分20a以及補(bǔ)充的 氫氣28和補(bǔ)充的催化劑30 -起混合，以及在將氫氣和燃?xì)?2注入到改質(zhì)井組之前與氫氣 和燃?xì)?2 -起混合。經(jīng)開(kāi)采的流體44經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)貧怏w/流體分離工藝以回收用于再注入 的部分氫氣。
[0099] 催化劑優(yōu)選為納米催化劑或者超細(xì)分散催化劑，如美國(guó)專(zhuān)利7, 897, 537中所描述 的。催化劑可以通過(guò)將催化劑前體輸送至現(xiàn)場(chǎng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)，也可以將預(yù)先制備的催化 劑輸送至現(xiàn)場(chǎng)。氫氣可以起始裝船輸送至現(xiàn)場(chǎng)，并且用小單元（如氫氣發(fā)生器）進(jìn)行生產(chǎn)， 因?yàn)闅錃鈮毫σ约皻錃庀牧勘仍趥鹘y(tǒng)的地面改質(zhì)反應(yīng)中所通常需要的壓力和消耗量要 更少，并且在生產(chǎn)開(kāi)始后，如上所述，溶解在產(chǎn)物油中的未反應(yīng)的氫氣被開(kāi)采到地表面，能 夠從蒸餾和氣/液分離單元32進(jìn)行回收。
[0100] 在其中注入流體38在改質(zhì)區(qū)平均的保留時(shí)間為大于150小時(shí)的情況中，超過(guò)45 % 的重質(zhì)油餾分能夠被轉(zhuǎn)化為14-16° API的改質(zhì)油。在足夠的保留時(shí)間后，從生產(chǎn)井18開(kāi) 采的流體44被引入到塔20進(jìn)行分離。輕質(zhì)餾分油產(chǎn)物20b被分離，并且殘余的催化劑、殘 余餾分從減壓/常壓殘余物中被分離出來(lái)，以用于回收和循環(huán)催化劑顆粒，使得改質(zhì)油32 具有大于20° API。經(jīng)開(kāi)采的流體44包括剩余氫氣、具有14-16° API的改質(zhì)油、未轉(zhuǎn)化的 浙青和常壓/減壓殘余組分、其它生產(chǎn)的氣體（來(lái)自于原生水的CH4、H2S和H 2O)和未保留 在改質(zhì)區(qū)的催化劑。
[0101] 在地表面，過(guò)量的氫氣和其他氣體32被分離并循環(huán)利用。剩余的被開(kāi)采流體44 被運(yùn)輸?shù)秸麴s塔20用于減壓/常壓殘余組分和催化劑回收。通常地，優(yōu)選改質(zhì)區(qū)40保留 一定比例的催化劑顆粒，因?yàn)檫@將使催化劑回收的范圍最小化，并且減少正在進(jìn)行的催化 劑注入的量，由此降低催化劑成本。在蒸餾塔中，如果有需要的話，稀釋劑24可以被回收和 再循環(huán)到相鄰地或其他的井組。從殘余組分衍生的改質(zhì)油34被運(yùn)輸?shù)绞袌?chǎng)。回收的催化 劑和殘余餾分20a被返回到改質(zhì)井組。
[0102] 催化劑通常被保留在儲(chǔ)油層直到其出現(xiàn)在被開(kāi)采的流體中，并且在穩(wěn)定狀態(tài)的濃 度低于被注入的濃度狀態(tài)。穩(wěn)定狀態(tài)的催化劑將會(huì)帶到地表面。由于催化劑比最重的開(kāi)采 油分子量更重（密度），因此其通常會(huì)留在蒸餾殘?jiān)?。常?guī)的夾帶顆粒和/或攜帶不太可 能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檎麴s塔被設(shè)計(jì)為防止夾帶和攜帶。然而，過(guò)濾器通常將蒸餾塔底部的下游產(chǎn)品 引入以獲得殘余組分（任選地為沙或凝聚顆粒，其包括被帶到地表面上的催化劑）中的大 顆粒。此外，還應(yīng)當(dāng)注意的是，減壓蒸餾塔中最重的餾分通常不會(huì)攜帶蒸餾過(guò)程最終產(chǎn)物的 較輕質(zhì)的含碳化合物（微焦炭顆粒），其最終夾帶于蒸餾塔中，這表明這些塔具有較好的顆 粒分離效果。此外，注入井中的催化劑濃度將是低的（在殘余組分小于1000ppm( < 0. 1% 重量）），并且在所生產(chǎn)的流體中顯著更低；典型的標(biāo)準(zhǔn)BWS(底部水分和沉積物）例如特定 為 0· 5wt%。
[0103] S卩，通過(guò)催化劑顆粒保留餾分中并循環(huán)至儲(chǔ)油層，以最低的成本從改質(zhì)的生產(chǎn)油 中有效地分離催化劑顆粒。因此，來(lái)自于蒸餾塔的輕質(zhì)油通常容易被輸送而不含有催化劑 顆粒。另外，再注入的殘余物餾分將最終充分被轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)餾分，如果需要的話，未改質(zhì)的 最重組分將會(huì)最終被剩余在儲(chǔ)油層中。
[0104] 更進(jìn)一步地，浙青包括可能在改質(zhì)區(qū)40經(jīng)過(guò)重復(fù)循環(huán)的脫氫過(guò)程和加氫過(guò)程的 環(huán)烷烴分子。因此，環(huán)烷烴分子可能對(duì)于氫到更大分子的殘余物分子的再分布有貢獻(xiàn)，因此 有利于提高渣油按照下列的化學(xué)方程式轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化率：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于在重質(zhì)烴儲(chǔ)油層內(nèi)在具有注入井和生產(chǎn)井的井組中開(kāi)采和原位改質(zhì)烴的 方法，包括如下步驟： a) 將選定量的包含重質(zhì)烴餾分的熱注入流體引入至所述注入井以促進(jìn)烴開(kāi)采和原位 改質(zhì)；和 b) 從所述生產(chǎn)井開(kāi)采烴。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述注入井和生產(chǎn)井是水平井組。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述重質(zhì)烴餾分選自頁(yè)巖油、浙青、常壓渣油、 減壓渣油或脫浙青油的任一種或組合。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，從所述生產(chǎn)井開(kāi)采的所述烴經(jīng)受分離 工藝，其中重質(zhì)餾分和輕質(zhì)餾分被分離且其中所述重質(zhì)餾分包括渣油餾分。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，在引入所述注入井之前，來(lái)自所述分離工藝的所述 渣油餾分與所述注入流體混合。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，還包括在將所述注入流體引入所述注入井之前將補(bǔ)充的 重質(zhì)烴與所述注入流體混合的步驟，并且其中控制所述注入流體的溫度和壓力以促進(jìn)井底 改質(zhì)反應(yīng)。
7. 如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述注入流體包括稀釋劑。
8. 如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，控制所述注入流體的溫度和壓力以促 進(jìn)熱裂解改質(zhì)反應(yīng)。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，控制所述注入流體的溫度以提供320±20°C的井底 油槽溫度。
10. 如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述注入流體的井底保留時(shí)間為24? 2400小時(shí)。
11. 如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，控制所述注入流體的溫度和壓力使 得在所述儲(chǔ)油層內(nèi)大于30%的經(jīng)開(kāi)采的浙青的殘余重質(zhì)烴被改質(zhì)成輕質(zhì)餾分。
12. 如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，控制所述注入流體的溫度和壓力使 得經(jīng)開(kāi)采的烴在25°C下具有小于500cp的粘度。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，經(jīng)開(kāi)采的烴在25°C下具有小于250cp的粘度。
14. 如權(quán)利要求2-13中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟a)之前，將蒸汽注入至水平井 組以引發(fā)所述注入井和所述生產(chǎn)井之間的連接以及井底反應(yīng)室的形成。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，在步驟a)之前，所述蒸汽漸漸被重質(zhì)烴流體替 代，所述重質(zhì)烴流體選自重油、頁(yè)巖油、浙青、常壓渣油、減壓渣油、或脫浙青油的任一種或 組合。
16. 如權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的方法，還包括在將所述注入流體引入所述注入井 之前將催化劑混入所述注入流體的步驟。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括在將所述注入流體引入所述注入井之前將氫氣 混入所述注入流體的步驟。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，控制所述注入流體的溫度和壓力以促進(jìn)加氫處 理、加氫裂解或蒸汽裂解反應(yīng)的任一種或組合。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中，將所述氫氣與所述注入流體混合以提供用于所 述加氫處理和加氫處理反應(yīng)的過(guò)量氫氣。
20. 如權(quán)利要求17-19中任一項(xiàng)所述的方法，其中，沿所述注入井的長(zhǎng)度方向注入所述 氫氣。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中，大約1/3的所述氫氣與所述注入流體在地面處混 合，并且大約2/3的所述氫氣沿所述生產(chǎn)井的水平長(zhǎng)度方向被注入所述儲(chǔ)油層。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中，通過(guò)可操作地配置于所述生產(chǎn)井的至少一個(gè)尾 管從所述生產(chǎn)井注入所述氫氣。
23. 如權(quán)利要求16-18中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述催化劑是納米催化劑或超分散 催化劑的任一種或組合。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述納米催化劑具有小于1微米的粒徑。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述超分散催化劑具有小于120nm的粒徑。
26. 如權(quán)利要求1-25中任一項(xiàng)所述的方法，其中，多個(gè)鄰近相互連接的井組被配置成 單一井場(chǎng)，其中所述相互連接的井組之一是改質(zhì)的井組，并且其中由各井開(kāi)采的重質(zhì)烴流 體與所述改質(zhì)的井組的所述注入流體混合。
27. 如權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述重質(zhì)烴流體包括重油、頁(yè)巖油、浙青、常壓渣 油、減壓渣油、或脫浙青油的任一種或組合。
28. 如權(quán)利要求2-27中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述注入井和所述生產(chǎn)井具有垂直 重疊的水平部分，并且所述注入井是所述注入井和所述生產(chǎn)井的下部。
29. 如權(quán)利要求2-27中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述注入井和所述生產(chǎn)井具有垂直 重疊的水平部分，并且所述注入井是所述注入井和所述生產(chǎn)井的上部。
30. -種在從重質(zhì)烴地層開(kāi)采烴過(guò)程中改質(zhì)重質(zhì)烴的方法，包括如下步驟： a) 使注入井和生產(chǎn)井鉆入所述重質(zhì)烴地層； b) 通過(guò)將熱流體引入所述注入井，在所述重質(zhì)烴地層內(nèi)建立烴移動(dòng)室，從而促進(jìn)烴移 動(dòng)至所述生產(chǎn)井； c) 將重質(zhì)烴從所述生產(chǎn)井開(kāi)采至地面； d) 使來(lái)自步驟c)的經(jīng)開(kāi)采的烴經(jīng)受分離工藝以形成更輕質(zhì)的烴餾分和重質(zhì)殘余烴餾 分； e) 在促進(jìn)所述烴移動(dòng)室中進(jìn)行烴改質(zhì)反應(yīng)的溫度和壓力下引入部分或所有所述重質(zhì) 殘余烴餾分；和 f) 從所