用于处理回流合成流的模块化组件及处理该回流合成流的方法技术

提供了一种用于处理来自井口(104)的回流合成流的方法。回流合成流具有第一流速(F1)和第一压力(P1)。该方法还包括通过将回流合成流调节至第二压力(P2)来将第一流速控制至第二流速(F2)。该方法还包括将回流合成流分成第一气流(166)和浓缩流(165)。该方法包括将浓缩流排至脱气器(160)，以及使来自浓缩流的富二氧化碳气体脱气。该方法还包括使富二氧化碳气流与第一气流混合来产生第二气流。该方法包括通过将第二气流的第三压力(P3)调节至不同于第三压力的第四压力(P4)来控制第二气流的第三流速(F3)。

Modular assembly for processing reflux synthetic flow and method of processing the same

A method is provided for processing a reflux synthesis stream from a well head (104). The reflux synthesis flow has a first flow rate (F1) and a first pressure (P1). The method also includes controlling the first flow rate to a second flow rate (F2) by adjusting the reflux synthesis flow to a second pressure (P2). The method further includes dividing the refluxing synthesis stream into a first air stream (166) and a concentrated flow (165). The method includes discharging a concentrated stream to a deaerator (160), as well as degassing the carbon dioxide gas from the concentrated flow. The method further includes mixing a carbon dioxide rich gas stream with a first air stream to produce a second air stream. The method includes controlling a third flow rate (F3) of the second air flow by adjusting a third pressure (P3) of the second air flow to a different pressure (P4) of third.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文所述的实施例大体上涉及模块化处理组件，且更具体地，涉及用于有选择地处理从井口排放的回流成分的方法及系统。
技术介绍
随着石油和天然气生产的全球需求的增长，本行业将继续开采更大挑战性的油气储层，且特别是可能由于低岩层渗透率而认为不经济的储层。目前，称为水力致裂的水力刺激使用基于水的压裂流体来达成，其中加压液体压裂地层。通常，水与支撑剂混合，支撑剂是固体材料(诸如，沙和氧化铝)，且混合物在高压下喷射到井孔中，以在地层内产生小裂缝，诸如气体、石油和卤水的流体可沿小裂缝转移至井孔。水压从井孔除去，且然后，一旦地层达到平衡，则支撑剂的小颗粒保持裂缝打开。当压裂流体经由井孔流回时，流体可由用过的流体、天然气、天然气液体和石油及卤水构成。此外，天然岩层水可流至井孔，且可需要处理或处置。通常称为回流合成流(flowbackcompositionstream)的这些流体可由表面废水处理来管理。水力压裂可包括潜在的环境问题，包括回流阶段期间产生的大量污染水的处理，以及局部新鲜水供应的增长的需求，特别是在干旱或其它缺水地区。因此，对用于水力压裂的大量清洁水的需求可妨碍在一些场地中的实施。水力压裂还可带来与水敏性储层相关的技术风险。至少一些已知常规压裂程序已经利用诸如二氧化碳、氮、泡沫和/或液态丙烷的其它流体替代水作为加压流体。尽管这些流体与水相比提供了较高初始生产率和储层烃的最终回收的手段，但可能存在与使用可在环境温度和压力条件下挥发性的这些流体时解决刺激后回流相关联的一些处理挑战。这些挑战包括流速和气体成分的高度可变性。裂后回流速率通常最初很高，且在几天的周期内降低一定数量级。另外，气体成分可显著地变化。例如，对于以二氧化碳刺激的井，回流气体中的二氧化碳的浓度可最初较高，例如，超过90%的量，且在几天的周期内减小一定数量级。适应在使用这些一般是挥发性的流体时的高流速和可变性的常规方法在于将回流气体排到大气，而没有回收程序，至少是在回流操作的头几天内。这些气态形式的这样排出可导致流体的不足利用和/或不利的环境影响。
技术实现思路
在一方面，提供了一种用于处理来自井口的回流合成流的方法。该方法包括从井口接收回流合成流，回流合成流具有第一流速和第一压力。该方法还包括通过将回流合成流调节至不同于第一压力的第二压力来将第一流速控制成第二流速。该方法还包括将回流合成流排放至分离器。该方法还包括将回流合成流分成第一气流和浓缩流。第一气流调节成第三压力和第三流速。该方法包括将浓缩流排放至脱气器，以及将来自浓缩流的富二氧化碳气体脱气。该方法还包括将富二氧化碳气体压缩成第一气流的第三压力。该方法还包括使富二氧化碳气体与第一气流混合来产生具有第三流速和第三压力的第二气流。该方法还包括将第二气流排放至流动调制器。该方法包括通过将第二气流的第三压力调节至不同于第三压力的第四压力来控制第二气流的第三流速。在另一方面，提供了一种用于处理来自井口的具有第一流速和第一压力的回流合成流的模块化组件。模块化组件包括联接器组件，其联接到井口上，且具有构造成接收回流合成流的调节阀。调节阀构造成通过将回流合成流调节至不同于第一压力的第二压力来将第一流速控制至第二流速。排放组件流动连通地联接到联接器组件上。排放组件包括分离器，其流动连通地联接到调节阀上且构造成将回流合成流分成第一气流和具有气体、支撑剂、油和水中的至少一者的浓缩流。脱气器流动连通地联接到分离器上，且构造成将来自浓缩流的富二氧化碳气体脱气。流动调制器流动连通地联接到分离器和脱气器上，且构造成混合富二氧化碳气体和第一气流来产生具有第三流速和第三压力的第二气流，且构造成通过将第三压力调节至不同于第三压力的第四压力来控制第三流速。在又一方面，提供了一种组装用于处理来自井口的回流合成流的模块化组件的方法。该方法包括将联接器组件联接到井口上。联接组件具有调节阀，其构造成接收具有第一流速和第一压力的回流合成流，且通过将回流合成流调节至不同于第一压力的第二压力来将第一流速控制成第二流速。该方法包括联接分离器，其与调节阀流动连通，且构造成将回流合成流分成具有第三压力和第三流速的第一气流与浓缩流。该方法还包括联接脱气器，其与分离器流动连通，且构造成将来自浓缩流的富二氧化碳气体脱气。该方法还包括联接流动调制器，其与分离器和脱气器流动连通，且构造成混合富二氧化碳气体和第一气流来产生具有第三流速和第三压力的第二气流，且构造成通过将第三压力调节至不同于第三压力的第四压力来控制第三流速。在再一方面，提供了一种用于处理来自井口的回流合成流的方法。该方法包括接收来自井口的回流合成流，回流合成流具有初始流速和初始压力。该方法包括通过将回流合成流调节至小于初始压力的中间压力来将初始流速控制成中间流速。该方法还包括将回流合成流排放至分离器。该方法还包括将回流合成流分成第一气流和具有气体、支撑剂、油和水中的至少一者的浓缩流。该方法包括将浓缩流排至脱气器，以及将来自浓缩流的富二氧化碳气体脱气。该方法包括使富二氧化碳气体与第一气流混合来产生第二气流。该方法还包括将第二气流排至流动调制器。该方法还包括通过将第二气流调制成低于中间压力的最终压力来将第二气流控制成最终流速。附图说明在参照附图阅读以下详细描述时，这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解，附图中相似的标号表示附图各处相似的部分，在附图中：图1为联接到具有回流合成流的井孔上的示例性模块化气体回收系统的示意图；图2为图1中所示的气体回收系统的模块化组件的示意图；图3为示出处理回流合成流的示例性方法的流程图；图4为示出组装用于处理回流合成流的模块化组件的示例性方法的流程图；以及图5为示出处理回流合成流的示例性方法的流程图。除非另外指出，否则本文提供的附图意在示出本公开内容的实施例的特征。这些特征认作是适用于多种系统，包括本公开内容的一个或更多个实施例。因此，附图不意在包括本文公开的实施例的实施所需的本领域的普通技术人员已知的所有常规特征。具体实施方式在以下说明书和权利要求中，将提到一定数目的用语，它们应当限定为具有以下意义。单数形式\一个\、\一种\和\该\包括复数对象，除非上下文清楚地另外指出。\可选的\或\可选地\意思是随后描述的事件或情形可发生或可不发生，且描述包括事件发生的情况，以及该事件不发生的情况。如本文在说明书和权利要求各处使用的近似语言可用于修饰可允许在不导致其涉及的基本功能的变化的情况下改变的任何数量表达。因此，由诸如\大约\和\大致\的术语或多个用语修饰的值不限于指定的准确值。在至少一些情况中，近似语言可对应于用于测量值的器具的精度。这里和说明书和权利要求各处，范围限制可组合和/或互换，此范围被识别且包括包含在其中的所有子范围，除非上下文或语言另外指出。本文所述的实施例涉及回收和再使用从井口排放的回流合成流的组分的回收系统和方法。实施例还涉及用于控制回流合成流来便于改善井生产性能的方法、系统和/或设备。实施例描述了在利用用作常规基于水的刺激的备选方案的一般气态的流体的储层刺激之后安全地管理回流中的高体积和可变性的系统和方法。实施例还描述了回收刺激流体来再使用的系统及方法。应当理解的是，本文所述的实施例包括多种类型的井组件，且还理解到，使用二氧化碳气体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理来自井口的回流合成流的方法，所述方法包括：接收来自所述井口的所述回流合成流，所述回流合成流具有第一流速和第一压力；通过将所述回流合成流调节至不同于所述第一压力的第二压力来将所述第一流速控制至第二流速；将所述回流合成流排放至分离器；将所述回流合成流分成第一气流和浓缩流；将所述第一气流调节至第三压力和第三流速；将所述浓缩流排放至脱气器；使来自所述浓缩流的富二氧化碳气体脱气；将所述富二氧化碳气体压缩至所述第一气流的所述第三压力；使所述富二氧化碳气体与所述第一气流混合来产生具有所述第三流速和所述第三压力的第二气流；将所述第二气流排放至流动调制器；以及通过将所述第二气流的所述第三压力调节至不同于所述第三压力的第四压力来控制所述第二气流的所述第三流速。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.27 US 14/2875471.一种用于处理来自井口的回流合成流的方法，所述方法包括：接收来自所述井口的所述回流合成流，所述回流合成流具有第一流速和第一压力；通过将所述回流合成流调节至不同于所述第一压力的第二压力来将所述第一流速控制至第二流速；将所述回流合成流排放至分离器；将所述回流合成流分成第一气流和浓缩流；将所述第一气流调节至第三压力和第三流速；将所述浓缩流排放至脱气器；使来自所述浓缩流的富二氧化碳气体脱气；将所述富二氧化碳气体压缩至所述第一气流的所述第三压力；使所述富二氧化碳气体与所述第一气流混合来产生具有所述第三流速和所述第三压力的第二气流；将所述第二气流排放至流动调制器；以及通过将所述第二气流的所述第三压力调节至不同于所述第三压力的第四压力来控制所述第二气流的所述第三流速。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述第二气流从所述流动调制器排放至至少一个气体处理器。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括处理所述第四压力下的第二气流，以产生净化的二氧化碳流、天然气流和天然气液体中的至少一者。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述第二气流处理成多个二氧化碳状态。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述第一压力减小至所述第二压力。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述第一流速管理至所述第二流速。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述第二压力减小至所述第三压力。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述富二氧化碳气体排放至压缩机。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括从所述浓缩流收集支撑剂、油和水中的至少一者。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述第二气流的所述第三流速包括将所述第二气流的所述第三压力调节至具有从大约50磅每平方英寸(\psi\)到大约800psi的范围的所述第四压力。11.一种用于处理来自井口的具有第一流速和第一压力的回流合成流的模块化组件，所述模块化组件包括：联接器组件，其联接至所述井口，且包括调节阀，所述调节阀构造成接收所述回流合成流，且通过将所述回流合成流调节至不同于所述第一压力的第二压力来将所述第一流速控制至第二流速；以及排放组件，其流动连通地联接至所述联接器组件，且包括：分离器，其流动连通地联接至所述调节阀，且构造成将所述回流合成流分成第一气流与具有气体、支撑剂、油和水中的至少一者的浓缩流；脱气器，其流动连通地联接至所述分离器，且构造成使来自所述浓缩流的富二氧化碳气体脱气；以及流动调制器，其流动连通地联接至所述分离器和所述脱气器，且构造成混合所述富二氧化碳气体和所述第一气流，以产生具有第三流速和第三压力的第二气流，且构造成通过将所述第三压力调节至不同于所述第三压力的第四压力来控制所述第三流速。12.根据权利要求11所述的模块化组件，其特征在于，还包括压缩机，其流动连通地联接至所述脱气器和所述流动调制器且联接在所述脱气器与所述流动调制器之...

【专利技术属性】
技术研发人员：SD桑博恩，I伊马姆，AP沙皮罗，JB麦克德莫特，HR阿查亚，TG罗查，JH齐亚，J威林顿，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US