对由沥青质造成的井孔和生产管线的堵塞的修复

申请号 CN201480036377.0 申请日 2014-06-25 公开(公告)号 CN105339585A 公开(公告)日 2016-02-17
申请人 国际壳牌研究有限公司; 发明人 S·N·米拉姆; E·W·特格拉; J·J·弗里曼; R·B·泰勒;
摘要 一种处理穿透地下 地层 的井孔的方法,包括:提供 沥青 质 溶剂 ,其中所述沥青质溶剂包含至少75mol%的二甲基硫醚;和将所述沥青质溶剂引入井孔。
权利要求

1.一种处理穿透地下地层的井孔的方法,包括:
提供沥青溶剂,其中所述沥青质溶剂包含至少75mol%的二甲基硫醚;和将所述沥青质溶剂引入井孔。
2.权利要求1的方法,其中所述井孔包含一种或多种沥青质沉积物
3.权利要求2的方法,其中所述一种或多种沥青质沉积物包括在井孔表面上的沥青质堆积或污泥
4.权利要求2或3的方法,进一步包括使一种或多种沥青质沉积物与沥青质溶剂接触
5.权利要求2-4任一项的方法,其中所述沥青质溶剂溶解一种或多种沥青质沉积物。
6.权利要求1-5任一项的方法,其中所述沥青质溶剂与地下地层中的油或来自地下地层的油首次接触混溶。
7.权利要求1-6任一项的方法,其中所述沥青质溶剂基本由二甲基硫醚组成。
8.权利要求1-6任一项的方法,其中所述沥青质溶剂进一步包含至多25mol%的澄清油。
9.权利要求1-8任一项的方法,进一步包括在向井孔引入沥青质溶剂的同时由地下地层产出油。
10.一种处理来自穿透地下地层的井孔的生产流通管线的方法,包括:
提供沥青质溶剂,所述沥青质溶剂包含至少75mol%的二甲基硫醚;和将所述沥青质溶剂引入生产流通管线。
11.权利要求10的方法,其中所述生产流通管线包含一种或多种沥青质沉积物。
12.权利要求11的方法,其中所述一种或多种沥青质沉积物包括在所述生产流通管线表面上的沥青质堆积或污泥。
13.权利要求11或12的方法,进一步包括使一种或多种沥青质沉积物与沥青质溶剂接触。
14.权利要求11-13任一项的方法,,其中所述沥青质溶剂溶解一种或多种沥青质沉积物。
15.权利要求10-14任一项的方法,其中所述沥青质溶剂与地下地层中的油或来自地下地层的油首次接触混溶。
16.权利要求10-15任一项的方法,其中所述沥青质溶剂基本由二甲基硫醚组成。
17.权利要求10-15任一项的方法,其中所述沥青质溶剂进一步包含至多25mol%的澄清油。
18.权利要求10-17任一项的方法,进一步包括在向生产流通管线引入沥青质溶剂的同时由地下地层产出油。
19.一种修复沥青质沉积的系统,包括:
含至少75mol%二甲基硫醚的沥青质溶剂;
含至少一部分沥青质溶剂的沥青质溶剂贮存设施;和
穿透含油地层的井孔,其中所述沥青质溶剂贮存设施与井孔或来自井孔的生产流通管线在操作上流体相连。
20.权利要求19的系统,其中构造和排布所述系统,以从所述地层产出油和从所述井孔或生产流通管线产出沥青质溶剂。

说明书全文

对由沥青质造成的井孔和生产管线的堵塞的修复

技术领域

[0001] 本发明大体涉及用于修复井孔和生产管线中的沥青质沉积物溶剂。更具体地,在某些实施方案中,本发明涉及用于修复井孔和生产管线中的沥青质沉积物的二甲基硫醚溶剂以及相关方法。

背景技术

[0002] 在原油生产中遇到的一个问题是井孔和生产管线中沥青质的累积和沉积。沥青质可以以固体沉积物或污泥的形式沉积在井孔和生产管线中。沥青质的固体沉积物可能是由于地层表面上沥青质聚积物增长造成的,而污泥可能作为悬浮在原油中然后沉降出悬浮液的大聚集物形成。
[0003] 组成沉积物的沥青材料可能最初存在于原油的溶液中,这与它在贮层中一样。通常在生产或运输原油时,溶液的平衡发生改变或被破坏,这些沥青材料作为最难溶的组分,发生分离并在井孔和生产设备中累积,累积的部位为流速小于维持沥青质聚集体悬浮所需流速处。当地层流体流过井孔和生产管线发生中断时,如由于常规维护和/或极端天气如飓发生中断,也可能使沥青质沉积物的形成加剧。沥青材料的累积逐渐降低石油的流动速度,因此必须定期脱除。
[0004] 已经应用各种溶剂来溶解在含油地层中沉积的沥青质。美国专利US 5,425,422公开了向含油地层中注入脱沥青油以溶化地层中井孔附近的沥青质沉积物,并因而提高地层的产油量。注入的油可以产自地层,并在注入地层前脱沥青。应用芳溶剂如邻二甲苯或甲苯来溶解地层中井孔附近的沥青质基沉积物也是已知的。
[0005] 二硫化物溶剂也被用于溶解地层中沥青质基沉积物,用于井孔附近地层的修复。美国专利US 4,379,490公开了应用胺活化的二硫化物油处理和脱除含油地层的孔空间内不想要的沥青质沉积物。美国专利US 4,379,490进一步公开了二硫化是一种已知的最有效的沥青质溶剂,并且已经被用于从含油地层脱除沥青质基沉积物。
[0006] 但这些溶剂具有与其自身相关的某些缺点。注入芳烃如甲苯和邻二甲苯可能受到法规限制,并且因为这些芳烃甚至比脱沥青油需要更多的处理且更有价值而造成经济上不合算。二硫化物溶剂在地层中会发生解,并且当应用二硫化碳时,可能会造成地层酸化。二硫化碳还是高毒性的。
[0007] 希望开发一种修复井孔和生产管线中沥青质沉积物的改进方法。

发明内容

[0008] 本发明大体涉及用于修复井孔和生产管线中沥青质沉积物的溶剂。更具体地,在一些实施方案中,本发明涉及用于修复井孔和生产管线中的沥青质沉积物的二甲基硫醚溶剂及相关方法。
[0009] 在一个实施方案中,本发明提供一种处理穿透地下地层的井孔的方法,所述方法包括:提供沥青质溶剂,其中所述沥青质溶剂包含至少75mol%的二甲基硫醚;和将所述沥青质溶剂引入井孔。
[0010] 在另一实施方案中,本发明提供一种处理来自穿透地下地层的井孔的生产流通管线的方法,所述方法包括:提供沥青质溶剂,其中所述沥青质溶剂包含至少75mol%的二甲基硫醚;和将所述沥青质溶剂引入生产流通管线。
[0011] 在另一实施方案中,本发明提供用于修复沥青沉积的系统,所述系统包括:包含至少75mol%二甲基硫醚的沥青质溶剂;含至少一部分沥青质溶剂的沥青质溶剂贮存设施;和穿透入含油地层的井孔,其中所述沥青质溶剂贮存设施与井孔或来自井孔的生产流通管线在操作上流体连通。附图说明
[0012] 参考如下结合附图的描述,可以更加全面和彻底地理解本发明实施方案及其优点。
[0013] 图1的示意图描述了可用于实施本发明方法的本发明系统。
[0014] 图2的图线给出了在30℃使用各种溶剂从油砂采收石油。
[0015] 图3的图线给出了在10℃使用各种溶剂从油砂采收石油。
[0016] 对本领域的熟练技术人员来说,本发明的特征和优点将会很明显。虽然本领域熟练技术人员可以作出各种改变,但这些改变在本发明的实质范围内。

具体实施方式

[0017] 本发明大体涉及用于修复井孔和生产管线中沥青质沉积物的溶剂。更具体地,在一些实施方案中,本发明涉及用于修复井孔和生产管线中的沥青质沉积物的二甲基硫醚溶剂及相关方法。
[0018] 下文的描述包括示例性设备、方法、技术和具体化本发明主题技术的指令程序。但应理解可以在没有这些具体细节下实施所描述的实施方案。
[0019] 已经发现二甲基硫醚与原油中除固体石蜡以外的所有馏分混溶,和特别地,二甲基硫醚是高效的沥青质溶剂。提供含至少75mol%二甲基硫醚的沥青质溶剂,和将其引入包含一种或多种沥青质沉积物的井孔或生产管线中。所述溶剂与沥青质沉积物中的沥青质接触,以溶解沉积的沥青质。所述溶剂可以溶解沥青质沉积物中的大部分沥青质,以消除或减少井孔或生产流通管线中的堵塞。
[0020] 二甲基硫醚表现出与二硫化碳类似的与沥青质的混溶性。但DMS相对无毒,在含油地层内的典型温度下不发生水解,并且可以由相对便宜的组分生产。DMS还具有相对于原油的大多数组分来说较低的沸点,且可以很容易地通过闪蒸或精馏与由地层产出的油分离。
[0021] 本文应用的一些术语定义如下:
[0022] 本文所用的“沥青质”定义为在标准温度和压下不溶于n-庚烷但可溶于甲苯的烃。
[0023] 本文所用的“混溶”定义为两种或更多种物质、组合物或液体以任何比例混合而不会在平衡时分为两个或更多个相的能力。
[0024] 本文所用的“在操作上流体相连”定义为两个或更多个元件间的连接,其中所述元件直接或间接连接以允许元件间直接或间接流体流动。这里所用的“流体流动”指气体或液体的流动;该定义中所用的术语“直接流体流动”是指在两个定义的元件之间的液体或气体流直接在两个定义的元件之间流动;和该定义中所用的术语"间接流体流动"是指当液体或气体在两个定义的元件之间流动时,在两个定义的元件之间的液体或气体流可被引导通过一个或多个额外元件以改变液体或气体的一个或多个方面。在间接流体流动中可改变的液体或气体的方面包括物理特征,例如气体或液体的温度或压力、液体和气体之间的流体状态和/或气体或液体的组成。如本文定义的"间接流体流动"排除通过液体或气体的一种或多种元素的化学反应如化或还原改变两个定义的元件之间气体或液体的组成。
[0025] 这里讨论的方法相比常规方法可能有多个可能的优点。这里讨论的方法的一个可能的优点是不需应用可能受到严格法律限制的高成本溶剂修复井孔和生产流通管线中的沥青质沉积物。这里讨论的方法的另一个可能的优点是在不酸化地层的条件下修复井孔和生产流通管线中的沥青质沉积物。这里讨论的方法的另一个可能的优点是DMS的低沸点可能允许它在接收设施处分离并输送至一个或多个注入位置用于循环。
[0026] 在一个实施方案中,本发明提供处理穿透地下地层的井孔或来自井孔的生产流通管线的方法,所述方法包括:提供沥青质溶剂和将所述沥青质溶剂引入井孔或生产流通管线。
[0027] 在一些实施方案中,所述沥青质溶剂可以为二甲基硫醚溶液。在一些实施方案中,所述二甲基硫醚溶液可以包含至少75mol%的二甲基硫醚。在其它实施方案中,所述二甲基硫醚溶液可以包含至少80mol%、或至少85mol%、或至少90mol%、或至少95mol%、或至少99mol%的二甲基硫醚。在一些实施方案中,所述沥青质溶剂可以基本由二甲基硫醚组成或者可以由二甲基硫醚组成。
[0028] 在一些实施方案中,二甲基硫醚溶液可以包含在二甲基硫醚溶液中与二甲基硫醚形成混合物的一种或多种化合物。所述一种或多种化合物可以为与二甲基硫醚形成共沸混合物的化合物。可与二甲基硫醚形成共沸混合物的化合物的例子包括戊烷、异戊烷、2-甲基-2-丁烯、和异戊二烯。因此,沥青质溶剂可以包含至少75mol%的二甲基硫醚和选自戊烷、异戊烷、2-甲基-2-丁烯和异戊二烯的一种或多种化合物。
[0029] 在一些实施方案中,二甲基硫醚溶液可以包含在二甲基硫醚溶液中不与二甲基硫醚形成共沸混合物的一种或多种其它化合物,和其中沥青质在井孔或流通管线内的温度范围内或-50℃至300℃下可溶。不与二甲基硫醚形成共沸混合物的化合物的例子包括邻二甲苯、甲苯、二硫化碳、二氯甲烷、三氯甲烷、硫化氢、柴油、石脑油溶剂、沥青溶剂、油和二甲醚。
[0030] 在一些实施方案中,二甲基硫醚溶液可以包含比二甲基硫醚密度更大的流体。在一些实施方案中,流体的密度可能大于井孔或生产流通管线中的油。在一些实施方案中,可以在二甲基硫醚溶液中包含所述流体以强化二甲基硫醚溶液流过井孔或生产流通管线3 3
活塞流。所述流体的密度可以为至少0.9g/cm或至少1.0g/cm 。所述流体的合适例子包括澄清油。在一个实施方案中,提供用于本发明方法或系统的沥青质溶剂可以包含至多
25mol%的澄清油。
[0031] 在一些实施方案中,沥青质溶剂可以与液态石油组合物、优选任何的液态石油组合物首次接触混溶。在液相或气相中,所述溶剂可以与基本上所有的原油(包括轻原油、重原油、超重原油和沥青)首次接触混溶,并且可以在液相中或气相与含油地层中的油首次接触混溶。
[0032] 在一些实施方案中,所述沥青质溶剂可以与含烃组合物中的液态沥青质首次接触混溶。所述沥青质溶剂可以溶解井孔或生产管线中的至少一部分沥青质沉积物,包括沥青质污泥和固体沥青质沉积物。所述沥青质溶剂也可以与含少于5wt%氧、少于10wt%硫和少于5wt%氮的C3-C8脂肪烃和芳烃首次接触混溶。
[0033] 在一些实施方案中,沥青质溶剂可与适度高或高粘度的油首次接触混溶。沥青质溶剂可与在25℃下动态粘度为至少1000mPa·s(1000cP)、或至少5000mPa·s(5000cP)、或至少10000mPa·s(10000cP)、或至少50000mPa·s(50000cP)、或至少100000mPa·s(100000cP)、或至少500000mPa·s(500000cP)的油首次接触混溶。沥青质溶剂可与在25℃下动态粘度为1000-5000000mPa·s(1000-5000000cP)、或5000-1000000mPa·s(5000-1000000cP)、或10000-500000mPa·s(10000-500000cP)、或50000-100000mPa·s(
50000-100000cP)的油首次接触混溶。
[0034] 在一些实施方案中,提供用于本发明方法或系统的沥青质溶剂可具有低的粘度。沥青质溶剂可为在25℃的温度下动态粘度为最多0.35mPa·s(0.35cP)、或最多0.3mPa·s(0.3cP)、或最多0.285mPa·s(0.285cP)的流体。
[0035] 在一些实施方案中,提供用于本发明方法或系统的沥青质溶剂可具有相对高的内聚能密度。提供用于本发明方法或系统的沥青质溶剂的内聚能密度可为300-410Pa或320-400Pa。
[0036] 在一些实施方案中,提供用于本发明方法或系统的沥青质溶剂优选为相对无毒的或无毒的。沥青质溶剂在96小时的水生毒性LC50(虹鳟鱼)可以大于200mg/l。沥青质溶剂在4小时的急性口服毒性LD50(小鼠和大鼠)可为535-3700mg/kg、急性皮肤毒性LD50(兔子)可以大于5000mg/kg和急性吸入毒性LC50(大鼠)可为40250ppm。
[0037] 在一些实施方案中,所述井孔可以为穿透含油地下地层的井孔。在一些实施方案中,所述地下地层可以为海底地层。在一些实施方案中,所述井孔可以为裸眼井孔。在其它实施方案中,所述井孔可以为带有套管流的套管井孔。在其它实施方案中,所述井孔可以为具有管道流的带有生产油管柱的套管井孔。
[0038] 在一些实施方案中,所述生产流通管线可以为来自井孔的生产流通管线。在生产流通管线中可以找到的组件的例子包括但不限于生产管线、流量控制安全阀、井口控制阀、井口节流阀、地面、生产和测试总管、生产和测试分离器、原油罐和生产流量计。
[0039] 在一些实施方案中,生产流通管线可以为至远程位置或异地设施处的生产流通管线,例如用于输送产出原油至处理位置和船运码头的原油输送管线。
[0040] 在一些实施方案中,可以通过应用任何常规设施将沥青质溶剂引入到井孔或生产流通管线中。所述常规设施的例子包括沥青质溶剂贮存设施、注入泵、注入管、管子、管道、井内流量控制阀、井口控制阀及流量控制和监测仪表。
[0041] 在一些实施方案中,可以在从地下地层产出油之前将沥青质溶剂引入井孔或生产流通管线。在这些实施方案中,可以以1-1000桶/天或100-10,000桶/天或1000-50,000桶/天的流率引入沥青质溶剂,以准备井孔和生产管线用于产油操作。
[0042] 在一些实施方案中,可以在从地下地层产出油之后将沥青质溶剂引入井孔或生产流通管线。在这些实施方案中,可以以1-1000桶/天或100-10,000桶/天或1000-50,000桶/天的流率引入沥青质溶剂,以在产油操作一段时间后修复井孔和生产管线。
[0043] 在一些实施方案中,可以在从地下地层产出油的过程中将沥青质溶剂引入井孔或生产流通管线。在这些实施方案中,可以相对于产油量以产油速率计每百万重量份1-100,000重量份(ppmw)或10-10,000ppmw或100-1,000ppmw的流率引入沥青质溶剂。
[0044] 在一些实施方案中,所述井孔或生产流通管线可以包含沥青质沉积物。所述沥青质沉积物可以包括在井孔或生产流通管线内表面上沉积的固体沥青质累积。所述沥青质沉积物可以包括在井孔或生产流通管线内从油中沉降出来的沥青质的污泥。在一些实施方案中,沥青质沉积物可能由于通过改变压力、温度、组成和/或剪切速率而由地层产出油而产生。
[0045] 下面参考图1,其中给出了可用于实施本发明方法的本发明的系统。提供上述包含至少75mol%二甲基硫醚的沥青质溶剂,并贮存在沥青质溶剂贮存设施101中。沥青质溶剂贮存设施101与井孔103和/或生产流通管线107在操作上流体相连。井孔103延伸至含油地层105。生产流通管线107与井孔103在操作上流体相连。在一些实施方案中(图中未示出),沥青质溶剂贮存设施101可以位于海底。
[0046] 含油地层105可以为地下地层。地下地层可以包括选自如下的一种或多种多孔基质材料:多孔矿物基质、多孔岩石基质及多孔矿物基质和多孔岩石基质的组合,其中所述多孔基质材料可以位于地表下50-6000米、或100-4000米、或200-2000米深处的上覆地层下方。地层的渗透率可以为0.000001-15达西或0.001-1达西。地层的岩石和/或矿物多孔基质材料可以包括砂石、页岩和/或选自白石、石灰石以及它们的混合物的碳酸盐,其中所述石灰石可以是微晶或晶体石灰石和/或白垩。地下地层可以为海底地下地层。
[0047] 一种或多种沥青质沉积物109可以位于井孔103、生产流通管线107和/或生产流通管线132中。沥青质沉积物109可能会阻碍流体流过其中存在沉积物的井孔103、生产流通管线107和/或生产流通管线132的一部分。
[0048] 可以构造和排布所述系统,以将沥青质溶剂引入井孔103和/或生产流通管线107与其中的沥青质沉积物109接触。可以构造和排布系统,以将沥青质溶剂引入井孔103和/或生产流通管线107,同时由含油地层105产油。井孔103和/或生产流通管线107可以通过注入/生产设施111与沥青质溶剂贮存设施101在操作上流体相连。所述沥青质溶剂贮存设施101可以通过管道113与注入/生产设施111在操作上流体相连,从而为注入/生产设施提供沥青质溶剂。注入/生产设施111可以与井孔103和/或生产流通管线107在操作上流体相连,从而为井孔103和/或生产流通管线107提供沥青质溶剂。在一些实施方案中(图中未示出),注入/生产设施111可以位于海底。
[0049] 注入/生产设施111可以包括用于将沥青质溶剂引入井孔103和/或生产流通管线107的机构。所述机构可以包括泵115。在一个实施方案中,可以将沥青质溶剂从沥青质溶剂贮存设施101直接提供给泵115,用于在没有注入/生产设施111的情况下引入至井孔103或生产流通管线107。
[0050] 将沥青质溶剂注入井孔103和/或生产流通管线107,例如通过泵送沥青质溶剂进入井孔103和/或生产流通管线107而将其注入井孔103和/或生产流通管线107中。可以在压力高于井孔103和/或生产流通管线107的瞬时压力下将沥青质溶剂引入井孔103和/或生产流通管线107,以迫使沥青质溶剂流入井孔103和/或生产流通管线107。将沥青质溶剂引入井孔103和/或生产流通管线107的压力范围可以从井孔103和/或生产流通管线107的瞬时压力至但不包括地层105的压裂压力。可以将沥青质溶剂引入井孔103和/或生产流通管线107的压力范围可以为地层105的压裂压力的20-95%或40-90%。可以将沥青质溶剂引入井孔103和/或生产流通管线107的压力范围可以高于在注入开始时测量的初始地层压力0-37MPa。
[0051] 可以将一定量的沥青质溶剂引入井孔103和/或生产流通管线107,以使其接触和溶解至少一部分沥青质沉积物109。在引入井孔103和/或生产流通管线107后,沥青质溶剂可以与沥青质沉积物109接触。沥青质沉积物109中的沥青质可能极易溶于沥青质溶剂中,其中沥青质可能与沥青质溶剂首次接触混溶。在与沥青质沉积物接触时,沥青质溶剂可以溶解和移动沥青质沉积物中至少一部分和优选几乎全部的沥青质。
[0052] 在引入地层后,沥青质溶剂可以留在井孔103和/或生产流通管线107中进行浸泡,以接触、溶解和移动沥青质沉积物109中的沥青质。沥青质溶剂可以与沥青质沉积物接触足够时间,以溶解沥青质沉积物中至少一部分和优选几乎全部的沥青质,例如与沥青质溶剂接触的沥青质沉积物中至少50wt%、或至少75wt%、或至少90wt%的沥青质。沥青质溶剂可以留在井孔103和/或生产流通管线107中浸泡1小时至15天或者5-50小时。
[0053] 在向井孔103和/或生产流通管线107引入沥青质溶剂和使沥青质溶剂与沥青质沉积物接触之后,可以从(之前的)沥青质沉积物处脱除沥青质溶剂和被溶剂溶解的移动沥青质的混合物。通过向井孔103和/或生产流通管线107中进一步注入沥青质溶剂、或通过向井孔103和/或生产流通管线107中注入其它流体如水、或通过由井孔103和/或生产流通管线107产出沥青质溶剂和移动沥青质的混合物,可以从(之前的)沥青质沉积物处脱除沥青质溶剂和移动沥青质的混合物。
[0054] 沥青质溶剂和移动沥青质的混合物可以由井孔103和/或生产流通管线107回收和产出。所述系统可以包括在引入沥青质溶剂之后,例如在完成向井孔103和/或生产流通管线107引入沥青质溶剂和随后的浸泡阶段之后,用于由井孔103和/或生产流通管线107产出沥青质溶剂和移动沥青质的混合物的机构。用于回收和产出沥青质溶剂和沥青质的混合物的机构可以包括泵112(其可以位于注入/生产设施111中和/或井孔103内)和将沥青质溶剂以及沥青质溶剂和移动沥青质的混合物从井孔103和/或生产流通管线107中抽出,以将沥青质溶剂以及沥青质溶剂和移动沥青质的混合物输送至设施111。
[0055] 替代地,用于从井孔103和/或生产流通管线107回收和产出沥青质溶剂和移动沥青质的混合物的机构可以包括压缩机114。压缩机114可以通过管道121与气体贮罐119在操作上流体相连,和可以压缩来自气体贮罐的气体用于通过井孔103注入地层105。压缩机可以将气体压缩至足够的压力,以驱使从井孔103和/或生产流通管线107产出沥青质溶剂和移动沥青质的混合物,其中合适的压力可以通过本领域熟练技术人员已知的常规方法确定。
[0056] 在从井孔103和/或生产流通管线107回收和产出沥青质溶剂和移动沥青质的混合物时,也可以从地层105移动和采收油及任选的气和水。可以由井孔103产出沥青质溶剂和移动沥青质的混合物、以及任选的油、水和气至注入/生产设施111。产出的移动沥青质可以任选与产出的油一起与产出的沥青质溶剂及任选的产出的水和气在分离单元125中分离。分离单元125可以包括用于使产出的沥青质溶剂与产出的移动沥青质以及任选的产出的油和产出的水分离的常规闪蒸或精馏塔。分离单元也可以包括用于使产出的气与产出的移动沥青质和产出的沥青质溶剂以及任选的产出的油和产出的水分离的常规气液分离器,和用于使产出的移动沥青质(和任选的产出的油)与产出的水分离的常规分水容器。
[0057] 可以将分离后的产出的沥青质和任选的产出的油由注入/生产设施111的分离单元125提供给液体贮罐127,所述贮罐可以通过管道129与注入/生产设施的分离单元在操作上流体相连。如果存在,可以将分离后的产出的气由注入/生产设施111的分离单元125提供给气体贮罐119,所述贮罐可以通过管道131与注入/生产设施的分离单元在操作上流体相连。可以将分离后的产出的沥青质溶剂从注入/生产设施111的分离单元125通过管道133提供给沥青质溶剂贮存设施101。生产流通管线132可以与液体贮罐127在操作上相连。
[0058] 在一些实施方案中,可以使用浮式产物贮存和卸载容器(FPSO)用作从产出的流体中回收沥青质溶剂和将沥青质溶剂返回贮存设施用于注入井孔或生产管线的分离和循环系统。
[0059] 为了有利于更好地理解本发明,给出了如下具体实施方案的实施例。但绝不应将如下实施例解读为对本发明范围的限制或限定。
[0060] 实施例1
[0061] 基于相对于其它化合物二甲基硫醚与原油的混溶性,评价了二甲基硫醚作为沥青质溶剂的品质。
[0062] 通过在10℃和30℃下用溶剂提取开采的油砂测量二甲基硫醚、乙酸乙酯、邻二甲苯、二硫化碳、氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃和戊烷溶剂与所述油砂的混溶性以确定利用溶剂从所述油砂提取的烃分数。测得开采的油砂的沥青含量为11wt%,作为已知从油砂有效提取基本上全部沥青的溶剂(尤其是氯仿、二氯甲烷、邻二甲苯、四氢呋喃和二硫化碳)的沥青提取收率值的平均值。准备每个提取温度每种溶剂的油砂样品用于提取,其中用于提取油砂样品的溶剂为二甲基硫醚、乙酸乙酯、邻二甲苯、二硫化碳、氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃和戊烷。将每个油砂样品称重和置于纤维素提取套管中,所述纤维素提取套管置于具有滴速控制阀的夹套玻璃圆筒中的多孔聚乙烯承载圆盘上。然后在循环接触和排放实验中在经选择的温度(10℃或30℃)下用经选择的溶剂提取每个油砂样品,其中接触时间为15-60分钟。应用新鲜接触溶剂和重复循环提取直到从设备排出的流体的颜色变为淡棕色。
[0063] 使用旋转式蒸发汽提除去提取流体中的溶剂和然后真空干燥以除去残余溶剂。采收的沥青样品都含有3-7wt%的残余溶剂。将残余固体和提取套管空气干燥、称重和然后真空干燥。真空干燥残余固体时观察到基本无重量损失,这表明固体没有保留提取溶剂或容易流动的水。总体而言,提取后回收的固体或样品和套管的重量加上提取后回收的沥青的量除以初始油砂样品加上套管的重量得到关于提取的质量核算。经计算的样品百分比质量核算略高,这是因为回收的沥青值未校正3-7wt%的残余溶剂。表1中总结了提取实验结果。
[0064]
[0065] 图2的图线作为在30℃下应用的提取流体的函数给出了提取沥青收率的重量百分比,其中应用了回收沥青中残余提取流体的校正系数,和图3给出了在10℃下提取的不带较正系数的类似图线。图2-3和表1表明对于从油砂材料回收沥青来说二甲基硫醚与最好的已知流体(邻二甲苯、氯仿、二硫化碳、二氯甲烷和四氢呋喃)相当,并且明显好于戊烷和乙酸乙酯。
[0066] 通过SARA分析评价在30℃下由每种油砂样品提取的沥青样品以确定被各种溶剂提取的沥青样品的饱和物、芳族烃、树脂和沥青质组成。表2给出了结果。
[0067]
[0068] SARA分析表明对于从油砂提取沥青质来说,戊烷和乙酸乙酯比已知的高效沥青质提取流体(二氯甲烷、二硫化碳、邻二甲苯、四氢呋喃和氯仿)要差很多。SARA分析还表明二甲基硫醚对于甚至最困难的烃(沥青质)仍具有优异的混溶性特性。
[0069] 数据表明对于从油砂中脱除沥青质来说二甲基硫醚通常与公认非常好的沥青质提取流体一样好。所述数据还表明DMS与各类原油烃-饱和物、芳族烃、树脂和沥青质都高度相容,因此在引入含油地层后不可能引起原油相不稳定。
[0070] 实施例2
[0071] 应用二甲基硫醚和A150(一种通常用于溶解沥青质沉积物的包含芳烃混合物的商购溶剂)对由含油地层回收的天然存在的焦油垫层材料实施两个实验,以比较焦油垫层材料的溶解速率。将在深度为4690米和地层温度为50℃下由含油地层回收的天然存在的焦油垫层材料用作比较的焦油垫层材料。所述焦油垫层材料主要包含沥青基烃。
[0072] 在第一个实验中,在环境温度和压力下使两个DMS溶剂样品和两个A150溶剂样品分别与焦油垫层材料混合,其中每种溶剂样品体积(ml)与焦油垫层材料重量(g)比约为100:1。测量并记录完全溶解焦油垫层材料所需的时间长度。下表3给出结果。
[0073]
[0074] 在第二个实验中,在环境温度和压力下使四个DMS溶剂样品与四个A150溶剂样品分别与焦油垫层材料混合,其中每种溶剂样品体积(ml)与焦油垫层材料重量(g)比约为10:1。测量并记录完全溶解焦油垫层材料所需的时间长度。下表4给出结果。
[0075]
[0076] 正如每个试验的结果所示,相比A150,DMS以更高速率溶解天然存在的焦油垫层材料。具体地,DMS对天然存在的焦油垫层材料的溶解速率比A150溶剂快1.4倍以上。该数据表明DMS是溶解沥青基烃材料的有效溶剂,并且DMS溶解沥青基烃材料比商购的用于溶解沥青质沉积物的溶剂A150更快。
[0077] 尽管参考各种实施和利用描述了一些实施方案,但应理解这些实施方案只是描述性的和本发明主题的范围不限于这些实施方案。许多改变、调整、增加和改进都是可能的。
[0078] 本文以单数形式描述的组分、操作或结构均可以以复数形式提供。通常,在示例性的构造中作为单独组件给出的结构和功能也可以作为组合结构或组件实施。类似地,作为单个组件给出的结构和功能也可以作为组合组件实施。这些和其它改变、调整、增加和改进均落在本发明主题的范围内。
[0079] 本发明很好地适合于实现所述及其固有的目的和优点。以上公开的特定实施方案仅用作说明,因为本发明可以以不同但对受益于本文教导的本领域技术人员来说明显的等效方式进行调整和实施。此外,除了以下权利要求所述的,不限制本文所示的构造或设计的细节。尽管以“包括”或“包含”各组分或步骤的方式描述系统和方法,但系统和方法也可以基本由各组分和步骤组成或由各组分或步骤组成。无论何时公开具有上限和下限的数值范围,均具体公开了落入该范围的任何数值和任何所包含的范围。特别地,本文公开的每个数值范围(“从约a至约b”或等价的“约a-b”的形式)均应理解为包括较宽数值范围内所包含的每个数值和范围。无论何时公开只有具体下限、只有具体上限或有具体上限和具体下限的数值范围,所述范围均包括所述下限和/或所述上限附近的任何数值。而且,权利要求的术语具有它们简单的通常含义,除非专利权人作出了明确清楚的定义。此外,权利要求中所用的不定冠词在本文中定义为其引入的要素的一个或多个。
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