回收或贮藏方法技术

一种回收一个或多个气体和/或液体贮藏构造中贮藏的气体和/或液体的方法，该方法包括以下步骤：找到所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造的上部坚实边界的位置；钻出一进入井，该进入井向下至少延伸到与所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造的上部坚实边界毗邻的位置；钻出所述进入井的一部分，该部分沿着或毗邻所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造的上部坚实边界的至少一部分；从所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造上生成渗透通道，使来自所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造的气体和/或液体能够被释放到所述进入井中；以及通过所述进入井回收所述被释放的气体和/或液体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及回收岩石中吸收或是被截留于岩石中的气体和/或液体，或是将气体和/或液体阻隔或贮藏于岩石中的方法。该方法尤其适合于(但不限于)回收贮藏于一个或多个气体和/或液体贮藏构造中的气体和/或液体。而且，该方法可用于利用同一构造将气体或液体注入。
技术介绍
在本说明书中，对于提及或讨论到的文献、知识，这种提及或讨论并非认可该文献或知识或其组合在优先权日之前已经可公开获得、为公众所知、是公知技术的一部分；或是已被得知将用来解决任何本说明书所讨论的问题。尽管以下讨论涉及煤层甲烷，本领域技术人员可以理解本专利技术不限于煤层甲烷， 还可用于其他气体和/或液体的回收或注射，包括其他碳氢化合物如页岩油和非常规的碳氢化合物资源。煤层甲烷(Coalbed methane，CBM，亦称为煤层气)，是一种从煤层中抽取出来的天然气体。该术语指固态煤基质中吸收的甲烷。地下煤矿中存在这种气体已经为人们所熟知，由于其易爆性，它的存在成为严重的安全隐患。煤层甲烷区别于通常的砂岩或其他常规气体贮藏构造，因为甲烷是通过一种被称为吸附作用的过程储存于煤层之中。为了将该气体抽出，向煤层中钻入带有钢套的孔(例如地下100-1500米)。该钻孔将煤层的一个表面暴露在一个与煤层其他部位天然产生压力相比而方较低的压力之下， 使气体和水由煤层逸出。此外，还可将水由煤层泵出，这样同样会使气体释放出来。气体被收集并被送至压缩机站，然后被送入天然气管线。从地质学角度来说，水通常会渗入煤层并且水压将任何存在的煤层甲烷固定。若要开采煤甲烷，首先要将水排出，以降低煤基质的压力，使自由气体流入井孔。“采出水”或是利用相反的方式被重新注入到隔离构造中、或是使其汇入河流、或是用来灌溉、或是送入蒸发池。“采出水”通常会含有溶解的固体物质如碳酸氢钠和氯化钠。甲烷的解吸附过程符合一条曲线(气体含量对贮藏构造压力的曲线)，该曲线被称为兰格缪尔等温线(Langmuir isotherm)。该等温线可通过煤层中最大气体含量(无限压力下)，以及煤层存在一半的气体时的压力来分析描述。这些参数(分别被称为兰格缪尔体积和兰格缪尔压力)就是煤的属性，并且变化很大。同样的煤处于不同的状态下尽管其他煤属性相似，但可能具有极为不同的兰格缪尔参数。对煤层贮藏构造进行开采时，已经证实压力的变化会使煤的多孔性和透气性发生变化。随着气体的解吸，微孔内气体产生的压力降低，使微孔收缩并限制了气体进一步由煤中流过。随着微孔的收缩，整个基质也会收缩，最终会增大供气体通过的空间(即割理)，增大气流。某一煤层是否具有成为煤气甲烷资源的潜力取决于以下标准割理密度/强度。 割理是指煤块内部之间形成的接缝，它们提供了煤层的透气性。具有开采价值的煤气甲烷要求具有较高的割理密度。煤素质成分也很重要煤素质是相应的沉积岩的微小、均质的岩体。较高的镜质组分对于煤层甲烷气抽采是理想的，而惰质组分则对其不利。煤的等级也与煤气甲烷含量有关已经发现0. 8-1. 5%的镜质体反射率意味着煤层具有较高的产出率。还必需考虑气体成分的构成，因为天然气用具是为热值大约为每立方英尽 1000BTU(英国热量单位)的气体或是接近纯甲烷设计的。如果气体中不可燃气体例如氮气或二氧化碳的含量超过了一定的百分比，就必须与具有更高BTU的气体混合才能达到管道外输标准的要求。如果煤层气体的甲烷成分少于92%，就可能无法符合具有商业化燃气销售的市场标准，但是如果为50%或更少，可用于发电。目前向煤层中钻孔以抽采煤气甲烷的做法在实践中存在若干问题。最关键的问题之一在于煤层通常较软，自身会塌陷，使钻孔发生困难。事实上，钻孔作业本身通常就较为困难，在较软的煤层中由于塌陷物的阻塞，通常无法钻孔。因此有必要寻找另一种从气体和/或液体贮藏构造特别是诸如煤、页岩或砂等较软的地质材质中回收气体和/或液体例如煤层甲烷的方法。
技术实现思路
根据本专利技术的第一实施方式，提供一种回收一个或多个气体和/或液体贮藏构造中贮藏的气体和/或液体的方法，该方法包括以下步骤(a)找到所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造的上部坚实边界的位置；(b)钻出一进入井，该进入井向下至少延伸到与所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造的上部坚实边界毗邻的位置；(c)钻出所述进入井的一部分，该部分沿着或毗邻所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造的上部坚实边界的至少一部分延伸；(d)从所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造上生成渗透通道，使来自所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造的气体和/或液体能够被释放到所述进入井中；以及(e)通过所述进入井回收所述被释放的气体和/或液体。在优选实施方式中，还会另外再钻一口井，将所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造中的水排出。该水井与排水过程可以采用任何本领域技术人员所知晓的方法。本领域技术人员可知，在许多情况下，所述进入井和进入井沿着或毗邻上部坚实边界至少一部分的部分通常可在一个操作中完成。然而，在一些气体和/或液体贮藏构造处于与该部分不同方向的情况下，所述进入井的沿着或毗邻上部坚实边界至少一部分的该部分可以作为第二步骤钻出。本领域技术人员可知，所述进入井的沿着或毗邻上部坚实边界至少一部分的部分通常被称为“水平的”，因为它不是垂直的。本领域技术人员可理解，在本专利技术中，术语“水平”指井的任何非垂直的部分。在另一优选实施方式中，进入井被衬以或套以合适的材料，例如钢或玻璃纤维。本领域技术人员可知，存在许多产生渗透通道的方式。例如，渗透通道可以使用穿孔系统、喷射系统或连续压裂系统产生。产生渗透通道的方法的一个例子是使用如 Halliburton公司的Cobra Frac服务所展示的爆炸物。或者，可以使用高压喷射水流产生渗透通道。渗透通道的间隔将取决于气体和/或液体回收后对所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造的规划。例如，如果所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造是一个煤层，排除甲烷后可对煤进行开采，因此渗透层可以是间隔开的，使煤层的顶部完整性得以保持，为采矿作业提供作业通道。使用任何本领域技术人员已知的标准回收方法回收释放出的气体和/或液体。本领域技术人员可知，利用本专利技术的方法可以用于多种气体和/或液体。较好的是，所述气体和/或液体是碳氢化合物。更好的是，所述碳氢化合物为甲烷或油。例如，甲烷可由软煤层或低渗透砂中回收，油可由页岩层中回收。本专利技术的优点得以实现是因为所述进入井的沿着或毗邻上部坚实边界至少一部分的部分不进入所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造。这与现有技术中直接将井打入一个或多个气体和/或液体贮藏构造形成对照。根据本专利技术的第二实施方式，提供一种回收一个或多个气体和/或液体贮藏构造中贮藏的气体和/或液体的方法，该方法包括以下步骤(a)找到所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造的下部坚实边界的位置；(b)钻出一进入井，该进入井向下至少延伸到与所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造的下部坚实边界毗邻的位置；(c)钻出所述进入井的一部分，该部分沿着或毗邻所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造的下部坚实边界的至少一部分延伸；(d)从所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造上生成渗透通道，使来自所述一个或多个气体和/或液体贮藏构造的气体和/或液体能够被释放到所述进入井中；以及(e)通过所述进入井回本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种回收一个或多个气体和／或液体贮藏构造中贮藏的气体和／或液体的方法，该方法包括以下步骤：（ａ）找到所述一个或多个气体和／或液体贮藏构造的上部坚实边界的位置；（ｂ）钻出一进入井，该进入井向下至少延伸到与所述一个或多个气体和／或液体贮藏构造的上部坚实边界毗邻的位置；（ｃ）钻出所述进入井的一部分，该部分沿着或毗邻所述一个或多个气体和／或液体贮藏构造的上部坚实边界的至少一部分延伸；（ｄ）从所述一个或多个气体和／或液体贮藏构造上生成渗透通道，使来自所述一个或多个气体和／或液体贮藏构造的气体和／或液体能够被释放到所述进入井中；以及（ｅ）通过所述进入井回收所述被释放的气体和／或液体。

【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：E·方达斯，R·M·布瑞斯尼汉，
申请(专利权)人：CFT科技HK有限公司，
类型：发明
国别省市：HK