[发明专利]生产油和/或气的系统和方法

说明书

技术领域

本公开内容涉及生产油和/或气的系统和方法。

背景技术

目前，大量的含硫天然气产自天然气井、油井(例如作为伴生气)以及已被产生硫化氢的细菌影响的天然气贮藏。燃料及其它气体中硫化氢和其它硫化合物的存在长期受到这些气体的用户和生产者的关注。除了这些杂质对设备和工艺的腐蚀性和其它不利影响之外，由于硫化合物的氧化天然气的燃烧通常产生有害的排放物。产生的氧化硫可能是空气污染的主要来源并且可能对环境产生有害影响。因此，颁布了日益严格的联邦和州立法规来努力减少或消除硫排放，并且从天然气等中有效除去为有害排放物重要前体的硫化氢会有随之而来的益处。另外，处理硫化氢的一种方法是把它转化为固体硫来储存。由于环境和美观的原因，许多国家现在都取缔了这种硫储存形式。

提高采收率(EOR)可以用来增加全世界油田油的采收。EOR主要有三种类型：热、化学/聚合物以及注气，它们可以用来增加从贮层的油采收，超过传统方法所能达到的--可能延长油田寿命并提高原油采收率。

热强化开采通过对贮层施热起作用。最广泛的实施形式是蒸汽驱，其降低油粘度以便它能够流向生产井。化学驱通过降低捕集残油的毛细管力来增加采收。聚合物驱提高注入水的波及系数。注混相气与化学驱的作用方式类似。通过注入可与油混溶的流体可以采收被捕集的残余油。

参考图1，其显示了现有技术的系统100。系统100包括地下地层102、地下地层104、地下地层106以及地下地层108。在地面上提供生产设备110。井112穿过地层102和104并且终止于地层106。地层106的一部分表示为114。油和气从地层106通过井112到生产设备110而被采出。将气体和液体彼此分离，将气体储存在气体储存设备116中，和将液体储存在液体储存设备118中。气体储存设备116中的气体可能包含硫化氢，必须对硫化氢进行加工、运输、处理或储存。

美国专利号6,149,344公开了使包含硫化氢的酸性气体通过压缩和冷却液化、在压力下与水混合并流入处理井。在这里通过参考将美国专利号6,149,344的全部内容并入。

本技术领域需要改进的系统和方法来加工、运输、处理或储存液体和/或气体中的硫化氢。本技术领域需要改进的系统和方法来加工、运输、处理或储存液体和/或气体中的硫。本技术领域还需要改进的系统和方法来提高采收率。本技术领域还需要改进的系统和方法来利用硫化合物提高采收率，例如通过粘度降低、化学效应以及混相驱。本技术领域还需要改进的系统和方法来制备含硫的提高采收率试剂。

另外，二硫化碳是一种普通的化学品，其应用范围从商业溶剂到生产人造丝和农业杀虫剂的原料。二硫化碳的制备工艺包括购买和运输固体硫和天然气(或其它碳源)到制备地点，运输的距离通常很远，和在很高的纯度下生产二硫化碳。这两个因素--很高的原材料购买和运输费用以及最终产品的高纯度--导致二硫化碳的生产费用相当高。

把含硫气体转化为固体硫的制备工艺包括溶解装置，其首先从天然气流中除去硫化氢、其它的硫化合物以及如二氧化碳的污染物；接着是将硫化氢转化成硫的Claus装置，随后在运输之前使硫固化。另一方面，制备二硫化碳的制备工艺必然伴有固体硫的加热、熔融和汽化，并且使其蒸气与加热的天然气或其它碳源反应。

本技术领域需要改进的系统和方法来将含硫天然气转化成硫。本技术领域需要改进的系统和方法来制备二硫化碳。本技术领域需要改进的系统和方法来更高能效地制备二硫化碳。

发明内容

在一个方面，本发明提供一个系统，其包括从地下地层开采油和/或气的装置，所述油和/或气含有一种或多种硫化合物；将开采出的油和/或气中的至少一部分硫化合物转化为二硫化碳配制剂的装置；和将至少一部分所述二硫化碳配制剂释放到地层中的装置。

在另一个方面，本发明提供一种方法，其包括从地下地层采出油和/或气，所述油和/或气含有至少一种硫化合物，将开采出的油和/或气中的至少一部分硫化合物转化为二硫化碳配制剂，以及将至少一部分所述二硫化碳配制剂释放到地层中。

在另一个方面，本发明提供一种方法，其包括在第一反应区中氧化第一部分硫化合物以生产二氧化硫；使至少一部分二氧化硫与第二部分硫化合物在第二反应区中反应以生产硫；和使至少一部分硫与一种或多种烃在第三反应区中反应以生产二硫化碳配制剂。