[发明专利]用蒸汽和氧气的原位燃烧和分别注入的烃采收

权利要求书

1.用于从地下烃矿床采收烃类的方法，所述方法包括：

在所述矿床中界定目标储层；

提供至少一个基本上水平的蒸汽注入井至所述储层中，所述注入井优选具有超过1000米的长度；

提供至少一个氧气注入井至所述储层中；

提供至少一个从所述储层的生产井，所述生产井优选具有超过1000米的长度；

将含氧气体注入至靠近所述至少一个氧气注入井的所述储层的一部分中，以实现邻近所述注入井的所述烃类的氧化，并在其中建立燃烧前沿，所述燃烧前沿优选引入至蒸汽波及区域，

将有效量的蒸汽注入至邻近所述至少一个蒸汽注入井的所述储层的一部分中，以进一步降低所述烃矿床的粘度，从而使其流至所述生产井，

（a）其中，所述含氧气体中的氧气与所述蒸汽中的水的比率为约200至约800SCF氧气/桶水，并且SAGDOX混合物中O₂浓度为5体积%至50体积%，

（b）继续将足够量的氧气和蒸汽分别注入至所述储层，以维持储层中的所述烃类的氧化和加热，

（c）使所述烃类向所述生产井转移，

（d）从所述生产井生产所述烃类，

（e）必要时，移除由所述储层中的燃烧产生的不凝性气体，从而控制所述储层的压力。

2.权利要求1的方法，其中，将氧气和蒸汽分别注入其中的所述储层的所述部分通常位于所述储层的相对端。

3.权利要求1的方法，其中，将氧气和蒸汽分别注入其中的所述储层的所述部分通常位于所述储层的所述生产井之上的区域中。

4.权利要求1的方法，其中，所述含O₂气体含有92%至95%的氧气。

5.权利要求1的方法，其中，所述含O₂气体基本上为纯O₂。

6.权利要求1的方法，其中，所述氧气与蒸汽的比率为约500SCF氧气/桶水。

7.权利要求1的方法，其中，所述优选的SAGDOX混合物为35体积%的氧气和65体积%的蒸汽。

8.权利要求7的方法，其中，氧气注入的结果，使蒸汽使用的体积比率基本上减少76%，同时使用氧气仍提供与单独使用蒸汽时相同量的能量，并且导致比单独蒸汽注入工艺更小的蒸汽输送管道尺寸，从而能实现更长的管道运行。

9.权利要求7的方法，其中，所述氧气注入井位于所述蒸汽注入井的底部区域之上1-4m，靠近储层端部并优选距离其端部为约5-20m。

10.通过根据权利要求1的方法加入氧气注入将基本上耗尽的SAGD工艺储层转化为SAGDOX工艺储层的方法。

11.权利要求10的方法，其中，将所述氧气注入至蒸汽波及区域或其附近。

12.权利要求1或10的方法，其中，由相邻的本地集成的废热发电和空气分离单元的操作供给蒸汽和氧气。

13.权利要求1的方法，其中，使用封隔器（可膨胀的和机械的井下封隔器）隔离所述注入井的一部分并同时注入蒸汽和氧气。

14.权利要求13的方法，其中，所述方法使用蒸汽喷入器的底部来注入氧气以隔离O₂和蒸汽，从而最小化腐蚀。

15.权利要求13的方法，利用封隔器来隔离所述注入井的一部分，以移除所产生的气体。

16.权利要求1的方法，具有在下表中给出的SAGDOX注入气体特性：

其中：

（1）蒸汽热值=1000BTU/lb

（2）O₂热值（燃烧）=480BTU/SCF

（3）SAGDOX（0）=纯蒸汽（即SAGD）

（4）SAGDOX（100）=纯氧气。

17.从地下烃储层采收沥青的方法，所述方法包括如下步骤：

（a）将蒸汽和氧气分别注入至所述沥青储层中，并且当在其中混合时，所述混合物中含有5至50%的O₂，

（b）使用水平生产井生产热沥青和水，以及

（c）生产/移除不凝性燃烧气体，以控制储层压力。