[发明专利]用于提高烃回收的添加剂

说明书

技术领域

本公开涉及烃开采或回收。具体而言，本公开涉及加入蒸汽、水和/或添加剂的烃开采或回收方法。

背景技术

在地球的表面或地下包含原油和沥青砂的矿床，所述沥青砂被称作焦油砂或油砂。如果矿床位于充分接近地表，使用表面或露天采矿技术可以回收它们。矿石通常包含大约10-15%的沥青，80-85%的矿物质，以及余量为水，并且需要将有价值的沥青产物与矿物质分离。这种沥青析出方法是通过最初使矿石与温水在水力运输线中混合或制浆而开始的。然后，将所得的浆料供给至主分离容器或分离池。在这种分离方法中，加入额外的温水，并且大多数的析出的沥青将附着到气泡上，在其中其通过浮选而被回收。沥青析出和回收方法通常在大约8.5的pH下进行，其通常在氢氧化钠的帮助下得到的。从容器的底部除去粗矿物质并将包含水、细矿物质和悬浮的沥青的中级部分输送到进一步的沥青回收。

如果原油或沥青砂位于地表的下面足够深，可以钻油井以辅助开采这些物质。然而，重烃已经证实难以回收或制备，因为它们的高粘度。在本领域内已知多种抽提、回收或开采方法，例如，在降低烃的粘度以使其流动和辅助开采的尝试中使用蒸汽注入到地层中。

一种称作周期注蒸汽(Cyclic Steam Simulation)或蒸汽吞吐(huff-and-puff)的这样的方法包括如下阶段：注入高压蒸汽、浸泡地层和开采。初始阶段包括注入蒸汽数周至数月以加热储层中的烃、沥青或重油资源，由此降低了其粘度使得其能够流动。在注入后，允许蒸汽浸泡在地层中数天至数周的时间以允许热进一步穿透地层。然后，充分降低粘度的重油从同一油井中开采出来直至产量开始下降，此时重复三步循环。

在本领域内使用的另一回收或开采方法被称作蒸汽辅助重力泄油(SAGD)。该SAGD回收方法依靠长度为1km的两个平行的、水平的井。上方的“注入井”位于下方的“开采井”上方。开采井位于尽可能的接近储层的底部。起初，将蒸汽注入到两个井中以开始加热地层。在一段时间后，地层被充分地加热使得烃或沥青的粘度降低，使得烃或沥青现在能够进入开采井。一旦出现这种情形，停止将蒸汽注入到开采井中。

将低压蒸汽连续地注入到注入井中，导致蒸汽室的形成，随着过程的继续，其向侧面和向上延伸。在所述蒸汽室的边缘，蒸汽将其潜热释放给地层。这种方法加热烃和/或沥青，导致充分降低了其粘度以在重力的影响下沿着蒸汽室的边缘流至较低的开采井中，然后其可以与得到的蒸汽冷凝物一起被泵送至地表。此时，分离形成的水和沥青乳液。

除了使烃和/或沥青粘度降低之外，蒸汽冷凝物和水包烃乳液形式允许烃更容易移动至开采井中。SAGD方法在井的整个寿命中通常原位回收大约55%的原始的烃或沥青。

尽管该方法具有优势，它们也具有缺点。例如，关于沥青开采，SAGD方法依靠蒸汽的能量加强开采以辅助沥青回收，其需要天然气，大量的新鲜水和水循环装置。另外，由于该方法依赖重力泄油，由于沥青的高粘度，开采率可能受到限制。尽管现有技术已经构思了SAGD方法的不同变形形式，例如加入某种添加剂，所述添加剂并不成功，以及它们的存在已经导致，例如，不能破乳的添加剂、水和沥青的乳液，因为添加剂已经导致乳液稳定。

因此，非常合意的是寻找能够提高对于相同的蒸汽注入而言开采的沥青的量的添加剂。添加剂可以具有如下性能：例如直接提高在地层内的热效率和降低油水的界面张力。而且，成功的添加剂将降低蒸汽与油的比率，意味着：由于添加剂的存在，需要更少的蒸汽来开采相同量的沥青。此外，合意的添加剂将不会干扰所得的乳液使得不能被破乳。最后，成功的添加剂必须具有足够的挥发性以被蒸汽携带通过填砂到达沥青矿层(bitumen pay)。

发明内容

本发明公开了一种用于从地下地层中回收烃的方法。所述地下地层可以包括任何数量的井，例如两口井。公开的方法包括使来自地下地层的烃与蒸汽或水接触，使所述烃与一种或多种芳烃接触，和回收烃。所述烃可以在烃的回收过程中的任何时间与蒸汽或水和/或一种或多种的芳烃接触。所述烃选自轻质原油或重质原油、沥青、油砂矿、焦油砂矿及其组合。所述烃可以与蒸汽或水和芳烃在地下地层的内部或外部接触。所述蒸汽和芳烃可以被单独地或作为混合物注入到地下地层中。所述方法可以为添加一种或多种的芳烃的蒸汽辅助的重力泄油方法。