[发明专利]受微生物影响的蒸汽辅助重力泄油(MiSAGD)

说明书

通过活化深处生物圈微生物种子库来从目前难以接近的含油地质单元开采油的方法和系统。含油地质单元中的微生物的营养物和温度增强允许刺激非活性的和/或休眠的微生物，使得它们繁殖并产生气体。通过加热而降低的油的粘度，连同由活化的微生物产生的气体压力一起，增加了油的可移动性，从而允许先前难以接近的油朝向采油井流动。

技术领域

本发明涉及从地表下层(subsurface)油田采油的领域。

背景技术

储油层是地球地表下层中包括油的积聚的地质单元。通过通常称为采油的过程，来提取或开采来自储层的油以供使用。常规采油通常涉及两个阶段：初次开采和二次开采。初次开采涉及使用天然储层中的高压力来驱使油流到采油井。二次开采通常涉及通过将流体泵入到储层中来维持此高压，从而使得可以继续采油。

在包括重油或油砂(也称为焦油砂、沥青或沥青砂)的储油层中，油太粘以致不能够通过常规方法自由地流向采油井。正因如此，必须采用其他采油手段，诸如，热开采策略。热开采策略涉及加热储油层以提高油的可移动性，并且因此提高后续提取油的容易度。施加的热量降低了油的粘度，从而允许油流向采油井。重油开采中常用的热开采策略的示例是蒸汽辅助重力泄油(SAGD)方法。

如现有技术的图1和图2中所描绘的，SAGD方法涉及使用蒸汽注入井5和采油井7对。蒸汽注入井将蒸汽引入到储油层的净砂层区8中。注入的蒸汽向上移动直到到达防止蒸汽进一步移动的地质单元。注入的蒸汽将储层加热到大约200℃的温度，从而降低油的粘度并允许油流向采油井。如图2中所示，这被称为蒸汽室10。蒸汽被不断地注入以降低油的粘度，从而促进油朝向采油井连续流动，并且有助于将油从砂中排出。

SAGD过程存在几个缺点。一个主要问题在于，SAGD蒸汽产生过程对环境具有负面影响。例如，SAGD过程是温室气体排放的主要导致者。这是因为必须燃烧大量的天然气以提供能量来加热水从而产生蒸汽。燃烧天然气不仅对温室气体排放具有显著的影响，而且其还代表增加了生产沥青的成本。此外，SAGD过程还会消耗大量的水资源来产生蒸汽。

由于产生蒸汽是SAGD方法的环境和经济影响的主要导致因素，因此，SAGD操作的环境效率可用蒸汽-油比的术语来表示(Gates&Larter，2014，通过引用并入本文)。蒸汽-油比包含产生蒸汽的环境和经济成本两者与开采的原油资源量的关系。较低的蒸汽-油比意味着较少的温室气体排放和改善的每单位采油的环保成效。

与非常规油砂提取和生产(诸如，SAGD操作)有关的能源成本和温室气体排放比常规采油多大约100-200％(“The Truth About Dirty Oil：Is CCS the Answer？(关于肮脏油的真相：CCS是答案？)”，Bergerson&Keith，Environmental Science&Technology(环境科学与技术)，2010，44，6010-6015，通过引用并入本文)。因此，必须开发改善油砂提取中的环境和经济成效的新策略和技术，以降低与SAGD操作有关的蒸汽-油比。

在从目标区域提取所有可用的油的方面，从常规储油层的开采通常是低效的。因此，存在许多旨在增加采油量的策略。这些策略中的一些包括在地表下层使用微生物。