利用天然气的增产制造技术

一种其中压裂流体源与延伸到地下地层中的井眼流体连通的设备、系统以及方法。压缩机具有与天然气源流体连通的输入端，并且具有与所述井眼流体连通的输出端。所述压缩机可操作用于压缩在所述输入端处接收到的天然气，以便在所述输出端处输送。液化气源也与所述井眼流体连通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】
技术介绍
产生油、燃气、煤床甲烷、沥青砂、油页岩和/或页岩气的地下地层可能需要增产以增强来自地层的烃流，以便使得或保持操作经济上可行。同样地，用于流体储存或处置的地下地层可能需要增产来增强流体流动到地下地层中。压裂地下地层以增产生产或增强注射能力需要经由延伸到地层中并且与地层流体连通的一个或多个井将高压流体栗送到地层中。这种高压压裂流体可以是或包括经各种化学物质(诸如，表面活性剂、发泡剂、交联剂和/或胶凝剂)处理的水溶液。所述压裂流体还可以包括支撑剂，诸如铝矾土、砂和/或陶瓷颗粒。然而，一些这种压裂流体并不是没有缺点。例如，在世界的一些地方，用于产生压裂流体的水可能是难以获得的和/或昂贵的。现有压裂流体还可能不是充分环境相容的和/或在不同样增加可以完成压裂操作的时间的情况下是可恢复的，延迟来自井的烃的生产或商业化的开始，和/或导致烃在压裂操作期间或之后的损失。现有压裂操作还可能不会以环保的和/或有成本效益的方式经济地保存废弃物、热量和/或副产物。
技术实现思路
本公开内容引入一种设备，包括与延伸到地下地层中的井眼流体连通的压裂流体源、天然气源以及压缩机。所述压缩机具有与天然气源流体连通的输入端以及与井眼流体连通的输出端，并且可操作用于压缩在输入端处接收到的天然气，以便在输出端处输送。液化气源也与井眼流体连通。本公开内容还引入一种方法，包括将天然气从位于井场的天然气源引导到位于井场的压缩机。然后经由压缩机的操作来压缩天然气。然后将压缩天然气与从位于井场的压裂流体源接收到的压裂流体混合，从而形成经加压的混合物。然后通过将经加压的混合物引入到从井场延伸到地下地层中的井眼中来压裂地下地层。本公开内容的这些和额外方面在接下来的说明书中进行阐述，和/或可以通过阅读本文中的材料和/或实施本文所描述的原理而由本领域技术人员习得。本公开内容的至少一些方面可以经由所附权利要求书中所叙述的手段来实现。【附图说明】当结合附图阅读时，根据以下【具体实施方式】最好地理解本公开内容。应强调的是，根据工业中的标准实施，各个特征未按比例绘制。事实上，为了论述清楚起见，可以任意增加或减小各个特征的尺寸。图1描绘根据本公开内容的一个或多个方面的示例性压裂操作场所的综述。图2-7描绘根据本公开内容的一个或多个方面的压裂操作的天然气侧的各个示例性实施方式。图8和图9描绘根据本公开内容的一个或多个方面的压裂流体的天然气组分的示例性井下注射点。【具体实施方式】应注意，在本公开内容的范围内的实际实施方式的发展中，可以作出许多实施方式特定的决定来实现预定目标，诸如符合系统和企业相关的约束，其可以因实施方式不同而不同。然而，本领域技术人员将理解，这种发展可能是复杂的和耗时的，但对于得益于本公开内容的本领域技术人员来说，其仍然是常规任务。下文参考附图描述本公开内容的范围内的示例性实施方式。以下阐述了许多细节以提供对本公开内容的各个方面的更彻底的理解。然而，本领域技术人员将理解，本文所公开的示例性实施方式可以在没有这些细节中的一些细节的情况下实施。在其它情况下，可以不详细描述熟知特征，诸如可以避免使以下描述复杂化。本文所使用的各个术语和措词用于描述的目的，并且因此可以不限制范围。诸如“包含”、“包括”、“具有”、“含有”以及“涉及”以及其变体的语言旨在为广泛的并且包含其后列出的标的物、等效物以及未明确叙述的额外标的物。另外，本公开内容可以在各个示例性实施方式中重复附图标记和/或字母。此重复是为了简单和清楚起见，而本身并不指示下文所描述的各个实施方式、实施例和/或配置之间的关系。本公开内容的范围内的实施方式可能一般(但不作为限制)涉及井压裂和井增产操作。本公开内容的范围内的实施方式还可以涉及一个或多个压裂流体和/或压裂地下地层的方法，以便增产来自井的烃的生产和/或改善地下地层的渗透性，从而促进流体注射到井中。本公开内容引入至少一种用于使用压裂流体来增产地下地层的新方法和/或系统，该压裂流体包括天然气，诸如液化天然气(LNG)、压缩天然气(CNG)、气体水合物、胶化LNG、发泡LNG以及用天然气发泡的压裂流体，在其它示例中也在本公开内容的范围内。本公开内容的范围内的压裂流体可以包括可以获自本地源、与LNG、液化二氧化碳以及液化氮中的至少一个组合的天然气。这种组合还可以包括支撑剂和/或纤维。天然气源可以设置在井眼的可运输的距离内。例如，天然气源可以由位于离用于为一次井提供压缩天然气的压缩机(诸如通过直接或间接耦合到压缩机)小于约五千米处的二次井产生天然气。天然气源也可以位于与一次井相同的地下地层。天然气是从原油井获得的多组分气体(被称为伴生气)或从地下含气层获得的多组分气体(被称为非伴生气)。天然气的组合物和压力可以显著变化。例如，天然气流可以包括作为主要组分的甲烷(CH4)。原天然气还可以包括乙烯(C2H4)、乙烷(C2H6)、其它烃、一种或多种酸性气体(诸如，二氧化碳、硫化氢、硫化羰、二硫化碳以及硫醇)和/或微量水、氮、硫化铁、蜡、原油和/或其它污染物。LNG是已经被处理为去除氮、水、重质烃(例如，C7+)和/或其它杂质的天然气，并且然后在约大气压下通过冷却和降压凝聚成液体。本公开内容的范围内的压裂组合物可以包括高浓度气体压裂组合物，其为粗泡沫。另一示例包括两性甘氨酸盐表面活性剂，诸如可以增加粘度和/或允许通过PH调节对组合物进行粘度控制。另一示例性压裂组合物包括极性基底、聚丙烯酸酯以及使聚丙烯酸酯电离到吸湿状态的活化剂。本公开内容的范围内的压裂组合物还可以包括二氧化碳和/或氮，其用于产生高气体浓度泡沫。另一示例性压裂组合物包括液体丙烷/氮混合物。图1是描绘根据本公开内容的一个或多个方面使用包括天然气的压裂流体增产地下地层的系统和/或方法的一个或多个方面的框图。图1的一部分示出通用井场装配105，在本文中还可互换地称为“流体侧” 105，并且在本领域中还被称为“支撑剂注射侧”和/或“水侧”。流体侧105包括多个槽，在本文中被称为“压裂”槽110，其含有水和/或压裂流体。流体侧105还可以包括混合器120，其可以是或包括精密连续混合器(PCM)和/或可操作用于将来自添加剂125的供应的流体与水混合的其它组件。流体侧105还包括掺合器130，其可操作用于将支撑剂(诸如，由砂主要的和/或其它输送工具提供的砂)与从混合器120接收到的流体混合以形成浆料。流体侧105还包括歧管160 (诸如，歧管拖车)，其连接到多个高压压裂栗(“压裂栗”)150和155。栗155可以包括以来自天然气侧170的天然气作为燃料的燃烧机。歧管160和栗150和155共同地可操作用于将浆料从掺合器130栗送到井场处的井口 180。本领域技术人员将理解，在本公开内容的范围内可以对图1中示出的井场装配105作出若干变化。例如，压裂流体可以在无支撑剂的情况下形成，以使得掺合器130和/或支撑剂供应140可以省略。作为另一个示例，支撑剂可以注射在压裂栗150和155的下游(“高压侧”)。天然气侧170在图1中描绘为在井口 180的注射点171上游处与流体侧105流体连接，以向压裂流体提供天然气组分。然而，也可以或替代地利用其它注射点。例如，其它注射点可以包括歧管160的注射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：压裂流体源，所述压裂流体源与延伸到地下地层中的井眼流体连通；天然气源；压缩机，所述压缩机具有与所述天然气源流体连通的输入端，具有与所述井眼流体连通的输出端，并且可操作用于压缩在所述输入端处接收到的天然气，以便在所述输出端处输送；以及液化气源，所述液化气源与所述井眼流体连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·约瑟夫，R·D·哈钦斯，W·T·休伊，J·克林克司凯尔斯，P·恩卡巴比安，A·佩娜，G·沃特斯，S·阿亚拉，J·E·布朗，
申请(专利权)人：普拉德研究及开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB