[发明专利]用于远程采收烃类的使用氧的蒸汽辅助重力泄油的（SAGDOX）卫星系统

说明书

背景技术

Athabasca Oil Sands是世界上最大的油田之一。它含有2.75万亿桶沥青资源，包括碳酸盐沉积物(Butler,R.Thermal Recovery of Oil and Bitumen,Prentice-Hall,1991年)。可采收资源(不包括碳酸盐沉积物)目前估计有约1700亿桶。(CAPP，The Facts on Oil Sands，2010年11月)。这些资源的20％可通过采矿采收，而其他80％可通过原位强化采油(EOR)来采收(CAPP，2010年)。

领先的采收沥青的原位EOR方法是蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)，其为一种仅用蒸汽的方法。表1提供了基于SAGD的工业中领先的生产者的典型产量。然而，SAGD具有一些局限性。研究表明，使用隔热管道的蒸汽输送的经济限度为约10至15km(Finn,A.,Integration of Nuclear Power with Oil Sands Extraction Projects in Canada,麻省理工学院论文，2007年6月)，(Energy Alberta Corporation,Nuclear Energy:Hedging Option for the Oil Sands,CHUA,2006年11月2日的演讲)，(PAC,Clean Bitumen Technology Action Plan,2011年4月)。

更具体地，沥青开采由于下述SAGD中央设备特性而受限制：1)设备寿命以90％的平均可用度局限于40年；2)可用于SAGD的土地是总数的30％(或由于储层质量、地表进入(surface access)或由于租赁所有权问题)；和3)平均SAGD井网尺寸为1000×100mth，每个井网的平均沥青采收率为1500000桶(bbl)(411桶/天，10年)。这意味着，基于上述假设而没有任何卫星设备，用于自容式沥青供应的最大尺寸为108,000桶/天。在假定的SAGD中央设备的40年寿命之内，最大尺寸的SAGD中央设备将采收14亿桶沥青。为了充分采收可采收的资源，将需要约100个最大尺寸的SAGD中央设备和约100,000个平均SAGD井网。

对于使用SAGD的大型中央沥青生产者，可用于提高沥青生产的一个选择是来构建远程、较小的设备。SAGD中央设备供应服务和一些进料给所述远程、优选较小的SAGD设备，而不是构建新的独立运行(未开发地带的)SAGD中央生产设备。该SAGD较小、远程设备被称作沥青卫星设备。沥青卫星设备被定义为通过管廊(pipeline corridor)“连接”于中央设备的、用于沥青生产的卫星设备。所述管廊从中央SAGD设备供应大量输入进料给所述卫星SAGD设备，并且它将沥青(或沥青和稀释剂、或沥青和水)返回至所述中央设备。

有若干选择来从卫星设备运送沥青和水(采出的流体混合物)至中央设备。下述为实例：

1.推水(push water)系统–沥青和水可以在集油管线系统中一起运送而不添加化学物质(Integra Engineering,Pushwater Systems Extend Heavy Oil Collection,2011年)。混合物可以被认为是大量油/水(O/W)乳液或滴状流。商业体系在最远12km的距离处运作(Integra(2011年))。

2.水包油乳液(O/W)-这些乳液可通过添加剪切和化学物质到采出的流体中而产生和稳定化。O/W乳液可以是稳定的并用低至30％(v/v)的连续相水进行泵送(Wikipedia,Orimulsion,2011年)，(Xinhua Economic News,China’s First Orimulsion Pipeline Comes on Steam,2006年11月7日)，(Brennan,J.R,Screw Pumps Provide High Efficiency in Transport of Orinocco Bitumen,P and G Journal,1995年3月)，(Stockwell,A.等,Transoil Technology for Heavy Oil Transportation:Results of Field Trials at Wolf Lake,SPE18362-MS,1988年10月)。