專利名稱：：用于改進(jìn)采油的組合物和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及化學(xué)組合物以及該化學(xué)組合物用以提高油產(chǎn)量和儲(chǔ)存量的用途.
背景技術(shù)：
：當(dāng)?shù)叵聨r層(formation)比如砂巖、碳酸鹽或者頁(yè)巖中存在著油時(shí)，通?？梢酝ㄟ^在含油巖層中鉆出井眼使得已有的壓力梯度將油壓出井眼而對(duì)油進(jìn)行開發(fā)。這種方法稱作一次開采。如果壓力梯度不足以以所需速率開采油，那么慣常做法是采用改進(jìn)的開采方法來開采另外的油。這種方法稱作二次開采.一次采油及隨后的二次采油，比如注入水或氣體以壓出另外的油，通常在許多油田中能夠去除油層總油含量的大約30%.在注水開采中，將高壓水注入到一次開采后的含油巖層中，所述高壓水來自相鄰的烴生產(chǎn)井.從所述生產(chǎn)井中首先開采烴，隨后開采烴和水。即使在二次開采比如注水開發(fā)后，在原地仍然保留了大量的原油。重油、焦油和復(fù)雜巖層的未開采的烴的份數(shù)通常最高。在大型油田中，在常規(guī)注水開發(fā)后，可能留下多于十億桶的油.除了注水開發(fā)以外，也采用注二氧化碳混相驅(qū)(carbon-dioxide-miscibleflood)方案。那么，三次開采就成了關(guān)注的交點(diǎn).據(jù)預(yù)測(cè)，目前的三次采油技術(shù)能夠去除保留在油層中的另外5-20%的油.考慮到目前世界上對(duì)化石烴的依賴性，可以斷定開發(fā)出有效的三次采油策略來提高采油量將對(duì)經(jīng)濟(jì)有顯著的影響。目前的三次開采方法有效，但成本高.目前的三次開采方法仍然在油田中就地殘留了大量的原油.在一次開采和二次開采后就地存留的油4艮多都由于毛細(xì)管力的作用而位于微型儲(chǔ)油構(gòu)造中，或者通過巖層中不能咸少的油飽和度以及死油吸附到礦物表面上.迫使正常情況下固定不動(dòng)的殘油或者其它烴發(fā)生移動(dòng)，通常稱作三次采油.已知在注水開采階段中采用微生物比如細(xì)菌來移動(dòng)位于微型儲(chǔ)油構(gòu)造中或者吸附到礦物表面上的油，以去除多余的油.這通常涉及從外面引入微生物.這些微生物產(chǎn)生甲烷，甲烷隨后被開采.同樣公知的是，聚合物和凝膠的或者交聯(lián)的水溶性聚合物可用于提高油開采量和其它油田搮作中，它們已被用于改變地下巖層的滲透性，以便提高注水采礦操作的有效性，一般而言，將在液體中的聚合物或者聚合物和凝結(jié)刑比如合適的交聯(lián)刑一起注入到巖層中.基于微生物和基于聚合物的改進(jìn)開采方法成本都^f艮高.在各種含烴巖石中發(fā)現(xiàn)的成巖組構(gòu)和孔隙類型能夠表明油層的流動(dòng)能力、存儲(chǔ)能力、以及注入水或C02的潛力.目標(biāo)是將油從存儲(chǔ)能力高但開采率低的單元壓到開采率高的單元.這樣可以將油的開采量提高到預(yù)計(jì)的一次貧乏開采量以下，從而就地開采出更高百分比的原油.常規(guī)三次采油搮作包括將co2或者水注入到油井中.為了提供采油量，需要有經(jīng)改進(jìn)的組合物。采用市售常規(guī)注入設(shè)施來降低成本消耗，將是很有利的。為了使本國(guó)資源充分資本化，產(chǎn)油國(guó)必須通過采用先進(jìn)的采油技術(shù)來提高國(guó)內(nèi)的石油產(chǎn)量.運(yùn)作公司在宣稱可開采的儲(chǔ)量時(shí)通常持保守態(tài)度，需要提高從已證實(shí)的儲(chǔ)量上可以開采的儲(chǔ)量，而不是開發(fā)未證實(shí)的儲(chǔ)量.為了在每塊油田就地最大量地開采原油，需要成本有效的采油技術(shù)，需要成本有效的采油技術(shù)通過更確切地描繪出最小油田尺寸和成功采油所需的其它參數(shù)，來降低開采成本.需要可以采用簡(jiǎn)單的或者當(dāng)前的應(yīng)用程序的三次采油技術(shù).美國(guó)專利No.6225263教導(dǎo)了通過向巖層中注入聚乙二醇的單烷基酯的水溶液，提高從地下巖層開采油和/或氣體的方法.美國(guó)專利No.3902557描述了通過注入溶刑對(duì)油井旁邊的巖層進(jìn)行處理的方法，其中所述溶刑包括聚乙二醇酸的C4-C,。烷基酸，所述烷基酸含有聚乙二醇酸的C4-C,。烷基酸，所述烷基醚每個(gè)分子含有10-22個(gè)碳原子，優(yōu)選三和四乙二醇的C廣C,單烷基瞇，尤其優(yōu)選己基瞇，也優(yōu)選丁基瞇.溶劑可以用有機(jī)液體比如醇例如異丙醇稀釋.法國(guó)專利No.2735524涉及采用占溶刑化物坊青烯1-5重量％的醇的二次開采和三次開采的方法.需要有成本有效的組合物以及使用該組合物對(duì)采油進(jìn)行改進(jìn)的方法.需要對(duì)未能通過一次開采和/或二次開采方法開采的原油就地實(shí)現(xiàn)資本化，
發(fā)明內(nèi)容為了滿足這些需求之一或多種，本發(fā)明有利地提供了用于三次采油的組合物和方法.本發(fā)明包括有機(jī)化合物的成本有效性定制摻合物，以促進(jìn)油的生產(chǎn).無論是通過表面活性劑或者溶刑的作用，這種組合物使圍閉在油層中的殘余油得以流通.本發(fā)明包括用于采油鉆井搮作中的化學(xué)組合物以及使用所述化學(xué)組合物的方法.化學(xué)組合物包括氨化合物、醇和含水栽體溶液.含水栽體溶液的體積足以使其能夠完全溶解所述含水栽體溶液中的氨化合物和醇.盡管不要求加熱，但是溫度略微升高顯示出了積極效果.該化合物組合物使得氨化合物和醇大量分布在整個(gè)栽體流體中.在優(yōu)選實(shí)施方案中，可用于本發(fā)明化學(xué)組合物中的醇含有大約1-大約6個(gè)碳原子.醇優(yōu)選是非芳族醇.具體而言，含有l(wèi)-4個(gè)碳原子的醇特別有用，即，甲基、乙基、丙基和/或丁基醇.在丙基醇中，特別優(yōu)選異丙醇.醇優(yōu)選量為化學(xué)組合物的4-16體積％.在本發(fā)明的化學(xué)組合物中，優(yōu)選的栽體溶液是水.該溶液也可以是鹽水，比如生成的水.優(yōu)選含水栽體溶液.在優(yōu)選實(shí)施方案中，僅僅有一種栽體溶液，就是水。優(yōu)選栽體溶液的量為化學(xué)組合物的大約76-94體積％.化學(xué)組合物的氨化合物優(yōu)選是氨或者氫氣化銨.氨化合物的量為化學(xué)組合物的大約2-8體積％.氨化合物和醉的優(yōu)選量限定了優(yōu)選的比值范圍.醇和氨化合物的優(yōu)選比值為大約l:l-大約3:l(醇氨)，所述比值為體積比.特別優(yōu)選的醇氨比為大約2:1.本發(fā)明還包括用含有烴儲(chǔ)量的烴巖石中開采徑的方法.本發(fā)明的方法包括向烴巖石中引入化學(xué)組合物，引入量能有效地顯著提高從巖層中的烴開采量。隨后，可以從同一油井或者油田中的其它油井開采所述烴巖層中的烴.本發(fā)明可用作二次和/或三次開采.本發(fā)明的組合物相信能夠提高井眼附近的巖層的滲透性.通過參考在附圖(構(gòu)成說明書的一部分)中舉例說明的實(shí)施方案，可以對(duì)上面簡(jiǎn)要總結(jié)的本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描迷，由此可以更詳細(xì)地理解其中讓本發(fā)明的特征、優(yōu)點(diǎn)和目標(biāo)以及其它方面變得顯而易見的方式。但是，應(yīng)該注意的是，附圖僅僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，由于可以采用其它等同的有效實(shí)施方案，所以不應(yīng)認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明范圍的限制.圖l是將本發(fā)明的化學(xué)化合物注入到儲(chǔ)層的簡(jiǎn)易流程圖；和圖2是可用于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的裝備的簡(jiǎn)易流程圖，包括將產(chǎn)生的水和本發(fā)明的化學(xué)組合物一起注入到油井中.具體實(shí)施例方式為了簡(jiǎn)化附困，在困1和圖2中，對(duì)于在每幅困中功能相同的流和裝備采用相同的附圖標(biāo)記，其中所述功能是相對(duì)于所迷流或裝備而言的。相似的附圖標(biāo)記在全部附圖中是指相似的元素，一級(jí)標(biāo)注、二級(jí)標(biāo)注和三級(jí)標(biāo)注在使用時(shí)通常在替換性實(shí)施方案中表示相似的元素.醇通常可以定義成R-OH，其中R是碳和氫原子的組合，水被排除在這種定義之外。本發(fā)明的優(yōu)選醇是直鏈的(和芳族不同)，具有1-8個(gè)碳長(zhǎng)度的碳原子連續(xù)鏈.飽和醇由于往往比不飽和醇穩(wěn)定，所以通常優(yōu)選，優(yōu)選甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇和丁醇。特別優(yōu)選丙醇.在丙醇中，特別優(yōu)選異丙醇'利用甲醇、乙醇、丙醇和/或丁醇的化合物構(gòu)成本發(fā)明的醇也在本發(fā)明的范圍之內(nèi).優(yōu)選乙醇和丙醇的混合物.由于醇分子的化學(xué)性質(zhì)由官能團(tuán)0H支配，所以本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解單獨(dú)其它醇或組合也能夠有效.但是，僅僅采用有l(wèi)-8連續(xù)碳鏈的一種醇，或者僅僅采用一種由l碳醇-8碳醇(沒有其它醇)混合而成的醇，是有效的并且優(yōu)選的，值得一提的是，醇也可以就地形成，例如通過在水存在的條件下由鹽和合適試刑的反應(yīng)形成.就地形成醇也在本發(fā)明的構(gòu)思之內(nèi).另外，可以在化學(xué)組合物中加入表面活性刑，以減少水-油的界面張力和提高效率，但是本發(fā)明通過采用僅僅由氨化合物、醉和栽體溶液組成的混合物來提供有效的、成本有效的結(jié)果.在化學(xué)組合物中加入氨.氨可以以許多形式提供，優(yōu)選形式是無水氨和氬氣化銨.氨可以通過反應(yīng)或者分解來制備.銨例子比如溶解的銨鹽也在本發(fā)明的構(gòu)思內(nèi).氨在水中具有相當(dāng)?shù)娜芙舛?，在l體積溶劑中溶解大約700體積.溶解過程通過NH3+JM)的反應(yīng)得以實(shí)現(xiàn)，由此形成NH/+0H-.這稱作氮?dú)饣@.所以，在本發(fā)明的術(shù)語(yǔ)氨中包括了氫氧化銨，它在工業(yè)上通常通過將大量氨置于水中制備.本發(fā)明還包括了其它原位形成銨離子的前體.異丙基醇，也稱作異丙醇，通式為C3H,0，是不飽和的.對(duì)于本發(fā)明的醇而言，這是特別優(yōu)選的.應(yīng)該注意的是，異丙醇的沸點(diǎn)為82.41C，在20TC的比重為0.78.異丙醇在空氣中顯示氣味的閾值濃度為每百萬份(ppm)空氣的22份，異丙醇和空氣之間接觸偶爾會(huì)形成過氣化物，它無論是添加的還是原位形成的，都是所述組合物的另一種可能出現(xiàn)的成分(element).所以，本發(fā)明的替換性實(shí)施方案包括向氨化合物和醇中加入過氣化物.異丙醇據(jù)信能夠改變層(尤其在斷裂基質(zhì)和巖石基質(zhì)的界面處)的潤(rùn)濕性.通過改變儲(chǔ)層流體的性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了增稠效應(yīng)(viscocification),實(shí)施例1:在本實(shí)施例中采用無水氨，Baume26'異丙醇無水氨水體積％8488所得組合物稀釋5倍，即l份本發(fā)明的組合物和4份稀釋劑，水用作稀釋劑.也可以采用通過產(chǎn)生的水制備的鹽水.將所得組合物在油井中測(cè)試，發(fā)現(xiàn)顯著提高了采油量.實(shí)施例2測(cè)試被記為#1300號(hào)測(cè)試.下面的表將本發(fā)明的化學(xué)組合物和原生水進(jìn)行了比較<table><table>%、2.0%、4.0%、6.0%、8.0%、10%、15%、20%和100%,這些測(cè)試的結(jié)果表明化學(xué)組合物在不同濃度時(shí)溶解度都良好.實(shí)施例3:測(cè)試被記為#700號(hào)測(cè)試，下面的表將本發(fā)明的化學(xué)組合物和原生水進(jìn)行了比較表面粘度密度pH#700mPa.sg/cm3化學(xué)組合物0.830,96411.791原生水#10.830.9859.439原生水#20.780.9829.362所述化學(xué)組合物可以回收和再利用，從而進(jìn)一步降低成本.化學(xué)組合物看起來不和油反應(yīng)，在巖層中的圍閉量也不大.所以，該化學(xué)組合物能夠和油/流體分離并循環(huán)再用.盡管所示或描述的本發(fā)明僅僅使其部分形式，但顯然對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言本發(fā)明并不限于此，而是可以進(jìn)行各種變化卻不偏離本發(fā)明的范圍.例如，盡管本發(fā)明被描述成可用于三次開采，但是可用于在油井壽命之內(nèi)的任何時(shí)刻來增加產(chǎn)量，包括和二次注水連用.盡管描述的是常規(guī)注入裝備，但是本發(fā)明包括將化學(xué)組合物和產(chǎn)油層接觸的任何方法.形成化學(xué)組合物的各種方法，包括就地形成，都在本發(fā)明的構(gòu)思之內(nèi)。該化學(xué)組合物的與其中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的性能相關(guān)的用途也在本發(fā)明的構(gòu)思之內(nèi).本發(fā)明的方法可用于油井增產(chǎn)處理，比如水堵、固砂、沙石酸化，以及提供采油量的方法比如三次采油.該化學(xué)組合物可以注入到產(chǎn)油井中或者與產(chǎn)油井相隔一定距離處，從而驅(qū)使烴到達(dá)油井中.輸送該化學(xué)組合物的凝膠或者增粘方法也在本發(fā)明的構(gòu)思之內(nèi)，權(quán)利要求1、用于采油鉆井操作中的化學(xué)組合物，該化學(xué)組合物包括氨化合物，醇；和含水載體溶液，所述含水載體溶液的體積足以使得所述含水載體溶液中的氨化合物和醇完全溶解，所述氨化合物和所述醇被大量分布到整個(gè)載體流體中。2、權(quán)利要求l的化學(xué)組合物，其中所迷醇含有大約1-大約6個(gè)碳原子，并且是非芳族的.3、權(quán)利要求2的化學(xué)組合物，其中所述醇是丙醉.4、權(quán)利要求3的化學(xué)組合物，其中所迷醇是異丙醇.5、權(quán)利要求2的化學(xué)組合物，其中所述醇是丁醇.6、權(quán)利要求2的化學(xué)組合物，其中所述醉是乙醇.7、權(quán)利要求2的化學(xué)組合物，其中所述醇是甲醇.8、權(quán)利要求l的化學(xué)組合物，其中所述栽體溶液是水.9、權(quán)利要求l的化學(xué)組合物，其中所述栽體溶液基本由水組成.10、權(quán)利要求l的化學(xué)組合物，其中所述氨化合物是氨.11、權(quán)利要求l的化學(xué)組合物，其中所述氨化合物是氫氣化銨.12、權(quán)利要求l的化學(xué)組合物，其中所述醇的量為所述化學(xué)組合物的大約4-16體積％.13、權(quán)利要求l的化學(xué)組合物，其中所述氨化合物的量是所迷化學(xué)組合物的大約2-8體積％.14、權(quán)利要求l的化學(xué)組合物，其中所述栽體溶液的量是所述化學(xué)組合物的大約76-94體積％.15、權(quán)利要求l的化學(xué)組合物，其中所述醇和氨化合物限定了醇與氡化合物的比值，所述醇和氨的比值為大約1:1-大約3:1，所述比值基于體積.16、用于從含有烴儲(chǔ)量的烴巖層中開采烴的方法，所述方法包括以下步驟將權(quán)利要求l的化學(xué)組合物引入到烴巖層中，引入量足以使得該化學(xué)組合物當(dāng)加入到巖層中時(shí)顯著提高來自所述儲(chǔ)量的采烴量；和從所述烴巖層中開采烴.17、權(quán)利要求16的采烴方法，進(jìn)一步包括以下步驟在將化學(xué)組合物引入到烴巖層之后，回收大量的所述化學(xué)組合物，以使所述化學(xué)組合物可以再次用于所述烴巖層中全文摘要本發(fā)明包括有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的成本有效性定制的摻合物，用以增加產(chǎn)油量。本發(fā)明包括用于采油鉆井操作的化學(xué)組合物以及使用所述化學(xué)組合物的方法。該化學(xué)組合物包括氨化合物、醇和含水載體溶液。所述含水載體溶液的體積足以使其可用于將氨化合物和醇完全溶于所述含水載體溶液中。文檔編號(hào)E21B43/16GK101103176SQ200580019423公開日2008年1月9日申請(qǐng)日期2005年4月12日優(yōu)先權(quán)日2004年4月13日發(fā)明者H·G·科布申請(qǐng)人:科里巴技術(shù)有限公司