禁止原地转换系统的受热井中的回流技术方案

本发明专利技术提供了一种用于使用加热器形成岩层的受热部分的方法。生产管道用于将处于气相的岩层流体从岩层的受热部分导向岩层的表面。折流器将气相岩层流体的凝结物导向期望的位置。在某些实施例中，凝结物导向岩层受热部分上方的位置。在某些实施例中，凝结物导向岩层受热部分下方的位置。凝结物可以从岩层泵送到表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术基本涉及用于从含烃岩层生产烃、氢和/或其它产品的方法和系统。某些实施例涉及禁止材料回流到岩层的受热部分。
技术介绍
从地下岩层获得的烃经常用作能源，如原料和消费产品。对现有烃资源耗尽的关注和生产的烃的整体质量改变已经导致现有烃资源的更加有效恢复、处理和/或使用的方法的改进。原地处理可以用于从地下岩层去除烃材料。地下岩层中烃材料的化学和/或物理属性可能需要改变，以允许烃材料更加容易从地下岩层去除。化学和物理改变可以包括生产可去除流体的原地反应，成分变化，溶解度变化，密度变化，相位变化，和/或岩层中烃材料的粘性变化。流体可以是但不局限于气体、液体、乳状液、浆液和/或具有类似于液流的流动特征的固体颗粒流。在Ljungstrom的美国专利Nos.2,923,535和Van Meurs等的4,886,118中描述了对油页岩岩层的加热。热量可以应用到油页岩岩层，以热解油页岩岩层中的油母。热量也可以使岩层破裂，以增强岩层的渗透率。增强的渗透率可以允许岩层流体移动到生产井，流体在生产井处从油页岩岩层去除。在Ljungstrom公开的过程中，含氧气态介质导入到可渗透地层，最好是此时可渗透地层仍然通过预热步骤受热，以开始燃烧，加热该可渗透地层。如上所述，已经作出大量努力改进从含烃岩层经济生产烃、氢，和/或其他产品的方法和系统。为了从受热岩层经济生产烃、氢，和/或其他产品，需要限制岩层的受热部分的热量损失。限制岩层的受热部分的热量损失具有减少加热器的数量和/或加热任务的技术优点，该加热器需要升高或保持岩层的受热部分的温度。
技术实现思路
本专利技术提供用于处理岩层的方法，包括使用加热器形成地下岩层的受热部分；使用生产管道将处于气相的岩层流体从地下岩层的受热部分导向地下岩层的表面；在生产管道中或其附近形成气相岩层流体的凝结物；及将气相岩层流体的凝结物导向期望位置。在某些实施例中，收集装置包括将处于气相的岩层流体转移到生产管道的立管。生产管道中的凝结物禁止流过岩层的受热部分。液体从生产管道泵送或被气体提升。在某些实施例中，收集装置包括对岩层的受热部分下面的凝结物进行导向的导流片。液体沿着该导流片导向，从而液体不会随着液体通过与岩层的受热部分相邻的生产井而从岩层吸收热量。附图描述参照下面的详细描述和附图，本领域技术人员将清楚本专利技术的优点，其中附附图说明图1说明了加热岩层中烃的步骤。附图2示出了用于处理岩层中烃的原地转换系统的一部分的实施例的示意性视图。附图3说明了生产井中收集装置的实施例的图示。附图4说明了生产井中导流片的实施例的图示。附图5说明了生产井中导流片的实施例的图示。尽管本专利技术易于进行各种修改和备选形式，但是在附图中利用例子示出了其特定实施例，并且在此处可以对其详细描述。附图不对范围进行限定。然而，应当理解的是，附图及其详细描述不将本专利技术局限于所公开的特定形式，但是相反，试图包括所有落入由所附权利要求限定的本专利技术的精神和范围内的修改、等效物和备选方案。具体实施例方式下面的描述基本涉及用于处理岩层中的烃的系统和方法。这些岩层可以处理成生产烃产品、氢和其它产品。“烃”基本上定义为主要由碳和氢原子形成的分子。烃还可以包括其它元素，如但不局限于卤素、金属元素、氮、氧和/或硫。烃可以是但不局限于油母、沥青、焦沥青、油、天然矿物蜡和沥青岩。烃可以位于地球中的矿物矩阵中或其附近。矩阵可以包括但不局限于水成岩、沙子、沉积石英岩、碳酸盐、硅藻土和其他多孔介质。“烃流体”是包括烃的流体。烃流体可以包括、夹带或夹带到非烃流体中(例如，氢、氮、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、水和氨)。“岩层”包括一个或多个含烃层，一个或多个无烃层，上覆岩层和/或下伏岩层。该“上覆岩层”和/或“下伏岩层”包括一个或多个不同类型的不渗透材料。例如，上覆岩层和/或下伏岩层可以包括岩石、页岩、泥岩或湿/紧碳酸盐。在原地转换过程的某些实施例中，上覆岩层和/或下伏岩层可以包括含烃层或多个含烃层，它们在原地转换处理期间是不渗透的并不受到加温，这导致了上覆岩层和/或下伏岩层的含烃层的显著特性变化。例如，下伏岩层可以含有页岩或泥岩，但是下伏岩层在原地转换过程期间不允许加热到热解温度。在某些情况下，上覆岩层和/或下伏岩层可以是稍微渗透的。“岩层流体”和“采出液”指的是从岩层去除的流体，并可以包括热解流体、合成气、流动烃和水(蒸汽)。岩层流体可以包括烃流体以及非烃流体。“热源”是用于基本通过传导和/或辐射热量传递向岩层的至少一部分提供热量的任何系统。例如，热源可以是电加热器，如绝缘导体，伸长构件，和/或设置在导管中的导体。某些热源可以通过燃烧燃料在岩层外部或内部产生热量。这种热源可以包括但不局限于表面燃烧炉、井底气体燃烧器、无焰分布式燃烧室和自然分布式燃烧室。“加热器”是用于在井或近似井筒区域中产生热量的任何系统。加热器可以是但不局限于电加热器、循环的热传递流体或蒸汽、燃烧器、与其中的材料或岩层的生成物和/或其组合反应的燃烧室。词语“井筒”指的是岩层中的孔，通过将导管钻孔或插入到岩层中制成。如此处所使用的那样，词语“井”和“开口”，当指的是岩层中的开口时，可以与词语“井筒”互换使用。“热解”是化学键由于受热而断裂。热解包括只通过加热将化合物转换成一种或多种其它物质。热量可以传递给一部分岩层以导致热解。“热解流体”或“热解产品”指的是在烃的热解期间产生的流体。通过热解反应产生的流体可以与岩层中其它流体混合。该混合物可以看作热解流体或热解产物。热解流体包括但不局限于，烃、氢、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、氨、氮、水和其混合物。“可冷凝烃”是在25摄氏度101kPa绝对压力下冷凝的烃。可冷凝烃可以包括具有大于4的碳数的烃的混合物。“非可冷凝烃”是在25摄氏度和101kPa绝对压力下不冷凝的烃。非可冷凝烃可以包括具有小于5的碳数的烃。可以以各种方式处理岩层中的烃，以产生多种不同产物。在某些实施例中，分步处理这些岩层。附图1说明了加热含烃岩层的几个步骤。附图1还说明了来自岩层的每吨岩层流体的油等效物的桶产量(“Y”)(y轴)与受热岩层的摄氏温度(“T”)(X轴)对比的例子。在第1阶段加热期间发生甲烷的解吸和水的蒸发。通过第1阶段可以尽快进行岩层的加热。例如，当含烃岩层最初受热时，岩层中的烃将吸附的甲烷解吸。岩层可以产生解吸的甲烷。如果含烃岩层进一步受热，则含烃岩层中的水受到蒸发。在某些含烃岩层中，水可能占到岩层中孔隙体积的10％至50％。在其它岩层中，水占孔隙体积的更大或更小的部分。水通常在岩层中在160℃至285℃之间600kPa绝对压力至7000kPa绝对压力下蒸发。在某些实施例中，蒸发的水在岩层中产生湿度变化和/或增大的岩层压力。湿度变化和/或增大的压力可以影响岩层中的热解反应或其他反应。在某些实施例中，岩层产生蒸发的水。在其它实施例中，蒸发的水用于岩层中或岩层外的抽汽和/或蒸汽蒸馏。从岩层中去除水和增大岩层中孔隙体积增大了孔隙体积中烃的存储空间。在某些实施例中，在步骤1加热之后，岩层进一步受热，从而岩层中的温度达到(至少)初始热解温度(如步骤2所示温度范围低端处的温度)。岩层中的烃可以通过步骤2热解。热解温度范围根据岩层中烃的类型而改变。该热解温度范围可以包括250℃至90本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于处理地下岩层的方法，包括：　　　　使用加热器形成地下岩层的受热部分；　　　　使用生产管道将处于气相的岩层流体从地下岩层的受热部分导向地下岩层的表面；　　　　在生产管道中或其附近形成气相岩层流体的凝结物；及　　　　将气相岩层流体的凝结物导向到期望位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MD费尔班克斯，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]