石油采收方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】提供一種用于從地層采收石油的系統(tǒng)和方法。將包含至少75mol％二甲基硫醚和與液體石油組合物首次接觸混溶的油采收制劑引入包含重油、超重油或瀝青的地下載油地層中，和從地層中產(chǎn)出石油。
【專利說明】石油采收方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及從地下地層采收石油的方法，具體地，本發(fā)明涉及從地下地層強化油 采收的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 全球大量石油位于包含重油和瀝青石油的地層中。不包括油頁巖中的烴，已經(jīng)估 計出全球有1. 3-1. 5萬億立方米（8-9萬億桶）的重油和瀝青。這些石油資源大部分包含 在油砂中。油砂地層可出現(xiàn)在地表至深2000米以上處。通過露天開采油砂地層至深約75 米處和從油砂中提出石油可從油砂采收石油。通過其中在地層中鉆井以從中提取石油的原 位提取，可采收處于75米深或更深處的油砂地層中的石油。
[0003] 從油砂地層中原位提取石油通常受油砂中重油或瀝青的粘度的阻礙。通常，油砂 地層中石油的粘度足夠大，以至于石油不容易流到井中用于產(chǎn)出。已經(jīng)提供熱方法用于通 過加熱油砂地層中的石油來降低地層中石油的粘度，由此強化了石油在地層中的流動和能 夠通過井從地層中產(chǎn)出石油。蒸汽輔助重力排油技術(shù)（SAGD)和循環(huán)蒸汽強化法（CSS)是 熱方法，用于通過用注入地層中的蒸汽加熱地層以降低油砂地層中石油的粘度。
[0004] 降低油砂地層中石油粘度的非熱方法也已被用于從油砂地層中產(chǎn)出重油。VAPEX 是非熱油產(chǎn)出方法，其中將烴溶劑蒸氣（如CH4-C4Hltl)注入油砂地層中以降低石油的粘度， 當接觸時使石油膨脹和稀釋，由此能夠產(chǎn)出稀釋的油。當用于包含API重度大于20°的石 油的地層中時，VAPEX方法最有效。美國專利No. 3, 838, 738提供了將二硫化碳或甲苯蒸氣 作為溶劑與蒸汽一起注入油砂地層中的方法，其中溶劑蒸氣在冷凝時與油砂地層中的瀝青 混合和使瀝青流動。
[0005] 雖然存在原位提取方法從較深的油砂地層提取石油，但相對于油砂地層中石油的 總量，油砂開采從油砂地層產(chǎn)出的石油量是不成比例的。油砂地層中幾乎80%的石油位于 地層中對于油砂開采來說太深的位置處。然而，從油砂地層產(chǎn)出的石油僅41 %是從這種地 層產(chǎn)出的。剩余59 %的石油是通過油砂開采從開采易達到的地層產(chǎn)出的，它僅占油砂地層 中可獲得的石油的20%。希望改進已存在的原位油砂提取方法。例如，希望原位提取方法 增加從地層中的石油采收，同時最小化地層酸化、最小化由于在地層水中可溶造成的油采 收試劑損失、降低提取溶劑的毒性、消除由于油采收試劑毒性所需要的地層清理和相對于 目前的原位提取方法在經(jīng)濟上是有利的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在一個方面，本發(fā)明涉及一種用于采收石油的方法，包括：
[0007] 提供包含至少75mol%二甲基硫醚和與液相石油首次接觸混溶的油采收制劑；
[0008] 將所述油采收制劑引入地下載油地層中，所述地下載油地層包含在25°C下動態(tài)粘 度為至少IOOOmPa · S(IOOOcP)和API重度為最多20°的石油；
[0009] 在所述地下地層中使所述油采收制劑與石油接觸；和
[0010] 在將所述油采收制劑引入所述地層中和使所述油采收制劑與石油接觸之后從所 述地層中產(chǎn)出石油。
[0011] 在另一個方面，本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)，包括：
[0012] 油采收制劑，所述油采收制劑包含至少75mol %二甲基硫醚和與液相石油首次接 觸混溶；
[0013] 地下載油地層，所述地下載油地層包含在25 °C下動態(tài)粘度為至少 IOOOmPa · s (IOOOcP)和API重度為最多20。的石油；
[0014] 用于將所述油采收制劑引入所述地下載油地層中的機構(gòu)；和
[0015] 用于在將所述油采收制劑引入所述地下載油地層之后從所述地層產(chǎn)出石油的機 構(gòu)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 根據(jù)本發(fā)明教導，附圖僅以舉例而非限制方式描述了一種或多種實施方案。在圖 中，類似標號指相同或相似的元素。
[0017] 圖1描述了本發(fā)明的石油產(chǎn)出系統(tǒng)。
[0018] 圖2描述了本發(fā)明的石油產(chǎn)出系統(tǒng)。
[0019] 圖3描述了本發(fā)明的石油產(chǎn)出系統(tǒng)。
[0020] 圖4的圖為按照本發(fā)明的系統(tǒng)和方法用于產(chǎn)出石油的井分布。
[0021] 圖5的圖為按照本發(fā)明的系統(tǒng)和方法用于產(chǎn)出石油的井分布。
[0022] 圖6的圖表示在30°C下使用不同溶劑從油砂采收石油。
[0023] 圖7的圖表示在10°C下使用不同溶劑從油砂采收石油。
[0024] 圖8的圖表示增加二甲基硫醚濃度對西非含蠟原油的粘度降低效果。
[0025] 圖9的圖表示增加二甲基硫醚濃度對中東瀝青基原油的粘度降低效果。
[0026] 圖10的圖表示增加二甲基硫醚濃度對加拿大瀝青基原油的粘度降低效果。

【具體實施方式】
[0027] 本發(fā)明涉及利用包含至少75mol%二甲基硫醚的油采收制劑從包含重油、超重油 或瀝青的地下載油地層強化油采收的方法和系統(tǒng)。油采收制劑與液相石油首次接觸混溶， 特別地與地下載油地層中的石油首次接觸混溶。油采收制劑的粘度可非常低，從而當將油 采收制劑引入地層中時，混溶油采收制劑可與其接觸的石油完全混合以產(chǎn)出相比于初始處 于地層中的石油粘度顯著降低的混合物?？墒拐扯冉档偷幕旌衔锪鲃油ㄟ^地下地層，其中 可從地層產(chǎn)出流動的混合物，由此從地層采收石油。
[0028] 本文使用的某些術(shù)語定義如下：
[0029] 本文所用的"API重度"指由ASTM方法D6822確定的在15. 5°C (60 °F )下的API 重度。
[0030] 本文所用的"瀝青質(zhì)"定義為在標準溫度和壓力下不溶于η-庚烷和可溶于甲苯的 烴。
[0031] 本文所用的"流體操作連接"定義為兩個或更多個元件間的連接，其中所述元件直 接或間接連接以允許元件間直接或間接的流體流動。本文所用的術(shù)語"流體流動"指氣體 或液體的流動。
[0032] 本文所用的"混溶"定義為兩種或更多種物質(zhì)、組合物或液體以任何比例混合而不 會分為兩個或更多個相的能力。
[0033] 本文所用的"石油"定義為通常為液態(tài)的天然烴混合物，其也可以包含硫、氮、氧和 金屬的化合物。
[0034] 本文所用的"渣油"指由ASTM方法D7169確定的沸程分布高于538°C (1000° F) 的石油組分。
[0035] 提供用于本發(fā)明方法或系統(tǒng)的油采收制劑包含至少75mol%的二甲基硫醚。油 采收制劑可包含至少80mol%、或至少85mol%、或至少90mol%、或至少95mol%、或至少 97mol %、或至少99mol %的二甲基硫醚。油采收制劑可包含至少75vol %、或至少80vol %、 或至少85vol%、或至少90vol%、或至少95vol%、或至少97vol%、或至少99vol%的二甲 基硫醚。油采收制劑可包含至少75wt%、或至少80wt%、或至少85wt%、或至少90wt%、或 至少95wt%、或至少97wt%，或至少99wt%的二甲基硫醚。油采收制劑可基本上由二甲基 硫醚組成，或可由二甲基硫醚組成。
[0036] 提供用于本發(fā)明方法或系統(tǒng)的油采收制劑可包含一種或多種助溶劑，其與油采收 制劑中的二甲基硫醚形成混合物。所述一種或多種助溶劑優(yōu)選與二甲基硫醚混溶。所述 一種或多種助溶劑可選自鄰二甲苯、甲苯、二硫化碳、二氯甲烷、三氯甲烷、C 3-C8脂族和芳族 烴、天然氣凝析油、硫化氫、柴油、煤油、二甲醚及它們的混合物。
[0037] 提供用于本發(fā)明方法或系統(tǒng)的油采收制劑與液相石油組合物、優(yōu)選任何液體石油 組合物首次接觸混溶。在液相或氣相中油采收制劑可與包括重原油、超重原油和瀝青的基 本上所有原油首次接觸混溶，和在液相或氣相中與載油地層中的石油首次接觸混溶。油采 收制劑可與徑組合物首次接觸混溶，所述徑組合物例如包含至少25wt%、或至少30wt%、 或至少35wt%、或至少40wt%的具有由ASTM方法D7169確定的至少538°C (1000° F)沸 點的烴的液相石油。油采收制劑可與烴類組合物如液相石油中的液相渣油和液相瀝青質(zhì)首 次接觸混溶。油采收制劑還可與包含小于5wt%的氧、小于10wt%的硫和小于5wt%的氮的 C3-CJg族和芳族烴首次接觸混溶。
[0038] 油采收制劑可與適度高或高粘度的石油首次接觸混溶。油采收制劑可與 在25 °C下動態(tài)粘度為至少IOOOmPa · s (IOOOcP)、或至少5000mPa · s (5000cP)、或至少 IOOOOmPa · s (IOOOOcP)、或至少 50000mPa · s (50000cP)、或至少 IOOOOOmPa · s (lOOOOOcP)、 或至少500000mPa· s(500000cP)的石油首次接觸混溶。油采收制劑可與在25°C下動態(tài)粘 度為 1000-5000000mPa · s(1000-5000000cP)、或 5000-1000000mPa · s(5000-1000000cP)、 或 10000-500000mPa · s (10000-500000cP)、或 50000-100000mPa · s (50000-100000cP)的石 油首次接觸混溶。
[0039] 提供用于本發(fā)明方法或系統(tǒng)的油采收制劑優(yōu)選具有低的粘度。油采收制劑可為 在25°C溫度下動態(tài)粘度為最多0. 35mPa · s(0. 35cP)、或最多0. 3mPa · s(0. 3cP)、或最多 0. 285mPa · s(0. 285cP)的流體。
[0040] 提供用于本發(fā)明方法或系統(tǒng)的油采收制劑優(yōu)選具有相對低的密度。油采收制劑的 密度可為最多〇· 9g/cm3或最多0· 85g/cm 3。
[0041] 提供用于本發(fā)明方法或系統(tǒng)的油采收制劑可具有相對高的內(nèi)聚能密度。提供用于 本發(fā)明方法或系統(tǒng)的油采收制劑的內(nèi)聚能密度可為300-410Pa或320-400Pa。
[0042] 提供用于本發(fā)明方法或系統(tǒng)的油采收制劑優(yōu)選為相對無毒的或無毒的。油采收制 劑在96小時的水生毒性LC 5tl (虹鱒魚）可以大于200mg/l。油采收制劑在4小時的急性口服 毒性LD5tl (小鼠和大鼠）可為535-3700mg/kg、急性皮膚毒性LD5tl (兔子）可以大于5000mg/ kg和急性吸入毒性LC5tl (大鼠）可為40250ppm。
[0043] 在本發(fā)明方法中，將油采收制劑引入地下載油地層中，和本發(fā)明的系統(tǒng)包括地下 載油地層。地下載油地層包含石油和可包含非固結(jié)沙子、巖石、礦物和水。地下載油地層位 于可從地表延伸至載油地層的上覆地層的下方。地下載油地層可位于地表下深至少75米、 或至少100米、或至少500米、或至少1000米、或至少1500米處。地下載油地層的滲透性 可為0. 00001-15達西、或0. 001-10達西、或0. 01-5達西、或0. 1-1達西。地下地層可為海 底地層。
[0044] 地下載油地層包含當與油采收制劑接觸和混合后可從地層分離和產(chǎn)出的石油。在 地層壓力和溫度條件下和在標準溫度和壓力條件下載油地層的石油與油采收制劑首次接 觸混溶。載油地層的石油為重油、超重油或瀝青。重油的API重度為最多20°。超重油和 瀝青的API重度均為最多10°。
[0045] 在地層溫度條件下（特別是在地層溫度范圍內(nèi)的溫度下）載油地層中所包含的 石油的動態(tài)粘度為至少IOOOmPa · S(IOOOcP)。在地層溫度條件下載油地層中所包含的 石油的動態(tài)粘度可為至少5000mPa · s (5000cP)、或至少IOOOOmPa · S(IOOOOcP)、或至少 20000mPa · s (20000cP)、或至少 50000mPa · s (50000cP)、或至少 IOOOOOmPa · s (lOOOOOcP)。 在地層溫度條件下載油地層中所包含的石油的粘度為l〇〇〇-l〇〇〇〇〇〇〇mPa · s(1000-10000 OOOcP)、或 5000-1000000mPa · s(5000-1000000cP)、或 10000-500000mPa · s(10000-50000 OcP)。載油地層中所包含的石油在25°C下的動態(tài)粘度為至少IOOOmPa · S(IOOOcP)，和在 25°C下的動態(tài)粘度可為至少5000mPa · s (5000cP)、或至少IOOOOmPa · S(IOOOOcP)、或至少 20000mPa · s (20000cP)、或至少 50000mPa · s (50000cP)、或至少 IOOOOOmPa · s (lOOOOOcP)。 在本發(fā)明方法和系統(tǒng)的實施方案中，載油地層中所包含的石油至少部分或基本上對地層中 至少部分石油的不流動負責。
[0046] 載油地層中所包含的石油可包含大量的高分子量烴。載油地層中所包含的石油可 包含至少25wt%、或至少30wt%、或至少35wt%、或至少40wt%的具有由ASTM方法D7169 測定的至少538°C (1000° F)的沸點的烴。載油地層中所包含的石油的瀝青質(zhì)含量可為至 少Iwt%、或至少5wt%、或至少IOwt%。
[0047] 地下載油地層還可包含沙子和水。沙子可為在地層中與石油和水混合的非固結(jié) 沙子。石油可占石油/沙子/水混合物的l_20wt % ;沙子可占石油/沙子/水混合物的 70-90wt% ;和水可占石油/沙子/水混合物的l-20wt%。沙子可涂覆一層水和位于浸濕 沙粒周圍的空隙空間中的石油。地下載油地層還可以包含少量氣體如甲烷或空氣。
[0048] 現(xiàn)在參照圖1，給出了用于實施本發(fā)明方法的本發(fā)明系統(tǒng)。在通過管線105流體 操作連接到注射/產(chǎn)出設備103的油采收制劑儲存設備101中可提供如上所述的油采收制 劑。注射/產(chǎn)出設備103可流體操作連接到井107,它可從注射/產(chǎn)出設備103延伸至位 于上覆地層117下方的如上所述包括一個或多個地層部分111、113和115的地下載油地層 109。替代地，油采收制劑儲存設備101可直接流體操作連接至井107用于通過井引入地層 109中。如井107中的向下箭頭所示，可使油采收制劑流過井而引入地層109如地層部分 113中，其中注射/產(chǎn)出設備103和井107或井107本身包括用于將油采收制劑引入地層 109中的機構(gòu)。用于將油采收制劑引入地層109中的機構(gòu)可包含括泵110,所述泵110用于 將油采收制劑傳送到井的穿孔或開孔中，其中油采收制劑可通過井的穿孔或開孔注入地層 中。
[0049] 為了將油采收制劑注入地下載油地層109中，可能有必要在地層中首先建立流體 流路，因為非固結(jié)的沙子和地層的粘性石油可阻礙將油采收制劑注入地層中。通過將蒸汽 注入地層109中或通過水力壓裂可在地層中建立流體流路。如果從井到地層109的注射路 徑位于地層109的水飽和區(qū)域中，可注入蒸汽建立流體流路。所述井可具有用于將蒸汽注 入地層中的機構(gòu)，該機構(gòu)可為用于將油采收制劑注入地層的相同機構(gòu)。利用蒸汽可使位于 水飽和區(qū)域中的任何瀝青質(zhì)或其它烴材料流動，從而打開流體流路。替代地，或與向地層 109注入蒸汽結(jié)合，可利用水力壓裂建立從井至地層的流體流路，特別是在地層的烴飽和區(qū) 域中，其中所述井可以包括用于水力壓裂地層的機構(gòu)。根據(jù)公知的水力壓裂技術(shù)可實施水 力壓裂。一旦在地層109中建立了流體流路，可將支撐劑注入所述流路中以防止流路閉合， 其中所述井可具有用于將支撐劑注入已建立的流體流路的機構(gòu)。沙礫和沙子或它們的混合 物可被用作支撐劑，其中支撐劑可具有寬分布粒度以防止地層中的焦油砂材料流入和閉合 流體流路。
[0050] 可在本發(fā)明的系統(tǒng)中產(chǎn)生蒸汽用于引入地層109以建立流體流路。水罐135可通 過管線139流體操作連接至注射/產(chǎn)出設備103以向位于注射/產(chǎn)出設備中的鍋爐136提 供水。鍋爐136可產(chǎn)生蒸汽用于通過井107注入地層中。
[0051] 可將蒸汽注入地層以建立流體流路的壓力可為地層壓裂壓力的20-95%或 40-90%?？蓪⒄羝⑷氲貙拥膲毫蔀楦哂谠陂_始注入蒸汽前測量的初始地層壓力大 于0至37MPa的壓力。當將蒸汽注入地表下深75-200米的地層中時，可將蒸汽注入地層 的壓力可相對低以防止壓垮地層的上覆地層?？稍诔跏嫉貙訅毫χ粮哂诔跏嫉貙訅毫?8. 2MPa(1200psi)的壓力下將蒸汽注入位于地表下深75-200米的地層中。
[0052] 將油采收制劑引入地層109中，例如在利用或不利用如上所述先前建立的流體流 路下通過將油采收制劑泵送至地層中而注入地層中?？蓪⒁欢康挠筒墒罩苿┮氲貙又?以形成石油和油采收制劑的流動混合物。引入地層的一定量油采收制劑可足以形成油采收 制劑和石油的流動混合物，所述流動混合物可包含至少IOvol %、或至少20vol %、或至少 30vol %、或至少40vol %，或至少50vol %、或大于50vol %的油采收制劑。
[0053] 在高于地層中瞬時壓力的壓力下可將油采收制劑引入地層中以促使油采收制劑 流入地層。將油采收制劑引入地層中的壓力可從地層中瞬時壓力到高達但不包括地層壓 裂壓力?？蓪⒂筒墒罩苿┳⑷氲貙拥膲毫蔀榈貙訅毫褖毫Φ?0-95%或40-90%。將 油采收制劑注入地層的壓力可為高于在開始注入前測量的初始地層壓力大于〇至37MPa 的壓力。當將油采收制劑注入地表下深75-200米的地層中時，可將油采收制劑注入地層 的壓力可相對低以防止壓垮地層的上覆地層。可在初始地層壓力至高于初始地層壓力 8. 2MPa(1200psi)的壓力下將蒸汽注入位于地表下深75-200米的地層中。
[0054] 在本發(fā)明方法和系統(tǒng)的一個實施方案中，可將油采收制劑與蒸汽一起引入地層 109中以提高在注射點周圍地層中的溫度從而降低石油粘度和由此促進油采收制劑和石油 在地層中混合。在本發(fā)明系統(tǒng)和方法的實施方案中，可將蒸汽和油采收制劑通過井107 - 起注入地層109中?？蓪⒔M合的一起注入的油采收制劑和蒸汽在上面針對將油采收制劑注 入地層所述的壓力下注入地層中。
[0055] 當將攜帶或不攜帶蒸汽的油采收制劑引入地層109中時，油采收制劑如箭頭119 所示擴散入地層中。當引入地層109時，油采收制劑與地層中的部分石油接觸并形成混合 物。油采收制劑與地層中的石油首次接觸混溶，其中當油采收制劑與石油混合時使地層中 的至少部分石油流動。當油采收制劑與石油混合時，如通過相對于地層中的天然石油降低 混合物的粘度、通過降低使石油保存在地層中的毛細管力、通過降低石油在地層中沙子表 面上的濕潤性、和/或通過使地層中的石油膨脹，可以使石油流動。
[0056] 在將油采收制劑引入地層以與地層中的石油混合和使其流動后，可將油采收制劑 留在地層中進行浸泡?？蓪⒂筒墒罩苿┝粼诘叵碌貙又薪?小時-15天的時間，優(yōu)選5-50 小時。
[0057] 如圖2所示，在將油采收制劑引入地層109中和浸泡一段時間之后，可從地層109 采收和產(chǎn)出石油。任選也可從地層109中采收和產(chǎn)出油采收制劑（優(yōu)選與石油混合），和任 選還從地層109采收和產(chǎn)出氣體和水。系統(tǒng)包括用于產(chǎn)出石油的機構(gòu)和可包括用于在將油 采收制劑引入地層之后如將油采收制劑完全引入地層之后從地層109產(chǎn)出油采收制劑、氣 體和水的機構(gòu)。用于從地層109采收和產(chǎn)出石油及任選的油采收制劑、氣體和水的機構(gòu)可 包括泵112,所述泵可位于注射/產(chǎn)出設備103中和/或井107內(nèi)，從地層抽取石油及任選 的油采收制劑、氣體和水以將石油及任選的油采收制劑、氣體和水送入設備103中。
[0058] 如箭頭121所示，可從地層部分113抽取優(yōu)選為與油采收制劑的混合物和任選與 水和地層氣混合的石油，和產(chǎn)出返回井107至注射/產(chǎn)出設備103?？稍诜蛛x裝置123中分 離石油與油采收制劑、水和氣體。分離裝置可包括用于分離氣體與石油、油采收制劑和水的 常規(guī)液體-氣體分離器、用于分離水與石油和油采收制劑的常規(guī)烴-水分離器和用于分離 油采收制劑與石油或石油和水的常規(guī)蒸餾塔。
[0059] 為便于分離產(chǎn)出的油采收制劑與產(chǎn)出的石油，可通過選擇性蒸餾分離產(chǎn)出的油采 收制劑與石油，從而產(chǎn)出的油采收制劑包含源自地層產(chǎn)出的石油和不存在于初始油采收制 劑中的(： 3-(：8或C 3-c6脂族和芳族烴?？梢詫嵤┱麴s使產(chǎn)出的油采收制劑的組成為原始油采 收制劑加上至多25mol%的源自地層的C 3-C8脂族和芳族烴，其中經(jīng)分離的產(chǎn)出的油采收制 劑包含至少75mol%的二甲基硫醚。
[0060] 經(jīng)分離的石油可由注射/產(chǎn)出設備103的分離裝置123提供至液體儲罐125,液體 儲罐125可通過管線127流體操作連接至注射/產(chǎn)出設備的分離裝置。經(jīng)分離的氣體可由 注射/產(chǎn)出設備103的分離裝置123提供至氣體儲罐129,氣體儲罐129可通過管線131流 體操作連接至注射/產(chǎn)出設備的分離裝置。經(jīng)分離的任選包含額外的源自由地層產(chǎn)出的石 油的(： 3-(：8或C 3-C6烴的油采收制劑可由注射/產(chǎn)出設備的分離裝置123提供至油采收制劑 儲存設備101，油采收制劑儲存設備101可通過管線133流體操作連接至注射/產(chǎn)出設備的 分離裝置。替代地，經(jīng)分離的任選包含源自由地層產(chǎn)出的石油的(： 3-(：8或C 3-C6烴的油采收 制劑可由注射/產(chǎn)出設備103的分離裝置123提供至用于通過井107再次注入地層的注射 機構(gòu)110,其中分離裝置123可流體操作連接至注射機構(gòu)110以將經(jīng)分離的油采收制劑從分 離裝置123提供至注射機構(gòu)110。經(jīng)分離的水可從注射/產(chǎn)出設備103的分離裝置123提 供至水罐135,水罐135可通過管線137流體操作連接至注射/產(chǎn)出設備的分離裝置。水罐 135可流體操作連接至第一注射/產(chǎn)出設備103中的鍋爐136用于產(chǎn)生蒸汽以與油采收制 劑一起注入地層中。
[0061] 在從地層109采收和產(chǎn)出至少部分石油和任選采收和產(chǎn)出注入地層的至少部分 注油采收制劑之后，可將額外部分油采收制劑注入地層以使留在地層的至少部分石油流動 用于采收和產(chǎn)出。相對于在注入額外部分油采收制劑之前注入的油采收制劑的量，可增加 注入地層109的額外部分油采收制劑的量以增加由油采收制劑掃過的地層體積。在以如上 所述的方式注入額外部分油采收制劑之后，可使留在地層中的額外部分石油流動、從井中 采收和產(chǎn)出。如所希望的，可隨后將額外部分油采收制劑注入地層中用于從地層進一步采 收和產(chǎn)出石油。
[0062] 現(xiàn)在參照圖3,其中給出了用于實施本發(fā)明方法的本發(fā)明系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括如上 所述的延伸至地下載油地層205的第一井201和第二井203。載油地層205可以包括位于 上覆地層213下方的如上所述包含在25°C下動態(tài)粘度至少IOOOmPa · S(IOOOcP)和API重 度最多20°的石油、非固結(jié)沙子和水的一個或多個地層部分207、209和211。提供如上所述 的油采收制劑。油采收制劑可由通過管線219流體操作連接至第一注射/產(chǎn)出設備217的 油采收制劑儲存設備215提供。第一注射/產(chǎn)出設備217可流體操作連接至第一井201， 它可從第一注射/產(chǎn)出設備217延伸至載油地層205。油采收制劑可從第一注射/產(chǎn)出設 備217流過第一井被引入地層205如地層部分209中，其中第一注射/產(chǎn)出設備217和第 一井或第一井本身包括用于將油采收制劑引入地層的機構(gòu)。替代地，可從油采收制劑儲存 設備215直接提供油采收制劑至第一井201用于注入地層205中，其中第一井包括用于將 油采收制劑引入地層中的機構(gòu)。用于將油采收制劑通過第一井201引入地層205中的機構(gòu) (位于第一注射/產(chǎn)出設備217、或第一井201或這兩者中）可包括用于將油采收制劑傳送 至第一井中的穿孔或開孔的泵221或壓縮機，通過所述第一井中的穿孔或開孔可將油采收 制劑引入地層中。
[0063] 如通過將油采收制劑通過第一井201泵送入地層而將油采收制劑通過第一井注 入地層中，可將油采收制劑引入地層205中?？蓪⒂筒墒罩苿┩ㄟ^第一井201注入地層205 的壓力可如上面針對使用單個井注射和產(chǎn)出所述。
[0064] 在將油采收制劑注入地層之前，如上所述可在地層205中建立流體流路。在將油 采收制劑引入地層205之前，可在第一井201和第二井203之間建立流體流路，其中可將蒸 汽從第一井201和/或第二井203注入地層中以在井之間建立流體流路。水罐225可通過 管線227流體操作連接至位于第一注射/產(chǎn)出設備217中的鍋爐220以向鍋爐220提供水 用于產(chǎn)生蒸汽。鍋爐220可產(chǎn)生蒸汽用于通過第一井201注入地層205中。水罐225可流 體操作連接至位于第二注射/產(chǎn)出設備231中鍋爐252以向鍋爐252提供水用于產(chǎn)生蒸 汽。鍋爐252可流體操作連接至用于通過第二井203將蒸汽注入地層205的機構(gòu)以通過第 二井向地層提供加壓蒸汽。可在上面針對從單個井注入蒸汽以建立流體流路所述的壓力下 通過第一井201和/或第二井203注射蒸汽以在地層205中建立流體流路。如上所述，可 以通過第一井201和/或第二井203將如上所述的支撐劑注入在地層205中建立的流體流 路中，以維持地層中的流體流路。
[0065] 在本發(fā)明系統(tǒng)和方法的實施方案中，可通過第一井201將蒸汽和油采收制劑一起 注入地層205?？稍谏厦驷槍κ褂脝蝹€井將油采收制劑和蒸汽一起注入地層所述的壓力下 將一起注入的蒸汽和油采收制劑注入地層中?？蓪⒄羝陀筒墒赵噭┑幕旌衔镒⑷朐诘貙?205中建立的流體流路?？衫谜羝刂谝痪?01和第二井203之間的流路提高在地層 中的溫度以降低地層中石油粘度和由此促進油采收制劑和石油在地層中混合。
[0066] 通過第一井201引入地層205的油采收制劑體積可為0. 001-5倍孔隙體積、或 〇. 01-2倍孔隙體積、或0. 1-1倍孔隙體積、或0. 2-0. 6倍孔隙體積，其中術(shù)語"孔隙體積"指 第一井201和第二井203之間可由油采收制劑掃過的地層體積。通過本領域技術(shù)人員已知 的方法例如通過模擬研宄或通過注入其中包含示蹤劑的水通過地層205從第一井201至第 二井203,可容易地確定孔隙體積。
[0067] 當將油采收制劑引入地層205中時，油采收制劑如箭頭223所述擴散入地層。當引 入地層205中時，油采收制劑與地層中的部分石油接觸和形成混合物。油采收制劑與地層 205中的石油首次接觸混溶，其中當油采收制劑與地層中的石油混合時可使石油流動。當油 采收制劑與地層中的石油混合時可使石油流動，例如，通過相對于地層中的天然石油降低 混合物的粘度、通過降低使石油保存在地層中的毛細管力、通過降低石油在地層中沙子表 面上的濕潤性、和/或通過使地層中的石油膨脹實現(xiàn)。
[0068] 如果已在第一井201和第二井203之間的地層205中建立了流體流路，可使油采 收制劑與鄰近流路的地層中的石油混合以使石油流動和將流動的石油引入流路中，其中可 沿著流路從第一井201通過地層至第二井203驅(qū)替油采收制劑和石油的混合物。當使更多 的石油流動和從地層中移出時，流路可變寬，允許進一步產(chǎn)出鄰近變寬的流路的石油。
[0069] 在將油采收制劑引入地層中之后，通過進一步將更多油采收制劑或油不可混溶制 劑引入地層中，可推動油采收制劑和石油的流動混合物和任何未混合油采收制劑穿過地層 205從第一井201至第二井203。如果在第一井和第二井之間已經(jīng)建立了流體流路，可推動 油采收制劑和任何未混合油采收制劑的流動混合物沿著流體流路穿過地層。當推動未混合 油采收制劑穿過地層和可能與鄰近流體流路的石油接觸、混合和使其流動時，任何未混合 油采收制劑可與地層205中更多的石油混合和使其流動。
[0070] 在將油采收制劑完全引入地層之后，可將油不可混溶制劑通過第一井201引入地 層205中以促使或以其它方式驅(qū)替油采收制劑和石油的流動混合物以及任何未混合油采 收制劑流向第二井203用于產(chǎn)出。如果已經(jīng)在地層中建立了流體流路，可通過流體流路將 油不可混溶制劑引入地層中以驅(qū)動流路中的流動石油至第二井。
[0071 ] 可選擇油不可混溶制劑以驅(qū)替油采收制劑和石油的流動混合物以及任何未混合 油采收制劑通過地層205。適合的油不可混溶制劑不與地層中的石油首次接觸混溶或多次 接觸混溶和優(yōu)選與地層205中的石油不可混溶。油不可混溶制劑可選自含水聚合物流體、 氣體或液體形式的水、在低于其最小混溶壓力的壓力下的二氧化碳、在低于其最小混溶壓 力的壓力下的氮、空氣和前述兩種或更多種的混合物。
[0072] 用于含水聚合物流體用于或作為油不可混溶制劑的適合聚合物可包括但不限于 聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、乙烯共聚物、生物聚合物、羧基甲基纖維 素、聚乙烯基醇、聚苯乙烯磺酸酯、聚乙烯基吡咯烷酮、AMPS(2_丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸 酯）和它們的組合等。乙烯共聚物的例子包括丙烯酸和丙烯酰胺、丙烯酸和丙烯酸月桂酯、 丙烯酸月桂酯和丙烯酰胺的共聚物。生物聚合物的例子包括黃原膠、瓜爾膠、褐藻酸酯、褐 藻酸和它的鹽。在一些實施方案中，聚合物可在地層205中原位交聯(lián)。在其它實施方案中， 聚合物可在地層205中原位產(chǎn)生。
[0073] 可將油不可混溶制劑存儲在可通過管線228流體操作連接至第一注射/產(chǎn)出設備 217的油不可混溶制劑儲存設備247中和從中提供油不可混溶制劑用于引入地層205中。 第一注射/產(chǎn)出設備217可流體操作連接至第一井201以向第一井直接提供油不可混溶制 劑用于引入地層205。第一注射/產(chǎn)出設備217和第一井201或第一井本身可包括用于通 過第一井201將油不可混溶制劑引入地層205中的機構(gòu)。用于通過第一井201將油不可混 溶制劑引入地層205的機構(gòu)可包括用于將油不可混溶制劑傳送至第一井中的穿孔或開孔 的泵或壓縮機，其中通過第一井中的穿孔或開孔可將油不可混溶制劑注入地層中。用于將 油不可混溶制劑通過第一井201引入地層205中的機構(gòu)可為用于將油采收制劑通過第一井 201注入地層中的泵221。
[0074] 可將油不可混溶制劑引入地層205中，如通過將油不可混溶制劑泵送通過第一井 至地層中如至在地層中建立的流體流路中而將油不可混溶制劑通過第一井201注入地層 中?？蓪⒂筒豢苫烊苤苿┩ㄟ^第一井201注入地層205中的壓力可為至多但不包括地層壓 裂壓力，或為地層壓裂壓力的20-99 %、或30-95 %、或40-90 %。在本發(fā)明實施方案中，可在 高于注入油不可混溶制劑之前測量的地層壓力大于0至37MPa的壓力下將油不可混溶制劑 注入地層205中。
[0075] 在將油采收制劑通過第一井201引入地層205中之后，通過第一井引入地層的油 不可混溶制劑的量可為0. 001-5倍孔隙體積、或0. 01-2倍孔隙體積、或0. 1-1倍孔隙體積、 或0. 2-0. 6倍孔隙體積，其中術(shù)語"孔隙體積"指第一井和第二井之間可由油不可混溶制劑 掃過的地層體積。引入地層205的油不可混溶制劑的量可足以驅(qū)動流動的石油/油采收制 劑混合物和任何未混合油采收制劑穿過至少部分地層。如果油不可混溶制劑為液相，在將 油采收制劑引入地層205中之后引入地層中的油不可混溶制劑的體積相對于在引入油不 可混溶制劑之前緊接著引入地層的油采收制劑的體積按油不可混溶制劑與油采收制劑比 可為0. 1:1-10:1，更優(yōu)選為如果油不可混溶制劑為氣相，在將油采收制劑引入地 層205中之后引入地層中的油不可混溶制劑的體積相對于在引入油不可混溶制劑之前緊 接著引入地層的油采收制劑的體積可明顯大于液相油不可混溶制劑，例如，相對于在引入 氣相油不可混溶制劑之前緊接著引入的單位體積油采收制劑為至少10、或至少20、或至少 50體積的氣相油不可混溶制劑。
[0076] 如果油不可混溶制劑為液相，在地層溫度條件下油不可混溶制劑的粘度與流動的 石油/油采收制劑混合物的粘度可具有至少相同的量級以能夠使油不可混溶制劑驅(qū)動流 動的石油/油采收制劑的混合物穿過地層205至第二井203。在地層溫度條件油不可混溶 制劑的粘度可為至少〇· 8mPa · s (0· 8cP)、或至少IOmPa · s (IOcP)、或至少50mPa · s (50cP)、 或至少 IOOmPa · s (IOOcP)、或至少 500mPa · s (500cP)、或至少 IOOOmPa · s (IOOOcP)。如果 油不可混溶制劑為液相，在地層溫度條件下優(yōu)選油不可混溶制劑的粘度大于流動的石油/ 油采收制劑混合物的粘度至少一個數(shù)量級，因此油不可混溶制劑可驅(qū)動流動的石油/油采 收制劑混合物以活塞流穿過地層，從而最小化和抑制流動的石油/油采收制劑混合物指進 穿過油不可混溶制劑的驅(qū)動活塞。
[0077] 可將油采收制劑和油不可混溶制劑以交替段塞通過第一井201引入地層中。例 如，在第一時間段可將油采收制劑通過第一井201引入地層205中，之后在第一時間段之后 的第二時間段可將油不可混溶制劑通過第一井引入地層中，之后在第二時間段之后的第三 時間段可將油采收制劑通過第一井引入地層中，之后在第三時間段之后的第四時間段可將 油不可混溶制劑通過第一井引入地層中。如所希望的，作為許多交替段塞可將油采收制劑 和油不可混溶制劑通過第一井引入地層中。
[0078] 通過將油采收制劑和任選的油不可混溶制劑引入地層中，可使石油流動用于從地 層205通過第二井203產(chǎn)出，其中將油采收制劑和任選的油不可混溶制劑通過第一井201 引入地層中，如箭頭229所示，任選沿著流體流路驅(qū)動流動的石油通過地層用于從第二井 產(chǎn)出。用于從地層205產(chǎn)出的流動石油可包括流動的石油/油采收制劑混合物。將油采收 制劑通過第一井201引入地層，也可使水和/或氣體流動用于從地層205通過第二井203 產(chǎn)出。
[0079] 在將油采收制劑通過第一井201引入地層205之后，可從地層通過第二井203采 收和產(chǎn)出石油。系統(tǒng)可包括位于第二井用于在將油采收制劑引入地層205之后從地層采收 和產(chǎn)出石油的機構(gòu)，和可以包括位于第二井用于在將油采收制劑引入地層之后從地層采收 和產(chǎn)出油采收制劑、油不可混溶制劑、水和/或氣體的機構(gòu)。位于第二井203用于采收和產(chǎn) 出石油以及任選用于采收和產(chǎn)出油采收制劑、油不可混溶制劑、水和/或氣體的機構(gòu)可包 括泵233,所述泵233可位于第二注射/產(chǎn)出設備231中和/或第二井203內(nèi)。泵233可從 地層205抽取石油和任選的油采收制劑、油不可混溶制劑、水和/或氣體通過第二井203的 穿孔以傳送石油和任選的油采收制劑、油不可混溶制劑、水和/或氣體至第二注射/產(chǎn)出設 備 231。
[0080] 如箭頭229所示可從地層205抽取任選與油采收制劑、油不可混溶制劑、水和/或 氣體混合的石油，和沿第二井203向上產(chǎn)出至第二注射/產(chǎn)出設備231。在位于第二注射 /產(chǎn)出設備231的分離裝置235中可分離石油與油采收制劑、油不可混溶制劑（如果有的 話）、氣體和/或水。分離裝置235可包括用于分離氣體與石油、油采收制劑、水和油不可混 溶制劑的常規(guī)液體-氣體分離器、用于分離石油和油采收制劑與水和油不可混溶制劑的常 規(guī)烴-水分離器、用于分離油采收制劑與石油的常規(guī)蒸餾塔和任選用于分離液體油不可混 溶制劑與水的分離器。如以上所討論的，為了便于分離，可選擇蒸餾條件以分離油采收制劑 和石油，從而使油采收制劑包含源自石油的(： 3-(：8或C 3-(：6脂族和芳族烴。
[0081] 經(jīng)分離的石油可由第二注射/產(chǎn)出設備231的分離裝置235提供至液體儲罐237， 液體儲罐237可通過管線239流體操作連接至第二注射/產(chǎn)出設備的分離裝置235。如果有 的話，經(jīng)分離的氣體可由第二注射/產(chǎn)出設備231的分離裝置235提供至氣體儲罐241，氣 體儲罐241可通過管線243流體操作連接至第二注射/產(chǎn)出設備231的分離裝置235。經(jīng) 分離的產(chǎn)出的任選包含額外的(： 3-(：8或C 3-(：6烴的油采收制劑可由第二注射/產(chǎn)出設備231 的分離裝置235提供至油采收制劑儲存裝置215,油采收制劑儲存裝置215可通過管線245 流體操作連接至第二注射/產(chǎn)出設備231的分離裝置235。可將經(jīng)分離的產(chǎn)出的油采收制 劑再次注入地層205中用于進一步使地層的石油流動和從地層采收石油。經(jīng)分離的水可由 第二注射/產(chǎn)出設備231的分離裝置235提供至水罐225,水罐225可通過管線250流體操 作連接至第二注射/產(chǎn)出設備231的分離裝置235。任選地在通過過濾和/或超濾除去沉 淀物和/或通過納米過濾或反滲透使水去離子化之后，可將經(jīng)分離的水提供至鍋爐220或 鍋爐252用于產(chǎn)生蒸汽再次注入地層中。經(jīng)分離的產(chǎn)出的油不可混溶制劑可由第二注射/ 產(chǎn)出設備231的分離裝置235通過管線249提供至油不可混溶制劑儲存設備247。經(jīng)分離 的產(chǎn)出的油不可混溶制劑可由油不可混溶制劑儲存設備247提供用于再次注入地層中。
[0082] 在本發(fā)明系統(tǒng)和方法的實施方案中，第一井201可用于將油采收制劑注入地層 205以使地層中的石油流動和第二井203可用于在第一時間段從地層產(chǎn)出石油，和第二井 203可用于將油采收制劑注入地層205中以使地層中的石油流動和第一井201可用于在第 二時間段產(chǎn)出石油，其中第二時間段在第一時間段之后。第二注射/產(chǎn)出設備231可包括 機構(gòu)如泵251，所述泵251通過管線253流體操作連接至油采收制劑儲存設備215,和所述 泵251流體操作連接至第二井203以將油采收制劑通過第二井引入地層205中。替代地， 油采收制劑儲存設備215可直接流體操作連接至第二井203,其中第二井包括將油采收制 劑注入地層的機構(gòu)。如果將蒸汽與油采收制劑一起注入地層或在將油采收制劑引入地層之 前利用蒸汽在地層中從第二井203至第一井201建立流體流路，第二注射/產(chǎn)出設備可包 括鍋爐252,鍋爐252通過管線255流體操作連接至水罐225和流體操作連接至第二井，其 中第二井包括將鍋爐蒸汽任選與油采收制劑一起引入地層的機構(gòu)。泵251或壓縮機也可通 過管線260流體操作連接至油不可混溶制劑儲存設備247和流體操作連接至第二井203， 以在將油采收制劑通過第二井203引入地層205之后將油不可混溶制劑通過第二井引入地 層。第一注射/產(chǎn)出設備217可包括機構(gòu)如泵257,所述泵257或壓縮機258用于從地層 205通過第一井201產(chǎn)出石油和任選的油采收制劑、油不可混溶制劑、水和/或氣體。第一 注射/產(chǎn)出設備217也可包括用于分離石油、油采收制劑、水、油不可混溶制劑和/或氣體 的分離裝置259。分離裝置259可包括用于分離氣體與石油、油采收制劑、水和油不可混溶 制劑的常規(guī)液體-氣體分離器、用于分離石油和油采收制劑與水和油不可混溶制劑的常規(guī) 烴-水分離器、用于分離油采收制劑（任選與源自產(chǎn)出石油的(： 3-(：8或C 3-C6脂族和芳族烴 組合）與石油的常規(guī)蒸餾塔和任選用于分離液體油不可混溶制劑與水的分離器。
[0083] 分離裝置259可流體操作連接如下：通過管線261至液體儲罐237用于在液體儲 罐中儲存產(chǎn)出的石油；通過管線263流體操作連接至油采收制劑儲存設備215用于在油采 收制劑儲存設備215中儲存采收的油采收制劑；通過管線265至氣體儲罐241用于在氣體 儲罐中儲存產(chǎn)出的氣體；通過管線267至油不可混溶制劑儲存設備247用于儲存采收的油 不可混溶制劑；和通過管線268至水罐225用于在水罐中儲存產(chǎn)出的水。
[0084] 在第一時間段，第一井201可用于將攜帶或不攜帶蒸汽的油采收制劑引入地下地 層205中和任選地在通過第一井引入油采收制劑之后將油不可混溶制劑引入地層205中， 和第二井203可用于從地層產(chǎn)出石油；然后在第二時間段，第二井203可用于將攜帶或不攜 帶蒸汽的油采收制劑注入地層205中和任選地在通過第二井引入油采收制劑之后將油不 可混溶制劑引入地層205中，和第一井201可用于從地層產(chǎn)出石油，其中第一和第二時間段 組成一個周期?？蛇M行多個周期，包括使第一井201和第二井203在將油采收制劑引入地層 205中及在引入油采收制劑之后任選將油不可混溶制劑引入地層中和從地層產(chǎn)出石油之間 交替，其中在第一時間段一個井注射和另一個井產(chǎn)出，然后在第二時間段將它們切換。該周 期可為約12小時-1年、或約3天-6個月、或約5天-3個月。在一些實施方案中，在周期初 可將油采收制劑引入地層中，和在周期末時可將油不可混溶制劑引入。在一些實施方案中， 周期初可為周期的最初10-約80 %、或周期的最初20-約60 %、或周期的最初25-約40 %， 和周期末可為周期的剩余部分。
[0085] 現(xiàn)在參照圖4,描述了井陣列300。井陣列300包括第一井組302(水平線表示） 和第二井組304(斜線表示）。在本發(fā)明系統(tǒng)和方法的一些實施方案中，如上所述的系統(tǒng)和 方法的第一井可包括作為井陣列300中第一井組302描述的多個第一井，和如上所述的系 統(tǒng)和方法的第二井可包括作為井陣列300中第二井組304描述的多個第二井。
[0086] 第一井組302中的每個井可距第一井組302中的相鄰井水平距離330。水平距離 330可為約5-1000米、或約10-500米、或約20-250米、或約30-200米、或約50-150米、或 約90-120米、或約100米。第一井組302中的每個井可距第一井組302中的相鄰井垂直距 離332。垂直距離332可為約5-1000米、或約10-500米、或約20-250米、或約30-200米、 或約50-150米、或約90-120米、或約100米。
[0087] 第二井組304中的每個井可距第二井組304中的相鄰井水平距離336。水平距離 336可為約5-1000米、或約10-500米、或約20-250米，或約30-200米、或約50-150米，或 約90-120米、或約100米。第二井組304中的每個井可距第二井組304中的相鄰井垂直距 離338。垂直距離338可為約5-1000米、或約10-500米、或約20-250米、或約30-200米、 或約50-150米、或約90-120米、或約100米。
[0088] 第一井組302中的每個井可距第二井組304中的相鄰井距離334。第二井組304中 的每個井可距第一井組302中的相鄰井距離334。距離334可為約5-1000米、或約10-500 米、或約20-250米、或約30-200米、或約50-150米、或約90-120米、或約100米。
[0089] 第一井組302中的每個井可被第二井組304中的四個井圍繞。第二井組304中的 每個井可被第一井組302中的四個井圍繞。
[0090] 在一些實施方案中，井陣列300可具有約10-1000個井，如第一井組302中約 5-500個井，和第二井組304中約5-500個井。
[0091] 在一些實施方案中，井陣列300可被視為在一塊地上分隔開的垂直井的第一井組 302和第二井組304的俯視圖。在一些實施方案中，井陣列300可被視為具有在地層內(nèi)分隔 開的水平井的第一井組302和第二井組304的地下地層的剖面?zhèn)纫晥D，其中第二井組304 包括位于第一井組302的第一井下方的第二井。
[0092] 現(xiàn)在參照圖5,描述了井陣列400。井陣列400包括第一井組402 (水平線表示） 和第二井組404 (斜線表示）。井陣列400可為上面針對圖4中井陣列300描述的井陣列。 在本發(fā)明系統(tǒng)和方法的一些實施方案中，如上所述的系統(tǒng)和方法的第一井可包括作為井陣 列400中的第一井組402描述的多個第一井，和如上所述的系統(tǒng)和方法的第二井可包括作 為井陣列400中的第二井組404描述的多個第二井。
[0093] 可將油采收制劑和任選的蒸汽及任選之后的油不可混溶制劑注入第一井組402 中，和可從第二井組404采收和產(chǎn)出石油。如所描述的，油采收制劑可具有注射分布406,和 從第二井組404產(chǎn)出的石油可具有油采收分布408。在本發(fā)明方法的實施方案中，可在第一 井組402的一個或多個井和第二井組404的一個或多個井之間建立流體流路，和油采收分 布可沿著所述流路。
[0094] 可將油采收制劑和任選的蒸汽及任選之后的油不可混溶制劑注入第二井組404 中，和可從第一井組402產(chǎn)出石油。如所描述的，油采收制劑可具有注射分布408,和從第 一井組402產(chǎn)出的石油可具有油采收分布406。在本發(fā)明方法的實施方案中，可在第二井 組404的一個或多個井和和第一井組402的一個或多個井之間建立流體流路，和油采收分 布可沿著所述流路。
[0095] 在第一時間段，第一井組402可用于注入油采收制劑和任選的蒸汽及任選之后的 油不可混溶制劑，和第二井組404可用于從地層產(chǎn)出石油；然后在第二時間段，第二井組 404可用于注入油采收制劑和任選的蒸汽及任選之后的油不可混溶制劑，和第一井組402 可用于從地層產(chǎn)出石油，其中第一和第二時間段組成一個周期。在一些實施方案中，可進 行多個周期，包括使第一井組402和第二井組404在注射油采收制劑和從地層產(chǎn)出石油和 /氣體之間交替，其中在第一時間段一個井組注射和另一個井組產(chǎn)出，然后在第二時間段將 它們切換。
[0096] 為有助于更好地理解本發(fā)明，給出了一些實施方案的某些方面的以下實施例。以 下實施例不應該以任何方式限制或定義本發(fā)明的范圍。
[0097] 實施例1
[0098] 基于相對于其它化合物二甲基硫醚與原油的混溶性，評價了二甲基硫醚作為油采 收試劑的品質(zhì)。通過在10°c和30°C下用溶劑提取油砂測量二甲基硫醚、乙酸乙酯、鄰二甲 苯、二硫化碳、氯仿、二氯甲烷、四氫呋喃和戊烷溶劑與Muskeg River開采的油砂的混溶 性以確定通過溶劑從油砂提取的徑餾分。測量Muskeg River開采的油砂的瀝青含量為 llwt%，作為對于已知從油砂有效提取基本上全部瀝青的溶劑一尤其是氯仿、二氯甲烷、鄰 二甲苯、四氫呋喃和二硫化碳的瀝青提取收率值的平均值。制備每個提取溫度每種溶劑的 油砂樣品用于提取，其中用于提取油砂樣品的溶劑為二甲基硫醚、乙酸乙酯、鄰二甲苯、二 硫化碳、氯仿、二氯甲烷、四氫呋喃和戊烷。稱量每個油砂樣品和置于纖維素提取套管中，所 述纖維素提取套管置于具有滴速控制閥門的夾套玻璃圓筒中的多孔聚乙烯承載圓盤上。然 后在循環(huán)接觸和排放實驗中在經(jīng)選擇的溫度（l〇°C或30°C)下用經(jīng)選擇的溶劑提取每個油 砂樣品，其中接觸時間為15-60分鐘。應用新鮮接觸溶劑和重復循環(huán)提取直到從設備排出 流體的顏色變?yōu)榈厣?br> [0099] 使用旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器除去提取的流體中的溶劑和然后真空干燥以除去殘余溶劑。采 收的瀝青樣品都含有3-7wt%的殘余溶劑。將殘余固體和提取套管空氣干燥、稱重和然后真 空干燥。真空干燥殘余固體時基本上未觀察到重量損失，這表明固體沒有保留提取溶劑或 容易流動的水。總體而言，提取后回收的固體或樣品和套管的重量加上提取后回收的瀝青 的量除以初始油砂樣品加上套管的重量得到關于提取的質(zhì)量核算。經(jīng)計算的樣品百分比質(zhì) 量核算略高，這是因為回收的瀝青值未校正3-7wt%的殘余溶劑。表1中總結(jié)了提取實驗結(jié) 果。
[0100]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于采收石油的方法，包括： 提供包含至少75mol%二甲基硫離和與液相石油首次接觸混溶的油采收制劑； 將所述油采收制劑引入地下載油地層中，所述地下載油地層包含在25°C下動態(tài)粘度為 至少lOOOmPa ? sQOOOc巧和API重度為最多20。的石油； 在所述地下地層中使所述油采收制劑與石油接觸；和 在將所述油采收制劑引入所述地層中和使所述油采收制劑與石油接觸之后從所述地 層中產(chǎn)出石油。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中所述地下地層位于地表下深至少75米處。
3. 權(quán)利要求2的方法，其中所述地下地層位于地表下深75-200米處和在最多 8. 2MPa(1200psi)的壓力下將所述油采收制劑引入所述地層中。
4. 權(quán)利要求1-3任一項的方法，還包括將蒸汽引入所述地下地層中。
5. 權(quán)利要求4的方法，其中將所述蒸汽與所述油采收制劑一起引入所述地層中。
6. 權(quán)利要求1-5任一項的方法，其中經(jīng)延伸至所述地層的第一井注射將所述油采收制 劑引入所述地層中。
7. 權(quán)利要求6的方法，其中經(jīng)第一井從所述地層產(chǎn)出石油。
8. 權(quán)利要求6的方法，其中經(jīng)延伸至所述地層的第二井從所述地層產(chǎn)出石油。
9. 權(quán)利要求8的方法，其中第二井位于所述地層中第一井的下方。
10. 權(quán)利要求1-9任一項的方法，其中液相中的所述油采收制劑與所述地層中或來自 所述地層的石油首次接觸混溶。
11. 權(quán)利要求1-10任一項的方法，其中所述油采收制劑與石油首次接觸混溶，所述石 油包含至少25wt%、或至少30wt%、或至少35wt%的具有由ASTM方法D7169測定的至少 538 °C的沸點的姪。
12. 權(quán)利要求1-11任一項的方法，其中所述油采收制劑在25°C下的動態(tài)粘度為最多 0. 35mPa ? S (0. 35cF〇 或最多 0. 3mPa ? S (0. 3cF〇。
13. 權(quán)利要求1-12任一項的方法，其中所述油采收制劑在96小時的水生毒性 LC5〇>200mg/l〇
14. 權(quán)利要求1-13任一項的方法，其中所述油采收制劑與石油一起從所述地層中產(chǎn) 出。
15. 權(quán)利要求1-14任一項的方法，其中在將所述油采收制劑引入所述地層中之前，通 過將蒸汽注入所述地層中或通過水力壓裂所述地層在所述地層中建立流體流路，和其中在 所述流體流路中將所述油采收制劑引入所述地層中。
16. 權(quán)利要求1-15任一項的方法，還包括在將所述油采收制劑引入所述載油地層中之 后將油不可混溶制劑引入所述地層中的步驟。
17. -種系統(tǒng)，包括： 油采收制劑，所述油采收制劑包含至少75mol %二甲基硫離和與液相石油首次接觸混 溶； 地下載油地層，所述地下載油地層包含在25°C下動態(tài)粘度為至少lOOOmPa ? S (1000c巧 和API重度為最多20°的石油； 用于將所述油采收制劑引入所述地下載油地層中的機構(gòu)；和 用于在將所述油采收制劑引入所述地下載油地層之后從所述地層產(chǎn)出石油的機構(gòu)。
18. 權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中所述地下載油地層在地表下深至少75米處。
19. 權(quán)利要求17或18的系統(tǒng)，其中所述油采收制劑與所述載油地層中或來自所述載油 地層的石油首次接觸混溶。
20. 權(quán)利要求17-19任一項的系統(tǒng)，其中所述用于將所述油采收制劑引入所述地下載 油地層的機構(gòu)位于延伸至所述地下地層的第一井處。
21. 權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其中所述用于從所述地下載油地層產(chǎn)出石油的機構(gòu)位于延伸 至所述地下地層的第一井處。
22. 權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其中所述用于從所述地下載油地層產(chǎn)出石油的機構(gòu)位于延伸 至所述地下地層的第二井處。
23. 權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中第二井位于所述地層中第一井的下方。
24. 權(quán)利要求17-23任一項的系統(tǒng)，還包括用于產(chǎn)生蒸汽的鍋爐和用于將所述蒸汽引 入所述地下地層中的機構(gòu)。
25. 權(quán)利要求17-24任一項的系統(tǒng)，還包括用于水力壓裂所述地下地層的機構(gòu)。
26. 權(quán)利要求17-25任一項的系統(tǒng)，還包括； 油不可混溶制劑；和 用于將所述油不可混溶制劑引入所述載油地層中的機構(gòu)。
【文檔編號】E21B43/24GK104471187SQ201380038279
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月27日
【發(fā)明者】S·N·米拉姆, J·J·弗里曼, E·W·特格拉 申請人:國際殼牌研究有限公司