CN104159993A - 轻质助溶剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本文尤其提供了非表面活性剂水性组合物以及在提高油采收率的领域中有应用的方法。具体来说，尤其可以使用本文所提出的包括轻质助溶剂和碱剂的非表面活性剂组合物，用来从有挑战性的储集层中采收大范围的原油组合物。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年12月13日提交的美国临时申请号61/570,259的权益，该临时申请特此以全文引用的方式并入并且用于所有目的。
背景技术
提高油采收率(缩写为EOR)是指用于增加可以从油储集层(例如油田)中提取的未精制的石油或者原油的量的技术。与使用一次和二次采收(例如通过水注入或天然气注入)仅仅提取20-40％相比，使用EOR可以典型地提取储集层的原油的40-60％。提高油采收率也可以被称作改善油采收率或三次采收(与一次和二次采收相对比)。
提高油采收率可以通过多种方法来实现，包括可混溶气注入(其包括二氧化碳溢流)、化学剂注入(其包括聚合物溢流、碱溢流和表面活性剂溢流)、微生物注入，或热采收(其包括循环蒸汽、蒸汽溢流和火溢流)。多种化学剂(通常呈稀水溶液的形式)的注入已用于改善油采收率。碱性或苛性溶液注入到具有油(这种油具有天然存在于油中的有机酸或酸前驱体)的储集层中将会产生足以增加产量的皂(即，原位产生的皂)，这种皂可以降低界面张力。注入水溶性聚合物的稀溶液以增加注入的水的粘度可以增加在一些地岩层中采收的油的量。可以注入表面活性剂(如石油磺酸盐)的稀溶液以降低阻止油滴移动通过储集层的界面张力或毛细压力。油、水和表面活性剂微乳液的独特配方也已经证实是有用的。这些方法的应用通常受到化学剂的成本以及其在含油地岩层的岩石上的吸附和损失所限制。
一些未精制的石油含有具有例如C11到C20烷基链的羧酸，包括环烷酸混合物。这些“反应性”油的采收可以使用表面活性剂组合物中的碱(例如NaOH或Na2CO3)来进行。这种碱与反应性油中的酸反应以原位形成皂。这些原位产生的皂充当表面活性剂的额外来源，从而能够使用初始添加的更低水平的表面活性剂以实现提高油采收率(EOR)。然而，当可用水供应较困难时，所添加的碱导致如Ca+2或Mg+2等阳离子沉淀。为了防止这种沉淀，在表面活性剂组合物中可能需要昂贵的螯合剂，如EDTA。或者，可能使用昂贵的水软化工艺。
因此，在本领域中需要有成本效益的方法用于使用化学剂注入进行提高油采收率。本文提供了解决本领域中的这些和其它需要的方法和组合物。
发明内容
本文所提供的组合物包括轻质助溶剂、碱剂和水溶性聚合物，并且特别适用于在广泛范围的储集层条件(例如高温到低温、高盐度到低盐度、高粘性油)下进行油采收。与本领域中所用的现有的表面活性剂组合物相比，根据本文所提供的实施方案的非表面活性剂水性组合物高度通用并且有成本效益。
在第一个方面，本发明提供了一种非表面活性剂水性组合物，其包括轻质助溶剂、水溶性聚合物和碱剂。
在另一个方面，提供了一种乳液组合物，其包括未精制的石油相和非表面活性剂水相。这种非表面活性剂水相包括轻质助溶剂和碱剂。
在另一个方面，提供了一种转移与固体材料接触的未精制的活性石油材料的方法。这种方法包括使未精制的活性石油材料与非表面活性剂水性组合物接触，其中这种未精制的活性石油材料与固体材料有接触。使未精制的活性石油材料与固体材料分离，从而转移与固体材料接触的未精制的活性石油材料。
在另一个方面，提供了一种使未精制的活性石油酸转化成表面活性剂的方法。这种方法包括使未精制的活性石油材料与非表面活性剂水性组合物接触，从而形成与未精制的活性石油材料接触的乳液。使未精制的活性石油材料内的未精制的活性石油酸进入这种乳液中，从而使未精制的活性石油酸转化成表面活性剂。
附图简述
图1.在38℃下关于1号油的相行为活动(1.5％正丁基-5EO)图。
图2.在65℃下关于2号油的相行为活动(1％仲丁醇)图。
图3.(A)在85℃下关于2号油的相行为活动(1％异丁基-1EO)图。(B)在65℃下关于2号油的相行为活动(1％异丁基-1EO)图。
图4.在85℃下关于2号油的相行为活动(1％异丁基-1EO)图。
图5.在55℃下关于3号油的相行为活动图(1％TEGBE)。
图6 1号油岩心溢流的(A)油采收曲线和(B)压降图。
图7 2号油岩心溢流的(A)油采收曲线和(B)压降图。
图8 3号油岩心溢流的(A)油采收曲线和(B)压降图。
图9 4号油岩心溢流的(A)油采收曲线和(B)压降图。
图10 5号油岩心溢流的(A)油采收曲线和(B)压降图。
图11 6号油岩心溢流的(A)油采收曲线和(B)压降图。
具体实施方式
I.定义
本文所用的缩写具有其在化学和生物领域内的常规含义。
在取代基用其从左到右书写的常规化学式表示的情况下，其同等地涵盖由从右到左书写结构所得的化学上相同的取代基，例如，-CH2O-等价于-OCH2-。
除非另有规定，否则单独的或作为另一取代基的一部分的术语“烷基”意指具有指定的碳原子数(即，C1-C10意指一到十个碳)的直链(即，无支链)或支链，其可以是完全饱和的、单不饱和的或多不饱和的，并且可以包括二价和多价基团。饱和烃基的实例包括(但不限于)以下基团：如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、仲丁基，例如正戊基、正己基、正庚基、正辛基的同系物和异构体，等等。不饱和烷基是具有一个或多个双键或三键的烷基。不饱和烷基的实例包括(但不限于)乙烯基、2-丙烯基、巴豆基、2-异戊烯基、2-(丁二烯基)、2，4-戊二烯基、3-(1，4-戊二烯基)、乙炔基、1-丙炔基和3-丙炔基、3-丁炔基，以及高级同系物和异构体。限于烃基的烷基被称为“同烷基”(homoalkyl)。烷氧基是经由氧键接(-O-)连接到分子的其余部分的烷基。
单独的或作为另一取代基的一部分的术语“亚烷基”意指衍生自烷基的二价基团，如由-CH2CH2CH2CH2-例示(但不限于其)。典型地，烷基(或亚烷基)基团将具有1到24个碳原子，那些具有10个或更少的碳原子的基团在本发明中是优选的。“低级烷基”或“低级亚烷基”是较短链的烷基或亚烷基，一般具有八个或更少的碳原子。
除非另有规定，否则单独的或与另一术语组合的术语“杂烷基”意指由至少一个碳原子和至少一个选自由O、N、P、Si和S组成的群组的杂原子组成的稳定的直链或支链或其组合。杂原子O、N、P和S以及Si可以放在杂烷基的任何内部位置处或烷基连接到分子的其余部分的位置处。实例包括(但不限于)-CH2-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-NH-CH3、-CH2-CH2-N(CH3)-CH3、-CH2-S-CH2-CH3、-CH2-CH2-S(O)-CH3、-CH2-CH2-S(O)2-CH3、-CH＝CH-O-CH3、-Si(CH3)3、-CH2-CH＝N-OCH3、-CH＝CH-N(CH3)-CH3、O-CH3、-O-CH2-CH3以及-CN。至多两个杂原子可以是连续的，例如-CH2-NH-OCH3。类似地，单独的或作为另一取代基的一部分的术语“亚杂烷基”意指衍生自杂烷基的二价基团，如由-CH2-CH2-S-CH2-CH2-和-CH2-S-CH2-CH2-NH-CH2-例示(但不限于其)。对于亚杂烷基来说，杂原子也可以占据链末端的一端或两端(例如亚烷氧基、亚烷二氧基、亚烷基氨基、亚烷基二氨基等等)。更进一步，对于亚烷基和亚杂烷基键联基团来说，键联基团的无方向性是用键联基团的式书写的方向暗示的。举例来说，式-C(O)2R′-表示-C(O)2R′-和-R′C(O)2-两者。
除非另有规定，否则单独的或与其它术语组合的术语“环烷基”和“杂环烷基”分别表示“烷基”和“杂烷基”的环状型式。另外，对于杂环烷基来说，杂原子可以占据杂环连接到分子的其余部分的位置。环烷基的实例包括(但不限于)环丙基、环丁基、环戊基、环己基、1-环己烯基、3-环己烯基、环庚基等等。杂环烷基的实例包括(但不限于)1-(1，2，5，6-四氢吡啶基)、1-哌啶基、2-哌啶基、3-哌啶基、4-吗啉基、3-吗啉基、四氢呋喃-2-基、四氢呋喃-3-基、四氢噻吩-2-基、四氢噻吩-3-基、1-哌嗪基、2-哌嗪基等等。单独的或作为另一取代基的一部分的“亚环烷基”和“亚杂环烷基”分别意指衍生自环烷基和杂环烷基的二价基团。
除非另有规定，否则术语“芳基”意指多不饱和的芳烃取代基，其可以是单环或稠合在一起(即，稠环芳基)或共价键联的多个环(优选1到3个环)。稠环芳基是指稠合在一起的多个环，其中至少一个稠环是芳基环。术语“杂芳基”是指含有至少一个杂原子(例如N、O或S)的芳基(或环)，其中氮和硫原子任选地被氧化，并且氮原子任选地被季铵化。因此，术语“杂芳基”包括稠环杂芳基(即，稠合在一起的多个环，其中至少一个稠环是杂芳环)。5，6-稠环亚杂芳基是指稠环在一起的两个环，其中一个环具有5个成员并且另一个环具有6个成员，并且其中至少一个环是杂芳基环。同样地，6，6-稠环亚杂芳基是指稠合在一起的两个环，其中一个环具有6个成员并且另一个环具有6个成员，并且其中至少一个环是杂芳基环。并且，6，5-稠环亚杂芳基是指稠合在一起的两个环，其中一个环具有6个成员并且另一个环具有5个成员，并且其中至少一个环是杂芳基环。杂芳基可以经由碳或杂原子连接到分子的其余部分。芳基和杂芳基的非限制性实例包括苯基、1-萘基、2-萘基、4-联苯基、1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、3-吡唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、吡嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、2-苯基-4-噁唑基、5-噁唑基、3-异噁唑基、4-异噁唑基、5-异噁唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-苯并噻唑基、嘌呤基、2-苯并咪唑基、5-吲哚基、1-异喹啉基、5-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、3-喹啉基以及6-喹啉基。上述芳基和杂芳基环系统中的每一者的取代基选自下文所描述的可接受的取代基的群组。单独的或作为另一取代基的一部分的“亚芳基”和“亚杂芳基”分别意指衍生自芳基和杂芳基的二价基团。
如本文所用的术语“氧代”意指经双键键结到碳原子的氧。
如本文所提供的式中提供的每个R基团可以出现一次以上。在R基团出现一次以上的情况下，每个R基团可以任选地是不同的。
如本文所用的术语“接触”是指足够接近地靠拢以反应或相互作用的材料或化合物。举例来说，在接触带有烃材料的地岩层和/或井筒的方法中，术语“接触”包括使用本领域中已知的任何适合方式(例如，将化学剂泵送、注入、倾倒、释放、转移、装运或循环到井、井筒或带烃地岩层中)，将水性组合物(例如化学剂、表面活性剂或聚合物)放置在带有烃材料的地岩层内。
术语“未精制的石油”和“原油”可互换地使用并且与那些术语的普通用法一致。“未精制的石油”和“原油”可以在多种石油储集层(在本文中也被称作“储集层”、“油田沉积物”、“沉积物”等等)中发现并且呈多种形式，包括含油材料、油页岩(即，富含有机物的细粒状沉积岩)、沥青砂、轻油沉积物、重油沉积物等等。“原油”或“未精制的石油”一般是指天然存在的烃的混合物，其可以被精炼成柴油、汽油、燃用油、喷气燃料、煤油，以及称为燃料或石化产品的其它产品。原油或未精制的石油是根据其内含物和来源而命名的，并且根据其每单位重量(比重)来分类。与轻质(或低硫)原油相比，较重的原油一般在燃烧后产生较多的热，但具有较低重力(如美国石油协会(American Petroleum Institute；API)所定义)和较低市场价格。原油也可以用其等效烷烃碳数(Equivalent Alkane Carbon Number；EACN)表征。
不同油田的原油在外观和粘度方面广泛不同。原油具有一定范围的颜色、气味以及其所含的特性。虽有所有原油主要是烃，但特性的差异，尤其分子结构的变化，决定了原油是否较容易或不太容易生产、经管道输送和精炼。这些变化甚至可能影响其对某些产品的适宜性和那些产品的质量。原油根据其所含的烃的性质而被大致分为三组。(i)石蜡基原油含有较高分子量的石蜡(其在室温下为固体)，但含有极少或不含沥青(含沥青)物质。这类原油可以生产高级润滑油。(ii)沥青质基原油含有大比例的沥青物质，并且含有极少或不含石蜡。一些原油主要是环烷并且因此得到比石蜡基原油对温度变化更敏感的润滑油。(iii)混合基原油含有石蜡和环烷两者，以及芳烃。大多数原油属于这后一种类别。
如本文中所提到的“反应性”原油是含有天然有机酸性组分(在本文中也被称作未精制的石油酸)或其前驱体(如酯或内酯)的原油。这些反应性原油当与碱反应时可以产生皂(羧酸盐)。在本公开的通篇对于原油来说可互换使用的更多术语是烃材料或活性石油材料。如本文中所提到的“油带”或“油浸”是不含所注入的化学剂并且在提高油采收率过程中由所注入的流体推送的原油。
如本文中所提到的“未精制的石油酸”是活性石油材料(反应性原油)中所含的羧酸。未精制的石油酸含有C11到C20烷基链，包括环烷酸混合物。这些“反应性”油的采收可以使用非表面活性剂组合物中的碱(例如NaOH或Na2CO3)来进行。这种碱与反应性油中的酸反应以原位形成皂。这些原位产生的皂充当表面活性剂的来源，从而能够从储集层中有效地采收油。
术语“聚合物”是指具有如下结构的分子：这种结构基本上包括实际上或概念上衍生自具有低相对分子质量的分子的单元的多个重复。在一个实施方案中，聚合物是低聚物。
术语“键结”是指具有共价键结、氢键结、离子键结、范德华力(Van DerWaals)相互作用、π相互作用、伦敦力(London force)或静电相互作用中的至少一者。
如应用于石油或油井的术语“产率”是指井生产烃(例如未精制的石油)的能力；即，烃流速与压降的比率，其中这种压降是平均储集层压力与井底流动压力(即，单位驱动力的流量)之间的差异。
术语“溶解度”或“增溶度”一般是指溶质的特性，这种溶质可以是固体、液体或气体，以溶解于固体、液体或气体溶剂中，从而形成溶质于溶剂中的均质溶液。溶解在动态平衡下发生，这意味着溶解由分解和相连接(例如固体沉淀)的同时而相反的过程引起。溶解平衡在两个过程以恒定速率进行时发生。给定溶质于给定溶剂中的溶解度典型地取决于温度。对于溶解于液态水中的许多固体来说，溶解度随温度增加。在高温下的液态水中，离子溶质的溶解度由于液态水的特性和结构的变化而趋向于降低。更具体来说，如本文中所提到的溶解度和增溶度是油溶解于水中的特性，反之亦然。
“粘度”是指流体抵抗流动或因剪切或拉伸应力而变形的内部阻力。换句话说，粘度可以被定义为液体的稠度或内摩擦。因此，水是“稀的”，具有较低粘度；而油是“稠的”，具有较高粘度。更一般来说，流体的粘度越小，其易流动性就越大。
如本文所用的术语“盐度”是指溶解于水相中的盐的浓度。这些盐的实例不受限制地为氯化钠、硫酸镁和硫酸钙，以及碳酸氢盐。更具体来说，术语盐度当关于本发明时是指盐水和表面活性剂溶液中的盐的浓度。
“轻质助溶剂”是指在未精制的石油酸存在下具有增加溶质的溶解度的能力的化合物。轻质助溶剂不是表面活性剂。轻质助溶剂具有疏水部分，其具有不超过6个结合在一起的碳；亲水部分(例如醇或羧酸盐)；以及任选地烷氧基部分。如本文所提供的轻质助溶剂包括轻质醇、轻质烷氧基醇和轻质烷氧基羧酸盐。轻质助溶剂的实例包括(但不限于)C1-C6醇、C1-C6烷氧基醇、C1-C6二醇、C1-C6烷氧基二醇、C1-C6烷氧基羧酸盐以及C1-C6烷氧基二羧酸盐。
“碱剂”是根据其常规含义使用并且包括碱金属或碱土金属的碱性离子盐。如本文所提供的碱剂典型地能够与未精制的石油酸(例如原油(反应性油)中的酸)反应以原位形成皂(脂肪酸的表面活性剂盐)。这些原位产生的皂充当表面活性剂的来源，使得水乳液中油的界面张力降低，从而降低乳液的粘度。适用于所提供的本发明的碱剂的实例包括(但不限于)氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠、偏硼酸钠以及EDTA四钠盐。
如本文中所提到的“微乳液”是油、水、轻质助溶剂和碱剂的热力学稳定混合物，其还可以包括额外组分，如聚合物(例如水溶性聚合物)和盐。相比之下，如本文中所提到的“巨乳液”是油和水的热力学不稳定混合物并且还可以包括额外组分。
II.组合物
虽然下文详细地论述本发明的各种实施方案的制造和使用，但应了解，本发明提供了许多可适用的发明概念，这些概念可以在多种多样的特定情形中体现。本文所论述的特定实施方案仅仅说明制造和使用本发明的特定方式并且不会限制本发明的范围。
本文尤其提供了非表面活性剂水性组合物以及使用其用于多种应用(包括提高油采收率)的方法。本文所提供的非表面活性剂水性组合物可以在宽泛的油浓度下并且在广泛范围的盐度(包括高盐度，如硬盐水)下使用。根据本文所提供的实施方案的非表面活性剂水性组合物进一步促进乳液的形成并且降低这类乳液的粘度(界面粘度以及体积粘度)，从而得到高的油采收效率。对于重油(例如API重力小于20°或粘度大于400mPa s的油)的采收来说，一般需要高温来降低原油的粘度。
在第一个方面，本发明提供了一种非表面活性剂水性组合物，其包括轻质助溶剂、水溶性聚合物和碱剂。如本文所提供的非表面活性剂水性组合物是指不包括具有超过六个碳的烷基链的表面活性剂的组合物。如具有国际申请号PCT/US2011/049617的国际申请中所公开，本文所提供的非表面活性剂水性组合物不包括大的疏水性烷氧基羧酸盐，其中这个疏水部分具有至少8个和至多150个结合在一起的碳；亲水部分(例如羧酸盐)；以及烷氧基部分，其包括至多210个结合在一起的烷氧基。
本文所提供的非表面活性剂水性组合物可以包括一种以上轻质助溶剂。因此，在一个实施方案中，非表面活性剂水性组合物包括多种不同的轻质助溶剂。在非表面活性剂水性组合物包括多种不同的轻质助溶剂的情况下，这些不同的轻质助溶剂可以通过其化学(结构)特性加以区分。举例来说，非表面活性剂水性组合物可以包括第一轻质助溶剂、第二轻质助溶剂和第三轻质助溶剂，其中第一助溶剂与第二和第三轻质助溶剂在化学上不同，并且第二轻质助溶剂与第三助溶剂在化学上不同。在一个实施方案中，多种不同的轻质助溶剂包括至少两种不同的轻质醇(例如C1-C6醇和C1-C4醇)。在一个实施方案中，非表面活性剂水性组合物包括C1-C6醇和C1-C4醇。在其它实施方案中，多种不同的轻质助溶剂包括至少两种不同的烷氧基醇(例如C1-C6烷氧基醇和C1-C4烷氧基醇)。在其它实施方案中，非表面活性剂水性组合物包括C1-C6烷氧基醇和C1-C4烷氧基醇。在一个实施方案中，多种不同的轻质助溶剂包括至少两种不同的烷氧基羧酸盐(例如C1-C6烷氧基羧酸盐和C1-C4烷氧基羧酸盐)。在其它实施方案中，非表面活性剂水性组合物包括C1-C6烷氧基羧酸盐和C1-C4烷氧基羧酸盐。在一个实施方案中，多种不同的轻质助溶剂包括至少两种选自由轻质醇、烷氧基醇和烷氧基羧酸盐组成的群组的轻质助溶剂。举例来说，多种不同的轻质助溶剂可以包括轻质醇和烷氧基醇、轻质醇和烷氧基羧酸盐，或轻质醇、烷氧基醇和烷氧基羧酸盐。
在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式在式(I)中，R1A为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基。R2A独立地为氢、甲基或乙基。R3A独立地为氢或R4A独立地为氢、甲基或乙基。符号n为0到30的整数，并且m为0到30的整数。在一个实施方案中，n为0到25的整数。在一个实施方案中，n为0到20的整数。在一个实施方案中，n为0到15的整数。在一个实施方案中，n为0到10的整数。在一个实施方案中，n为0到5的整数。在一个实施方案中，n为1。在其它实施方案中，n为3。在一个实施方案中，n为5。在一个实施方案中，m为0到25的整数。在一个实施方案中，m为0到20的整数。在一个实施方案中，m为0到15的整数。在一个实施方案中，m为0到10的整数。在一个实施方案中，m为0到5的整数。在一个实施方案中，m为1。在其它实施方案中，m为3。在一个实施方案中，m为5。在式(I)中，R2A和R4A中的每一者可以出现一次以上并且可以任选地是不同的。举例来说，在n为2的一个实施方案中，R2A出现两次并且可以任选地是不同的。在m为3的其它实施方案中，R4A出现三次并且可以任选地是不同的。
在其它实施方案中，轻质助溶剂具有式在式(II)中，R1B为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基。R2B独立地为氢、甲基或乙基。R3B独立地为氢或甲基。符号q为0到30的整数并且r为1或2。在一个实施方案中，q为0到25的整数。在一个实施方案中，q为0到20的整数。在一个实施方案中，q为0到15的整数。在一个实施方案中，q为0到10的整数。在一个实施方案中，q为0到5的整数。在一个实施方案中，q为1。在其它实施方案中，q为3。在一个实施方案中，q为5。R4B独立地为氢或R5B独立地为氢、甲基或乙基。R6B独立地为氢或甲基。符号s为0到30的整数，并且t为1或2。在一个实施方案中，s为0到25的整数。在一个实施方案中，s为0到20的整数。在一个实施方案中，s为0到15的整数。在一个实施方案中，s为0到10的整数。在一个实施方案中，s为0到5的整数。在一个实施方案中，s为1。在其它实施方案中，s为3。在一个实施方案中，s为5。在式(II)中，R2B、R3B、R5B和R6B中的每一者可以出现一次以上并且可以任选地是不同的。举例来说，在q为2的一个实施方案中，R2B出现两次并且可以任选地是不同的。在s为3的其它实施方案中，R5B出现三次并且可以任选地是不同的。在r为2的一个实施方案中，R3B出现三次并且可以任选地是不同的。
R1A可以为直链或支链的未经取代的亚烷基。在一个实施方案中，式(I)的R1A为直链的未经取代的C1-C6亚烷基。在一个实施方案中，式(I)的R1A为支链的未经取代的C1-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为直链的未经取代的C2-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为支链的未经取代的C2-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为直链的未经取代的C3-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为支链的未经取代的C3-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为直链的未经取代的C4-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为支链的未经取代的C4-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为直链的未经取代的C4-亚烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为支链的未经取代的C4-亚烷基。
R1B可以为直链或支链的未经取代的亚烷基。在一个实施方案中，式(II)的R1B为直链的未经取代的C1-C6亚烷基。在一个实施方案中，式(II)的R1B为支链的未经取代的C1-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为直链的未经取代的C2-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为支链的未经取代的C2-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为直链的未经取代的C3-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为支链的未经取代的C3-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为直链的未经取代的C4-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为支链的未经取代的C4-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为直链的未经取代的C4-亚烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为支链的未经取代的C4-亚烷基。
在R1A为直链或支链的未经取代的亚烷基(例如支链的未经取代的C1-C6亚烷基)的一个实施方案中，亚烷基为饱和亚烷基(例如直链或支链的未经取代的饱和亚烷基或支链的未经取代的C1-C6饱和亚烷基)。如本文所用的“饱和亚烷基”是指仅由排他地经单键键结的氢和碳原子组成的亚烷基。因此，在一个实施方案中，R1A为直链或支链的未经取代的饱和亚烷基。在一个实施方案中，式(I)的R1A为直链的未经取代的饱和C1-C6亚烷基。在一个实施方案中，式(I)的R1A为支链的未经取代的饱和C1-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为直链的未经取代的饱和C2-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为支链的未经取代的饱和C2-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为直链的未经取代的饱和C3-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为支链的未经取代的饱和C3-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为直链的未经取代的C4-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为支链的未经取代的饱和C4-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为直链的未经取代的饱和C4-亚烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为支链的未经取代的饱和C4-亚烷基。
在R1B为直链或支链的未经取代的亚烷基(例如支链的未经取代的C1-C6亚烷基)的一个实施方案中，亚烷基为饱和亚烷基(例如直链或支链的未经取代的饱和亚烷基或支链的未经取代的C1-C6饱和亚烷基)。如本文所用的“饱和亚烷基”是指仅由排他地经单键键结的氢和碳原子组成的亚烷基。因此，在一个实施方案中，R1B为直链或支链的未经取代的饱和亚烷基。在一个实施方案中，式(II)的R1B为直链的未经取代的饱和C1-C6亚烷基。在一个实施方案中，式(II)的R1B为支链的未经取代的饱和C1-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为直链的未经取代的饱和C2-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为支链的未经取代的饱和C2-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为直链的未经取代的饱和C3-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为支链的未经取代的饱和C3-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为直链的未经取代的C4-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为支链的未经取代的饱和C4-C6亚烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为直链的未经取代的饱和C4-亚烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为支链的未经取代的饱和C4-亚烷基。
在一个实施方案中，式(I)的R1A为经取代或未经取代的亚环烷基或未经取代的亚芳基。在一个实施方案中，式(I)的R1A为经R7A取代或未经取代的亚环丙基，其中R7A为C1-C3烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为经R8A取代或未经取代的亚环丁基，其中R8A为C1-C2烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为经R9A取代或未经取代的亚环戊基，其中R9A为C1烷基。在其它实施方案中，式(I)的R1A为经R10A取代或未经取代的亚环戊基，其中R10A为未经取代的环己基。在一个实施方案中，式(I)的R1A为未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基。
在一个实施方案中，式(II)的R1B为经取代或未经取代的亚环烷基或未经取代的亚芳基。在一个实施方案中，式(II)的R1B为经R7B取代或未经取代的亚环丙基，其中R7B为C1-C3烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为经R8B取代或未经取代的亚环丁基，其中R8B为C1-C2烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为经R9B取代或未经取代的亚环戊基，其中R9B为C1烷基。在其它实施方案中，式(II)的R1B为经R10B取代或未经取代的亚环戊基，其中R10B为未经取代的环己基。在一个实施方案中，式(II)的R1B为未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基。
在一个实施方案中，式(I)的-R1A-R3A为C1-C6烷基、未经取代的苯基、未经取代的环己基、未经取代的环戊基或经甲基取代的环烷基。
在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式的结构。在式(VI)中，R11A为C1-C6烷基、未经取代的苯基、未经取代的环己基、未经取代的环戊基或经甲基取代的环烷基。
在一个实施方案中，n和m独立地为1到20。在其它实施方案中，n和m独立地为1到15。在其它实施方案中，n和m独立地为1到10。在一个实施方案中，n和m独立地为1到6。在一个实施方案中，n和m独立地为1。在一个实施方案中，q和s独立地为1到20。在其它实施方案中，q和r独立地为1到15。在其它实施方案中，q和r独立地为1到10。在一个实施方案中，q和r独立地为1到6。在其它实施方案中，q和r独立地为3。
本文所提供的组合物中所包括的轻质助溶剂可以是单羟基或二羟基烷氧基醇(例如C1-C6烷氧基醇或C1-C6烷氧基二醇)。在轻质助溶剂是单羟基醇的情况下，轻质助溶剂具有式(I)并且R3A为氢。在轻质助溶剂是二醇的情况下，轻质助溶剂具有式(I)并且R3A为在一个实施方案中，R1A为直链的未经取代的C4-亚烷基并且n为3。在一个实施方案中，轻质助溶剂是三乙二醇丁基醚。在其它实施方案中，轻质助溶剂是四乙二醇。在其它实施方案中，m为3。在一个实施方案中，R1A为直链的未经取代的C4-亚烷基并且n为5。在一个实施方案中，轻质助溶剂是五乙二醇正丁基醚。在其它实施方案中，m为5。在一个实施方案中，R1A为支链的未经取代的C4-亚烷基并且n为1。在一个实施方案中，轻质助溶剂是乙二醇异丁基醚。在其它实施方案中，m为1。在一个实施方案中，R1A为支链的未经取代的C4-亚烷基并且n为3。在一个实施方案中，轻质助溶剂是三乙二醇异丁基醚。在其它实施方案中，m为3。在一个实施方案中，轻质助溶剂是乙二醇或丙二醇。在其它实施方案中，轻质助溶剂是烷氧基化乙二醇或烷氧基化丙二醇。在一个实施方案中，轻质助溶剂是二乙氧基化丙二醇或三乙氧基化丙二醇。在一个实施方案中，轻质助溶剂是四乙氧基化丙二醇。
在式(I)的结构中，R3A可以为氢或因此，在一个实施方案中，R3A为
本文所提供的组合物的轻质助溶剂可以是烷氧基羧酸盐或烷氧基二羧酸盐(例如C1-C6烷氧基羧酸盐或C1-C6烷氧基二羧酸盐)。在轻质助溶剂是烷氧基羧酸盐的情况下，轻质助溶剂具有式(II)并且R4B为氢。在轻质助溶剂是烷氧基二羧酸盐的情况下，轻质助溶剂具有式(II)并且R4B为在一个实施方案中，R1B为直链的未经取代的C4亚烷基并且q为3。在一些其它实施方案中，s为3。在其它实施方案中，R1B为直链的未经取代的C4-亚烷基并且q为5。在一些其它实施方案中，s为5。在一个实施方案中，R1B为支链的未经取代的C4亚烷基并且q为1。在一些其它实施方案中，s为1。在一个实施方案中，R1B为支链的未经取代的C4亚烷基并且q为3。在一些其它实施方案中，s为3。
在一个实施方案中，式(II)的-R1B-R4B为C1-C6烷基、未经取代的苯基、未经取代的环己基、未经取代的环戊基或经甲基取代的环烷基。
在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式的结构。在式(VII)中，R12B为C1-C6烷基、未经取代的苯基、未经取代的环己基、未经取代的环戊基或经甲基取代的环烷基。
在式(II)的结构中，R4B可以独立地为氢或因此，在一个实施方案中，R4B为
在一个实施方案中，本文所提供的轻质助溶剂可以是醇或二醇(C1-C6醇或C1-C6二醇)。在轻质助溶剂是醇的情况下，轻质助溶剂具有式(I)的结构，其中R3A为氢并且n为0。在轻质助溶剂是二醇的情况下，轻质助溶剂具有式(I)的结构，其中R3A为并且n和m为0。因此，在一个实施方案中，n和m独立地为0。在一个实施方案中，R1A为直链或支链的未经取代的C1-C6亚烷基。在其它实施方案中，R1A为直链或支链的未经取代的C2-C6亚烷基。在一个实施方案中，R1A为直链或支链的未经取代的C2-C6亚烷基。在一个实施方案中，R1A为直链或支链的未经取代的C3-C6亚烷基。在其它实施方案中，R1A为直链或支链的未经取代的C4-C6亚烷基。在一个实施方案中，R1A为直链或支链的未经取代的C4-亚烷基。在一个实施方案中，R1a为支链的未经取代的亚丁基。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式的结构。在其它实施方案中，轻质助溶剂具有式的结构。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式的结构。
如本文所用的轻质助溶剂是在非表面活性剂水性组合物内的化合物，其在水性组合物与原油(例如未精制的石油)接触时可以发挥界面粘度剂的功能。如本文所提供的“界面粘度剂”是与非表面活性剂水性组合物的碱剂一起促进由未精制的油中所含的羧酸(在本文中也被称作未精制的油酸)原位形成皂的试剂。通过使碱剂与原油中的羧酸接触(例如通过比单独的水更有效地递送碱剂)，轻质助溶剂促进原位产生皂。皂的原位形成促进了乳液(微乳液和巨乳液两者)的形成，从而通过降低水与原油之间的界面张力来提供原油的有效生产。本文所提供的轻质助溶剂可以进一步允许在未精制的石油与非表面活性剂水性组合物之间形成微乳液。轻质助溶剂可以降低界面粘度并且由此帮助高粘性的巨乳液转变成较小粘性的微乳液。轻质助溶剂可以进一步破坏巨乳液或完全防止巨乳液形成。因此，作为界面粘度剂，本文所提供的具有式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)或(VII)的轻质助溶剂可以用来增加原油通过固体材料(例如固体岩石)朝向生产井流动。根据本文所提供的实施方案的轻质助溶剂在本文中也可以被称作“本文所提供的轻质助溶剂”或“本发明的轻质助溶剂”。式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)或(VII)的轻质助溶剂中的任一者或组合适用于本文所提供的方法和组合物。在一个实施方案中，碱剂是NaOH。在其它实施方案中，碱剂是Na2CO3。
在另一个实施方案中，轻质助溶剂是以碱稳定量存在。“碱稳定量”意味着轻质助溶剂是以在轻质助溶剂存在下与不存在轻质助溶剂的情况相比碱剂以较慢速率降解的量存在。降解速率可以减慢10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％。在一个实施方案中，降解速率减慢2、3、4、5、6、7、8、9或10倍。
在另一个实施方案中，轻质助溶剂是以皂增溶量存在。“皂增溶量”意味着轻质助溶剂是以在轻质助溶剂存在下与不存在轻质助溶剂的情况相比由碱剂和原油中的酸(例如未精制的石油酸)原位形成的皂更加可溶的量存在。增溶度可以升高10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％。在某个实施方案中，增溶度升高2、3、4、5、6、7、8、9或10倍。在一个实施方案中，轻质助溶剂是以相对于不存在轻质助溶剂的情况，足以增加原位产生的皂于非表面活性剂水性组合物中的溶解度的量存在。换句话说，在足量的轻质助溶剂存在下，原位产生的皂于非表面活性剂水性组合物中的溶解度高于不存在轻质助溶剂的情况。轻质助溶剂可以增加或减小非表面活性剂水性组合物的最佳盐度。在一个实施方案中，轻质助溶剂可以降低最佳盐度对油浓度的敏感性。
在一个实施方案中，非表面活性剂水性组合物包括气体。举例来说，气体可以与非表面活性剂水性组合物组合以通过减少在固体材料(例如岩石)的孔中的液体流动来降低非表面活性剂水性组合物的移动性。在一个实施方案中，气体可以是超临界二氧化碳、氮气、天然气或这些气体和其它气体的混合物。气体(例如甲烷)可以降低油粘度并且因此以协同方式通过降低非表面活性剂水性组合物的移动性并增加油的移动性来促进油的有效生产。在一个实施方案中，气体和轻质助溶剂是以协同粘度降低量存在。如本文所用的“协同粘度降低量”意味着轻质助溶剂和气体是以组合的轻质助溶剂和气体的粘度降低活性大于个别的轻质助溶剂和个别的气体的相加粘度降低活性的量存在。在一些情况下，轻质助溶剂和气体的组合的粘度降低活性比个别的轻质助溶剂和个别的气体的相加粘度降低活性大10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％。在一个实施方案中，轻质助溶剂和气体的组合的粘度降低活性比个别的轻质助溶剂和个别的气体的相加粘度降低活性大2、3、4、5、6、7、8、9或10倍。
在一个实施方案中，本文所提供的非表面活性剂水性组合物特别适用于粘性油(例如粘度大于约40mPa s并且小于约400mPa s的油)和重油(例如API重力小于20°或粘度大于约400mPa s的油)的采收。对于粘性油并且特别是重油的采收来说，可能需要高温来降低未精制的石油以及乳液的粘度。一些表面活性剂在高温下不稳定，导致界面活性损失并且因此导致油采收率较低。本文所提供的非表面活性剂水性组合物中所包括的轻质助溶剂在高温(即，粘度降低温度)下稳定。如本文中所提到的粘度降低温度是相对于原油在储集层中天然存在的粘度来说降低原油的粘度的温度。在一个实施方案中，非表面活性剂水性组合物具有粘度降低温度。在一些其它实施方案中，粘度降低温度等于或小于约200℃。
在一个实施方案中，本文所提供的轻质助溶剂是非离子的。在一个实施方案中，本文所提供的轻质助溶剂与通常使用的典型阴离子表面活性剂相比对硬度和盐度不敏感。在一个实施方案中，非表面活性剂水性组合物具有约250,000ppm的盐度。饱和盐水中的总盐度范围(盐水中的总溶解固体)可以为100(约260,000ppm)。非表面活性剂水性组合物可以包括海水、来自含水层、河流或湖泊的盐水。水性组合可以进一步包括盐来增加盐度。在一个实施方案中，这种盐是NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2、Na2SO4或Na2CO3。
非表面活性剂水性组合物可以包括大于10ppm的组合的二价阳离子。在一个实施方案中，水性组合物包括大于10ppm的组合的Ca2+和Mg2+。非表面活性剂水性组合物可以包括大于100ppm的组合的二价阳离子。在一个实施方案中，非表面活性剂水性组合物包括大于1000ppm的组合的Ca2+和Mg2+。在一个实施方案中，非表面活性剂水性组合物包括大于3000ppm的组合的Ca2+和Mg2+。
在一个实施方案中，非表面活性剂水性组合物包括大于10ppm的阳离子，如二价阳离子。在其它实施方案中，非表面活性剂水性组合物包括大于100ppm的阳离子，如二价阳离子。在一个实施方案中，非表面活性剂水性组合物包括大于1000ppm的阳离子，如二价阳离子。在一个实施方案中，二价阳离子是Ba2+、Fe2+、Ca2+和Mg2+。
在一个实施方案中，非表面活性剂水性组合物具有酸中和pH值。酸中和pH值是允许由原油中所含的酸和非表面活性剂水性组合物中所存在的碱剂原位形成皂的pH值。在一个实施方案中，中和pH值约等于或高于pH 8。在其它实施方案中，中和pH值为至少9.0。
在非表面活性剂水性组合物包括硬盐水的情况下，可以包括螯合剂以防止二价阳离子使皂沉淀。适用于本文中的螯合剂的实例不受限制地为EDTA(乙二胺四乙酸)、EDTA钠盐以及亚氨基二琥珀酸四钠。在一个实施方案中，非表面活性剂水性组合物进一步包括螯合剂。在一些其它实施方案中，非表面活性剂水性组合物进一步包括硬盐水。
在另一个方面，提供了一种乳液组合物，其包括未精制的石油相和非表面活性剂水相。非表面活性剂水相包括轻质助溶剂和碱剂。轻质助溶剂是根据本文所提供的实施方案的化合物(例如式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)或(VII)的化合物)。在一个实施方案中，非表面活性剂水相包括上文所提供的非表面活性剂水性组合物中所列出的组分。举例来说，在一个实施方案中，水相含有轻质助溶剂和碱剂。水相可以包括一种或多种轻质助溶剂的组合。在一个实施方案中，乳液组合物的粘度小于不存在轻质助溶剂的情况下的粘度。在一个实施方案中，乳液组合物的粘度比未精制的石油(例如，构成乳液组合物的未精制的石油相的未精制的石油)小3倍。在其它实施方案中，乳液组合物的粘度小于30厘泊。在其它实施方案中，乳液组合物的粘度小于200厘泊。非表面活性剂水相中所存在的轻质助溶剂使初始形成的巨乳液转变(碎裂)成稳定微乳液，从而可有效地采收石油相中的原油。在一个实施方案中，乳液组合物是微乳液。
在其它实施方案中，油和水的增溶比对非表面活性剂水相内的二价金属阳离子(例如Ca+2和Mg+2)的组合浓度不敏感。在其它实施方案中，油和水的增溶比对水的盐度不敏感或对水中所含的特定电解质全部不敏感。在这个段落的情形中所用的术语“不敏感”意味着增溶比不趋向于随着二价金属阳离子的浓度和/或水的盐度变化而变化(例如趋向于保持恒定)。在一个实施方案中，在10ppm、100ppm、1000ppm或10,000ppm的二价金属阳离子浓度范围上，增溶比的变化小于5％、10％、20％、30％、40％或50％。在另一个实施方案中，在10ppm、100ppm、1000ppm或10,000ppm的盐度浓度范围上，增溶比的变化小于5％、10％、20％、30％、40％或50％。
在一个实施方案中，乳液组合物进一步包括水溶性聚合物。在一个实施方案中，水溶性聚合物可以是生物聚合物，如黄原胶或硬葡聚糖；合成聚合物，如聚丙烯酰胺、水解聚丙烯酰胺，或丙烯酰胺与丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸盐或N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物；合成聚合物，如聚氧化乙烯；或可溶于水或盐水中的任何其它高分子量聚合物。在一个实施方案中，水溶性聚合物是部分(例如20％、25％、30％、35％、40％、45％)水解的阴离子聚丙烯酰胺。在某个其它实施方案中，水溶性聚合物具有约8×106的分子量。在某个其它实施方案中，水溶性聚合物具有约18×106的分子量。适用于本发明(包括本文所提供的实施方案)的市售聚合物的非限制性实例是Florpaam 3330S和Florpaam 3336S。
在一个实施方案中，轻质助溶剂是以相对于不存在轻质助溶剂的情况，足以增加原位产生的皂于非表面活性剂水相中的溶解度的量存在。换句话说，在足量的轻质助溶剂存在下，原位产生的皂于非表面活性剂水性组合物中的溶解度高于不存在轻质助溶剂的情况。在轻质助溶剂增加原位产生的皂的溶解度的情况下，在轻质助溶剂存在下与不存在轻质助溶剂的情况相比原位产生的皂更加可溶。原位产生的皂的溶解度可以升高10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％。在一个实施方案中，增溶度升高2、3、4、5、6、7、8、9或10倍。
本文所提供的轻质助溶剂可以增加水溶性聚合物于非表面活性剂水性组合物中的溶解度，需要使这种非表面活性剂水性组合物变稠以防止不稳定转移(例如指杆)并且因此使油有效地转移通过岩石。在一个实施方案中，轻质助溶剂是以相对于不存在轻质助溶剂的情况，足以增加水溶性聚合物于乳液组合物中的溶解度的量存在。换句话说，在足量的轻质助溶剂存在下，聚合物于乳液组合物中的溶解度高于不存在轻质助溶剂的情况。在轻质助溶剂增加聚合物于乳液组合物中的溶解度的情况下，在轻质助溶剂存在下与不存在轻质助溶剂的情况相比聚合物更加可溶。聚合物于乳液组合物中的溶解度可以升高10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％。在一个实施方案中，增溶度升高2、3、4、5、6、7、8、9或10倍。
含有轻质助溶剂和碱剂的乳液组合物可以进一步包括水溶性聚合物和/或气体。在一个实施方案中，乳液组合物包括聚合物或气体。在一个实施方案中，乳液组合物进一步包括气体。在一个实施方案中，乳液组合物包括聚合物和气体。在一些其它实施方案中，乳液组合物具有粘度降低温度。在其它实施方案中，乳液组合物包括至少一种轻质助溶剂、碱剂和聚合物。在一些其它实施方案中，乳液组合物包括气体。在一些其它实施方案中，乳液组合物具有粘度降低温度。在一个实施方案中，粘度降低温度等于或小于约200℃。在一个实施方案中，粘度降低温度等于或小于约150℃。在一个实施方案中，粘度降低温度等于或小于约100℃。在一个实施方案中，粘度降低温度等于或小于约80℃。在一个实施方案中，粘度降低温度等于或小于约60℃。
在一个实施方案中，乳液组合物具有约300,000ppm的盐度。在其它实施方案中，乳液组合物具有约250,000ppm的盐度。在一个实施方案中，乳液组合物具有约200,000ppm的盐度。在其它实施方案中，乳液组合物具有约150,000ppm的盐度。在一个实施方案中，乳液组合物具有约100,000ppm的盐度。在一个实施方案中，乳液组合物具有约50,000ppm的盐度。
在一个实施方案中，乳液组合物具有酸中和pH值。在其它实施方案中，酸中和pH值约等于或高于pH 8。在一个实施方案中，乳液组合物进一步包括螯合剂。在一些其它实施方案中，乳液组合物包括硬盐水。在一个实施方案中，未精制的石油相包括重油。在一些其它实施方案中，重油的粘度等于或大于40mPa s。
本发明的乳液组合物包括根据上文所描述的实施方案的轻质助溶剂。因此，在一个实施方案中，轻质助溶剂具有根据式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)或(VII)的结构。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(I)。在其它实施方案中，轻质助溶剂具有式(II)。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(III)。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(IV)。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(V)。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(VI)。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(VII)。
III.方法
在另一个方面，提供了一种转移与固体材料接触的未精制的活性石油材料的方法。这种方法包括使未精制的活性石油材料与非表面活性剂水性组合物接触，其中这种未精制的活性石油材料与固体材料有接触。使未精制的活性石油材料与固体材料分离，从而转移与固体材料接触的未精制的活性石油材料。非表面活性剂水性组合物包括轻质助溶剂(如本文所描述)和碱剂。在其它实施方案中，非表面活性剂水性组合物进一步包括水溶性聚合物。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(I)。在其它实施方案中，轻质助溶剂具有式(II)。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(III)。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(IV)。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(V)。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(VI)。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(VII)。轻质助溶剂可以存在于如上文所描述的非表面活性剂水性组合物或乳液组合物中。
固体材料可以是天然固体材料(即，在自然界(如岩石)中发现的固体)。天然固体材料可以在石油储集层中发现。在一个实施方案中，这种方法是提高油采收率法。在一个实施方案中，天然固体材料是岩石或风化层。天然固体材料可以是地质构造，如碎屑物或碳酸盐。天然固体材料可以是固结材料或未固结材料或其混合物。未精制的活性石油材料可以被天然固体材料上方或下方的“基岩”截留或限制起来。未精制的活性石油材料可以在断裂的基岩或多孔天然固体材料中发现。在其它实施方案中，风化层是土壤。
在一个实施方案中，乳液在接触之后形成。由此形成的乳液可以是如上文所描述的乳液组合物。在一个实施方案中，这种方法包括使未精制的石油材料内的未精制的石油酸进入乳液(例如乳液组合物)中，从而使未精制的石油酸转化成表面活性剂。换句话说，在未精制的石油酸转化成表面活性剂的情况下，油可以被动员起来并且因此与固体材料分离。
在另一个方面，提供了一种使未精制的活性石油酸转化成表面活性剂的方法。这种方法包括使未精制的活性石油材料与非表面活性剂水性组合物接触，从而形成与未精制的活性石油材料接触的乳液。使未精制的活性石油材料内的未精制的活性石油酸进入这种乳液中，从而使未精制的活性石油酸转化成表面活性剂。非表面活性剂水性组合物包括如本文所描述的轻质助溶剂以及碱剂。在一些其它实施方案中，非表面活性剂水性组合物包括水溶性聚合物。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(I)。在其它实施方案中，轻质助溶剂具有式(II)。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(III)。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(IV)。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(V)。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(VI)。在一个实施方案中，轻质助溶剂具有式(VII)。因此，在一个实施方案中，非表面活性剂水性组合物是上文所描述的非表面活性剂水性组合物。并且，在一个实施方案中，乳液是上文所描述的乳液组合物。使未精制的石油材料内的未精制的石油酸进入乳液中，从而使未精制的石油酸转化(例如动员)成表面活性剂。在一个实施方案中，未精制的活性石油材料是石油储集层。
IV.实施例
相行为程序
相行为筛选：已使用相行为研究来表征用于EOR的化学剂。使用相行为作为筛选方法具有许多益处。相行为研究用于确定：(1)电解质的作用；(2)油增溶和IFT降低；(3)微乳液密度；(4)微乳液粘度；(5)聚结时间；(6)最佳轻质助溶剂/碱剂配方；和/或(7)用于从岩心和储集层中采收油的最佳特性。
热力学稳定相可以用油、水和非表面活性剂水性混合物形成。原位产生的皂在处于或高于临界胶束浓度(CMC)的浓度下形成胶束结构。乳液在油-水界面处聚结成独立的相并且被称作微乳液。微乳液是富含表面活性剂的独特的相，其由原位产生的皂、油和水以及轻质助溶剂、碱剂和其它组分组成。这个相在其将在给定的温度下返回同相体积的意义上是热力学稳定的。一些工作者在过去已增添了额外的要求，但对于本工程研究的目的来说，唯一的要求将为微乳液是热力学稳定相。
通过除了扫描变量以外保持所有变量固定来检查相变。扫描变量在一系列移液管上变化并且可以包括(但不限于)盐度、温度、化学剂(轻质助溶剂、醇、电解质)、油(其有时用其等效烷烃碳数(EACN)表征)，以及轻质助溶剂结构(其有时用其亲水亲油平衡值(HLB)表征)。相变首先由Winsor(1954)表征为三个区：I型-过量的油相，III型-水相、微乳液相和油相，以及II型-过量的水相。相变边界和一些通用术语描述如下：I型到III型-下临界盐度，III型到II型-上临界盐度，油增溶比(Vo/Vs)，水增溶比(Vw/Vs)，油和水的增溶比相等的增溶值被称为最佳增溶比(σ*)，以及出现最佳增容比的电解质浓度被称作最佳盐度(S*)。因为不添加表面活性剂，所以所存在的唯一的表面活性剂是原位产生的皂。出于计算增溶比的目的，可以假定使用TAN(总酸值)的皂水平的值和皂的近似分子量。
确定界面张力
时间和实验室资源的有效使用当进行相行为扫描时可以得到有价值的结果。油和水的增溶比与界面张力之间的相关性是由Healy和Reed(1976)提出的，并且理论关系后来由Chun Huh(1979)得出。如由Chun Huh理论所示出，最低油-水IFT在最佳增溶度下出现。通过Chun Huh等式使这个最佳增溶度与界面张力成等式，其中IFT随增溶比的负二次方而变化：
对于大多数原油和微乳液来说，C＝0.3是很好的近似值。因此，用来估算IFT的快速而便利的方式在于测量相行为并且使用Chun-Huh等式来计算IFT。微乳液与水和/或油之间的IFT的测量可能非常困难并耗费时间并且易受较大误差影响，因此使用相行为方法来筛选轻质助溶剂、电解质、油等等的几百种组合不仅较简单和较快速，而且避免了与测量组合的IFT相关的测量问题和误差，这些组合尤其是显示出复杂的行为(凝胶等等)并且无论如何都会被筛选出来的组合。一旦已鉴别出很好的配方，那么它就仍然是用来测量IFT的很好的想法。
设备
相行为实验是用以下材料和设备建立的。
质量平衡：使用质量平衡来测量混合物的化学剂并确定岩心的初始饱和值。
水去离子器：使用NanopureTM过滤器系统来制备去离子(DI)水以与所有实验溶液一起使用。这个过滤器使用再循环泵并监测水的电阻率以指示何时已移除离子。在使用前使水通过0.45微米过滤器以去除不想要的颗粒和微生物。
硼硅酸盐移液管：使用具有0.1mL标识的标准5mL硼硅酸盐移液管来建立相行为扫描以及用水溶液操作稀释实验。使用丙烷和氧火焰将末端密封。
移液管中继器：Eppendorf Repeater仪器用于大部分移液操作。这是经过校准的手持式分配器以递送25微升与1毫升之间的增量。使用一次性吸头以避免储备液之间发生污染并可实现易操作性和一致性。
丙烷-氧火炬：将丙烷和氧气的混合物引导通过Bernz-O-Matic火焰喷嘴以产生约英寸长的热火焰。使用这个火炬将相行为实验中所用的玻璃移液管火焰密封。
对流烘箱：使用几个对流烘箱在储集层温度下孵育相行为和岩心溢流实验。相行为移液管主要被保持在Blue M和Memmert烘箱中，这些烘箱用水银温度计和烘箱温度计监测以确保在记录之间的温度波动保持最小。使用大型定制的流动式烘箱来容纳大部分岩心溢流实验并且使流体注入和收集能够在储集层温度下完成。
pH计：使用具有pH电极的ORION研究型号701/数字式离子分析器来测量大部分水性样品的pH值以获得更精确的读数。这个pH计是用4.0、7.0和10.0pH溶液校准的。对于pH值的粗略测量，使用具有几滴采样流体的试纸。
相行为计算
根据从相行为移液管获取的界面测量结果来计算油和水的增溶比。当混合物接近平衡并且初始形成的任何巨乳液的体积减小或消失时，随时间记录这些界面。
相行为方法
在这个部分描述了用于建立、测量和记录观测的方法。使用下文所描述的多种电解质混合物进行扫描。将油添加到大部分非表面活性剂溶液中以观察是否形成微乳液，形成和平衡需花费多长时间(如果形成微乳液的话)，形成什么类型的微乳液，以及其特性中的一些，如粘度。然而，没有添加油的水性混合物的行为也是重要的并且也在一些情况下完成以判定水溶液是否是澄清的并且随时间稳定，变得混浊或分离成一个相以上。
样品制备.通过首先制备非表面活性剂水性储备溶液并且将其与盐水储备溶液组合来制成相行为样品以观测混合物在一定范围的盐度下的行为。
溶液制备.非表面活性剂水性储备溶液是基于助溶剂的活性重量百分比。在天平上测量出轻质助溶剂、碱剂和去离子水(DI)的质量，并且在玻璃罐中使用磁性搅拌棒将其混合。在混合纸页上记录添加的次序连同所添加的实际质量以及最终溶液的pH值。以必需的重量百分比浓度产生盐水溶液用于进行扫描。
助溶剂储备液.将正在测试的化学剂首先混入经过浓缩的储备溶液中，这种储备溶液通常由轻质助溶剂、碱剂和/或聚合物连同去离子水组成。所添加的化学剂的量是基于活性来计算并且通过总溶液的重量百分比来测量。初始实验是在约1-3％的轻质助溶剂下进行以使得中间微乳液相的体积将足够大以用于在假定增溶比在最佳盐度下为至少10的情况下进行精确测量。
聚合物储备液.这些储备液常常相当粘并且使得移液操作困难，因此将其相应地用去离子水稀释以改善易操作性。制成具有聚合物的混合物仅仅用于那些显示出很好的行为并且有益于可能在岩心溢流中进行测试的额外研究的轻质助溶剂配方。因此，包括聚合物的扫描受限制，因为扫描仅仅作为与轻质助溶剂的相容性的最终评价而完成。
移液程序.使用Eppendorf Repeater Plus或类似的移液仪器将相行为组分按体积添加到5ml移液管中。将轻质助溶剂、碱剂和盐水储备液与DI水混入有标记的移液管中并且达到搅动前的温度。初始以1∶1的水油比(WOR)建立几乎所有的相行为实验，其涉及将2ml水相与2ml经过评价的原油或烃混合，并且相应地混合不同的WOR实验。典型的相行为扫描由10-20个移液管组成，每个移液管都被认为是这个系列中的数据点。
添加的次序.必须考虑到组分的添加，因为浓度常常比最终浓度高几倍。因此，确立次序以防止与经过浓缩的电解质直接接触的轻质助溶剂、碱剂或聚合物产生任何不利影响。通过将储备液按以下次序组合来制成所想要的样品组合物：(1)电解质储备液；(2)去离子水；(3)轻质助溶剂储备液；(4)碱剂储备液；(5)聚合物储备液；以及(6)原油或烃。
初始观测.一旦将组分添加到移液管中，就分配足够的时间以允许所有流体沿着侧面向下引流。然后，在添加油之前记录水性流体液面。在记录纸页上标示出这些测量结果。经过几天在这些具有注释的文件上记录液面和界面，并且在必要时打印额外的纸页。
密封和混合.用氩气覆盖移液管以防止所存在的任何挥发性气体因火焰密封程序而点燃。然后，用丙烷-氧火炬密封这些管以防止当放置在烘箱中时有额外的挥发物损失。将移液管排列在搁架上以与扫描变量的变化相符。一旦相行为扫描给出足够的时间来达到储集层温度(15-30分钟)，就将移液管倒转几次以提供充分混合。在混合后通过查看液滴大小和混合物看起来均匀度如何而观测管的低张力。然后，使溶液随时间平衡并且记录界面的液面以确定平衡时间和轻质助溶剂/碱剂的性能。
测量和观测.对于正在测试的原油来说，使相行为实验在设定于储集层温度下的烘箱中平衡。周期性地记录移液管中的流体液面并且随时间观测相行为的趋势。当流体液面在读取样品的误差界限内停止变化时假定有平衡行为。
流体界面.流体界面是相行为实验的最关键要素。根据这些流体界面，确定相体积并计算增溶比。顶部和底部界面被记录为从水包油微乳液转变到油包水微乳液的扫描。在初始搅动后一天获取初始读数，并且有时如果聚结似乎很快发生的话，那么就在搅动的几小时内获取初始读数。之后，以渐增的时间间隔(例如一天、四天、一周、两周、一个月等等)获取测量结果，直到达到平衡或实验被视为对于继续观测来说是不必要的或不令人感兴趣的。
V.表格
表1.原油特性。
VI.实施方案
实施方案1.一种非表面活性剂水性组合物，其包含轻质助溶剂、水溶性聚合物和碱剂。
实施方案2.如实施方案2所述的非表面活性剂水性组合物，其包含多种不同的轻质助溶剂。
实施方案3.如实施方案1或2所述的非表面活性剂水性组合物，其中所述轻质助溶剂具有下式：其中R1A为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基；R2A独立地为氢、甲基或乙基；R3A独立地为氢或R4A独立地为氢、甲基或乙基；n为0到30的整数，并且m为0到30的整数。
实施方案4.如实施方案1或2所述的非表面活性剂水性组合物，其中所述轻质助溶剂具有下式：
其中R1B为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基；R2B独立地为氢、甲基或乙基；R3B独立地为氢或甲基；q为0到30的整数；r为1或2；R4B独立地为氢或R5B独立地为氢、甲基或乙基；R6B独立地为氢或甲基；s为0到30的整数，并且t为1或2。
实施方案5.如实施方案3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A或R1B为直链或支链的未经取代的C1-C6亚烷基。
实施方案6.如实施方案3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A或R1B为直链或支链的未经取代的C2-C6亚烷基。
实施方案7.如实施方案3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A或R1B为直链或支链的未经取代的C3-C6亚烷基。
实施方案8.如实施方案3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A或R1B为直链或支链的未经取代的C4-C6亚烷基。
实施方案9.如实施方案3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A或R1B为直链或支链的未经取代的C4亚烷基。
实施方案10.如实施方案3或5到9中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中n和m独立地为1到20。
实施方案11.如实施方案3或5到9中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中n和m独立地为1到6。
实施方案12.如实施方案4到9中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中q和s独立地为1到20。
实施方案13.如实施方案4到9中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中q和s独立地为1到6。
实施方案14.如实施方案3或5到11中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为直链的未经取代的C4亚烷基并且n为3。
实施方案15.如实施方案14所述的非表面活性剂水性组合物，其中m为3。
实施方案16.如实施方案3或5到11中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为直链的未经取代的C4亚烷基并且n为5。
实施方案17.如实施方案16所述的非表面活性剂水性组合物，其中m为5。
实施方案18.如实施方案3或5到1中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为支链的未经取代的C4亚烷基并且n为1。
实施方案19.如实施方案18所述的非表面活性剂水性组合物，其中m为1。
实施方案20.如实施方案3或5到11中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为支链的未经取代的C4亚烷基并且n为3。
实施方案21.如实施方案20所述的非表面活性剂水性组合物，其中m为3。
实施方案22.如实施方案4到9、12或13中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1B为直链的未经取代的C4亚烷基并且q为3。
实施方案23.如实施方案22所述的非表面活性剂水性组合物，其中s为3。
实施方案24.如实施方案4到9、12或13中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1B为直链的未经取代的C4亚烷基并且q为5。
实施方案25.如实施方案24所述的非表面活性剂水性组合物，其中s为5。
实施方案26.如实施方案4到9、12或13中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1B为支链的未经取代的C4亚烷基并且q为1。
实施方案27.如实施方案26所述的非表面活性剂水性组合物，其中s为1。
实施方案28.如实施方案4到9、12或13中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1B为支链的未经取代的C4亚烷基并且q为3。
实施方案29.如实施方案28所述的非表面活性剂水性组合物，其中s为3。
实施方案30.如实施方案3所述的非表面活性剂水性组合物，其中n和m独立地为0。
实施方案31.如实施方案30所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为直链或支链的未经取代的C1-C6亚烷基。
实施方案32.如实施方案30或31所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为直链或支链的未经取代的C2-C6亚烷基。
实施方案33.如实施方案30到32中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为直链或支链的未经取代的C3-C6亚烷基。
实施方案34.如实施方案30到33中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为直链或支链的未经取代的C4-C6亚烷基。
实施方案35.如实施方案30到34中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为直链或支链的未经取代的C4-亚烷基。
实施方案36.如实施方案30到35中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为支链的未经取代的亚丁基。
实施方案37.如实施方案3到36中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中所述碱剂是NaOH。
实施方案38.如实施方案3到36中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中所述碱剂是Na2CO3。
实施方案39.如实施方案3到38中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其进一步包含气体。
实施方案40.如前述实施方案中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其中所述非表面活性剂水性组合物具有粘度降低温度。
实施方案41.如实施方案40所述的非表面活性剂水性组合物，其中所述粘度降低温度等于或小于约200℃。
实施方案42.如前述实施方案中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其具有约250,000ppm的盐度。
实施方案43.如前述实施方案中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其具有酸中和pH值。
实施方案44.如实施方案43所述的非表面活性剂水性组合物，其中所述中和pH值约等于或高于pH 8。
实施方案45.如实施方案43所述的非表面活性剂水性组合物，其中所述中和pH值为至少9.0。
实施方案46.如前述实施方案中任一项所述的非表面活性剂水性组合物，其进一步包含螯合剂。
实施方案47.如实施方案46所述的非表面活性剂水性组合物，其进一步包含硬盐水。
实施方案48.一种包含未精制的石油相和非表面活性剂水相的乳液组合物，其中所述非表面活性剂水相包含轻质助溶剂和碱剂。
实施方案49.如实施方案48所述的乳液组合物，其中所述乳液组合物是微乳液。
实施方案50.如实施方案48所述的乳液组合物，其进一步包含水溶性聚合物。
实施方案51.如实施方案48到50中任一项所述的乳液组合物，其中所述轻质助溶剂是以相对于不存在所述轻质助溶剂的情况，足以增加原位产生的皂于所述非表面活性剂水相中的溶解度的量存在。
实施方案52.如实施方案50或51所述的乳液组合物，其中所述轻质助溶剂是以相对于不存在所述轻质助溶剂的情况，足以增加所述聚合物于所述非表面活性剂水相中的溶解度的量存在。
实施方案53.如实施方案48到52中任一项所述的乳液组合物，其进一步包含气体。
实施方案54.如实施方案48到53中任一项所述的乳液组合物，其中所述乳液组合物具有粘度降低温度。
实施方案55.如实施方案54所述的乳液组合物，其中所述粘度降低温度等于或小于约200℃。
实施方案56.如实施方案48到55中任一项所述的乳液组合物，其具有约250,000ppm的盐度。
实施方案57.如实施方案48到56中任一项所述的乳液组合物，其具有酸中和pH值。
实施方案58.如实施方案57所述的乳液组合物，其中所述酸中和pH值约等于或高于pH 8。
实施方案59.如实施方案48到58中任一项所述的乳液组合物，其进一步包含螯合剂。
实施方案60.如实施方案59所述的乳液组合物，其进一步包含硬盐水。
实施方案61.如实施方案48到60中任一项所述的乳液组合物，其中所述未精制的石油相包含重油。
实施方案62.如实施方案48到61中任一项所述的乳液组合物，其中所述轻质助溶剂具有下式：其中R1A为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基；R2A独立地为氢、甲基或乙基；R3A独立地为氢或R4A独立地为氢、甲基或乙基；n为0到30的整数，并且m为0到30的整数。
实施方案63.如实施方案48到61中任一项所述的乳液组合物，其中所述轻质助溶剂具有下式：其中R1B为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基；R2B独立地为氢、甲基或乙基；R3B独立地为氢或甲基；q为0到30的整数；r为1或2；R4独立地为氢或R5B独立地为氢、甲基或乙基；R6B独立地为氢或甲基；s为0到30的整数，并且t为1或2。
实施方案64.一种转移与固体材料接触的未精制的活性石油材料的方法，所述方法包括：(i)使未精制的活性石油材料与非表面活性剂水性组合物接触，其中所述未精制的活性石油材料与固体材料有接触；(ii)使所述未精制的活性石油材料与所述固体材料分离，从而转移与所述固体材料接触的所述未精制的活性石油材料。
实施方案65.如实施方案64所述的方法，其中所述非表面活性剂水性组合物包含轻质助溶剂和碱剂。
实施方案66.如实施方案65所述的方法，其中所述非表面活性剂水性组合物进一步包含水溶性聚合物。
实施方案67.如实施方案64到66中任一项所述的方法，其中所述轻质助溶剂具有下式：
其中R1A为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基；R2A独立地为氢、甲基或乙基；
R3A独立地为氢或R4A独立地为氢、甲基或乙基；n为0到30的整数，并且m为0到30的整数。
实施方案68.如实施方案64到66中任一项所述的方法，其中所述轻质助溶剂具有下式：
其中R1B为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基；R2B独立地为氢、甲基或乙基；R3B独立地为氢或甲基；q为0到30的整数；
r为1或2；R4B独立地为氢或R5B独立地为氢、甲基或乙基；R6独立地为氢或甲基；s为0到30的整数，并且t为1或2。
实施方案69.如实施方案64所述的方法，其中所述方法是提高油采收率法。
实施方案70.如实施方案64所述的方法，其中所述天然固体材料是岩石或风化层。
实施方案71.如实施方案70所述的方法，其中所述风化层是土壤。
实施方案72.如实施方案64所述的方法，其中乳液在所述接触之后形成。
实施方案73.如实施方案72所述的方法，其中所述方法进一步包括使所述未精制的活性石油材料内的未精制的活性石油酸进入所述乳液中，从而使所述未精制的活性石油酸转化成表面活性剂。
实施方案74.一种使未精制的活性石油酸转化成表面活性剂的方法，所述方法包括：(i)使未精制的活性石油材料与非表面活性剂水性组合物接触，从而形成与所述未精制的活性石油材料接触的乳液；以及(ii)使所述未精制的活性石油材料内的未精制的活性石油酸进入所述乳液中，从而使所述未精制的活性石油酸转化成表面活性剂。
实施方案75.如实施方案74所述的方法，其中所述非表面活性剂水性组合物包含轻质助溶剂和碱剂。
实施方案76.如实施方案75所述的方法，其进一步包含水溶性聚合物。
实施方案77.如实施方案74所述的方法，其中所述轻质助溶剂具有下式：
其中R1A为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基；R2A独立地为氢、甲基或乙基；R3A独立地为氢或R4A独立地为氢、甲基或乙基；n为0到30的整数，并且m为0到30的整数。
实施方案78.如实施方案74所述的方法，其中所述轻质助溶剂具有下式：
其中R1B为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基；R2B独立地为氢、甲基或乙基；R3B独立地为氢或甲基；q为0到30的整数；
r为1或2；R4B独立地为氢或R5B独立地为氢、甲基或乙基；R6B独立地为氢或甲基；s为0到30的整数，并且t为1或2。
实施方案79.如实施方案74所述的方法，其中所述未精制的活性石油材料是石油储集层。
Claims (79)
1.一种非表面活性剂水性组合物，其包含轻质助溶剂、水溶性聚合物和碱剂。
2.如权利要求1所述的非表面活性剂水性组合物，其包含多种不同的轻质助溶剂。
3.如权利要求1或2所述的非表面活性剂水性组合物，其中所述轻质助溶剂具有下式：
其中
R1A为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基；
R2A独立地为氢、甲基或乙基；
R3A独立地为氢或
R4A独立地为氢、甲基或乙基；
n为0到30的整数，并且
m为0到30的整数。
4.如权利要求1或2所述的非表面活性剂水性组合物，其中所述轻质助溶剂具有下式：
其中
R1B为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基；
R2B独立地为氢、甲基或乙基；
R3B独立地为氢或甲基；
q为0到30的整数；
r为1或2；
R4B独立地为氢或
R5B独立地为氢、甲基或乙基；
R6B独立地为氢或甲基；
s为0到30的整数，并且
t为1或2。
5.如权利要求3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A或R1B为直链或支链的未经取代的C1-C6亚烷基。
6.如权利要求3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A或R1B为直链或支链的未经取代的C2-C6亚烷基。
7.如权利要求3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A或R1B为直链或支链的未经取代的C3-C6亚烷基。
8.如权利要求3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A或R1B为直链或支链的未经取代的C4-C6亚烷基。
9.如权利要求3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A或R1B为直链或支链的未经取代的C4亚烷基。
10.如权利要求3所述的非表面活性剂水性组合物，其中n和m独立地为1到20。
11.如权利要求3所述的非表面活性剂水性组合物，其中n和m独立地为1到6。
12.如权利要求4所述的非表面活性剂水性组合物，其中q和s独立地为1到20。
13.如权利要求4所述的非表面活性剂水性组合物，其中q和s独立地为1到6。
14.如权利要求3所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为直链的未经取代的C4亚烷基并且n为3。
15.如权利要求14所述的非表面活性剂水性组合物，其中m为3。
16.如权利要求3所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为直链的未经取代的C4亚烷基并且n为5。
17.如权利要求16所述的非表面活性剂水性组合物，其中m为5。
18.如权利要求3所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为支链的未经取代的C4亚烷基并且n为1。
19.如权利要求18所述的非表面活性剂水性组合物，其中m为1。
20.如权利要求3所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为支链的未经取代的C4亚烷基并且n为3。
21.如权利要求20所述的非表面活性剂水性组合物，其中m为3。
22.如权利要求4所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1B为直链的未经取代的C4亚烷基并且q为3。
23.如权利要求22所述的非表面活性剂水性组合物，其中s为3。
24.如权利要求4所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1B为直链的未经取代的C4亚烷基并且q为5。
25.如权利要求24所述的非表面活性剂水性组合物，其中s为5。
26.如权利要求4所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1B为支链的未经取代的C4亚烷基并且q为1。
27.如权利要求26所述的非表面活性剂水性组合物，其中s为1。
28.如权利要求4所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1B为支链的未经取代的C4亚烷基并且q为3。
29.如权利要求28所述的非表面活性剂水性组合物，其中s为3。
30.如权利要求3所述的非表面活性剂水性组合物，其中n和m独立地为0。
31.如权利要求30所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为直链或支链的未经取代的C1-C6亚烷基。
32.如权利要求30所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为直链或支链的未经取代的C2-C6亚烷基。
33.如权利要求30所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为直链或支链的未经取代的C3-C6亚烷基。
34.如权利要求30所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为直链或支链的未经取代的C4-C6亚烷基。
35.如权利要求30所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为直链或支链的未经取代的C4亚烷基。
36.如权利要求30所述的非表面活性剂水性组合物，其中R1A为支链的未经取代的亚丁基。
37.如权利要求3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其中所述碱剂是NaOH。
38.如权利要求3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其中所述碱剂是Na2CO3。
39.如权利要求3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其进一步包含气体。
40.如权利要求3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其中所述非表面活性剂水性组合物具有粘度降低温度。
41.如权利要求40所述的非表面活性剂水性组合物，其中所述粘度降低温度等于或小于约200℃。
42.如权利要求3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其具有约250,000ppm的盐度。
43.如权利要求3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其具有酸中和pH值。
44.如权利要求43所述的非表面活性剂水性组合物，其中所述中和pH值约等于或高于pH 8。
45.如权利要求43所述的非表面活性剂水性组合物，其中所述中和pH值为至少9.0。
46.如权利要求3或4所述的非表面活性剂水性组合物，其进一步包含螯合剂。
47.如权利要求46所述的非表面活性剂水性组合物，其进一步包含硬盐水。
48.一种包含未精制的石油相和非表面活性剂水相的乳液组合物，其中所述非表面活性剂水相包含轻质助溶剂和碱剂。
49.如权利要求48所述的乳液组合物，其中所述乳液组合物是微乳液。
50.如权利要求48所述的乳液组合物，其进一步包含水溶性聚合物。
51.如权利要求48所述的乳液组合物，其中相对于不存在所述轻质助溶剂的情况，所述轻质助溶剂以足以增加原位产生的皂于所述非表面活性剂水相中的溶解度的量存在。
52.如权利要求48所述的乳液组合物，其中相对于不存在所述轻质助溶剂的情况，所述轻质助溶剂以足以增加聚合物于所述非表面活性剂水相中的溶解度的量存在。
53.如权利要求48所述的乳液组合物，其进一步包含气体。
54.如权利要求48所述的乳液组合物，其中所述乳液组合物具有粘度降低温度。
55.如权利要求54所述的乳液组合物，其中所述粘度降低温度等于或小于约200℃。
56.如权利要求48所述的乳液组合物，其具有约250,000ppm的盐度。
57.如权利要求48所述的乳液组合物，其具有酸中和pH值。
58.如权利要求57所述的乳液组合物，其中所述酸中和pH值约等于或高于pH 8。
59.如权利要求48所述的乳液组合物，其进一步包含螯合剂。
60.如权利要求59所述的乳液组合物，其进一步包含硬盐水。
61.如权利要求48所述的乳液组合物，其中所述未精制的石油相包含重油。
62.如权利要求48到61中任一项所述的乳液组合物，其中所述轻质助溶剂具有下式：
其中
R1A为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基；
R2A独立地为氢、甲基或乙基；
R3A独立地为氢或
R4A独立地为氢、甲基或乙基；
n为0到30的整数，并且
m为0到30的整数。
63.如权利要求48到61中任一项所述的乳液组合物，其中所述轻质助溶剂具有下式：
其中
R1B为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基；
R2B独立地为氢、甲基或乙基；
R3B独立地为氢或甲基；
q为0到30的整数；
r为1或2；
R4B独立地为氢或
R5B独立地为氢、甲基或乙基；
R6B独立地为氢或甲基；
s为0到30的整数，并且
t为1或2。
64.一种转移与固体材料接触的未精制的活性石油材料的方法，所述方法包括：
(i)使未精制的活性石油材料与非表面活性剂水性组合物接触，其中所述未精制的活性石油材料与固体材料接触；
(ii)使所述未精制的活性石油材料与所述固体材料分离，从而转移与所述固体材料接触的所述未精制的活性石油材料。
65.如权利要求64所述的方法，其中所述非表面活性剂水性组合物包含轻质助溶剂和碱剂。
66.如权利要求65所述的方法，其中所述非表面活性剂水性组合物进一步包含水溶性聚合物。
67.如权利要求64到66中任一项所述的方法，其中所述轻质助溶剂具有下式：
其中
R1A为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基；
R2A独立地为氢、甲基或乙基；
R3A独立地为氢或
R4A独立地为氢、甲基或乙基；
n为0到30的整数，并且
m为0到30的整数。
68.如权利要求64到66中任一项所述的方法，其中所述轻质助溶剂具有下式：
其中
R1B为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基；
R2B独立地为氢、甲基或乙基；
R3B独立地为氢或甲基；
q为0到30的整数；
r为1或2；
R4B独立地为氢或
R5B独立地为氢、甲基或乙基；
R6B独立地为氢或甲基；
s为0到30的整数，并且
t为1或2。
69.如权利要求64所述的方法，其中所述方法是提高油采收率法。
70.如权利要求64所述的方法，其中所述天然固体材料是岩石或风化层。
71.如权利要求70所述的方法，其中所述风化层是土壤。
72.如权利要求64所述的方法，其中乳液在所述接触之后形成。
73.如权利要求72所述的方法，其中所述方法进一步包括使所述未精制的活性石油材料内的未精制的活性石油酸进入所述乳液中，从而使所述未精制的活性石油酸转化成表面活性剂。
74.一种使未精制的活性石油酸转化成表面活性剂的方法，所述方法包括：
(i)使未精制的活性石油材料与非表面活性剂水性组合物接触，从而形成与所述未精制的活性石油材料接触的乳液；以及
(ii)使所述未精制的活性石油材料内的未精制的活性石油酸进入所述乳液中，从而使所述未精制的活性石油酸转化成表面活性剂。
75.如权利要求74所述的方法，其中所述非表面活性剂水性组合物包含轻质助溶剂和碱剂。
76.如权利要求75所述的方法，其进一步包括水溶性聚合物。
77.如权利要求74所述的方法，其中所述轻质助溶剂具有下式：
其中
R1A为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基；
R2A独立地为氢、甲基或乙基；
R3A独立地为氢或
R4A独立地为氢、甲基或乙基；
n为0到30的整数，并且
m为0到30的整数。
78.如权利要求74所述的方法，其中所述轻质助溶剂具有下式：
其中
R1B为未经取代的C1-C6亚烷基、未经取代的亚苯基、未经取代的亚环己基、未经取代的亚环戊基或经甲基取代的亚环戊基；
R2B独立地为氢、甲基或乙基；
R3B独立地为氢或甲基；
q为0到30的整数；
r为1或2；
R4B独立地为氢或
R5B独立地为氢、甲基或乙基；
R6B独立地为氢或甲基；
s为0到30的整数，并且
t为1或2。
79.如权利要求74所述的方法，其中所述未精制的活性石油材料是石油储集层。
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