利用热量产生的排出通道从焦油砂中生产烃的系统和方法技术方案

描述了一种处理焦油砂地层的系统。所述系统包括位于地层中的多个加热器。加热器包括至少部分位于地层烃层中的至少部分水平的加热部分。所述加热部分至少部分按图案设置在烃层中。加热器设置为向烃层提供热量。提供的热量产生运动流体的多个排出通道。排出通道中的至少两个汇合。生产井设置为从烃层中汇合的排出通道收集和生产运动流体。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】本申请为分案申请，其母案申请的申请日为2006年10月20日，申请号为200680044203.4，和专利技术名称为“”。
本专利技术总体涉及用于从各种地下地层例如含烃地层中生产烃、氢气和/或其它产品的方法和系统。
技术介绍
从地下地层中获得的烃常常用作能源、作为原料和作为消费品。对可获得的烃源耗尽的担心和对所生产的烃的总质量下降的担心已经导致开发了更加有效地采收、加工和/或使用可获得的烃源的方法。可使用原位法从地下地层中移出烃物质。可能需要改变地下地层内的烃物质的化学和/或物理性能，以允许烃物质更加容易地从地下地层中移出。化学和物理变化可包括产生可移出流体、组成变化、溶解度变化、密度变化、相变和/或地层内烃物质的粘度变化的原位反应。流体可以是但不限于气体、液体、乳液、淤浆和/或具有与液体流动类似流动特征的固体颗粒的物流。在北美、南美、非洲和亚洲发现在相对不可渗透的地层中(例如在焦油砂中)包含的大的重质烃(重质油和/或沥青)贮量。焦油可以地面采矿和提质成较轻的烃如原油、石脑油、煤油和/或瓦斯油。地面选矿处理可进一步使沥青与砂子分离。分离的沥青可以使用常规的精炼方法转化成轻质烃。与从常规油储层中生产较轻烃相比，采矿和提质焦油砂通常明显更贵一些。从焦油砂中原位生产径可采用加热和/或将气体注入地层来实现。Ostapovich等人的美国专利N0.5211230和Leaute的美国专利N0.5339897描述了位于储油层中的水平生产井。竖直导管可用来将氧化剂气体注入储层用于原位燃烧。Ljungstrom的美国专利N0.2780450描述了原位加热含沥青地质地层而使液态焦油状物质转化或裂化为油和气。Ware等人的美国专利N0.4597441描述了在储层中石油、热量和氢同时接触，加氢可提高油从储层中的采收率。Glandt的美国专利N0.5046559和Glandt等人的N0.5060726描述了预热注射井和生产井之间的部分焦油砂地层。可将蒸汽从注射井注入到地层内以在生产井生产烃。如上所述，已经做了大量努力来开发从含烃地层经济地生产烃、氢和/或其它产品的方法和系统。然而，目前仍有许多含烃地层不能从中经济地生产出烃、氢和/或其它产品。因此，仍然需要从各种含烃地层经济地生产烃、氢和/或其它产品的改进方法和系统。
技术实现思路
本文中描述的实施方案总体涉及用于处理地下地层的系统、方法和加热器。本文中描述的实施方案还总体涉及其中具有新型组件的加热器。通过使用本文中描述的系统和方法可以获得这类加热器。在一些实施方案中，本专利技术提供一种或多种系统、方法和/或加热器。在一些实施方案中，该系统、方法和/或加热器用于处理地下地层。在一些实施方案中，本专利技术提供一种用于处理焦油砂地层的系统，包括:位于地层中的多个加热器，其中加热器包括至少部分位于地层烃层中的至少部分水平的加热部分，所述加热部分至少部分按图案设置在烃层中，和加热器设置为向烃层提供热量，提供的热量产生运动流体的多个排出通道，排出通道中的至少两个汇合；和生产井设置为从烃层中汇合的排出通道收集和生产运动流体。在一些实施方案中，本专利技术提供一种用于处理焦油砂地层的方法，包括:从位于地层中的多个加热器向地层中的至少部分烃层提供热量；允许至少一些运动流体沿排出通道和/或汇合的排出通道从地层流到生产井中；和通过生产井生产至少一些运动流体。在进一步的实施方案中，可组合来自具体实施方案的特征和来自其它实施方案的特征。例如来自一个实施方案的特征可与来自任何其它实施方案的特征组合。在进一步的实施方案中，使用此处所述的任何一种方法、系统或加热器，进行地下地层的处理。在进一步的实施方案中，可添加附加的特征到此处所述的具体实施方案中。【附图说明】在受益于下述详细说明并参考附图的情况下，本专利技术的优点对于本领域的技术人员来说将变得显而易见，其中:图1描述了对加热含烃地层的阶段的说明。图2给出了用于处理含烃地层的原位热处理系统的一部分的实施方案的示意图。图3描述了从具有相对薄烃层的焦油砂地层中生产运动流体的实施方案的侧视图。图4描述了从具有比图3所示的烃层厚的烃层的焦油砂地层中生产运动流体的实施方案的侧视图。图5描述了从具有比图4所示的烃层厚的烃层的焦油砂地层中生产运动流体的实施方案的侧视图。图6描述了从带有具有页岩夹层的烃层的焦油砂地层中生产运动流体的实施方案的侧视图。图7描述了用STARS模拟的360天后地层中的温度剖面图。图8描述了用STARS模拟的360天后地层中的油饱和剖面图。图9描述了用STARS模拟的1095天后地层中的油饱和剖面图。图10描述了用STARS模拟的1470天后地层中的油饱和剖面图。图11描述了用STARS模拟的1826天后地层中的油饱和剖面图。图12描述了用STARS模拟的1826天后地层中的温度剖面图。图13描述了油生产速率和气生产速率与时间的关系。尽管本专利技术易于进行各种改进和替代形式，但其具体实施方案通过附图内的实施例方式给出，且可在此处详细描述。附图可能不是按比例的。然而，应当理解，附图及其详细说明不打算限制本专利技术到所公开的特定形式，相反，本专利技术拟覆盖落在所附权利要求定义的本专利技术的精神与范围内的所有改进、等价和替代方案。【具体实施方式】下述说明一般地涉及处理地层内的烃的系统与方法。可处理这种地层得到烃产品、氢气和其它产品。“烃”通常定义为主要由碳和氢原子形成的分子。烃也可包括其它元素，例如但不限于卤素、金属元素、氮、氧和/或硫。烃可以是但不限于油母质、沥青、焦沥青、油、天然矿物蜡和沥青岩。烃可位于地壳内的矿物母岩内或者与之相邻。母岩可包括但不限于沉积岩、砂子、硅酸盐、碳酸盐、硅藻土和其它多孔介质。“烃流体”是包含烃的流体。烃流体可包含、夹带或者被夹带在非烃流体内，所述非烃流体例如氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、水和氨气。“地层”包括一层或多层含烃层、一层或多层非烃层、上覆地层和/或下伏地层。“上覆地层”和/或“下伏地层”包括一类或更多不同类的不可渗透材料。例如上覆地层和/或下伏地层可包括岩石、页岩、泥岩或湿/致密碳酸盐。在原位热处理法的一些实施方案中，上覆地层和/或下伏地层可包括一层含烃层或多层含烃层，所述含烃层相对不可渗透且没有经历导致上覆地层和/或下伏地层中含烃层显著特性变化的原位热处理加工过程中的温度。例如下伏地层可包含页岩或泥岩，但不允许加热上覆地层到原位热处理法期间的热解温度下。在一些情况下，上覆地层和/或下伏地层可具有一些渗透性。“地层流体”是指存在于地层内的流体，且可包括热解流体、合成气、运动流体、减粘流体和水(蒸汽)。地层流体可包括烃流体以及非烃流体。术语“运动流体”是指作为热处理地层的结果能流动的含烃地层内的流体。“减粘流体”是指因地层热处理而粘度降低的流体。“所生产的流体”是指从地层中移出的地层流体。“热源”是基本通过传导和/或辐射传热提供热量到至少一部分地层的任何系统。例如热源可包括电加热器，例如绝缘导体、伸长构件和/或在导管内布置的导体。热源也可包括通过在地层外部或者内部燃烧燃料生成热的系统。该系统可以是表面燃烧器、井下气体燃烧器、无火焰的分布燃烧器和自然分布的燃烧器。在一些实施方案中，可通过其它能源供应在一个或多个热源内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理焦油砂地层的系统，包括：位于地层中的多个加热器，其中加热器包括至少部分位于地层烃层中的至少部分水平的加热部分，所述加热部分至少部分按图案设置在烃层中，并且加热器设置为向烃层提供热量，提供的热量产生运动流体的多个排出通道，排出通道中的至少两个汇合；和生产井，其设置为从烃层中汇合的排出通道收集和生产运动流体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·卡拉尼卡斯，R·李，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL