[发明专利]从地下碳氢化合物储层生产氢气的原位工艺

权利要求书

1.一种用于从碳氢化合物储层生产氢气的方法，所述方法包括：

a.提供从地表至所述储层的井；

b.在所述井中安置至少一个氢气可渗透膜；

c.加热所述储层以促进在所述储层内的碳氢化合物和水之间发生气化、水煤气变换和水热裂解反应中的至少一种，以产生包括氢气的气体流；以及

d.使所述气体流和所述至少一个氢气可渗透膜接合，使得所述至少一个氢气可渗透膜仅容许所述气体流中的氢气通过至所述地表。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述加热所述储层的步骤包括将氧化剂注入所述储层以氧化所述储层内的所述碳氢化合物中的至少一些。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述加热所述储层的步骤包括用所述储层内放置的电磁天线或射频天线产生电磁波或射频波。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述加热所述储层的步骤包括将热材料注入所述储层。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述加热所述储层的步骤包括通过使用安置于所述储层内的基于电阻的(欧姆)加热系统产生热。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个氢气可渗透膜包括以下中的至少一种：钯(Pd)、钒(V)、钽(Ta)或铌(Nb)。

7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述至少一个氢气可渗透膜包括钯-铜合金。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述至少一个氢气可渗透膜包括陶瓷层。

9.如权利要求7所述的方法，其中所述至少一个氢气可渗透膜包括在所述钯-铜合金的内侧或外侧上的陶瓷层。

10.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述至少一个氢气可渗透膜包括陶瓷层和选自由钯、钒、钽、铌、铜、这些材料的合金及其组合组成的组的非陶瓷层。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述非陶瓷层包括钯-铜合金。

12.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述至少一个氢气可渗透膜被定位在所述储层内的所述井中。

13.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述至少一个氢气可渗透膜被定位在靠近所述储层的所述井中。

14.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中多孔材料被安置在所述井中，以在所述井内支撑所述至少一个氢气可渗透膜。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述多孔材料是多孔钢。

16.如权利要求1至5中任一项所述的方法，所述方法包括在所述加热所述储层的步骤之后延迟使所述气体流和所述至少一个氢气可渗透膜接合以允许进一步产生氢气的另外的步骤。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述延迟步骤包括延迟1周至12个月的范围内的时间段。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述延迟是在1周至4周的范围内的时间段。

19.如权利要求3所述的方法，其中介电加热用于所述加热所述储层的步骤，其中电磁辐射具有在约60Hz至1000GHz的范围内的频率。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述电磁辐射具有在10MHz至10GHz的范围内的频率。