[發明專利]油田儲層的預調節

有效

• 申請號: 201410053403.2
• 申請日: 2007-12-12
• 公開（公告）號: CN103821484B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 斯蒂芬.R.拉特;伊恩.D.蓋茨;詹妮弗.J.亞當斯;姜春慶;勞埃德.斯諾登;巴里.貝內特;黃海平
• 申請（專利權）人: 古舍股份有限公司
• 主分類號: E21B43/20
• 分類號: E21B43/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 賈靜環

本申請是2007年12月12日提交的國際申請號為：PCT/CA2007/002249、國際公布號為：WO2008/070990的發明專利申請進入中國后的申請號為200780051254.4的發明名稱為“油田儲層的預調節”的分案申請，上述PCT申請的全部內容引入本文作為參考。

相關申請的交叉引用

本申請要求2006年12月13日提交的且標題為“Bulk Reservoir Upgrading Through Utilisation of Slow Minority Phase Reagent-Carrying Fluid Floods（通過利用含有緩慢少數相試劑的流體注入的總儲層提質加工）”的待審查美國臨時專利申請序列號60/869,886以及2006年12月13日提交的且標題為“Hydrate Process for Enhanced Recovery of Heavy Oil and Tar Sand Bitumen from Reservoirs（從儲層提高重油和焦油砂瀝青的采收的水合方法）”的待審查美國臨時專利申請序列號60/869,888的優先權，該兩篇申請的全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及提高石油產品的采收。

背景

目前，使用原地技術來從深度大于約70米的油砂礦床中提取重油或瀝青。露天開采這些礦床是不經濟的。取決于所使用的特定方法和操作條件，原地方法能夠產生約10%到60%原始體積的適當的油（oil in place）。所產生的油通常由溶解氣和在表面條件下具有大于約1000cP（厘泊）的粘度的低API（美國石油協會）重力油組成。重油或瀝青被采出到地面，且常常用溶劑（例如稀釋劑或氣體凝析物）稀釋，以促進將產品管道輸送到地面設施，例如用于提質加工和轉化為合成原油的重油質量改善裝置(heavy oil upgrader)。合成原油是能夠用于常規原油煉油廠以轉化為汽油、煤油和其他石油化工產品的增值產品。

常規提質加工在地面的煉油廠進行，且可以使用諸如減粘裂化、熱裂化或催化方法如加氫裂化和加氫處理的方法，以減小油的平均分子量，增加氫含量，減少硫含量和氮含量以及將油的組成調制成所需的產品流。已經提出了用于儲層的提質加工的類似的方法，其中將催化劑和采收方法結合，以實現對油田本身的這些有益改變。實例包括THAI方法（即“水平段注空氣(toe-to-heel air injection”的首字母縮寫詞)和CAPRI方法（使用催化劑的THAI的變型）。

采收重油或瀝青的常規技術通常是熱采收方法或非熱采收方法。周期注蒸汽（cyclic steam stimulation，CSS）是熱采收方法的一個實例。在該方法的第一階段中，將一定量的高壓蒸汽通過注入井（injection well）注入到油砂地層中，以加熱瀝青。一般將蒸汽在儲層的破裂壓力以上的壓力下注入，所以在注入過程中在儲層中形成蒸汽破裂。在第二任選的階段中，使儲層“浸泡”，在此期間，蒸汽冷凝并將蒸汽的潛熱釋放至地層，因此進一步加熱油砂。在第三階段，注入井被切換到開采井(production well)，且包括蒸汽、冷凝蒸汽、流動瀝青和氣體的儲層流體被開采到地面。開采階段在獲得經濟的瀝青采收率時一直持續下去。在瀝青率變得太低而使得該方法不經濟時，該井被切換為注入，且第一階段再次開始。這些階段在該方法具有經濟性的情況下重復許多周期。該CSS方法依賴于作為重油和瀝青采收的主要驅油機制的地層再壓實、溶解氣驅動和重力泄油。與CSS相關的主要成本是蒸汽產生、水處理（water handling）和凈化（treatment）以及再循環。

熱采收方法的另一個實例是蒸汽輔助重力泄油（SAGD）。通常，在重油或瀝青儲層中打鉆基本上相互平行的兩個水平井，其中一個井豎直地位于第二井之上。上部井是注入井，而下部井是開采井。蒸汽通過上部井被注入，并形成在儲層內增長的汽相室。注入的蒸汽到達消耗蒸汽室(depletion steam chamber)的邊緣，并將潛熱輸送至周圍的油砂。油砂內的油被加熱，且因此它的粘度降低。該油在蒸汽室內和沿著蒸汽室邊緣在重力的作用下向開采井排出。儲層流體，即加熱的油和冷凝物，進入開采井，并通過自然壓力或通過泵被推動到地面。在該方法的初始階段，蒸汽室豎直地增長。在該室到達儲層的頂部之后，它可能橫向增長，然而來自蒸汽的熱能夠損失到儲層的富油層(oil-rich zone)的上邊界中存在的頁巖和其他材料中。通常，SAGD的主要投資和運行成本在于蒸汽產生和水處理、凈化和再循環設施。