结合原位加热、动力装置和天然气处理装置产生烃流体的方法
2020-01-09

结合原位加热、动力装置和天然气处理装置产生烃流体的方法

提供从富含有机物岩层产生烃流体的原位方法。该方法可包括原位加热富含有机物岩层,例如油页岩岩层,以热解地层烃例如干酪根,来形成含有烃流体的采出液。该方法可包括将采出液分为至少气流和液流,其中气流是低BTU气流。然后,该低BTU气流被供应给气体涡轮,在那里其被燃烧,并被用于发电。

如本文所用,术语层的“厚度”是指层横截面的上下边界之间的距离,其中该距离是与该横截面的通常斜面垂直地测量的。

本发明涉及从地下地层回收烃的领域。更具体地,本发明涉及从富含有机物岩层原位回收烃流体,所述岩层包括例如油页岩地层、煤地层和焦油砂地层。

已知某些地质地层包含被称为“干酪根(keiOgen)”的有机物。干酪根是固体含碳物质。当干酪根被嵌在岩层中时,该混合物被称为油页岩。事实是不管该矿物质在技术上实际上是不是页岩,它都是从致密粘土形成的岩石。

1-轴2080表示就液相中发现的每个正C6至正C38化合物重量百分数而言的浓度。x_轴2081包含从正C6至正C38的每个正构烷烃化合物的身份。线2082上出现的数据点表示对于实施例1的无应力实验而言每个正C6至正C38烃化合物的重量百分数。线2083上出现的数据点表示对于实施例3的400psi受力实验而言每个正C6至正C38烃化合物的重量百分数。而线2084上出现的数据点表示对于实施例4的IOOOpsi受力实验而言每个正C6至正C38烃化合物的重量百分数。从图11可以看出,相比400psi应力实验烃液和1,OOOpsi应力实验烃液,线2082上数据点所表示的在无应力实验中产生的烃液包含在正C12至正C30化合物范围内的更大重量百分数的烃化合物。现在看线2083上出现的数据点,显然的是,中间水平400psi应力实验产生正C12至正C30化合物浓度在线2082所表示的无应力实验与线2084所表示的1,OOOpsi受力实验之间的烃液。最后,显然的是,高水平1,OOOpsi应力实验产生正C12至正C30化合物浓度比线2082所表示的无应力实验与线2083所表示的400psi受力实验都小的烃液。因此在增加的岩石静应力水平下热解油页岩呈现出产生具有较低浓度的正构烷烃的烃液。

图8是对于在三个不同应力水平下进行的实验室实验而言从C6至C38出现的每个碳数假组分相比C20假组分的重量百分数比率图。

施例5-1000psi应力-气体GC的峰和面积详细资料_

图15是对于在本文讨论的实验室实验中测试和分析的三个应力水平中每一个而言,从C6至C38的每个碳数的正构烷烃化合物与假组分的重量比图。正构化合物和假组分重量百分数如图7&11所述获得。为清楚起见,正构烷烃和假组分重量百分数被取为全部C3至假C38全油气相色谱面积与计算重量的百分数,如图7中所呈现的假化合物数据中所使用。y-轴3060表示就液相中发现的每个正C6/假C6至正C38/假C38化合物重量比而言的浓度。χ-轴3061包含从正C6/假C6至正C38/假C38的每个正构烷烃化合物与假组分比的身份。线3062上出现的数据点表示对于实施例1的无应力实验而言每个正C6/假C6至正C38/假C38比的重量比。线3063上出现的数据点表示对于实施例3的400psi受力实验而言每个正C6/假C6至正C38/假C38比的重量比。而线3064上出现的数据点表示对于实施例4的1000psi受力实验而言每个正C6/假C6至正C38/假C38比的重量比。从图15可以看出,相比400psi应力实验烃液和1,OOOpsi应力实验烃液,线3062上数据点所表示的在无应力实验中产生的烃液包含更大的、在ClO至C26范围内的正构烷烃化合物比假组分的重量百分数。现在看线3063上出现的数据点,显然的是,中间水平400psi应力实验产生在ClO至C26范围内的正构烷烃化合物与假组分比位于线3062所表示的无应力实验与线3064所表示的1,OOOps`i受力实验之间的烃液。最后,显然的是,高水平1,OOOpsi应力实验产生在ClO至C26范围内的正构烷烃化合物与假组分比小于线3062所表示的无应力实验和线3063所表示的400psi受力实验的烃液。因此在增加的岩石静应力水平下热解油页岩呈现出产生与在ClO与C26之间出现的给定碳数的总烃相比具有较低浓度的正构烷烃的烃液。

图27是从实施例4中取出的液体的全油气相色谱图。

加热实验是针对几种不同的油页岩样品和从详细检查的加热的油页岩中释放的液体和气体进行的。收集的是来自科罗拉多州PiceanceBasin中的Mahogany地层的油页岩样品。一块大小大约I立方英尺的固体、连续油页岩地层是从在ParachuteCreek东侧的Colony矿山位置处的小型试验矿山收集的。该油页岩岩块被称为CM-1B。取自该岩块的岩心样品,如下列实施例所述,都取自同一地层学层段。加热试验是利用帕尔容器(Parrvessel)进行的,所述帕尔容器型号为243HC5,其显示在图18中并且可从ParrInstrumentCompany得到。

在油页岩源的某些区域中,另外的油页岩源或其它烃源可以存在于较低的深度处。其它烃源可包括在低渗透性地层中的天然气(所谓的“致密气”)或夹带在煤中和吸附到煤上的天然气(所谓的“煤层甲烷”)。在一些具有多个油页岩源的实施方式中,首先开发更深的区域然后顺序地开发较浅的区域可能是有利的。以这种方式,井将不需要穿过热区域或削弱的岩石区域。在其它实施方式中,通过钻井穿过正被用作较浅深度处页岩油开发的支柱的区域而开发较深的区域可能是有利的。