[发明专利]使用矿道和孔道处理地下含烃地层

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于从各种地下地层、例如含烃地层生产烃、氢和/或其它产品的方法和系统。

背景技术

从地下地层获取的烃通常用作能源、原料和消费品。对可获得的烃源耗尽的担忧和对所生产的烃的总质量下降的担忧已经引起对更加有效地采收、加工和/或使用可获得的烃源的方法的开发。原位工艺可用来从地下地层中开采烃材料。地下地层中的烃材料的化学性质和/或物理性质可能需要改变，以便更容易地从地下地层中开采烃材料。化学变化和物理变化可包括产生可开采流体的现场反应、地层中烃材料的组成变化、可溶性变化、密度变化、相变和/或粘度变化。流体可以是气体、液体、乳液、泥浆和/或具有类似于液体流动的流动特性的固体颗粒流，但不局限于这些。

加热器可放置在井眼中，以在原位处理期间加热地层。运用井下加热器的现场工艺的例子显示在Ljungstrom的美国专利US2,634,961；Ljungstrom的美国专利US2,732,195；Ljungstrom的美国专利US2,780,450；Ljungstrom的美国专利US2,789,805；Ljungstrom的美国专利US2,923,535；和Van Meurs等的美国专利US4,886,118中。

许多不同类型的井或井眼可以用来利用原位热处理工艺处理含烃地层。一些实施例采用竖直和/或基本上竖直的井来处理地层。而一些实施例则采用水平或基本上水平的井(例如J形井和/或L形井)和/或U形井来处理地层。一些实施例采用水平井、竖直井的组合和/或其它组合来处理地层。在某些实施例中，井穿过地层的上覆层延伸到地层的含烃层。在某些情形下，井中的热量损失到上覆层。在有些情形下，在水平井眼或U形井眼中用于支撑加热器和/或生产设备的地表和上覆层的基础设施大和/或数量众多。

已经做了大量努力来开发从含烃地层经济地开采烃、氢和/或其它产品的方法和系统。但是，目前仍然存在许多不能经济地开采烃、氢和/或其他产品的含烃地层。因而，需要改善的方法和系统，其允许使用小型加热器和/或小型设备处理地层。也需要改善的方法和系统，与利用基于地表的设备的烃采收工艺相比，其能够降低处理地层的能源成本，减少处理过程中的排放，便于加热系统安装，和/或减少到上覆层的热量损失。

发明内容

在此所述的实施例总体上涉及用于处理地下地层的系统、方法和加热器。

在某些实施例中，本发明提供了一种或多种系统、方法和/或加热器。在一些实施例中，所述系统、方法和/或加热器用于处理地下地层。

在某些实施例中，本发明提供了一种用于处理地下含烃地层的系统，该系统包括：一个或更多个孔道(tunnel)，孔道具有至少1m的平均直径，至少一个孔道连接于地表；和两个或更多个从至少一个孔道伸入地下含烃地层的至少一部分中的井眼，至少两个井眼装有细长热源，所述细长热源构造成加热至少一部分地下含烃地层，以便使至少一些烃运动。

在某些实施例中，本发明提供了一种用于处理地下含烃地层的方法，该方法包括：从系统向地下含烃地层提供热量，以使地层中的至少一些烃运动，所述热量由该系统提供。

在进一步的实施例中，来自特定实施例的特征可以与来自其它实施例的特征组合。例如，来自一个实施例的特征可以与来自任一其它实施例的特征组合。

在进一步的实施例中，利用在此所述的任一方法、系统或加热器，进行地下地层的处理。

在进一步的实施例中，附加特征可以添加到在此所述的特定实施例中。

附图说明

对本领域技术人员来说，借助于下面的详细描述，并参照附图，本发明的优点将变得显而易见，其中：

图1显示了用于处理含烃地层的原位热处理系统的一部分的实施例的示意图。

图2描绘了地下处理系统的实施例的透视图。

图3描绘了地下处理系统的实施例的孔道的透视图。

图4描绘了地下处理系统的一部分和孔道的另一个分解透视图。

图5描绘了表示用于使加热的流体穿过孔道之间的热源流动的实施例的侧视图。

图6描绘了表示用于使加热的流体穿过孔道之间的热源流动的实施例的俯视图。

图7描绘了地下处理系统的实施例的透视图，所述地下处理系统具有横跨地下处理系统的两个孔道的加热器井眼。

图8描绘了带有井眼腔的孔道的实施例的俯视图。

图9描绘了地下处理系统的实施例的孔道截面的示意图。

图10描绘了地下处理系统的实施例的示意图，带有地表开采设备。

图11描绘了地下处理系统的实施例的侧视图。