[发明专利]用于原位热解富含有机物岩层的增强的对流

权利要求书

1.从富含有机物的岩层生产烃流体至地表设施的方法，所述方法包括：

邻近至少一个原位热源提供至少一个生产井，每个原位热源配置来在所述富含有机物的岩层中产生热以便将固体烃热解成烃流体；

原位加热所述富含有机物的岩层以在接近所述至少一个热源的所述富含有机物的岩层中产生至少270℃的温度，以便热以有效热扩散系数第一值α₁从所述至少一个热源离开并经过地层，以及以便增加渗透性且使得在邻近所述生产井的地层中形成热压裂；

将气体注入所述富含有机物的岩层，以使所述地层中有效热扩散系数的值增加至调整的第二值α₂，其中α₂大于所述第一值α₁至少50%；和

通过所述至少一个生产井从所述富含有机物的岩层生产采出液。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述富含有机物的岩层包括重烃或固体烃。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述富含有机物的岩层是油页岩地层。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述油页岩地层具有小于约10毫达西的初始渗透率。

5.根据权利要求3所述的方法，其中在气体注入所述油页岩地层之前邻近多个生产井形成热压裂，并且其中大部分的所述气体经过所述热压裂注入。

6.根据权利要求5所述的方法，其中将气体注入所述油页岩地层进一步包括经过与各热源相关联的井筒注入所述气体。

7.根据权利要求5所述的方法，其中将气体注入所述油页岩地层包括：形成多个气体注入井，形成的每个气体注入井比与生产井相关联的最近井筒更接近与热源相关联的最近井筒。

8.根据权利要求3所述的方法，其中第二有效热扩散系数值α₂大于第一有效热扩散系数值α₁至少100%。

9.根据权利要求3所述的方法，其中每个热源包括电阻加热器。

10.根据权利要求3所述的方法，其中每个热源包括电阻加热器，(i)其中电阻热在井筒中产生，(ii)其中电阻热主要产生自井筒中的传导性材料，或(iii)其中电阻热主要产生自布置在所述富含有机物的岩层中的传导性材料。

11.根据权利要求3所述的方法，其中每个热源包括(i)其中热烟道气在井筒中循环或经过流动连接的井筒循环的井下燃烧井，或(ii)热流体经过所述富含有机物的岩层的闭环循环。

12.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：

估计所述油页岩地层的两个或更多个点处的所述地层的温度；

使用所估计的温度估计所述地层中一个或多个热扩散系数；和

调整注入气体进入一个或多个气体注入井的注入速率，以改变所述有效热扩散系数第二值α₂。

13.根据权利要求12所述的方法，其中估计所述温度包括从与多个生产井的至少三个相关联的传感器获得测量值。

14.根据权利要求12所述的方法，其中估计所述温度包括从与监控井、加热井或专用气体注入井相关联的传感器获得测量值。

15.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在将所述气体注入所述油页岩地层之前，在所述地表设施处加热所述气体。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述气体通过使所述气体经过燃烧器，或通过使所述气体经过换热器被加热，其中所述气体与所述采出液热交换。

17.根据权利要求15所述的方法，其中在将所述气体注入所述油页岩地层之前，所加热的气体被加热至至少270℃。

18.根据权利要求17所述的方法，其中原位加热所述富含有机物的岩层使用电阻加热器，其中电阻热产生自(i)井筒中，(ii)主要来自井筒中的传导性材料，或(iii)主要来自布置在所述富含有机物的岩层中的传导性材料；其中当注入所述加热的气体时所述电阻加热器的电阻生热速率被降低；其中在所述富含有机物的岩层中维持至少270℃的温度，同时注入具有降低的电阻生热速率的所述加热的气体；并且其中所述降低的电阻生热速率低于在开始气体注入之前电阻生热的峰值。