[发明专利]用于水平井眼的增强热能递送的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及并且要求于2010年8月18日提交的美国临时专利申请序列号61/374,778的优先权，该申请通过引用以其全部内容并且出于所有目的结合在此。

发明背景

本发明总体上涉及用于从各种地下岩层生产烃类的多种系统和方法。

蒸汽辅助重力引流（SAGD）用于从以下场地从地下岩层采收烃类，在这些场地中，这些来自地下岩层的烃类是密度极高的或具有高黏度。在此方面，来自水平井眼的蒸汽用于减少该黏度并且使这些来自地下岩层的烃类引流到一个第二水平井眼中。

发明概述

本发明的各种实施例提供了改进的热能或热量递送，以便提高使用多个水平井眼从地下岩层采收烃类的效率。

一方面，本发明涉及一种方法，该方法包括：加热一种热传递流体；使该热传递流体循环进入一个垂直钻孔中到达一个热交换器；使给水前进到该垂直钻孔中到达该热交换器,其中该热交换器被配置成将热量从该热传递流体传递到该给水中以便产生蒸汽；将该蒸汽从该热交换器传输到一个水平井眼中,以便引起对一个地下区域的加热；并且将该热传递流体从该热交换器返回到地面上。

另一方面，本发明涉及一种系统，该系统包括一个垂直钻孔；一个热交换器，该热交换器定位在该垂直钻孔的一个井下位置处；一个水平井眼，该水平井眼从该垂直钻孔的该井下位置引出；一个热传递流体回路系统，该热传递流体回路系统用于使加热的热传递流体循环进入一个垂直钻孔中到达该热交换器；一个给水供给系统，该给水供给系统用于将给水提供到该垂直钻孔中到达该热交换器，其中该热交换器被配置成将热量从该加热的热传递流体传递到该给水中以便产生蒸汽；其中该蒸汽被从该热交换器传输到该水平井眼中，以便引起对一个地下区域的加热；并且其中该热传递流体回路系统被配置成将该热传递流体从该热交换器返回到地面上。

另一方面，本发明涉及一种方法，该方法包括：加热一种热传递流体；使该热传递流体循环进入一个地下水平井眼中；使给水前进到该地下水平井眼中，其中从该加热的热传递流体到该给水的热传递产生蒸汽，该蒸汽用于引起对一个地下区域的加热；并且将该热传递流体从该水平井眼返回到地面上，其中该水平井眼被分成多个蒸汽室，这些蒸汽室中的至少一个具有一个热交换器，以便促进热量从该热传递流体到该给水的传递。

另一方面，本发明涉及一种系统，该系统包括：一个地下水平井眼；一个热传递流体回路系统，该热传递流体回路系统用于使加热的热传递流体循环进入该水平井眼中；一个给水供给系统，该给水供给系统用于将给水提供到该水平井眼中，其中从该加热的热传递流体到该给水的热传递产生蒸汽，该蒸汽用于引起对一个地下区域的加热；并且其中该热传递流体回路系统被配置成将该热传递流体从该水平井眼返回到地面上，并且其中该水平井眼被分成多个蒸汽室，这些蒸汽室中的至少一个具有一个热交换器，以便促进热量从该热传递流体到该给水的传递。

另一方面，本发明涉及一种方法，该方法包括：加热一种热传递流体；使该热传递流体循环进入一个地下水平井眼中；引起热量从该热传递流体到一个地下区域的传递；将该热传递流体从该水平井眼返回到地面上，其中该水平井眼包括一个或多个热交换器，以便促进热量直接从该热传递流体到该地下区域的传递。

另一方面，本发明涉及一种系统，该系统包括：一个地下水平井眼；一个热传递流体回路系统，该热传递流体回路系统用于使加热的热传递流体循环进入该水平井眼中，其中热量被直接从该加热的热传递流体传递到一个地下区域中；并且其中该热传递流体回路系统被配置成将该热传递流体从该水平井眼返回到地面上,并且其中该水平井眼包括一个或多个热交换器，以便促进热量直接从该热传递流体到该地下区域的传递。

附图简要说明

图1是根据本发明的一个实施例的一个水平井眼安排的截面视图；

图2是根据本发明的另一个实施例的一个水平井眼安排的截面视图；

图3是一个井下热交换器的示意性图示；

图4是一个井下热交换器的另一个实施例的示意性图示；

图5是根据另一个实施例的一个水平井眼安排的截面视图；

图6是根据另一个实施例的一个水平井眼安排的截面视图；

图7是根据另一个实施例的一个水平井眼安排的截面视图；并且

图8是根据另一个实施例的一个水平井眼安排的截面视图。