專利名稱：用于原位熱解油生產(chǎn)的烯烴降低的制作方法
用于原位熱解油生產(chǎn)的烯烴降低相關(guān)申請的交叉參考本申請要求保護(hù)2010年8月30日提交的名稱為OLEFIN REDUCTION FOR INSITU PYROLYSIS OIL GENERATION (用于原位熱解油生產(chǎn)的烯烴降低)的美國臨時(shí)專利申請61/378，274的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其全部內(nèi)容被引入本文作為參考。
背景技術(shù)：
本節(jié)意圖介紹本領(lǐng)域的多個(gè)方面，這可與本公開的示例性實(shí)施方式相關(guān)。這樣的討論被認(rèn)為有助于提供框架，從而有助于更好地理解本公開的具體方面。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，本章應(yīng)在此前提下閱讀，而不一定作為對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的承認(rèn)。領(lǐng)域本發(fā)明涉及烴類自地下地層回收的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及烴流體自有機(jī)物富集巖石地層的原位回收， 該有機(jī)物富集巖石地層包括，例如，油頁巖地層、煤地層和浙青砂地層。本發(fā)明還涉及降低(reducing)烴流體的烯烴含量的方法。技術(shù)概述已知某些地質(zhì)地層包含被稱為“干酪根”的有機(jī)物。干酪根是固態(tài)含碳物質(zhì)。當(dāng)干酪根嵌入巖石地層中時(shí)，該混合物被稱為油頁巖。這是真實(shí)的，而無論該礦物事實(shí)上是否在技術(shù)上是頁巖，即主要由壓實(shí)粘土形成的巖石。干酪根在暴露于熱一段時(shí)間后進(jìn)行分解。在加熱后，干酪根在分子水平上分解成較小的分子，以生成油、氣和含碳焦炭。還可生成少量水。油、氣和水流體在巖石基質(zhì)中具有移動(dòng)性，而含碳焦炭基本上保持固定性。油頁巖地層在世界范圍內(nèi)的多個(gè)區(qū)域被發(fā)現(xiàn)，包括美國。這種地層尤其被發(fā)現(xiàn)于懷俄明州(Wyoming)、科羅拉多州(Colorado)和猶他州(Utah)。油頁巖地層傾向于存在于相對(duì)較淺的深度，并且其特征通常為有限的滲透性。一些認(rèn)為油頁巖地層是烴沉積物，其還未經(jīng)歷產(chǎn)生常規(guī)油和氣儲(chǔ)量所需的數(shù)年的熱和壓。干酪根分解生成移動(dòng)性烴類的速率具有溫度依賴性?；巨D(zhuǎn)化可能需要總體上超過270°C (518° F)的溫度經(jīng)過至少數(shù)月的過程。溫度越高，可在越短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生基本轉(zhuǎn)化。當(dāng)干酪根被加熱至必要的溫度時(shí)，化學(xué)反應(yīng)使形成固態(tài)干酪根的較大分子分解為較小的油和氣分子。熱轉(zhuǎn)化過程被稱為熱解或干餾。多年來已進(jìn)行從油頁巖地層提取油的嘗試。地表處的近地表油頁巖已被開采和干餾超過一個(gè)世紀(jì)。1862年，James Young開始加工蘇格蘭油頁巖。該工業(yè)持續(xù)了約100年。通過地表開采的商業(yè)油頁巖干餾也已在其他國家進(jìn)行。這些國家包括澳大利亞、巴西、中國、愛沙尼亞、法國、俄羅斯、南非、西班牙、約旦和瑞典。但是，該實(shí)踐在近年來已基本上廢止，因?yàn)槠浔蛔C明是不經(jīng)濟(jì)的，或因?yàn)殛P(guān)于頁巖廢渣處理的環(huán)境制約。(參見T. F. Yen, andG. V. Chilingarian, “Oil Shale, ” Amsterdam, Elsevier, ρ· 292,其全部公開內(nèi)容被引入本文作為參考)。進(jìn)一步，地表干餾需要開采油頁巖，這使該具體應(yīng)用限制于極淺的地層。在美國，自1900年代早期就已知西北部的科羅拉多州存在油頁巖沉積物。數(shù)個(gè)研究項(xiàng)目已時(shí)而在該區(qū)域進(jìn)行。關(guān)于油頁巖生產(chǎn)的多數(shù)研究在1900年代的后半段實(shí)施。這種研究大部分關(guān)于頁巖油地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)和在地表設(shè)施中的干餾。1947年，美國專利號(hào)2，732，195被授予Fredrik Ljungstrom0該專利，名稱為“Method of Treating Oil Shale and Recovery of Oil and Other Mineral ProductsTherefrom”，提出將高溫下的熱原位應(yīng)用于油頁巖地層。這種原位加熱的目的是使烴類蒸餾并將其生產(chǎn)至地表?！?95Ljungstrom專利被引入本文作為參考。Ljungstrom創(chuàng)造了短語“熱供應(yīng)渠道”以描述鉆入地層的井眼。井眼中容納電熱導(dǎo)體，其將熱傳遞至周圍的油頁巖。因此，熱供應(yīng)渠道充當(dāng)早期熱注入井。熱注入井中的電加熱元件被布置在砂巖或水泥或其他導(dǎo)熱性材料中，以使熱注入井將熱傳遞到周圍的油頁巖中。根據(jù)Ljungstrom,地下“集合體”在一些應(yīng)用中被加熱至500°C至1，000°C之間。與熱注入井一起，毗鄰于熱注入井完成流體生產(chǎn)井。隨著干酪根在熱傳導(dǎo)進(jìn)入集合體或巖石基質(zhì)后熱解，熱解油和氣將通過鄰近的生產(chǎn)井得到回收。Ljungstrom通過Swedish Shale Oil Company施用其自受熱井筒的熱傳導(dǎo)方法。全規(guī)模工廠建立，從1944年運(yùn)行至1950年代。(參見G. Salamonsson, “The LjungstromIn Situ Method for Shale-Oil Recovery,，，2nd Oil Shale and Cannel Coal Conference, v. 2, Glasgow, Scotland, Institute of Petroleum, London, pp. 260-280 (1951),在此其全部公開內(nèi)容被引入本文作為參考。)經(jīng)過多年至今已提出多種原位轉(zhuǎn)化方法。這些方法通常涉及將熱和/或溶劑注入地下油頁巖地層。例如，美國專利號(hào)3，241，611,名稱為“Recovery of Petroleum ProductsFrom Oil Shale”，提出將加壓熱天然氣注入油頁巖地層。‘611專利在1966年被授予J. L. Dougan，并被引入本文作為參考。Dougan提出，天然氣在924° F的溫度下被注入。另一方法出現(xiàn)在名稱為“InSitu Thermal Recovery of Oil From an Oil Shale”的美國專利號(hào)3，400，762中。該專利在1968年被授予D.W. Peacock?！?62專利提出注入過熱蒸汽。其他加熱方法也已被提出。這種方法包括電阻加熱和電介質(zhì)加熱，其被施加于儲(chǔ)層體。美國專利號(hào)4，140, 180,被授予伊利諾斯州(Illinois)芝加哥的ITT ResearchInstitute，討論了利用電能或射頻(RF)范圍的“激勵(lì)”的加熱方法。電阻器應(yīng)用與電介質(zhì)加熱不同一在電阻器應(yīng)用中，電流經(jīng)過電阻材料，該電阻材料消耗電能成為熱；在電介質(zhì)加熱中，高頻振蕩電流在附近材料中感應(yīng)電流，并導(dǎo)致材料變熱。對(duì)電加熱方法關(guān)于重油儲(chǔ)層的應(yīng)用的評(píng)述被提供于R. Sierra and S. M. Farouq Ali,“Promising Progress in FieldApplication of Reservoir Electrical Heating Methods, ” SPE Paper No69, 709 (2001年3月12-14日)。加熱還可以是氧化劑注入以支持原位燃燒的形式。實(shí)例包括按數(shù)字順序排列的美國專利號(hào)3，109, 482 ;美國專利號(hào)3，225,829 ;美國專利號(hào)3，241,615 ;美國專利號(hào)3，254，721 ;美國專利號(hào)3，127，936 ;美國專利號(hào)3，095，031 ;美國專利號(hào)5，255，742 ;和美國專利號(hào)5，899，269。這些專利一般應(yīng)用井下燃燒器。井下燃燒器由于基礎(chǔ)設(shè)施成本降低具有優(yōu)于電加熱方法的優(yōu)勢。在這方面，無需昂貴的電力工廠和配電系統(tǒng)。此外，因?yàn)楸苊饬嗽陔娏ιa(chǎn)過程中本身經(jīng)過的能量損失，熱效力增加。在一些實(shí)例中，已在基質(zhì)中產(chǎn)生人為的滲透性，從而有助于加熱后熱解流體的移動(dòng)。滲透性生成方法包括開采、碎石化、水力壓裂(參見授予M.L. Slusser的美國專利號(hào)3，468，376和授予J. V. Vogel的美國專利號(hào)3，513，914)、爆炸壓裂(授予W. ff. Hoover等的參見美國專利號(hào)1，422，204)、熱壓裂(參見授予R. ff. Thomas的美國專利號(hào)3，284，281)和蒸汽壓裂(參見授予H. Purre的美國專利號(hào)2，952，450)。還提出在同井中堆疊的傳導(dǎo)性裂縫或電極之間運(yùn)行交變電流或射頻電能以加熱地下地層。參見美國專利號(hào) 3，149，672,名稱為 “Method and Apparatus for ElectricalHeating of Oil-Bearing Formations” ；美國專利號(hào) 3，620, 300,名稱為 “Method andApparatus for Electrically Heating a Subsurface Formation，，；美國專利號(hào)4，401，162，名稱為“In Situ Oil Shale Process” ；和美國專利號(hào) 4，705，108，名稱為“Method for In Situ Heating of Hydrocarbonaceous Formations，，。名稱為“ElectricalMethod and Apparatus for the Recovery of Oil” 的美國專利號(hào) 3，642，066 提供了對(duì)在地下地層中通過在不同井之間運(yùn)行交變電流的電阻加熱的描述。其他專利已描述在井筒中建立有效電極的方法。參見美國專利號(hào)4，567，945，名稱為“Electrode Well Method andApparatus” ；和美國專利號(hào) 5，620，049,名稱為“Method for Increasing the Productionof Petroleum From a Subterranean Formation Penetrated by a Wellbore，，。名稱為“In Situ Electrolinking of Oil Shale” 的美國專利號(hào) 3，137，347 描述了電流通過連接兩井的裂縫流動(dòng)以獲得起始于周圍地層整體的電流的方法。由于地層的體積電阻(bulk electrical resistance),地層加熱主要在表面上發(fā)生。F. S. Chute和F. E. Vermeulen, Present and Potential Applications of Electromagnetic Heating inthe In Situ Recovery of Oil, AOSTRA J. Res. , v. 4, p. 19-33 (1988)描述了重油試驗(yàn)測試，其中利用“電預(yù)熱”使電流在兩井之間流動(dòng)以降低粘度和在井間產(chǎn)生用于后續(xù)蒸汽驅(qū)的連通渠道。油頁巖干餾和頁巖油回收以后另外的歷史可在被共同擁有的名稱為“Methods ofTreating a Subterranean Formation to Convert Organic Matter into ProducibleHydrocarbons” 的美國專利號(hào) 7, 331, 385,和名稱為 “Hydrocarbon Recovery fromImpermeable Oil Shales”的美國專利號(hào)7，441，603中找到。這兩項(xiàng)專利的背景和技術(shù)公開被引入本文作為參考。注意，原位加熱固體有機(jī)物至高溫(例如，高于270°C)導(dǎo)致烴分子熱分解。包含固體有機(jī)物的巖石的實(shí)例包括油頁巖、浙青和煤。經(jīng)過數(shù)月的過程發(fā)生有機(jī)物分解，并導(dǎo)致固態(tài)烴轉(zhuǎn)化成液體、氣體和固體(焦炭)。生成的流體被稱為“熱解油”和“熱解氣”。一些水也可生成。已知由快速熱解生成的油其烯烴含量趨向高于天然存在的石油。烯烴是任何包含一對(duì)或多對(duì)通過雙鍵連接的碳原子的不飽和烴。烯烴，特別是含有多個(gè)雙鍵的烯烴，趨向于聚合成為大分子，形成沉淀物。這些沉淀物通常被稱為膠質(zhì)和淤渣。沉淀物可引起管道運(yùn)輸問題和罐存儲(chǔ)問題。鏈烯是烯烴亞類，其是開放鏈分子。二烯烴是包含兩個(gè)雙鍵的烯烴分子。有機(jī)物快速熱分解成液體和氣體導(dǎo)致大部分所得分子是氫不飽和的，使得分子成為烯經(jīng)。參見，例如，J. S. Ball, et al. , “Composition of Colorado Shale-OilNaphtha,，，Industrial and Engineering Chemistry, 41 (3), pp. 581-587 (Marchl949)和 L.Lundquist, “Refining of Swedish Shale Oil”，Oil Shale Cannel CoalConference, Vol. /Issue: 2，pp. 621-627 (1951)。因此，熱解油有時(shí)需要化學(xué)氫化——如果其將被精煉成燃料如汽油。已知多種精煉工藝在地表進(jìn)行化學(xué)氫化。但是，氫化增加資本成本，特別是如果在遠(yuǎn)程油田位置進(jìn)行以允許管道運(yùn)輸至主要精煉廠。需要原位氫化烯烴分子以將烯烴分子轉(zhuǎn)化成飽和形式。美國專利公開號(hào)2009/0133935,名為 “Olefin Metathesis for Kerogen Upgrading”,最近提出原位化學(xué)升格頁巖結(jié)合的干酪根的方法。使干酪根在烯烴復(fù)分解催化劑存在的情況下接觸一定量鏈烯物種。催化的復(fù)分解反應(yīng)據(jù)稱在頁巖結(jié)合的干酪根與鏈烯物種之間發(fā)生。較小的干酪根衍生分子物種形成并被生產(chǎn)至地表。美國專利號(hào)6，918，442,名為 “In Situ Thermal Processing of an Oil ShaleFormation in a Reducing Environment”,要求保護(hù)原位加熱油頁巖地層的方法。該方法包括加熱地層第一區(qū)段以從地層生成混合物；加熱地層第二區(qū)段；控制熱量，使得第一或第二區(qū)段的平均加熱速率每天小于約1°C，其熱解溫度范圍為約270°C至約400°C ;和使部分生成的混合物從地層第一區(qū)段再循環(huán)到地層第二區(qū)段中，以在地層第二區(qū)段中提供還原環(huán)境(reducing environment)?！?42專利還要求保護(hù)這樣的方法包括從地層生成氫氣和可縮合烴；和用至少部分生成的氫氫化部分生成的可縮合烴。該專利進(jìn)一步要求保護(hù)向第一或第二區(qū)段提供氫(H2)以氫化第一或第二區(qū)段中的烴；和用來自氫化作用的熱量加熱第一或第二區(qū)段的部分。該專利中“來自氫化作用的的熱量”表示什么不是完全清楚。無論如何，仍需要這樣的生產(chǎn)烴流體的改良方法原位降低烯烴含量而無需再循環(huán)化學(xué)劑或氫化混合物以建立還原環(huán)境。雖然存在通過地表處理降低烯烴含量和通過注入反應(yīng)性化學(xué)劑原位降低烯烴含量的方法，但存在對(duì)這樣的生產(chǎn)烴流體的改良方法的需求原位降低烯烴含量而無需依靠地表處理或獲得注入的反應(yīng)性化學(xué)劑。概述本文所述的方法在提高烴流體自有機(jī)物富集巖石地層的回收率方面具有多種益處。在多個(gè)實(shí)施方式中，這種益處可包括烴流體產(chǎn)量增加和熱解油質(zhì)量提高——如在頁巖油生產(chǎn)操作過程中。首次提供了從有機(jī)物富集巖石地層向地表設(shè)施生產(chǎn)烴流體的方法。有機(jī)物富集巖石地層包括地層烴，如固態(tài)烴或重?zé)N。一方面，有機(jī)物富集巖石地層是浙青砂地層或煤床。另一方面，有機(jī)物富集巖石地層是油頁巖地層。地層的初始滲透性可小于約10毫達(dá)西。該方法包括提供多個(gè)原位熱源。選定的熱源被配置以在有機(jī)物富集巖石地層的第一區(qū)域中生成熱量。第一區(qū)域可占據(jù)面積延伸為至少1，OOOm2的的體積?？蛇x地，第一區(qū)域可占據(jù)面積延伸為至少4，OOOm2的體積。該方法還包括原位加熱第一區(qū)域中的有機(jī)物富集巖石地層。加熱目的是造成地層烴熱解或流動(dòng)。優(yōu)選地，有機(jī)物富集巖石地層被加熱至至少200°C的溫度。有機(jī)物富集巖石地層的加熱持續(xù)進(jìn)行，以使熱量從各個(gè)熱源離開并穿過第一區(qū)域。當(dāng)?shù)貙邮怯晚搸r地層時(shí)，第一區(qū)域優(yōu)選地被加熱至至少270°C的溫度。該方法還包括提供多個(gè)接近選定熱源的生產(chǎn)井。生產(chǎn)井位于第一區(qū)域內(nèi)。然后該方法包括通過第一區(qū)域內(nèi)的多個(gè)生產(chǎn)井從第一區(qū)域生產(chǎn)具有第一組成的烴流體。該方法還包括原位加熱第二區(qū)域內(nèi)的有機(jī)物富集巖石地層。有機(jī)物富集巖石地層的加熱持續(xù)進(jìn)行，以使熱量從第二區(qū)域內(nèi)的熱源離開，使得最接近第二區(qū)域內(nèi)熱源的有機(jī)物富集巖石地層中形成至少200°C溫度。當(dāng)?shù)貙邮怯晚搸r地層時(shí)，第一區(qū)域優(yōu)選被加熱至至少270°C的溫度。該方法還包括從第二區(qū)域生產(chǎn)烴流體。生產(chǎn)通過第一區(qū)域內(nèi)的多個(gè)生產(chǎn)井進(jìn)行。在這種方式下，產(chǎn)自第二區(qū)域的烴流體接觸第一區(qū)域的巖石基質(zhì)中的焦炭。這些烴流體因此具有第二組成。第二區(qū)域可接近于第一區(qū)域。在這種情況下，通過穿過巖石基質(zhì)的多孔流動(dòng)提供第二區(qū)域與第一區(qū)域之間的流動(dòng)連通?？蛇x地，第二區(qū)域可與第一區(qū)域分離或位置與第一區(qū)域相距甚遠(yuǎn)。在這種情況下，利用管狀體提供第二區(qū)域與第一區(qū)域之間的流體連通。在任一種情況下，該方法然后包括通過第一區(qū)域內(nèi)的多個(gè)生產(chǎn)井從第二區(qū)域生產(chǎn)烴流體。根據(jù)本文的方法，產(chǎn)自第一和第二區(qū)域的烴流體組成的共同平均烯烴含量低于單獨(dú)產(chǎn)自第一區(qū)域的烴流體。換句話說，烴流體第二組成的平均烯烴含量低于烴流體的第一組成。烯烴含量可以指以低于約330°C的大氣起泡點(diǎn)截取的液體蒸餾物的烯烴含量。另一方面，較低的烯烴含量反映二烯烴含量。本文還提供從油頁巖地層氫化熱解油的方法。一方面，該方法包括提供多個(gè)原位熱源。各熱源被配置以在油頁巖地層第一區(qū)域中生成熱量，以使固態(tài)烴熱解成熱解油。該方法還包括原位加熱第一區(qū)域中的油頁巖地層。加熱的目的是使地層烴熱解。優(yōu)選地，油頁巖地層被加熱至至少270°C的溫度。油頁巖地層的加熱持續(xù)進(jìn)行，以使熱量離開各個(gè)熱源并穿過第一區(qū)域。該方法還包括提供多個(gè)接近選定熱源的生產(chǎn)井。生產(chǎn)井位于第一區(qū)域內(nèi)。該方法然后包括通過第一區(qū)域內(nèi)的多個(gè)生產(chǎn)井從第一區(qū)域生產(chǎn)烴流體。該方法還包括原位加熱第二區(qū)域內(nèi)的有機(jī)物富集巖石地層。有機(jī)物富集巖石地層的加熱持續(xù)進(jìn)行，以使熱量離開第二區(qū)域內(nèi)的熱源，以使最接近第二區(qū)域內(nèi)的熱源的有機(jī)物富集巖石地層中形成至少270°C的溫度。該方法還包括從第二區(qū)域生產(chǎn)烴流體。生產(chǎn)通過第一區(qū)域內(nèi)的多個(gè)生產(chǎn)井進(jìn)行。在這種方式下，產(chǎn)自第二區(qū)域的烴流體接觸第一區(qū)域的巖石基質(zhì)中保留的固體碳材料。其用于氫化熱解油和降低烯烴含量。根據(jù)本文方法，產(chǎn)自第一和第二區(qū)域的烴流體組成的共同平均烯烴含量低于單獨(dú)產(chǎn)自第一區(qū)域的烴流體。一方面，該方法還包括將氣體注入第二區(qū)域中的有機(jī)物富集巖石地層。注入的氣體優(yōu)選在有機(jī)物富集巖石地層中基本上無反應(yīng)性。注入的氣體可以是，例如，(i)氮?dú)狻?ii)二氧化碳、(iii)甲烷或(iv)其組合?？蛇x地，注入的氣體可以是產(chǎn)自生產(chǎn)井的烴氣體。有利地，注入氣體使第二區(qū)域中的地層壓力增加，有助于使熱解油流動(dòng)至第一區(qū)域。注入氣體還使第二區(qū)域內(nèi)的有效熱擴(kuò)散率值增加，有助于提供更加一致的原位轉(zhuǎn)化。附圖簡沭本發(fā)明附上了一些附圖、制圖、圖表和流程圖以使其可得到更好的理解。但要注意的是，附圖僅示例本發(fā)明的選擇性實(shí)施方式，因此不被認(rèn)為限制范圍，因?yàn)楸景l(fā)明可允許其他等價(jià)有效的實(shí)施方式和應(yīng)用。

圖1是示例性烴開發(fā)區(qū)域的橫截面等距視圖。烴開發(fā)區(qū)域包括限定有機(jī)物富集巖石基質(zhì)的地下地層。
圖2是進(jìn)行熱解和生產(chǎn)的示例性油頁巖地層的橫截面視圖。顯示了代表性加熱井和代表性生產(chǎn)井。圖3A至3D是烴開發(fā)區(qū)域的透視圖。各烴開發(fā)區(qū)域具有進(jìn)行熱解和生產(chǎn)的第一區(qū)域，然后在第一區(qū)域后具有進(jìn)行熱解和生產(chǎn)的第二區(qū)域。圖3A顯示烴開發(fā)區(qū)域。在此,第一和第二區(qū)域分別以棋盤格局(checker-boardpattern)安排。圖3B顯示烴開發(fā)區(qū)域。第一和第二區(qū)域分別再次以棋盤格局安排。在此，第二區(qū)域中選定的熱注入井轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w注入井。圖3C顯示烴開發(fā)區(qū)域。在此，第二區(qū)域的面積延伸明顯大于第一區(qū)域的面積延伸。圖3D顯示烴開發(fā)區(qū)域。在此，第一和第二區(qū)域分別以平行排安排。圖4A至4B是烴開發(fā)區(qū)域的透視圖。該區(qū)域具有首先進(jìn)行熱解和生產(chǎn)的第一區(qū)域，和其次進(jìn)行熱解和生產(chǎn)的第二區(qū)域。但是，第一和第二區(qū)域不是相鄰的。圖4A顯示烴開發(fā)區(qū)域，其中第一區(qū)域首先進(jìn)行熱解和生產(chǎn)。圖4B顯示圖4A的烴開發(fā)區(qū)域，并且第二區(qū)域正在進(jìn)行熱解和生產(chǎn)。生產(chǎn)的熱解油和熱解氣被運(yùn)輸至第一區(qū)域，用于注入及隨后的生產(chǎn)。圖5顯示流程圖，表明將烴流體從有機(jī)物富集巖石地層生產(chǎn)至地表設(shè)施的方法的步驟。某些實(shí)施方式詳述定義如本文所用，術(shù)語“烴類”是指如不排外主要包括元素氫和碳的有機(jī)化合物。烴類還可包括其他元素，如，但不限于，鹵素、金屬元素、氮、氧和/或硫。烴類通常分成兩類月旨肪烴或直鏈烴，以及環(huán)烴或閉合環(huán)烴一包括環(huán)萜烯。含烴材料的實(shí)例包括任何形式的天然氣、油、煤和浙青，其可用作燃料或升格成燃料。如本文所用，術(shù)語“烴流體”是指作為氣體或液體的烴或烴混合物。例如，烴流體可包括在地層條件下、在處理?xiàng)l件下或在環(huán)境條件下(15°C和Iatm壓力)作為氣體或液體的烴或烴混合物。烴流體可包括，例如，油、天然氣、煤床甲烷、頁巖油、熱解油、熱解氣、煤熱解產(chǎn)物及其他處于氣態(tài)或液態(tài)的烴。如本文所用，術(shù)語“生產(chǎn)流體(產(chǎn)液，produced fluids)”和“生產(chǎn)流體(產(chǎn)液，
production fluids)”是指從地下地層-包括,例如,有機(jī)物富集巖石地層-移除的液
體和/或氣體。生產(chǎn)流體可包括烴流體和非烴流體。生產(chǎn)流體可包括，但不限于，油、熱解頁巖油、天然氣、合成氣、煤熱解產(chǎn)物、二氧化碳、硫化氫和水(包括蒸汽)。如本文所用，術(shù)語“流體”是指氣體、液體及氣體和液體組合，以及氣體和固體組合、及液體和固體組合。如本文所用，術(shù)語“氣體”是指在Iatm和15°C下處于其蒸氣相的流體。如本文所用，術(shù)語“可凝結(jié)烴”意為在約15°C和I個(gè)絕對(duì)大氣壓下凝結(jié)成液體的那些烴?？赡Y(jié)烴可包括碳數(shù)大于4的烴的混合物。如本文所用，術(shù)語“不可凝結(jié)”意為在約15°C和I個(gè)絕對(duì)大氣壓下不凝結(jié)成液體的那些化學(xué)種類。不可凝結(jié)種類可包括不可凝結(jié)烴和不可凝結(jié)非烴種類，如，例如，二氧化碳、氫氣、一氧化碳、硫化氫和氮?dú)?。不可凝結(jié)烴可包括碳數(shù)小于5的烴。術(shù)語“液化天然氣”或“LNG”是天然氣，其眾所周知包括高百分比的甲烷，但包括任選地其他成分和/或混合物，包括但不限于，乙烷、丙烷、丁烷、二氧化碳、氮?dú)?、氦氣、硫化氫或其組合)，其經(jīng)處理以去除一種或多種組分(例如，氦氣)或雜質(zhì)(例如，水、硫化氫和/或重?zé)N)，然后在幾乎大氣壓下通過冷卻而冷凝成液體。 如本文所用，術(shù)語“油”是指主要包含可凝結(jié)烴混合物的烴流體。如本文所用，術(shù)語“重?zé)N”是指在環(huán)境條件(15°C和Iatm壓力)下具有高粘性的烴流體。重?zé)N可包括高粘性烴流體，如重油、焦油、浙青和/或柏油。重?zé)N可包含碳和氫，以及較低濃度的硫、氧和氮。另外的元素也可痕量存在于重?zé)N中。重?zé)N可通過API重力(APIgravity)分類。重?zé)N的API重力通常在約20度以下。重油，例如，通常其API重力為約10至20度，而焦油通常其API重力在約10度以下。重?zé)N在15°C下的粘度通常大于約100厘泊。如本文所用，術(shù)語“固態(tài)烴”是指自然地發(fā)現(xiàn)的在地層條件下基本上處于固體形式的任何烴材料。非限制實(shí)例包括干酪根、煤、不純石墨、浙青巖和天然礦物蠟。如本文所用，術(shù)語“地層烴”是指有機(jī)物富集巖石地層中包含的重?zé)N和固態(tài)烴。地層烴可以是，但不限于，干酪根、油頁巖、煤、浙青、焦油、天然礦物蠟和浙青巖。如本文所用，術(shù)語“焦油”是指通常粘度在15°C下大于約10，000厘泊的粘性烴。焦油的比重通常大于1. 000。焦油的API重力可小于10度?！罢闱嗌啊笔侵钙渲芯哂薪褂偷牡貙?。如本文所用，術(shù)語“干酪根”是指固態(tài)不溶性烴，其主要包含碳、氫、氮、氧和/或硫O如本文所用，術(shù)語“浙青”是指非晶體固體或粘性烴材料，其基本上可溶于二硫化碳。如本文所用，術(shù)語“地下”是指存在于地球表面以下的地質(zhì)層。如本文所用，術(shù)語“含烴地層”是指任何包含烴大于痕量的地層。例如，含烴地層可包括包含烴水平大于按體積計(jì)5%的部分。位于含烴地層中的烴可包括，例如，油、天然氣、重?zé)N和固態(tài)烴。如本文所用，術(shù)語“有機(jī)物富集巖石”是指任何容納固態(tài)烴和/或重?zé)N的巖石基質(zhì)。巖石基質(zhì)可包括，但不限于，沉積巖、頁巖、粉砂巖、砂巖、沉積石英巖、碳酸鹽(carbonates)和硅藻巖。有機(jī)物富集巖石可包含干酪根。如本文所用，術(shù)語“有機(jī)物富集巖石地層”是指任何包含有機(jī)物富集巖石的地層。有機(jī)物富集巖石地層包括，例如，油頁巖地層、煤地層和浙青砂地層。如本文所用，術(shù)語“地層”是指任何可限定的地下區(qū)域。地層可包含任何地質(zhì)地層的一個(gè)或多個(gè)含烴層、一個(gè)或多個(gè)非含烴層、上覆巖層和/或下伏巖層。“上覆巖層”和/或“下伏巖層”是在目標(biāo)地層上方或下方的地質(zhì)材料?！吧细矌r層”或“下伏巖層”可包括一種或多種不同類型的基本上不可滲透的材料。例如，上覆巖層和/或下伏巖層可包括砂巖，頁巖，泥巖或濕/密碳酸鹽(即，不可滲透的無烴碳酸鹽)。上覆巖層和/或下伏巖層可包括相對(duì)不可滲透的含烴層。在一些情況下，上覆巖層和/或下伏巖層可以是可滲透的。
如本文所用，術(shù)語“熱解”是指化學(xué)鍵通過施熱斷裂。例如，熱解可包括單獨(dú)通過熱或通過熱與氧化劑組合將化合物轉(zhuǎn)化成一種或多種其他物質(zhì)。熱解可包括通過添加可得自分子氫的氫原子、水、二氧化碳或一氧化碳改變化合物的性質(zhì)。熱可被傳遞至一段地層以引起熱解。如本文所用，術(shù)語“水溶性礦物”是指可溶于水的礦物。水溶性礦物包括，例如，蘇打石(碳酸氫鈉)、蘇打灰(碳酸鈉)、片鈉鋁石(NaAl (CO3) (OH)2)或其組合?；救芙饪尚枰獰崴?或非中性PH溶液。如本文所用，術(shù)語“地層水溶性礦物”是指在地層中自然地發(fā)現(xiàn)的水溶性礦物。如本文所用，術(shù)語層的“厚度”是指層橫截面上限與下限之間的距離，其中垂直于橫截面的平均傾斜度測量該距離。如本文所用，術(shù)語“熱裂縫”是指在地層中生成的裂縫，其是由部分地層和/或地層中流體的膨脹或收縮直接或間接造成的，其依次是由升高/降低地層和/或地層中流體的溫度和/或由增加/減少加熱導(dǎo)致的地層中流體壓力造成的。熱裂縫可蔓延到或形成于明顯冷于加熱區(qū)域的相鄰區(qū)域。如本文所用，術(shù)語“水力裂縫”是指至少部分蔓延到地層中的裂縫，其中通過將加壓流體注入地層而生成裂縫。雖然使用術(shù)語“水力裂縫”，但本發(fā)明在此不限于用于水力裂縫。本發(fā)明適用于以任何本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為適當(dāng)?shù)姆绞缴傻娜魏瘟芽p。裂縫可通過注入支撐劑材料被人為保持開放。水力裂縫可基本上水平定向、基本上垂直定向或沿任何其他平面定向。如本文所用，術(shù)語“焦炭”意為得自烴裂解處理的含碳固體。術(shù)語“焦炭”包括自固態(tài)烴熱解留下的固體殘?jiān)?。如本文所用，術(shù)語“井筒(wel Ibore )”是指鉆入地下或在地下插入管道而在地下形成的孔洞(hole)。井筒可以構(gòu)成井的部分或全部。井筒可具有基本上圓形的橫截面或其他橫截面形狀(例如，橢圓形、正方形、矩形、三邊形或其他規(guī)則或不規(guī)則形狀)。井筒可以是加套的、加套并注水泥的或是裸眼。井筒可以是垂直的、水平的或是垂直和水平之間的任何角度(斜井筒)。垂直井筒可包括非垂直組件。如本文所用，術(shù)語“井(well)”在指地層中的孔(opening)時(shí)可與術(shù)語“井筒(wellbore)”交替使用。選擇性具體實(shí)施方式
的描述在此聯(lián)合某些具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。但是，在下列具體描述針對(duì)具體實(shí)施方式
或具體應(yīng)用的情況下，其僅被意為示例性，而不被解釋為限制本發(fā)明的范圍。圖1是示例性烴開發(fā)區(qū)域100的橫截面透視圖。烴開發(fā)區(qū)域100具有地表110。優(yōu)選地，地表110是陸上地球表面。但是，地表110可以是水體如湖、河口、海灣或海洋下的地球表面。烴開發(fā)區(qū)域100還具有地下120。地下120包括多種地層，包括一個(gè)或多個(gè)近地表地層122、含烴地層124和一個(gè)或多個(gè)非烴地層126。近地表地層122表示上覆巖層，而非烴地層126表示下伏巖層。一個(gè)或個(gè)近地表地層122和非烴地層126其中均一般具有礦物學(xué)不同的多種巖層。含烴地層124限定由有機(jī)物富集巖石層組成的巖石基質(zhì)。烴開發(fā)區(qū)域100的目的是從含烴地層124生產(chǎn)烴流體。示例性含烴地層124包含有機(jī)物富集巖石(如，例如，干酪根)和可能包含有價(jià)值的水溶性礦物(如，例如，蘇打石)。要理解的是，代表性地層124可以是任何有機(jī)物富集巖石地層，包括例如包含煤或浙青砂的巖石基質(zhì)。另外地，組成地層124的巖石基質(zhì)可以是可滲透的，可半滲透的或不可滲透的。本發(fā)明特別有利于頁巖油開采區(qū)域，該頁巖油開采區(qū)域最初具有十分有限的流體滲透性或?qū)嶋H上無流體滲透性。例如，最初的滲透性可小于10毫達(dá)西?？苫诙鄠€(gè)因素選擇開發(fā)含烴地層124。其中一個(gè)因素是地層124中有機(jī)物富集巖石層或區(qū)段的厚度。如圖2更充分描述，含烴地層124由一系列具有不同厚度和不同有機(jī)等級(jí)的層組成。較大產(chǎn)油氣帶厚度可指烴流體較大的潛在體積產(chǎn)量。地層124中各含烴層的厚度可取決于如下而不同例如，有機(jī)物富集巖石層形成的條件。因此，如果那個(gè)地層包括至少一個(gè)其厚度足以經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)烴流體的含烴區(qū)段，將一般選擇處理有機(jī)物富集巖石地層，如含烴地層124。如果緊密排列在一起的幾個(gè)層的厚度足以經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)生成流體，也可選擇有機(jī)物富集巖石地層，如地層124。例如，地層烴的原位轉(zhuǎn)化過程可包括選擇和處理厚度大于約5米、10米、50米或甚至100米的有機(jī)物富集巖石地層中的層。在這種方式下，對(duì)在有機(jī)物富集巖石地層上方和下方形成的層的熱損失(作為總注入熱的一部分)可小于來自地層烴薄層的這種熱損失。但是本文描述的過程還可包括附加地選擇和處理這樣的層可包括基本上不含地層烴或地層烴薄層的層。還可考慮含烴地層124中一個(gè)或多個(gè)區(qū)段的豐富度。對(duì)于油頁巖地層，豐富度通常是干酪根含量的函數(shù)。油頁巖地層的干酪根含量可利用多種數(shù)據(jù)由露頭或核心樣本確定。這種數(shù)據(jù)可包括有機(jī)碳總量、氫指數(shù)和改良Fischer分析的分析。Fischer分析是標(biāo)準(zhǔn)方法，其包括在I小時(shí)內(nèi)加熱含烴層樣本至約500°C，收集產(chǎn)自加熱后樣本的流體，和定量生產(chǎn)流體的量。豐富度可取決于多種因素，包括形成含地層烴層的條件、層中地層烴的含量，和/或?qū)又械貙訜N的組成。薄且富集的地層烴層比厚的多但較不富集的地層烴層也許能夠生產(chǎn)明顯更有價(jià)值的烴。當(dāng)然，從厚且富集的地層生產(chǎn)烴是理想的。地下滲透性也可通過巖石樣本、露頭或地下水流的研究評(píng)估。此外，開發(fā)區(qū)域與地下水源的連接性可被評(píng)估。有機(jī)物富集巖石地層如地層124可基于地層基質(zhì)的滲透性或多孔性被選擇開發(fā)，即使地層124的厚度相對(duì)較低。相反，有機(jī)物富集巖石地層可被放棄，如果其中看起來與地下水垂直鄰接。在選擇開發(fā)地層時(shí)可考慮石油工程師已知的其他因素。這種因素包括感知產(chǎn)油氣帶的深度、厚度連續(xù)性及其他因素。例如，地層中巖石的有機(jī)物含量或豐富度也將影響最終的體積產(chǎn)量。為到達(dá)含烴地層124和從中回收自然資源，形成多個(gè)井筒130。圖1中的各井筒130具有與其相關(guān)的向上箭頭或向下箭頭。向上箭頭表示相關(guān)井筒130是生產(chǎn)井。這些向上箭頭中一些用“P”表示。生產(chǎn)井“P”從含烴地層124至地表110生產(chǎn)烴流體。相反，向下箭頭表示相關(guān)井筒130是熱注入井或加熱井。這些向下箭頭中一些用“I”表示。熱注入井“I”將熱注入含烴地層124。熱可以多種本領(lǐng)域已知的方式被注入地層，該方式包括熱流體注入、熱流體在井筒中循環(huán)、井下燃燒器的應(yīng)用和井下電加熱器或熱源的應(yīng)用。。
加熱地層124中的有機(jī)物富集巖石的目的是熱解至少部分固態(tài)地層烴，以生成烴流體。地層124中的有機(jī)物富集巖石被加熱至足以熱解至少部分油頁巖(或其他固態(tài)烴)的溫度，從而將干酪根(或其他有機(jī)物富集巖石)轉(zhuǎn)化成烴流體?？蛇x地，加熱的目的是通過降低粘度動(dòng)員(mobilize)重?zé)N，使其能夠流動(dòng)。在任何情況下，所得烴液體和氣體可被精制成類似普通商業(yè)石油產(chǎn)品的產(chǎn)物。這種液體產(chǎn)物包括運(yùn)輸燃料，如柴油、噴氣燃料和石腦油。生成的氣體包括輕質(zhì)烷烴、輕質(zhì)鏈烯、H2, CO2, CO和NH3。固態(tài)地層烴可通過將地層124 (或地層中的受熱區(qū)域)中的有機(jī)物富集巖石升高至熱解溫度而被原位熱解。在某些實(shí)施方式中，地層124的溫度可被緩慢升高經(jīng)過熱解溫度范圍。例如，原位轉(zhuǎn)化過程可包括加熱至少部分地層124，以使一個(gè)或多個(gè)區(qū)段的平均溫度以每天小于選定量(例如，約10°C、5°C ;3°C、1°C或O. 5°C)的速率升高至約270°C以上。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，該部分可被加熱，以使一個(gè)或多個(gè)選定區(qū)域的平均溫度經(jīng)過一個(gè)月的時(shí)間在約375°C與400°C之間。含烴地層124可被加熱，以使地層中的溫度達(dá)到(至少)初始熱解溫度，即，熱解開始發(fā)生的溫度范圍下限的溫度。熱解溫度范圍可不同，這取決于地層中的地層烴類型、加熱方法和加熱源的分布。例如，熱解溫度范圍可包括約270°C與800°C之間的溫度?？蛇x地，地層124的目標(biāo)區(qū)域整體可被加熱至約300°C與600°C之間。在可選的實(shí)施方式中，熱解溫度范圍可包括在約270°C與500°C之間的溫度。油頁巖轉(zhuǎn)化成烴流體將在原來基本上不可滲透的地層124的巖石基質(zhì)中產(chǎn)生滲透性。例如，滲透性可由于施熱造成的受熱部分中熱裂縫的形成而增加。隨著受熱地層124的溫度增加，水可由于蒸發(fā)而被去除。蒸發(fā)的水可通過生產(chǎn)井“P”脫離地層124和/或從地層124移除。另外地，在宏觀規(guī)模上，地層124的滲透性也可由于烴流體產(chǎn)生而增加，該烴流體產(chǎn)自至少一些地層烴的熱解。在一個(gè)實(shí)施方式中，在加熱含烴地層124前，地層124中的有機(jī)物富集巖石的初始總滲透性小于10毫達(dá)西，可選地小于O.1或甚至O. 01毫達(dá)西。地層124的受熱部分中選定區(qū)域的滲透性可迅速增加，此時(shí)選定區(qū)域通過傳導(dǎo)受熱。例如，熱解至少部分有機(jī)物富集巖石地層可使選定區(qū)域內(nèi)的滲透性增加至約I毫達(dá)西，可選地，大于約10毫達(dá)西、50毫達(dá)西、100毫達(dá)西、I達(dá)西、10達(dá)西、20達(dá)西或50達(dá)西。因此，選定區(qū)域或區(qū)段的滲透性可增加大于約 10、100、1，000、10，000 或 100，000 倍。要理解的是，石油工程師將建立井筒130最佳完井深度和安排的策略，這取決于預(yù)期儲(chǔ)層特征、經(jīng)濟(jì)制約和工作調(diào)度制約。另外地，工程技術(shù)人員將確定應(yīng)當(dāng)形成哪種井筒“I”用于初始地層加熱。在熱解過程后，一些熱注入井“I”可轉(zhuǎn)變?yōu)樽⑺?。這特別有利于在烴開發(fā)區(qū)域100周圍的熱注入井“I”。水的注入可控制熱解流體從烴開發(fā)區(qū)域100遷移。在示例性烴開發(fā)區(qū)域100中，井筒130被安排成排。生產(chǎn)井“P”成排，并且熱注入井“I”在相鄰排。這在工業(yè)中被稱為“行列(line drive)”安排。但是，可應(yīng)用其他幾何學(xué)安排，如5位點(diǎn)安排。本文公開的發(fā)明不限于生產(chǎn)井“P”和熱注入井“I”在具體區(qū)域中的安排，除非權(quán)利要求中如此陳述。在圖1的安排中，各井筒130在含烴地層124中完成。完井可以是裸眼井或下套管井。生產(chǎn)井“P”的完井還可包括已支撐的或未支撐的由于水力壓裂操作而從中發(fā)散的水力裂縫。不同的井筒130顯示為已經(jīng)基本上垂直完成。但是，要理解的是，一些或全部井筒130，特別是生產(chǎn)井” P”，可偏離到鈍角或甚至水平的定向。在圖1的視圖中，僅8個(gè)井筒130顯示為熱注入井” I”。同樣，僅8個(gè)井筒130顯示為生產(chǎn)井”P”。但是，要理解的是，在油頁巖開發(fā)項(xiàng)目中，將鉆出多個(gè)另外的井筒130。此夕卜，可任選地形成單獨(dú)的井筒(未顯示)用于注水、冷凍和感測或數(shù)據(jù)收集。生產(chǎn)井”P”和熱注入井” I”也被以預(yù)定間距安排。在一些實(shí)施方式中，為不同井筒130提供15至25英尺的井間距。除非另外說明，下面公開的權(quán)利要求不限于生產(chǎn)井叩”或熱注入井” I”的間距。總體上，井筒130間距可以為約10英尺上至甚至約300英尺。一般，井筒130在淺的深度完成。完井深度的范圍可以為200至5，000英尺的真垂直深度。在一些實(shí)施方式中，目的在于原位干餾的油頁巖地層的深度大于地表下200英尺，或可選地，地表下400英尺。可選地，轉(zhuǎn)化和生產(chǎn)在500至2，500英尺之間的深度發(fā)生。如上文簡要暗示，在轉(zhuǎn)變?yōu)樽⑺彤a(chǎn)油井和/或水溶性礦物溶液生產(chǎn)井前可針對(duì)某些初始功能選擇井筒130。一方面，鉆出井筒130，從而以指定順序服務(wù)于兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)不同的目的。適當(dāng)?shù)墓ぞ吆驮O(shè)備可相繼在井筒130中運(yùn)行和從井筒130被移除，從而服務(wù)于多個(gè)目的。圖1還示意性顯示生產(chǎn)流體處理設(shè)施150。處理設(shè)施150被設(shè)計(jì)以通過一個(gè)或多個(gè)管線或流線152接收產(chǎn)自地層124的有機(jī)物富集巖石的流體。流體處理設(shè)施150可包括適于接收和分離產(chǎn)自受熱地層124的油、氣和水的設(shè)備。流體處理設(shè)施150可進(jìn)一步包括用于分離出溶解的水溶性礦物和/或遷移的污染種類的設(shè)備，該遷移的污染種類包括，例如，自含烴地層124回收的采出水中溶解的有機(jī)污染物、金屬污染物或離子污染物。圖1顯示兩個(gè)出口線路154、156。出口線路154、156攜載來自流體處理設(shè)施150的流體。出口線路154攜載熱解油，而出口線路156攜載熱解氣。要理解的是，一般還將存在第三線路(未顯示)，用于攜載分離水。該水可經(jīng)過處理，并任選地，被重新注入含烴地層124。該水可用于維持儲(chǔ)層壓力或可作為地下回收項(xiàng)目的部分在生產(chǎn)過程完成時(shí)被循環(huán)經(jīng)過含烴地層124。圖2是部分烴開發(fā)區(qū)域200的橫截面視圖。烴開發(fā)區(qū)域200包括地表210和地下220。烴開發(fā)區(qū)域的目的是從地下220內(nèi)的有機(jī)物富集巖石地層230生產(chǎn)烴流體。首先注意，有機(jī)物富集巖石地層230具有多個(gè)巖層。這些被表示為232、234和236。巖層232代表有機(jī)物富集巖石地層230的”貧”區(qū)段，即具有低干酪根含量。巖層236代表有機(jī)物富集巖石地層230的”富”區(qū)段，即具有高干酪根含量。巖層234代表這樣的有機(jī)物富集巖石地層230區(qū)段其干酪根含量較不富集，但仍以經(jīng)濟(jì)數(shù)量提供可生產(chǎn)的烴。換句話說，巖層234的豐富度范圍是貧層232上限范圍與富層236下限范圍的中間值。在圖2中，提供2個(gè)相鄰井。這些以240和260顯示。井240是示例性熱注入井，而井260是示例性生產(chǎn)井。熱注入井240具有上端242和下端244。類似地，生產(chǎn)井260具有上端262和下端264。熱注入井240具有在245的孔，而生產(chǎn)井260具有在265的孔。為熱注入井240提供井口 241。類似地，為生產(chǎn)井260提供井口 261。井口 241、261使孔245、265與地表210隔離。井口 241、261被示意性顯示；但是，要理解的是，井口241,261將包括一個(gè)或多個(gè)流量控制閥門。
具體涉及熱注入井240，熱注入井240被襯以套管柱250。套管柱250是地表套管。由于油頁巖地層趨于淺顯，一般僅需要單個(gè)套管柱250。但是，要理解的是，還可使用第二套管柱(未顯示)。套管柱250在地表210具有上端252。上端252與下方裂縫閥門或?qū)τ诰畼涑Ｒ姷囊恍┢渌y門處于密封流體連通。套管柱250還具有下端254。優(yōu)選地，下端254延伸至熱注入井240下部。熱注入井240向有機(jī)物富集巖石地層230供熱。一方面，熱量通過電阻熱生成。為此，套管柱250由鋼或其他導(dǎo)電性材料制成。優(yōu)選地，套管柱250上部252由高傳導(dǎo)性材料制成，并向下絕緣至有機(jī)物富集巖石地層230。在圖2的安排中，熱注入井240的套管柱250是電路的部分。電流通過絕緣電線295被遞送至套管柱250。然后電流經(jīng)過套管柱250。套管柱250的底部254被制成以生成電阻熱。該熱量從井240的底部254輻射并進(jìn)入有機(jī)物富集巖石地層230。熱量使地層230中的有機(jī)物富集巖石達(dá)到熱解溫度，其依次使固態(tài)地層烴或可能地重?zé)N轉(zhuǎn)化成可流動(dòng)的烴流體。電流通過導(dǎo)電元件248回到地表210。在圖2的安排中，導(dǎo)電元件248是金屬條。但是，導(dǎo)電元件248可以可選地是導(dǎo)線、棒、管狀體或其他細(xì)長的金屬裝置。導(dǎo)電元件248除其最低端處外優(yōu)選絕緣。這防止電流與套管柱250短路?？裳貙?dǎo)電元件248長度使用非傳導(dǎo)性扶正器(未顯示)，從而進(jìn)一步防止與套管柱250接觸。為將電流從套管柱250遞送至導(dǎo)電元件248，使用傳導(dǎo)性扶正器。其以246顯示。傳導(dǎo)性扶正器246優(yōu)選地被置于恰在有機(jī)物富集巖石地層230上方。但在可代替的安排中，導(dǎo)電元件248延伸至熱注入井240的底部244，并且傳導(dǎo)性扶正器246被置于接近套管250的底部254。套管柱250具有水泥外殼256，其被布置在至少井240的上端242周圍。其用于隔離地下210的巖層和任何弱透水層。在其下端244，熱注入井240以裸眼井完成。裸眼井基本上沿有機(jī)物富集巖石地層230深度延伸。為生成電阻熱，電流被向下輸送經(jīng)過套管柱250，該套管柱250充當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電元件。電流到達(dá)導(dǎo)電性扶正器246 (或其他傳導(dǎo)元件)，然后到達(dá)導(dǎo)電元件248，該導(dǎo)電元件248充當(dāng)?shù)诙?dǎo)電元件。然后電流返回地表210，形成電路。電流還到達(dá)套管柱250的底部254。隨著電流經(jīng)過套管柱250的底部254，熱通過電阻生成。形成套管250的管在套管柱250底部254的電阻率高于上部252。注意，電流可以相反方向經(jīng)過，即，向下經(jīng)過導(dǎo)電元件248并向上回到套管柱250。但是，在此方向，電流不能有效地向下到達(dá)套管柱250的底部254和沿有機(jī)物富集巖石地層230經(jīng)過。還要注意，可應(yīng)用其他用于提供套管柱250與導(dǎo)電元件248之間電連通的安排。例如，導(dǎo)電性粒狀材料可沿有機(jī)物富集巖石地層230被布置于井240的孔245中。煅燒石油焦炭是適當(dāng)傳導(dǎo)性材料的實(shí)例。粒狀材料可被設(shè)計(jì)以使其電阻率顯著高于第一導(dǎo)電元件250和第二導(dǎo)電元件248的電阻率。在這種安排下，粒狀材料將被填充至第二導(dǎo)電元件248底部，從而提供第一導(dǎo)電元件250與第二導(dǎo)電元件248之間的電連通。在相關(guān)安排下，導(dǎo)電性粒狀材料可被布置于相鄰井筒的下端，并且粒狀材料與各井筒中的導(dǎo)電元件處于電連通。通道在地下第一井筒與第二井筒之間形成。通道在地下被定位至少部分處于或接近所要加熱的巖層。一方面，通道包括一個(gè)或多個(gè)連接裂縫。導(dǎo)電性粒狀材料被另外布置在裂縫中，從而提供相鄰井筒的導(dǎo)電元件之間的電連通。在這種安排下，電流在導(dǎo)電元件之間經(jīng)過。電流經(jīng)過導(dǎo)電元件和中間的粒狀材料使電阻熱主要從井筒中的導(dǎo)電元件生成。這種生熱安排被公開和描述于2008年11月6日公開的美國專利公開號(hào)2008/0271885。該公開名稱為“Granular Electrical Connectionsfor In Situ Formation Heating”。圖30A和31和相關(guān)文本被引入本文作為參考。美國專利公開號(hào)2008/0271885還描述了某些實(shí)施方式，其中相鄰井筒之間的通道是鉆出的通道。在這種方式下，井筒下端處于流體連通。然后傳導(dǎo)性粒狀材料被灌注或以其他形式布置于通道中，使得粒狀材料位于井筒和鉆出的通道中。電流再次經(jīng)過導(dǎo)電元件和中間粒狀材料使電阻熱主要從井筒中的導(dǎo)電元件生成。這種生熱安排被公開和描述，涉及圖30B、32和33及相關(guān)文本，其被引入本文作為參考。在另一加熱安排中，電阻加熱器可通過在各個(gè)井筒內(nèi)提供導(dǎo)電性管道或其他元件而形成。更具體地，第一導(dǎo)電元件和第二導(dǎo)電元件可被布置于各井筒。然后傳導(dǎo)性粒狀材料被布置于各個(gè)井筒中的傳導(dǎo)元件之間，從而提供電連通。粒狀材料可與傳導(dǎo)性較高或較低的材料混合，以調(diào)節(jié)體積電阻率(bulk resistivity)。傳導(dǎo)性較高的材料可包括金屬屑或金屬丸；傳導(dǎo)性較低的材料可包括石英砂、陶瓷顆粒、粘土、礫石或水泥。電流經(jīng)過傳導(dǎo)元件和粒狀材料。電流經(jīng)過傳導(dǎo)元件和中間粒狀材料使電阻熱主要從各個(gè)井筒中的電阻粒狀材料生成。在一個(gè)實(shí)施方式中，在期望最小限度或無加熱的區(qū)域中導(dǎo)電性粒狀材料摻雜(intersperse)以高傳導(dǎo)性粒狀材料段塞。這種加熱井安排被被公開和描述于2008年9月25日公開的美國專利公開號(hào)2008/0230219。該公開名稱為“Resistive Heater for In Situ Formation Heating，，。圖 30A、31A、32 和 33 及相關(guān)文本被引入本文作為參考。又一方面，電阻加熱器可通過在相鄰井筒中提供導(dǎo)電元件而形成。相鄰井筒的下端通過鉆出的通道連接。然后傳導(dǎo)性粒狀材料被灌注或以其他方式被置于通道中，使得粒狀材料處于各個(gè)通道和至少部分處于各相應(yīng)井筒中。電流在井筒之間經(jīng)過粒狀材料。電流經(jīng)過管道和中間粒狀材料使電阻熱主要從電阻粒狀材料通過地下生成。這種安排也被公開和描述于美國專利公開號(hào)2008/0230219，具體地涉及圖34A和34B。圖34A和34B及相關(guān)文本同樣被引入本文作為參考。共同擁有的美國專利公開號(hào)2010/0101793也具有指導(dǎo)性。該申請?zhí)峤挥?009年 8 月 28 日，名稱為 “Electrically Conductive Methods for Heating a SubsurfaceFormation to Convert Organic Matter into Hydrocarbon Fluids，，。該申請教導(dǎo)了置于有機(jī)物富集巖石地層并具有不同體積電阻率的兩種或更多種材料的應(yīng)用。電流經(jīng)過地層中的材料，生成電阻熱。該材料提供電阻熱，而不在井筒附近產(chǎn)生熱點(diǎn)。該專利申請其全部內(nèi)容被引入本文作為參考。國際專利公開W02005/045192教導(dǎo)了尤其令人感興趣的加熱選擇，其利用受熱流體在油頁巖地層中的循環(huán)。在W02005/045192的工藝中，超臨界加熱后的石腦油可循環(huán)經(jīng)過地層中的裂縫。這表示油頁巖通過濃熱烴蒸氣循環(huán)經(jīng)過緊密間隔的水力裂縫組而得到加熱。一方面，裂縫水平形成，并被常規(guī)支撐。320至400°C的裂縫溫度被保持上至5至10年。蒸發(fā)的石腦油可以是優(yōu)選的加熱介質(zhì)，因?yàn)槠渚哂懈唧w積熱容量、備用性和在加熱溫度下相對(duì)較低的降解速率。在W02005/045192的工藝中，隨著干酪根成熟，流體壓力將驅(qū)動(dòng)生成油到達(dá)受熱裂縫，在此其將隨循環(huán)烴蒸氣被生產(chǎn)。無關(guān)于加熱技術(shù)，開發(fā)區(qū)域200包括地表處理設(shè)施225。地表處理設(shè)施225服務(wù)于主要目的處理從有機(jī)物富集巖石地層230得到的生產(chǎn)流體。生產(chǎn)流體由于地層230中發(fā)生熱解而生成。生產(chǎn)井260中以箭頭” F”表示生產(chǎn)流體流動(dòng)至地表處理設(shè)施225。地表處理設(shè)施225分離流體組分并遞送熱解油流222和熱解氣流224，進(jìn)行商業(yè)銷售?？蛇M(jìn)行氣流224另外的氣體處理，以去除酸性氣體。單獨(dú)的線路(未顯示)從地表處理設(shè)施225去除分離水，用于可能的進(jìn)一步處理。地表處理設(shè)施225儲(chǔ)存部分分離氣體，作為燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)料流291。燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)料流291為燃?xì)廨啓C(jī)292提供燃料。燃?xì)廨啓C(jī)292進(jìn)而是電力工廠290的部分。在燃?xì)廨啓C(jī)292中，燃料組合氧化劑并被點(diǎn)燃，造成發(fā)電廠290中的燃?xì)廨啓C(jī)292運(yùn)轉(zhuǎn)并產(chǎn)生電。電流以線路293顯示。電流293被遞送至變壓器294。變壓器294使電壓步降(st印down)，例如6，600V，并遞送步降的電流經(jīng)過電線295。這是被遞送至熱注入井240的電流。熱注入井240然后將電阻熱提供到有機(jī)物富集巖石地層230中。熱前緣(未顯示)在有機(jī)物富集巖石地層230中生成。熱前緣將有機(jī)物富集巖石地層230加熱至足以使固態(tài)烴熱解成烴流體的水平。在油頁巖地層的情況下，該水平至少為約270°C。熱前緣(未顯示)在有機(jī)物富集巖石地層230中形成。熱前緣加熱有機(jī)物富集巖石地層230至足以將固態(tài)烴熱解成烴流體的水平。在油頁巖地層的情況下，該水平至少為約270。。。作為熱注入井240的選擇，另外的熱可通過熱注入線路249被注入孔245。該熱可以是蒸汽的形式。更優(yōu)選地，該熱形式是受熱氣體，如空氣、氮?dú)饣蜓鯕?。受熱氣體如箭頭” G”所示被遞送至套管250的底部254。為提供受熱氣體，另一滑流的熱解氣226可取自流體處理設(shè)施225。熱解氣226與空氣在燃燒發(fā)生器227混合，并被點(diǎn)燃。可添加另外的非反應(yīng)性氣體，并且受熱氣流通過線路228被釋放。線路228中的受熱氣流被遞送至井口 241，然后進(jìn)入熱注入線路249。熱注入線路249向下遞送受熱氣體” G”到達(dá)有機(jī)物富集巖石地層230。注入受熱氣體” G”不僅向地層230提供更多熱量用于熱解，還可增加在地層230中的有效熱擴(kuò)散率值。注意，操作人員可選擇注入氣體，而不加熱氣體。例如，氣體可以是二氧化碳、氮?dú)饣蚣淄??？蛇x地，操作人員可選擇通過與熱注入井240緊密間隔的單獨(dú)井注入受熱氣體。優(yōu)選地，注入氣體在有機(jī)物富集巖石地層230中基本上無反應(yīng)性。例如，氣體可以是氮?dú)?、二氧化碳、甲烷或其組合。如示，烴開發(fā)區(qū)域200還包括生產(chǎn)井260。生產(chǎn)井260提供用于將烴流體從有機(jī)物富集巖石地層230運(yùn)輸至地表210的管道。生產(chǎn)井260被襯以套管柱270。套管柱270是地表套管。重申，由于油頁巖地層趨于淺顯，一般將僅需要單個(gè)套管柱270。但要理解的是，還可使用第二或甚至第三套管柱(未顯示)，這取決于完井深度。
套管柱270具有在地表210的上端272。上端272與對(duì)于井樹常見的下閥門處于密封流體連通。套管柱270還具有下端274。優(yōu)選地，下端274延伸至約有機(jī)物富集巖石地層230的頂部。套管柱270具有水泥外殼276，該水泥外殼276至少被布置在井260的上端262周圍。其用于隔離地下210的巖層和任何弱透水層。在其下端264，生產(chǎn)井260完成為裸眼井。裸眼井基本上沿有機(jī)物富集巖石地層230的深度延伸。生產(chǎn)井260還具有生產(chǎn)管柱280。生產(chǎn)管280具有在地表210的上端282。上端282與對(duì)于井樹常見的上閥門處于密封流體連通。生產(chǎn)管柱280還具有下端284。優(yōu)選地，下端284延伸至生產(chǎn)井240的下部264。生產(chǎn)管280的下部285沿有機(jī)物富集巖石地層230的深度延伸。優(yōu)選地，下部285限定有槽的管狀體，其允許熱解的生產(chǎn)流體進(jìn)入生產(chǎn)管280。但是，下部可以是無槽的管，其具有開放的下端。在任一實(shí)例中，流體”F”可在儲(chǔ)層壓力下經(jīng)過管280的孔265，并到達(dá)地表210。可選地，可應(yīng)用人造提升系統(tǒng)。這可以是，例如，電潛泵或往復(fù)式機(jī)械泵。封隔器266被優(yōu)選提供于生產(chǎn)井260。封隔器266隔離生產(chǎn)管280和周圍的套管270之間的環(huán)形區(qū)域275。封隔器266還引導(dǎo)生產(chǎn)流體”F”向上經(jīng)過生產(chǎn)套管280。在生產(chǎn)流體”F”到達(dá)地表210后，其經(jīng)過井口 261。生產(chǎn)流體”F”被運(yùn)輸通過流體線路269并到達(dá)流體處理設(shè)施225。流體處理設(shè)施225被示意性顯示。但是要理解的是，流體處理設(shè)施225將由閥門、管、儀表、分離器、過濾器和多種其他組件組成。本發(fā)明不限于流體處理設(shè)施225的安排。烴開發(fā)區(qū)域200的目的是熱解地層230中的有機(jī)物富集巖石基質(zhì)和獲得有價(jià)值的烴流體。如上所述，有機(jī)物富集巖石地層230 —般不是均質(zhì)的巖體，但具有代表不同等級(jí)的固態(tài)烴材料的層段或區(qū)段。理想的是提供可原位升格熱解油的方法。更具體地，理想的是在將烴流體生產(chǎn)至地表前降低熱解油中的烯烴含量。為將此實(shí)現(xiàn)，提出以如下方式生產(chǎn)烴流體流體接觸殘留的固體碳材料或焦炭，該殘留的固體碳材料或焦炭自先前熱解操作留在地下。圖3A至3D提供了不同實(shí)施方式的烴開發(fā)區(qū)域的透視圖。各烴開發(fā)區(qū)域具有進(jìn)行熱解和生產(chǎn)的第一區(qū)域，然后在第一區(qū)域后進(jìn)行熱解和生產(chǎn)的第二區(qū)域。圖3A顯示第一實(shí)施方式的烴開發(fā)區(qū)域300A。烴開發(fā)區(qū)域300A具有地表310。烴開發(fā)區(qū)域300A還具有地下320。地下320包括地層325，其包含有機(jī)物富集巖石。有機(jī)物富集巖石地層325可以是油頁巖地層。可選地，有機(jī)物富集巖石地層325可以是重油地層。在任一種情況下，有機(jī)物富集巖石地層325包含地層固體，如干酪根或浙青砂，其在施熱后可轉(zhuǎn)化成烴流體。為在地層325中生成熱量，提供多個(gè)熱注入井。根據(jù)本發(fā)明，在兩個(gè)不同的區(qū)域提供熱注入井。其代表第一區(qū)域330和第二區(qū)域340。熱注入井在第一區(qū)域330中示于332，并在第二區(qū)域340中示于342。熱注入井322、342可遵循圖2所示加熱井210的安排。其中，加熱井240利用細(xì)長的傳導(dǎo)性管狀體250以在地下地層230中產(chǎn)生熱量。但是，熱注入井332、342可利用其他導(dǎo)電元件或顆粒加熱地層230。進(jìn)一步，熱注入井322、342可包括燃燒加熱器或任何適于在地下地層325內(nèi)形成超過例如270°C的溫度其他類型加熱器。
為將有機(jī)物富集巖石地層325中的固態(tài)烴轉(zhuǎn)化成烴流體，隨時(shí)間向地下地層325施熱。例如，可向第一區(qū)域中的地下地層325施熱，使得地層325中保持高于270°C的溫度至少12周，更優(yōu)選至少26周?？蛇x地，可向第一區(qū)域中的地下地層325施熱，使得地層325中保持高于300°C的溫度至少8周，更優(yōu)選至少26周。同等熱量可稍后被施加于第二區(qū)域340中的地層325。在圖3A的示例性烴開發(fā)區(qū)域300A中，第一區(qū)域330和第二區(qū)域340被以棋盤格局安排。各區(qū)域330、340均是四邊多邊形。區(qū)域330、340的形式可以是正方形或矩形。可選地，三邊形、六邊形或形狀組合的棋盤格局是可能的。在示例性區(qū)域300A中，區(qū)域330、340略微伸長以形成矩形形狀。可提供這樣的伸長例如，其中操作人員認(rèn)為熱量可穿過有機(jī)物富集巖石地層325傳導(dǎo)的一種方向快于另一種方向。在這種情況下，各個(gè)區(qū)域330、340可在熱量可更有效傳導(dǎo)的方向伸長。在采用其他形狀如五邊形或三邊形時(shí)也可應(yīng)用區(qū)域的伸長?！矫?，熱量可在垂直于巖石最大主應(yīng)力方向的方向更有效地傳導(dǎo)。這可以是，例如，地層325在地表310以下大于1，000英尺處。另一方面，熱量可在平行于巖石最大主應(yīng)力方向的方向更有效地傳導(dǎo)。這可適于，例如，地層325在地表310以下公稱小于1,000英尺處。在任一種情況下，第一區(qū)域330、第二區(qū)域340或二者可均占據(jù)面積延伸為至少
I,OOOm2的體積?？蛇x地，第一區(qū)域330、第二區(qū)域340或二者可均占據(jù)面積延伸為至少4，OOOm2的體積。具體參考第一區(qū)域330，代表第一區(qū)域330的各區(qū)段包括多個(gè)熱注入井和多個(gè)生產(chǎn)井。注意，熱注入井以332顯示，而生產(chǎn)井以334顯示。在形成第一區(qū)域330的每一個(gè)示例性區(qū)段中，顯示四個(gè)熱注入井332和兩個(gè)生產(chǎn)井334。這產(chǎn)生有幾分改良的五點(diǎn)格局，其中應(yīng)用兩個(gè)生產(chǎn)井334而非僅一個(gè)。但是，可應(yīng)用其他安排。這種其他安排可以是，例如，七點(diǎn)格局或九點(diǎn)格局。進(jìn)一步，形成第一區(qū)域330的各區(qū)段可具有更多個(gè)熱注入井332和生產(chǎn)井334,從而建立多于一個(gè)的五點(diǎn)或七點(diǎn)或九點(diǎn)井格局?，F(xiàn)參考第二區(qū)域340，代表第二區(qū)域340的各區(qū)段也包括多個(gè)熱注入井。注意，熱注入井以342顯示。但是，不顯示生產(chǎn)井。在形成第二區(qū)域340的每一個(gè)示例性區(qū)段中，以五點(diǎn)格局顯示五個(gè)熱注入井342。但是，可應(yīng)用其他安排。這種其他安排可以是，例如，七點(diǎn)格局或九點(diǎn)格局。進(jìn)一步，形成第二區(qū)域340的各區(qū)段可具有更多個(gè)熱注入井342，從而建立多于一個(gè)的五點(diǎn)或七點(diǎn)或九點(diǎn)井格局。在操作中，啟動(dòng)第一區(qū)域330的熱注入井332以加熱地下地層325。在固態(tài)烴熱解或以其他形式轉(zhuǎn)化成可流動(dòng)的烴流體后，啟動(dòng)生產(chǎn)井334。在這種方式下，有價(jià)值的烴流體在地表310得到回收。轉(zhuǎn)化烴固體或動(dòng)員高粘度烴的方法留下殘留固體碳材料，其被稱為焦炭。焦炭保持鎖定在構(gòu)成地下地層325的有機(jī)物富集巖石的基質(zhì)內(nèi)。焦炭也包含氫原子。認(rèn)為通過使熱解油經(jīng)過有機(jī)物富集巖石和焦炭殘?jiān)?，氫原子將轉(zhuǎn)移至熱解油中的碳原子。更具體地，熱解油中的烯烴將被氫化并升格至較高質(zhì)量的烴流體。為建立該方法，本文有利地提出熱解或以其他形式轉(zhuǎn)化第二區(qū)域340中的烴固體或高粘度烴，然后使新形成的烴流體經(jīng)過保留在第一區(qū)域330中的焦炭。因此，在第一區(qū)域330中生產(chǎn)井334的生產(chǎn)已經(jīng)開始后的一些時(shí)間點(diǎn)，啟動(dòng)第二區(qū)域340中的熱注入井342。一方面，在第一區(qū)域330中的生產(chǎn)開始后一個(gè)月啟動(dòng)第二區(qū)域340中的熱注入井342。更優(yōu)選地，在第一區(qū)域330中的生產(chǎn)開始后6個(gè)月與24個(gè)月之間啟動(dòng)第二區(qū)域340中的熱注入井342。一方面，第一區(qū)域330中的加熱開始后6個(gè)月至24個(gè)月開始第二區(qū)域340中的加熱。另一方面，在第一區(qū)域330的生產(chǎn)基本上終止后I個(gè)月至12個(gè)月內(nèi)開始第二區(qū)域340中的加熱。啟動(dòng)第二區(qū)域340中的熱注入井342將使第二區(qū)域340中的烴固體或高粘度烴熱解或以其他形式轉(zhuǎn)化成烴流體。但是，烴流體未從形成第二區(qū)域340的區(qū)段大量產(chǎn)生。事實(shí)上，在圖3A的示例性開發(fā)區(qū)域300A中，未在第二區(qū)域340中提供生產(chǎn)井。相反，烴流體將從第二區(qū)域340流動(dòng)至第一區(qū)域330中。烴流體將流動(dòng)穿過巖石基質(zhì)一包括有機(jī)物富集巖石地層325，將通過第一區(qū)域330中的多個(gè)生產(chǎn)井334生產(chǎn)，然后將向上流動(dòng)至地表310。一方面，烴流體自第二區(qū)域340的生產(chǎn)在第一區(qū)域330中的有機(jī)物富集巖石地層325已基本上熱解后I個(gè)月至12個(gè)月內(nèi)開始。要理解的是，產(chǎn)自第一區(qū)域330和第二區(qū)域340的烴流體將在流體處理設(shè)施(未顯示)中被處理。部分處理將涉及可壓縮的烴流體(氣體)從不可壓縮的烴流體(油)的分離。伴隨的水的產(chǎn)生也將被分離。無論處理以何種方式進(jìn)行，產(chǎn)自第一 330和第二 340區(qū)域的烴流體組成的共同平均烯烴含量將低于單獨(dú)產(chǎn)自第一區(qū)域330的烴流體。圖3A所示的井安排為烴流體質(zhì)量提供另一益處。在這方面，被動(dòng)員的烴流體被提供以通向生產(chǎn)井334的流路，其中大部分通過來自各加熱井332、342的熱量生成的烴能夠遷移至生產(chǎn)井334，而無需經(jīng)過另一加熱井。可選地，大部分被動(dòng)員的烴流體被提供以通向生產(chǎn)井334的流路，其中大部分通過來自第二區(qū)域340中各加熱井342的熱量生成的烴能夠遷移至生產(chǎn)井334，而無需經(jīng)過地層溫度大幅增加的區(qū)域。這防止被動(dòng)員的烴原位“焙燒過度”。本文提供了烴開發(fā)區(qū)域的其他安排。圖3B顯示第二實(shí)施方式的烴開發(fā)區(qū)域300B。烴開發(fā)區(qū)域300B總體上按照烴開發(fā)區(qū)域300A安排。在這方面，開發(fā)區(qū)域300B也被安排以棋盤格局的第一區(qū)域330和第二區(qū)域340。但是，在開發(fā)區(qū)域300B中，第二區(qū)域340的區(qū)段中的一些熱注入已經(jīng)轉(zhuǎn)變成氣體注入井。氣體注入井示于346。氣體注入井346的益處是加熱過程中的氣體注入可使地層325中巖石基質(zhì)的熱擴(kuò)散率增加。進(jìn)一步注入氣體可增加相應(yīng)于第二區(qū)域340區(qū)段的地下地層中的壓力，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)化的烴流體到達(dá)第一區(qū)域330中的生產(chǎn)井334。圖3C提供了烴開發(fā)區(qū)域又一安排。圖3C顯示第三實(shí)施方式的烴開發(fā)區(qū)域300C。在此，第一區(qū)域330和第二區(qū)域340的幾何構(gòu)型已被改變。形成第一區(qū)域330的各個(gè)區(qū)段的尺寸加倍。進(jìn)一步，第二區(qū)域340的面積延伸明顯大于第一區(qū)域330的面積延伸。熱注入井332和生產(chǎn)井334以五點(diǎn)格局顯示在第一區(qū)域330中。熱注入井342顯示分散在整個(gè)第二區(qū)域340中。圖3D提供了烴開發(fā)區(qū)域的再進(jìn)一步安排。圖3D顯示第四實(shí)施方式的烴開發(fā)區(qū)域300D。在此，第一 330和第二 340區(qū)域分別以平行排安排。熱注入井332和生產(chǎn)井334以五點(diǎn)格局顯示在第一區(qū)域330中。熱注入井342顯示線性安排在第二區(qū)域340中。
如前圖3A至3C，在圖3D的烴開發(fā)區(qū)域300D中，在第一區(qū)域330中進(jìn)行加熱和生產(chǎn)，然后在第二區(qū)域340中加熱和生產(chǎn)。被動(dòng)員的烴流體從形成第二區(qū)域340的排流動(dòng)至形成第一區(qū)域330的排。隨著流體流動(dòng)至形成第一區(qū)域330的排中，烴流體將經(jīng)過嵌入巖石基質(zhì)的焦炭。這將在通過生產(chǎn)井334生產(chǎn)前氫化烴流體，降低烯烴含量。在圖3A至3D提供的烴開發(fā)區(qū)域安排中，形成第二區(qū)域340的區(qū)段接近或甚至毗鄰于形成第一區(qū)域330的區(qū)段。在這些情況下，被動(dòng)員的烴流體能夠通過地下地層325中可滲透的巖石基質(zhì)從第二區(qū)域330流動(dòng)進(jìn)入第一區(qū)域340。但是，本發(fā)明還允許這樣的生產(chǎn)其中第二區(qū)域330不接近于第一區(qū)域340。圖4A和4B提供了烴開發(fā)區(qū)域400的透視圖。烴開發(fā)區(qū)域400具有地表410。烴開發(fā)區(qū)域400還具有地下420。地下420包括地層425，其包含有機(jī)物富集巖石。有機(jī)物富集巖石地層425可以是油頁巖地層。可選地，有機(jī)物富集巖石地層425可以是重油地層。在任一種情況下，有機(jī)物富集巖石地層425包含地層固體如干酪根，或包含重油如浙青，其在施熱后可轉(zhuǎn)化成可流動(dòng)的烴流體。烴開發(fā)區(qū)域400已被分成兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域。其代表第一區(qū)域430和第二區(qū)域440。第一區(qū)域430首先進(jìn)行熱解和生產(chǎn)，第二區(qū)域440在第一區(qū)域430的生產(chǎn)已經(jīng)開始后進(jìn)行熱解和生產(chǎn)。一方面，第二區(qū)域440的加熱在第一區(qū)域430的加熱開始后6至24個(gè)月開始。另一方面，第二區(qū)域440的加熱在第一區(qū)域430的生產(chǎn)開始后6至24個(gè)月開始。又一方面，第二區(qū)域440的加熱在第一區(qū)域430的生產(chǎn)基本上終止后I個(gè)月至12個(gè)月內(nèi)開始。為在地層425中生成熱量，提供多個(gè)熱注入井。熱注入井被提供在第一區(qū)域430和第二區(qū)域440的每一個(gè)中。第一區(qū)域430的熱注入井以432顯示，而第二區(qū)域440的熱注入井以442顯示。熱注入井432、442可遵循圖2所示加熱井210的安排。其中，加熱井利用細(xì)長的傳導(dǎo)性管狀體在地下生成熱量。但是，熱注入井432、442可以是井下燃燒加熱器或任何適于在地下地層425內(nèi)生成超過270°C的溫度的其他類型加熱器。為將地層425的有機(jī)物富集巖石中的固態(tài)烴轉(zhuǎn)化成烴流體，隨時(shí)間向地下地層425施熱。例如，可向第一區(qū)域430中的地下地層425施熱，使得地層425中保持高于270°C的溫度至少12周，更優(yōu)選至少26周。可選地，可向第一區(qū)域430中的地下地層425施熱，使得地層425中保持高于300°C的溫度至少8周，更優(yōu)選至少26周。轉(zhuǎn)化烴通過生產(chǎn)井434從第一區(qū)域430產(chǎn)生。多個(gè)生產(chǎn)井434被提供在第一區(qū)域430中。生產(chǎn)井434位于熱注入井432之間以獲得烴流體。生產(chǎn)井還被提供在第二區(qū)域440中。生產(chǎn)井示于444。但是，在圖4A的視圖中，生產(chǎn)井444還未生產(chǎn)。第二區(qū)域440中的熱注入井442已被啟動(dòng)，開始加熱第二區(qū)域440內(nèi)的地下地層425，但生產(chǎn)還未開始。在第二區(qū)域440的加熱開始后的一些時(shí)間點(diǎn)，將開始第二區(qū)域440的生產(chǎn)。一方面，第二區(qū)域440的生產(chǎn)在第二區(qū)域440的加熱開始后I個(gè)月開始?？蛇x地，第二區(qū)域440的生產(chǎn)在第二區(qū)域440的加熱開始后3個(gè)月與12個(gè)月之間開始。圖4B顯示圖4A的烴開發(fā)區(qū)域400，并且第二區(qū)域440正在進(jìn)行生產(chǎn)。熱解油和熱解氣正在通過生產(chǎn)井444生成。此外，生成的熱解油和熱解氣正被運(yùn)輸至第一區(qū)域430，通過第一區(qū)域430的生產(chǎn)井434用于注入和隨后的生產(chǎn)。生成的熱解油和熱解氣從第二區(qū)域440至第一區(qū)域430的移動(dòng)以箭頭“P”表示。然后烴流體從第一區(qū)域430的多個(gè)生產(chǎn)井434生成，并向上到達(dá)地表410。如圖3A至3D的烴開發(fā)區(qū)域，在烴開發(fā)區(qū)域400中，使由第二區(qū)域440中的加熱生成的轉(zhuǎn)化流體經(jīng)過第一區(qū)域430中的地下地層425。使自熱解新形成的烴流體經(jīng)過第一區(qū)域430中保留的固體碳材料提供了產(chǎn)自第二區(qū)域440的地下地層425的轉(zhuǎn)化烴流體的氫化。在此注意，在圖3A至3D的烴開發(fā)區(qū)域中，第一區(qū)域330和第二區(qū)域340的安排是毗鄰的。但是，在烴開發(fā)區(qū)域400的安排中，第一區(qū)域430和第二區(qū)域440不是毗鄰的。為使生成的流體從第二區(qū)域440的地下地層425流動(dòng)至第一區(qū)域430的地下地層425，提供流體管線460。流體管線460可在地上或地下。任選地，將第一區(qū)域430中選定的熱注入井432轉(zhuǎn)變成烴注入井。示例性轉(zhuǎn)變井示于436。流體管線460中生成的流體被導(dǎo)向烴注入井436，并被注入地下地層425。因此，流體管線460和一個(gè)或多個(gè)烴注入井436共同構(gòu)成管狀體。然后烴通過第一區(qū)域430中的生產(chǎn)井434再次生產(chǎn)。要理解的是，產(chǎn)自第一區(qū)域430的烴流體將在流體處理設(shè)施(未顯示)中被處理。部分處理將涉及可壓縮的烴流體(氣體)從不可壓縮的烴流體(油)的分離。伴隨的水的產(chǎn)生也將被分離。此外，一些流體處理可任選地對(duì)產(chǎn)自第二區(qū)域440的流體進(jìn)行，如在流體進(jìn)入流體管線460前。其目的是從通過注入井436注入的烴流體去除熱解氣和水。無論處理以何種方式進(jìn)行，產(chǎn)自第一區(qū)域430和第二區(qū)域440的烴流體組成的共同平均烯烴含量將低于單獨(dú)產(chǎn)自第一區(qū)域430的烴流體。烯烴含量可通過本領(lǐng)域已知的幾種方式測量。其包括質(zhì)譜法和化學(xué)滴定。標(biāo)準(zhǔn)方法包括 ASTMl 159-07 (“Standard Test Method for Bromine Numbers of PetroleumDistillates and Commercial Olefins by Electrometric Titration，，)和ASTM D1319-03(“Standard Test Method for Hydrocarbon Types in Liquid Petroleum Products byIndicator Adsorption”)。Poirier和George描述了通過硼氫化確定石油蒸懼物中飽和懼分和芳香族餾分的烯烴含量的方法。(參見Fuel，60 (3)，pp. 194-196 (Mar. 1981))。烯烴含量可參考溴值(bromine number)而確定?！颁逯怠笔侵敢钥嗣?00克表示的、生成的流體具有246°C以下沸點(diǎn)范圍的部分的烯烴重量百分比。該部分利用ASTM METHOD D1159測試。Ruzicka和Vadum描述了確定溴值從而測定重燃料不飽和度的的改良方法。(參見Oil&GasJournal, 85(31)，pp. 48-50 (Aug. 3，1987))。所附權(quán)利要求不受用于確定烯烴含量的技術(shù)限制，除非如此陳述。基于上述示例性圖，可提供生產(chǎn)烴流體的方法。圖5顯示流程圖，其表明在一個(gè)實(shí)施方式中從有機(jī)物富集巖石地層生產(chǎn)烴流體的方法500的步驟。有機(jī)物富集巖石地層包括地層烴，如固態(tài)烴或重?zé)N。一方面，有機(jī)物富集巖石地層是油頁巖地層。地層的初始滲透性可以為，例如，小于約10毫達(dá)西。方法500包括提供多個(gè)原位熱源。其示于方框510。各熱源被配置以在有機(jī)物富集巖石地層內(nèi)生成熱量。多種熱源類型可用于加熱。這些包括(i)電阻加熱器，其中電阻熱由井筒內(nèi)細(xì)長的金屬元件生成，并且其中電路利用井筒內(nèi)的顆粒狀材料或傳導(dǎo)元件如扶正器或?qū)Ь€形成，(ii)電阻加熱器，其中電阻熱主要由井筒內(nèi)的傳導(dǎo)性顆粒狀材料生成，
(iii)電阻加熱器，其中電阻熱主要由傳導(dǎo)性顆粒狀材料生成，該傳導(dǎo)性顆粒狀材料被布置在兩個(gè)或更多個(gè)相鄰井筒之間的有機(jī)物富集巖石地層內(nèi)，以形成電路，(iv)電阻加熱器，其中熱量主要由相鄰井筒中的細(xì)長的導(dǎo)電金屬元件生成，并且其中電路利用相鄰井筒之間的地層內(nèi)的傳導(dǎo)性顆粒狀材料形成，(V)井下燃燒井，其中熱煙氣在井筒內(nèi)或相連的井筒之間循環(huán)，(V)熱流體通過有機(jī)物富集巖石地層的閉環(huán)循環(huán)，(Vi)熱流體通過井筒的閉環(huán)循環(huán)，或(Vii)其組合。方法500還包括原位加熱有機(jī)物富集巖石地層。更具體地，加熱被提供在第一選定區(qū)域中。其以方框520顯示。第一區(qū)域可占據(jù)面積延伸為至少1，OOOm2的體積?？蛇x地，第一區(qū)域可占據(jù)面積延伸為至少4，OOOm2的體積。加熱的目的是使地層烴熱解。優(yōu)選地，有機(jī)物富集巖石地層被加熱至至少200°C的溫度。當(dāng)?shù)貙邮怯晚搸r地層時(shí)，溫度至少為270°C。有機(jī)物富集巖石地層的加熱持續(xù)進(jìn)行，以使熱量從各個(gè)熱源離開，并經(jīng)過第一區(qū)域中的地下地層。該方法還包括提供多個(gè)鄰近選定熱源的生產(chǎn)井。其以方框530顯示。生產(chǎn)井位于第一區(qū)域內(nèi)。該方法然后包括通過第一區(qū)域內(nèi)的多個(gè)生產(chǎn)井從第一區(qū)域生產(chǎn)烴流體。其被以方框540提供。該方法還包括原位加熱第二選定區(qū)域內(nèi)的有機(jī)物富集巖石地層。此步驟示于方框550。第二區(qū)域也可占據(jù)面積延伸為至少1，OOOm2的體積。可選地，第二區(qū)域可占據(jù)面積延伸為至少4，OOOm2的體積。有機(jī)物富集巖石地層的加熱持續(xù)進(jìn)行，以使熱量離開熱源并經(jīng)過第二區(qū)域。在這種方式下，在最接近第二區(qū)域內(nèi)的熱源的有機(jī)物富集巖石地層中產(chǎn)生至少200°C的溫度。當(dāng)?shù)貙邮怯晚搸r地層時(shí)，溫度至少為270°C。熱源可以是熱注入井、循環(huán)流體或置于地層.內(nèi)的電阻性顆粒狀材料。該方法還包括從第二區(qū)域生產(chǎn)烴流體。其以方框560顯示。生產(chǎn)通過第一區(qū)域內(nèi)的多個(gè)生產(chǎn)井進(jìn)行。在生產(chǎn)過程中，控制生產(chǎn)井的壓力，從而使生成的熱解油遷移穿過第一區(qū)域中之前已經(jīng)熱解過的地下焦化區(qū)域。在這種方式下，產(chǎn)自第二區(qū)域的烴流體接觸第一區(qū)域的巖石基質(zhì)內(nèi)的焦炭。優(yōu)選地，第一區(qū)域被基本上熱解，因此在使流體從第二區(qū)域流過第一區(qū)域前生成大體積焦炭。優(yōu)選自第二區(qū)域生成的熱解油所流過的焦化的第一區(qū)域仍是熱的。溫度平均應(yīng)高于200°C，更優(yōu)選高于300°C。但是，焦化的第一區(qū)域優(yōu)選不過熱以使來自第二區(qū)域的熱解油發(fā)生顯著二次裂解。因此，優(yōu)選地，焦化的第一區(qū)域的溫度平均小于400°C。第二區(qū)域可毗鄰于第一區(qū)域。在這種情況下，第二區(qū)域與第一區(qū)域之間的流動(dòng)連通通過穿過地下巖石的多孔流動(dòng)而提供。一方面，熱解油可流過若干之前已被加熱的第一區(qū)域，從而到達(dá)生產(chǎn)井。此外，來自第二區(qū)域的熱解油可在到達(dá)焦化第一區(qū)域進(jìn)行生產(chǎn)前流過還未經(jīng)熱解的可滲透區(qū)域或壓裂區(qū)域。作為選擇，第二區(qū)域可與第一區(qū)域分離或位置與第一區(qū)域相距甚遠(yuǎn)。在這種情況下，利用管狀體提供第二區(qū)域與第一區(qū)域之間的流體連通。在后者情況下，該方法將包括在第二選定的區(qū)域內(nèi)提供多個(gè)生產(chǎn)井，然后將產(chǎn)自第二區(qū)域的流體注入第一區(qū)域中的有機(jī)物富集巖石。這種可選的方法不于方框570。在任一種情況下,根據(jù)方框560烴流體通過第一區(qū)域內(nèi)的多個(gè)生產(chǎn)井從第二區(qū)域生產(chǎn)。認(rèn)為用新形成的焦炭接觸通過熱解生成的烴液體可氫化熱解油中的烯烴。其依次生成在組成上更穩(wěn)定的油。這種氫化行為已被Freund和Kelemen經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)(參見“Low-Temperature Pyrolysis of Green River Kerogen, AAPG Bulletin, 73(8), pp. 1011-1017 (Aug. 1989))。具體地,Freund和Kelemen發(fā)現(xiàn),產(chǎn)自熱解干酪根的焦炭中的環(huán)燒烴芳香族氫可充當(dāng)烯烴氫化成為飽和烴的氫源。根據(jù)本文的方法500，產(chǎn)自第一和第二區(qū)域的烴流體組成的共同平均烯烴含量低于單獨(dú)產(chǎn)自第一區(qū)域的烴流體。烯烴含量可以指以小于約330°C的大氣起泡點(diǎn)截取的液體蒸餾物的烯烴含量。另一方面，較低的烯烴含量反映二烯烴含量。雖然將會(huì)顯而易見的是本文描述的發(fā)明適于實(shí)現(xiàn)上述益處和優(yōu)勢，但要理解的是，本發(fā)明可以進(jìn)行改進(jìn)、改動(dòng)和改變，而不脫離其精神。
權(quán)利要求
1.從有機(jī)物富集巖石地層向地表設(shè)施生產(chǎn)烴流體的方法，包括 提供多個(gè)原位熱源，各熱源被配置以在所述有機(jī)物富集巖石地層中生成熱量并將有機(jī)物富集巖石轉(zhuǎn)化成烴流體； 原位加熱第一區(qū)域中的所述有機(jī)物富集巖石地層，從而在最接近所述第一區(qū)域內(nèi)的熱源的地層內(nèi)形成至少270°c的溫度，并從而形成焦炭； 提供多個(gè)生產(chǎn)井，其接近所述第一區(qū)域內(nèi)的選定熱源； 通過所述第一區(qū)域內(nèi)的所述多個(gè)生產(chǎn)井，從所述第一區(qū)域生產(chǎn)第一組成的烴流體；原位加熱第二區(qū)域內(nèi)的所述有機(jī)物富集巖石地層，從而在最接近所述第二區(qū)域內(nèi)的熱源的地層內(nèi)形成至少270°C的溫度； 通過所述第一區(qū)域內(nèi)的所述多個(gè)生產(chǎn)井，從所述第二區(qū)域生產(chǎn)第二組成的烴流體，以使產(chǎn)自所述第二區(qū)域的烴流體接觸所述第一區(qū)域的巖石基質(zhì)內(nèi)的焦炭； 其中所述烴流體的第二組成的平均烯烴含量低于所述烴流體的第一組成。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述有機(jī)物富集巖石地層包括重?zé)N。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述有機(jī)物富集巖石地層包括固態(tài)烴。
4.權(quán)利要求3所述的方法，其中 所述有機(jī)物富集巖石地層是油頁巖地層； 所述有機(jī)物富集巖石包括干酪根；和 所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域均被加熱至至少270°C的溫度。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述油頁巖地層的初始滲透性小于約10毫達(dá)西。
6.權(quán)利要求1所述的方法，其中各熱源包括 (i)電阻加熱器，其中電阻熱主要由細(xì)長的金屬元件在井筒內(nèi)生成， ( )電阻加熱器，其中電阻熱主要由井筒內(nèi)的傳導(dǎo)性顆粒狀材料生成， (iii)電阻加熱器，其中電阻熱主要由布置在所述有機(jī)物富集巖石地層內(nèi)的傳導(dǎo)性顆粒狀材料生成， (iv)井下燃燒井，其中熱煙氣在井筒內(nèi)或通過流體連接的井筒循環(huán)， (v)熱流體穿過所述有機(jī)物富集巖石地層的閉環(huán)循環(huán)， (vi)熱流體穿過井筒的閉環(huán)循環(huán)，或 (vii)其組合。
7.權(quán)利要求1所述的方法，其中烯烴含量指以小于約330°C的大氣起泡點(diǎn)截取的液體蒸餾物的烯烴含量。
8.權(quán)利要求1所述的方法，其中較低烯烴含量反映二烯烴含量。
9.權(quán)利要求1所述的方法，其中通過穿過所述有機(jī)物富集巖石地層的多孔流動(dòng)而提供所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域之間的流動(dòng)連通。
10.權(quán)利要求1所述的方法，其中通過用于所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域之間的流體連通的一個(gè)或多個(gè)管狀體提供所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域之間的流動(dòng)連通。
11.權(quán)利要求10所述的方法，其中 所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域不是毗鄰的；并且 所述一個(gè)或多個(gè)管狀體包括流體管線，其將烴流體從所述第一區(qū)域攜載至所述第二區(qū)域；和至少一個(gè)烴注入井，用于將烴流體注入所述第一區(qū)域中的所述有機(jī)物富集巖石地層。
12.權(quán)利要求1所述的方法，其中通過還未經(jīng)加熱至熱解溫度的巖石基質(zhì)中的一個(gè)或多個(gè)天然存在的地下裂縫提供所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域之間的流動(dòng)連通。
13.權(quán)利要求1所述的方法，其中在從所述第二區(qū)域生產(chǎn)流體的過程中所述第一區(qū)域的溫度在200°C與400°C之間。
14.權(quán)利要求1所述的方法，其中原位加熱所述第一區(qū)域內(nèi)的所述有機(jī)物富集巖石地層包括將所述第一區(qū)域內(nèi)的溫度保持在高于300°C的溫度至少8周。
15.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一區(qū)域占據(jù)面積延伸為至少1，OOOm2的體積。
16.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一區(qū)域占據(jù)面積延伸為至少4，OOOm2的體積。
17.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二區(qū)域與所述第一區(qū)域毗鄰。
18.權(quán)利要求1所述的方法，其中加熱所述第二區(qū)域內(nèi)的所述有機(jī)物富集巖石地層在所述第一區(qū)域內(nèi)的所述有機(jī)物富集巖石地層的生產(chǎn)開始后約6個(gè)月至24個(gè)月開始。
19.權(quán)利要求1所述的方法，其中加熱所述第二區(qū)域內(nèi)的所述有機(jī)物富集巖石地層在所述第一區(qū)域的加熱開始后約6個(gè)月至24個(gè)月開始。
20.權(quán)利要求1所述的方法，其中加熱所述第二區(qū)域內(nèi)的所述有機(jī)物富集巖石地層在所述第一區(qū)域的生產(chǎn)基本上終止后I個(gè)月至12個(gè)月內(nèi)開始。
21.權(quán)利要求1所述的方法，其中從所述第二區(qū)域生產(chǎn)烴流體在所述第一區(qū)域中的所述有機(jī)物富集巖石地層已基本上熱解后I個(gè)月至12個(gè)月內(nèi)開始。
22.權(quán)利要求1所述的方法，其中從所述第二區(qū)域生產(chǎn)烴流體在所述第二區(qū)域內(nèi)的所述有機(jī)物富集巖石地層的加熱開始后約3個(gè)月至12個(gè)月開始。
23.氫化來自油頁巖地層的熱解油的方法，包括 提供多個(gè)原位熱源，各熱源被配置以在所述油頁巖地層中生成熱量，從而將固態(tài)烴熱解成熱解油； 原位加熱第一區(qū)域中的所述油頁巖地層，以使最接近所述第一區(qū)域內(nèi)的所述熱源的所述有機(jī)物富集巖石地層內(nèi)形成至少270°C的溫度，并形成殘留的固體碳分子； 提供多個(gè)生產(chǎn)井，其鄰近所述第一區(qū)域內(nèi)的選定熱源； 通過所述第一區(qū)域內(nèi)的所述多個(gè)生產(chǎn)井從所述第一區(qū)域生產(chǎn)第一組成的烴流體； 原位加熱所述第二區(qū)域內(nèi)的所述有機(jī)物富集巖石地層，以使最接近所述第二區(qū)域內(nèi)的所述熱源的所述油頁巖地層內(nèi)形成至少270°C的溫度； 通過所述第一區(qū)域內(nèi)的所述多個(gè)生產(chǎn)井從所述第二區(qū)域生產(chǎn)第二組成的熱解油，以使產(chǎn)自所述第二區(qū)域的烴流體接觸所述第一區(qū)域中的所述油頁巖地層內(nèi)殘留的固體碳分子，從而氫化熱解油和降低烯烴含量； 其中所述熱解油的所述第二組成的平均烯烴含量低于所述第一組成的所述熱解油。
24.權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包括 將氣體注入所述第二區(qū)域中的所述油頁巖地層，同時(shí)從所述第二區(qū)域生產(chǎn)熱解油，所述注入的氣體包括(i)氮?dú)狻? ) 二氧化碳、(iii)甲燒或(iv)其組合。
25.權(quán)利要求23所述的方法，其中所述第一區(qū)域包括多個(gè)非毗鄰的區(qū)段，各區(qū)段具有至少一個(gè)熱注入井和至少一個(gè)生產(chǎn)井。
26.權(quán)利要求23所述的方法，其中所述第二區(qū)域包括多個(gè)非毗鄰的區(qū)段，各區(qū)段具有至少一個(gè)熱注入井。
27.權(quán)利要求26所述的方法，其中所述第一區(qū)域的所述區(qū)段和所述第二區(qū)域的所述區(qū)段以交替排或棋盤格局安排。
28.權(quán)利要求23所述的方法，其中所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域是毗鄰的。
29.權(quán)利要求23所述的方法，其中 所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域不是毗鄰的；并且 通過一個(gè)或多個(gè)提供所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域之間的流體連通的管狀體提供所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域之間的流動(dòng)連通，所述管狀體包括流體管線，其將烴流體從所述第一區(qū)域攜載至所述第二區(qū)域；和至少一個(gè)烴注入井，用于將烴流體注入所述第一區(qū)域中的所述有機(jī)物富集巖石地層。
30.權(quán)利要求23所述的方法，其中在從所述第二區(qū)域生產(chǎn)流體的過程中，所述第一區(qū)域的溫度在約200°C與400°C之間。
31.權(quán)利要求23所述的方法，其中從所述第二區(qū)域生產(chǎn)烴流體在所述第一區(qū)域中的所述有機(jī)物富集巖石地層已基本上熱解后I個(gè)月至12個(gè)月內(nèi)開始。
全文摘要
提供用于提高通過原位熱解或動(dòng)員有機(jī)物富集巖石如油頁巖、煤或重油生產(chǎn)的烴流體質(zhì)量的方法。所述方法包括降低烯烴的含量，其可導(dǎo)致管道中和生產(chǎn)油儲(chǔ)存過程中沉淀和淤渣形成。通過安排井和控制井壓使得原位生成的烴流體經(jīng)過和接觸熱解后留下焦炭的區(qū)域，降低烯烴含量。通過降低焦炭中的氫含量，這種接觸使熱解油中的部分烯烴化學(xué)氫化。
文檔編號(hào)E21B43/24GK103069105SQ201180041362
公開日2013年4月24日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者R·D·卡敏思凱 申請人:?？松梨谏嫌窝芯抗?br>