BRPI0707939A2 - mÉtodos para extrair um produto com base em querogÊnio a partir de uma formaÇço de xisto da subsuperfÍcie e para a fratura da formaÇço de xisto da subsuperfÍcie, sistema, e, mÉtodo para extrair um produto com base em hidrocarboneto a partir de uma formaÇço de subsuperfÍcie - Google Patents

Abstract

METODOS PARA EXTRAIR UM PRODUTO COM BASE EM QUEROGÊNIO A PARTIR DE UMA FORMAÇçO DE XISTO DA SUBSUPERFÍCIE E PARA A FRATURA DA FORMAÇçO DE XISTO DA SUBSUPERFÍCIE, SISTEMA, E, METODO PARA EXTRAIR UM PRODUTO COM BASE EM HIDROCARBONETO A PARTIR DE UMA FORMAÇçO DE SUB SUPERFÍCIE. A presente invenção está direcionada aos métodos para extrair um produto com base em querogênio das formações de xisto (betuminoso) da subsuperficie, em que tais métodos contam com porções de fratura e/ou cascalho das ditas formações a fim de intensificar a sua permeabilidade de fluido e em que tais métodos ainda contam com a modificação química do querogênio ligado ao xisto a fim de tomá-lo móvel. A presente invenção também está direcionada aos sistemas para a implementação de pelo menos um dos métodos precedentes. Adicionalmente, a presente invenção também está direcionada a sistemas para implementar pelo menos alguns dos métodos precedentes. Adicionalmente, a presente invenção também está direcionada aos métodos de formações de xisto de subsuperficie de fratura e/ou cascalho e a métodos de modificar quimicamente querogênio in situ a fim de tomá-lo móvel.

Description

"MÉTODOS PARA EXTRAIR UM PRODUTO COM BASE EMQUEROGÊNIO A PARTIR DE UMA FORMAÇÃO DE XISTO DASUBSUPERFÍCIE E PARA A FRATURA DA FORMAÇÃO DE XISTO DASUBSUPERFÍCIE, SISTEMA, E, MÉTODO PARA EXTRAIR UMPRODUTO COM BASE EM HIDROCARBONETO A PARTIR DE UMAFORMAÇÃO DE SUB SUPERFÍCIE"

REFERÊNCIA CRUZADA COM PEDIDOS RELACIONADOS

Esta invenção foi feita com suporte do governo, sob o númerodo contato DE-AC51-06NA25 396 concedido pelo United States DepartmentOfEnergy. O governo tem certos direitos na invenção.

O presente pedido de Patente reivindica a prioridade dosseguintes pedidos de Patentes condicionais dos Estados Unidos: 60/774,337,depositado em 16 de Fevereiro de 2006; e 60/846,982, depositado em 25 deSetembro de 2006.

CAMPO DA INVENÇÃO

Esta invenção diz respeito à métodos de moléculas orgânicasextraídas a partir de recursos de xistos subterrâneos contendo um componentequerogênio orgânico, particularmente em que tais métodos envolve uma etapade aumento da dita acessibilidade dos componentes de querogênio para umfluido.

FUNDAMENTOS

Se os proponentes da teoria de pico de Hubbell estão corretos,a produção de óleo mundial chegará ao ponto máximo em breve, se nada forfeito prontamente. Com respeito, o consumo de energia mundial continuaaumentando em uma taxa que ultrapassa as novas descobertas de óleo. Comoum resultado, as fontes alternativas de devem ser desenvolvidas, bem comonovas tecnologias para maximizar a produção e consumo eficiente do óleo.Ver T. Mast. Over a Barrei: A Simple Guide to the Oil Shortage. Greenleafbook Croup, Austin, T.X. 2005.Particularmente uma fonte alternativa atrativa de energia é oxisto betuminoso, a atratividade ataca primeiramente a partir do fato que oóleo pode ser "extraído" de um xisto e refinado subseqüente em uma maneirasemelhante a um óleo bruto. As tecnologias envolvem a extração, entretanto,devem ser ainda desenvolvidas antes do xisto betuminoso tornar-se uma fonteviável comercialmente de energia. Ver J.T. Bartis et ai. Xisto betuminosoDevelopment in the United States: Prospects and Policy Issues, RANDCorporation, Arlington, VA, 2005.

Os grandes depósitos conhecidos de xisto betuminoso sãoobservados na formação Green River, que cobre porções do Colorado, Utah, eWyoming. Estimativas na quantidade de óleo recuperável dos depósitos daformação Green River são tão altos quanto 1,1 trilhão de barris de óleo quasequatro vezes das reservas de óleo fornecidas da Arábia Saudita. Nos níveis deconsumo dos E.U. a correntes 20 milhões de barris por dia), estes depósitosde xistos podem sustentar o E.U. a. por mais 140 anos (Bartis et al.). Pelomenos, tais recursos de xistos podem moderar o preço do óleo e reduzir adependência dos E.U. A. no óleo estranho.

O xisto betuminoso tipicamente consiste de um componenteinorgânico (primeiramente material carbonáceo, isto é um carbonato) e umcomponente orgânico (querogênio). O tratamento térmico pode ser utilizadopara quebrar (isto é, "craqueamento") o querogênio em cadeias dehidrocarboneto menores ou fragmentos, que são gás ou líquidos sobcondições retorta, e facilitam a separação a partir de um material inorgânico.Estes tratamento térmico do querogênio também é conhecido como "melhoratérmica" ou "retorta" e pode ser realizado na superfície ou in situ, onde nocaso posterior, os fluidos formados são subseqüentemente transportados àsuperfície.

Em algumas aplicações de superfície retorta, o xistobetuminoso é primeiro extraído ou escavado, uma vez na superfície, o xistobetuminoso é esmagado e então aquecido (submetido a retorta) paracompletar o processo de transformação do xisto betuminoso para um óleobruto algumas vezes referidos como "xisto betuminoso". Ver, por exemploShuman et al., Patente U.S. 3.489.672. O óleo bruto é então embarcado parauma refinaria onde é tipicamente requerido etapas de processamentoadicionais (além do óleo bruto tradicional) antes da fabricação dos produtosfinais tal como gasolina, lubrificante, etc. Nota-se que vários tratamentos debeneficiamento químico também pode ser realizados no xisto antes da retorta.Ver. por exemplo, So et al., Pedido de Patente U.S. 5.091.076.

Um método para retorta in situ de depósitos carbonáceos talcomo xisto betuminoso foi descrito em Kvapil et al., Pedido de Patente U.S.4.162.808. Neste método, o xisto é submetido a retorta em uma série deretortas transformadas em cascalho in situ usando combustão (no ar) domaterial carbonáceo como uma fonte de calor.

A Shell Oil Company tem sido desenvolvido novos métodosque usam aquecimento elétrico para o beneficiamento in situ doshidrocarbonetos de sub-superfície, principalmente em formações de sub-superfícies localizada aproximadamente 200 milhas (320 km) a oeste deDenver, Colorado. Ver, por exemplo, Vinegar et al., Patente U.S. 7.121.342; eBerchenko et al., Patente U.S. 6.991.032. Em tais métodos, um elemento deaquecimento é baixado em um reservatório e deixado ao calor do querogêniodurante um período de aproximadamente quatro anos, convertendolentamente (beneficiamento) em óleos e gases. Que são então bombeados àsuperfície. Para obter ainda aquecimento, 15 a 25 orifícios de aquecimentopodem ser perfurados por acre. Adicionalmente, uma tecnologia decongelamento do solo para estabilizar uma barreira subterrânea em torno doperímetro da zona de extração também é prevista para evitar que a água dosolo entre e que os produtos de retorta saiam. Enquanto o estabelecimento de"de paredes congeladas" é uma prática aceitável na engenharia civil, estaaplicação por xisto betuminoso ainda recupera impactos ambientais nãoconhecidos. Adicionalmente, o método da Shell é reconhecido como umprocesso intensivo de energia e requer um estrutura de tempo longo paraestabelecer a produção a partir do xisto betuminoso.

Em vista das limitações mencionadas acima dos métodosacima, os métodos de custo simples ou mais efetivos de extração doquerogênio a partir do xisto seria extremamente útil.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

A presente invenção é geralmente direcionada aos métodos deextração de um produto com base em querogênio a partir da formações dexisto (óleo) de sub-superfície, em que tais métodos contam com porções defratura e/ou transformação em cascalho das ditas formações de modo aintensificar sua permeabilidade de fluido (por exemplo, fornecendo umaacessibilidade maior de fluido ao querogênio ligado por xisto), e em que taismétodos ainda contam com modificação quimicamente do querogênio ligadopor xisto a fim de torná-lo móvel. A presente invenção também é direcionadaaos sistemas para implementação de alguns tais métodos. Adicionalmente, atéo ponto em que estes são, por si só, novos, a presente invenção também édirecionada aos métodos de formações de xisto de sub-superfície de fraturae/ou redução a cascalho e aos métodos de modificação quimicamente porquerogênio in situ a fim de torná-lo móvel.

Em algumas formas de realização; a presente invenção édirecionada aos métodos para extração de um produto com base emquerogênio a partir de uma formação de xisto de sub-superfíciecompreendendo um xisto de sub-superfície, os métodos compreendem asetapas de: (a) acessibilidade aumentada de querogênio no xisto de sub-superfície para um fluido, em que o xisto de sub-superfície compreende umcomponente inorgânico em adição ao querogênio; (b) contato do querogêniono xisto de sub-superfície com um fluido de extração para criar um produtocom base de querogênio móvel; e (c) transportar o produto com base dequerogênio móvel da formação de xisto de sub-superfície para render umproduto com base em querogênio extraído.

Em algumas tais formas de realização de métodos descritoacima, a etapa de acessibilidade aumentada compreende as sub-etapas de: (a)perfurar um poço de injeção revestido na formação de xisto de sub-superfíciecompreendendo o xisto de sub-superfície; (b) pressurizar e selarsubseqüentemente o poço de injeção com um fluido de fase densa parafornecer um poço pressurizado; e (c) despressurizar rapidamente o poçopressurizado para atingir uma pressão reduzida de estado estacionário. Emalgumas tais formas de realização, as sub-etapas de pressurizar e despressurizar são repetidas.

Em algumas formas de realização, a presente invenção édirecionada aos métodos para formações de sub-superfícies de xisto de fraturae/ou redução a cascalho que compreende o xisto betuminoso de sub-superfície, em que o xisto de sub-superfície compreende querogênio e umcomponente inorgânico, e em que a dita fratura, e/ou redução a cascalhointensifica a permeabilidade do fluido do xisto de sub-superfície, os métodoscompreendem as etapas de: (a) perfurar um poço de injeção revestido naformação de xisto de sub-superfície compreendendo o xisto de sub-superfície;(b) liberação de uma pasta para o poço de injeção, a pasta compreende umCO2 líquido e CO2 sólido, e sela o poço de injeção a fim de estabelecer umpoço selado; (c) pressurizar o poço selado para permitir que o CO2 líquido e oCO2 sólido dentro do poço selado para formar CO2 super-crítico, deste modoformando um poço pressurizado, e (d) despressurizar o poço pressurizadopara atingir uma pressão reduzida de estado estacionário, pelo qual umaexpansão adiabática associada do CO2 esfria a formação de xisto de sub-superfície e causa tensão térmica ou mecânica dentro da formação que leva afratura da dita formação. Em algumas tais formas de realização, as etapas depressurizar e despressurizar são repetidas até um equilíbrio da pressão sejaatingido.

Em algumas formas de realização, a presente invenção édirecionada aos métodos de modificação quimicamente do querogênio dentrodo xisto betuminoso a fim de torná-lo móvel e subseqüentemente extraível.Tal modificação química geralmente envolve a quebra de ligações químicasdentro do querogênio (isto é, craqueamento) e/ou entre o querogênio e ocomponente de xisto inorgânico. Tal modificação química também podeenvolver uma deslaminação do querogênio a partir do componente de xistoinorgânico. A capacidade para modificar quimicamente o querogênio nestamaneira é basicamente atribuída na capacidade para aumentar a acessibilidadedo querogênio para um fluido que pode afetar uma tal modificação química.

Em algumas formas de realização, a presente invenção édirecionada aos métodos compreendendo a etapa de (a) analisar umaformação de xisto que carrega querogênio de sub-superfície a fim de derivar ainformação com respeito ao querogênio contido neste; (b) acessibilidadeaumentada do dito querogênio no xisto de sub-superfície para um fluido, emque o xisto de sub-superfície compreende um componente inorgânico emadição ao querogênio; (c) monitorar a acessibilidade aumentada fornecida naetapa (b); (d) contato do querogênio no xisto de sub-superfície com um fluidoreativo para criar um produto com base de querogênio móvel, em que o ditofluido reativo é selecionado em vista da informação derivada na etapa (a); e(e) transportar o produto com base de querogênio móvel da formação de xistode sub-superfície para render um produto com base em querogênio extraído.Opcionalmente, tais métodos ainda podem compreender uma etapa deprocessamento do produto com base em querogênio extraído.

Em algumas formas de realização, a presente invenção édirecionado aos sistemas que compreendem; (a) um meio para analisar umaformação de xisto que carrega querogênio de sub-superfície a fim de derivar ainformação com respeito ao querogênio contido neste: (b) um meio paraacessibilidade aumentada do dito querogênio no xisto de sub-superfície paraum fluido, em que o xisto de sub-superfície compreende um componenteinorgânico em adição ao querogênio; (c) um meio para monitorar aacessibilidade aumentada fornecida pelos meios (b); (d) um meio de contatodo querogênio no xisto de sub-superfície com um fluido reativo para criar umproduto com base de querogênio móvel, em que o dito fluido reativo éselecionado em vista da informação derivada pelo meios (a); e (e) um meiopara transportar o produto com base de querogênio móvel da formação dexisto de sub-superfície para render um produto com base em querogênioextraído. Opcionalmente, um tal sistema ainda pode compreender um meiopara processamento do produto com base em querogênio extraído.

Fornecendo extensão a outros tipos de óleo e/ou gás quecarrega as formações, em algumas formas de realização, a presente invenção édirecionada aos métodos para extração de um produto baseado emhidrocarboneto a partir de uma formação de sub-superfície que carregahidrocarboneto de permeabilidade baixa, os métodos compreendem as etapasde: (a) aumentar a permeabilidade em uma região da formação de sub-superfície para um fluido a fim de estabelecer uma região da permeabilidadeintensificada; (b) contato do material de hidrocarbonáceo na região dapermeabilidade intensificada com um fluido reativo para criar um produtobaseado em hidrocarboneto móvel; e (c) transportar o produto móvel baseadoem hidrocarboneto da formação de sub-superfície para render um produtobaseado em hidrocarboneto extraído. Em algumas tais formas de realização, aetapa de aumento da permeabilidade compreende as sub-etapas de: (aa)perfurar um poço de injeção revestido na formação de sub-superfície; (ab)pressurizar o poço de injeção com um fluido de fase densa para fornecer umpoço pressurizado; e (ac) despressurizar rapidamente o poço pressurizadopara atingir uma pressão reduzida de estado estacionário. Em algumas taisformas de realização posteriores, as sub-etapas de pressurizar e despressurizarsão repetidas até um equilíbrio da pressão seja atingida.

O precedente antes tem resumido amplamente ascaracterísticas da presente invenção a fim de que a descrição detalhada dainvenção que segue possa ser melhor entendida. As características evantagens adicionais da invenção será descrita a seguir o que forma o assuntodas reivindicações da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Para um entendimento mais completo da presente invenção, eas vantagens deste, a referência é agora feita das seguintes descrições levadaem conjunção com os desenhos de acompanhamento, em que:

FIGURA I descreve, em maneira gradual, um método geral dequerogênio de sub-superfície modificado quimicamente ligado ao xisto a fimde torná-lo móvel e portanto extraível:

FIGURA 2 descreve, em maneira gradual, um método deaumentar a acessibilidade do fluido para o querogênio, de acordo comalgumas formas de realização da presente invenção;

FIGURA 3 descreve, em maneira gradual, métodos deprocessamento integrado de extração de um produto com base em petróleo apartir da sub-superfície do xisto betuminoso, de acordo com algumas formasde realização da presente invenção.

FIGURA 4 é um diagrama de fluxo ilustrando um sistema paraimplementar alguns métodos de processamento integrado das formas derealização da presente invenção, e

FIGURA 5 é uma apresentação esquemática como umaformação de xisto de sub-superfície pode ser fraturada, de acordo com algunssistemas e/ou métodos das formas de realização da presente invenção.DECRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO1. IntroduçãoA presente invenção é direcionada aos métodos de extração deum produto com base em querogênio a partir da formações de xisto (óleo) desub-superfície, em que tais métodos contam com porções de fratura e/ouredução a cascalho das ditas formações de modo a intensificar suapermeabilidade de fluido; e em que tais métodos ainda contam commodificação quimicamente do querogênio ligado ao xisto a fim de torná-lomóvel. A presente invenção também é direcionada aos sistemas paraimplementação de alguns tais métodos.

2. Definições

O "xisto" como definido neste, geralmente refere-se a "xistobetuminoso" e é um termo geral aplicado a um grupo de rochas bastante ricasem material orgânico (denominado querogênio) para rendimento de petróleona pirólise e destilação. Tal xisto é geralmente sub-superfície e compreendeum componente inorgânico (usualmente carbonato) em adição ao componentede querogênio.

O "querogênio" como definido neste e como mencionadoacima, é um componente orgânico do xisto. Em um nível molecular, oquerogênio compreende moléculas de peso molecular muito altas que sãogeralmente insolúveis em virtude de seu peso molecular alto e provavelmenteligação ao componente inorgânico do xisto. A porção de querogênio que ésolúvel é conhecida como "betume"; o betume tipicamente sendo ocomponente mais pesado do óleo bruto. De fato, em um sentido geológico, oquerogênio é precursor do óleo bruto. O querogênio é tipicamenteidentificado como sendo um dos cinco tipos: Tipo I, Tipo II, enxofre Tipo II,Tipo III, ou Tipo IV, com base nesta razão C:H:0 e teor de enxofre, os váriostipos geralmente sendo derivados a partir de fontes diferentes de matériabiológica antiga.

O "baseado em querogênio," é um termo usado neste paraindicar um produto molecular ou derivado intermediário a partir doquerogênio, tal derivação requer uma modificação química do querogênio, e otermo sendo exclusivo de derivações realizadas durante período de escalageológica.

Uma "formação de xisto de sub-superfície", como definidoneste, é uma formação geológica subterrânea que compreende o xisto (óleo).

Uma "formação que carrega hidrocarboneto de permeabilidadebaixa", como definido neste, refere-se à formações tendo uma permeabilidadede pelo menos cerca de 10 millidarcies, em que as ditas formaçõescompreendem o material de hidrocarboneto. Os exemplos de tais formaçõesincluem, mas não são limitados a, diatomita, carvão, xistos firmes, arenitosfirmes, carbonatos firmes, e outros.

Um "fluido de fase densa", como definido neste, é um fluidonão gasoso. Tal fluido de fase densa inclui líquidos e fluidos super-críticos(SCFs).

Um "fluido super-crítico", como definido neste e comomencionado acima, é qualquer substância em uma temperatura e pressãoacima deste ponto crítico termodinâmico. Os fluidos super-críticos podem serconsiderados como "solventes híbridos" com propriedades entre aqueles gasese líquidos, isto é, um solvente com uma viscosidade baixa, taxas de difusãoaltas e nenhuma tensão de superfície. Os fluidos super-críticos mais comunssão dióxido de carbono super-crítico (CO2) e água super-crítica.

O termo "tensão mecânica", como definido neste, refere-se àtensão estrutural dentro da formação de xisto que resulta das variações depressão dentro da formação. Tal tensão pode levar a fratura e/ou redução acascalho da formação de xisto.

O termo "tensão térmica", como definido neste, refere-se àtensão estrutural dentro da formação de xisto que resulta das variaçõestérmicas. Tais tensões térmicas podem induzir os tensões mecânicas internoscomo um resultado de diferenças em coeficientes térmicos de expansão entreos vários componentes da formação de xisto. A tensão mecânica semelhantemencionada acima, a tensão térmica também pode levar a fratura e/ou reduçãoa cascalho da formação de xisto.

O termo "fratura", como definido neste, refere-se á degradaçãoestrutural da formação de xisto de sub-superfície como um resultado datensão mecânica e/ou térmica aplicada. Tal degradação estrutural geralmenteintensifica a permeabilidade do xisto ao fluido e aumenta a acessibilidade docomponente de querogênio para os tais fluidos. O termo "redução a cascalho",como definido neste é um processo de fratura mais extensivo produzindofraturas planas em direções múltiplas que geram "cascalho" derivado de xisto.

O termo craqueamento", como mencionado na seção defundamentos e como usado neste, refere-se à quebra de ligações carbono-carbono no querogênio a fim de produzir espécies de peso molecular inferior.A "retorta", fornece craqueamento térmico do querogênio. O"beneficiamento", fornece craqueamento do querogênio, mas pode envolverum agente de beneficiamento químico ou térmico. Conseqüentemente, otermo " beneficiamento térmico" é sinônimo com o termo "retorta".

O termo "in situ", como usado neste com respeito aocraqueamento ou beneficiamento do querogênio, refere-se ao talcraqueamento ou beneficiamento sendo realizado no ambiente natural doquerogênio. Em contraste ao método da Shell in situ descrito na seção defundamentos, os métodos da presente invenção não são realmente feitos insitu porque algumas fraturas da formação de xisto devem ser realizadasprimeiro, deste modo alterando o ambiente de querogênio a partir deste estadonatural.

O termo "produtos com base em petróleo comercial", comodefinido neste, refere-se aos produtos comerciais que incluem, mas não sãolimitados a, gasolina, combustível de aviação, diesel, lubrificantes, produtospetroquímicos, e outros. Tais produtos também podem incluir intermediáriosquímicos e/ou estoque de alimentação de combinação comum.3. Sumário do método

Referindo-se a FIGURA I, em algumas formas de realização, apresente invenção é geralmente direcionada aos métodos para extração de umproduto com base em querogênio a partir de uma formação de xisto de sub-superfície compreendendo um xisto de sub-superfície, os métodoscompreendendo as etapas de; (Etapa 101) acessibilidade aumentada dequerogênio em xisto de sub-superfície para um fluido (por exemplo, aumentoda permeabilidade do xisto), em que o xisto de sub-superfície compreende umcomponente inorgânico em adição ao querogênio; (Etapa 102) contato doquerogênio no xisto de sub-superfície com um fluido de extração (ou fluidos)para criar um produto com base em querogênio móvel; e (Etapa 103)transportar o produto com base de querogênio móvel da formação de xisto desub-superfície para render um produto com base em querogênio extraído.

A etapa mencionada acima de aumento da acessibilidade doxisto de sub-superfície para um fluido (Etapa 101) pode incluir uma variedadede técnicas e/ou tecnologias tal como, mas não limitadas a, explosivos,fraturas hidráulicas, propelentes, e outros. Geralmente, qualquer método deregiões de fratura e/ou redução a cascalho da formação de xisto, a fim derender o dito xisto mais permeável aos fluidos, é adequado. Tal fratura e/ouredução a cascalho também pode envolver reativos químicos para porexemplo, em pelo menos a parte do componente de xisto inorgânico.

A etapa de contato do querogênio com um fluido de extração(Etapa 102) geralmente envolve uma modificação química in situ doquerogênio (por exemplo, craqueamento) e/ou xisto adjacente a fim de proporo componente de querogênio móvel modificado (vide infra). Tal modificaçãoquímica geralmente envolve a fabricação e/ou quebra de ligações químicas.

A etapa de transportar o produto com base de querogêniomóvel da formação de xisto de sub-superfície (Etapa 103) não éparticularmente limitada, mas pode geralmente ser descrita como um meio defluxo do produto com base de querogênio móvel da formação de sub-superfície, onde um tal meio pode ser ativo (por exemplo, bombeamento) e/oupassivo.

Em algumas formas de realização, o método descrito acimapode envolver uma ou mais etapas adicionais que servem como amostra esubseqüentemente analisar o xisto antes da Etapa 101 de realização. Talamostragem e análise pode ter um carregamento direto nas técnicas utilizadasnas etapas subseqüentes.

Em algumas formas de realização, análise e/ou monitoramentoda fratura e/ou redução a cascalho da formação de xisto de sub-superfíciepode ser realizado durante ou após a etapa 101. Tal análise e/oumonitoramento pode ser realizado usando técnicas conhecidas na técnica pararealizar tais tarefas.

Em algumas formas de realização, o produto com base emquerogênio extraído é beneficiado (térmico ou quimicamente) na superfície.Tal superfície beneficiada pode ser intermediária para refinação subseqüente.

4. Aumentar a acessibilidade do fluido ao querogênio

Simultaneamente referimos ao método descrito acima e aFIGURA 2, em algumas formas de realização, a etapa de acessibilidadeaumentada (Etapa 101) compreende as sub-etapas de (Sub-etapa 201) perfurarum poço de injeção revestido na formação de xisto de sub-superfíciecompreendendo o xisto de sub-superfície: (Sub-etapa 202) pressurizar e selarsubseqüentemente o poço de injeção com um fluido de fase densa parafornecer um poço pressurizado; e (Sub-etapa 203) despressurizar rapidamenteo poço pressurizado para atingir uma pressão reduzida de estado estacionário.Em algumas tais formas de realização, as sub-etapas de pressurizar edespressurizar são repetidas até um equilíbrio da pressão seja atingida.

O fluido de fase densa pode ser qualquer tal fluido que forneceadequadamente para o aumento da acessibilidade do querogênio para umfluido tipicamente devido para fratura e/ou redução a cascalho do xisto emque o querogênio reside. Em algumas formas de realização, o fluido de fasedensa compreende um componente selecionado do grupo que consiste dedióxido de carbono (CO2)5 nitrogênio (N2), gás natural líquido (LNG), amônia(NH3), monóxido de carbono (CO), argônio (Ar), gás de petróleo liqüefeito(LPG), hidrogênio (H2), sulfeto de hidrogênio (H2S), ar, hidrocarbonetos Ci aC20 (incluindo, mas não limitadas a, etano, propano, butano, e combinaçõesdeste), e outros.

Em algumas formas de realização, a pressão no poçopressurizado excede a pressão da fratura da formação de xisto de sub-superfície. Tal formação de pressão da fratura pode ser determinadaanteriormente, por exemplo deste modo ajudar à escolha direta dosparâmetros variáveis usados nesta etapa.

Em algumas formas de realização, o fluido de fase densa éabsorvido pelo querogênio e o querogênio subseqüentemente aumenta, e emque o querogênio dilatado expande a formação de xisto de sub-superfície ecria tensões mecânicas levando a fratura e/ou redução a cascalho subseqüenteda dita formação. Em algumas tais formas de realização, as tensões mecânicascriadas durante as sub-etapas de pressurizar e despressurizar intensifica afratura e/ou redução a cascalho da formação de xisto de sub-superfície.

Em algumas formas de realização, as sub-etapas de pressurizare despressurizar criam tensões mecânicas e/ou térmicas na formação de xistode sub-superfície. Em algumas tais formas de realização, o querogênio pelomenos parcialmente deslamina-se do componente inorgânico do xisto comoum resultado das tensões térmicas.

Em algumas formas de realização, os explosivos sãoadicionados ao fluido de fase densa para intensificar a redução a cascalho efratura da formação. Exemplos de tais explosivos incluem, mas não sãolimitados a, espécies fortemente oxidantes, espécies contendo nitro (porexemplo, trinitrotolueno, nitroglicerina), misturas de termite, e outros. Ofluido de fase densas pelo qual tais explosivos podem ser adicionadosincluem, mas não são limitados a, dióxido de carbono (CO2), nitrogênio (N2),gás natural líquido (LNG), amônia (NH3), monóxido de carbono (CO),argônio (At), gás de petróleo liqüefeito (LPG), hidrogênio (H2). sulfeto dehidrogênio (H2S), ar, hidrocarbonetos Ci a C2o (incluindo, mas não limitadasa, etano, propano, butano, e combinações deste), e outros.

5. Criação de um produto com base de querogênio móvel

Em algumas formas de realização, a etapa de contato doquerogênio no xisto de sub-superfície com um fluido reativo para criar umproduto com base de querogênio móvel envolve uma modificação química doquerogênio. Em algumas tais formas de realização, a modificação químicaenvolve pelo menos algum craqueamento do querogênio, gerando moléculasderivadas de querogênio pequenas que são conformemente mais móvel.

Em geral, o fluido reativo é qualquer fluido (incluindomisturas) que pode, por si mesmo ou com um agente dissolvido neste,modificar quimicamente o querogênio a fim de torná-lo móvel e portantoextraível. Em algumas formas de realização, o fluido reativo compreende umcomponente reativo selecionado do grupo que consiste de ácidos orgânicos(por exemplo, ácido fórmico), ácidos inorgânicos (por exemplo clorídrico),peróxidos (por exemplo, H2O2), produtos químicos que produzem radicaislivres (por exemplo, F2), ácidos de Lewis (por exemplo, AlCl 3), agentes dedespolimerização húmicos (por exemplo, aminas), catalisadores de metátesede olefina (por exemplo, W), gases reativos (por exemplo, Cl2), enzimas (porexemplo, lipase), micróbios (por exemplo, pseudomas), plasmas (porexemplo, He), catalisadores (por exemplo, pirita, metais de transição em silo),e combinações destes. Tipicamente, tais componentes reativos sãodispersados, dissolvidos, ou de outra maneira incorporados no fluido de fasedensa. Como acima, tais fluidos de fase densa adequados incluem, mas nãosão limitados a, dióxido de carbono (CO2), nitrogênio (N2), gás natural líquido(LNG), amônia (NH3), monóxido de carbono (CO), argônio (Ar), gás depetróleo liqüefeito (LPG), hidrogênio (H2), sulfeto de hidrogênio (H2S), ar,hidrocarbonetos de Ci a C2o (incluindo, mas não limitadas a, etano, propano,butano e combinações destes, e outros.

Em algumas formas de realização, dependendo das condiçõese fluidos reativos utilizados e das ligações de querogênio que são quebradas, épossível gerar um produto com base de querogênio móvel que é adaptado afim de minimizar a recuperação de metais pesados e/ou outros materiaisindesejáveis, ou para aumentar a recuperação pela redução de carvão e/ououtros resíduos de carbono. Conseqüentemente, é possível gerar um produtomóvel com base em querogênio que requer pouco ou nenhuma refinaçãoadicional.

6. Produção do produto com base de querogênio móvel

Em algumas formas de realização, o produto com base dequerogênio móvel é extraído a partir da formação de sub-superfície usandoum fluido de extração. Os fluidos de extração adequados, semelhante aofluidos de fase densa, incluem mas não são limitados a, dióxido de carbono(CO2), nitrogênio (N2), gás natural líquido (LNG), amônia (NH3), monóxidode carbono (CO), argônio (Ar), gás de petróleo liqüefeito (LPG), hidrogênio(H2), sulfeto de hidrogênio (H2S), ar, hidrocarbonetos de Ci a C20 (incluindo,mas não limitando a, etano, propano, butano, e combinação deste), e outros.Em algumas formas de realização, o fluido de extração é substancialmenteindistinguível a partir do fluxo reativo (ver acima).

Em algumas formas de realização; é abrangido que o produtocom base de querogênio móvel compreenda uma pasta de querogênioparticulada no fluido de extração. Conseqüentemente, tal produto com base dequerogênio móvel não necessita ser dissolvido em um tal fluido.Para algumas formas de realização, o bombeamento é usadopara transportar o produto com base de querogênio móvel da formação dexisto de sub-superfície, em que o tal bombeamento pode ser realizado usandotécnicas conhecidas àqueles habilitados na técnica. As práticas de campo deóleo convencionais (tanto fluxo de gás quanto bombeamento de fluidos, porexemplo, bombas de bastão, bombas submersíveis elétricas, bombas decavidade progressiva, etc.) podem ser modificados para fornecerconfiabilidade em um dado ambiente de produção. Por exemplo, asmodificações podem requerer mudanças em metalurgia, limitações depressão, composições elastoméricas, classificação de temperatura, e outros.

A produção pode usar, qualquer processo de produção padrãotal como, mas não limitando a, Huff-n-Puff (isto é, um reservatório simples éusado tanto para produzir quanto para injetar), inundação de água, inundaçãode vapor, inundação de polímero, inundação de extração de solvente,processos térmicos, adição de diluente, drenagem por gravidade assistida porvapor (SAGD), e outros.

7. Beneficiamento do produto com base em querogênio extraído

Em algumas formas de realização, o produto com base emquerogênio extraído é beneficiado para render um ou mais produtos com baseem petróleo comercial. Várias técnicas de superfície comum na indústria (porexemplo, craqueamento catalítico, hidroprocessamento, craqueamentotérmico; desnitrificação, dessulfurização) pode ser utilizadas para obter umproduto comercial desejado a partir do produto com base em querogênioextraído. Tal superfície beneficiada é amplamente dependente da natureza doproduto com base em querogênio extraído relativo ao produto comercial que édesejado.

8. Método de produção integrado

Referindo-se a FIGURA 3, em algumas formas de realização,a presente invenção é direcionado ao método de produção integradocompreendendo a etapa de (Etapa 301) analisar uma formação de xisto quecarrega querogênio de sub-superfície a fim de derivar a informação comrespeito ao querogênio contido neste; (Etapa 302) acessibilidade aumentadado dito querogênio no xisto de sub-superfície para um fluido. Em que o xistode sub-superfície compreende um componente inorgânico em adição aoquerogênio; (Etapa 303) monitorar a acessibilidade aumentada fornecida naetapa 302, (Etapa 304) contato do querogênio no xisto de sub-superfície comum fluido reativo para criar um produto com base de querogênio móvel, emque o dito fluido reativo é selecionado em vista da informação derivada naetapa 301; (Etapa 305) transportar o produto com base de querogênio móvelda formação de xisto de sub-superfície para render um produto com base emquerogênio extraído; e (Etapa 306) opcionalmente processar o produto usadopor querogênio extraído.

Geralmente, tais métodos de produção integrados descritoacima são consistentes (em termos de suas etapas comuns) com os métodosmencionados acima de extração de um produto com base em auerosênio apartir da formação de xisto de sub-superfície. Ver acima para mais detalhesnas várias etapas divididas por tais métodos.

9. Sistema de produção integrada

Referindo-se a FIGURA 4, em algumas formas de realização,a presente invenção é direcionado ao sistema de produção integrado quecompreende: (Meio 401) um meio para analisar uma formação de xisto quecarrega querogênio de sub-superfície a fim de derivar uma informação comrespeito ao querogênio contido neste; (Meio 402) um meio para acessibilidadeaumentada do dito querogênio no xisto de superfície, para um fluido, em queo xisto de sub-superfície compreende um componente inorgânico em adiçãoao querogênio; (Meio 403) um meio para monitorar a acessibilidadeaumentada fornecida pelos Meio 402; (Meio 404) um meio (meios demobilizar) de contato do querogênio no xisto de sub-superfície com um fluidoreativo para criar um produto com base de querogênio móvel, em que o ditofluido reativo é selecionado em vista da informação derivado pelo Meio 401;(Meio 405) um meio (meios de extração) para transportar o produto com basede querogênio móvel da formação de xisto de sub-superfície para render umproduto com base em querogênio extraído; e (Meio 406) um meio paraopcionalmente processar o produto com base em querogênio extraído.

Semelhante aos métodos de processo integrados, tais sistemasdescritos acima das formas de realização são geralmente consistentes com osmétodos mencionados acima de extração de um produto com base emquerogênio a partir da formação de xisto de sub-superfície. Entretanto taisconsistências gerais, tais meios exemplares são fornecidos abaixo.

Ainda referindo-se a FIGURA 4. O meio 401 pode incluirtecnologias para analisar a sub-superfície tal como, mas não limitado a,medindo o poço, analisando e amostrando o núcleo (incluindo análise químicade querogênio), e outros. O meio 402 pode incluir um meio ou sub-sistemapara aumentar a acessibilidade do fluido ao querogênio, em que um tal sub-sistema implementa as sub-etapas resumidas na FIGURA 2. O meio 403 podeincluir tecnologias de monitoramento de sub-superfícies tal como, mas nãolimitado a, medidores de inclinação, técnicas microscísmicas (envolvendogeofones), e outros. Ver por exemplo, Phillips. W. S., et al., "Reservoirmapping using microearthquakes; Austin Chalk, Giddings Field, TX and 76field. Clinton Co., KY," SPE 36651, Annual Technical Conference andExhibition, Denver. CO Oct. 6-9 1996. O meio 404 tipicamente compreendeum sub-sistema para bombeamento de um fluido de fase densa no recurso dexisto de sub-superfície fraturado, em que o fluido ainda pode compreenderagentes operáveis para modificação quimicamente do querogênio a fim detorná-lo móvel. O meio 405 tipicamente compreende um sub-sistema paraextração de um produto com base de querogênio móvel a partir da sub-superfície, em que um tal sub-sistema pode compreender um fluido deextração (ver acima) e uma tecnologia de bombeamento. Finalmente o meio406 pode envolver qualquer processamento de sub-sistema que opcionalmenteprocessa o produto com base em querogênio extraído para render um produtodesejado ou intermediário. Tal meio 406 exemplar inclui, mas não é limitadoa, retorta convencional, transporte em oleoduto, técnicas de separaçãoconvencional, e outros.

10. Variações

A variação (isto é, forma de realização substituta) no processodescrito acima é a aplicação de alguns ou partes de tais métodos descritosacima por fontes alternativas, isto é, formações que carregam hidrocarbonetode permeabilidade baixa (por exemplo, óleo e gás); carvão in situ, óleo pesadoin situ, areias oleosas in situ, e outros. A aplicabilidade geral de pelo menosalguma da invenção descrita acima das formas de realização para existirqualquer formação que carrega hidrocarboneto. As aplicações deprocessamento de superfície podem incluir melhoras do xisto betuminoso,carvão, óleo pesado, areia oleosa, e outros óleos convencionais comasfaltenos, enxofre, nitrogênio, etc.

11. Exemplos

Os seguintes exemplos são fornecidos para demonstrar asformas de realização particulares da presente invenção. Deve ser estimado poraqueles habilitados na técnica que os métodos divulgados nos exemplos queseguem meramente representam formas de realização exemplares da presenteinvenção. Entretanto, aqueles habilitados na técnica devem, na luz da presentedivulgação, estimar que qualquer mudança pode ser feita nas formas derealização específicas descritas e ainda obtidas em um resultado semelhanteou similar sem divergir do espírito e escopo da presente invenção.

EXEMPLO 1

Este exemplo serve para ilustrar como o xisto em umaformação de superfície pode ser submetido a amostragem e analisado antes dafratura e/ou redução a cascalho, de acordo com algumas formas de realizaçãoda presente invenção.

Os núcleos totais ou convencionais podem ser obtidos usandotécnicas de amostragem de núcleo padrão conhecidos na técnica e usandoferramentas tal como ferramentas de núcleo Baker Hughes INTEQ. A paredelateral e núcleos rotativos de parede lateral também podem ser obtidos, masestes são tipicamente pequenos e geralmente de qualidade inferior. Uma vezobtido, as amostras do núcleo podem ser submetidas a uma variedade deanálise incluindo, mas não limitadas a, análise gama de núcleo, densidade,visualização circunferencial e varredura por tomografia computadorizada(CT), análise da fratura, permeabilidade, porosidade, recuperação dohidrocarboneto quando exposto ao fluido reativo, medições elétricas,medições de condutividade térmica, mecânica de rocha, difração de raio X(XRD), ressonância magnética nuclear (NM), carbono orgânico total (TOC),espectroscopia infra-vermelho e/ou fluorescente, etc.

A informação obtida a partir da tal análise de núcleo podeservir como um guia na seleção dos reagentes apropriados (por exemplofluidos) e condições usadas na implementação de métodos e sistemas dapresente invenção.

Além disso, ou em vez de amostragem de água (vide infra), oregistro de poço também pode ser realizada para cumprimento da informaçãoobtida por intermédio da amostragem de núcleo. Tais técnicas podem renderinformação cerca de como a formação varia com a profundidade.

EXEMPLO 2

Este exemplo serve para ilustrar a fratura e/ou redução acascalho do xisto na formação de xisto de sub-superfície a fim de aumentar aacessibilidade do fluido ao querogênio contido neste, de acordo com algumasformas de realização da presente invenção, e particularmente dentro docontexto do sistema exemplar da forma de realização descrito na FIGURA 5.Referindo-se a FIGURA 5, o sistema 500 integradocompreende estabelecer um poço de injeção 501 que estende-se na sub-superfície através da (por exemplo, Uinta) formação 502 e a (por exemploGreen River) formação 503, em que o posterior é subdividido em três zonas(503a, 503b, e 303c). Os fluidos são injetados na formação por intermédio dopoço de injeção 501 e fornece uma formação fraturada 503b tendo aumentoda acessibilidade do fluido para o querogênio contido neste. Tal passagem defluido ainda fornece o contato do querogênio com um fluido reativo e aextração de fluido a fim de extrair o produto com base de querogênio móvelda formação por intermédio de um ou mais poços de produção 505 pararender um produto com base em querogênio extraído. Nota-se que omonitoramento da água pode ser realizado, por exemplo, por intermédio depoços de monitoramento de lençol de água 506 para verificar quenenhuma contaminação no lençol de água tenha ocorrido como um resultadode fratura em aqüíferos existentes. Um extraído, o produto com base emquerogênio extraído pode ser transportado por intermédio de tubosseparadores/tratamentos e tanques de produção.

EXEMPLO 3

Este exemplo serve para ilustrar como a fratura e/ou redução acascalho do xisto na formação de xisto de sub-superfície pode ser monitorado,de acordo com algumas formas de realização da presente invenção.

Em vez de, ou além disso, o poço(s) de monitoramento dolençol de água descrito no Exemplo 2, as medidas de inclinação podem serinstaladas em uma disposição padrão na superfície da formação de xisto. Asinstalações de medidas de inclinação estarão em furos de 8,5 polegadas (21,6cm), profundidade de 25 pés (7,62 m), e revestidos com tubos PVC e apossibilidade de um pouco de cimento no fundo. Estes serão cobertos e terãoum painel solar para coleta de dados. Os geofones podem ser instalados nasuperfície ou sub-superfície para coletar informação micro-sísmica paraajudar no desenvolvimento da fratura de caminho.

EXEMPLO 4

Este exemplo serve para ilustrar o processo de contato doquerogênio ligado ao xisto com um fluido reativo, e como o querogênio podeser quimicamente modificado in situ, de acordo com algumas formas derealização da presente invenção.

Um tal processo exemplar envolveria a injeção de um fluidode fase densa tal como dióxido de carbono em uma fase líquida e um co-solvente reativo tal como ácido fórmico em uma concentração que permitiriaum sistema de fase simples na formação de temperatura e pressão. O ótimodesempenho seria atingido com pressão e temperaturas acima do ponto críticodo fluido de fase densa, isto é, 1070 psig (7,38 MPa man.) e 31 0C por CO2. Ofluido super-crítico (SCF) terá ótima penetração na formação permeável baixadevido ao fluido super-crítico da difusividade baixa e tensão de superfícieindefinida (zero). O SCF solubilizará o co-solvente/aditivo (por exemplo,ácido fórmico) para permitir o contato com componentes tanto orgânicosquanto inorgânicos do xisto betuminoso. Este contato permitirá uma reaçãoquímica ocorrer com o material orgânico e inorgânico de carbonato no xistobetuminoso para converter os materiais para gás e ou tamanho molecularpequeno criando área de superfície aumentada e querogênio de pesomolecular pequeno.

EXEMPLO 5

Este exemplo serve para ilustrar como o produto com base dequerogênio móvel pode ser extraído a partir da formação de sub-superfície, deacordo com algumas formas de realização da presente invenção.

Uma vez que o querogênio é convertido a um produto combase de querogênio móvel, um fluido de extração pode ser usado paratransportar à superfície. Tipicamente, o fluido de extração é substancialmentesimilar na composição para que o fluido reativo, embora tipicamente umpouco esgotado no agente reativo. Referindo-se novamente a FIGURA 5, eutilizando um fluido de extração semelhante ao fluido reativo descrito noExemplo 4, o dito fluido de extração é bombeado na formação por intermédiodo poço(s) de injeção 501, o contato do produto com base em querogêniomóvel na formação fraturada 504, e é bombeado para a superfície porintermédio de poço(s) de produção 505, transportar o produto com base dequerogênio móvel junto com este, deste modo fornecendo um produto combase em querogênio extraído.

EXEMPLO 6

Este exemplo serve para ilustrar os processos pós-extração quepodem ser realizados no produto com base em querogênio extraído, de acordocom algumas formas de realização da presente invenção.

Se o produto com base em querogênio extraído compreendeuma porção substancial de espécies de peso molecular alto que rendem oproduto altamente viscoso, a superfície beneficiada pode ser usada paracraqueamento térmico ou quebra de viscosidade do produto para render umaviscosidade inferior, produto mais facilmente transportável. Realizando-seisto dentro da proximidade imediata do local de extração pode fazer bomsenso econômico em que o produto de viscosidade inferior pode ser entãomais facilmente transportado cruzando longas distâncias por intermédio deum oleoduto.

12. Sumário

A presente invenção é direcionada aos métodos para extraçãode um produto com base em querogênio a partir da formações de xisto (óleo)de sub-superfície, em que tais métodos contam com porções de fratura e/ouredução a cascalho das ditas formações de modo a intensificar suapermeabilidade de fluido, e em que tais métodos ainda contam commodificação quimicamente do querogênio ligado ao xisto a fim de torná-lomóvel. A presente invenção também é direcionada aos sistemas paraimplementar tais métodos. A presente invenção também é direcionada aosmétodos de formações de xisto de sub-superfície de fratura e/ou redução acascalho e aos métodos de modificação quimicamente querogênio in situ afim de torná-lo móvel.

13. Conclusão

Todas as patentes e publicações referidas neste são deste modoincorporadas por referência à extensão não inconsistente com isto. Seráentendida que certas estruturas serão descritas acima. As funções e operaçõesdas formas de realização descritas acima não são necessariamente para práticada presente invenção e são incluídas na descrição simplesmente para integraruma forma de realização exemplar ou formas de realização. Além disso, seráentendido que estruturas específicas, funções e operações apresentam patentese publicações referidas descritas acima podendo ser praticadas em conjunçãocom a presente invenção, mas estes não são essenciais para a prática. Portantoé entendido que a invenção pode ser praticada de outra maneira do que comoespecificamente descrita sem divergir realmente do espírito e escopo dapresente invenção como definido pelas reivindicações anexas.

Claims (53)

1. Método para extrair um produto com base em querogênio apartir de uma formação de xisto da subsuperfície que compreende o xisto desubsuperfície, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas dea) aumentar a acessibilidade do querogênio no xisto desubsuperfície a um fluido, em que o xisto de subsuperfície compreende umcomponente inorgânico além dos querogênio;b) contatar o querogênio no xisto de subsuperfície com umfluido reativo para criar um produto com base em querogênio móvel ec) transportar o produto com base em querogênio móvel forada formação de xisto da subsuperfície para produzir um produto com base emquerogênio extraído.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a etapa de aumentar a acessibilidade compreende as sub-etapas dea) perfurar um poço de injeção revestido na formação de xistoda subsuperfície que compreende o xisto de subsuperfície;b) pressurizar o poço de injeção com um fluido de fase densapara fornecer um poço pressurizado ec) despressurizar rapidamente o poço pressurizado para atingirum estado de estacionário reduzida em estado de fixo.

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que as sub-etapas de pressurização e de despressurização sãorepetidas.

4. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que o fluido de fase densa compreende um componente selecionadodo grupo que consiste de dióxido de carbono (CO2), nitrogênio (N2), gásnatural líquido (LNG), amônia (NH3), monóxido de carbono (CO), argônio(Ar), gás de petróleo liqüefeito (LPG), hidrogênio (H2), sulfeto de hidrogênio(H2S), ar, hidrocarbonetos Ci a C2o e combinações destes.

5. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que a pressão no poço pressurizado excede a pressão de fratura daformação de xisto de subsuperfície.

6. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que o fluido de fase densa é absorvido pelo querogênio e o querogêniosubseqüentemente intumesce-se e em que o querogênio intumescido expandea formação de xisto da subsuperfície e cria tensões mecânicas que levam àfratura e redução a cascalho da dita formação.

7. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que as tensões mecânicas criadas durante as sub-etapas depressurização e despressurização intensificam a fratura da formação de xistoda subsuperfície.

8. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que as sub-etapas de pressurização e despressurização criam tensõestérmicas na formação de xisto de subsuperfície.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelofato de que o querogênio, pelo menos deslamina-se parcialmente a partir docomponente inorgânico do xisto como um resultado das tensões térmicas.

10. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que explosivos são adicionados ao fluido de fase densa paraintensificar a redução a cascalho e fratura da formação.

11. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que a etapa de contatar o querogênio no xisto de subsuperfíciecom um fluido reativo para criar um produto com base em querogênio móvelenvolve uma modificação química do querogênio.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que a modificação química envolve pelo menos algumcraqueamento do querogênio.

13. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que o fluido reativo compreende um primeiro componenteselecionado do grupo que consiste de dióxido de carbono (CO2), nitrogênio(H2) gás natural líquido (LNG), amônia (NH3)5 monóxido de carbono (CO),argônio (Ar), gás de petróleo liqüefeito (LPG), hidrogênio (H2) sulfeto dehidrogênio (H2S), ar, hidrocarbonetos Ci a Cj2 e combinações destes e umsegundo componente selecionado do grupo que consiste de ácidos orgânicos,ácidos inorgânicos, peróxidos, produtos químicos produtores de radical livre,ácidos de Lewis, agentes de despolimerização húmicos, catalisadores demetátese de olefina, gases reativos, enzimas, micróbios, plasmas,catalisadores e combinações destes.

14. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que a etapa de transportar o produto com base em querogêniomóvel fora da formação de xisto da subsuperfície compreende um fluido deextração.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que o fluido de extração é selecionado do grupo que consiste dedióxido de carbono (CO2), nitrogênio (N2), gás natural líquido (LNG), amônia(NH3), monóxido de carbono (CO), argônio (Ar), gás de petróleo liqüefeito(LPG), hidrogênio (H2), sulfeto de hidrogênio (H2S), ar, hidrocarbonetos Ci aC2o e combinações destes

16. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que o fluido de extração é substancialmente indistinguível dofluido reativo.

17. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que o bombeamento é usado para transportar o produto com baseem querogênio móvel fora da formação de xisto da subsuperfície.

18. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que o produto com base em querogênio extraído é beneficiadopara a produção de um ou mais produtos com base em petróleo comerciais.

19. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a etapa de aumentar a acessibilidade das sub-etapas de:a) perfurar um poço de injeção revestido na formação de xistoda subsuperfície que compreende o xisto de subsuperfície;b) liberar uma pasta fluida ao poço de injeção, a pasta fluidacompreendendo CO2 líquido e CO2 sólido;c) pressurizar o poço permitindo que o CO2 líquido e o CO2sólido dentro do poço formem CO2 supercrítico, desse modo, formando umpoço pressurizado ed) despressurizar o poço pressurizado para atingir uma pressãoreduzida de estado estacionário, desse modo, uma expansão adiabáticaassociada do CO2 esfria a formação de xisto da subsuperfície e causa tensõestérmicas e mecânicas dentro da formação que, por sua vez, leva à fratura dadita formação.

20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que as sub-etapas de pressurização e de despressurização sãorepetidas até uma pressão de equilíbrio ser reagida.

21. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que o querogênio, pelo menos parcialmente deslamina-se a partirdo componente inorgânico do xisto como um resultado das tensões térmicas emecânicas.

22. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que explosivos são adicionados à pasta fluida de CO2 líquido esólido para intensificar a redução a cascalho e a fratura da formação.

23. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que a etapa de contatar o querogênio no xisto de subsuperfíciecom o fluido reativo para criar um produto com base em querogênio móvelenvolve uma modificação química do querogênio.

24. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizadopelo fato de que a modificação química envolve pelo menos algumcraqueamento do querogênio.

25. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que o fluido reativo compreende um primeiro componenteselecionado do grupo que consiste de dióxido de carbono (CO2), nitrogênio(N2), gás natural líquido (LNG), amônia (NH3), monóxido de carbono (CO),argônio (Ar), gás de petróleo liqüefeito (LPG), hidrogênio (H2), sulfeto dehidrogênio (H2S), ar, hidrocarbonetos Ci a C2o e combinações destes e umsegundo componente selecionado do grupo que consiste de ácidos orgânicos,ácidos não orgânicos, peróxidos, produtos químicos produtores de radicallivre, ácidos de Lewis, agentes de despolimerização húmicos, catalisadores demetátese de olefina, gases reativos, enzimas, micróbios, plasmas,catalisadores e combinações destes.

26. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizadopelo fato de que a modificação química do querogênio é fornecida por umagente de modificação selecionado do grupo que consiste de enzimas, gasesquentes, catalisadores, ácidos e combinações destes.

27. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que a etapa de transportar o produto com base em querogêniomóvel fora da formação de xisto de subsuperfície compreende um fluido deextração.

28. Método de acordo com a reivindicação 27, caracterizadopelo fato de que o fluido de extração é selecionado do grupo que consiste dedióxido de carbono (CO2), nitrogênio (N2), gás natural líquido (LNG), amônia(NH3), monóxido de carbono (CO), argônio (Ar), gás de petróleo liqüefeito(LPG), hidrogênio (H2), sulfeto de hidrogênio (H2S), ar, hidrocarbonetos Ci aC2o e combinações destes.

29. Método de acordo com a reivindicação 27, caracterizadopelo fato de que o fluido de extração é indistinguível do fluido reativo.

30. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que o bombeamento é usado para transportar o produto com baseem querogênio móvel fora da região de subsuperfície.

31. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que o produto com base em querogênio extraído é beneficiadopara produção de um ou mais produtos com base em petróleo comerciais.

32. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que as etapas de pressurização e despressurização aindacompreendem uma etapa interina de contatar o xisto com um fluido aquecidopara intensificar as tensões térmicas criadas na formação de xisto dasubsuperfície.

33. Método para a fratura da formação de xisto dasubsuperfície que compreende xisto betuminoso de subsuperfície, em que oxisto de subsuperfície compreende querogênio e um componente inorgânico eem que a dita fratura intensifica a permeabilidade de fluido do xisto desubsuperfície, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas dea) perfurar um poço de injeção revestido na formação de xistode subsuperfície que compreende o xisto de subsuperfície;b) liberar um fluido de fase densa ao poço e selar o poço deinjeção a fim de estabelecer um poço selado;c) pressurizar o poço selado permitindo que o fluido de fasedensa dentro do poço selado pressurize, desse modo, formando um poçopressurizado ed) despressurizar o poço pressurizado para atingir uma pressãoreduzida de estado estacionário, desse modo, uma expansão adiabáticaassociada do fluido de fase densa esfria a formação de xisto da subsuperfície ecausa tensões térmicas e mecânicas dentro da formação que, por sua vez, levaà fratura da dita formação.

34. Método de acordo com a reivindicação 33, caracterizadopelo fato de que o fluido de fase densa compreende uma pasta fluida de CO2líquido e CO2 sólido.

35. Método de acordo com a reivindicação 33, caracterizadopelo fato de que as etapas de pressurização e de despressurização sãorepetidas.

36. Método de acordo com a reivindicação 33, caracterizadopelo fato de que o querogênio deslamina-se pelo menos parcialmente docomponente inorgânico do xisto como um resultado das tensões térmicas emecânicas.

37. Método de acordo com a reivindicação 33, caracterizadopelo fato de que explosivos são adicionados ao fluido de fase densa paraintensificar a redução a cascalho ou a fratura da formação.

38. Método, caracterizado pelo fato de que compreende asetapas de:a) analisar uma formação de xisto que carrega querogênio desubsuperfície a fim de derivar informação com respeito ao querogênio contidonesta;b) aumentar a acessibilidade do dito querogênio no xisto desubsuperfície a um fluido, em que o xisto de subsuperfície compreende umcomponente inorgânico além do querogênio;c) monitorar a acessibilidade aumentada fornecida na etapa (b);d) contatar o querogênio no xisto de subsuperfície com umfluido reativo para criar um produto com base em querogênio móvel, em queo dito fluido reativo é selecionado em vista da informação derivada na etapa (a)ee) transportar o produto com base em querogênio móvel forada formação de xisto da subsuperfície para produzir um produto com base emquerogênio extraído.

39. Método de acordo com a reivindicação 38, caracterizadopelo fato de que ainda compreende a etapa de processar oproduto com base em querogênio extraído.

40. Sistema, caracterizado pelo fato de que compreende:a) um meio para analisar uma formação de xisto que carregaquerogênio de subsuperfície a fim de derivar a informação com respeito aoquerogênio contido neste;b) um meio para aumentar a acessibilidade do dito querogêniono xisto de um fluido, em que o xisto de subsuperfície compreende umcomponente inorgânico além do querogênio;c) um meio para monitorar a acessibilidade aumentada pelomeio (b)d) um meio de contatar o querogênio no xisto desubsuperfície com um fluido reativo para criar um produto com base emquerogênio móvel, em que o dito fluido reativo é selecionado em vista dainformação derivada pelo meio (a) ee) um meio para transportar o produto com base emquerogênio móvel fora da formação de xisto da subsuperfície para produzirum produto com base em querogênio extraído.

41. Sistema de acordo com a reivindicação 40, caracterizadopelo fato de que ainda compreende meios para processar o produto com baseem querogênio extraído.

42. Método para extrair um produto com base emhidrocarboneto a partir de uma formação de subsuperfície que carregahidrocarboneto de permeabilidade baixa, caracterizado pelo fato de quecompreende as etapas de:a) aumentar a permeabilidade em uma região da formação desubsuperfície a um fluido a fim de estabilizar uma região de permeabilidadeintensificada;b) contatar o material hidrocarbonáceo na região depermeabilidade intensificada com um fluido reativo para criar um produtocom base em hidrocarboneto móvel ec) transportar o produto com base em hidrocarboneto móvelfora da formação de superfície para a produção de um produto com base emhidrocarboneto extraído.

43. Método de acordo com a reivindicação 42, caracterizadopelo fato de que a etapa de aumentar a permeabilidade compreende as etapasde:a) perfurar um poço de injeção revestido na formação desubsuperfície;b) pressurizar o poço de injeção com um fluido de fase densapara fornecer um poço pressurizado ec) despressurizar rapidamente o poço pressurizado para atingiruma pressão reduzida de estado estacionário.

44. Método de acordo com a reivindicação 43, caracterizadopelo fato de que as sub-etapas de pressurização e de despressurizaçãosão repetidas.

45. Método de acordo com a reivindicação 43, caracterizadopelo fato de que o fluido de fase densa compreende um componente,selecionado do grupo que consiste de dióxido de carbono (CO2), nitrogênio(N2)5 gás natural líquido (LNG), amônia (NH3), monóxido de carbono (CO),argônio (Ar), gás de petróleo liqüefeito (LPG), hidrogênio (H2), sulfeto dehidrogênio (H2S), ar, hidrocarbonetos Ci a C20 e combinações destes.

46. Método de acordo com a reivindicação 43, caracterizadopelo fato de que a etapa de contatar os hidrocarbonetos na formação desubsuperfície com o fluido reativo para criar um produto com base emhidrocarboneto móvel envolve uma modificação química do hidrocarboneto.

47. Método de acordo com a reivindicação 43, caracterizadopelo fato de que o fluido reativo compreende um primeiro componenteselecionado do grupo que consiste de dióxido de carbono (CO2), nitrogênio(N2), gás natural líquido (LNG), amônia (NH3), monóxido de carbono (CO),argônio (Ar), gás de petróleo liqüefeito (LPG), hidrogênio (H2), sulfeto dehidrogênio (H2S), ar, hidrocarbonetos Ci a C20 e combinações destes e umsegundo componente selecionado do grupo que consiste de ácidos orgânicos,ácidos inorgânicos, peróxidos, produtos químicos produtores de radical livre,ácidos de Lewis, agentes de despolimerização húmicos, catalisadores dametátese de olefina, gases reativos, enzimas, micróbios, plasmas,catalisadores e combinações destes.

48. Método de acordo com a reivindicação 43, caracterizadopelo fato de que a etapa de transportar o produto com base em hidrocarbonetomóvel fora da formação de subsuperfície compreende um fluido de extração.

49. Método de acordo com a reivindicação 48, caracterizadopelo fato de que o fluido de extração é selecionado do grupo que consiste dedióxido de carbono (CO2), nitrogênio (N2)j gás natural líquido (LNG), amônia(NH3), monóxido de carbono (CO), argônio (Ar), gás de petróleo liqüefeito(LPG), hidrogênio (H2), sulfeto de hidrogênio (H2S), ar, hidrocarbonetos Ci aC2o e combinações destes.

50. Método de acordo com a reivindicação 48, caracterizadopelo fato de que o fluido de extração é substancialmente indistinguível dofluido reativo.

51. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que o bombeamento é usado para transportar o produto com baseem querogênio fora da região de subsuperfície.

52. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que o produto com base em querogênio extraído é beneficiadopara produzir um ou mais produtos com base em petróleo comerciais.

53. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que as etapas de pressurização e despressurização aindacompreendem uma etapa interina de contatar o xisto com um fluido aquecidopara intensificar as tensões térmicas criadas no xisto da formação desubsuperfície.