专利名称：生产油和/或气的系统与方法
技术领域：
本公开内容涉及生产油和/或气的系统与方法。
背景技术：
强化油采收(EOR)可以用于增大世界范围的田场中的油采收。存在3种主要类型 的E0R(热、化学/聚合物和气体注入)可用于增大从储层的油采收，超出通过常规方法可 以实现的-可能延长田场的寿命和增大油采收率。热强化采收通过向储层加入热量而发挥作用。最广泛实施的形式是蒸汽驱油，其 降低油的粘度使得它可以流向生产井。化学驱油通过降低截留剩余油的毛细管力而增强采 收。聚合物驱油增大了注入水的驱扫效率。混注以与化学驱油相似的方式发挥作用。通过 注入与油混溶的流体，可以采收截留的剩余油。参考图1，其中图示了现有技术系统100。系统100包括地下地层102、地下地层 104、地下地层106和地下地层108。生产设施110在地面提供。井112穿过地层102和 104，和在地层106中终止。在114显示地层106的一部分。油和气通过井112从地层106 中产出至生产设施110。气体和液体互相分离，气体储存在气体储存器116中和液体储存在 液体储存器118中。美国专利号5，826，656公开了一种用于通过至少一 口井从地面穿入水驱油后的 载油地下地层采收水驱剩余油的方法，该方法包括将可与油混溶的溶剂通过已完成的用 于将可与油混溶的溶剂注入载油地层的较低部分中的井注入载油地下地层的水驱剩余载 油较低部分中；持续将可与油混溶的溶剂注入载油地层的较低部分中等于至少一周的时 间；重新完成用于从载油地层的较高部分生产一定量的可与油混溶的溶剂和一定量的水驱 剩余油的井；和从载油地层的较高部分生产一定量的可与油混溶的溶剂和水驱剩余油。所 述地层之前可以是同时进行过水驱油和可与油混溶的溶剂驱油的。可将溶剂通过水平井注 入和可通过多个已完成的用于从载油地层的较高部分生产油和溶剂的井采收溶剂和油。美 国专利号5，826，656全文经此引用并入本文。同时待审的美国专利申请公开号2006/0254769 (
公开日为2006年11月16日，代 理人案卷号为TH2616)公开了一种系统，所述系统包括从地下地层采收油和/或气的装 置，所述油和/或气包含一种或多种硫化合物；将来自采收的油和/或气的至少一部分硫化 合物转化成二硫化碳制剂的装置；和将至少一部分二硫化碳制剂释放入地层中的装置。美 国专利申请公布号2006/0254769全文经此引用并入本文。WO国际公开号03/095118A1公开了一种通过用铁接触土壤来修复二硫化碳污染 的土壤的方法。WO国际公开号03/095118A1全文经此引用并入本文。本领域需要用于强化油采收的改进系统和方法。本领域还需要使用溶剂(例如通 过降低粘度、化学作用和混相驱油)强化油采收的改进系统和方法。本领域还需要用于溶 剂混相驱油的改进系统和方法。本领域还需要在混相驱油之后用于回收溶剂的改进系统和 方法。本领域需要在混相溶剂驱油操作之后对地层进行修复。
发明内容
在一个方面，本发明提供了用于从地下地层生产油和/或气的系统，所述系统包 括分散在地层之上的第一井阵列；分散在地层之上的第二井阵列；其中第一井阵列包括 在第一时间段内将混溶性强化油采收制剂注入地层中的装置，而第二井阵列包括在第一时 间段内从地层生产油和/或气的装置；在第二时间段将地层中的至少一部分混溶性强化油 采收制剂转化为另一种化合物的设备；在第三时间段回收至少一部分所述另一种化合物的 设备。在另一个方面，本发明提供了用于生产油和/或气的方法，所述方法包括在第一 时间段通过第一井向地层中注入二硫化碳制剂；在第一时间段通过第二井从地层生产油和 /或气；当从地层生产油和/或气完成时原位将至少一部分二硫化碳制剂转化为另一种化 合物；和从地层回收至少一部分所述另一种化合物。在另一个方面，本发明提供了用于生产油和/或气的方法，所述方法包括在第一 时间段通过第一井向地层中注入混溶性强化油采收制剂；在第一时间段通过第二井从地层 生产油和/或气；当从地层生产油和/或气完成后在地层内将至少一部分混溶性强化油采 收制剂转化为另一种化合物；和从地层生产至少一部分所述另一种化合物。
本发明的优点包括下述的一个或多个使用溶剂强化从地层采收烃的改进系统和方法。使用含混溶性溶剂的流体强化从地层采收烃的改进系统和方法。用于二次烃采收的改进组合物和/或技术。强化油采收的改进系统和方法。使用混溶性溶剂强化油采收的改进系统和方法。使用可与油就地混溶的化合物强化油采收的改进系统和方法。用于回收可与油就地混溶的化合物的改进系统和方法。用于修复已经利用可以与油就地混溶的化合物驱油的地层的改进系统和方法。
图1示出了油和/或气的生产系统。图2a示出了井网。图2b和2c示出了在提高油采收过程期间图2a的井网。图3a_3c示出了油和/或气的生产系统。
具体实施例方式图 2a 在一些实施方案中，参考图2a，其中图示了井的阵列200。阵列200包括井组 202 (用水平线表示)和井组204 (用对角线表示)。井组202中的每口井与井组202中的相邻井之间具有水平距离230。井组202中 的每口井与井组202中的相邻井之间具有垂直距离232。井组204中的每口井与井组204中的相邻井之间具有水平距离236。井组204中的每口井与井组204中的相邻井之间具有垂直距离238。井组202中的每口井与井组204中的相邻井之间具有距离234。井组204中的每 口井与井组202中的相邻井之间具有距离234。井组202中的每口井可以被井组204中的4 口井所围绕。井组204中的每口井可 以被井组202中的4 口井所围绕。水平距离230是约5-约1000米，或约10-约500米，或约20-约250米，或约 30-约200米，或约50-约150米，或约90-约120米，或约100米。
垂直距离232可以是约5-约1000米，或约10-约500米，或约20-约250米，或 约30-约200米，或约50-约150米，或约90-约120米，或约100米。水平距离236可以是约5-约1000米，或约10-约500米，或约20-约250米，或 约30-约200米，或约50-约150米，或约90-约120米，或约100米。垂直距离238可以是约5-约1000米，或约10-约500米，或约20-约250米，或 约30-约200米，或约50-约150米，或约90-约120米，或约100米。距离234可以是约5-约1000米，或约10-约500米，或约20-约250米，或约 30-约200米，或约50-约150米，或约90-约120米，或约100米。井的阵列200可以具有约10-约1000 口井，例如井组202中约5_约500 口井，和 井组204中约5-约500 口井。井的阵列200可以看成是井组202和井组204作为一片土地上间隔的垂直井的俯 视图。井的阵列200可以看成是井组202和井组204作为地层内间隔的水平井的截面侧视图。可通过任意已知的方法用井的阵列200完成从地下地层采收油和/或气。适合的 方法包括海底生产，地面生产，初次、二次或三次生产。对用于从地下地层采收油和/或气 的方法的选取不是关键的。图 2b 在一些实施方案中，参考图2b，其中图示了井的阵列200。阵列200包括井组 202 (用水平线表示)和井组204 (用对角线表示)。在一些实施方案中，可以将混溶性强化油采收剂注入井组204中，和可以从井组 202采收油。如图所示，混溶性强化油采收剂具有注入分布208，和油采收分布206产出至 井组202。可以将混溶性强化油采收剂注入井组202中，和可以从井组204采收油。如图所 示，混溶性强化油采收剂具有注入分布206，和油采收分布208产出至井组204。井组202可用于注入混溶性强化油采收剂，和井组204可用于在第一时间段内从 地层产生油和/或气；随后井组204可用于注入混溶性强化油采收剂，和井组202可用于在 第二时间段内从地层产生油和/或气，其中第一时间段和第二时间段构成周期。可进行多个周期，其包括在注入混溶性强化油采收剂和从地层生产油和/或气之 间交替井组202和204，其中在第一时间段内一个井组可以用于注入和另一个井组可以用 于生产，和随后在第二时间段内将它们交换。周期可以是约12小时-约1年，或约3天-约6个月，或约5天-约3个月。每 个周期可增加时间，例如每个周期可以比之前的周期长约5% -约10%、例如长约8%。
可在周期起始时注入混溶性强化油采收剂或含混溶性强化油采收剂的混合物，和 可在周期结束时注入不混溶性强化油采收剂或含不混溶性强化油采收剂的混合物。周期 起始可以是周期的首先10% -约80%、周期的首先20% -约60%或周期的首先25% -约 40%，和周期结束可以是周期的剩余部分。图 2c
在一些实施方案中，参考图2c，其中图示了井的阵列200。阵列200包括井组 202 (用水平线表示)和井组204 (用对角线表示)。可以将混溶性强化油采收剂注入井组204中，和可以从井组202采收油。如图所 示，混溶性强化油采收剂具有注入分布208，注入分布208具有与油采收分布206的重叠 210，油采收分布206产出至井组202。可以将混溶性强化油采收剂注入井组202中，和可以从井组204采收油。如图所 示，混溶性强化油采收剂具有注入分布206，注入分布206具有与油采收分布208的重叠 210，油采收分布208产出至井组204。为了通过注入分布206将混溶性强化油采收剂回收返回井组202，可以在已经完 成从井组204采收油之后，将修复剂注入井组204中。适合的修复剂在下文进行讨论。为了在混相油驱之后清理地层，可在注入分布206之内原位将混溶性强化油采收 剂转化为另一种化合物，然后可以回收另一种化合物。用于转化混溶性强化油采收剂的合 适的方法讨论如下。图 3a 禾口 3b 在本发明的一些实施方案中，参考图3a和3b，其中图示了系统300。系统300包 括地下地层302、地下地层304、地下地层306和地下地层308。设施310可以在地面上进行 提供。井312穿过地层302和304，和在地层306中有开孔。地层306的部分314可任选为 断裂的和/或多孔的。在初次生产中，来自地层306的油和气可以产出至部分314中，进入 井312中，和向上流动至设施310。随后，设施310使气体和液体分离，所述气体可以送至 气体处理器316，所述液体可以送至液体储存器318。设施310也包括混溶性强化油采收制 剂储存器330。如图3a中所示，混溶性强化油采收制剂可按图示向下的箭头在井312中向 下泵送和泵送至地层306中。可留下混溶性强化油采收制剂以在地层中浸泡约1小时-约 15天、例如约5-约50小时。浸泡过后，如图3b中所示，随后可以使所产生的混溶性强化油采收制剂和油和/ 或气通过井312上升返回到设施310。设施310可以适合于分离和/或循环混溶性强化油 采收制剂，例如通过使制剂沸腾、冷凝、过滤或反应，随后将制剂再次注入井312中例如通 过重复图3a和3b中所示的浸泡周期约2-约5次。在一些实施方案中，可在低于地层断裂压力下、例如断裂压力的约40% -约90% 下将混溶性强化油采收制剂泵送至地层306中。图3a中所示的注入地层306中的井312可表示井组202中的井，和图3b中所示 的从地层306生产的井312可表示井组204中的井。如图3a中所示注入地层306中的井312可表示井组204中的井，和如图3b中所 示的从地层306生产的井312可表示井组202中的井。为了从地层306将混溶性强化油采收剂回收返回至井312，可以在已经完成从地层306采收油之后，将修复剂注入另一个相邻井(未显示)中。适合的修复剂在下文进行 讨论。为了在混相油驱之后清理地层，可在地层306之内原位将混溶性强化油采收剂转化为另一种化合物，然后可以从井312回收另一种化合物。用于转化混溶性强化油采收剂 的合适的方法讨论如下。图 3c 在本发明的一些实施方案中，参考图3c，其中图示了系统400。系统400包括地下 地层402、地层404、地层406和地层408。生产设施410可以在地面上进行提供。井412穿 过地层402和404，和在地层406处有开孔。地层的部分414可任选为断裂的和/或多孔 的。当油和气从地层406产出时，其进入部分414，和通过井412向上流动至生产设施410。 可分离气体和液体，可将气体送至气体储存器416和可将液体送至液体储存器418。生产设 施410可以能够生产和/或储存混溶性强化油采收制剂，所述混溶性强化油采收制剂可在 生产/储存器430中产出和储存。可将来自井412的硫化氢和/或其它含硫化合物送至混 溶性强化油采收制剂的生产/储存器430。可通过井432将混溶性强化油采收制剂向下泵 送至地层406的部分434。混溶性强化油采收制剂穿过地层406以辅助产出油和气，和随后 可使混溶性强化油采收制剂、油和/或气全部产出至井412流向生产设施410。随后可例如 通过使制剂沸腾、冷凝、过滤或反应、之后将制剂再次注入井432中，从而循环混溶性强化 油采收制剂。在一些实施方案中，可将一定量的混溶性强化油采收制剂或与其它组分混合的混 溶性强化油采收制剂注入井432中，随后注入另一组分(例如空气；气体或液体形式的水； 与一种或多种盐、聚合物和/或表面活性剂混合的水；二氧化碳；其它气体；其它液体；和/ 或它们的混合物)以驱使混溶性强化油采收制剂或与其它组分混合的混溶性强化油采收 制剂通过地层406。在一些实施方案中，生产油和/或气的井412可以表示井组202中的井，和用于注 入混溶性强化油采收制剂的井432可以表示井组204中的井。在一些实施方案中，生产油和/或气的井412可以表示井组204中的井，和用于注 入混溶性强化油采收制剂的井432可以表示井组202中的井。为了从地层406将混溶性强化油采收剂回收返回至井432，可以在已经完成从地 层406和井412采收油之后，将修复剂注入井412中。适合的修复剂在下文进行讨论。为了在混相油驱之后清理地层，可在地层406之内原位将混溶性强化油采收剂转 化为另一种化合物，然后从地层406回收另一种化合物。用于转化混溶性强化油采收剂的 合适的方法讨论如下。修复剂适合的修复剂包括液体或蒸气形式的水、泡沫、含水表面活性剂溶液、含水聚合物 溶液、二氧化碳、天然气和/或其它烃以及它们的混合物。在一个实施方案中，适合的修复剂包括含水表面活性剂溶液。适合的含水 表面活性剂溶液公开在美国专利No. 3，943，160、美国专利No. 3，946，812、美国专利 No. 4，077，471、美国专利 No. 4，216，079、美国专利 No. 5，318，709、美国专利 No. 5，723，423、 美国专利 No. 6，022, 834、美国专利 No. 6，269，881 和 Wellington 等人的 “LowSurfactantConcentration Enhanced Waterf looding，，，Society ofPetroleum Engineers，1995 中，上 述文献经此引用全部并入本文。如上所述，修复剂可以在混溶性溶剂驱油过程完成后引入地层中以生产尽可能多 的混溶性溶剂。原位转化 在一些实施方案中，在增强的油采收操作完成之后和在可选的修复剂驱油操作之 后在地层中剩余的任何混溶性溶剂可以被原位(在地层内)转化为不同的化合物。硫化氢的形成在一个实例中，混溶性溶剂可以包括二硫化碳制剂。该二硫化碳可例如通过添加 氧气、水、蒸汽、过氧化物和/或热量在地层内水解成硫化氢。可选地，诸如氧化铝和/或二 氧化钛的一种或多种催化剂可以例如在溶液中、作为粉末、或作为在水或其它流体中的悬 浮物引入到地层中，以催化从二硫化碳到硫化氢的反应。二硫化碳可通过任何反应或机理转化为硫化氢。对反应或机理的选择并不是关键 的。使二硫化碳水解成硫化氢的一种合适的机理是已知的反应，它具有反应式CS2+2H20 — 2H2S+C02 (式 1)然后，硫化氢可以从一 口或多口井中回收。为了从地层中回收硫化氢，可以将水、 空气、二氧化碳或一种或多种其它液体或气体或修复剂注入到地层中，以帮助从井中回收 硫化氢。氧化反应在一个实例中，混溶性溶剂可包括酒精和/或诸如天然气、丙烷、丁烷和/或戊烷 的烃。该混溶性溶剂可以例如通过添加氧气、蒸汽、过氧化物和/或热量在地层内就地燃烧 为主要是水和二氧化碳。在另一实例中，混溶性溶剂可包括二硫化碳制剂。该二硫化碳可以例如通过添加 氧气、过氧化物和/或热量在地层中燃烧或氧化成二氧化硫。二硫化碳可通过任何反应或机理氧化。对反应或机理的选择并不是关键的。使二 硫化碳氧化成二氧化硫的一种合适的机理是已知的反应，它具有反应式CS2+302 — 2S02+C02 (式 2)然后，二氧化硫可以从一口或多口井中回收。为了从地层中回收二氧化硫，可以将 水、空气、二氧化碳或一种或多种其它液体或气体或修复剂注入到地层中，以帮助从井中回 收二氧化硫。替换实施方案在一些实施方案中，可以将油和/或气从地层采收入井中，和使其流过井和出油 管线至设施。在一些实施方案中，可以通过使用试剂例如蒸汽、水、表面活性剂、聚合物驱油 物质和/或混溶剂例如二硫化碳制剂和/或二氧化碳的强化油采收以增强来自地层的油和 /或气的流动。在一些实施方案中，从地层采收的油和/或气可能含有硫化合物。硫化合物可能 包括硫化氢、硫醇、硫化物和二硫化氢之外的二硫化物或例如噻吩、苯并噻吩或取代和稠环 二苯并噻吩的杂环硫化合物、或它们的混合物。在一些实施方案中，可将来自地层的硫化合物转化成二硫化碳制剂。可通过任意已知的方法将至少一部分硫化合物转化成二硫化碳制剂。适合的方法可包括将硫化合物氧化反应成硫和/或二氧化硫，和使硫和/或二氧化硫与碳和/或含碳化合物反应以形成二 硫化碳制剂。用于将至少一部分硫化合物转化成二硫化碳制剂的方法的选择不是关键的。在一些实施方案中，适合的混溶性强化油采收试剂可以是二硫化碳制剂。二硫化 碳制剂可以包括二硫化碳和/或二硫化碳衍生物，例如硫代碳酸酯、黄原酸酯和它们的混 合物；和任选的一种或多种以下物质硫化氢、硫、二氧化碳、烃和它们的混合物。在一些实施方案中，2006年4月19日提交的代理人案卷号为TH2616、序列号为 11/409,436的同时待审美国专利申请中公开了适合生产二硫化碳制剂的方法。序列号为 11/409,436的美国专利申请经此引用全文并入本文。在一些实施方案中，适合的混溶性强化油采收试剂包括二硫化碳、硫化氢、二氧化 碳、辛烷、戊烷、LPG、C2-C6脂族烃、氮、柴油、石油溶剂、石脑油(naptha)溶剂、浙青溶剂、煤 油、丙酮、二甲苯、三氯乙烷、或两种或更多种前述物质的混合物、或本领域中已知的其它混 溶性强化油采收试剂。在一些实施方案中，适合的混溶性强化油采收试剂是与地层中的油 初次接触混溶性的或多次接触混溶性的。在一些实施方案中，适合的不混溶性强化油采收试剂包括气体或液体形式的水、 空气、两种或更多种前述物质的混合物、或本领域中已知的其它不混溶性强化油采收试剂。 在一些实施方案中，适合的不混溶性强化油采收试剂与地层中的油不是初次接触混溶性的 或多次接触混溶性的。在一些实施方案中，可从产出的油和/或气中回收注入地层中的不混溶性和/或 混溶性强化油采收试剂，和将其再次注入地层中。在一些实施方案中，在注入任何的强化油采收试剂之前地层中存在的油的粘度为 至少约100厘泊，或至少约500厘泊，或至少约1000厘泊，或至少约2000厘泊，或至少约 5000厘泊，或至少约10，000厘泊。在一些实施方案中，在注入任何的强化油采收试剂之 前地层中存在的油的粘度为至多约5，000，000厘泊，或至多约2，000，000厘泊，或至多约 1，000，000厘泊，或至多约500，000厘泊。可使用任意已知的方法完成释放至少一部分混溶性强化油采收试剂和/或其它 液体和/或气体。一种适合的方法是将混溶性强化油采收制剂注入单独井中的单独导管 中，浸泡二硫化碳制剂，和随后泵出至少一部分二硫化碳制剂与气体和/或液体。另一适合 的方法是将混溶性强化油采收制剂注入第一井中，和通过第二井泵出至少一部分混溶性强 化油采收制剂与气体和/或液体。用于注入至少一部分混溶性强化油采收制剂和/或其它 液体和/或气体的方法的选择不是关键的。在一些实施方案中，可以在至多地层断裂压力的压力下将混溶性强化油采收制剂 和/或其它液体和/或气体泵送入地层中。在一些实施方案中，可以将混溶性强化油采收制剂混于地层中的油和/或气中以 形成可从井采收的混合物。在一些实施方案中，可以将一定量的混溶性强化油采收制剂注 入井中，随后跟随另一组分以驱动碳制剂穿过地层。可以使用例如空气、液体或蒸气形式的 水、二氧化碳、其它气体、其它液体、和/或它们的混合物以驱动混溶性强化油采收制剂穿 过地层。在一些实施方案中，在注入地层中之前可以加热混溶性强化油采收制剂以降低地层中流体(例如重油、链烷烃、浙青质等)的粘度。在一些实施方案中，可以使用加热后的流体或加热器在地层中加热和/或煮沸混 溶性强化油采收制剂以降低地层中流体的粘度。在一些实施方案中，可以使用加热后的水 和/或蒸汽以加热和/或气化地层中的混溶性强化油采收制剂。在一些实施方案中，可以使用加热器在地层中加热和/或煮沸混溶性强化油采收 制剂。2003年10月24日提交的代理人案卷号为TH2557、序列号为10/693，816的同时待 审美国专利申请中公开了一种适合的加热器。序列号为10/693,816的美国专利申请经此 引用全文并入本文。 在一些实施方案中，可以将生产的油和/或气输送至炼厂和/或处理设施。可处理 油和/或气以生产商业产品，例如运输燃料如汽油和柴油、民用燃料油、润滑剂、化学品和/ 或聚合物。处理可包括蒸馏和/或分馏油和/或气以生产一种或多种馏分油馏分。在一些 实施方案中，可对油和/或气、和/或一种或多种馏分油馏分进行下列一种或多种处理催 化裂化、加氢裂化、加氢处理、焦化、热裂化、蒸馏、重整、聚合、异构化、烷基化、共混和脱蜡。示例件实施方案
在本发明的一个实施方案中，公开了用于从地下地层生产油和/或气的系统，所 述系统包括分散在地层之上的第一井阵列；分散在地层之上的第二井阵列；其中第一井 阵列包括在第一时间段内将混溶性强化油采收制剂注入地层中的装置，而第二井阵列包括 在第一时间段内从地层生产油和/或气的装置；在第二时间段将地层中的至少一部分混溶 性强化油采收制剂转化为另一种化合物的设备；在第三时间段回收至少一部分所述另一种 化合物的设备。在一些实施方案中，第一井阵列中的井距离第二井阵列中的一个或多个相 邻井10米-1千米。在一些实施方案中，地下地层在水体之下。在一些实施方案中，所述系 统也包括在已将混溶性强化油采收制剂释放入地层中之后将不混溶性强化油采收制剂注 入地层中的装置。在一些实施方案中，所述系统也包括选自二硫化碳制剂、硫化氢、二氧化 碳、辛烷、戊烷、LPG、C2-C6脂族烃、氮、柴油、石油溶剂、石脑油溶剂、浙青溶剂、煤油、丙酮、 二甲苯、三氯乙烷和它们的混合物的混溶性强化油采收制剂。在一些实施方案中，所述系统 也包括选自气体或液体形式的水、空气和它们的混合物的不混溶性强化油采收制剂。在一 些实施方案中，第一井阵列包括5-500 口井，和第二井阵列包括5-500 口井。在一些实施方 案中，所述系统也包括含有二硫化碳制剂的混溶性强化油采收制剂。在一些实施方案中， 所述系统也包括用于生产二硫化碳制剂的装置。在一些实施方案中，地下地层包含粘度为 100-5, 000, 000厘泊的油。在一些实施方案中，第一井阵列包括地层中的混溶性强化油采收 制剂分布，和第二井阵列包括地层中的油采收分布，所述系统另外包括在混溶性强化油采 收制剂分布和油采收分布之间的重叠。在一些实施方案中，混溶性强化油采收制剂包含二 硫化碳。在一些实施方案中，另一种化合物包括硫化氢。在一些实施方案中，用于回收至少 一部分所述另一种化合物的设备包括用于收集另一种化合物并将该另一种化合物从在地 层内输送到地层之上的位置的井。在一些实施方案中，用于回收至少一部分所述另一种化 合物的设备包括用于将修复剂注入到地层内以将该另一种化合物从在地层内朝向一口或 多口其它井置换的井。在本发明的一个实施方案中，公开了一种用于生产油和/或气的方法，所述方法 包括在第一时间段通过第一井向地层中注入二硫化碳制剂；在第一时间段通过第二井从地层生产油和/或气；当从地层生产油和/或气完成时原位将至少一部分二硫化碳制剂转 化为另一种化合物；和从地层回收至少一部分所述另一种化合物。在一些实施方案中，所述 方法也包括从油和/或气中回收如果存在的二硫化碳制剂，和随后将至少一部分回收的二 硫化碳制剂注入地层中。在一些实施方案中，注入二硫化碳制剂包括以与以下物质的混合 物形式将至少一部分二硫化碳制剂注入地层中一种或多种烃、二硫化碳之外的硫化合物、 二氧化碳、一氧化碳或它们的混合物。在一些实施方案中，所述方法也包括在将二硫化碳 制剂注入地层中之前或当二硫化碳制剂在地层中时，加热二硫化碳制剂。在一些实施方案 中，在当二硫化碳注入开始之前测量，二硫化碳制剂在高于初始储层压力0-37，000千帕的压力下注入。在一些实施方案中，地下地层包括0.0001-15达西的渗透性，例如0.001-1达 西的渗透性。在一些实施方案中，在注入二硫化碳制剂之前，在地下地层中存在的任意油的 硫含量为0. 5% -5%，例如-3%。在一些实施方案中，所述方法也包括将至少一部分回 收的油和/或气转化成选自运输燃料例如汽油和柴油、民用燃料油、润滑剂、化学品和/或 聚合物的材料。在一些实施方案中，所述方法也包括在第二时间段内通过第二井将修复剂 注入地层；和在第二时间段内通过第一井从地层生产所述另一种化合物。在一些实施方案 中，修复剂包括选自水、水和表面活性剂、二氧化碳、空气和天然气的材料。在一些实施方案 中，修复剂包含水和水中溶解的聚合物。在一些实施方案中，将至少一部分二硫化碳制剂转 化为另一种化合物包括将蒸汽、水和过氧化物中的至少一种注入到地层中。在本发明的一个实施方案中，公开了一种用于生产油和/或气的方法，所述方法 包括在第一时间段通过第一井向地层中注入混溶性强化油采收制剂；在第一时间段通过 第二井从地层生产油和/或气；当从地层生产油和/或气完成后在地层内将至少一部分混 溶性强化油采收制剂转化为另一种化合物；从地层生产至少一部分所述另一种化合物。在 一些实施方案中，所述方法也包括在第一时间段之后的一段时间内，通过第一井将不混溶 性强化油采收制剂注入地层中，以推动混溶性强化油采收制剂通过地层。在一些实施方案 中，产生的油和/或气包含硫化合物，所述方法另外包括将至少一部分硫化合物转化成混 溶性强化油采收制剂。在一些实施方案中，混溶性强化油采收制剂包含二硫化碳制剂。在 一些实施方案中，所述另一种化合物包括硫化氢。在一些实施方案中，该方法还包括加热所 述混溶性强化油采收制剂。在一些实施方案中，所述方法也包括在第二时期段内通过第二 井向地层中注入修复剂；和在第二时间段内通过第一井从地层生产所述另一种化合物。在 一些实施方案中，修复剂包含水和二氧化碳中的至少一种。本领域技术人员将理解到在不偏离本发明所公开的实施方案、结构、材料和方法 的精神和范围的前提下，可对它们进行多种修改和变化。因此，本文所附权利要求的范围和 它们的功能等价物不应通过本文描述和图示的具体实施方案进行限定，因为这些具体实施 方案本质上仅是示例性的。
权利要求
一种用于从地下地层生产油和/或气的系统，所述系统包括分散在地层之上的第一井阵列；分散在地层之上的第二井阵列；其中第一井阵列包括在第一时间段内将混溶性强化油采收制剂注入地层中的装置，而第二井阵列包括在第一时间段内从地层生产油和/或气的装置；在第二时间段将地层中的至少一部分混溶性强化油采收制剂转化为另一种化合物的设备；在第三时间段回收至少一部分所述另一种化合物的设备。
2.权利要求1的系统，其中第一井阵列中的井距离第二井阵列中的一个或多个相邻井 10米-1千米。
3.权利要求1-2中的一项或多项的系统，其中地下地层在水体之下。
4.权利要求1-3中的一项或多项的系统，还包括在已将混溶性强化油采收制剂释放入 地层中之后将不混溶性强化油采收制剂注入地层中的装置。
5.权利要求1-4中的一项或多项的系统，还包括选自二硫化碳制剂、硫化氢、二氧化 碳、辛烷、戊烷、LPG、C2-C6脂族烃、氮、柴油、石油溶剂、石脑油溶剂、浙青溶剂、煤油、丙酮、 二甲苯、三氯乙烷和它们的混合物的混溶性强化油采收制剂。
6.权利要求1-5中的一项或多项的系统，还包括选自气体或液体形式的水、空气和它 们的混合物的不混溶性强化油采收制剂。
7.权利要求1-6中的一项或多项的系统，其中，第一井阵列包括5-500口井，和第二井 阵列包括5-500 口井。
8.权利要求1-7中的一项或多项的系统，还包括含有二硫化碳制剂的混溶性强化油采 收制剂。
9.权利要求1-8中的一项或多项的系统，还包括用于生产二硫化碳制剂的装置。
10.权利要求1-9中的一项或多项的系统，其中地下地层包含粘度为100-5，000,000厘 泊的油。
11.权利要求1-10中的一项或多项的系统，其中，第一井阵列包括地层中的混溶性强 化油采收制剂分布，和第二井阵列包括地层中的油采收分布，所述系统另外包括在混溶性 强化油采收制剂分布和油采收分布之间的重叠。
12.权利要求1-11中的一项或多项的系统，其中，混溶性强化油采收制剂包含二硫化碳。
13.权利要求1-12中的一项或多项的系统，其中，另一种化合物包括硫化氢。
14.权利要求1-13中的一项或多项的系统，其中，用于回收至少一部分所述另一种化 合物的设备包括用于收集另一种化合物并将该另一种化合物从在地层内输送到地层之上 的位置的井。
15.权利要求1-14中的一项或多项的系统，其中，用于回收至少一部分所述另一种化 合物的设备包括用于将修复剂注入到地层内以将该另一种化合物从在地层内朝向一口或 多口其它井置换的井。
16.一种用于生产油和/或气的方法，所述方法包括在第一时间段通过第一井向地层中注入二硫化碳制剂；在第一时间段通过第二井从地层生产油和/或气；当从地层生产油和/或气完成时原位将至少一部分二硫化碳制剂转化为另一种化合 物；和从地层回收至少一部分所述另一种化合物。
17.权利要求16的方法，还包括从油和/或气中回收如果存在的二硫化碳制剂，和随后 将至少一部分回收的二硫化碳制剂注入地层中。
18.权利要求16-17中的一项或多项的方法，其中，注入二硫化碳制剂包括以与以下物 质的混合物形式将至少一部分二硫化碳制剂注入地层中一种或多种烃、二硫化碳之外的 硫化合物、二氧化碳、一氧化碳或它们的混合物。
19.权利要求16-18中的一项或多项的方法，还包括在将二硫化碳制剂注入地层中之 前或当二硫化碳制剂在地层中时，加热二硫化碳制剂。
20.权利要求16-19中的一项或多项的方法，其中，在当二硫化碳注入开始之前测量， 二硫化碳制剂在高于初始储层压力0-37，000千帕的压力下注入。
21.权利要求16-20中的一项或多项的方法，其中，地下地层包括0.0001-15达西的渗 透性，例如0. 001-1达西的渗透性。
22.权利要求16-21中的一项或多项的方法，其中，在注入二硫化碳制剂之前，在地下 地层中存在的任意油的硫含量为0. 5% -5%，例如-3%。
23.权利要求16-22中的一项或多项的方法，还包括将至少一部分回收的油和/或气转 化成选自运输燃料例如汽油和柴油、民用燃料油、润滑剂、化学品和/或聚合物的材料。
24.权利要求16-23中的一项或多项的方法，还包括在第二时间段内通过第二井将修复剂注入地层；和在第二时间段内通过第一井从地层生产所述另一种化合物。
25.权利要求24的方法，其中，修复剂包括选自水、水和表面活性剂、二氧化碳、空气和 天然气的材料。
26.权利要求24-25中的一项或多项的方法，其中，修复剂包含水和水中溶解的聚合物。
27.权利要求16-26中的一项或多项的方法，其中，将至少一部分二硫化碳制剂转化为 另一种化合物包括将蒸汽、水和过氧化物中的至少一种注入到地层中。
28.一种用于生产油和/或气的方法，所述方法包括在第一时间段通过第一井向地层中注入混溶性强化油采收制剂；在第一时间段通过第二井从地层生产油和/或气；当从地层生产油和/或气完成后在地层内将至少一部分混溶性强化油采收制剂转化 为另一种化合物；和从地层生产至少一部分所述另一种化合物。
29.权利要求28的方法，还包括在第一时间段之后的一段时间内，通过第一井将不混溶性强化油采收制剂注入地层 中，以推动混溶性强化油采收制剂通过地层。
30.权利要求28-29中的一项或多项的方法，其中，产生的油和/或气包含硫化合物，所 述方法另外包括将至少一部分硫化合物转化成混溶性强化油采收制剂。
31.权利要求28-30中的一项或多项的方法，其中，混溶性强化油采收制剂包含二硫化 碳制剂。
32.权利要求28-31中的一项或多项的方法，其中，所述另一种化合物包括硫化氢。
33.权利要求28-32中的一项或多项的方法，还包括加热所述混溶性强化油采收制剂。
34.权利要求28-33中的一项或多项的方法，还包括 在第二时期段内通过第二井向地层中注入修复剂；和第二时间段内通过第一井从地层生产所述另一种化合物。
35.权利要求34的方法，其中，修复剂包含水和二氧化碳中的至少一种。
全文摘要
一种用于从地下地层生产油和/或气的系统，所述系统包括分散在地层之上的第一井阵列；分散在地层之上的第二井阵列；其中第一井阵列包括在第一时间段内将混溶性强化油采收制剂注入地层中的装置，而第二井阵列包括在第一时间段内从地层生产油和/或气的装置；在第二时间段将地层中的至少一部分混溶性强化油采收制剂转化为另一种化合物的设备；在第三时间段回收至少一部分所述另一种化合物的设备。
文档编号E21B43/16GK101861444SQ200880116622
公开日2010年10月13日 申请日期2008年11月18日 优先权日2007年11月19日
发明者C·M·A·M·梅斯特斯, C·梵登伯格, D·C·王, G·穆尔德, K·V·吉尔德, P·G·莫尼, R·瓦尔迪兹 申请人:国际壳牌研究有限公司