油采收系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及从地下地层采收油的系统和方法，特别地，本发明设及从地下地层强 化油采收的方法。
【背景技术】
[0002] 全球大量的油位于包含重油和渐青的地层中。不包括油页岩中的控，已经估计出 全球有1. 3-1. 5万亿立方米（8-9万亿桶）的重油和渐青。包含重油和渐青的地层可存在 于地表至大于2000米深处。通过原位提取（其中在地层中钻井W提取油）可采收运种地 层中处于75米或更深处的重油或渐青。
[0003] 从包含重油或渐青的地层原位提取油通常受重油或渐青粘度阻碍。通常，包含重 油或渐青的地层中的油的粘度足够大，W至于油不能容易地流到井中用于产出。
[0004] 已经提供热方法用于从包含重油或渐青的地层原位提取油，其中通过加热地层中 的油来降低地层中油的粘度，由此使地层中的油流动用于经由井从地层产出。蒸汽用于在 一些热方法中提供热量用于降低包含重油或渐青的地层中油的粘度。蒸汽辅助重力泄油技 术（SAGD)、循环蒸汽强化法（CSS)和立式蒸汽驱动技术（VSD)是常用的热方法，用于通过用 注入地层的蒸汽加热地层W降低地层中重油或渐青的粘度。 阳0化]溶剂与蒸汽组合使用W强化包含重油或渐青的地层中油的流动用于从地层中产 出。低分子量控与蒸汽组合使用W原位降低渐青粘度和强化从包含渐青的地层中采收控。 例如，US专利No.6, 662, 872提供用于通过共同注入蒸汽和Ci-Cs正控（例如甲烧、乙烧、 丙烷、下烧、戊烧、己烧、庚烧或辛烧）降低地层中渐青的粘度和强化它的采收的方法，和US 专利No.6, 708, 759提供用于降低地层中渐青的粘度和强化它的采收的方法，其部分要求 共同注入蒸汽和包含低分子量链烧控的液相冷凝油。包含芳族控的较高分子量控也与蒸 汽组合使用W从载油地层中采收重质粘性油如渐青。例如，美国专利No.4, 280, 559公开 了一种方法，其中将蒸汽注入粘性载油地层，采收控，然后将包含低浓度的低分子量链烧控 的控溶剂、优选为轻质石脑油、汽油和/或芳族溶剂（包括苯、甲苯或二甲苯）注入地层， 接着是二次蒸汽注入，和然后从地层采收控。美国专利No.3, 838, 738还公开了通过在注 入井和产出井之间的地层流路中注入蒸汽和芳族控，使用芳族控如苯和甲苯与蒸汽组合从 包含渐青的地层中采收渐青，其中芳族控在流路中气化，和气化的控冷凝和与渐青混合，由 此使渐青流动用于通过产出井从地层中产出。其它溶剂如二硫化碳或面代控也用于与蒸 汽组合W使粘性重油如渐青原位流动用于从重载油地层中产出。美国专利No.3, 838, 738 还公开了二硫化碳可与蒸汽一起使用W使渐青流动用于从包含渐青的地层产出，和美 国专利No.3, 822, 748公开了二硫化碳或面代控可W用作石油混溶流体与蒸汽在小于 12rC(250°巧的蒸汽溫度下使渐青流动用于从焦油砂地层产出。
[0006] 但当用于从包含重油或渐青的地层中采收油时，与蒸汽组合使用使粘性油流动用 于产出的溶剂每一种都附带有困难。部分重油或渐青、特别是重油或渐青的渐青质馈分不 溶于低分子量控，特别是链烧控和最特别是正链烧控或低分子量链烧控。因此，使用低分子 量控溶剂与蒸汽组合来从包含重油或渐青的地层中提取油：1)在地层中原位留下了大部 分不溶于溶剂的油，降低了收率；和2)通过在地层内沉淀渐青质潜在地阻止了地层中可产 出油的流动。当用作溶剂与蒸汽结合W从包含重油或渐青的地层提取油时，较重质控如芳 族控、轻质石脑油和汽油与重油和渐青更易混溶和不会从重油或渐青中沉淀渐青质，但由 于它们较高的气化溫度，需要大量的能量来分离运些溶剂与产出的油。使用轻质分子量控 或较重质控作为溶剂用于与蒸汽组合来从包含重油或渐青的地层原位流动和采收油在经 济上是不切实际的，运是因为溶剂（特别是较重质控）的成本和可获得性都是难W承受的。
[0007] 尽管与重油或渐青混溶，但二硫化碳不是特别适合用于与蒸汽组合从包含重油或 渐青的地层原位采收油，原因在于：1)二硫化碳在蒸汽的存在下易于水解形成硫化氨和二 氧化碳，由此使地层变酸和酸化；和2)它比油和水更重，和落入地层底部。面代控也与重油 和渐青混溶，但不是特别适合用于与蒸汽组合从包含重油或渐青的地层原位采收油，原因 在于面代控使油加氨处理催化剂中毒，因此需要在处理采收的油之前从采收的油中完全除 去，和因为面代控是导致突变的。
[0008] 因此，希望提供一种用于从包含重油或渐青的地层采收油的改进的方法和系统。
【发明内容】
[0009] 在一个方面，本发明设及一种用于产出油的方法，其包括：
[0010] 提供包含至少15m〇l%二甲基硫酸的油采收制剂，其中所述油采收制剂与液相石 油首次接触混溶；
[0011] 提供溫度至少80°C的蒸汽或热水；
[0012] 将蒸汽或热水和所述油采收制剂一起引入地下载油地层，所述地下载油地层包含 在25°C下动态粘度为至少lOOOmPa.saOOOc巧和根据ASTMD6822测定在15. 5°C化0°巧 下API重度为最多20°的原油，其中所述油采收制剂包含至少15wt%的一起引入所述地层 的经组合的蒸汽和所述油采收制剂；
[0013] 在所述地层中使蒸汽或热水和所述油采收制剂与油接触；和
[0014] 在将蒸汽或热水和所述油采收制剂引入所述地层之后从所述地层中产出油。
[0015] 在另一方面，本发明设及一种系统，其包括：
[0016]油采收制剂，所述油采收制剂包含至少15mol%的二甲基硫酸，其中所述油采收制 剂与液相石油首次接触混溶；
[0017] 溫度至少85°C的蒸汽或热水；
[0018] 用于将所述油采收制剂和蒸汽或热水一起引入地下载油地层的机构，所述地下载 油地层包含在25°C下粘度为至少lOOOmPa'saOOOc巧和在15. 5°C化0°巧下API重度为 最多20°的油；和
[0019] 用于在将所述油采收制剂和蒸汽或热水引入所述地层之后从所述地下载油地层 中产出油的机构。
【附图说明】
[0020] 附图仅W举例而非限定方式描述了本发明教导的一种或多种实施方案。在图中， 相同标记指相同或相似的元素。
[0021] 图1描述了可W用于实施本发明方法的油产出系统。
[0022] 图2描述了可W用于实施本发明方法的油产出系统。
[0023] 图3描述了可W用于实施本发明方法的处理设备。
[0024] 图4描述了可W用于实施本发明方法的油产出系统，其描述了将油采收制剂注入 载油地层。
[0025] 图5描述了可W用于实施本发明方法的油产出系统，其描述了从地层产出油。
[0026] 图6描述了可W用于实施本发明方法的油产出系统。
[0027] 图7的图给出了在30°C使用各种溶剂从油砂采收石油。 阳02引图8的图给出了在10°C使用各种溶剂从油砂采收石油。
[0029] 图9的图给出了增加二甲基硫酸浓度对西非含蜡原油的粘度降低效果。
[0030] 图10的图给出了增加二甲基硫酸浓度对中东渐青基原油的粘度降低效果。
[0031] 图11的图给出了增加二甲基硫酸浓度对加拿大渐青基原油的粘度降低效果。
【具体实施方式】
[0032] 本发明设及利用蒸汽或热水和包含至少15mol%二甲基硫酸的油采收制剂从包含 重油、超重油或渐青的地下载油地层强化油采收的方法和系统，其中将油采收制剂与蒸汽 或热水一起引入所述地层。油采收制剂与液相石油首次接触混溶，特别地，与地下载油地层 中的油首次接触混溶。
[0033] 引入所述地层的蒸汽或热水向所述地层提供热量，使得其中的油粘性较低。油采 收制剂可具有非常低的粘度，从而一旦将油采收制剂与蒸汽或热水引入所述地层，混溶的 油采收制剂可与它接触的油完全混合，W产生相对于在所述地层中初始位置的油具有显著 降低的粘度的混合物。油采收制剂可在所述地层内通过与油采收制剂一起引入所述地层的 蒸汽或热水提供的热量来气化，从而油采收制剂可渗入所述地层W与其中的油接触，和当 冷凝和与油混合时通过降低油的粘度使油流动。降低粘度的混合物可W流动W移动通过地 下地层，其中流动的混合物可W从所述地层产出，由此从所述地层采收油。
[0034] 油采收制剂的二甲基硫酸（本文也称为"DMS")特别适合用作溶剂用于当与蒸汽 或热水一起引入所述地层时使所述地层中的粘性油流动。DMS具有相对较低的气化溫度和 当将DMS和蒸汽或热水引入所述地层时可W气化。DMS与包括低分子量链烧控、渣油和渐青 质的油的所有部分混溶和当接触油时不会使部分油沉淀，从而使油的所有部分均可W从所 述地层中采收。DMS不会通过沉淀油的馈分损害所述地层的可渗透性。DMS可与产出的油 一起产出，和由于DMS的低气化溫度，它可容易地从产出的油中回收。此外，不像二硫化碳， DMS不容易在可向所述地层提供蒸汽或热水和DMS组合的溫度下或所述地层内的溫度下水 解。DMS还是相对无毒性的。
[0035] 本文使用的某些术语定义如下：
[0036] 本文所用的"API重度"指由ASTM方法D6822确定的在15. 5°C(60 了）下的API 重度。
[0037] 本文所用的"渐青质"定义为在标准溫度和压力下不溶于η-庚烧和可溶于甲苯的 控。
[0038] 本文所用的"操作流体连接"定义为两个或更多个元件间的连接，其中所述元件直 接或间接连接w允许元件间直接或间接流体流动。该定义中所用的"流体流动"指气体或 液体的流动；该定义中所用的术语"直接流体流动"是指在两个定义的元件之间的液体或气 体流直接在两个定义的元件之间流动；和该定义中所用的术语"间接流体流动"是指当液 体或气体在两个定义的元件之间流动时，在两个定义的元件之间的液体或气体流可被引导 通过一个或多个额外元件W改变液体或气体的一个或多个方面。在间接流体流动中可改变 的液体或气体的方面包括物理特征，例如气体或液体的溫度或压力、液体和气体之间的流 体状态和/或气体或液体的组成。如本文定义的"间接流体流动"排除通过液体或气体的 一种或多种元素的化学反应如氧化或还原改变两个定义的元件之间气体或液体的组成。
[0039]本文所用的"混溶"定义为两种或更多种物质、组合物或液体W任何比例混合而不 会分为两个或更多个相的能力。
[0040]本文所用的"石油"定义为通常为液态的天然控混合物，其还可W包含硫、氮、氧和 金属的化合物。
[0041]本文所用的"渣油"指由ASTM方法D7169确定的沸程分布高于538°C(1000°巧 的石油组分。
[0042]提供用于本发明方法或系统的油采收制剂包含至少15mol%的二甲基硫酸。油 采收制剂可包含至少20mol%、或至少30mol%、或至少50mol%、或至少75mol%、或至少 90mo1 %、或至少99mo1 %的二甲基硫酸。油采收制剂可基本上由二