[发明专利]用于处理回流合成流的模块化组件及处理该回流合成流的方法

说明书

提供了一种用于处理来自井口(104)的回流合成流的方法。回流合成流具有第一流速(F1)和第一压力(P1)。该方法还包括通过将回流合成流调节至第二压力(P2)来将第一流速控制至第二流速(F2)。该方法还包括将回流合成流分成第一气流(166)和浓缩流(165)。该方法包括将浓缩流排至脱气器(160)，以及使来自浓缩流的富二氧化碳气体脱气。该方法还包括使富二氧化碳气流与第一气流混合来产生第二气流。该方法包括通过将第二气流的第三压力(P3)调节至不同于第三压力的第四压力(P4)来控制第二气流的第三流速(F3)。

技术领域

本文所述的实施例大体上涉及模块化处理组件，且更具体地，涉及用于有选择地处理从井口排放的回流成分的方法及系统。

背景技术

随着石油和天然气生产的全球需求的增长，本行业将继续开采更大挑战性的油气储层，且特别是可能由于低岩层渗透率而认为不经济的储层。目前，称为水力致裂的水力刺激使用基于水的压裂流体来达成，其中加压液体压裂地层。通常，水与支撑剂混合，支撑剂是固体材料(诸如，沙和氧化铝)，且混合物在高压下喷射到井孔中，以在地层内产生小裂缝，诸如气体、石油和卤水的流体可沿小裂缝转移至井孔。水压从井孔除去，且然后，一旦地层达到平衡，则支撑剂的小颗粒保持裂缝打开。当压裂流体经由井孔流回时，流体可由用过的流体、天然气、天然气液体和石油及卤水构成。此外，天然岩层水可流至井孔，且可需要处理或处置。通常称为回流合成流(flowback composition stream)的这些流体可由表面废水处理来管理。

水力压裂可包括潜在的环境问题，包括回流阶段期间产生的大量污染水的处理，以及局部新鲜水供应的增长的需求，特别是在干旱或其它缺水地区。因此，对用于水力压裂的大量清洁水的需求可妨碍在一些场地中的实施。水力压裂还可带来与水敏性储层相关的技术风险。

至少一些已知常规压裂程序已经利用诸如二氧化碳、氮、泡沫和/或液态丙烷的其它流体替代水作为加压流体。尽管这些流体与水相比提供了较高初始生产率和储层烃的最终回收的手段，但可能存在与使用可在环境温度和压力条件下挥发性的这些流体时解决刺激后回流相关联的一些处理挑战。这些挑战包括流速和气体成分的高度可变性。裂后回流速率通常最初很高，且在几天的周期内降低一定数量级。另外，气体成分可显著地变化。例如，对于以二氧化碳刺激的井，回流气体中的二氧化碳的浓度可最初较高，例如，超过90%的量，且在几天的周期内减小一定数量级。适应在使用这些一般是挥发性的流体时的高流速和可变性的常规方法在于将回流气体排到大气，而没有回收程序，至少是在回流操作的头几天内。这些气态形式的这样排出可导致流体的不足利用和/或不利的环境影响。

发明内容

在一方面，提供了一种用于处理来自井口的回流合成流的方法。该方法包括从井口接收回流合成流，回流合成流具有第一流速和第一压力。该方法还包括通过将回流合成流调节至不同于第一压力的第二压力来将第一流速控制成第二流速。该方法还包括将回流合成流排放至分离器。该方法还包括将回流合成流分成第一气流和浓缩流。第一气流调节成第三压力和第三流速。该方法包括将浓缩流排放至脱气器，以及将来自浓缩流的富二氧化碳气体脱气。该方法还包括将富二氧化碳气体压缩成第一气流的第三压力。该方法还包括使富二氧化碳气体与第一气流混合来产生具有第三流速和第三压力的第二气流。该方法还包括将第二气流排放至流动调制器。该方法包括通过将第二气流的第三压力调节至不同于第三压力的第四压力来控制第二气流的第三流速。