用于在注入溶剂和输送射频能时回收烃资源的方法及其相关装置制造方法及图纸

一种用于在地层中回收烃资源的方法包括下述步骤：在将射频(RF)能从井筒(24)输送到地层(21)中的同时，通过井筒(24)将溶剂注入地层(21)中。该方法还包括下述步骤：在将RF能从井筒输送到地层中时，通过井筒(24)从地层(21)中回收烃资源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在注入溶剂和输送射频能时回收烃资源的方法及其相 关装置
本专利技术涉及烃资源生产领域，尤其涉及使用射频应用设备进行烃资源生产的方法 以及相关装置。
技术介绍
全世界的能源消耗总体上正在增加，传统的烃资源正被消耗。为了满足需求，需要 开采非传统资源。例如，高粘度烃资源（如，重油）可能被困在砂层中，但是由于重油具有 粘稠性，因此不能进行传统的油井生产。这种烃资源通常称之为油砂。据估计，在这种油砂 地层中可找到数万亿筒石油储量。 在某些情况下，目前通过露天开采来采掘这些油砂矿。用于原位开采深矿的其他 方法已知为蒸汽辅助重力泄油（SAGD)技术。重油在储层温度下不能流动，因此，通常加热 重油以降低其粘度，使油流动。在蒸汽辅助重力泄油技术中，多对注入井和生产井被形成为 在地下横向伸展。每对注入井/生产井包括下部生产井和上部注入井。注入井/生产井通 常位于地层的产油层中，在下伏岩层和覆盖层之间。 上部注入井通常用来注入蒸汽，下部生产井收集原油或沥青，所述原油或沥青与 被注入的蒸汽冷凝物中的任何水以及地层中的一些原生水一起从地层中流出。被注入的蒸 汽形成蒸汽腔，该蒸汽腔在地层中竖直和水平地膨胀。来自于蒸汽的热降低重质原油或沥 青的粘度，从而可让原油或沥青向下流入下部生产井中，这样就可在生产井中收集和回收 原油或沥青。蒸汽和气体由于密度低而上升。气体（如甲烷、二氧化碳和硫化氢）例如倾 向于在蒸汽腔中上升，填充限定蒸汽上方的隔离层的油所留下的空间。在重力驱动下，油和 水流被排泄到下部生产井中。 全世界许多国家拥有大型的油砂矿，包括美国、俄罗斯以及中东各个国家。油砂可 能占全世界石油总资源的三分之二，例如在加拿大阿萨巴斯卡至少有1. 7万亿桶油砂。目 前，仅加拿大拥有大规模的商业油砂工业，但是在委内瑞拉也从油砂中生产少量油。由于油 砂产量增加，因此加拿大已经成为向美国提供石油及其产品的最大单一供应者。油砂目前 几乎占加拿大产油量的二分之一，而委内瑞拉产油量近年来在下降。在其他国家仍未从油 砂中大量生产油。 美国公开专利申请2010/0078163号（专利技术人为Banerjee等）公开了一种烃资源 回收方法，该方法中配置有三种井：用于注入水的最上部井、用于将微波引入储层中的中间 井、以及用于生产的最下部井。微波产生器产生微波，微波通过一系列波导被导入中间井上 方的地带中。微波频率基本上等于水的共振频率，从而水可被加热。 根据这些原则，美国公开专利申请2010/0294489号（专利技术人为Dreher，Jr等）公 开了使用微波进行加热的方法。催化剂被注入地面下，并被微波加热，然后催化剂加热生产 井中的重油。美国公开专利申请2010/0294488号（专利技术人为Wheeler等）公开了一种类 似的方法。 美国专利7, 441，597号（专利技术人为Kasevich)公开了使用射频产生器来将射频能 施予到油/气生产井水平部分上方的射频井的水平部分中。油的粘度由于射频能而降低， 从而油由于重力而排泄出。通过油/气生产井回收油。 美国专利7, 891，421号（专利技术人为Kasevich)公开了一种扼流线圈组件，其连接 到井的水平部分中的同轴线缆的外导体上。同轴线缆的内导体连接到接触环上。绝缘体位 于扼流线圈组件和接触环之间。同轴线缆连接到射频源上以将射频能施予给井的水平部分 中。 美国专利申请公开2011/0309988号（专利技术人为Parsche)公开了一种连续的偶极 天线。更具体而言，Parsche公开了一种屏蔽的同轴馈电装置，其通过馈线连接到交流电源 和生产井管上。非导电磁珠位于馈线连接器之间的井管周围。 美国专利申请公开2012/0085533号（专利技术人为Madison等）公开了结合蒸汽吞 吐和射频加热来从井中回收烃。将蒸汽注入井中之后进入吞吐阶段，其中，来自于蒸汽的热 量被传递给烃资源。吞吐阶段之后，收集烃资源，当生产量下降时，冷凝蒸汽借助射频辐射 而再蒸发，从而提高了烃资源质量。 不幸运的是，由于启动失败，通过使用蒸汽辅助重力泄油技术长时间开采石油会 导致大量热损失到相邻土壤中，消耗过量蒸汽，回收成本高昂。大量的水资源通常也用来通 过使用蒸汽辅助重力泄油技术来回收石油，但蒸汽辅助重力泄油技术会对环境造成影响。 有限的水资源也限制油回收。蒸汽辅助重力泄油技术也不适用于（例如）永久冻土区或没 有大量冠岩的区域（通常认为是薄的产油层或具有页岩间质层（interstitial layer)的 产油层）。 另外，生产时间和效率也受到被回收的油的后提炼过程限制。更具体而言，与其他 类型的被回收的油相比，该被回收的油的化学成分或物理性质可能需要另外或其他的后提 炼过程。
技术实现思路
鉴于前述
技术介绍
，因此，本专利技术的目的是：更高效地从地层中回收烃资源，同时 可能使用更少的能量并更快速地回收烃资源。 通过一种用于在地层中回收烃资源的方法，可实现本专利技术的这些和其他目的、特 征和优点。该方法包括下述步骤：在将射频（RF)能从井筒输送到地层中的同时，通过井筒 将溶剂注入地层中。该方法还包括下述步骤：在将RF能从井筒输送到地层中的同时，通过 井筒从地层中回收烃资源。因此，对于单井而言，烃资源在被处理和回收时在地层中被加 热。这样可有利地提高烃资源回收效率，从而减少了总生产时间。例如，与蒸汽辅助重力泄 油回收技术相比，在两个井筒的每个井筒中实施文中所述的方法可将生产时间减少一半以 上。 注入溶剂的步骤和回收烃资源的步骤可随着时间循环进行。该方法还包括下述步 骤：例如，在注入溶剂之前，将RF能从井筒输送到地层中。 在注入溶剂和回收烃资源期间输送射频能的步骤包括：将射频能输送到传输线 中，该传输线连接到井筒内的导电井管上。导电井管上可以具有孔，以让溶剂和烃资源通 过。 地层中可以具有产油层。井筒可以（例如）在产油层中横向伸展，产油层的竖直 厚度小于10米。 在注入溶剂和回收烃资源期间输送RF能的步骤包括：输送射频能来加热地层使 其温度例如在50°C至200°C范围内。该方法还包括下述步骤：控制井筒内的条件，使得溶剂 在渗透回井筒中时就从液相改变成气相。 回收烃资源的步骤可包括：例如在井筒内操作泵。该方法还包括以下步骤：随着 时间的推移，减少被输送的RF能的量。 本专利技术的装置方面涉及一种用于在地层中回收烃资源的回收装置。该回收装置包 括射频（RF)源和导电井管，导电井管定位在地层的井筒内并连接到所述RF源上，以将RF 能输送到地层中。导电井管上具有孔，以让溶剂和烃资源通过。该回收装置还包括溶剂源， 溶剂源连接到所述导电井管上，并且被构造成在将射频能输送到地层中时将溶剂注入地层 中。该装置还包括回收泵，该回收泵连接到所述导电井管上，并且被构造成在将RF能输送 到地层中时从地层中回收烃资源。 【附图说明】 图1是地层的示意图，该地层包括根据本专利技术的用于回收烃资源的回收装置； 图2是流程图，示出了根据本专利技术的用于回收烃资源的方法，该方法使用图1中的 回收装置； 图3是流程图，示出了根据本专利技术的另一实施例的用于回收烃资源的方法，该方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在地层中回收烃资源的方法，该方法包括以下步骤：在将射频(RF)能从井筒输送到所述地层中的同时，通过所述井筒将溶剂注入所述地层中；以及在将射频能从所述井筒输送到所述地层中的同时，通过所述井筒从所述地层中回收烃资源。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.13 US 13/548,7501. 一种用于在地层中回收烃资源的方法，该方法包括以下步骤： 在将射频（RF)能从井筒输送到所述地层中的同时，通过所述井筒将溶剂注入所述地 层中；以及 在将射频能从所述井筒输送到所述地层中的同时，通过所述井筒从所述地层中回收烃 资源。2. 根据权利要求1的方法，其中，随着时间的推移，使注入所述溶剂的步骤和回收所述 烃资源的步骤循环进行。3. 根据权利要求1的方法，所述方法还包括以下步骤：在注入所述溶剂之前，将射频能 从所述井筒输送到所述地层中。4. 根据权利要求1的方法，其中，在注入所述溶剂和回收所述烃资源期间输送射频能 的步骤包括：将射频能输送到传输线中，所述传输线连接到所述井筒内的导电井管上。5. 根据权利要求4的方法，其中，所述导电井管上具有孔，所述孔能够让溶剂和烃资源 通过。6. 根据权利要求1的方法，其中，所述地层中具有产油...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·怀特，M·汉，M·特劳特曼，S·斯特索，
申请(专利权)人：哈里公司，
类型：发明
国别省市：美国;US