加速的溶劑協(xié)助sagd啟動(dòng)的制作方法
【專利說明】加速的溶劑協(xié)助SAGD啟動(dòng) 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明一般地涉及通過在SAGD運(yùn)行中添加溶劑而增強(qiáng)烴采收的方法和系統(tǒng)。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 蒸汽輔助重力泄油（SAGD)是用于開采重質(zhì)原油和瀝青的強(qiáng)化油采收技術(shù)。然而， 盡管其在采收高粘性瀝青中獲得了成功，SAGD仍然是一項(xiàng)昂貴的技術(shù)，對(duì)每桶采出油都需 要蒸汽形式的極大能量投入。這需要消耗大量水和天然氣，導(dǎo)致了相當(dāng)大的溫室氣體排放 和昂貴的開采后水處理程序。
[0004] 許多針對(duì)SAGD的改良持續(xù)發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)更高的能量效率和環(huán)境可持續(xù)性，同時(shí)保 持經(jīng)濟(jì)可行性。這樣的努力包括使用溶劑與蒸汽一起同時(shí)通過熱擴(kuò)散和稀釋降低瀝青粘 度。然而，很多這種技術(shù)仍然遭受因例如使用過量溶劑、需要使用過量蒸汽、溶劑損失、無法 獲得適合的蒸汽與油的比率等導(dǎo)致的低效率的困擾。因此，本產(chǎn)業(yè)尋求提高SAGD效率的方 法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 由于溶劑和蒸汽成本對(duì)SAGD運(yùn)行的總成本作出了顯著貢獻(xiàn)，所以存在很大的動(dòng)力 來尋找最大化SAGD運(yùn)行效能的方法。在典型的SAGD運(yùn)行中，蒸汽必須在粘性瀝青儲(chǔ)層中循 環(huán)以減小瀝青粘度，使得可以從開采井采收流動(dòng)化瀝青。由于在這個(gè)所謂的循環(huán)階段或啟 動(dòng)階段期間不產(chǎn)出油，所以減少啟動(dòng)階段的時(shí)間將是有益的。而且，通過減少蒸汽消耗來優(yōu) 化SAGD運(yùn)行有可能減少溫室氣體(GHG)排放，同時(shí)使SAGD更加能量有效和成本有效。本文所 述方法致力于縮短SAGD運(yùn)行的啟動(dòng)階段的時(shí)間。
[0006] 本發(fā)明一般地涉及在SAGD或SAGD相關(guān)運(yùn)行的早期期間（例如，"啟動(dòng)階段"期間）注 入溶劑的方法和系統(tǒng)。通常，在SAGD運(yùn)行的啟動(dòng)階段，通過蒸汽循環(huán)來加熱注入井和開采井 以減少井間區(qū)中的油（其通常是瀝青形式）的粘度，并在注入井和開采井之間建立流體連 通。通常，當(dāng)在啟動(dòng)階段期間單獨(dú)注入蒸汽時(shí)，除其他因素外，取決于儲(chǔ)層和注入條件，花費(fèi) 約3-6個(gè)月來建立井間連接。一旦井間區(qū)中的粘度為約600-1200〇口(〇口 =厘泊），則瀝青可以 被充分地流動(dòng)化以允許其流動(dòng)，并且SAGD運(yùn)行的后續(xù)階段例如上升(ramp-up)可以開始。在 SAGD運(yùn)行的啟動(dòng)階段期間一起注入蒸汽和溶劑加速在具有有限流體流動(dòng)性的含有粘性烴 的地層中在注入井和開采井之間建立流體連通。最早的可能的井間連通建立進(jìn)而允許更好 的SAGD運(yùn)行的總體性能。
[0007] 在一個(gè)方面，提供了從儲(chǔ)層(例如低流動(dòng)性儲(chǔ)層)采收烴的方法。儲(chǔ)層被垂直間隔 開的稱為注入井和開采井的一個(gè)或多個(gè)水平井貫穿（intersect)。當(dāng)在注入井和處于其垂 直下方的開采井之間沒有實(shí)質(zhì)性井間流體連通時(shí)，可以將蒸汽-溶劑混合物注入到開采井 中。蒸汽-溶劑混合物循環(huán)足以使井間區(qū)中的瀝青流動(dòng)化的時(shí)間。然后可以從開采井采收流 動(dòng)化經(jīng)。
[0008] 在一個(gè)實(shí)施方式中，在最初的溶劑-蒸汽注入之后，在重新開始進(jìn)一步單獨(dú)注入蒸 汽或注入蒸汽-溶劑混合物之前，可以中斷循環(huán)一段時(shí)間。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可以在啟 動(dòng)期間將蒸汽-溶劑混合物注入到注入井和開采井二者中。
[0009] 根據(jù)另一個(gè)方面，提供了從地下地層采收烴的方法，該方法包括在SAGD運(yùn)行的啟 動(dòng)階段期間將第一蒸汽-溶劑混合物注入到注入井中達(dá)足以建立井間連通的時(shí)間，中斷注 入第一蒸汽-溶劑混合物，將第二蒸汽-溶劑混合物注入到注入井中，其中與第二蒸汽-溶劑 混合物中的溶劑相比，第一蒸汽-溶劑混合物中的溶劑具有更大的重?zé)N比例或者是更重的 溶劑，和從開采井采收烴。通常，第一蒸汽-溶劑混合物將在SAGD運(yùn)行的啟動(dòng)階段期間注入， 并且第二蒸汽-溶劑混合物將在已在注入井與開采井之間建立至少一些井間連通之后的某 些時(shí)間注入。應(yīng)領(lǐng)會(huì)，也可以在啟動(dòng)階段期間將蒸汽-溶劑混合物注入到開采井中。也應(yīng)領(lǐng) 會(huì)，可以在啟動(dòng)期間或在SAGD運(yùn)行期間的后期、與單獨(dú)的蒸汽間歇地或彼此連續(xù)地注入額 外的蒸汽-溶劑混合物，并且不同蒸汽-溶劑混合物可以具有不同組成，如通過SAGD運(yùn)行或 SAGD運(yùn)行的階段所決定的。
[0010] 根據(jù)一個(gè)方面，存在在含有粘性烴的地層中建立井間連通的方法，該方法包括將 第一蒸汽-溶劑混合物注入到注入井中，同時(shí)將第二蒸汽-溶劑混合物注入到開采井中，與 第一蒸汽-溶劑混合物中的溶劑相比，第二蒸汽-溶劑混合物中的溶劑包含更高的輕烴比例 或更輕的溶劑。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以將第三蒸汽-溶劑混合物注入到注入井、開采井或 二者中，與第一和第二蒸汽-溶劑混合物相比，第三蒸汽-溶劑混合物具有更高的輕烴比例， 并且可以在SAO)運(yùn)行的啟動(dòng)階段或后期階段期間添加第三蒸汽-溶劑混合物。
[0011] 附圖簡(jiǎn)要說明
[0012] 圖1說明了常規(guī)蒸汽輔助重力泄油系統(tǒng)。
[0013] 圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，在將不同濃度的裂化石腦油注入到模型系統(tǒng)中時(shí)， 累積產(chǎn)油量對(duì)累積注入蒸汽的圖。
[0014] 圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，在將不同濃度的裂化石腦油注入到模型系統(tǒng)中時(shí)， 泄油速率對(duì)時(shí)間的圖。
[0015] 圖4示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，在將不同濃度的氣體凝析油注入到模型系統(tǒng)中時(shí)， 累積產(chǎn)油量對(duì)累積注入蒸汽的圖。
[0016] 圖5示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，在將不同濃度的氣體凝析油注入到模型系統(tǒng)中時(shí)， 泄油速率對(duì)時(shí)間的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 在以下詳細(xì)描述部分，描述了本技術(shù)的【具體實(shí)施方式】。然而，就以下描述針對(duì)特定 實(shí)施方式或本技術(shù)的特定用途的程度而言，這旨在僅是出于示例性目的，并且僅提供示例 性實(shí)施方式的描述。因此，本技術(shù)不限于下述【具體實(shí)施方式】，而是包括落入所附權(quán)利要求的 真正精神和范圍內(nèi)的全部替換、改變和等價(jià)方式。
[0018] 定義
[0019] 出于一致性的目的，以下術(shù)語具有以下含義：
[0020] "重油"包括由美國石油學(xué)會(huì)(API)分類的那些，如重油、超重油或?yàn)r青。"重油"包 括瀝青的、稠密的（低API比重）和粘性的油，其通過其瀝青質(zhì)含量來化學(xué)地表征。雖然不同 地限定，但重油的界限已經(jīng)設(shè)定為API比重為22°或更低并且粘度超過100cP。一旦重油粘度 降低，例如通過使用基于蒸汽的方法，它們的流動(dòng)性就增加。一旦使烴流動(dòng)化，可以使用實(shí) 質(zhì)性重力控制的方法來采收它們。
[0021] "瀝青"是天然存在的重油物質(zhì)。通常，瀝青是在油砂中發(fā)現(xiàn)的烴組分。取決于更加 揮發(fā)性的組分的損失程度，瀝青的組成可以變化。它可以從非常粘性的、類似焦油的、半固 體的物質(zhì)變化成固體形式。瀝青中發(fā)現(xiàn)的烴類別可以包括脂族類、芳族類、樹脂和瀝青質(zhì)。 瀝青是從例如阿爾伯塔省(Alberta)的阿薩巴斯卡(Athabasca)區(qū)域中和國家例如委內(nèi)瑞 拉中的油砂沉積中挖掘并采收。
[0022] "循環(huán)采收方法"或"循環(huán)方法"是指蒸汽和/或蒸汽/溶劑混合物和/或蒸汽/溶劑/ 氣體混合物在周期性或間歇性的基礎(chǔ)上被注入到儲(chǔ)層中。例如，注入可以根據(jù)采收程度而 改變。還注意到對(duì)于任何SAGD方法，可以存在除重力泄油以外的幫助采收的多種機(jī)制，且本 文所述的發(fā)明不旨在被限制為完全基于重力泄油的采收方法。
[0023] "間歇性注入"是指其中可以單獨(dú)注入蒸汽、單獨(dú)注入溶劑或注入蒸汽-溶劑混合 物，然后可以在重新開始之前停止注入一段時(shí)間，并且當(dāng)重新開始注入時(shí)，可以單獨(dú)注入蒸 汽、單獨(dú)注入溶劑或注入蒸汽-溶劑混合物的方法。本發(fā)明涉及在SAGD運(yùn)行期間添加溶劑的 時(shí)機(jī)，并且設(shè)想溶劑添加將在SAGD運(yùn)行的啟動(dòng)階段期間發(fā)生。因此，其中首先注入蒸汽、其 中單獨(dú)注入溶劑、其中溶劑作為蒸汽-溶劑混合物注入(例如，共同注入）以及其中溶劑也可 在SAGD運(yùn)行的后期注入的變化方式都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)，前提是溶劑添加至少在SAGD 運(yùn)行的啟動(dòng)階段期間發(fā)生。
[0024] SAGD運(yùn)行的"啟動(dòng)"階段是指SA⑶運(yùn)行的開始或起始。在啟動(dòng)階段期間，尚未建立 實(shí)質(zhì)性井間連通。因此，儲(chǔ)層中的烴還不是流動(dòng)的。另外，在啟動(dòng)階段期間，蒸汽室生長開 始，但很少或沒有實(shí)質(zhì)性的蒸汽室自身形成。在現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中，SAGD運(yùn)行的"啟動(dòng)"階段也 可以是指循環(huán)階段。出于本公開的目的，術(shù)語"啟動(dòng)階段"和"循環(huán)階段"旨在具有相同的含 義，并且本公開旨在在已建立井間連通之前且至少在已發(fā)生烴開采的時(shí)間之前，在SA⑶運(yùn) 行中早期添加溶劑的任何方法。