生产油和/或气的系统与方法 |
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| 申请号 | CN200980117454.4 | 申请日 | 2009-04-14 | 公开(公告)号 | CN102027194B | 公开(公告)日 | 2015-04-01 |
| 申请人 | 国际壳牌研究有限公司; | 发明人 | C·梵登伯格; P·克林顿; K·V·吉尔德; C·M·A·M·梅斯特斯; P·G·莫尼; G·穆尔德; R·瓦尔迪兹; D·C·王; | ||||
| 摘要 | 用于生产油和/或气的系统，该系统包括：包含油和/或气与二硫化 碳 制剂和/或 氧 硫化碳制剂的混合物的 地层 ；用于将分离剂释放入地层的装置，所述分离剂适于将油和/或气与二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂分离。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于生产油和/或气的系统，该系统包括： |
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| 说明书全文 | 生产油和/或气的系统与方法技术领域[0001] 本发明涉及生产油和/或气的系统与方法。 背景技术[0002] 目前从天然气井、油井(例如作为伴生气)以及从天然气储层产生大量沾染有生成硫化氢的细菌的酸性天然气。燃料和其它气体中硫化氢和其它硫化合物的存在长期一直 是这类气体的用户和生产者的顾虑所在。除这样的杂质对设备和工艺的腐蚀和其它不利影 响外，因为硫化合物的氧化而通常由天然气的燃烧产生有害排放。所产生的硫氧化物会是 空气污染的主要致因并且可以对环境具有有害影响。因此颁布越来越严格的联邦和州法规 力图减少或消除含硫排放物，从天然气等有效除去构成有害排放物的重要前体的硫化氢存 在随之而来的价值。此外，一种处置硫化氢的方法是将其转化成固体硫，用于储存。由于环境和审美(aesthetic)顾虑，目前许多国家宣布形成这样的硫储存物为非法。 [0003] 提升油采收(EOR)可以用于增大世界范围的田场中的油采收。存在3种主要类型的EOR(热、化学/聚合物和气体注入)可用于增大从储层的油采收，超出通过常规方法可 以实现的-可能延长田场的寿命和增大油采收率。 [0004] 热提升采收通过向储层加入热量而发挥作用。最广泛实施的形式是蒸汽驱油，其降低油的粘度使得它可以流向生产井。化学驱油通过降低截留剩余油的毛细作用力而增强 采收。聚合物驱油增大了注入水的驱扫效率。混溶性气体注入以与化学驱油相似的方式发 挥作用。通过注入与油混溶的流体，可以采收截留的剩余油。 [0005] 参考图1，其中描述了现有技术系统100。系统100包括地下地层102、地下地层104、地下地层106和地下地层108。生产设施110在地面提供。井112穿过地层102和 104，在地层106中终止。在114显示地层106的一部分。油和气通过井112从地层106中 产出至生产设施110。气体和液体互相分离，气体储存在气体储存器116中和液体储存在液 体储存器118中。气体储存器116中的气体可以含有必须加以处理、转移、处置或储存的硫 化氢。 [0006] 共同未决的美国专利申请公开号2006/0254769公开了一种系统，所述系统包括：从地下地层采收油和/或气的装置，所述油和/或气包含一种或多种硫化合物；将来自采收 的油和/或气的至少一部分硫化合物转化成二硫化碳制剂的装置；和将至少一部分二硫化 碳制剂释放入地层中的装置。美国专利申请公布号2006/0254769全文经此引用并入本文。 [0007] 本领域需要用于处理、转移、处置或储存来自液体和/或气体的硫化氢的改进系统和方法。本领域需要用于处理、转移、处置或储存来自液体和/或气体的硫的改进系统和方法。本领域还需要用于提升油采收的改进系统和方法。本领域还需要使用硫化合物(例 如通过降低粘度、化学作用和混相驱油)提升油采收的改进系统和方法。本领域还需要用 于制备含硫的提升油采收剂的改进系统和方法。 [0008] 此外，二硫化碳是具有从用作人造丝生产用商业溶剂到生产农用杀虫剂的原料的应用的常见化学品。二硫化碳制造方法涉及固体硫和天然气(或另一种碳源)二者的购买 和通常是长距离运输至制造位置，和以非常高的纯度生产二硫化碳。这些两种因素即高的 原料购买和运输成本以及最终产品的高纯度，导致相对高的二硫化碳生产成本。 [0009] 将酸性气体转化成固体硫的制造方法涉及首先从天然气流除去硫化氢、其它硫化合物和污染物例如二氧化碳的溶剂单元，接着是将硫化氢转化成硫的Claus单元，然后在 运输之前让其凝固或者将其作为液体进行运输。在另一方面，该用于制造二硫化碳的制造 方法带来固体或液体硫的加热、熔化和气化以及使其蒸气与加热的天然气或另一种碳源反 应。 发明内容[0011] 在一个方面，本发明提供了如下生产油和/或气的系统，所述系统包括：包含油和/或气与二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂的混合物的地层；用于将分离剂释放入地层的装置，所述分离剂适于将油和/或气与二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂分离。 [0012] 在另一个方面，本发明提供了如下生产油和/或气的方法，所述方法包括：提供包含油和/或气与二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂的混合物的地层；将分离剂释放入地层中；将油和/或气与二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂分离。 [0013] 本发明的优点包括下述中的一个或多个： [0014] 用于处置硫化氢、硫、和/或其它基于硫的化合物的改进系统和方法。 [0015] 用二硫化碳制剂提升从地层采收烃的改进系统和方法。 [0016] 用含有二硫化碳制剂的流体提升从地层采收烃的改进系统和方法。 [0017] 用于生产二硫化碳制剂的改进系统和方法。 [0018] 用于烃的二级采收的改进含二硫化碳组合物。 [0019] 用于处理、转移、处置或储存来自液体和/或气体的硫化合物的改进系统和方法。 [0020] 提升油采收的改进系统和方法。 [0021] 使用硫化合物提升油采收的改进系统和方法。 [0022] 使用可与油就地混溶的化合物提升油采收的改进系统和方法。 [0023] 用于制备和/或使用含硫的提升油采收剂的改进系统和方法。 [0025] 图1描述了油和/或气的生产系统。 [0026] 图2描述了油和/或气的生产方法。 [0027] 图3a-3e描述了油和/或气的生产系统。 [0028] 图4描述了二硫化碳制剂的生产方法。 具体实施方式[0029] 图2： [0030] 在本发明的一个实施方案中，现参照图2，描述了用于生产油和/或气的方法A，该方法包括处置硫化合物。方法A包括步骤1，其中获得硫和/或含硫化合物，以及任选将其释放入地层。在步骤2中，将至少一部分硫化合物转化成二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制 剂，任选是在地层内。在步骤3中，在EOR操作完结时，可以将油和/或气与二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂、以及从地下地层采收的油分离，并且可以在地层内将二硫化碳制剂和/ 或氧硫化碳制剂转化成另一种化合物。 [0031] 步骤1： [0032] 可以通过任何已知的方法完成含硫化合物的获得。合适的方法包括购入气体、液体和/或固体的单质硫或含硫化合物；从地下地层采收这样的化合物；和/或从地面工艺 作为物流采收这样的化合物。用于获得进入地下地层的含硫化合物的方法的选择并非关 键。 [0033] 可以用任何已知的方法将这样的化合物注入地层中。合适的方法包括垂直井和水平井，对地层进行射孔，注入液体和/或气化的单质硫，或本领域技术人员已知的用于将液体或气体注入地层的其它方法。用于将含硫化合物释放入地下地层的方法的选择并非关 键。 [0034] 在本发明的一些实施方案中，硫化合物可以包括单质硫、硫化氢、硫醇、硫化物和二硫化氢之外的二硫化物或例如噻吩、苯并噻吩或取代和稠环二苯并噻吩的杂环硫化合物、或它们的混合物。 [0035] 可以通过任何已知的方法完成至少一部分含硫化合物和/或其它液体和/或气体的释放。一种适合的方法是将含硫化合物注入单独井中的单独导管中，让该含硫化合物浸 泡，和然后泵出至少一部分气体和/或液体。另一适合的方法是将含硫化合物注入单独井 中的第一导管中，和通过单独井中的第二导管泵出至少一部分气体和/或液体。另一适合 的方法是将含硫化合物注入第一井中，和通过第二井泵出至少一部分气体和/或液体。用 于注入至少一部分含硫化合物和/或其它液体和/或气体的方法的选择并非关键。 [0036] 替代地，可以颠倒注入和转化的顺序。可以在地面工艺中将含硫化合物转化成另一种化合物，然后将其它化合物注入地层中。所述其它化合物可以通过任何已知方法例如 上文论及的那些或本领域已知的其它方法注入。 [0037] 可以使含硫化合物和/或其它液体和/或气体例如可与油就地混溶的液体或气体在地层中持续浸泡约1小时-约15天、例如约5-约50小时。 [0038] 在一些实施方案中，可以在高于地层开裂压力的压力下将含硫化合物和/或其它液体和/或气体泵入地层。 [0039] 在一些实施方案中，含硫化合物或混有其它组分的含硫化合物可以混溶在地层中的油(或其它液体)和/或气体中。在一些实施方案中，含硫化合物或混有其它组分的含 硫化合物可以混溶在地层中的油和/或气中。 [0041] 在一些实施方案中，可以使用经加热的流体或加热器在地层中加热和/或煮沸含硫化合物以降低地层中流体的粘度。在一些实施方案中，可以使用经加热的水和/或蒸汽 来加热和/或气化地层中的含硫化合物。替代地，可用非水流体替代蒸汽或热水作为加热 介质来加热含硫化合物，例如可以对储层的烃具有其自身溶解影响的重芳烃溶剂。 [0042] 在本发明的一些实施方案中，除了将含硫化合物注入地层中外，还可以将一种或多种催化剂(例如作为浆料或悬浮液)，氧气或含氧气体，以及一种或多种烃注入地层中。 下面就步骤2给出可以用于地层中的反应的合适催化剂、气体和烃。 [0043] 步骤2： [0044] 可以通过任何已知的方法完成将至少一部分硫化合物转化成二硫化碳和/或氧硫化碳制剂。合适的方法可以包括硫化合物氧化反应为硫和/或二氧化硫，并且通过硫和 /或二氧化硫与碳和/或含碳化合物的反应形成二硫化碳制剂。用于将至少一部分硫化合 物转变成二硫化碳制剂的方法的选择并非关键。 [0045] 在本发明的一些实施方案中，二硫化碳和/或氧硫化碳制剂可以包括二硫化碳，氧硫化碳，和/或二硫化碳衍生物例如硫代碳酸酯(thiocarbonate)、黄原酸酯，以及它们 的混合物；和任选下面中的一种或多种：硫化氢，硫，二氧化碳，烃，以及它们的混合物。 [0046] 在本发明的一些实施方案中，二硫化碳制剂定义为二硫化碳与氧硫化碳的摩尔比大于约1的制剂。 [0047] 在本发明的一些实施方案中，氧硫化碳制剂定义为二硫化碳与氧硫化碳的摩尔比为约1或更小的制剂。 [0048] 在本发明的一些实施方案中，按上文所定义的术语，二硫化碳制剂可以与氧硫化碳制剂互换使用。例如，在下文描述二硫化碳制剂的生产、储存和/或使用时，二硫化碳制剂可以用氧硫化碳制剂取代。 [0049] 在本发明的一些实施方案中，二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂的制备可以包括硫化合物的输入，例如直接注入地层中。 [0050] 在本发明的一些实施方案中，如下文所述可以通过氧化反应、例如通过Claus工艺、催化选择性氧化反应或者通过与金属反应，将硫化合物转化成二氧化硫和/或硫。 [0051] 在本发明的一些实施方案中，氧化反应可以包括在反应区使硫化合物与含氧气体反应以产生二氧化硫和/或硫，以及其它组分。 [0052] 在本发明的一些实施方案中，含氧气体可以是氧气、空气、富氧气体或贫氧空气。 [0053] 在本发明的一些实施方案中，可以在催化剂存在下使硫化合物氧化。合适的催化剂可以存在于地层中或者作为作为地层的一部分存在，包括例如以下元素的矿物化合物： 铝、锑、钡、铋、钙、铈、铬、钴、铜、镓、锗、铪、铱、铁、镧、铅、镁、锰、钼、钕、镍、铌、锇、钯、铂、镨、铼、铑、钌、钐、钪、硅、银、钽、锡、钛、钨、钒、钇、锌、锆，如这些元素的氧化物、硫化物或碳化物，和/或上述中两种或更多种的组合或混合物。 [0054] 在一些实施方案中，可以将合适的催化剂或其前体加入到地层中或者用于地面转化工艺。将催化剂前体加入到地层的合适输送方法是通过流体注入，该流体含有催化剂前 体。催化剂前体可作为注入流体如液体、溶液、浆料或气体的一部分。合适的催化剂前体可以含有例如钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锆、铌、钼或它们的混合物的元素。合适的气态催化剂前体可以是上述元素的化合物例如卤化物和羰基化物或其混合物。合适的液体包括碳酸 盐、氢氧化物和或卤化物或者它们的混合物的熔融盐例如低共熔熔体。合适的溶液可以是 上述元素的水溶性盐如硝酸盐、硫酸盐和卤化物的水溶液。 [0055] 在本发明的一些实施方案中，氧化反应可以在地层或地面工艺中于具有小于约500℃，例如约150-约500℃或约200-约300℃，或高于硫的露点的温度的反应区中，就给 定的工艺条件来进行，使得硫不冷凝到催化剂上或反应区中。 [0056] 在本发明的一些实施方案中，氧化反应可以在地层或地面工艺中于具有压力约100-约1000千帕，例如约200-约500千帕(绝对)的反应区中进行。 [0057] 在一些实施方案中，可以将硫化合物转化为硫和/或二氧化硫，用于其的方法公开于美国专利申请公开号2004/0096381、2004/0022721、2004/0159583、2003/0194366、 2001/0008619、2002/0134706、2004/0096381、2004/0022721、2004/0159583 和 2001/0008619，将它们的内容全文经此引用并入本文。 [0058] 可以在地层中或在地面工艺中于反应区中使硫和/或二氧化硫与碳或含碳化合物反应以产生二硫化碳或氧硫化碳制剂 [0060] 在一些实施方案中，可在约500-约900℃，例如约550-700℃的温度下将硫和/或二氧化硫与碳化合物组合。 [0061] 在一些实施方案中，可以在约100-约500千帕的压力将硫和/或二氧化硫与碳化合物组合。 [0062] 在一些实施方案中，可以在催化剂存在下将硫和/或二氧化硫与碳化合物组合。合适的催化剂包括二氧化硅-氧化铝催化剂，例如含有2-10重量％的二氧化硅的那些、二 氧化硅凝胶、矾土、活化氧化铝和一般而言在从石油除去有色体或生成胶质的物质体方面 有效的那些粘土类型。催化剂还可以包含以下中的一种或多种：钒、铌、钽、铬、钼、钨、锰，锝，铼、铁、钌、锇、钴、铑、铱、镍、钯和/或铂；它们为单质形式、作为金属化合物或作为氧化物和硫化物。例如，铁、钒、铬、钼和锰的氧化物和硫化物可以与二氧化硅凝胶、漂白土(fuller’searth)和/或活化氧化铝催化剂组合用作促进剂。 [0063] 在一些实施方案中，可以通过使碳与硫反应来制备二硫化碳制剂。碳可以得自地层中的烃例如天然气、原油、重油、页岩、焦油砂、焦油、柏油、沥青和/或地层中的其它烃。 可以使硫与碳反应以便制备二硫化碳制剂，例如液相或气相中的硫可以用于该反应。 [0064] 在一些实施方案中，可以将硫和/或二氧化硫与碳化合物转化为二硫化碳制剂，用于其的方法公开于美国专利号4,963,340、2,636,810、3,927,185、4,057,613和 4,822,938中，以及美国专利申请公开号2004/0146450中，将它们的内容通过引用以其全 文并入本文。 [0065] 一种在不存在氧下将液体硫和烃转化成二硫化碳制剂的合适方法公开于WO2007/131976中。WO 2007/131976通过引用以其全文并入本文。 [0066] 一种在氧存在下将液体硫和烃转化成二硫化碳制剂的合适方法公开于WO2007/131977中。2007/131977通过引用以其全文并入本文。 [0067] 用于将硫化合物转化成二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂的其它合适方法公开于以下共同未决专利申请中：美国专利公开2006/0254769，代理人案卷号为TH2616；美国 临时申请61/031,832，代理人案卷号为TH3448；美国临时申请61/024,694，代理人案卷 号为TH3443；PCT专利公开WO 2007/131976，代理人案卷号为TS1746；PCT专利公开WO 2008/003732，代理人案卷号为TS1818；PCT专利公开WO 2007/131977，代理人案卷号为 TS1833；和PCT专利申请PCT/EP2007/059746，代理人案卷号为TS9597，将它们全部通过引 用以其全文并入本文。 [0068] 如上文所论述，反应输入物和/或催化剂可以用于地面工艺或者在地层中找到或者按顺序注入地层中以将含硫化合物转化为二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂。 [0069] 步骤3： [0070] 二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂可以在地面工艺中制备和/或在地层中制备。二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂可然后用于提升油采收(EOR)工艺以增大从地层生产 油，例如公开于共同未决专利申请TH2616中，通过引用以其全文并入本文。可以将油和二 硫化碳制剂的混合物产出至地面，将二硫化碳制剂分离，和任选地将其循环再用以注入到 该地层或另一个地层中。在EOR工艺完结时，地层中将具有一定体积的二硫化碳制剂。可 以将该二硫化碳制剂与油分离，将油产出至地面，和将二硫化碳制剂转化成另一种含硫化 合物。 [0071] 油和/或气与二硫化碳和/或氧硫化碳制剂的分离可以通过任何已知的方法完成。合适的方法包括通过提高油混合物的温度煮去二硫化碳和/或氧硫化碳制剂。这将留 下待产出的具有提高的流动性和较低的粘度的升高温度的油。可通过注入蒸汽或热水，使 用原位加热器，或者注入另一种热物质例如液体或气体来提高混合物的温度。 [0072] 分离油混合物的另一种合适方法是使二硫化碳和/或氧硫化碳制剂水解。这可通过注入蒸汽和/或热水与油混合物接触来完成。这将留下待产出的具有提高的流动性和较 低的粘度的升高温度的油。在一些实施方案中，所述蒸汽和/或热水可以呈碱式或碱性，例如通过向该水或蒸汽加入胺或氨或其它碱。 [0073] 分离油混合物的另一种合适方法是氧化二硫化碳和/或氧硫化碳制剂。这可通过注入氧气、空气或其它含氧气体与油混合物接触来完成。这将留下待产出的具有提高的流 动性和较低的粘度的升高温度的油。 [0075] 可以通过任何已知的方法完成从地下地层采收油和/或气。合适的方法包括海底生产，地面生产，一级、二级或三级生产。用于从地下地层采收油和/或气的方法的选择并非关键。 [0076] 在一个实施方案中，可以将油和/或气从地层采收入井中，并且使其流过井和出油管线至设施。在一些实施方案中，可以通过使用试剂例如蒸汽、水、表面活性剂、聚合物驱油物质和/或混溶剂例如二硫化碳制剂的提升油采收以增强来自地层的油和/或气的流 动。 [0077] 硫化物转化： [0078] 可以通过任何合适的方法将地层中存在的任何二硫化碳和/或氧硫化碳当在地层中时转化成另一种化合物。使二硫化碳和/或氧硫化碳转化的方法的选择并非关键。使 二硫化碳和/或氧硫化碳转化的合适方法包括下面给出的形成硫化氢和氧化。 [0079] 硫化氢的形成： [0080] 在一个实例中，混溶性溶剂可以包括二硫化碳和/或氧硫化碳制剂。二硫化碳可例如通过与水/或蒸汽反应在地层内水解成硫化氢和/或氧硫化碳制剂。任选地，一种或 多种催化剂例如氧化铝和/或二氧化钛可以例如在溶液中、作为粉末、或者作为在水或其 它流体中的悬浮体引入到地层中，以催化从二硫化碳到硫化氢的反应。 [0081] 二硫化碳可通过任何反应或机理水解为硫化氢和/或氧硫化碳。对反应或机理的选择并非关键。使二硫化碳水解成硫化氢的一种合适的机理是已知的反应，其具有反应 式： [0082] CS2+H2O→H2S+COS (式1) [0083] 可以使二硫化碳在地层中进一步水解成二氧化碳和硫化氢，例如通过与水或蒸汽反应。 [0084] 氧硫化碳可通过任何反应或机理水解为硫化氢和二氧化碳。对反应或机理的选择并非关键。使氧硫化碳水解成硫化氢的一种合适的机理是已知的反应，其具有反应式： [0085] COS+H2O→H2S+CO2 (式2) [0086] 可然后从一口或多口井中采收硫化氢。为了从地层采收硫化氢，可以将水、空气、二氧化碳或者一种或多种其它液体或气体或修复剂注入地层中以有助于从井采收硫化氢。 [0087] 氧化反应： [0089] 在另一实例中，混溶性溶剂可包括二硫化碳制剂。可以例如通过加入氧气、过氧化物和/或热量将该二硫化碳在地层中燃烧或氧化成二氧化硫和/或二氧化碳。 [0090] 二硫化碳可通过任何反应或机理氧化。对反应或机理的选择并非关键。使二硫化碳氧化成二氧化硫的一种合适的机理是已知的反应，其具有反应式： [0091] CS2+3O2→2SO2+CO2(式3) [0092] 可然后从一口或多口井中采收二氧化硫，或者就地留在地层中。为了从地层采收二氧化硫，可以将水、空气、二氧化碳或者一种或多种其它液体或气体或修复剂注入地层中以有助于从井采收二氧化硫。 [0093] 图3a： [0094] 在本发明的一个实施方案中，现参考图3a，其中描述了系统200。系统200包括地下地层202、地下地层204、地下地层206和地下地层208。生产设施210在地面上进行提 供。井212穿过地层202和204，在地层206中有开孔。地层206的部分214可任选为压 裂的和/或射孔的。来自地层206的油和气产出至部分214中，进入井212中，并且上行至 设施210。生产设施然后可以使气体和液体分离，所述气体被送至气体处理器216，所述液 体被送至液体储存器218。生产设施还包括二硫化碳制剂储存器230。可以将从井212产 出的二硫化碳、硫化氢和/或其它含硫化合物送至二硫化碳制剂生产装置230。二硫化碳、 硫化氢和/或其它含硫化合物可按向下的箭头所示在井212中向下泵送并泵送至地层206 中，然后将其分离并使所产生的油和气在井212中向上返回到生产设施210。 [0095] 图3b和3c： [0096] 在本发明的一些实施方案中，现参考图3b和3c，其中描述了系统200。系统200包括地下地层202、地下地层204、地下地层206和地下地层208。生产设施210在地面上进 行提供。井212穿过地层202和204，在地层206中有开孔。地层206的部分214可任选 为压裂的和/或射孔的。在一级生产期间，来自地层206的油和气产出至部分214中，进入 井212中，并且上行至设施210。生产设施然后可以使气体和液体分离，所述气体被送至气 体处理器216，所述液体被送至液体储存器218。生产设施还包括二硫化碳制剂储存器230。 二硫化碳制剂、硫化氢和/或其它含硫化合物可以在油和/或气产出到井212中之前或者 在油和/或气产出到井212中且到达地面设施之后与地层中的油和/或气分离。如图3b 中所示，含硫化合物、其它液体、气体和/或催化剂可按向下的箭头所示在井212中向下泵 送并泵送至地层206中。可以在地层中留下含硫化合物制剂浸泡约1小时-约15天、例如 约5-约50小时，以与烃反应形成混溶性硫化合物-油制剂。 [0097] 如图3c中所示，在浸泡/反应阶段后，可以将二硫化碳制剂与油和/或气一起产出，返回到井212向上到达生产设施210。 [0098] 在一些实施方案中，可以在高于地层压裂压力、例如为压裂压力的约120％-约200％下将含硫化合物泵送到地层206中。 [0099] 可以在约200-约1000℃、例如约400-约800℃或约500-约700℃的温度下将含硫化合物泵送到地层206中。 [0100] 可以在约2-约200巴、例如约3-约100巴或约5-约50巴的压力下将含硫化合物泵送到地层206中。 [0101] 图3d： [0102] 在本发明的一些实施方案中，现参考图3d，其中描述了系统300。系统300包括地下地层302、地层304、地层306和地层308。生产设施310在地面上进行提供。井312穿 过地层302和304，在地层306中有开孔。地层314的部分可任选为压裂的和/或射孔的。 在油和气从地层306产出时，其进入部分314，并且在井312中上行至生产设施310。可以 将气体和液体分离，气体可以送至气体储存器316，液体可以送至液体储存器318。生产设 施310能够储存和/或产出二硫化碳制剂，可与将该二硫化碳制剂产出并储存在二硫化碳 制剂生产装置330中。二硫化碳制剂、硫化氢和/或其它含硫化合物可以在油和/或气产 出到井312中且到达地面设施之后与油和/或气分离。还可以任选使二硫化碳制剂循环返 回到该地层或另一地层。 [0103] 二硫化碳和/或氧硫化碳制剂以及任选其它液体、气体和/或催化剂可以在井332中向下泵送至地层306的部分334。二硫化碳和/或氧硫化碳制剂穿过地层306并且与一 种或多种烃反应产生与二硫化碳和/或氧硫化碳制剂的混溶性油混合物，这有助于油和气 的生产，然后可以将该混合物产出到井312并到达生产设施310，之后可以使二硫化碳制剂 与油和/或气分离。然后可以使二硫化碳制剂循环并且再次注入到该地层或另一个目标地 层中。 [0104] 在一些实施方案中，二硫化碳制剂或混有其它组分的二硫化碳制剂可以在地层306中混溶于油和/或气中。 [0105] 在一些实施方案中，二硫化碳制剂或混有其它组分的二硫化碳制剂可以在地层306中混合于油和/或气中形成混溶性混合物。然后可以将该混合物产出到井312，之后进 行分离。 [0106] 在一些实施方案中，二硫化碳制剂或混有其它组分的二硫化碳制剂可以不在地层306中混合于油和/或气中，使得该二硫化碳制剂或混有其它组分的二硫化碳制剂作为柱 塞行进通过地层306以驱使油和/或气到达井312。在一些实施方案中，可将一定量二硫化 碳制剂或混有其它组分的二硫化碳制剂注入井332中，随后注入另一组分(例如空气；气体 或液体形式的水；混有一种或多种盐、聚合物和/或表面活性剂的水；二氧化碳；其它气体； 其它液体；和/或它们的混合物)以驱使二硫化碳制剂或混有其它组分的二硫化碳制剂通 过地层306。 [0107] 图3e： [0108] 图3e描述了在EOR工艺完结时图3d的系统。在地下地层302中存在一定体积混有油和/或气的二硫化碳制剂。系统300可用于在地下地层302中使二硫化碳制剂分离和 /或转化。 [0109] 系统300包括地下地层302、地层304、地层306和地层308。生产设施310在地面上进行提供。井312穿过地层302和304，在地层306中有开孔。地层314的部分可任选为 压裂的和/或射孔的。 [0110] 如箭头所示，可以将分离剂注入井332和注入地层306中。还可以如箭头所示将分离剂注入井部分332中和从井部分332的底部出来，进入地层306。如上文所论述的，分 离剂可以起到使油和/或气与二硫化碳制剂分离、和/或升高油的温度和流动性的作用。合 适的分离剂包括蒸汽、水、空气、含氧气体、氮气、胺以及本领域已知的分离油/二硫化碳制剂混合物的其它液体和气体。 [0111] 在注入分离剂一定时段后，可以如箭头所示将分离的油和/或气344产出到井部分312，例如在井中高于分离剂注入位置的位置。此外，二硫化碳制剂，分离剂，转化的二硫化碳制剂，和/或它们的混合物可以在油和/或气344上方形成较低密度的掩蔽层342。掩 蔽层342可用于朝向井部分312驱使油和/或气344。 [0112] 在产出油和/或气344后，可以将掩蔽层342产出到井部分312或者留在地层306中。 [0113] 在一些实施方案中，井312可用于注入分离剂并持续第一时间段，然后井312可用于产出油和/或气并持续第二时间段。在一些实施方案中，井312可以在注入分离剂与生 产油和/或气之间交替循环，例如约2-约100个循环，如约5-约10个循环。 [0114] 图4： [0115] 在本发明的一些实施方案中，现参照图4，其中描述了二硫化碳制剂生产装置430。二硫化碳制剂生产装置430具有输入的硫化氢和/或其它含硫化合物。可以通过氧 化反应432使硫化氢转化成二氧化硫。硫化氢和二氧化硫可以在434转化成硫。硫可以在 436与碳化合物组合产生二硫化碳制剂。可以输出在436产出的二硫化碳制剂和硫化氢。 二硫化碳制剂和/或含有二硫化碳制剂的混合物可以从二硫化碳制剂生产装置430输出。 [0116] 替代方案： [0117] 在一些实施方案中，可将二硫化碳衍生的盐溶解在水中，并将所得溶液泵送到地层206和/或306中。可以使溶解的二硫化碳制剂分解，在地层206和/或306中产生二 硫化碳。 [0118] 在本发明的一些实施方案中，可以使从井212和/或312产出的气体和液体分离，例如用重力式分离器或离心式分离器，或者用本领域已知的其它方法。可以将气体部分送 至二硫化碳制剂生产装置230和/或330。 [0119] 在本发明的一些实施方案中，系统200和/或系统300的所有组成部分可以在彼此约10km，例如约5、3或1km内。 [0120] 在一些实施方案中，可以将产自井212和/或312的油和/或气输送至炼厂和/或处理设施。可处理油和/或气以生产商业产品，例如运输燃料如汽油和柴油、民用燃料油、润滑剂、化学品和/或聚合物。处理可包括将油和/或气蒸馏和/或分馏以生产一种或多 种馏分油馏分。在一些实施方案中，可对油和/或气、和/或一种或多种馏分油馏分进行下 列中的一种或多种处理：催化裂化、加氢裂化、加氢处理、焦化、热裂化、蒸馏、重整、聚合、异构化、烷基化、共混和脱蜡。 [0121] 将认识到完成步骤1的任意实施方案可以与完成步骤2的任意实施方案组合，可以将其与完成步骤3的任意实施方案组合。 [0122] 完成任意步骤1-3的方法的选择并非关键。 [0123] 示例性实施方案： [0124] 在本发明的一个实施方案中，公开了生产油和/或气的系统，该系统包括：包含油和/或气与二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂的混合物的地层；用于将分离剂释放入地层的装置，所述分离剂适于将油和/或气与二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂分离。在一些 实施方案中，该系统还包括用于从地层采收油和/或气的装置。在一些实施方案中，该用于采收的装置包括在地下地层中的井和在该井顶部的采收设施。在一些实施方案中，该用于 采收的装置包括钻取在地下地层中用于采收油和/或气的第一井，以及在第一井顶部的生 产设施；并且用于释放分离剂的装置包括地下地层中用于将分离剂释放入地层的第二井。 在一些实施方案中，该用于采收的装置包括钻取在地下地层中用于采收油和/或气的第一 井，以及在第一井顶部的生产设施；并且用于释放分离剂的装置包括在地下地层中用于将 分离剂释放入地层中的第一井。在一些实施方案中，第一井包括用于采收油和/或气的第 一部分，和用于释放分离剂的第二部分。在一些实施方案中，第一井用于释放分离剂并持续第一时间段，然后用于采收油和/或气并持续第二时间段。在一些实施方案中，该系统还包括在地层中适于加热分离剂、油和/或气中的至少一种的加热器。在一些实施方案中，系统还包括适于在地层中使二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂转化成另一种化合物的装置。在 一些实施方案中，该转化装置包括产生硫化氢的装置和/或氧化装置。在一些实施方案中，分离剂选自空气、氧气、含氧气体、氮气、胺、蒸汽、水和它们的混合物。 [0125] 在本发明的一个实施方案中，公开了用于生产油和/或气的方法，该方法包括：提供包含油和/或气与二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂的混合物的地层；将分离剂释放入地层中；将油和/或气与二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂分离。在一些实施方案中，该 方法还包括从地下地层采收油和/或气。在一些实施方案中，从第一井进行采收并从第一 井进行分离剂的释放。在一些实施方案中，从第一井进行采收并从第二井进行分离剂的释 放。在一些实施方案中，从地层中的较高位置进行采收，从地层中的较低位置进行分离剂的释放。在一些实施方案中，该方法还包括在将分离剂注入地层之前或在地层中时加热分离 剂。在一些实施方案中，该方法还包括在地层中使二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂转化 成另一种化合物。在一些实施方案中，该方法还包括使来自地层的采收的油和/或气的至 少一部分转化成选自以下的物质：运输燃料例如汽油和柴油、民用燃料、滑润剂、化学品和/或聚合物。 |
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