[发明专利]整合的强化采油方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种与诸如气化或转化的合成气生产方法整合的强化采油方法，其包括对供EOR使用的酸性二氧化碳流进行捕集和回收。

发明背景

鉴于原油供应日益减少，强化采油(EOR)技术开始重新受到人们的关注。

通常，利用油藏的自然压力将原油驱入井眼中，原油通过井眼由普通泵带到地表，以此生产油料。生产一段时间后，油藏的自然压力降低，产量也逐渐减小。在20世纪40年代，生产者利用注入水、蒸汽和/或天然气将原油驱入井眼中，然后将原油泵送到地表，以此来结合二次开采。

一旦易于提取的油已被采出，生产者就可能转向三次开采或强化采油(EOR)技术。一种已知的此类EOR技术是注入高压CO₂，这有助于使油藏再增压。高压CO₂还充当溶剂，溶解残油，从而降低残油粘度并且提高其流动特性，以将残油从老化油藏中泵出。

利用CO₂提高产油量的困难之一在于其需要大量的CO₂，如此大量CO₂的可获得性受到限制。

可利用天然源的CO₂ ，但通常需要天然源靠近油藏以避免使这种利用不经济的管道的建造和使用。

还考虑利用来自燃烧源（例如发电厂）的CO₂（参见例如US7299868和其中引用的出版物），但CO₂与燃烧气体的分离困难并且通常被认为不经济。

近来，考虑将来自合成气生产操作的CO₂用于EOR中。参见例如US7481275。合成气生产操作包括例如催化气化和加氢甲烷化方法、非催化气化方法和甲烷转化方法。这些方法通常产生甲烷、氢气和/或合成气（氢气和一氧化碳的混合物）中的一种或多种作为粗气态产物，这些粗气态产物可经处理并最终用于发电和/或其他工业应用。这些方法还产生CO₂，其经由酸气去除方法而去除，正如相关领域的普通技术人员通常所知。以前，一直简单地将这种CO₂排放到大气中，但鉴于对环境的关注，对这种CO₂的捕集和封存/应用变得日益必要。因此，EOR对于来自合成气生产操作的CO₂流而言是一种合理的出路（outlet）。

至少一种此类将CO₂副产物流用于EOR的合成气生产操作目前位于大平原合成燃料厂(Great Plains Synfuels Plant)（靠近Beulah, North Dakota USA）。在此设备中，煤/褐煤气化成含二氧化碳的合成气流，该合成气流经由溶剂型酸气去除技术分离。所得CO₂流（其大于95%纯）被压缩并经由205英里超临界CO₂管道输送至加拿大的油田以供EOR操作。此操作在Perry和Eliason的“CO₂ Recovery and Sequestration at Dakota Gasification Company” (October 2004)（可获自www.gasification.org）和达科他气化公司(Dakota Gasification Company)网站(www.dakotagas.com)中有更加详细地描述。

此操作的缺点在于管道，这是因为认为超临界CO₂是有害物质。超临界CO₂管道（尤其是长达205英里的管道）的建造、准入、操作和维护成本昂贵。因此非常需要从合成气操作中获取CO₂以用于EOR现场的更有利的方式。

一种注入CO₂的变型是使用含有硫化氢的酸性CO₂流。已证实CO₂流中H₂S的存在会潜在地降低特定油料的最低互溶压力，并从而潜在地改善基于CO₂的EOR的效率。

含有硫化氢的酸性CO₂流，特别是超临界CO₂流被认为是有害的，因此不可在标准管道中输送。

因此，非常希望将合成气生产方法与EOR方法以一定的方式整合，使得将CO₂向大气中的释放降至最低（使CO₂的捕集和封存最大化），减少对长CO₂输送管道的需求，提供用于EOR的酸性CO₂流并改善两种方法的总体整合性、效率和经济性。本发明提供这种整合。