JP6266628B2 - 地下の化石流体を放出させるための界面活性製剤 - Google Patents

Description

本開示は主要界面活性剤、製剤安定剤および注入水を含有させた界面活性製剤および前記界面活性製剤を用いて地下層から化石流体を回収する方法に向けたものである。

地下層からの化石流体の回収は一般に前記層に１つ以上の井戸を貫通させそしてその井戸を通して化石流体をポンプで汲み出すか或は表面に流れ出させることで行われる。主要な回収における天然の駆動エネルギー、例えば下層の活性水活力またはある最低限の圧力下にあるガスなどは、当該流体を当該井戸に押し出した後に表面にまで押し出すに充分な圧力を有する可能性がある。多くの場合、天然の駆動エネルギーは当該流体を当該井戸にまで流れさせるには充分でないか或は充分でなくなってしまう。従って、前記天然の駆動エネルギーが枯渇した後、その回収すべき化石流体の大部分が当該層の中に残ったままである可能性がある。そのような場合、その残存する流体を回収するためには、様々な二次的もしくは三次的回収技術を適用する必要がある。

１つのそのような技術は、その残存する流体を生産井に向かわせる目的で水を１つ以上の注入井に注入することを伴う。水を注入しても結果としてもはや生産速度が許容されなくなると、その生産井を放棄するか或は抽出を更に向上させるための他の処理をそれに受けさせる必要がある。様々な方法が知られており、そのような方法には蒸気フラッディング、ポリマーフラッディング、アルカリフラッディング、二酸化炭素を用いた混和フラッディングおよび界面活性剤水溶液を用いたフラッディングが含まれる。界面活性剤水溶液を用いたフラッディングに関しては、結果として化石流体抽出が向上するように注入水と化石流体相の間の界面張力を下げる目的で界面活性剤パッケージを注入水に加えた後に井戸に注入することが行われている。そのような方法を実行しようとする時に当業者が直面する難題は、その界面活性剤パッケージを構成する成分の有効な組み合わせを決定することにある。様々な層の食塩水に存在する多価カチオンに対する許容度が良好であるばかりでなく前記層の岩への吸着力が低い適切な界面活性剤パッケージを配合することができるとしても、その前に一般的には数多くの組み合わせを試す必要がある。例えば：
アルキルスルフェート、アルキルポリエトキシル化スルフェートおよびポリエトキシル化アルキルフェノールを含有する３種界面活性剤系の使用が特許文献１に開示されている。

油を層から回収する時に用いるに有用な界面活性組成物が特許文献２に開示されており、それは有機スルホネート、硫酸化またはスルホン化オキシアルキル化アルコールおよびポリアルキレングリコールアルコールエーテルを含有する。

水溶性エーテル結合スルホネート、アルコールおよび石油スルホネートまたはアルキルベンゼンスルホネートを含有する界面活性剤パッケージが特許文献３に開示されている。

不飽和アルコールエーテルから誘導されたアルコールエーテルスルホネートの使用が特許文献４に開示されている。

油を層から回収する目的でアルファオレフィンから誘導されたアルキルアリールスルホネート界面活性剤およびアルカリを用いることが特許文献５に開示されている。

層を処理する時に用いるための組成物が特許文献６に開示されており、それは脂肪族アニオン性界面活性剤および脂肪族非イオン性添加剤を含有する。

水または食塩水、アルコールまたはアルコールエーテルおよび二官能性アニオン性界面活性剤を含有する混合物または回収用油が特許文献７に開示されている。

三次的油抽出で用いるための界面活性剤混合物が特許文献８に開示されており、それは炭素原子数が１２−３０の炭化水素基および炭素原子数が６から１１の分枝炭化水素を含有する。

層から油を回収する目的でアルキル化ヒドロキシ芳香族スルホネート、溶媒、パシベーター（ｐａｓｓｉｖａｔｏｒ）およびポリマーを用いることが特許文献９に開示されている。

油の回収で用いる目的で高分子量の硫酸化内部オレフィンスルホネートスルフェートおよび高分子量ジアルキルフェノールアルコキシレートスルホネートスルフェートを用いることが特許文献１０に開示されている。

そして、トリスチリルフェノールアルコキシレートスルフェートおよびそれらを油回収用途で界面活性剤として用いることが特許文献１１に開示されている。

用いることができる界面活性剤は数多く存在することから、当該技術分野では、化石流体、特に高塩分濃度および高温条件下にある化石流体の回収で用いるに有用な新規な界面活性剤パッケージを決定するに費用効果的な方法が必要とされている。本明細書では、当該技術分野における必要性に対応する方法および界面活性製剤を提供する。

米国特許第３，８１１，５０４号 米国特許第３，８９０，２３９号 米国特許第４，４６３，８０６号 米国特許第７，６２９，２９９号 米国特許公開番号２００５／０１９９９３９５ 米国特許公開番号２００６／０１８５８４５ 米国特許公開番号２００７／０１９１６３３ 米国特許公開番号２００９／０２７０２８１ 米国特許公開番号２０１１／００４６０２４ 米国特許公開番号２０１１／００４８７２１ 米国特許公開番号２０１１／０１９０１７４

本開示は、化石流体含有地下層を処理するための界面活性製剤に関し、これは、補助分子、ジアルキル・スルホこはく酸エステル塩、溶媒およびこれらの混合物から成る群より選択した製剤安定剤、主要界面活性剤および注入水を含有して成る。

さらなる態様として、本開示は、化石流体含有地下層を処理する時に用いるに適した界面活性製剤を製造する方法を提供し、この方法では、主要界面活性剤を補助分子、ジアルキル・スルホこはく酸エステル塩、溶媒およびこれらの混合物から成る群より選択した製剤安定剤および注入水と混合することでそれを実施する。

さらなる態様として、本開示は、化石流体を地下層から回収する方法を提供し、この方法では、補助分子、ジアルキル・スルホこはく酸エステル塩、溶媒およびこれらの混合物から成る群より選択した製剤安定剤、主要界面活性剤および注入水を含有させた界面活性製剤を前記地下層内に位置する１つ以上の注入井に注入しそして化石流体を１つ以上の生産井から回収することでそれを実施する。その注入井と生産井は同じ井戸または異なる井戸であってもよい。

詳細な説明

用語“含有して成る”およびこれの派生語が本明細書に現われる場合、いずれかの追加的成分、段階または手順を本明細書に開示するか否かに拘らずそれの存在を排除することを意図したものでない。あらゆる疑いを回避する目的で、用語“含有して成る”を用いることを通して、本明細書で請求するあらゆる製剤は、反対であると述べない限り、いずれかの追加的添加剤、アジュバントまたは化合物を含有していても構わない。対照的に、用語“から本質的に成る”が本明細書に現われる場合、いずれかの次の記述の範囲から実現可能性には必須ではないものを除く他のいずれかの成分、段階または手順を排除するものであり、そして用語“から成る”を用いる場合、具体的に説明することも挙げることもしなかったいずれかの成分、段階または手順を排除するものである。用語“または”は、特に明記しない限り、個別に挙げた員ばかりでなく任意組み合わせの員を指す。

冠詞“ａ”および“ａｎ”を本明細書ではその冠詞の文法的目的物の１つまたは２つ以上（即ち少なくとも１つ）を指す目的で用いる。例として、“主要界面活性剤”は１種の主要界面活性剤または２種以上の主要界面活性剤を意味する。

語句“１つの態様として”、“１つの態様に従い”などは、一般に、その語句の後に続く個々の特徴、構造または特性が本発明の少なくとも１つの態様に含まれかつ本発明の２つ以上の態様に含まれる可能性があることを意味する。重要なことは、そのような語句は必ずしも同じ態様を指すとは限らない。

本明細書で成分または特徴がある特性を含むまたは有する“かもしれない”、“可能性がある”、“可能性があり得る”または“可能性があるかもしれない”と述べる場合、その個々の成分もしくは特徴はその特性を含む必要も有する必要もない。

化石流体含有地下層を処理する方法に関して、用語“処理”は、当該技術分野で公知のいずれかの適切な様式で化学品を地下層の中に入れる、例えばポンプ輸送、注入、注ぎ込み、放出、追い出し、配置または循環などで化学品を井戸、井戸の穴または地下層の中に入れることを包含する。

用語“化石流体”には、油性物質、例えば油田層、油頁岩、タールサンド、重質油層などに存在する物質が含まれる。その化石流体は一般に天然に存在する炭化水素の混合物であり、それに精製を受けさせることでディーゼル、ガソリン、加熱用油、ジェットオイル、ケロセンおよび石油化学品と呼ばれる他の製品を生じさせることができる。地下層に由
来する化石流体には、これらに限定するものでないが、ケロゲン、ビチューメン、ピロビチューメン、アスファルテン、油またはこれらの組み合わせが含まれ得る。

用語“アルキル”には、直鎖および分枝鎖基および環式基の両方が含まれる。環式基は単環または多環であり得、いくつかの態様では炭素原子を３から１０個有する可能性がある。

用語“アリール”には、環の数が例えば１、２または３でありかつ場合により環中にヘテロ原子（例えばＯ、ＳまたはＮ）を少なくとも１個含有していてもよい炭素環式芳香環もしくは環系が含まれる。アリール基の例には、フェニル、ナフチル、ビフェニル、フルオレニル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニル、イソキノリニル、インドリル、イソインドリル、トリアゾリル、ピロリル、テトラゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサゾリルおよびチアゾリルが含まれる。

用語“アルキルアリール”は、アルキル基が結合しているアリール部分を指す。

用語“アルカリ金属”はリチウム、ナトリウムまたはカリウムを指す。

用語“アルカリ土類金属”はカルシウム、バリウム、マグネシウムまたはストロンチウムを指す。

用語“低級炭素鎖アルコール”は、炭素原子数が１０以下のアルコールを指す。

ある物質が製剤中に実質的に存在しないことを言及する場合に用いる時の用語“実質的に含有しない”を本明細書で用いる場合、そのような物質が存在していたとしても偶発的な不純物または副生成物として存在することを意味する。言い換えれば、そのような物質は本製剤の特性に影響を与えない。

語句“地下層”は、露出している土の下の領域および水、例えば海水または淡水などで覆われている土の下の領域の両方を包含する。地下層内の温度は約２５°Ｆから約３００°Ｆの範囲であり得る。いくつかの態様における層の温度は少なくとも約１００°Ｆであり、他の態様における層の温度は少なくとも約１２５°Ｆである一方、他の態様における層の温度は少なくとも約１５０°Ｆである。

本開示は一般に地下層を処理してそこから化石流体を回収する、特に高塩分濃度および／または高温条件下の地下層を処理してそこから化石流体を回収するための界面活性製剤を提供するものである。１つの態様に従う界面活性製剤は主要界面活性剤、製剤安定剤および注入水を含有する。驚くべきことに、本製剤に製剤安定剤を少量添加すると本製剤に塩分濃度および硬度抵抗性（特に高塩分濃度条件の時に）ばかりでなく高温条件の時に相安定性が付加されることを見いだした。その上、界面活性組成物に通常用いられる追加的成分、例えば副界面活性剤（一般に界面活性製剤の安定性を向上させる目的で含有）などの量を実質的に少なくするか或はなくすことができ、それによって有効な製剤を開発するプロセスがスピードアップするばかりでなく製剤のコストが低くなる可能性がある。

この上で述べたように、本界面活性製剤には主要界面活性剤を含有させる。この主要界面活性剤は、疎水性頭部、親水性尾部および可能ならば中間部の基を有するいずれかの化合物であり得る。１つの態様における主要界面活性剤には、天然もしくは合成が基になったアルキル基またはアルキルアリール基である疎水性頭部およびアルコキシレート基、スルフェート基、スルホネート基、エーテルメチレンカルボキシレート基、ホスフェート基、ホスホネート基、ベタイン、スルホベタインまたはアミンオキサイドである親水性尾部
を有する化合物が含まれる。本界面活性製剤に１種類の主要界面活性剤または主要界面活性剤の混合物を含有させてもよい。

１つの態様に従う主要界面活性剤はアルキルアリールスルホネートを含有して成る。１つの特別な態様におけるアルキルアリールスルホネートは、式（Ｉ）：

［式中、Ｒ^aは水素または炭素原子数が１から３のアルキル基であり、Ｒ^bは水素または炭素原子数が１から３のアルキル基であり、Ｒ^cは炭素原子数が８から４０のアルキル基でありそしてＡは一価カチオンである］
で表される化合物である。１つの態様におけるＡはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオンまたは置換アンモニウムイオンである。置換アンモニウムイオンの例には独立して１から４個の炭素原子数が１から１５の脂肪族もしくは芳香族ヒドロカルビル基で置換されているアンモニウムが含まれる。

前記式（Ｉ）で表される化合物は、芳香族化合物のアルキル化で得ることができる。１つの態様における芳香族化合物はベンゼン、トルエン、キシレンまたはこれらの混合物である。芳香族化合物にキシレンを含める態様に関して、そのキシレン化合物はオルソ−キシレン、メタ−キシレン、パラ−キシレンまたはこれらの混合物であってもよい。

そのような芳香族化合物に炭素数がＣ₈からＣ₄₀、いくつかの態様では炭素数がＣ₁₄からＣ₃₀のノルマル（非分枝）アルファオレフィンの混合物を用いたアルキル化を受けさせることで芳香族アルキレートを生じさせることができる。次に、その芳香族アルキレートにスルホン化を受けさせることでアルキル芳香族スルホン酸を生じさせた後、それにアルカリまたはアルカリ土類金属またはアンモニアの源を用いた中和を受けさせることでアルキルアリールスルホネート化合物を生じさせる。１つの態様における源はアルカリ金属の水酸化物、例えば、これらに限定するものでないが、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどである。

別の態様における主要界面活性剤は式（ＩＩ）：

［式中、Ｒ^dは炭素原子数が６から３０のアルキル基であり、Ｒ^eはＣＨ₃またはＣＨ₂ＣＨ₃であり、ｒは０から３０の数であり、ｓは０から３０の数であり、ＵはＣＯＯまたはＳＯ₄でありそしてＡはこの上で定義した通りである］
で表される化合物を含有して成る。１つの態様に従い、ｒおよびｓの両方が０より大きい
場合、プロピレンオキサイドおよび／またはブチレンオキサイドをエチレンオキサイドのモル濃度より少なくとも約２倍大きいモル量で存在させる。

１つの態様に従い、本界面活性製剤に主要界面活性剤を界面活性製剤の総重量を基準にして約０．００５から約１０重量パーセントの有効濃度で含有させる。本明細書で用いる如き用語“有効濃度”は、存在する主要界面活性剤種各々の一価カチオン塩の濃度を指す。別の態様では、本界面活性製剤に主要界面活性剤を界面活性製剤の総重量を基準にして約０．０１から約５重量パーセントの有効濃度で含有させる。更に別の態様では、本界面活性製剤に主要界面活性剤を界面活性製剤の総重量を基準にして約０．５から約３重量パーセントの有効濃度で含有させる。

本界面活性製剤に更に補助分子、ジアルキル・スルホこはく酸エステル塩、溶媒およびこれらの混合物から成る群より選択した製剤安定剤も含有させる。１つの態様に従う補助分子は、式（ＩＩＩ）：

［式中、ｚは０または１であり、Ｒ¹およびＲ²は各々独立して水素、炭素原子数が１から１８のアルキル基またはアリール基でありそして各Ｘは独立して水素、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンまたは式（ＩＶ）：

（Ｒ³）₃ＨＮ⁺ （ＩＶ）

（式中、各Ｒ³は独立して水素、炭素原子数が１から４のアルキル基またはＣ₁−Ｃ₄ヒドロキシアルキル基である）
で表されるアンモニウムイオン基である］
で示される如き構造を有する化合物である。

１つの態様として、Ｒ¹およびＲ²の片方または両方とも炭素原子数が６から１６のアルキル基である。別の態様として、Ｘは各場合ともナトリウムまたはカリウムである。更に別の態様として、ｚは１である。

前記式（ＩＩＩ）で表される化合物の例には、これらに限定するものでないが、ヘキサデシルジフェニルオキサイドジスルホン酸ジナトリウム、ジヘキサデシルジフェニルオキサイドジスルホン酸ジナトリウム、ジプロピルジフェニレンオキサイドスルホン酸ナトリウム、ジデシルジフェニレンオキサイドジスルホン酸ジナトリウムおよびモノ−およびジ−ｓ−ヘキシルジフェニレンオキサイドジスルホン酸ジナトリウムばかりでなくそれらの混合物が含まれる。そのような物質の調製を通常の当業者は良く知られた技術を用いて容易に実施することができるであろう。適切な手順が米国特許第６，７４３，７６４号およ
びそこに引用されている文献（引用することによって本明細書に組み入れられる）に記述されている。

１つの態様に従い、そのような補助分子を本界面活性製剤に補助分子対主要界面活性剤の比率が約１：１５重量部になるように添加する。別の態様では、当該補助分子を本界面活性製剤に補助分子対主要界面活性剤の比率が約１：１０重量部になるように添加する。更に別の態様では、当該補助分子を本界面活性製剤に補助分子対主要界面活性剤の比率が約１：７．５重量部になるように添加する。更に別の態様では、当該補助分子を本界面活性製剤に補助分子対主要界面活性剤の比率が約１：５重量部になるように添加する。さらなる態様では、当該補助分子を本界面活性製剤に補助分子対主要界面活性剤の比率が約１：２．５重量部になるように添加する。さらなる態様では、当該補助分子を本界面活性製剤に補助分子対主要界面活性剤の比率が約１：１重量部になるように添加する。

別の態様に従い、当該補助分子を本界面活性製剤に補助分子対主要界面活性剤の比率が約１：２０重量部から補助分子対主要界面活性剤の比率が約１：１重量部になるように添加する。別の態様では、当該補助分子を本界面活性製剤に補助分子対主要界面活性剤の比率が約１：１５重量部から補助分子対主要界面活性剤の比率が約１：５重量部になるように添加する。更に別の態様では、当該補助分子を本界面活性製剤に補助分子対主要界面活性剤の比率が約１：１２．５重量部から補助分子対主要界面活性剤の比率が約１：７．５重量部になるように添加する。

別の態様における製剤安定剤は、式（Ｖ）：

［式中、Ｒ⁴およびＲ⁵は各々独立して炭素原子数が５から１３のアルキル基でありそしてＭはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオンまたは置換アンモニウムイオンである］
で表されるジアルキル・スルホこはく酸エステル塩である。置換アンモニウムイオンの例には、独立して１から４個の炭素原子数が１から１５の脂肪族もしくは芳香族ヒドロカルビル基で置換されているアンモニウムが含まれる。

１つの態様に従うＲ⁴およびＲ⁵は独立してＣ₅アルキル、Ｃ₆アルキル、Ｃ₈アルキルまたはＣ₁₃アルキルである。このような基は例えばそれぞれアミルアルコール、メチルアミルアルコール（１，４−ジメチルブチルアルコール）、２−エチルヘキサノールおよびアルコールの混合異性体から誘導可能である。

別の態様におけるＭはアルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンである。さらなる態様におけるＭはナトリウムである。

１つの態様に従い、ジアルキル・スルホこはく酸エステル塩を本界面活性製剤にジアルキル・スルホこはく酸エステル塩対主要界面活性剤の比率が約１：１５重量部になるように添加する。別の態様では、ジアルキル・スルホこはく酸エステル塩を本界面活性製剤にジアルキル・スルホこはく酸エステル塩対主要界面活性剤の比率が約１：１０重量部になるように添加する。更に別の態様では、ジアルキル・スルホこはく酸エステル塩を本界面活性製剤にジアルキル・スルホこはく酸エステル塩対主要界面活性剤の比率が約１：７．５重量部になるように添加する。更に別の態様では、ジアルキル・スルホこはく酸エステル塩を本界面活性製剤にジアルキル・スルホこはく酸エステル塩対主要界面活性剤の比率が約１：５重量部になるように添加する。さらなる態様では、ジアルキル・スルホこはく酸エステル塩を本界面活性製剤にジアルキル・スルホこはく酸エステル塩対主要界面活性剤の比率が約１：２．５重量部になるように添加する。さらなる態様では、ジアルキル・スルホこはく酸エステル塩を本界面活性製剤にジアルキル・スルホこはく酸エステル塩対主要界面活性剤の比率が約１：１重量部になるように添加する。

別の態様に従い、ジアルキル・スルホこはく酸エステル塩を本界面活性製剤にジアルキル・スルホこはく酸エステル塩対主要界面活性剤の比率が約０．５：２０重量部からジアルキル・スルホこはく酸エステル塩対主要界面活性剤の比率が約０．５：１重量部になるように添加する。別の態様では、ジアルキル・スルホこはく酸エステル塩を本界面活性製剤にジアルキル・スルホこはく酸エステル塩対主要界面活性剤の比率が約０．７５：１５重量部からジアルキル・スルホこはく酸エステル塩対主要界面活性剤の比率が約０．７５：１重量部になるように添加する。更に別の態様では、ジアルキル・スルホこはく酸エステル塩を本界面活性製剤にジアルキル・スルホこはく酸エステル塩対主要界面活性剤の比率が約１：１２．５重量部からジアルキル・スルホこはく酸エステル塩対主要界面活性剤の比率が約１：１重量部になるように添加する。

別の態様における製剤安定剤は溶媒である。適切な溶媒の例には、これらに限定するものでないが、アルコール、例えば低級炭素鎖アルコール、例えばイソプロピルアルコール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓ−ブチルアルコール、ｎ−アミルアルコール、ｓ−アミルアルコール、ｎ−ヘキシルアルコールおよびｓ−ヘキシルアルコールなど、エチレンオキサイド（ＥＯ）、プロピレンオキサイド（ＰＯ）またはブチレンオキサイド（ＢＯ）によるアルコキシル化を受けさせた低級炭素鎖アルコール、例えばｎ−ブタノール＋１ＥＯ、ｎ−ブタノール＋２ＥＯ、ｎ−ブタノール＋３ＥＯ、ｎ−ヘキサノール＋６ＥＯ、２−エチルヘキサノール＋２ＥＯおよびイソ−ブタノール＋３ＥＯなど、アルコールエーテル、ポリアルキレンアルコールエーテル、例えばエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリアルキレングリコール、例えばエチレングリコールおよびプロピレングリコールなど、ポリ（オキシアルキレン）グリコール、例えばジエチレングリコール、ポリ（オキシアルキレン）グリコールエーテルなどまたはこれらの任意混合物が含まれる。

１つの態様では、溶媒を本界面活性製剤に溶媒対主要界面活性剤の比率が約２０：１重量部から溶媒対主要界面活性剤の比率が約１：１重量部になるように添加する。別の態様では、溶媒を本界面活性製剤に溶媒対主要界面活性剤の比率が約１５：１重量部から溶媒対主要界面活性剤の比率が約２．５：１重量部になるように添加する。更に別の態様では、溶媒を本界面活性製剤に溶媒対主要界面活性剤の比率が約１０：１重量部から溶媒対主要界面活性剤の比率が約５：１重量部になるように添加する。

本界面活性製剤にまた注入水も含有させる。１つの態様における注入水は海水、食塩水、帯水層、川または湖に由来する淡水またはこれらの混合物であり得る。このように、数多くの態様に従う注入水は鉱物、例えばバリウム、カルシウム、マグネシウムなどおよび
／または鉱物塩、例えば塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウムなどを含有する。

水の塩分濃度および／または水の硬度が層中の化石流体の回収に影響を与える可能性があることは良く知られている。本明細書で用いる如き“塩分濃度”は、注入水中に溶解している固体の量を指す。従って、１つの態様における注入水の塩分濃度は少なくとも約２０，０００ｐｐｍである。別の態様における注入水の塩分濃度は少なくとも約３０，０００ｐｐｍである。更に別の態様における注入水の塩分濃度は少なくとも約５０，０００ｐｐｍである。さらなる態様における注入水の塩分濃度は少なくとも約１００，０００ｐｐｍである。さらなる態様における注入水の塩分濃度は少なくとも約２００，０００ｐｐｍである。

更に別の態様では、本界面活性製剤に場合によりケラント（ｃｈｅｌａｎｔ）またはポリマーを含有させてもよい。

使用可能なケラントの例には、これらに限定するものでないが、ＥＤＴＡ、ＥＤＴＡ塩、ＥＤＤＳ、ＥＤＤＳ塩、ホスフェート化合物、アスコルビン酸、イミノジこはく酸四ナトリウム、クエン酸、ジカルボキシメチルグルタミン酸、マレイン酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、シクロヘキサントランス−１，２−ジアミンテトラ酢酸、エタノールジグリシン、ジエタノールグリシン、ヒドロキシエチル−エチレン−ジアミントリ酢酸、エチレンビス［２−（ｏ−ヒドロキシフェニル）−グリシン］、ニトリロトリ酢酸（ＮＴＡ）、非極性アミノ酸、メチオニン、しゅう酸、極性アミノ酸、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グルタミン、リシン、オルニチン、親鉄剤、デスフェリオキサミンＢ、加水分解羊毛、こはく酸、メタホウ酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、オルトケイ酸ナトリウムおよびこれらの任意混合物が含まれる。

１つの特別な態様では、本界面活性製剤にＥＤＴＡ、ＥＤＴＡ塩およびホスフェート化合物を実質的に含有させない。

別の態様に従い、本界面活性製剤にケラントを界面活性製剤の総重量を基準にして約０から約１０重量パーセント含有させる。別の態様では、本界面活性製剤にケラントを界面活性製剤の総重量を基準にして約０．０１から約５重量パーセント含有させる。更に別の態様では、本界面活性製剤にケラントを界面活性製剤の総重量を基準にして約０．１から約３重量パーセント含有させる。

ポリマーの例には、これらに限定するものでないが、ポリアクリルアミド、部分加水分解ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、エチレン共重合体、バイオポリマー、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリスチレンスルホネート、ポリビニルピロリドン、ＡＭＰＳ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホネート）、改質澱粉およびこれらの混合物が含まれる。エチレン共重合体の例には、アクリル酸とアクリルアミドの共重合体、アクリル酸とラウリルアセチレートの共重合体、アクリル酸ラウリルとアクリルアミドの共重合体が含まれる。バイオポリマーの例にはキサンタンゴムおよびグアーゴムが含まれる。

１つの態様では、本界面活性製剤にポリマーを界面活性製剤の総重量を基準にして約０から約２重量パーセント含有させる。別の態様では、本界面活性製剤にポリマーを界面活性製剤の総重量を基準にして約０．０１から約１重量パーセント含有させる。更に別の態様では、本界面活性製剤にポリマーを界面活性製剤の総重量を基準にして約０．２から約０．５重量パーセント含有させる。

更に別の態様では、本界面活性製剤に場合によりアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩または塩化物を用いた中和を受けさせてもよい。１つの態様では、そのようなアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩または塩化物を本界面活性製剤にそれを化石流体含有地下層にポンプ輸送する前に添加しておく。別の態様では、本界面活性製剤にアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩または塩化物を界面活性製剤の総重量を基準にして約０．０１重量パーセントから約２重量パーセント、例えば約０．０５重量パーセントから約１．５重量パーセントまたは約０．０１重量パーセントから約１重量パーセント含有させる。

本界面活性製剤の調製は当該主要界面活性剤を製剤安定剤および注入水と混合する工程で実施可能である。これらの成分をいずれかの順で通常の装置、例えばこれらに限定するものでないが、撹拌槽または静止型混合装置などを用いて一緒に混合してもよい。

別の態様では、界面活性製剤を化石流体を地下層から回収する時に用いるに適するように設計する方法を提供する。この方法は、地下層の温度を測定し、注入水および化石流体の界面張力を測定し、主要界面活性剤を前記注入水に添加することで注入水および化石流体の界面張力を１ｘ１０^-2ダイン／ｃｍ未満、好適には０．５ｘ１０^-3ダイン／ｃｍ未満になるまで低下させそして製剤安定剤を前記注入水と主要界面活性剤の混合物に前記混合物相が前記地下層の温度で安定になるに必要な量で添加することを包含する。１つの態様における注入水の塩分濃度は少なくとも約２０，０００ｐｐｍでありそして地下層の温度は約８０°Ｆから約３００°Ｆの範囲であるが、他の態様における層の温度は約１２５°Ｆから約３００°Ｆの範囲である。

本明細書に記述する界面活性製剤を地下層内に位置する１つ以上の注入井に注入する結果として続いて化石流体を１つ以上の生産井から生産することができる。１つの態様における注入井および生産井は同じ井戸である。別の態様における注入井および生産井は互いに隣接して位置する。１つの態様における地下層の温度条件は約８０°Ｆから約３００°Ｆ、好適には約１２５°Ｆから約３００°Ｆである。

本開示を特定の好適な態様に関して説明および開示してきたが、本明細書および本明細書に添付する請求項を読んで理解した後の通常の当業者にそれの明白な相当する修飾形および変形が明らかになるであろうことを考慮すべきである。本開示は本明細書に添付する様々な請求項の中のいずれか１つと残りの請求項のいずれか１つ以上の任意組み合わせによって定義される主題事項を包含し、それには、いずれかの従属請求項の特徴および／または制限を単独または他の従属請求項の中のいずれか１つ以上の特徴および／または制限と組み合わせて独立請求項の中のいずれか１つ以上の特徴および／または制限と合体させた組み合わせ（残りの従属請求項は原文のまま読んでそのような変更を加えるいずれかの独立請求項に適用する）が含まれる。これにはまた独立請求項の中の１つ以上の特徴および／または制限を別の独立請求項の特徴および／または制限と組み合わせて変更を加えた独立請求項に到達した時の組み合わせ（残りの従属請求項は原文のまま読んでそのような変更を加えるいずれかの独立請求項に適用する）も含まれる。従って、この開示する発明にそのような修飾形および変形の全てを包含させることを意図し、それを制限するのは、本明細書の上記および他の内容を考慮した上での以下の請求項の範囲によってのみである。

Claims (3)

1. 化石流体含有地下層を処理するための界面活性製剤であって、ジアルキル・スルホこはく酸エステル塩、溶媒およびこれらの混合物から選択される製剤安定剤、主要界面活性剤および注入水を含有して成り、前記主要界面活性剤が一般式（Ｉ）：
   

   

   ［式中、Ｒ ^a は水素または炭素原子数が１から３のアルキル基であり、Ｒ ^b は水素または炭素原子数が１から３のアルキル基であり、Ｒ ^c は炭素原子数が８から４０のアルキル基で
   ありそしてＡは一価カチオンである］
   で表される化合物を含有して成ることを特徴とする界面活性製剤。
2. 化石流体含有地下層を処理するための請求項１記載の界面活性製剤を製造する方法であって、主要界面活性剤をジアルキル・スルホこはく酸エステル塩、溶媒およびこれらの混合物から選択した製剤安定剤および注入水と混合することを含んで成る方法。
3. 化石流体含有地下層から化石流体を回収する方法であって、請求項１記載の界面活性製剤を１つ以上の注入井に注入する結果として続いて油を１つ以上の生産井から生産することを含んで成る方法。