[发明专利]利用液态二甲醚在地层中渗透溶解的原油开采的方法

说明书

本发明公开了利用液态二甲醚在地层中渗透溶解的原油开采的方法，以二甲醚为媒介，利用二甲醚对于油具有良好的提取效率的性质，采用两横井的开采方式，从上方横井中间断加压注入液态二甲醚，对于油砂油产生排挤、溶解和降黏的作用，在重力作用下向下运动，同时在下方横井中施加抽吸力，抽取直接挤压出的油砂油以及二甲醚溶解油砂油的混合物，提取后在分离罐中释压分离气态的二甲醚，留下油砂油提取物，再对气态二甲醚进行加压等循环利用处理。本发明中二甲醚作为一种成本相对低廉，毒性小及操作危险性较小以及较好分离的有机溶剂，能够很好的满足绿色环保的石油开采需求。

技术领域

本发明属于石油开采技术领域，特别是涉及利用液态二甲醚在地层中渗透溶解的原油开采的方法。

背景技术

世界上石油储量很大的一部分是以油砂的形式存在的，加拿大的油砂储量估计为1714亿桶，我国克拉玛依、黑龙江等地也存在丰富的油砂储存。油砂中富含的沥青和重油是弥补常规油藏产量下降的关键能源。油砂开采是一种需要消耗大量的人力物力和时间的复杂工程，目前主要的开采方式分为露天开采和原位开采两种手段，露天开采主要是针对位于埋藏较浅的表层油砂(75m)，而原位开采主要是针对相对深层的油砂，而在原位开采中比较常用到的技术为SAGD技术，即蒸汽辅助重力泄油技术。

用蒸汽加热重油促使其流动的技术国际上正在使用的技术。代表性的是加拿大广泛使用的蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)，即利用蒸汽进行热传导，减少油砂中沥青油的黏度，同时利用重力使沥青油从油砂中渗出。开发过程分为两大阶段：一是启动阶段，普遍采用注蒸汽循环，建立上下水平井有效泄油通道。二是生产阶段，上水平井连续注蒸汽，下水平井连续产油。从注汽井注入高温蒸汽，与冷油区低温原油接触，释放汽化潜热加热原油。被加热的原油黏度降低，和蒸汽冷凝水一起在重力作用下向下流动，从水平生产井中采出，蒸汽腔在生产过程中持续扩展，占据产出原油空间。

油砂有机溶剂抽提主要是利用物质的相似相溶原理来实现油砂沥青与砂的分离。首先将有机溶剂与油砂接触混合来萃取油砂中的有机组分，然后将固相(砂)与液相(溶剂和油砂沥青)进行分离，根据抽提溶剂和油砂沥青沸点的不同，最后将液相混合油(溶剂和油砂沥青)进行蒸馏，从而达到分离目的，得到的馏出物为溶剂(抽提溶剂可以循环使用)，剩余物即为油砂沥青。油砂的溶剂萃取过程实质上是一个溶解过程，但该溶解传质过程又不同于常规的固液传质。在剂萃取过程中，可能存在两种传质过程，即轻组分物质(饱和分、芳香分等)向溶剂扩散；与此同时，溶剂又向沥青质等重组分中扩散，降低可溶性沥青组分的黏度，将沥青质等物质由缔合状拆开成疏松状，在浓度差、外界剪应力作用下进入溶液主体相，以此达到溶解的作用。大部分的可溶性沥青组分能够快速溶解，但是由于砂粒和黏土的存在，用现在分析测试技术很难观察出溶质之间的碰撞和尺寸的变化。

有机溶剂对于油砂中沥青质进行提取是一种在露天开采中经常使用到的技术。油砂中的成分主要为饱和分，芳香分，胶质和沥青质。目前甲烷提取沥青质和胶质的能力是最强的，因为其具有较强的极性，但是甲烷的毒性较大，实际操作中存在较大的困难，且对环境的影响相对比较大。

发明内容

本发明要解决的是油砂开采过程中产生大量温室气体和污水的问题，旨在以一种环保绿色的溶剂进行深层的油砂原位开采。目前广泛使用的SADG法在使用蒸汽的过程中消耗大量的热能，产生大量的温室气体，同时使用蒸汽降黏后产生的污水难以处理。本发明以二甲醚为媒介，利用二甲醚对于油的具有良好的提取效率的性质，采用两横井的开采方式，从上方横井中间断加压注入液态二甲醚，对于油砂油产生排挤、溶解和降黏的作用，在重力作用下向下运动，同时在下方横井中施加抽吸力，抽取直接挤压出的油砂油以及二甲醚溶解油砂油的混合物，提取后在提取罐中释压分离气态的二甲醚，留下油砂油提取物，再对气态二甲醚进行加压等循环利用处理。二甲醚作为一种成本相对低廉，毒性小及操作危险性较小以及较好分离的有机溶剂，能够很好的满足绿色环保的石油开采需求。

本发明所采用的技术方案是：