加速的溶剂协助sagd启动的制作方法
【专利说明】加速的溶剂协助SAGD启动 发明领域
[0001] 本发明一般地涉及通过在SAGD运行中添加溶剂而增强烃采收的方法和系统。
[0002] 发明背景
[0003] 蒸汽辅助重力泄油（SAGD)是用于开采重质原油和沥青的强化油采收技术。然而， 尽管其在采收高粘性沥青中获得了成功，SAGD仍然是一项昂贵的技术，对每桶采出油都需 要蒸汽形式的极大能量投入。这需要消耗大量水和天然气，导致了相当大的温室气体排放 和昂贵的开采后水处理程序。
[0004] 许多针对SAGD的改良持续发展，以实现更高的能量效率和环境可持续性，同时保 持经济可行性。这样的努力包括使用溶剂与蒸汽一起同时通过热扩散和稀释降低沥青粘 度。然而，很多这种技术仍然遭受因例如使用过量溶剂、需要使用过量蒸汽、溶剂损失、无法 获得适合的蒸汽与油的比率等导致的低效率的困扰。因此，本产业寻求提高SAGD效率的方 法。
【发明内容】
[0005] 由于溶剂和蒸汽成本对SAGD运行的总成本作出了显著贡献，所以存在很大的动力 来寻找最大化SAGD运行效能的方法。在典型的SAGD运行中，蒸汽必须在粘性沥青储层中循 环以减小沥青粘度，使得可以从开采井采收流动化沥青。由于在这个所谓的循环阶段或启 动阶段期间不产出油，所以减少启动阶段的时间将是有益的。而且，通过减少蒸汽消耗来优 化SAGD运行有可能减少温室气体(GHG)排放，同时使SAGD更加能量有效和成本有效。本文所 述方法致力于缩短SAGD运行的启动阶段的时间。
[0006] 本发明一般地涉及在SAGD或SAGD相关运行的早期期间（例如，"启动阶段"期间）注 入溶剂的方法和系统。通常，在SAGD运行的启动阶段，通过蒸汽循环来加热注入井和开采井 以减少井间区中的油（其通常是沥青形式）的粘度，并在注入井和开采井之间建立流体连 通。通常，当在启动阶段期间单独注入蒸汽时，除其他因素外，取决于储层和注入条件，花费 约3-6个月来建立井间连接。一旦井间区中的粘度为约600-1200〇口(〇口 =厘泊），则沥青可以 被充分地流动化以允许其流动，并且SAGD运行的后续阶段例如上升(ramp-up)可以开始。在 SAGD运行的启动阶段期间一起注入蒸汽和溶剂加速在具有有限流体流动性的含有粘性烃 的地层中在注入井和开采井之间建立流体连通。最早的可能的井间连通建立进而允许更好 的SAGD运行的总体性能。
[0007] 在一个方面，提供了从储层(例如低流动性储层)采收烃的方法。储层被垂直间隔 开的称为注入井和开采井的一个或多个水平井贯穿（intersect)。当在注入井和处于其垂 直下方的开采井之间没有实质性井间流体连通时，可以将蒸汽-溶剂混合物注入到开采井 中。蒸汽-溶剂混合物循环足以使井间区中的沥青流动化的时间。然后可以从开采井采收流 动化经。
[0008] 在一个实施方式中，在最初的溶剂-蒸汽注入之后，在重新开始进一步单独注入蒸 汽或注入蒸汽-溶剂混合物之前，可以中断循环一段时间。在另一个实施方式中，可以在启 动期间将蒸汽-溶剂混合物注入到注入井和开采井二者中。
[0009] 根据另一个方面，提供了从地下地层采收烃的方法，该方法包括在SAGD运行的启 动阶段期间将第一蒸汽-溶剂混合物注入到注入井中达足以建立井间连通的时间，中断注 入第一蒸汽-溶剂混合物，将第二蒸汽-溶剂混合物注入到注入井中，其中与第二蒸汽-溶剂 混合物中的溶剂相比，第一蒸汽-溶剂混合物中的溶剂具有更大的重烃比例或者是更重的 溶剂，和从开采井采收烃。通常，第一蒸汽-溶剂混合物将在SAGD运行的启动阶段期间注入， 并且第二蒸汽-溶剂混合物将在已在注入井与开采井之间建立至少一些井间连通之后的某 些时间注入。应领会，也可以在启动阶段期间将蒸汽-溶剂混合物注入到开采井中。也应领 会，可以在启动期间或在SAGD运行期间的后期、与单独的蒸汽间歇地或彼此连续地注入额 外的蒸汽-溶剂混合物，并且不同蒸汽-溶剂混合物可以具有不同组成，如通过SAGD运行或 SAGD运行的阶段所决定的。
[0010] 根据一个方面，存在在含有粘性烃的地层中建立井间连通的方法，该方法包括将 第一蒸汽-溶剂混合物注入到注入井中，同时将第二蒸汽-溶剂混合物注入到开采井中，与 第一蒸汽-溶剂混合物中的溶剂相比，第二蒸汽-溶剂混合物中的溶剂包含更高的轻烃比例 或更轻的溶剂。在一个实施方式中，可以将第三蒸汽-溶剂混合物注入到注入井、开采井或 二者中，与第一和第二蒸汽-溶剂混合物相比，第三蒸汽-溶剂混合物具有更高的轻烃比例， 并且可以在SAO)运行的启动阶段或后期阶段期间添加第三蒸汽-溶剂混合物。
[0011] 附图简要说明
[0012] 图1说明了常规蒸汽辅助重力泄油系统。
[0013] 图2示出了根据一个实施方式，在将不同浓度的裂化石脑油注入到模型系统中时， 累积产油量对累积注入蒸汽的图。
[0014] 图3示出了根据一个实施方式，在将不同浓度的裂化石脑油注入到模型系统中时， 泄油速率对时间的图。
[0015] 图4示出了根据一个实施方式，在将不同浓度的气体凝析油注入到模型系统中时， 累积产油量对累积注入蒸汽的图。
[0016] 图5示出了根据一个实施方式，在将不同浓度的气体凝析油注入到模型系统中时， 泄油速率对时间的图。
【具体实施方式】
[0017] 在以下详细描述部分，描述了本技术的【具体实施方式】。然而，就以下描述针对特定 实施方式或本技术的特定用途的程度而言，这旨在仅是出于示例性目的，并且仅提供示例 性实施方式的描述。因此，本技术不限于下述【具体实施方式】，而是包括落入所附权利要求的 真正精神和范围内的全部替换、改变和等价方式。
[0018] 定义
[0019] 出于一致性的目的，以下术语具有以下含义：
[0020] "重油"包括由美国石油学会(API)分类的那些，如重油、超重油或沥青。"重油"包 括沥青的、稠密的（低API比重）和粘性的油，其通过其沥青质含量来化学地表征。虽然不同 地限定，但重油的界限已经设定为API比重为22°或更低并且粘度超过100cP。一旦重油粘度 降低，例如通过使用基于蒸汽的方法，它们的流动性就增加。一旦使烃流动化，可以使用实 质性重力控制的方法来采收它们。
[0021] "沥青"是天然存在的重油物质。通常，沥青是在油砂中发现的烃组分。取决于更加 挥发性的组分的损失程度，沥青的组成可以变化。它可以从非常粘性的、类似焦油的、半固 体的物质变化成固体形式。沥青中发现的烃类别可以包括脂族类、芳族类、树脂和沥青质。 沥青是从例如阿尔伯塔省(Alberta)的阿萨巴斯卡(Athabasca)区域中和国家例如委内瑞 拉中的油砂沉积中挖掘并采收。
[0022] "循环采收方法"或"循环方法"是指蒸汽和/或蒸汽/溶剂混合物和/或蒸汽/溶剂/ 气体混合物在周期性或间歇性的基础上被注入到储层中。例如，注入可以根据采收程度而 改变。还注意到对于任何SAGD方法，可以存在除重力泄油以外的帮助采收的多种机制，且本 文所述的发明不旨在被限制为完全基于重力泄油的采收方法。
[0023] "间歇性注入"是指其中可以单独注入蒸汽、单独注入溶剂或注入蒸汽-溶剂混合 物，然后可以在重新开始之前停止注入一段时间，并且当重新开始注入时，可以单独注入蒸 汽、单独注入溶剂或注入蒸汽-溶剂混合物的方法。本发明涉及在SAGD运行期间添加溶剂的 时机，并且设想溶剂添加将在SAGD运行的启动阶段期间发生。因此，其中首先注入蒸汽、其 中单独注入溶剂、其中溶剂作为蒸汽-溶剂混合物注入(例如，共同注入）以及其中溶剂也可 在SAGD运行的后期注入的变化方式都包括在本发明的范围内，前提是溶剂添加至少在SAGD 运行的启动阶段期间发生。
[0024] SAGD运行的"启动"阶段是指SA⑶运行的开始或起始。在启动阶段期间，尚未建立 实质性井间连通。因此，储层中的烃还不是流动的。另外，在启动阶段期间，蒸汽室生长开 始，但很少或没有实质性的蒸汽室自身形成。在现有技术文献中，SAGD运行的"启动"阶段也 可以是指循环阶段。出于本公开的目的，术语"启动阶段"和"循环阶段"旨在具有相同的含 义，并且本公开旨在在已建立井间连通之前且至少在已发生烃开采的时间之前，在SA⑶运 行中早期添加溶剂的任何方法。