用于生产油的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于生产油的方法。特别地，本发明涉及一种用于生产具有可测量的总酸值的重油或沥青。
【背景技术】
[0002]重油或沥青的大型矿床存在于世界上的一些区域中。这些矿床提供了获取大量油的机会，然而，重油或沥青的性质使得采收油困难。相比于轻质原油，重油和沥青含有更多高分子量的烃类，如沥青质和树脂，这使得重油/沥青比轻质原油更加粘性。相比于低粘度的原油，粘性的重油或沥青原油更难以从地下地层调动和生产，因为粘性原油不易于流动。
[0003]已使用加热以提高由地下含重油和沥青的地层生产油。施加至地层内的重油或沥青的热量降低重油或沥青的粘度，因此地层中适当位置处的油可更自由地流动并被调动以用于生产。
[0004]蒸汽驱为通常用于将热量提供至地下含重油和沥青的地层的一种方法。通过延伸进入地层中的注入井将蒸汽注入含重油或沥青的地下地层中，蒸汽与地层中适当位置处的油接触以加热油，从而调动油以用于由地层生产。蒸汽将冷凝的显热和潜热提供给地层中的油，以降低油的粘度。此外，从蒸汽冷凝的水可与地层中的油形成水包油乳液，其中所述乳液具有与水相同数量级且显著小于油本身的粘度，其中水包油乳液可被调动以用于由地层生产。降低粘度的油和水包油乳液随后由地层生产。
[0005]蒸汽驱可通过如下方式实现:通过一个或多个注入井将蒸汽注入重油或沥青地下地层达一段时间，以降低接近注入井筒(wellbore)的油的粘度，然后停止注入蒸汽，并通过用于将蒸汽注入地层中的井从地层泵送降低粘度的油。当油生产减弱时，可重新开始蒸汽注入，以加热地层中更多的油，之后进一步生产。蒸汽驱也可通过如下方式实现:通过一个或多个垂直注入井将蒸汽连续注入含重油或沥青的地下地层中，并通过一个或多个垂直生产井从地层连续生产油。
[0006]蒸汽辅助重力泄油(“SAGD”)为一种用于从含重油或沥青的地下地层生产重油或沥青的方法，其利用重力结合蒸汽引起的沥青或重油的粘度降低，以由地层采油。钻孔成对的注入井和生产井，使得井的与地层的含油部分接触的部分水平延伸通过地层，其中成对的注入井和生产井的水平延伸部分平行排列，生产井的水平延伸部分位于注入井的水平延伸部分下方距离2-10米。蒸汽通过注入井注入地层中，从而加热围绕注入井的沥青或重油，以降低它们的粘度，并形成相对于地层中的沥青或重油具有降低的粘度的水包油乳液。降低粘度的沥青或重油和水包油乳液被调动并向生产井下落，所述生产井生产被调动的油和乳液。
[0007]当进行SA⑶过程时，形成从注入井向上延伸至地层中的蒸汽室。当蒸汽注入地层中时，沥青或重油被调动并向生产井排放，从而在地层中留下被释放的孔隙空间，所述被释放的孔隙空间由注入地层中的另外的蒸汽填充。当蒸汽注入地层中时，其穿过蒸汽室而接触在蒸汽室边缘处的新的沥青或重油，调动所述新的沥青或重油以用于从生产井生产。
[0008]专利申请公布WO 2009/108423 Al公开了一种改进使用SAGD过程从地下地层采收沥青的方法，其中将蒸汽和挥发性胺、蒸汽和挥发性胺和氨，或高质量蒸汽(质量含气率(vapor quality)为至少0.7)和氨注入地层中。挥发性胺、挥发性胺加上氨，或与高质量蒸汽组合的氨穿过蒸汽室而接触在蒸汽室边缘处的沥青。挥发性胺和/或氨可能与沥青中的环烷酸反应而形成油乳化的皂。这些皂可与冷凝水组合而形成低粘度水包油乳液，所述低粘度水包油乳液可排放至生产井以用于从地层采收。
[0009]在SAGD过程中从注入井将蒸汽，或高质量蒸汽和氨，胺，或胺加上氨的组合注入地层中不会调动蒸汽室中所有的沥青或重油。未被采收的显著量的残余油留在蒸汽室内适当的位置处。
[0010]对基于蒸汽的沥青或重油采收过程的改进是希望的。特别地，改进残余油的采收的对用于采收沥青或重油的基于蒸汽的过程的改进是希望的。
【发明内容】
[0011]在一方面，本发明涉及一种用于生产油的方法，其包括将包含氨和蒸汽的油采收配制剂注入包含总酸值(“TAN”)为至少0.1的油或沥青的地下含油地层中，其中所述蒸汽具有大于O至小于0.7的质量含气率；以及在将油采收配制剂注入地层中之后从地层生产油或沥青。在一方面，所述方法还包括如下步骤:在含油地层中形成蒸汽室、将所述油采收配制剂注入地层中的蒸汽室中，以及在将所述油采收配制剂注入地层中之后从蒸汽室采收残余油。
[0012]在另一方面，本发明涉及一种用于生产油的方法，其包括将质量含气率大于O至小于0.7的蒸汽注入包含TAN为至少0.1的油或沥青的含油地层中；将氨注入含油地层中以接触蒸汽并形成包含氨和质量含气率大于O至小于0.7的蒸汽的油采收配制剂；使所述油采收配制剂与地层中的油接触；以及在使油与所述油采收配制剂接触之后从地层生产油。
【附图说明】
[0013]图1示出了可用于实施本发明的方法的油生产系统。
[0014]图2示出了可用于实施本发明的方法的油生产系统。
[0015]图3示出了可用于实施本发明的方法的加工设施。
[0016]图4示出了可用于实施本发明的方法的油生产系统，其显示了被注入含油地层中的油采收配制剂。
[0017]图5示出了可用于实施本发明的方法的油生产系统，其显示了从地层生产油。
[0018]图6示出了可用于实施本发明的方法的油生产系统。
【具体实施方式】
[0019]本发明涉及一种提高从含有重油或沥青的地下地层采收油的方法。可将包含氨和低质量蒸汽(特别是质量含气率小于0.7的蒸汽)的油采收配制剂注入地层中，在将油采收配制剂注入地层中之后，可从地层生产油。油采收配制剂中氨和低质量蒸汽的组合在低质量蒸汽的液相水性冷凝物部分中产生氢氧化铵，从而在油采收配制剂注入地层中时氢氧化铵存在于油采收配制剂中。氢氧化铵可与注入井紧邻处的沥青或重油中的石油酸(例如环烷酸)反应而形成油乳化皂，所述油乳化皂促进具有来自蒸汽的冷凝水的水包油乳液的形成，其中所述水包油乳液相对于地层中的沥青或重油具有显著降低的粘度和界面张力。蒸汽也可将显热和潜热提供给注入井紧邻处的沥青或重油，以降低注入井紧邻处的沥青或重油的粘度。降低粘度的沥青或重油和水包油乳液可在地层中被调动，以用于由地层生产。
[0020]或者，本发明的方法可包括将低质量蒸汽(特别是质量含气率小于0.7的蒸汽)和气体氨或液氨分别注入含重油或沥青的地层(其中重油或沥青具有至少0.1的TAN)中，并在注入井紧邻处混合注入的蒸汽和氨。由于液相水与氨的相互作用，低质量蒸汽和氨的混合物产生或含有氢氧化铵，其中氢氧化铵可与注入井紧邻处的沥青或重油中的石油酸反应而形成油乳化皂，所述油乳化皂促进水包油乳液的形成，所述水包油乳液相比于地层中的重油或沥青粘性更小且具有更低的界面张力，并且被调动以用于从地层生产。蒸汽也将显热和潜热提供给注入井紧邻处的沥青或重油，以降低粘度并调动沥青或重油以用于生产。被调动的油和水包油乳液可由地层生产。
[0021]本发明的方法适用于相对于常规SAGD过程而改进在SAGD过程中油的采收。如上所述，显著量的油作为残余油留在SAGD过程中形成的蒸汽室中。SAGD通常无法采收地层中的初始沥青或重油的约45 %。
[0022]在常规SAGD过程中，将高质量的蒸汽通过蒸汽室注入蒸汽室的边缘，在所述边缘处，蒸汽接触沥青，冷却并将显热和潜热提供至蒸汽室边缘处的沥青，从而降低粘度并调动沥青以用于生产。被调动的沥青下落至生产井，当其从地层移出时使蒸汽室扩张。由高质量蒸汽提供给蒸汽室边缘处的沥青的热量的大部分为潜热，所述潜热不被提供至留在蒸汽室中的残余油，因为当蒸汽经过蒸汽室时，蒸汽为干燥的。因此，蒸汽室中的显著量的残余油不会通过将高质量的蒸汽注入地层中而被调动以用于生产。
[0023]WO 2009/108423 Al公开了一种通过将高质量的蒸汽和氨、氨和胺，或胺的混合物注入地下沥青地层中而在SAGD过程中改进沥青的采收的方法。当高质量的蒸汽和氨在过程中使用时，WO 2009/108423的方法不促进蒸汽室中的残余油的大量采收。当高质量的蒸汽经过蒸汽室时，其为干燥的，且无法提供冷凝的潜热以降低残余油的粘度。此外，由于诱发乳液的氢氧化铵不会通过氨与液相水的反应而在蒸汽室中形成，因此避免了蒸汽室中的残余油的移动的水包油乳液的生产。当高质量蒸汽经过蒸汽室时，其为干燥的，不足的液相水冷凝物在蒸汽室中存在以与注入的氨形成足以产生可采收的量的残余油的水包油乳液的氢氧化铵。
[0024]本发明的方法可促进从蒸汽室采收残余油。不同于WO 2009/108423中公开的过程，当油采收配制剂或分别注入的氨和低质量蒸汽的混合物注入地层中时，氢氧化铵存在于注入井的紧邻处，因此在SAGD过程中存在于蒸汽室中。由于在将油采收配制剂注