從稠油油田采油的提高油采收率方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于含有大量流動水的高粘油藏的提高油采收率方法。一種方法包括將二硫化碳配制劑或流體經(jīng)由第一井注入地層，并用該二硫化碳流體從地層驅替流動水。然后用二硫化碳流體使高粘原油增溶，由此產(chǎn)生流動油的混合物。接著將流動油的混合物驅往第二井，隨后從第二井采出。
【專利說明】從稠油油田采油的提高油采收率方法 發(fā)明領域
[0001] 本發(fā)明涉及提高油采收率方法，特別是從含有大量流動水的油藏中開采高粘原 油。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 提高油采收率（E0R)用于增加全球含烴巖層的油采收率?；旧嫌腥箢怑0R方 法：熱、化學/聚合物和氣體注入，其各自可以在全球用于提高油藏油采收率超過常規(guī)的烴 類抽提方法可能的采收率。這些方法還可以延長油藏壽命或者提高總的原油采收率因子。
[0004] 簡單地說，熱E0R通過對含烴油藏施加熱量來起作用。最廣泛的熱E0R實施形式 采用蒸汽，其用來降低油的粘度以使得油能夠自由流向鄰近的生產(chǎn)井。另一方面，化學E0R 需要使油藏充滿化學試劑或溶劑，該試劑或溶劑設計用于減小捕集殘油的毛細管力并由此 增加烴類開采。聚合物E0R需要使含烴油藏充滿聚合物，該聚合物增加烴類開采并提高注 入流體的波及效率。也稱作混溶注入的氣體注入有些類似化學E0R來起作用，其中包括注 入可與油混溶的氣體使被捕集的殘油流動以便采收。
[0005] 然而，在含有大量流動水的極稠油藏中，常規(guī)E0R技術不能有效地使油流動并采 出，因此油藏未有采出或者采出低于理想水平。在稠油油藏中形成流動水的至少一個原因 在于該油藏經(jīng)歷過一段時間的生物降解。這導致初始在原處的油的體積縮小以及油的總粘 度增大且其總的API比重減小。歸因于油收縮而出現(xiàn)的孔隙體積一般將被水占據(jù)，例如來 自相鄰含水層的水。隨著時間過去，水飽和度逐漸增大到超過原生的水飽和度（即，地層中 捕集的不可流動的水），由此大量的流動水填充可及的孔隙體積。然而，稠油因其高粘度而 致流動性仍然很低。
[0006] 稠油油藏還典型地遇到初始油飽和度低的問題，其中很少量的高粘原油能夠被采 出，相反采出大量的流動水。例如用熱E0R不能有效地開采這些油藏，因為熱能幾乎完全被 流動水吸收。因此，熱E0R不是在經(jīng)濟上可行的選項。
[0007] 發(fā)明概述
[0008] -方面，本發(fā)明涉及采油的方法，其包括將二硫化碳流體置入包含油和流動水的 地層，其中該地層油在20°C下的粘度至少為lOOOcP ;用該二硫化碳流體驅替地層中的流動 水；使該二硫化碳流體與地層中的油接觸以產(chǎn)生由溶劑和地層油的混合物組成的流動油； 驅替該流動油穿過地層；以及從地層中采出該驅替的流動油。
[0009] 另一方面，本發(fā)明涉及從含有油和流動水的地層中采油的方法，其包括：將溶劑置 入地層，該地層初始的總的水飽和度比地層的原生水飽和度至少高10% ;用該溶劑驅替地 層中的流動水以便使地層中的油暴露于該溶劑下；以及使暴露的油與溶劑接觸以產(chǎn)生由溶 劑和地層油的混合物組成的流動油。
[0010] 本發(fā)明的特征和優(yōu)點在閱讀下面的優(yōu)選實施方案的描述之后將是本領域技術人 員容易明白的。
[0011] 附圖簡要說明
[0012] 為了說明本發(fā)明的某些方面而包含下列附圖，不應當將其看作排他的實施方案。 如同本領域技術人員將會想到的，所公開的主題在形式和功能上有相當大的變型、改變、組 合及等價物，并且具有本文的益處。
[0013] 圖1顯示按照一種或多種實施方案從地下油藏開采烴類的系統(tǒng)。
[0014] 圖2a顯不按照一種或多種實施方案的布井系統(tǒng)。
[0015] 圖2b顯示按照一種或多種實施方案在示例性的提高油采收率工藝過程中的圖2a 布井系統(tǒng)。
[0016] 圖3a和3b顯示線圖，其表明油的粘度一般地如何隨油與諸如二硫化碳的溶劑的 相互作用而降低。
[0017] 圖4顯示按照一種或多種實施方案在示例性的提高油采收率工藝過程中地層的 視圖。
[0018] 圖5a、5b和5c顯示演進模型，其描繪溶劑如何與含有高粘原油和流動水的地層相 互作用。
[0019] 圖6顯示按照一種或多種實施方案，采用示例性提高油采收率工藝的注入和采出 的示例性方法時間表。
[0020] 詳述
[0021] 本發(fā)明涉及提高油采收率方法，特別是從含有大量流動水的油藏中開采高粘原 油。存在于油藏中的流動水證實在熱E0R應用中是不利的，但是令人驚訝地在本文公開的 方法中是主要優(yōu)點。當溶劑或其他混溶的的提高油采收率試劑注入地層以使稠油流動時， 流動水被驅替，由此提供溶劑與稠油接觸并混溶的通路和足夠的地層體積。據(jù)認為溶劑使 油增溶化，從而產(chǎn)生顯示出比未增溶的油更低粘度的溶劑和油的混合物。該混合物則能夠 用標準驅油方法有效流動和回收。
[0022] 參照圖1，顯示的是用于從地下含烴地層、例如油藏中開采烴類（例如油和/或 氣）的系統(tǒng)100。特別地，可以配置系統(tǒng)100以從第一地層102、第二地層104、第三地層106 和/或第四地層108中的一個或多個抽提烴類。如圖所示，一般在地面提供開采設施110， 井112從地面延伸，穿過第一和第二地層102、104,最終在第三地層106內(nèi)終止。第三地層 106可以包括一個或多個相鄰的地層區(qū)段114,從中可以開采烴類或其他流體并經(jīng)由井112 輸送至開采設施110。氣體和液體在開采設施110彼此分離，抽提的氣體儲存在氣體儲罐 116而抽提的液體儲存在液體儲罐118。
[0023] 參照圖2a，顯示的是按照一種或多種實施方案的示例性的井陣列200的俯視圖。 在一些實施方案中，陣列200所描繪并在下文敘述的每一口井可以實質上類似于上文參照 圖1所描述的井112。如圖所示，陣列200包括第一井組202 (由水平的陰影線表示）和第 二井組204(由斜的陰影線表示）。在一些實施方案中，井陣列200可以包括在約10 口井 至約1000 口井之間的總數(shù)。例如，井陣列200可以包括來自第一井組202的約5 口井至約 500 口井，來自第二井組204的約5 口井至約500 口井。
[0024] 可以使第一井組202中的每口井與第一井組202中任何相鄰的井以第一側向距離 230和第二側向距離232布置。第一和第二側向距離230、232 -般地可以互相正交。同樣， 可以使第二井組204中的每口井與第二井組204中任何相鄰的井以第一側向距離236和第 二側向距離238布置，其中第一和第二側向距離236、238 -般地也可以互相正交。此外，第 一井組202中的每口井與任何相鄰的屬于第二井組204的井可以構成第三距離234。因此， 第二井組204中的每口井與任何相鄰的屬于第一井組202的井也構成第三距離234。
[0025] 在一些實施方案中，第一井組202中的每口井可以被四口獨立的屬于第二井組 204的井圍繞。同樣，第二井組204中的每口井可以被四口獨立的屬于第一井組202的井圍 繞。在一些實施方案中，第一和第二側向距離230、232可以是約5米至約1000米，例如約 10米至約500米、約20米至約250米、約30米至約200米、約50米至約150米、約90米 至約120米、或者約100米。類似地，在一些實施方案中，第一和第二側向距離236、238可 以是約5米至約1000米，例如約10米至約500米、約20米至約250米、約30米至約200 米、約50米至約150米、約90米至約120米、或者約100米。此外，第三距離234可以是約 5米至約1000米，例如約10米至約500米、約20米至約250米、約30米至約200米、約50 米至約150米、約90米至約120米、或者約100米。
[0026] 雖然上文將圖2a敘述成描繪井陣列200的俯視圖，其中第一和第二井組202、204 為垂直設置的井，但是圖2a可以同樣且不限制地說明陣列200的截面?zhèn)纫晥D而不脫離本公 開的范圍。例如，圖2a可以換之說明陣列200的截面?zhèn)纫晥D，其中將第一和第二井組202、 204描繪成地層內(nèi)水平設置的井。因此，將會認識到無論第一和第二井組202、204垂直或水 平設置還是二者組合，本文公開的系統(tǒng)和方法都可以同等地起作用。
[0027] 可以通過任何已知方法實現(xiàn)采用井陣列200從地層采油。合適的方法包括海底開 采、地面開采、一次、二次或三次采油等。在一些實施方案中，如上參照圖1所述，可以將油 從地層102、104、106、108采入井112,并且流過井112至加工用的開采設施110。在一些 實施方案中，為了增加油從地層102、104、106、108流出，可以采用甚至需要提高油采收率 (E0R)技術。本文所述的示例性E0R技術在從顯示相當數(shù)量的極稠原油和大量流動水的油 藏中采油可以是尤其有用的。
[0028] 存在于地層102、104、106、108中的油可以具有20°C下至少約100厘泊（cP)、 至少約500cP、至少約1000cP、至少約2000cP、至少約5000cP、或至少約10, OOOcP的粘 度。在另外的實施方案中，存在于地層102、104、106、108中的油可以具有20°C下至多約 10, 000, OOOcP、至多約 5, 000, OOOcP、至多約 2, 000, OOOcP、至多約 1，000, OOOcP、或至多約 500, OOOcP的粘度。如同能夠認識到的，在較高粘度下，稠油要么幾乎不可流動，要么完全不 可流動的，只能通過諸如本文所述那些的積極的E0R技術有效使其移動。
[0029] 在一些實施方案中，可以通過將溶劑置入地層102、104、106、108,例如通過井將溶 劑注入地層，降低稠油的高粘度。在一種或多種實施方案中，該溶劑可以是一般可與高粘原 油混溶并且能夠與油混合、使其增溶和流動以便更快更有效回收的混溶的提高油采收率試 齊U。在一種或多種實施方案中，該溶劑可以是一般可與高粘原油混溶并且可以驅替地層中 的水以便接觸地層內(nèi)的油的混溶的提高油采收率試劑。該混溶的提高油采收率試劑可以包 括但不限于二硫化碳配制劑或流體。該二硫化碳配制劑可以包括二硫化碳和/或二硫化碳 衍生物，例如硫代碳酸酯、黃原酸酯、其混合物、等等。在另外的實施方案中，二硫化碳配制 劑可以進一步包括以下的一種或多種：硫化氫、硫、二氧化碳、烴類、及其混合物。二硫化碳 配制劑可以包含至少30mol %、或至少50mol %、或至少75mol %、或至少90mol %二硫化碳， 以及可以基本上由二硫化碳組成。其他合適的混溶的提高油采收率試劑或溶劑可以包括但 不限于硫化氫、二氧化碳、辛烷、戊烷、液化石油氣、C 2-C6脂族烴、氮氣、柴油、溶劑油、石腦油 溶劑、浙青溶劑、煤油、丙酮、二甲苯、三氯乙烷、前述兩種或多種的混合物、或者如同本領域 已知的其他混溶的提高油采收率試劑或溶劑。在一些實施方案中，合適的溶劑或混溶的提 高油采收率試劑與地層中的高粘原油可初次接觸混溶或可多次接觸混溶。 實施例
[0030] 為了促進更好的理解油的增溶，給出下列實施例。將會認識到下列實施例決不應 理解為限制或者限定本發(fā)明的范圍。簡單參照圖3a和3b，顯示的是示例性的線圖，其分別 表明一般地油的粘度如何隨其與諸如二硫化碳（CS2)的溶劑的相互作用而降低。圖3a所 示的第一幅圖描繪取自Camp Hill, Texas, USA油藏的油的測試。如圖所示，油藏中油的大致 溫度約為20°C，當二硫化碳的體積分數(shù)為0時顯示約lOOOcP的粘度。然而，隨著二硫化碳 的體積分數(shù)增大，油的粘度逐漸降低。例如，0.2(20% )二硫化碳體積分數(shù)下，油在20°C下 顯示約30-40cP的粘度，這使得油相當可流動并且更易抽提。
[0031 ] 圖3b所示的第二幅圖描繪取自Peace River, Alberta, Canada油藏的油的測 試。如圖所示，油藏中油的大致溫度約為20°C，當二硫化碳的體積分數(shù)為0時顯示約 10, 000, OOOcP的粘度。然而，隨著二硫化碳的體積分數(shù)增大，油的粘度逐漸降低。例如， 0. 3 (30% )二硫化碳體積分數(shù)下，油在20°C下顯示約100cP的粘度，其對于諸如水驅之類的 一些E0R技術可以充分流動。
[0032] 本文公開的示例性方法可以尤其適合含有大量流動水的油藏中的稠油（即粘度 非常高的原油）回收。含有大量流動水的油藏可以包括如下地層：其中地層的初始總的水 飽和度（總的水飽和度=流動水飽和度+原生水飽和度）的量大于地層中原生水飽和度的 量。在一些實施方案中，為了稱得上具有大量流動水的地層，初始總的水飽和度比原生水飽 和度大至少10%或更多。本文使用的地層中的"水飽和度"按照其常規(guī)定義使用，例如，水 所占據(jù)的地層孔隙體積的百分比（總的水飽和度（％) =[總的水體積/孔隙體積]*100; 原生水飽和度（％) =[原生水體積/孔隙體積]*100)。流動水為諸如二硫化碳的溶劑提 供進入地層的通路從而進入以接觸地層中的油。操作中，注入的溶劑驅替流動水，這讓該 溶劑隨后接觸驅替流動水所暴露出的油，與其混合，滲入其中并使其增溶。所得的溶劑和油 的混合物將顯示降低的粘度，并且因此表現(xiàn)得像占據(jù)較大體積的"輕質"油而不是剩余的稠 油。初始在地層中的流動水的體積在流動水驅替后為收集不那么粘稠的混合物提供充足的 地層體積。
[0033] 在一些實施方案中，溶劑和流動水的各自粘度在相同數(shù)量級上，由此為水的有利 驅替和諸如二硫化碳配制劑或流體的溶劑的相應進入作準備。例如，取決于環(huán)境壓力和溫 度，二硫化碳的粘度可以是約〇. 2cP至約0. 3cP。另一方面，在環(huán)境壓力和溫度下水的粘度 可以是約〇. 7cP至約1. lcP。因此，溶劑能夠將流動水排開同時接觸油并使其增溶。
[0034] 在一種或多種實施方案中，溶劑可以與稠油混合或合并直至溶劑和油的混合物在 20°C下達到約lOOOcP或更低的粘度。為了實現(xiàn)這一點，可以使溶劑與稠油接觸以形成包含 溶劑和油的混合物的流動的油，該混合物可以含有至少lOvol%、或至少20vol%、或至少 30vol%、或至少40vol%、或至少50vol%、或大于50vol%的溶劑。在一些實施方案中，利 用諸如但不限于水/聚合物驅替、混溶的/非混溶的驅替、溶劑和水交替驅、溶劑（或其他 可混溶流體）回流、及其組合的一種或多種驅油方法，則可以驅替流動的油以便采出。如同 下文將更詳細論述的那樣，實際開采工藝可以包括可能在不同時間周期的溶劑注入、溶劑 在油中浸泡以及接著注入一種或多種驅逐流體（chase fluids)的多段時期。
[0035] 繼續(xù)參照圖2a的情況下現(xiàn)在參照圖2b，顯示的是按照公開的一種或多種實施方 案用一種或多種示例性E0R技術處理的井陣列200。在一些實施方案中，可以將溶劑（例如 二硫化碳）注入第二井組204,由此產(chǎn)生注入剖面（profile) 208?？梢耘渲米⑷氲娜軇┮则?替相當數(shù)量的地層所含的流動水，并且要么使地層脫水，經(jīng)由第一井組202采出流動水，要 么簡單地排開流動水以使得溶劑能夠接觸稠油。在接觸到包括驅替地層中的流動水所暴露 出的油在內(nèi)的地層中的油后，注入的溶劑使地層中捕集的更粘稠的油增溶和流動，以使得 它可以經(jīng)由第一井組202回收，如同得到的采油剖面206所描繪的。在一種或多種實施方 案中，接著可以將諸如其他混溶的或非混溶的提高油采收率試劑、配制劑或混合物的驅逐 流體注入第二井組204,由此也產(chǎn)生注入剖面208。在一些實施方案中，注入驅逐流體以使 溶劑和增溶/流動的油朝著第一井組202移動或者將它們驅替以便采出。
[0036] 在一種或多種實施方案中，驅逐流體的特征可以在于配置用于驅替流動的油和過 量溶劑穿過地層的非混溶的提高油采收率試劑。該非混溶的提高油采收率試劑可以進一步 配置用于減小地層孔隙中水相的流動性，如同能夠認識的，這可以容許溶劑更容易流動穿 過地層。該非混溶的提高油采收率試劑可以包括但不限于水性聚合物流體、單體、表面活性 齊U、氣態(tài)或液態(tài)的水、二氧化碳、氮氣、空氣、前述兩種或多種的混合物、或者本領域已知的 其他非混溶的提高油采收率試劑。合適的聚合物可以包括但不限于聚丙烯酰胺、部分水解 的聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、烯屬共聚物、生物聚合物、羧甲基纖維素、聚乙烯醇、聚苯乙烯 磺酸鹽、聚乙烯吡咯烷酮、AMPS (2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸鹽）、它們的組合、等等。烯 屬共聚物的實例包括丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物、丙烯酸和丙烯酸月桂酯的共聚物、丙烯 酸月桂酯和丙烯酰胺的共聚物。生物聚合物的實例包括黃原膠和瓜爾膠。在一些實施方案 中，可以使聚合物在地層中原位交聯(lián)。在另外的實施方案中，可以使聚合物在地層中原位生 成。此外，在一些實施方案中，合適的非混溶的提高油采收率試劑與地層中的油不可初次接 觸混溶或不可多次接觸混溶。
[0037] 在一些實施方案中，可以在第一時間段將溶劑連續(xù)注入第一井組202。在第一時 間段以后，在第二時間段可以從第二井組204采出油、氣和/或流動水。在另外的實施方案 中，在第一時間段以后，在第二時間段可以將一種或多種驅逐流體注入第一井組202。在第 一時間段期間，或者在第二時間段期間，或者在第一和第二時間段兩者期間，或者在包括第 一時間段和第二時間段之后的一段時間并且可以包括第一和/或第二時間段內(nèi)的一段時 間的第三時間段，可以從第二井組204采出油和/或氣。然而，將會認識到，注入和采出工 藝可以通過第一或第二井組202、204進行而不脫離本公開的范圍。
[0038] 第一、第二和第三時間段可以是預定長度的時間，它們一起可以描述成一個完整 周期。在一些實施方案中，示例性的周期可以持續(xù)約12小時至約1年。然而，在另外的實 施方案中，示例性的周期可以持續(xù)約3天至約6個月，或者約5天至約3個月。在一種或多 種實施方案中，每個連續(xù)周期可以在時間上比前一周期延長。例如，每個連續(xù)周期可以比前 一周期長約5%至約10%。在至少一種實施方案中，連續(xù)周期可以比前一周期長約8%。
[0039] 在一些實施方案中，可以進行多個周期，其包括在注入溶劑和/或驅逐流體與從 地層采出油、氣和/或流動水之間交替井組202、204。例如，在第一時間段一個井組可以注 入而另一井組可以產(chǎn)出，接著在第二時間段可以將它們調換。
[0040] 在一些實施方案中，可以在周期開始時注入溶劑，可以在周期結束時注入驅逐流 體或液體（flood)。在一種或多種實施方案中，周期的開始可以是周期的前10%至約80%、 周期的前20%至約60%、或周期的前25%至約40%。周期的結束可以簡單地為特定周期 的剩余部分。
[0041] 現(xiàn)在參照圖4,顯示的是用于從含烴地層如油藏中開采烴類（即油和/或氣）的 另一系統(tǒng)400。該系統(tǒng)400在一些方面可以類似于上文參照圖1描述的系統(tǒng)100。因此，參 照圖1可以最好地理解系統(tǒng)400,其中同樣的數(shù)字用于指示同樣的部件，它們不會再詳細描 述。地層102、104、106、108中的一個或多個可以含有高粘原油和大量流動水。最初可以 經(jīng)由諸如計算機建模、分析模型、芯樣測試、地震研究等的已知技術將關注的特定地層確定 為開米候選。在一種或多種實施方案中，開米設施110可以進一步包括生產(chǎn)儲罐402,系統(tǒng) 400可以進一步包括第二井404。與第一井112類似，第二井404延伸穿過第一和第二地層 102、104,最終在第三地層106內(nèi)終止，被一個或多個相鄰的地層區(qū)段406圍繞。將會認識 到每口井112、402的相鄰地層區(qū)段114和406分別可以任選地經(jīng)過壓裂和/或鉆孔以提高 米出。
[0042] 在一些實施方案中，第二井404可以代表屬于第一井組202的井，而第一井112可 以代表屬于第二井組204的井，如同上文參照圖2a和2b說明的。然而，在另外的實施方案 中，第二井404可以代表屬于第二井組204的井，而第一井112可以代表屬于第一井組202 的井。
[0043] 生產(chǎn)儲罐402可以配置用于儲存注入地層102、104、106、108的混溶的和/或非混 溶的提高油采收率試劑和/或配制劑（即，溶劑、驅逐流體等）。在一種或多種實施方案中， 生產(chǎn)儲罐402與第二井404結合連通，配置用于為其提供注入的溶劑和/或驅逐流體。然 而，在另外的實施方案中，生產(chǎn)儲罐402可以與第一井112結合連通，配置用于為其提供注 入的溶劑和/或驅逐流體。在另外的實施方案中，生產(chǎn)儲罐402可以與第一和第二井112、 402都結合連通，配置用于為二者提供注入的溶劑和/或驅逐流體而不脫離本公開的范圍。
[0044] 在一種或多種實施方案中，可以將溶劑配制劑或流體向下泵入第二生產(chǎn)井404并 且注入第三地層106的相鄰地層區(qū)段406。諸如二硫化碳配制劑或流體的溶劑驅替地層106 內(nèi)所含的流動水，由此暴露能夠與流入溶劑接觸的稠油礦床。溶劑與地層106中存在的稠 油接觸后，溶劑和油變得混溶，產(chǎn)生包含溶劑和油的混合物的"流動的"油，其顯示與"輕質 油"相當?shù)慕档偷恼扯?。該流動的油可以比最初的重稠原油容易得多地從地層抽提?br> [0045] 簡單地參照圖5a、5b和5c，顯示的是描繪溶劑如何與含有高粘原油和大量流動水 的地層502相互作用的演進模型。圖5a描繪含烴地層502,其具有初始在原位的稠油層 504、流動水層506以及飽和原生水層508。原生水508可能實際上在地層502中不動。圖 5b描繪溶劑510的注入，該溶劑有效地驅替地層502的流動水506 (圖5a)。在一種或多種 實施方案中，注入的溶劑為二硫化碳配制劑或流體。
[0046] 由于溶劑510與稠油504相互作用，生成溶劑510和油504的混合物512。該混合 物512將顯示出比稠油504低的粘度，由此使混合物512流動以便采出（例如采出流動的 油）。此時，例如采用一種或多種已知的驅油方法（例如水/聚合物驅替、混溶的非混溶的 驅替等），可以經(jīng)由相鄰的井采出溶劑和油的混合物512。
[0047] 然而，在另外的實施方案中，在預定量的時間可以容許溶劑510浸入稠油504并使 其增溶，由此產(chǎn)生粘度與輕質油相當?shù)陌秃腿軇┑幕旌衔锏牧鲃佑?14,如圖5c所示。 在一些實施方案中，容許溶劑510浸入稠油504直至流動的油514達到約lOOOcP或更小的 粘度（20°C下測定）。在另外的實施方案中，注入溶劑510或者容許其浸入稠油504直至包 含油和溶劑的混合物的流動油514含有至少lOvol %、或至少20vol %或至少30vol %的溶 齊[J。此時，例如采用一種或多種已知的驅油方法（例如水/聚合物驅替、混溶的非混溶的驅 替等），可以經(jīng)由相鄰的井采出該流動的油。
[0048] 再次參照圖4,經(jīng)由第二井404連續(xù)泵入溶劑可以驅替混合物512、514(圖5b和 5c)穿過第三地層106,如箭頭所示，最終到達第一井112以采出至開采設施110。然而，在 另外的實施方案中，溶劑流可以后跟同樣經(jīng)由第二井404注入第三地層106的相鄰地層區(qū) 段406的一種或多種驅逐流體（例如混溶的/非混溶的提高油采收率試劑、鹽水、等）。該 注入的驅逐流體可以配置用于提高溶劑流及溶劑和油的混合物在各自穿過地層106時的 驅替穩(wěn)定性。
[0049] 繼續(xù)參照圖2a、2b和4的情況下現(xiàn)在參照圖6,顯示的是按照所公開的一種或多種 實施方案得示例性的注入和采出方法或模式（pattern)600。該示例性的模式600可以提供 第一井組202的示例注入和采出時機（如上端的時間表所示）以及第二井組204的示例注 入和采出時機（如下端的時間表所示）的舉例說明。如圖所示，注入溶劑由棋盤形圖案表 示，注入驅逐流體由對角線圖案表示，空白部分代表從地層產(chǎn)出油、氣和/或流動水。
[0050] 在一些實施方案中，時間620處，在時間段602將溶劑段塞（solvent slug)注入 第一井組202,同時在時間段603從第二井組204產(chǎn)出油、氣和/或水。接著可以在時間段 605將溶劑段塞注入第二井組204,同時在時間段604從第一井組202產(chǎn)出油、氣和/或水。 井組202和204的注入/產(chǎn)出循環(huán)可以持續(xù)任何數(shù)目的周期，例如約5個周期至約25個周 期。
[0051] 在一些實施方案中，時間630處，由于在時間620期間已經(jīng)產(chǎn)出油、氣和/或水，地 層中可能存在空腔。在時間630期間，只有空腔前緣可能充滿溶劑段塞，接著用驅逐流體將 該溶劑段塞推動穿過地層。例如，可以在時間段606將溶劑段塞注入第一井組202,然后在 時間段608將驅逐流體注入第一井組202,同時可以在時間段607從第二井組204產(chǎn)出油、 氣和/或水。在一種或多種實施方案中，接著可以在時間段609將溶劑段塞注入第二井組 204,然后可以在時間段611將驅逐流體注入第二井組204,同時可以在時間段610從第一井 組202產(chǎn)出油、氣和/或水。井組202和204的這種注入/產(chǎn)出循環(huán)可以持續(xù)任何數(shù)目的 周期，例如約5個周期至約25個周期。
[0052] 在一些實施方案中，時間640處在第一井組202和第二井組204之間可能存在明 顯的水力連通。在一種或多種實施方案中，可以在時間段612將溶劑段塞注入第一井組 202,然后在時間段614將驅逐流體注入第一井組202,同時可以在時間段615從第二井組 204產(chǎn)出油、氣和/或水。只要理想的話，例如只要從第二井組204產(chǎn)出油、氣和/或水，在 從第二井組204產(chǎn)出油、氣和/或水的同時將溶劑和驅逐流體注入第一井組202的循環(huán)可 以繼續(xù)。
[0053] 在一些實施方案中，時間段602、603、604和/或605可以是約6小時至約10天， 例如約12小時至約72小時，或約24小時至約48小時。在一些實施方案中，從時間620直 至時間630,時間段602、603、604和/或605各自可以延長。然而，在另外的實施方案中，從 時間520直至時間630,時間段602、603、604和/或605各自可以相對不變持續(xù)約5個周期 至約25個周期，例如約10個周期至約15個周期。
[0054] 在一些實施方案中，時間段606為時間段606和時間段608合計長度的約10%至 約50%，例如約20%至約40%，或約25%至約33%。在一些實施方案中，時間段609為時 間段609和時間段611合計長度的約10 %至約50 %，例如約20 %至約40 %，或約25 %至約 33%。在一些實施方案中，時間段606和時間段608的合計長度為約2天至約21天，例如 約3天至約14天，或約5天至約10天。在一些實施方案中，時間段609和時間段611的合 計長度為約2天至約21天，例如約3天至約14天，或約5天至約10天。在一些實施方案 中，時間段612和時間段614的合計長度為約2天至約21天，例如約3天至約14天，或約 5天至約10天。
[0055] 再次參照圖4,在開采設施110中將油與溶劑、流動水和/或驅逐流體分離之后， 接著可以處理溶劑配制劑以便再循環(huán)并放回生產(chǎn)儲罐402。處理溶劑配制劑以便再循環(huán)可 以包括沸騰、冷凝、過濾和/或使溶劑反應。此外，可以將采出的油和/或氣輸送至精煉和 /或處理設備?？梢约庸び秃?或氣以生產(chǎn)化學制品，例如運輸用燃料如汽油和柴油、加熱 用燃料、潤滑劑、化學品和/或聚合物。加工可以包括蒸餾和/或分餾油、氣和/或水以生 產(chǎn)一種或多種餾分。在一些實施方案中，可以使油、氣、和/或水、和/或一種或多種餾分經(jīng) 歷下述的一種或多種工藝：催化裂化、加氫裂化、加氫處理、焦化、熱裂化、蒸餾、重整、聚合、 異構化、烷基化、共混和脫蠟。
[0056] 將會認識到本文公開的實施方案可以適合在含有大量流動油的地層中開采高粘 原油。然而，對含有相當數(shù)量輕質油還存在大量流動水，但是用常規(guī)E0R技術不能有效開采 的地層，可以有效應用這些相同的實施方案。
[0057] 因此，本發(fā)明非常適合于實現(xiàn)所提及的目的和優(yōu)點以及其本身固有的那些目的和 優(yōu)點。上文所公開的特定實施方案只是說明性的，因為可以用受益于本文教導的本領域技 術人員所顯見的不同但等價的方式調整和實施本發(fā)明。此外，除了如下權利要求中所描述 的以外，不應限制這里所給出的結構或設計的細節(jié)。本文說明性公開的發(fā)明適宜地可以在 缺少任何本文未特別公開的要素和/或任何本文公開的非必要的要素的情況下進行實施。 雖然組成和方法均描述為"包含"、"含有"或"包括"各組分或步驟，但所述組成和方法還可 以基本上由各組分和步驟"組成"或者由它們"組成"。上文所公開的所有數(shù)值和范圍均可 以在一定程度上改變。每當公開具有下限和上限的數(shù)值范圍時，落在所述范圍內(nèi)的任何數(shù) 值或任何所包含的范圍得到具體公開。具體地，本文所公開的每一個數(shù)值范圍（其形式為 "約a至約b"或等價的"約a至b"或等價的"約a-b"）應理解為闡明了包括在較寬值范圍 內(nèi)的每一個數(shù)值和范圍。另外，權利要求中的術語具有它們明白的普通含義，除非專利權人 已經(jīng)清楚且明確地另有定義。此外，權利要求中所用的不定冠詞"一"或"一個"在本文指 其引入的一種或多于一種的要素。如果在本說明書中的用詞或術語與可能通過引用并入本 文的一篇或多篇專利或其他文獻中的用詞或術語存在任何沖突，則應該采用與本說明書中 一致的定義。
【權利要求】
1. 采油的方法，其包括： 將二硫化碳流體置入包含油和流動水的地層，其中該地層油在20°C下的粘度至少為 1，000厘泊； 用該二硫化碳流體驅替地層中的流動水； 使該二硫化碳流體與地層中的油接觸以產(chǎn)生由溶劑和地層油的混合物組成的流動 油； 驅替該流動油穿過地層；以及 從地層中采出該驅替的流動油。
2. 權利要求1的方法，其中驅替流動水包括從地層采出流動水。
3. 權利要求1或2的方法，其中驅替流動水包括使流動水與置入地層的二硫化碳流體 接觸。
4. 權利要求1或權利要求2-3任一項的方法，其中該地層油在20°C下的粘度為 1，000, 000厘泊或至少5, 000, 000厘泊或更高。
5. 權利要求1或權利要求2-4任一項的方法，其中該二硫化碳流體與油混合直至溶劑 和油的混合物含有至少lOvol%或至少20vol%的二硫化碳流體。
6. 權利要求1或權利要求2-5任一項的方法，其中使二硫化碳流體與地層油接觸進一 步包括使油的粘度降低至20°C下小于1，000厘泊。
7. 權利要求1或權利要求2-6任一項的方法，其中驅替該流動油穿過地層進一步包括 將包含水性聚合物溶液或二氧化碳的一種或多種驅逐流體（chase fluids)置入地層。
8. 權利要求6或7的方法，其進一步包括以交替順序重復將二硫化碳流體和一種或多 種驅逐流體置入地層。
9. 權利要求1或權利要求2-8任一項的方法，其進一步包括鑒別包含油和流動水的地 層。
10. 權利要求1或權利要求2-9任一項的方法，其中所述地層為地表下地層，通過將二 硫化碳流體經(jīng)由第一井注入地層而使二硫化碳流體置入該地表下地層，驅替流動油穿過地 層朝向第二井，經(jīng)由第二井從地層采出油。
11. 從含有油和流動水的地層中采油的方法，其包括： 將溶劑置入地層，該地層初始的總的水飽和度比地層中的原生水飽和度至少高10% ; 用該溶劑驅替地層中的流動水以便使地層中的油暴露于該溶劑下；以及 使暴露的油與溶劑接觸以產(chǎn)生由溶劑和地層油的混合物組成的流動油。
12. 權利要求11的方法，其進一步包括從地層采出該流動油。
13. 權利要求11的方法，其進一步包括： 驅替該流動油穿過地層；和 從地層采出該驅替的流動油。
14. 權利要求13的方法，其中驅替該流動油穿過地層進一步包括將包含水性聚合物流 體或二氧化碳的一種或多種驅逐流體置入地層。
15. 權利要求12或權利要求13-14任一項的方法，其中地層中的油在20°C下的粘度至 少為1，000, 000厘泊或至少5, 000, 000厘泊。
16. 權利要求15的方法，其中使地層中的油與溶劑混合以使油的粘度降低至20°C下約 1,000厘泊或更小。
17.權利要求12或權利要求13-16任一項的方法，其中溶劑與暴露出的油接觸直至流 動油含有至少lOvol%的溶劑。
【文檔編號】E21B43/22GK104066925SQ201280064898
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2012年12月17日 優(yōu)先權日:2011年12月28日
【發(fā)明者】P·M·波瑞格特, R·瓦爾德斯 申請人:國際殼牌研究有限公司