[发明专利]增强型二氧化碳基地热能生成系统和方法

权利要求书

1.系统，包括：

一个或多个注入井，用于获取一个或多个地下油气藏，所述一个或多个油气藏处于一个或多个第一温度并且含有至少一种原生流体，所述原生流体包括含有甲烷的溶液，所述一个或多个注入井中的每一个均具有与所述一个或多个油气藏中的至少一个油气藏流体连通的注入井油气藏开口；

一个或多个生产井，每一个均具有与所述一个或多个油气藏中至少一个油气藏流体连通的生产井油气藏开口；

工作流体供给系统，用于向在低于第一温度的第二温度下的所述一个或多个注入井提供非水基工作流体，

其中，所述非水基工作流体向所述原生流体的暴露导致至少一部分的所述甲烷随着所述原生流体从溶液中逸出，以形成至少一部分的所述非水基工作流体和所述部分的甲烷的生产流体，

其中所述生产流体向第一温度的暴露使所述生产流体加热至高于所述第二温度的第三温度，其中，所述生产流体能够进入一个或多个所述生产井油气藏开孔；以及

能量回收设备，与所述一个或多个生产井流体连通，所述能量回收设备包括：

至少一个分离设备，用于从所述生产流体分离至少一部分的所述甲烷；

加热器，用于燃烧至少一部分的所分离的甲烷并将所述生产流体加热至高于所述第三温度的第四温度，以提供加热的生产流体；和

一个或多个膨胀装置和一个或多个发电机、一个或多个热交换器、或其组合，以将所述加热的生产流体中包含的能量转换为电、热能或其组合。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述加热器加热所述一个或多个膨胀装置和所述一个或多个发电机、所述一个或多个热交换器，或者其组合的上游的所述生产流体。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个分离设备是在所述一个或多个膨胀装置和所述一个或多个发电机、所述一个或多个热交换器，或者其组合的下游。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述能量回收设备还包括所述加热器的外部燃料的供料源，其中所述加热器燃烧所分离部分的甲烷和所述外部燃料以加热所述生产流体。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述能量回收设备包括至少一个热回收设备，用于从至少第一部分的所述生产流体回收热能以加热第二部分的所述生产流体，所述第二部分的生产流体来自所述第一部分的生产流体的上游。

6.如权利要求5所述的系统，还包括至少一个压缩机，用于压缩至少一部分的所述生产流体，其中所述至少一个热回收设备从在所述至少一个压缩机内的下游的生产流体回收热能或从在所述至少一个压缩机下游的生产流体回收热能。

7.如权利要求5所述的系统，其中所述原生流体还包含至少一种烃，其中所述生产流体包含至少一部分的所述至少一种烃，

所述系统还包括一个或多个分离单元以从所述生产流体中分离所述至少一种烃；

其中所述热回收设备从所述一个或多个分离单元、所分离的至少一种烃以及所分离的生产流体中的至少一个回收热能。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个油气藏位于一个或多个盖层的下方，并且是不使用大型水力压裂而可获取的。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个油气藏包含盐水含水层，所述原生流体包含盐水并且在所述盐水中溶解有甲烷。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个油气藏包括部分耗尽的石油或天然气田，并且所述原生流体包含至少一种烃。

11.如权利要求1所述的系统，其中所述生产流体包含0.01wt％至99wt％的所述非水基工作流体。

12.如权利要求1所述的系统，其中所述非水基工作流体是二氧化碳。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述二氧化碳是超临界二氧化碳。