[發(fā)明專利]通過儲(chǔ)層鹽水的井下電解制氫以提高油采收率

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880084842.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN111527282B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿卜杜勒拉曼·阿卜杜勒阿齊茲·阿勒-穆勒哈姆;穆罕默德·阿勒-達(dá)烏;胡薩姆·巴赫盧利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沙特阿拉伯石油公司
• 主分類號(hào): E21B43/16
• 分類號(hào): E21B43/16;E21B43/24;E21B43/30
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 張珂珂;朱雯

利用電化學(xué)裝置(102)提高油采收率的系統(tǒng)和方法包括將電化學(xué)裝置引入注入井眼(104)中。電化學(xué)裝置包括陽極(158)、陰極(160)和內(nèi)壁(168)，內(nèi)壁限定了包括陽極和陰極兩者的內(nèi)部(129)。運(yùn)行電化學(xué)裝置，使得注入井眼的注入水被引入電化學(xué)裝置的內(nèi)部。將電力引入電化學(xué)裝置，使得注入水的一部分轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物氣體，產(chǎn)物氣體包括氫氣和氧氣。運(yùn)行電化學(xué)裝置，使得產(chǎn)物氣體形成產(chǎn)物氣泡(170)并且產(chǎn)物氣泡行進(jìn)至地層中，其中產(chǎn)物氣泡與地層的儲(chǔ)層烴反應(yīng)以形成通過生產(chǎn)井眼(118)生產(chǎn)的產(chǎn)出流體。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的領(lǐng)域涉及提高地下井中的油采收率。更具體地，本公開涉及使用電化學(xué)裝置來提高烴儲(chǔ)層的采收率。

背景技術(shù)

可以利用儲(chǔ)存在烴儲(chǔ)層中的自然壓力從烴儲(chǔ)層中生產(chǎn)油和氣。所采收的油的量將取決于諸如油粘度、儲(chǔ)層可濕性、儲(chǔ)層壓力和儲(chǔ)層滲透性之類的參數(shù)。

產(chǎn)水是油田作業(yè)中的長(zhǎng)期問題，其降低了油氣資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。老化油田面臨產(chǎn)生“含水原油”的挑戰(zhàn)。含水原油是其中夾帶有地層水的原油或凝析油的術(shù)語。在大多數(shù)情況下，從井中生產(chǎn)的物質(zhì)不全是烴。這種含水通過將地層水帶到地表而降低了生產(chǎn)系統(tǒng)的效率和有效性。最終，所產(chǎn)生的水量達(dá)到使生產(chǎn)井對(duì)于進(jìn)一步產(chǎn)烴變得不經(jīng)濟(jì)的水平。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的系統(tǒng)和方法利用電化學(xué)裝置電解地層水以在關(guān)閉井中的井下產(chǎn)生諸如氫氣之類的氣體。產(chǎn)物氣體將與地層中的天然烴相互作用，并通過分解儲(chǔ)層烴的重質(zhì)組分來降低儲(chǔ)層烴的粘度。產(chǎn)物氣體還可以改變巖石可濕性，從而使巖石更容易被氣體潤(rùn)濕，并因此改善儲(chǔ)層烴的流動(dòng)性。產(chǎn)物氣體可以提高地層中的壓力，從而為地層提供能量。產(chǎn)物氣體的這些作用中的每一種都將提高油采收率。使用水形成產(chǎn)物氣體還降低了水侵入產(chǎn)油井和產(chǎn)氣井的不利影響。電化學(xué)裝置的電力可以由太陽能光伏板提供，從而不需要外部電源基礎(chǔ)設(shè)施。

在本公開的一個(gè)實(shí)施方案中，利用電化學(xué)裝置提高油采收率的方法包括將電化學(xué)裝置引入注入井眼中，其中電化學(xué)裝置包括陽極、陰極和內(nèi)壁，其中內(nèi)壁限定了包括陽極和陰極兩者的內(nèi)部。運(yùn)行電化學(xué)裝置，使得注入井眼的注入水被引入電化學(xué)裝置的內(nèi)部。將電力引入電化學(xué)裝置，使得注入水的一部分轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物氣體，其中產(chǎn)物氣體包括氫氣和氧氣。運(yùn)行電化學(xué)裝置，使得產(chǎn)物氣體形成產(chǎn)物氣泡，并且產(chǎn)物氣泡行進(jìn)至地層中，其中產(chǎn)物氣泡與地層的儲(chǔ)層烴反應(yīng)以形成通過生產(chǎn)井眼生產(chǎn)的產(chǎn)出流體。

在可供選擇的實(shí)施方案中，生產(chǎn)井眼可以與注入井眼間隔開，并且生產(chǎn)井眼比注入井眼更靠近地表。產(chǎn)出流體的粘度可以小于儲(chǔ)層烴的粘度。產(chǎn)出流體的沸點(diǎn)可以低于儲(chǔ)層烴的沸點(diǎn)。可以利用產(chǎn)物氣泡改變地層的可濕性。可以利用產(chǎn)物氣泡的壓力向儲(chǔ)層烴提供能量。可以由太陽能光伏板提供電力。

在本公開的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案中，利用電化學(xué)裝置提高油采收率的方法包括將電化學(xué)裝置引入注入井眼中，使得電化學(xué)裝置位于含水地層中，其中含水地層內(nèi)的流體包括注入水，并且其中電化學(xué)裝置包括陽極、陰極和內(nèi)壁，其中內(nèi)壁限定了包括陽極和陰極兩者的內(nèi)部。運(yùn)行電化學(xué)裝置，使得注入水被引入電化學(xué)裝置的內(nèi)部。將來自太陽能光伏板的電力引入電化學(xué)裝置，使得注入水的一部分轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物氣體，其中產(chǎn)物氣體包括氫氣和氧氣。運(yùn)行電化學(xué)裝置，使得產(chǎn)物氣體形成產(chǎn)物氣泡，并且產(chǎn)物氣泡行進(jìn)至地層中，其中產(chǎn)物氣泡與地層的儲(chǔ)層烴反應(yīng)以形成通過生產(chǎn)井眼生產(chǎn)的產(chǎn)出流體，其中生產(chǎn)井眼與注入井眼間隔開，并且生產(chǎn)井眼比注入井眼更靠近地表。

在可供選擇的實(shí)施方案中，產(chǎn)出流體的粘度可以小于儲(chǔ)層烴的粘度。產(chǎn)出流體的沸點(diǎn)可以低于儲(chǔ)層烴的沸點(diǎn)。可以利用產(chǎn)物氣泡改變地層的可濕性。可以利用產(chǎn)物氣泡的壓力向儲(chǔ)層烴提供能量。