎啉的三元共聚物； -包含10至50mol % 2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式、10至50mol %N-乙烯基吡咯烷酮以及10至50mol%丙烯酰吡咯烷酮的三元共聚物； -包含10至50mol % 2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式、10至50mol %N-乙烯基吡咯烷酮以及10至50mol% N-乙烯基吡咯烷酮的三元共聚物； -包含10至50mol % 2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式、10至50mol %N-乙烯基吡咯烷酮以及10至50mol%丙烯酰吡咯烷的三元共聚物； -包含10至50mol % 2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和/或其鹽化形式、10至50mol %N-乙烯基吡咯烷酮以及10至50mol%丙烯酰嗎啉的三元共聚物；
10.如權(quán)利要求1至2以及權(quán)利要求5至6中的任意一項所述的強化采油工藝，工藝中的共聚物為四元共聚物，其三種共聚單體以及ATBS精選自包含丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和配方(I)單體的基團。
11.如權(quán)利要求1至10中的任意一項所述的強化采油工藝，工藝中的聚合物溶液包含2000至50000ppm的聚合物。
12.如前述任意一項權(quán)利要求所述的強化采油工藝，工藝中的注入流體包含200至5000ppm的聚合物以形成基于聚合物的溶液。
13.如前述任意一項權(quán)利要求所述的強化采油工藝，工藝中的注入流體還包含至少一種表面活性劑、至少一種堿劑和/或至少一種流化劑。
14.如前述權(quán)利要求所述的強化采油工藝，工藝中的聚合物還包含至少一種疏水單體，該疏水單體精選自包含十一烷酸丙烯酰胺、十二烷酸甲基丙烯酰胺和二十二烷乙氧基(25)甲基丙烯酸酯的基團。
15.如前述任意一項權(quán)利要求所述的強化采油工藝，工藝中的稠化注入流體包含: -超過1000ppb的Fe2+亞鐵離子，事實上甚至超過2000ppb的Fe2+離子，甚至超過5000ppb的Fe2+離子，但最多不超過IOOppm ； -超過20ppm的硫化氫,事實上甚至超過40ppm的硫化氫,但最多不超過400ppm ； -超過IOOppb的溶解氧，事實上甚至超過200ppb的溶解氧，甚至超過1000ppb的溶解氧，但最多不超過lOppm。
16.如前述任意一項權(quán)利要求所述的強化采油工藝，工藝中流體的Fe2+離子(以ppm表示)與溶解氧(以PPm表示 )的重量比大于10將較為有利，大于15更宜。
【文檔編號】C09K8/588GK103998567SQ201380004294
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月20日
【發(fā)明者】C·法韋羅, S·達拉斯, B·焦萬內(nèi)蒂 申請人:S.P.C.M. 公司