[发明专利]裂隙水处理方法和系统有效

专利信息
申请号: 201380039861.4 申请日: 2013-02-22
公开(公告)号: CN104508237B 公开(公告)日: 2018-10-26
发明(设计)人: J.G.穆尼斯特里 申请(专利权)人: 美伴家水伙伴公司
主分类号: E21B43/00 分类号: E21B43/00
代理公司: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 葛青
地址: 美国得*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 裂隙 水处理 方法 系统
【说明书】:

提供了一种用于从来自压裂的烃井提取的泥浆形成某特定粒度的支撑剂的方法,包括以下步骤:将水与泥浆分离,得到固体流和液体流;搅拌具有颗粒的泥浆流,得到供给材料;将供给材料中的支撑剂材料熔化;急冷被熔化的支撑剂材料;破碎被熔化的支撑剂材料;将被破碎的材料粒度分选为某特定粒度;和将不具有该特定粒度的被破碎的材料与供给材料混合。还描述了一种用于执行所述方法的系统。

技术领域

发明涉及用于处理回流和采出水以及用于液压地引起在烃井(例如,深油页岩矿床)中形成通道或裂隙或裂缝的其他成分的设备和处理步骤。

背景技术

几个世纪以来,人们已经尝试不同方法来利用和使用自然烃化合物的固有性质来提升他的生活方式并且应付许多已有挑战。伊拉克的Kirkuk的“燃烧的沙漠(BurningSands)”为库尔德部落提供热量持续了两千多年,所述热量来自甲烷气体,该甲烷气体从深地层向上渗漏至地球表面,不料被点燃且持续燃烧至今。同样在宾夕法尼亚和加利福尼亚的原油表面渗漏被美国印第安人用于对他们在北美的航道上行进所使用的木舟进行防水。这些仅是人类利用天然气和原油来改善他们的生活方式的两个早期示例。

在十九世纪晚期,德雷克(Drake)在宾夕法尼亚的浅层原油井的成功钻出标志了人类最伟大的经济增长时期的开始,该经济增长在很大程度上由在天然气态和液态烃化合物的勘探、开采、精炼中获得的快速进展驱动。它们如今用于运输燃料、发电、润滑剂、石油化学产品、和我们今天在我们的日常生活中使用的大量其他产品和应用。我们现在所谓的“石油行业”的诞生和发展是促成世界经济的建立和显著成长的主要因素和可能驱动力之一。该经济发展时期被称为“工业革命”。

在该时期期间,许多新的油田在世界的许多地方被发现,且对原油和石油产品的需求的增长以显著的速度增加,这是由于直至进入二十一世纪持续被发现的石油衍生产品的许多新用途。在该时期期间,石油行业找到了许多新油田或大型矿床或储层,它们通常具有液态和气态化合物的不同烃混合物(在遍及世界的多个水域中的近海或陆地两者上)。同时,该行业还发现了大量的重质和轻质烃混合物的存在,它们在结构上是非常规的,且因此陷入复合材料基质中,以至于包含在其中的烃分子化合物不能被经济地提取。

这些非常规烃化合物源落入两个明显不同的类别中。首先,存在“重质”或长链烃分子化合物,诸如加拿大的油砂矿床,和加利福尼亚的科恩河(Kern River)或Bellridge地区中的重质油矿床,或委内瑞拉的奥里诺科河(Orinoco river)三角地区的重质油带中,或墨西哥的Mayan油,它们是重质油,采出的重质油极粘且在环境温度下为半固态。在这些情况下,流点或粘性降低是最重要的。其次,存在“轻质”或“短链”烃分子化合物,它们困在遍布美国以及世界上许多其他地区中的各种页岩矿床中。

在世界上的一些国家中,即西班牙、爱沙尼亚和巴西,存在大型但是浅层油页岩矿床,在那里,那些国家不具有大型常规原油的储层或矿床。这里,用于提取页岩油或油母岩的“暴力”方法通过在高温加压干馏釜中加热页岩进行。该实践开始于早至十九世纪。被提取的油母岩或页岩油燃料随后在炉子中燃烧用于加热目的,并且运输燃料被用于柴油或其他内燃发动机。被提取的油母岩燃料具有与如从常规原油精炼设置生产的普通等级汽油或挥发油大约相同的b.t.u.燃料值和燃烧特性。虽然这些国家也不具有所需量的硬通货或美国美元来在国际商品市场上购买常规原油,但是它们确实具有大储量的页岩(尽管从这些页岩矿床提取的页岩油或油母岩的量小于以重量计页岩本身的百分之四,页岩的大约百分之九十五保留为废弃物)。热的可冷凝烃化合物在常规冷凝热交换器中被液化,且变为油页岩燃料。不可冷凝的烃,主要是甲烷,被燃烧或只是释放到大气中。所有这些短链或轻质烃化合物被捕获或密封在油页岩材料基质结构中,且当被加热时,在压力下,它们从该基质以气相被释放或解放。

在美国,有许多地区,在那里找到了油页岩矿床,但它们中的大多数是位于地球表面下五至十千英尺的深矿床。早在在十九世纪,进行了许多尝试来从分层的页岩地层挖掘或提取油母岩油。尽管证明页岩油是非常合适的烃产物,但其开采成本远超过类似产物的市场价格;由此证明该情况是不经济的。那时还没有合理的其他开发和投资。

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