从含自由水的储层中采油的提取方法和系统技术方案

根据一些实施方案，本公开涉及一种从含有自由水的油藏中采油的提取方法。所述提取方法包括以下步骤：通过至少一个注入井将第一溶剂注入油藏以形成第一混合物，第一混合物包含第一溶剂、第一部分自由水和第一部分油。另外，所述提取方法还包括以下步骤：从至少一个生产井中提取第一混合物以产生第一采出油混合物，第一采出油混合物包含第一溶剂、第一部分自由水和第一部分油；分离第一采出油混合物，以产生与第一部分自由水和第一溶剂分离的第一采出油部分；以及通过至少一个注入井将第二溶剂注入油藏中以形成第二混合物，第二混合物包含第二溶剂、第二部分自由水和第二部分油。所述提取方法也包括如下步骤：从至少一个生产井中采收第二混合物以产生第二采出油混合物，第二采出油混合物包含第二溶剂、第二部分自由水和第二部分油，以及分离第二采出油混合物，以产生与第二部分自由水和第二溶剂分离的第二采出油部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从含自由水的储层中采油的提取方法和系统相关申请的交叉引用本申请要求2017年12月15日提交的申请号为62/599,439的美国临时申请的优先权，还要求2017年9月6日提交的申请号为62/554,716的美国临时申请的优先权。以上所有内容通过整体引用并入本文。
技术介绍
油是指具有高比重和黏度的原油，因其不易流动而难以得到商业开采。通常，在15.5℃(60°F)(即20API以下)下，这类油的黏度大于1000mPa·s(厘泊)或其比重大于.934kg/m3。油湿储层是油沉积物，其中油是岩石湿润液。通常，由于油对储层岩石的强烈吸附，这些储层的采收率较差。一直以来，人们都在寻求一种方法，通过增加油的流动性来加快产油工艺，进而提高资本回收速度，并降低此类产油项目的财务风险。一种采油的方法涉及在热激发中使用蒸汽以促进采油。蒸汽提高油的温度，从而降低其黏度并使其更易流动。蒸汽开采系统中两种常用的主要的常规方法为“吞吐法”(即循环汽蒸)和蒸汽驱。蒸汽吞吐会遇到很多问题，包括注入过程中的热损失、黏土膨胀问题、漏失层(thiefzones)、乳液、毛细管表面张力效应以及对较浅区缺少限制。此外，注入蒸汽在地层中产生水(冷凝水)，其黏度远低于油，因此由于相对渗透率的影响会优先产出。水的优先产出则会使油的产出或开采更加困难。另一种采油方法为蒸汽辅助重力泄油(SAGD)。SAGD首先在地层中形成蒸汽室。蒸汽从腔室的表面注入。热油在重力的作用下沿腔室的壁流下并流入生产井，从而增大了腔室的尺寸。SAGD利用了蒸汽的逆流向上流入储层和油的向下流动流出储层，这在某些情况下是相对高效的，并提供了足够高的产油率以提供可观的经济效益。SAGD可能的几何构造有很多种，包括单井(在同一口井注入和生产)和双井或多井。井可以是水平也可以是竖直的。通常水平井受到生产者的青睐，因为水平井对产油区的暴露更广(更长)，从而提高了高黏度油的产率。还有另一种方法为蒸汽提取(VAPEX)方法，该方法提出将加热溶剂(丙烷)与在地表加热的热水混合以提供井下热量。由于使用了热水，该过程存在上述问题(逆流热交换、黏土对地层的破坏问题、乳液、毛细管压力、水处理、供水、水的高饱和度引起的降低的油相对渗透率等)。油湿储层通常需要表面活性剂以改变储层的润湿性。当在驱油机制中加入表面活性剂时，可以通过更典型的方法去除油。不幸的是，错误地使用表面活性剂可能损坏储层而无法修复。由于人们认为自由水(mobilewater)对所有的强化采油(EOR)方式都是有害的，所以从含有自由水的储层中提取时，通常避免使用现有的热溶剂方法和蒸汽辅助重力泄油(SAGD)方法。由于对周围岩石的相关高热量损失，薄产油区的开采也不使用SAGD方法。另外，由于实质上更高的储层压力，现有的热溶剂方法无法在碳酸盐储层中进行，从而排除使用冷凝蒸汽或冷凝溶剂方法。而且在方法例如VAPEX方法中使用加热的丙烷作为溶剂会导致油井的沥青质堵塞，从而导致可采油的大量损失。此外，由于岩石的吸收速率，表面活性剂通常是低成本效率。尽管将热量或化学物质直接应用于储层或向储层中注入热溶剂被证明在促进采油方面有显著的作用，上述每一种方法都具有产生蒸汽和/或加热溶剂的高能源需求或产生有害反应的缺陷。通常通过燃烧大量的燃料(通常为天然气)来满足能源需求。这导致大量温室气体(例如二氧化碳)的排出。例如，每天产生100,000桶(bbl)的油，需要SAGD设备每天将200,000-300,000bbl的水转化为蒸汽。因此，为了使用天然气燃烧器系统每天开采100,000bbl油，每天将产生超过1200万磅的二氧化碳排放量。因此，需要一种能效高并且成本效益高的方法来促进油的产生，并且这种方法不会产生上述问题，例如沥青质沉积/堵塞。
技术实现思路
在一个实施方案中，本专利技术描述了一种用于从含有自由水的油藏中采油的改进的提取方法。所述提取方法建立至少一个注入井和至少一个生产井。可以通过注入井将第一溶剂注入油藏中，以形成合并的第一溶剂和油的混合物。第一溶剂输送至油处时第一溶剂可以与油混溶。可以从至少一个生产井中采收合并的第一溶剂与油的混合物，以产生第一采出油部分和第一溶剂的混合物。随后，所述提取方法可以分离第一采出油部分和第一溶剂的混合物以产生第一采出油部分和分离的第一溶剂。可通过注入井将(或另一个注入井)将第二溶剂注入到油藏中，以形成合并的第二溶剂和残余油的混合物。可以从生产井(或另一个生产井)中采收合并的第二溶剂和残余油的混合物，以产生第二采出残余油部分和第二溶剂的混合物。可以将采出残余油部分和第二溶剂的混合物分离以产生第二采出油部分和分离的第二溶剂。在一些实施方案中，可以将第一采出油部分与第二采出油部分合并以产生合并的采出油部分，其中合并的采出油部分可包含为约50％-约100％的产率。在通过至少一个注入井将第一溶剂注入油藏的步骤中，第一溶剂的温度可以为约10-约40℃。在通过至少一个注入井将第二溶剂注入油藏的步骤中，第二溶剂的温度可以为约10-约40℃。第一溶剂和第二溶剂的温度可以为油藏的温度。在一些实施方案中，第一溶剂可以包含甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、萜烯、苯、甲苯、芳香烃、水及其组合。在一些实施方案中，第二溶剂可以包含萜烯、或萜烯的组合、松节油、醇、芳香烃、水及其组合。第二溶剂可以包含至少一种转向剂。所述转向剂可以选自黏性表面活性剂、聚合物、CO2和酸。以第二溶剂的体积计，所述转向剂可以约0.01％-约50％的浓度存在。在另一实施方案中，本公开的提取方法可以包括通过至少一个注入井将第一溶剂注入油藏以形成第一混合物，所述第一混合物包含第一溶剂、第一部分自由水和第一部分油。提取方法还可以包括通过至少一个注入井将第二溶剂注入油藏以形成第二混合物，所述第二混合物包含第二溶剂、第二部分自由水和第二部分油。提取方法还可以包括通过至少一个注入井将水注入油藏，以形成涌入(flooded)的注入的水和油的混合物。水可以是从油藏外来的水，或者是从油藏中采收的水，或其组合。在通过至少一个注入井将第二溶剂注入到油藏中后，可以通过至少一个注入井将水注入到油藏中。附图说明本专利的文件包含至少一张彩色附图。根据要求并支付必要的费用，专利商标局将提供带有彩色附图的本专利的副本。本公开参考附图对示例性实施方案进行描述，其中相似的部分由相似的附图标记表示，并且其中：图1示出了本公开具体示例性实施方案中从油藏中采油的提取方法；图2示出了本公开具体示例性实施方案中从油藏中采油的系统；图3示出了本公开具体示例性实施方案中含自由水和不含自由水的采油示意图；图4示出了本公开具体示例性实施方案中含自由水和不含自由水的采油示意图；图5示出了本公开具体示例性实施方案中基于油井配置的油开采；图6A示出了本公开具体示例性实施方案中的水漏失层(waterthiefzone)；并且图6B示出了本公开具体示例性实施方案中的水漏失层。具体实施方式...

【技术保护点】
1.一种用于从含有自由水的油藏中采油的提取方法，所述提取方法包括：/n(a)建立至少一个注入井和至少一个生产井；/n(b)通过所述至少一个注入井将第一溶剂注入油藏中形成第一混合物，所述第一混合物包含第一溶剂、第一部分自由水和第一部分油；/n(c)从所述至少一个生产井中采收所述第一混合物以产生第一采出油混合物，所述第一采出油混合物包含所述第一溶剂、所述第一部分自由水和所述第一部分油；/n(d)分离所述第一采出油混合物，以产生与所述第一部分自由水和所述第一溶剂分离的第一采出油部分；/n(e)通过所述至少一个注入井将第二溶剂注入所述油藏中形成第二混合物，所述第二混合物包含第二溶剂、第二部分自由水和第二部分油；/n(f)从所述至少一个生产井中采收所述第二混合物以产生第二采出油混合物，所述第二采出油混合物包含所述第二溶剂、所述第二部分自由水和所述第二部分油；以及/n(g)分离所述第二采出油混合物，以产生与所述第二部分自由水和所述第二溶剂分离的第二采出油部分。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170906 US 62/554,716;20171215 US 62/599,4391.一种用于从含有自由水的油藏中采油的提取方法，所述提取方法包括：
(a)建立至少一个注入井和至少一个生产井；
(b)通过所述至少一个注入井将第一溶剂注入油藏中形成第一混合物，所述第一混合物包含第一溶剂、第一部分自由水和第一部分油；
(c)从所述至少一个生产井中采收所述第一混合物以产生第一采出油混合物，所述第一采出油混合物包含所述第一溶剂、所述第一部分自由水和所述第一部分油；
(d)分离所述第一采出油混合物，以产生与所述第一部分自由水和所述第一溶剂分离的第一采出油部分；
(e)通过所述至少一个注入井将第二溶剂注入所述油藏中形成第二混合物，所述第二混合物包含第二溶剂、第二部分自由水和第二部分油；
(f)从所述至少一个生产井中采收所述第二混合物以产生第二采出油混合物，所述第二采出油混合物包含所述第二溶剂、所述第二部分自由水和所述第二部分油；以及
(g)分离所述第二采出油混合物，以产生与所述第二部分自由水和所述第二溶剂分离的第二采出油部分。


2.权利要求1所述的提取方法，其中所述第一溶剂包含水。


3.权利要求1所述的提取方法，其中所述第二溶剂包含水。


4.权利要求1所述的提取方法，还包括将所述第一采出油混合物与所述第二采出油混合物合并以产生合并的采出油混合物，其中在采油的最初10年中，合并的采出油部分包括所述提取方法前油藏中存在的油的约50％至约90％的产出。


5.权利要求1所述的提取方法，其中在通过所述至少一个注入井将所述第一溶剂注入油藏的步骤中，所述第一溶剂的温度为约10-约40℃。


6.权利要求1所述的提取方法，其中在通过所述至少一个注入井将所述第二溶剂注入油藏的步骤中，所述第二溶剂的温度为约10-约40℃。


7.权利要求1所述的提取方法，其中所述第一溶剂包含甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷及其组合。


8.权利要求1所述的提取方法，其中所述第二溶剂包含萜烯或萜烯的组合、松节油、醇、芳香烃、二氧化碳及其组合。


9.权利要求2所述的提取方法，其中以所述第一溶剂的体积计，水的浓度为约0.1％-约50％。


10.权利要求3所述的提取方法，其中以所述第二溶剂的体积计，水的浓度为约0.1％-约50％。


11.权利要求1所述的提取方法，其中以所述第一溶剂的体积计，所述第一溶剂包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·坎特扎斯，J·L·布赖恩，R·理查森，D·E·H·琼斯，
申请(专利权)人：西克北星能源有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA