[发明专利]利用热量产生的排出通道从焦油砂中生产烃的系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及用于从各种地下地层例如含烃地层中生产烃、氢 气和/或其它产品的方法和系统。

背景技术

从地下地层中获得的烃常常用作能源、作为原料和作为消费品。 对可获得的烃源耗尽的担心和对所生产的烃的总质量下降的担心已经 导致开发了更加有效地采收、加工和/或使用可获得的烃源的方法。可 使用原位法从地下地层中移出烃物质。可能需要改变地下地层内的烃 物质的化学和/或物理性能，以允许烃物质更加容易地从地下地层中移 出。化学和物理变化可包括产生可移出流体、组成变化、溶解度变化、 密度变化、相变和/或地层内烃物质的粘度变化的原位反应。流体可以 是但不限于气体、液体、乳液、淤浆和/或具有与液体流动类似流动特 征的固体颗粒的物流。

在北美、南美、非洲和亚洲发现在相对不可渗透的地层中(例如在 焦油砂中)包含的大的重质烃(重质油和/或沥青)贮量。焦油可以地面 采矿和提质成较轻的烃如原油、石脑油、煤油和/或瓦斯油。地面选矿 处理可进一步使沥青与砂子分离。分离的沥青可以使用常规的精炼方 法转化成轻质烃。与从常规油储层中生产较轻烃相比，采矿和提质焦 油砂通常明显更贵一些。

从焦油砂中原位生产烃可采用加热和/或将气体注入地层来实现。 Ostapovich等人的美国专利No.5211230和Leaute的美国专利 No.5339897描述了位于储油层中的水平生产井。竖直导管可用来将氧 化剂气体注入储层用于原位燃烧。

Ljungstrom的美国专利No.2780450描述了原位加热含沥青地质 地层而使液态焦油状物质转化或裂化为油和气。

Ware等人的美国专利No.4597441描述了在储层中石油、热量和 氢同时接触，加氢可提高油从储层中的采收率。

Glandt的美国专利No.5046559和Glandt等人的No.5060726描 述了预热注射井和生产井之间的部分焦油砂地层。可将蒸汽从注射井 注入到地层内以在生产井生产烃。

如上所述，已经做了大量努力来开发从含烃地层经济地生产烃、 氢和/或其它产品的方法和系统。然而，目前仍有许多含烃地层不能从 中经济地生产出烃、氢和/或其它产品。因此，仍然需要从各种含烃地 层经济地生产烃、氢和/或其它产品的改进方法和系统。

发明内容

本文中描述的实施方案总体涉及用于处理地下地层的系统、方法 和加热器。本文中描述的实施方案还总体涉及其中具有新型组件的加 热器。通过使用本文中描述的系统和方法可以获得这类加热器。

在一些实施方案中，本发明提供一种或多种系统、方法和/或加热 器。在一些实施方案中，该系统、方法和/或加热器用于处理地下地层。

在一些实施方案中，本发明提供一种用于处理焦油砂地层的系统， 包括：位于地层中的多个加热器，其中加热器包括至少部分位于地层 烃层中的至少部分水平的加热部分，所述加热部分至少部分按图案设 置在烃层中，和加热器设置为向烃层提供热量，提供的热量产生运动 流体的多个排出通道，排出通道中的至少两个汇合；和生产井设置为 从烃层中汇合的排出通道收集和生产运动流体。

在一些实施方案中，本发明提供一种用于处理焦油砂地层的方法， 包括：从位于地层中的多个加热器向地层中的至少部分烃层提供热量； 允许至少一些运动流体沿排出通道和/或汇合的排出通道从地层流到 生产井中；和通过生产井生产至少一些运动流体。

在进一步的实施方案中，可组合来自具体实施方案的特征和来自 其它实施方案的特征。例如来自一个实施方案的特征可与来自任何其 它实施方案的特征组合。

在进一步的实施方案中，使用此处所述的任何一种方法、系统或 加热器，进行地下地层的处理。

在进一步的实施方案中，可添加附加的特征到此处所述的具体实 施方案中。

附图说明

在受益于下述详细说明并参考附图的情况下，本发明的优点对于 本领域的技术人员来说将变得显而易见，其中：

图1描述了对加热含烃地层的阶段的说明。

图2给出了用于处理含烃地层的原位热处理系统的一部分的实施 方案的示意图。

图3描述了从具有相对薄烃层的焦油砂地层中生产运动流体的实 施方案的侧视图。

图4描述了从具有比图3所示的烃层厚的烃层的焦油砂地层中生 产运动流体的实施方案的侧视图。