預(yù)沖洗油藏路徑用于更高烴流體采收的方法
【專利摘要】泵入地下油藏中的預(yù)沖洗液組合物可與油藏路徑中的至少一部分非極性物質(zhì)接觸。所述預(yù)沖洗液組合物可具有或包含極性流體和至少一種表面活性劑。所述預(yù)沖洗液組合物可在油藏路徑中原位形成原位流體。所述原位形成的流體可包含一部分來自油藏路徑的非極性物質(zhì)、來自所述極性流體的極性相，和至少一種表面活性劑。與不對油藏進行預(yù)沖洗但其它方面相同的操作相比，當(dāng)實施隨后操作時，預(yù)沖洗油藏路徑可允許更高的烴采收。
【專利說明】
預(yù)沖洗油藏路徑用于更高烴流體采收的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及預(yù)沖洗油藏路徑以改善隨后的強化油采收(EOR)和/或改善油采收(1R)操作，其通過將預(yù)沖洗液組合物栗入地下油藏中以與其中的非極性物質(zhì)接觸并形成包含所述非極性物質(zhì)的原位流體。
[0002]背景
[0003]強化油采收(EOR)和改善油采收(1R)操作是使用粘性力和/或界面力來提高油藏的烴(例如原油)產(chǎn)出的復(fù)雜程序。EOR和/或1R程序可實際上在采油開始下降時油藏一次開采壽命后的任意時刻開始。EOR操作的效率可取決于油藏溫度、壓力、深度、產(chǎn)層有效厚度、滲透性、殘余油和水飽和度、孔隙率、流體性質(zhì)如油API重度和粘度等。
[0004]—次采油方法利用油藏的天然能量來開采油或氣。一次方法不需要外部流體或熱量以作為驅(qū)動能量。使用二次和三次采油方法來將通常不存在于油藏中的物質(zhì)注入油藏中，從而從油藏中開采額外的油或氣。當(dāng)一次采油操作在地下地層中留下顯著量的烴時，可能需要實施二次和三次方法。
[0005]二次采油方法將外部流體(例如水和/或氣體)注入油藏中以將油藏再次加壓并提高油驅(qū)替。三次采油包括注入特殊流體，例如化學(xué)品、混溶性氣體和/或熱能。EOR操作在二次操作之后進行且目標(biāo)是油藏中的毛細(xì)管力和粘性力之間的相互作用。例如，在EOR操作中，從地下地層中采出剩余烴的能量可通過將流體在壓力下經(jīng)由一個或多個穿透地層的注入井注入地層中而提供，注入流體由此將烴驅(qū)向一個或多個穿透地層的采出井。EOR操作通常通過將流體經(jīng)由注入井注入地下油藏中而進行，從而恢復(fù)地層壓力、提高油藏中的油驅(qū)替或流體流動等。
[0006]合適的注入流體尤其包括水、蒸汽、二氧化碳和天然氣。特別地，當(dāng)?shù)叵碌貙影ǜ邼B透性區(qū)域時，注入流體可流經(jīng)阻力最小的區(qū)域，例如流經(jīng)高滲透性區(qū)域，由此繞過滲透性較低的區(qū)域。盡管EOR操作可提供從高滲透性區(qū)域開采烴所必需的能量，然而較低滲透性區(qū)域中所含的烴可能未被驅(qū)向穿透地層的采出井。
[0007]二次和三次采油操作的實例包括基于水的驅(qū)替和氣體注入方法。如果在基于水的注入流體中添加化學(xué)品，則基于水的驅(qū)替也可稱為“化學(xué)驅(qū)替”?；谒尿?qū)替可為或者包括聚合物驅(qū)替、ASP(堿/表面活性劑/聚合物)驅(qū)替、SP(表面活性劑/聚合物)驅(qū)替、泡沫注入、低鹽度水和微生物E0R;氣體注入包括非混溶性和混溶性氣體方法，例如二氧化碳驅(qū)替等。“聚合物驅(qū)替”包括在注入流體中添加水溶性聚合物，例如聚丙烯酰胺以提高注入流體的粘度，從而通過注入流體驅(qū)替烴通過地層而允許更好的驅(qū)掃效率。增粘的注入流體可不太可能繞過烴且將殘余的烴從地層中推出。
[0008]膠束、堿性、皂狀物質(zhì)等可用于降低油藏中的油和水之間的界面張力且使油藏中存在的油流動；而聚合物如聚丙烯酰胺或多糖可用于提高流度比和驅(qū)掃效率，驅(qū)掃效率是EOR和/或1R操作的有效性的量度，其取決于與注入流體接觸的油藏體積?；瘜W(xué)驅(qū)替的一般程序可包括預(yù)沖洗(低鹽度水)、化學(xué)溶液(膠束或堿性的)、流度緩沖液和驅(qū)替流體(水)，其將化學(xué)品和所得的油驅(qū)回至采出井。預(yù)沖洗液組合物和流度緩沖液是可選的流體。
[0009]當(dāng)實施溶液驅(qū)替方法中的聚合物時，聚合物可提高水的粘度以減小油和基于水的驅(qū)替液之間的差異，從而使得驅(qū)替水可發(fā)生較少的繞過或竄槽。換言之，可降低驅(qū)替水的流度，從而提供更大的驅(qū)替前緣位移。二氧化碳(CO2)注入類似于水驅(qū)替，不同之處在于將二氧化碳而非水注入油藏中以提高油藏的油采收。
[0010]堿/表面活性劑/聚合物(ASP)技術(shù)可具有極低濃度的表面活性劑，從而在捕集的油和注入流體/地層水之間產(chǎn)生低界面張力。然后，存在于注入流體中的堿/表面活性劑/聚合物可更深地滲入地層中并與捕集的油珠接觸。堿可與原油的酸性組分反應(yīng)，從而原位形成額外的表面活性劑以連續(xù)提供超低界面張力并釋放捕集的油。當(dāng)使用ASP技術(shù)時，聚合物可用來提高注入流體的粘度、使竄槽降至最小和提供流度控制。
[0011 ]希望提供更好的組合物和方法來提高EOR操作的效率。
[0012]簡述
[0013]在一種形式中，提供了一種預(yù)沖洗油藏路徑以改善隨后操作的方法。所述方法可包括:將預(yù)沖洗液組合物栗入地下油藏中以與油藏路徑中的至少一部分非極性物質(zhì)接觸。所述預(yù)沖洗液組合物可包含但不限于極性流體和至少一種表面活性劑。可在油藏路徑中原位形成具有非極性物質(zhì)、極性物質(zhì)和表面活性劑的原位流體。
[0014]在所述方法的替代非限制性實施方案中，可將所述預(yù)沖洗液組合物經(jīng)由注入井栗入地下油藏中。在形成原位流體之后，所述方法可進一步包括實施采油操作，例如氣體注入采收方法、基于水的驅(qū)替、熱采收方法及其組合。在所述方法期間所用的表面活性劑可為或者包括非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、包含非離子間隔臂中央擴展和離子或非離子極性基團的擴展表面活性劑，及其混合物。
[0015]提供了所述方法的替代形式，其中所述預(yù)沖洗液組合物可為多相組合物。所述多相組合物可包含極性相、非極性相和至少一種表面活性劑。所述方法可包括使所述多相組合物破壞，且使油藏路徑中的至少一部分非極性物質(zhì)與破壞的多相組合物接觸?？稍诰略恍纬稍涣黧w，其中原位形成的乳液可包含來自油藏路徑的非極性物質(zhì)、極性相和所述表面活性劑。
[0016]所述預(yù)沖洗液組合物看起來改變了油藏路徑的非極性物質(zhì)，從而提高了隨后操作的效率。
[0017]詳述
[0018]已發(fā)現(xiàn)將預(yù)沖洗液組合物栗入油藏路徑中可強化隨后操作的烴采收。所述預(yù)沖洗液組合物可沿特定的路徑通過油藏，下文稱為“油藏路徑”，且所述預(yù)沖洗液組合物可與油藏路徑中的至少一部分非極性物質(zhì)接觸，從而在其中形成原位流體。所述預(yù)沖洗液組合物可通過溶液化和/或從注入井和采出井之間的油藏路徑中移除非極性物質(zhì)而改變油藏路徑中的非極性物質(zhì)。原位形成的流體可包含來自油藏路徑的非極性物質(zhì)、極性相和至少一種表面活性劑。隨后操作可能沿著由預(yù)沖洗液組合物產(chǎn)生的相同油藏路徑進行，且與不對油藏進行預(yù)沖洗但其它方面相同的采油操作相比，從地下油藏中采收更多的烴流體。本文所用的“操作”包括二次采油方法、三次采油方法及其組合，例如但不限于1R操作、EOR操作等。
[0019]可將預(yù)沖洗液組合物經(jīng)由注入井注入地下油藏中以在油藏路徑中原位形成原位流體，從而引入已存在于油藏路徑中的非極性和極性流體以及顆粒。所述原位流體可接觸并溶液化至少一部分來自油藏路徑的非極性物質(zhì)和極性物質(zhì)，從而將所述非極性物質(zhì)乳化進乳液中。所述原位流體可為或包括納米乳液、微乳液、細(xì)乳液、其它類型的乳液及其組合。
[0020]原位流體是一種流體，其中與在表面形成且栗入油藏路徑中的乳液相反，在油藏路徑中形成乳液。所述預(yù)沖洗液組合物可為栗入油藏中的溶液，且所述預(yù)沖洗液組合物的組分隨后在油藏路徑中形成原位流體?；蛘撸鲱A(yù)沖洗液組合物可為栗入油藏路徑中且原位形成不同于栗入的預(yù)沖洗液組合物的原位流體的乳液或多相組合物。
[0021]預(yù)沖洗液組合物的接觸可通過使預(yù)沖洗液組合物在注入井中循環(huán)而實現(xiàn)，這意指將預(yù)沖洗液栗送通過基本上整個活性流體系統(tǒng)，包括構(gòu)成主要體系的井眼和所有表面槽。即，可將所述預(yù)沖洗液組合物栗入油藏路徑中且使其浸泡所存在的非極性物質(zhì)，其中非極性物質(zhì)混入原位流體中通過擴散發(fā)生。
[0022]所述非極性物質(zhì)可通過一定的方法改變，例如如但不限于移除非極性物質(zhì)、將非極性物質(zhì)的潤濕性從油潤濕性變?yōu)樗疂櫇裥?、或者在操作之前修?fù)(remediating)非極性物質(zhì)，及其組合。該類非極性物質(zhì)可為或包括但不限于油基泥漿的殘余固體;合成基泥漿的殘余固體;原油的沉積物，例如石蠟、瀝青質(zhì)、漿渣(slug);及其組合。漿渣是與固體組合的極高粘度的流體，且在原油或油基泥漿(OBM)與具有用于靶向乳化的添加劑和/或捕集固體的含水流體接觸時形成?！胺菢O性物質(zhì)”在本文中定義為油藏路徑中的能被改變的任意非極性物質(zhì)；非極性物質(zhì)可為固體顆粒、液滴及其混合物。液滴的非限制性實例可為或包括烴，例如可處于油藏路徑中的原油。
[0023]應(yīng)知曉的是，對本文方法及其組合物而言，不需將所有非極性物質(zhì)都溶液化和/或從油藏路徑中移除視為成功的。如果與不存在預(yù)沖洗液組合物但其它方面相同的油藏路徑相比，使用預(yù)沖洗液組合物改變了更多的非極性物質(zhì)，則獲得了成功?；蛘撸绻淖兞酥辽僖徊糠址菢O性物質(zhì)，則所述方法和組合物被視為是成功的。在一個非限制性實施方案中，改變了至少大部分(>50%)非極性物質(zhì)。一般而言，當(dāng)然希望改變盡可能多的非極性物質(zhì)、污染物和其它油潤濕性顆粒物。本文方法和組合物的一個非限制性目的是改變非極性物質(zhì)，從而在實施隨后操作之后獲得較高的烴流體采收。
[0024]改變非極性物質(zhì)可通過改變油潤濕性非極性物質(zhì)的表面潤濕性和/或?qū)⒎菢O性物質(zhì)引入原位流體，例如Winsor III微乳液和/或單相微乳液，例如Winsor IV或類似化學(xué)(這將在后文更詳細(xì)地描述)中而實現(xiàn)。由于外部非極性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成水中的內(nèi)部乳化物質(zhì)，大部分非極性物質(zhì)和顆粒物以使得油藏路徑中僅殘留最小量或減小量的非極性組分的程度被移除或微尺寸化。
[0025]應(yīng)知曉的是，產(chǎn)生或形成的原位流體的量以及添加或包含的原位形成用組分(極性、非極性、表面活性劑和任選添加劑)的量難以事先確定和預(yù)測，或者通常難以以高精度事先確定和預(yù)測，因為這取決于許多相互關(guān)聯(lián)的因素，包括但并非必須限于鹽水的類型、非極性物質(zhì)的類型、油藏路徑的溫度、所用的具體表面活性劑或表面活性劑混合物，是否存在螯合劑、堿性試劑或酸及其類型等。然而，為了使人們對所用的量有所了解，在一個非限制性實施方案中，引入原位流體中的非極性物質(zhì)的量可從約I重量％獨立地至約90重量％，或者在另一非限制性實施方案中，從約I重量％獨立地至約50重量％。本文就范圍所用的“獨立地”意指任何下限可與任何上限一起使用，從而得到合適的替代范圍。一旦非極性物質(zhì)被改變，則地下油藏的有效滲透性提高，且與不存在預(yù)沖洗液組合物但其它方面相同的操作相比，隨后操作可采收更多的烴流體。原位流體的形成以及它們的其它用途還描述于美國專利8,091，646、8,091,645和7,134,496中。
[0026]所述預(yù)沖洗液組合物可包含但不限于極性流體和至少一種表面活性劑。在本文的一個非限制性實施方案中，所述預(yù)沖洗液組合物可包含非極性流體，例如合成流體，包括但并非必須限于酯流體;石錯(例如獲自Baker Hughes Drilling Fluids的PARA-TEQ?流體)和異構(gòu)化烯烴(例如獲自Baker Hughes Drilling Fluids的IS0-TEQ?)。然而，柴油和礦物油如Escaid 110(獲自Exxon)或ECD 99-DW油(獲自TOTAL)也可作為非極性液體用于制備預(yù)沖洗液組合物。其它合適的非極性液體包括但并非必須限于檸檬烯，蒎烯和其它萜烯，二甲苯，互溶劑等。形成原位流體的優(yōu)點是由于所有或大部分非極性液體見于非極性物質(zhì)中，因此需要使用更少的非極性液體(與預(yù)先形成的納米乳液、細(xì)乳液或微乳液相比)。這使原位流體獲得了溶液化油和非極性物質(zhì)的其它物質(zhì)的更高的能力。
[0027]所述預(yù)沖洗液組合物在配制時無需任何額外的油或溶劑，或者至少遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于可溶液化在最終原位流體中的比例，當(dāng)與油藏路徑中的非極性物質(zhì)接觸時，這獲得了更高的油或非極性物質(zhì)引入或清除能力。任何油潤濕性顆?；蛴蜐櫇裥晕廴疚飶挠蜐櫇裥赞D(zhuǎn)變?yōu)樗疂櫇裥缘摹４送?，在潤濕性逆轉(zhuǎn)過程之后或期間，當(dāng)將無機酸、有機酸、氧化劑、水溶性酶(例如催化劑)或這些組分的前體(例如原位產(chǎn)酸劑)注入(S P ο 11 e d i n t ο)地下油藏時，水潤濕性改善損害修復(fù)，因為其有利于酸和顆粒之間的接觸。
[0028]極性流體可為或包括但不限于基于水的流體、基于醇的流體、基于二醇的流體、基于鹽水的流體、基于再利用的水的流體，及其組合。在非限制性的實施方案中，再利用的水可分離自先前采出的原油。任何常用的氯化物鹽水以及配制它們的鹽預(yù)期適用于本文的組合物和方法中。在另一非限制性實施方案中，適用于產(chǎn)生鹽水的鹽包括但并非必須限于氯化銨、氯化鈉、氯化鉀及其組合。
[0029]表面活性劑可以以從約0.01體積％獨立地至約10體積％，或者從約0.1體積％獨立地至約5體積％的量存在于所述預(yù)沖洗液組合物中。表面活性劑可為或包括但不限于非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、兩性離子表面活性劑、包含非離子間隔臂中央擴展和離子或非離子極性基團的擴展表面活性劑，及其混合物。
[0030]非離子表面活性劑可為或包括但不限于烷基多苷、脫水山梨糖醇酯、甲基葡糖苷酯、聚乙二醇酯、醇乙氧基化物及其混合物。陰離子表面活性劑可為或包括但不限于堿金屬烷基硫酸鹽、烷基或烷芳基磺酸鹽、直鏈或支鏈烷基醚硫酸鹽和磺酸鹽、醇聚丙氧基化硫酸鹽、醇聚乙氧基化硫酸鹽、燒基或燒芳基一■橫酸鹽、燒基一■硫酸鹽、燒基橫基瑰I自酸鹽、燒基醚硫酸鹽、直鏈和支鏈醚硫酸鹽，及其混合物。陽離子表面活性劑可為或包括但不限于精氨酸甲酯、鏈烷醇胺和亞烷基二酰胺，具有丙氧基化或乙氧基化間隔臂的擴展表面活性劑，及其混合物。
[0031]可將已包含一些溶液化的油(在非限制性實例中，僅大致為約1-約40%)的表面活性劑水溶液栗入油藏路徑中以形成原位流體。換言之，所述水溶液可被視為僅含1%油的乳液。一旦到達油藏路徑中，則該流體將非極性物質(zhì)原位溶液化，從而變?yōu)榘嗟枚嗟挠偷脑涣黧w，在非限制性實例中，至多約70%或80%。所述原位流體不同于可栗入油藏中的預(yù)沖洗液組合物中的水溶液。
[0032]在非限制性實施方案中，所述預(yù)沖洗液組合物可為多相組合物，將其栗入地下油藏中以與油藏路徑中的至少一部分非極性物質(zhì)接觸。多相組合物可為處于乳液中的乳液。所述多相組合物可包含極性流體、表面活性劑和上文所述的任選額外添加劑。所述多相組合物可具有至少3個相，在非限制性實施方案中，具有4個相。所述多相組合物可破壞，從而釋放出表面活性劑和任何任選的額外添加劑。
[0033]表面活性劑和任選的額外組分可為多相組合物的內(nèi)相的一部分，其可確保將所述表面活性劑和任選的額外組分送至油藏路徑中。破壞的多相組合物的表面活性劑和任選的額外添加劑可與油藏路徑中的至少一部分非極性物質(zhì)接觸，且在油藏路徑中原位形成原位流體。原位形成的乳液可包含一部分非極性物質(zhì)、來自極性流體的極性相和表面活性劑。
[0034]在非限制性實施方案中，流體組合物還可包含額外組分，例如但不限于溶劑、輔助表面活性劑、助溶劑、有機酸、無機酸、堿性試劑、具有親脂性連接基的表面活性劑、具有親水性連接基的表面活性劑，及其組合。輔助表面活性劑可為或包括但不限于醇、二醇、乙氧基化醇、乙氧基化二醇、乙氧基化酚、丙氧基化醇、丙氧基化二醇、丙氧基化酚、乙氧基化和丙氧基化醇、乙氧基化和丙氧基化二醇、乙氧基化和丙氧基化酚，及其組合。合適的輔助表面活性劑包括但并非必須限于一元或多元醇、低分子量有機酸或胺、聚乙二醇、低乙氧基化溶劑如丁氧基乙醇等，及其混合物。如果所述額外組分為表面活性劑或輔助表面活性劑，則所述額外組分不同于已述或存在于預(yù)沖洗液組合物中的至少一種表面活性劑。
[0035]在另一非限制性實施方案中，輔助表面活性劑可為具有從約3個獨立地至約10個碳原子，或者從約4個獨立地至約6個碳原子的醇，例如丁醇。在一個非限制性實施方案中，輔助表面活性劑的乙氧基單元數(shù)量可從約3個獨立地至約15個，或者從約6個獨立地至約10個。所述預(yù)沖洗液組合物的任選輔助表面活性劑可引入原位流體中。
[0036]與表面活性劑一起使用的任選輔助表面活性劑的比例難以事先確定且可受許多相互關(guān)聯(lián)的因素的影響，包括但并非必須限于表面活性劑的性質(zhì)，輔助表面活性劑的性質(zhì)，待移除、驅(qū)替或以其它方式影響的非極性物質(zhì)的類型，油藏條件等。在一個非限制性實施方案中，預(yù)沖洗液組合物可具有聚乙氧基化烷基硫酸鹽和聚甘油酯(例如獲自O(shè)leon N.V.的PG 8-10酯)的表面活性劑共混物，其具有3.4/1的游離OH/酯化OH的摩爾比，且任選具有被7.5或更多EO乙氧基化的烷基醇。
[0037]所述預(yù)沖洗液還可包含緩沖劑以活化天然表面活性劑。所述預(yù)沖洗液組合物還可包含酸、螯合劑，或可溶解酸溶性顆粒的其它前體添加劑。醇為中等極性物質(zhì)；即介于非極性物質(zhì)如油和極性物質(zhì)如水之間的中間物質(zhì)。在一個非限制性實施方案中，原位形成的乳液可使用表面活性劑、極性流體和較少量的非極性流體和/或中等極性的流體形成。
[0038]螯合劑可溶液化可能存在的非極性顆粒，例如碳酸鈣、赤鐵礦、鈦鐵礦和重晶石。由于這些酸的鹽，PACA在堿性環(huán)境中的性能可能較好，這使得它們進一步不同于更常用的酸及其鹽。例如，PACA的鹽可將硫酸鋇與所處理的碳酸鈣分離;PACA呈陽離子形式。在一個非限制性實例中，當(dāng)與碳酸鈣接觸時，PACA的Na或K鹽通過陽離子交換與鋇鹽接觸并使其溶解。然而，非離解的酸形式仍然發(fā)揮作用且獲得本文方法和組合物所需的結(jié)果。普通酸形式在較低的PH下性能稍好。
[0039]在非限制性實施方案中，螯合劑可為聚乳酸和/或丙烯酸或馬來酸類型的聚氨基羧酸(PACA)，或羧化多糖，或PACA的鹽。合適的PACA和其它螯合劑包括但并非必須限于次氮基三乙酸(階4)、乙二胺四乙酸化0了六)、反-1，2-二氨基環(huán)己烷4，^4’，-四乙酸一水合物(CDTA)、二亞乙基三胺五乙酸(DTPA)、二氧雜八亞甲基二次氮基四乙酸(DOCTA)、羥乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)、三亞乙基四胺六乙酸(TTHA)、反-1，2-二氨基環(huán)己烷四乙酸(DCTA)、三聚磷酸鹽、聚磷酸鹽、焦磷酸鹽、α-醚羧酸鹽、氧基二乙酸鹽、羧甲基丙醇二酸鹽(CMT)和羧甲基氧基琥珀酸鹽(CMOS)、檸檬酸鹽、酒石酸鹽和丙醇二酸鹽，及其混合物。
[0040]螯合劑可溶液化或溶解至少一些所存在的顆粒物。螯合劑可為一種或多種無機酸或其鹽，包括但并非必須限于鹽酸、硫酸，和/或有機酸，包括但并非必須限于有機試劑或其鹽，例如乙酸、甲酸及其混合物。在一個非限制性實施方案中，所述酸可僅為一種無機酸或者僅為一種有機酸。所述預(yù)沖洗液組合物中的螯合劑濃度可從約0.1體積％獨立地至約30體積％，或者在另一非限制性實施方案中，從約I體積％獨立地至約10體積％。
[0041]可存在各種方式來根據(jù)本文的程序輸送螯合劑?？稍趯㈩A(yù)沖洗液組合物栗入油藏中之前，將螯合劑添加至預(yù)沖洗液組合物中，在預(yù)沖洗液組合物之前添加(作為預(yù)浸液)，在預(yù)沖洗液組合物栗入之后添加，及其組合?；蛘撸稍谝瞥蟛糠址菢O性物質(zhì)之前，可將螯合劑添加至原位流體(一旦其在適當(dāng)位置形成)中及其組合。
[0042]所述預(yù)沖洗液組合物可在油藏路徑中原位形成乳液，其中原位形成的乳液包含一部分來自油藏路徑的非極性物質(zhì)、來自極性流體的極性相，和表面活性劑。原位流體可為或包括但不限于細(xì)乳液、納米乳液、單相微乳液，及其組合。當(dāng)所述預(yù)沖洗液組合物中包含額外組分時，一些或全部額外組分可包含在原位形成的乳液中。
[0043]納米乳液可定義為具有平均液滴尺寸小于約100nm的分散/非連續(xù)相的乳液類型;連續(xù)和分散/非連續(xù)相的組分必須足夠地不混溶，從而允許形成相應(yīng)的相。一些納米乳液可具有比所述平均液滴尺寸更小的范圍，且可具有超過一個分散/非連續(xù)相。這些乳液通常由非極性相(通常稱為油相)、極性相(通常為水性的，且稱為含水相或水相)、表面活性劑，和任選的一種或多種額外組分組成?？纱嬖谡旱纬叽绶植?，這取決于制備方法。
[0044]細(xì)乳液可通過經(jīng)由高剪切混合具有混合在一起的兩個非混溶性液相，例如表面活性劑和輔助表面活性劑而形成。可形成約50-約500nm的液滴。細(xì)乳液具有內(nèi)相(innerphase)，其可起乳化劑作用，從而使得內(nèi)相(inner state)在外部相中分散成納米尺寸的液滴。細(xì)乳液可自發(fā)形成。
[0045]微乳液是至少三種組分的熱力學(xué)穩(wěn)定的宏觀均勻混合物:極性相和非極性相，和至少一種表面活性劑。微乳液自發(fā)形成且顯著不同于熱力學(xué)不穩(wěn)定的粗乳液，這取決于其形成時的高混合能。微乳液是本領(lǐng)域所公知的，分別參照S.Ezrahi，A.Aserin和N.Garti，“Chapter7:Aggregat1n Behav1r in One-Phase(ffinsor IV)Microemuls1n Systems，，，于P.Kumar和K.L.Mittal編輯的Handbook of Microemuls1n Science and Technology,Marcel Dekker，Inc.，New York，1999年，第 185-246頁。
[0046]所參考的章節(jié)描述了由Winsor定義的微乳液相行為的類型:Winsor 1、Winsor II和Winsor III。體系或配制劑定義為:當(dāng)其包含與過量油相平衡的微乳液時，為Winsor I;當(dāng)其包含與過量水平衡的微乳液時，為Winsor II;當(dāng)其包含與過量水和過量油平衡的中相微乳液時，為Winsor III。作者還將Winsor IV描述為單相微乳液，其不具有過量油或過量水。盡管不希望被任何一種理論所限制，然而據(jù)信在本文方法和組合物中形成的原位流體為Winsor IV類型的，這意味著整個體系至少在所述方法的開始和某些時刻為微乳液相，其中存在如下可能性:當(dāng)注入配制劑被油藏流體稀釋時，結(jié)束為一個或兩個過量的相。即，初始的單相微乳液可相變且變?yōu)閃insor III微乳液體系。熱力學(xué)穩(wěn)定的單相Winsor IV微乳液可通過配方或組成方面的改變演變成細(xì)乳液或納米乳液的配制劑，其中所述細(xì)乳液或納米乳液為Winsor I或Winsor II的兩相體系，其具有亞微米尺寸的液滴，其可長時間穩(wěn)定但不能如微乳液那樣永久穩(wěn)定，正如參考文獻J丄.Salager，“Emuls1n Phase Invers1nPhenomena”，于Emuls1ns and Emuls1n Stability，J.Sjoblom編輯，第2片反，第4章，第185-226頁，Taylor and Francis，London(2006)中所述的那樣。
[0047]單相微乳液可定義為由油和水形成的雙連續(xù)相。在該現(xiàn)象的一種非限制性解釋中，單相微乳液與油基泥漿和其它非極性物質(zhì)接觸并形成水連續(xù)的(水包油)微乳液。
[0048]所述方法可進一步包括在形成原位流體且改變(例如引入)非極性物質(zhì)后實施操作。所述操作可為或包括但不限于基于水的驅(qū)替和氣體注入采收方法。基于水的驅(qū)替/化學(xué)驅(qū)替的非限制性實例可為或包括聚合物驅(qū)替、ASP驅(qū)替、SP驅(qū)替、微生物驅(qū)替、低鹽度驅(qū)替等。氣體注入方法可為或包括混溶性驅(qū)替和非混溶性驅(qū)替，例如二氧化碳驅(qū)替。熱方法可包括熱水或蒸汽注入和/或原位燃燒。與不存在預(yù)沖洗液組合物但其它方面相同的操作相比，所述操作可具有提高的效率和/或提高的烴采收，因為存在減少量的阻礙油藏路徑的非流動性的非極性物質(zhì)。
[0049]在前述說明中，已參照本發(fā)明的具體實施方案描述了本發(fā)明，且將本發(fā)明描述為有效提供預(yù)沖洗油藏路徑以改善隨后操作的方法。然而，顯然可對其作出各種改變和變化而不偏離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明較寬范圍。因此，本說明書應(yīng)被視為是示意性的而非限制性的。例如，落入所請求保護的參數(shù)內(nèi)但未在特定組合物或方法中明確指明或嘗試的具體極性流體、表面活性劑、額外組分和操作預(yù)期處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0050]本發(fā)明可適當(dāng)?shù)匕蛘哂伤_要素組成或者基本上由其組成，且可在不存在未公開的要素下實施。例如，所述預(yù)沖洗油藏路徑以改善隨后的強化油采收(EOR)和/或1R操作的方法可由如下步驟組成或基本上由其組成:將具有極性流體和至少一種表面活性劑的預(yù)沖洗液組合物栗入地下油藏中，其中所述預(yù)沖洗液組合物在油藏路徑中原位形成具有非極性物質(zhì)、來自極性流體的極性相和所述表面活性劑的原位流體;所述原位流體可與油藏路徑中的至少一部分非極性物質(zhì)接觸。
[0051 ]權(quán)利要求通篇中所用的措辭“包含”和“包括”應(yīng)解釋為分別意指“包含但不限于”和“包括但不限于”。
【主權(quán)項】
1.一種預(yù)沖洗油藏路徑以改善隨后操作的方法，其中所述操作為二次操作、三次操作或其組合，其中所述方法包括: 將預(yù)沖洗液組合物栗入地下油藏中以與油藏路徑中的至少一部分非極性物質(zhì)接觸;其中所述預(yù)沖洗液組合物包含: 極性流體，和 至少一種表面活性劑;和 在油藏路徑中原位形成原位流體，其中所述原位流體包含非極性物質(zhì)、來自所述極性流體的極性相，和所述至少一種表面活性劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括在原位形成原位流體之后實施操作，其中所述操作選自:基于水的驅(qū)替、氣體注入方法、熱采收方法及其組合。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括與不預(yù)沖洗油藏路徑但其它方面相同的操作相比，從地下油藏中采收更多的烴流體。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)沖洗液組合物進一步包含選自如下組的額外組分:溶劑、輔助表面活性劑、助溶劑、有機酸、無機酸、緩沖劑、堿性試劑、具有親脂性連接基的表面活性劑、具有親水性連接基的表面活性劑、螯合劑及其組合。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述原位流體進一步包含所述額外組分。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中輔助表面活性劑選自醇、二醇、乙氧基化醇、乙氧基化二醇、乙氧基化酚、丙氧基化醇、丙氧基化二醇、丙氧基化酚、乙氧基化和丙氧基化醇、乙氧基化和丙氧基化二醇、乙氧基化和丙氧基化酚，及其組合。7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的方法，其中所述極性流體包括基于水的流體、基于醇的流體、基于二醇的流體、基于鹽水的流體、基于再利用的水的流體及其組合。8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的方法，其中所述至少一種表面活性劑以0.01-10體積％的量存在于所述預(yù)沖洗液組合物中。9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的方法，其中所述至少一種表面活性劑選自非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、包含非離子間隔臂中央擴展和離子或非離子極性基團的擴展表面活性劑，及其混合物。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中: 所述非離子表面活性劑選自烷基多苷、脫水山梨糖醇酯、甲基葡糖苷酯、聚乙二醇酯、醇乙氧基化物及其混合物； 所述陰離子表面活性劑選自堿金屬烷基硫酸鹽、烷基或烷芳基磺酸鹽、直鏈或支鏈烷基醚硫酸鹽和磺酸鹽、醇聚丙氧基化硫酸鹽、醇聚乙氧基化硫酸鹽、烷基或烷芳基二磺酸鹽、烷基二硫酸鹽、烷基磺基琥珀酸鹽、烷基醚硫酸鹽、直鏈和支鏈醚硫酸鹽，及其混合物；和 所述陽離子表面活性劑選自精氨酸甲酯、鏈烷醇胺和亞烷基二酰胺，具有丙氧基化或乙氧基化間隔臂的擴展表面活性劑，及其混合物。11.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的方法，其中所述原位流體選自細(xì)乳液、納米乳液、單相微乳液、Winsor III微乳液及其組合。12.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的方法，其中引入原位流體中的非極性物質(zhì)的量可為1-90重量％。
【文檔編號】E21B43/16GK105960505SQ201580007355
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2015年1月19日
【發(fā)明人】L·金特羅, S·韋格霍恩
【申請人】貝克休斯公司