本發明專利技術涉及一種表面活性劑混合物，其包含至少三種就烴基結構部分(R1)(R2)-CH-CH2-而言不同且具有通式(I)的離子型表面活性劑，其中R1、R2、A0、k、X、o、Y、a、b、M各自如說明書和權利要求書中所定義。本發明專利技術還涉及其用途和制備方法，以及涉及含有所述混合物的含水表面活性劑配制劑，涉及通過Winsor?III型微乳液驅油開采礦物油的方法，其中將所述含水表面活性劑配制劑經由注入井注入礦物油藏中，并經由采出井從所述油藏中抽出原油。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】使用基于含C24格爾伯特-、C26格爾伯特-、C28格爾伯特-烴烷氧基化物的混合物的表面活性劑開采礦物油的方法本專利技術涉及一種表面活性劑混合物，涉及其用途和制備方法，以及涉及含有所述混合物的含水表面活性劑配制劑，涉及通過WinsorIII型微乳液驅油開采礦物油的方法，其中將所述含水表面活性劑配制劑經由注入井注入礦物油藏中，并經由采出井從所述油藏中抽出原油。在天然礦物油藏中，礦物油存在于多孔儲集巖的孔隙中，其在朝向地面一側被不透頂層所密封。所述孔隙可為極細孔隙、毛細管、孔等。細孔頸例如可具有僅約1μm的直徑。除了礦物油(包括天然氣成分)之外，油藏還包含具有或高或低鹽含量的水。在礦物油開采中，通常分為一次開采、二次開采和三次開采。在一次開采中，礦物油由于油藏的自生壓力，在油藏鉆探開始后經由鉆孔自動流動至表面。因此在一次開采后使用二次開采。在二次開采中，除了用于開采礦物油的鉆孔、即所謂的采出井之外，還在含礦物油的地層中鉆入其他鉆孔。經由這些所謂的注入井向油藏中注入水以維持壓力或使其再次升高。由于注入水之故，礦物油由注入井沿采出井的方向經由孔隙被緩慢壓入地層中。然而，這僅在孔隙完全被油填充且更粘稠的油被水推動前進的情況下才起作用。一旦運動的水穿透孔隙，其沿著此時阻力最小的路徑流動，即流經形成的通道，且不再推動油前進。一次開采和二次開采通常僅可開采所述油藏中所存在的礦物油量的約30-35％。已知礦物油產量可通過三次采油措施進一步提高。三次采油的綜述可參見例如“JournalofPetroleumScienceofEngineering19(1998)”，第265-280頁。三次采油包括例如熱方法，其中將熱水或蒸汽注入油藏中。這使油的粘度降低。所用的流動介質同樣可為氣體，例如CO2或氮氣。三次礦物油開采還包括其中使用合適的化學品作為采油助劑的方法。這些可用于影響水流動末端的狀況，且因此也用于開采仍牢固保持于巖層中的礦物油。在鄰近二次開采末期，粘性力和毛細力作用于被捕集在儲集巖孔中的礦物油上，其中這兩種力彼此相對的比率取決于微觀油分離。這些力借助無量綱參數、即所謂的毛細管數描述。粘性力(速度×驅動相的粘度)對毛細力(油水之間的界面張力×巖石的潤濕)的比率：在該式中，μ為驅使礦物油運動的流體的粘度，ν為達西速度(單位面積的流量)，σ為驅使礦物油運動的液體與礦物油之間的界面張力，且θ為礦物油與巖石之間的接觸角(C.Melrose，C.F.Brandner，J.CanadianPetr.Techn.58，1974年10-12月)。毛細管數越高，油的運動性就越高，因此油去除程度也就越大。已知鄰近二次礦物油開采末期的毛細管數為約10-6，必須使毛細管數升高至約10-3-10-2，從而能夠使額外的礦物油運動。為此，可實施特定形式的驅油方法—稱為WinsorIII型微乳液驅油。在WinsorIII型微乳液驅油中，注入的表面活性劑應與油藏中所存在的水相和油相形成WinsorIII型微乳液。WinsorIII型微乳液并非具有特定小液滴的乳液，而是水、油和表面活性劑的熱力學穩定的液體混合物。其三個優點為：-由此獲得礦物油與水相之間的極低界面張力σ；-其通常具有極低的粘度且因此不被多孔基體所捕集；-其甚至在最低的能量輸入下形成且可在無限長的時間內保持穩定(與此相反，常規乳液需要通常不在油藏中出現的高剪切力，且僅是動力學穩定化的)。WinsorIII型微乳液是過量水與過量油的平衡體系。在形成微乳液的這些條件下，表面活性劑覆蓋油-水界面，且將界面張力σ更優選降低到<10-2mN/m(超低界面張力)的值。為了獲得最佳結果，在確定量的表面活性劑下，所述水-微乳液-油體系中的微乳液比例自然應為最大值，因為這能獲得更低的界面張力。以此方式可改變油滴形狀(油水之間的界面張力降至如此程度以至于最小的界面狀態不再有利且球狀不再是優選的)，且它們可被驅油水驅動經過毛細管開孔。在過量表面活性劑存在下，當所有油-水界面被表面活性劑覆蓋時，形成WinsorIII型微乳液。其因此構成導致油相與水相之間的極低界面張力的表面活性劑儲層。由于WinsorIII型微乳液具有低粘度，其也在驅油過程中遷移通過多孔儲集巖(與此相反，乳液被捕集于多孔基體中并堵塞油藏)。當WinsorIII型微乳液與尚未被表面活性劑所覆蓋的油-水界面相遇時，所述微乳液的表面活性劑可顯著降低該新界面的界面張力，并導致油運動(例如通過油滴變形)。所述油滴隨后可與連續油儲層合并。這具有兩個優點：首先，由于所述連續油儲層向前推進經過新的多孔巖石，存在于其中的油滴可與所述儲層合并。此外，油滴合并形成油儲層使油-水界面顯著減小，且因此將不再需要的表面活性劑再次釋放出來。其后，如上所述釋放出的表面活性劑可驅使地層中殘留的油滴運動。因此，WinsorIII型微乳液驅油是一種特別有效的方法，且與乳液驅油方法相比需要少得多的表面活性劑。在微乳液驅油中，通常將表面活性劑任選與助溶劑和/或堿性鹽(任選在螯合劑的存在下)一起注入。隨后，注入增稠聚合物的溶液以控制流動性。另一方案是注入增稠聚合物、表面活性劑、助溶劑和/或堿性鹽(任選與螯合劑一起)的混合物，然后注入增稠聚合物的溶液以控制流動性。這些溶液通常應為澄清的，以防止堵塞油藏。對用于三次礦物油開采的表面活性劑的要求與對用于其它應用場合的表面活性劑的要求存在顯著差異：用于三次采油的合適表面活性劑應將水與油之間的界面張力(通常為約20mN/m)降至小于10-2mN/m的特別低的值，從而能夠使礦物油充分流動。這必須在通常為約15-130℃的油藏溫度且在高鹽含量的水存在下實現，更特別地也在高比例鈣和/或鎂離子存在下實現；因此所述表面活性劑也必須可溶于高鹽含量的油藏水中。為了滿足這些要求，時常提出表面活性劑的混合物，尤其是陰離子和非離子型表面活性劑的混合物。US7,119,125B1描述了一種用于采油中的硫酸化格爾伯特(Guerbet)醇烷氧基化物與低分子量硫酸化烷基烷氧基化物的混合物。特別良好的乳化性能歸因于雙峰分布。然而，這些乳化性能在WinsorIII型微乳液驅油中不起主要作用。油的乳化需要過多的表面活性劑，且所需的剪切力僅存在于驅油操作中(除了注入機周圍的區域)。US-A2008/217064描述了一種鉆井流體溶液，其包含：非離子型表面活性劑，其由至少一種支化的烷基乙氧基化物和封端的烷基乙氧基化物組成；以及助洗劑和增粘劑。所述非離子型表面活性劑可為C10格爾伯特醇乙氧基化物。US-A2009/270281描述了表面活性劑混合物在礦物油開采中的用途，所述表面活性劑混合物包含至少一種具有12-30個碳原子的烷基的表面活性劑和具有6-11個碳原子的烷基的支化輔助表面活性劑。所述輔助表面活性劑中的烷基支化度為1-2.5，因此其可包括2-乙基己基或2-丙基庚基型的格爾伯特醇。所述輔助表面活性劑可為醇乙氧基化物或陰離子改性的醇乙氧基化物(如烷基醚硫酸鹽)。其它表面活性劑混合物描述在WO2011/037975A2、WO2011/110501A1、WO2011/110502A1、WO201本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種表面活性劑混合物，其含有至少三種就烴基結構部分(R1)(R2)?CH?CH2?而言不同且具有如下通式(I)的離子型表面活性劑：其中R1是具有10?12個碳原子的直鏈或支化的飽和或不飽和脂族烴基；R2是具有12?14個碳原子的直鏈或支化的飽和或不飽和脂族烴基；每個A0各自獨立地是亞乙基、亞丙基或亞丁基；k為1?99的整數；X是具有1?10個碳原子的支化或未支化的亞烴基，其可以被OH基團取代；o是0或1；Mb+是陽離子；Ya?是硫酸根、磺酸根、羧酸根或磷酸根；b是1、2或3；和a是1或2。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.10.24 EP 11186285.01.一種表面活性劑混合物，其含有至少三種就烴基結構部分(R1)(R2)-CH-CH2-而言不同且具有如下通式(I)的離子型表面活性劑：其中R1是具有10或12個碳原子的直鏈的飽和或不飽和脂族烴基；R2是具有12或14個碳原子的直鏈的飽和或不飽和脂族烴基；其中R1和R2的選擇使得至少三種通式(I)的離子型表面活性劑獲得具有24個碳原子、26個碳原子和28個碳原子的烴基(R1)(R2)CHCH2-；其中具有通式(I)的C24表面活性劑在40-60％的范圍內，具有通式(I)的C26表面活性劑在30-50％的范圍內，具有通式(I)的C28表面活性劑在1-20％的范圍內，基于從這三種表面活性劑形成的摩爾總量計；每個A0各自獨立地是亞乙基、亞丙基或亞丁基；k為1-99的整數；X是具有1-10個碳原子的支化或未支化的亞烴基，其可以被OH基團取代；o是0或1；Mb+是陽離子；Ya-是硫酸根、磺酸根、羧酸根或磷酸根；b是1、2或3；和a是1或2。2.根據權利要求1的表面活性劑混合物，其中k為4-50的整數。3.根據權利要求1或2的表面活性劑混合物，其中在式(I)中的(OX)oYa-基團是OS(O)2O-、OCH2CH2S(O)2O-、OCH2CH(OH)CH2S(O)2O-、O(CH2)3S(O)2O-、S(O)2O-、CH2C(O)O-或CH2CH(R‘)C(O)O-，其中R‘是氫或具有1-4個碳原子的烷基。4.根據權利要求1或2的表面活性劑混合物，其中在式(I)中的(OA)k表示n個亞丁氧基、m個亞丙氧基和l個亞乙氧基，其中n+m+l＝k。5.根據權利要求4的表面活性劑混合物，其中n個亞丁氧基、m個亞丙氧基和l個亞乙氧基是按照嵌段排列。6.根據權利要求5的表面活性劑混合物，其中在式(I)中的(R1)(R2)-CH-CH2-基團...
【專利技術屬性】
技術研發人員：C·比特納，G·奧特，J·廷斯利，C·施平德勒，G·阿爾瓦雷斯于爾根森，S·邁特羅沃格爾，
申請(專利權)人：巴斯夫歐洲公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE
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