CN102132003A - 用于生产油和/或气的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种生产油和/或气的系统，所述系统包括：包含油和/或气的混合物及强化油采收混合物的地层，所述强化油采收混合物包含用于提高所述混合物自动点火温度的添加剂及二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂；和用于采收至少一部分油和/或气的机构。

Description

用于生产油和/或气的系统和方法
技术领域
本发明涉及用于生产油和/或气的系统和方法。
背景技术
现今有大量含硫天然气由天然气井、油井(例如伴生气)和已经被生产硫化氢的细菌污染的天然气贮层生产。燃料和其它气体中存在硫化氢和其它硫化合物早就引起了这些气体的使用者和生产者的关注。除了这些杂质对设备和工艺的腐蚀和其它负面效应外，由于硫化合物的氧化，燃烧天然气通常产生有毒排放物。所得的硫氧化物可能是空气污染的主要原因，和可能对环境造成有害的影响。因此已发布了越来越严格的联邦法和州法，致力于降低或消除含硫的排放物，和相应的益处在于从天然气和类似物中有效地脱除构成有害排放物的主要前体的硫化氢。另外，一种处理硫化氢的方法为将它转化为可贮存的固态硫。出于环境的和美观的考虑，目前许多国家宣布这种硫贮存形式不合法。
可应用强化油采收(EOR)增大全球范围的油气田中的油采收。可使用现有的三种主要类型的EOR(加热、注入化学物质/聚合物和注气)以从储层增大油采收，此外还可通过常规方法(尽可能的延长油气田的寿命和增大油采收因子)以实现这个目的。
热强化采收通过向储层加入热量而发挥作用。最广泛实施的方式是蒸汽驱油，它降低油的粘度以使其可流向生产井。化学驱油通过降低截留残油的毛细管力强化采收。聚合物驱油增大注入的水的驱扫效率。可混溶气体注入按照与化学驱油相似的方式发挥作用。通过注入与油混溶的流体，可采收截留的残油。
参考图1，其中图示了现有技术系统100。系统100包括地下地层102、地下地层104、地下地层106和地下地层108。在地面提供生产设备110。井112穿过地层102和104和终止于地层106中。在114显示了地层106的一部分。通过井112到达生产设备110从地层106生产油和气。分离气体和液体，将气体贮存在气体贮存设备116中和将液体贮存在液体贮存设备118中。气体贮存设备116中的气体可以含有硫化氢，必须对其进行处理、运输、处置、或贮存。
共同待审专利申请公开No.2006/0254769公开了一种系统，所述系统包括：从地下地层采收油和/或气的机构，其中所述油和/或气包含一种或多种硫化合物；将所采收的油和/或气中的至少一部分硫化合物转化为二硫化碳制剂的机构；和向地层中释放至少一部分二硫化碳制剂的机构。专利申请公开No.2006/0254769在此全文引入作为参考。
美国专利申请No.3,644,433公开了当5-40vol％的沸点低于250°F的催化裂化和焦化石脑油加入到二硫化碳中时，造成二硫化碳的自动点火温度大幅度提高。美国专利US 3,644,433在此全文引入作为参考。
美国专利US 3,375,192公开了同二硫化碳与较高沸点烃的混合物、及二硫化碳与氯代烃的混合物相比，二硫化碳和石油戊烷的混合物具有更低的可燃性性能。美国专利US 3,375,192在此全文引入作为参考。
美国专利US 3,558,509公开了一种包含主要部分二硫化碳和少量添加剂的组合物，所述组合物的自动点火温度明显高于二硫化碳。所述添加剂可以属于如下类的物质：(A)分别具有通式RSR′和RSSR′的有机硫醚和二硫醚，其中R和R′为各自含至多约5个(包括5个)碳原子的烷基或烯基基团，例如包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、异戊基、正戊基和烯丙基等的基团。R和R′不需要相同。(B)二甲亚砜。可以将上述添加剂直接加入液体或气化的二硫化碳中。所应用的添加剂的量应该为约0.1-10wt％，和优选为约0.2-5wt％。所选择的添加剂和所应用的量可以依据二硫化碳性能的特定需求而变化。所述添加剂可以单独或组合应用。美国专利US 3,558,509在此全文引入作为参考。
美国专利US 3,558,510公开了当向二硫化碳中加入少量碘、溴或乙基醇时，它们明显提升了二硫化碳的自动点火温度。可以将一种或多种上述添加剂直接加入液体或气化的二硫化碳中。所应用的添加剂的量应该为约0.1-10wt％，和优选为约0.2-5wt％。所选择的添加剂和所应用的量可以依据二硫化碳性能的特定需求而变化。所述添加剂可以单独或组合应用。美国专利US 3,558,510在此全文引入作为参考。
本领域还需要用于强化油采收的改进系统和方法。本领域还需要使用硫化合物(例如通过减粘、化学作用和混相驱油)以强化油采收的改进系统和方法。本领域还需要用于提高含硫的强化油采收试剂的自动点火温度的改进系统和方法。
发明内容
在一个方面，本发明提供一种生产油和/或气的系统，所述系统包括：包含油和/或气的混合物及强化油采收混合物的地层，所述强化油采收混合物包含用于提高所述混合物自动点火温度的添加剂及二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂；和用于采收至少一部分油和/或气的机构。
在另一个方面，本发明提供一种生产油和/或气的方法，所述方法包括：提供包含油和/或气的地层；和向地层中释放强化油采收混合物，所述混合物包含用于提高所述混合物自动点火温度的添加剂及二硫化碳和/或氧硫化碳中的至少一种。
本发明的优点包括以下的一个或多个：
处理硫化氢、硫和/或其它硫基化合物的改进系统和方法。
用二硫化碳制剂从地层中强化烃采收的改进系统和方法。
用含二硫化碳制剂的流体从地层中强化烃采收的改进系统和方法。
用于提高二硫化碳制剂自动点火温度的改进系统和方法。
用于二次烃采收的改进的含二硫化碳的组合物。
用于强化油采收的改进系统和方法。
使用硫化合物以强化油采收的改进系统和方法。
使用在原位与油混溶的化合物以强化油采收的改进系统和方法。
用于制备和/或应用含硫的强化油采收试剂的改进系统和方法。
附图说明
图1图示了油和/或气生产系统。
图2图示了一种工艺流程。
图3a-3d图示了油和/或气生产系统。
图4图示了二硫化碳制剂生产过程。
具体实施方式
图2
在本发明的一些实施方案中，描述过程A用于强化油采收过程。
在步骤1中，可以生产和/或购买二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂。生产二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂的合适方法在下文中公开。对于生产二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂的方法的选择并不关键。
在步骤2中，向二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂中加入添加剂，以提高自动点火温度和/或降低可燃性极限。
在步骤3中，在强化油采收过程中应用所述添加剂及二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂的混合物。
步骤1
在一些实施方案中，硫化合物可以转化为硫和/或二氧化硫，对于这种方法，在美国专利申请No.2004/0096381、2004/0022721、2004/0159583、2003/0194366、2001/0008619、2002/0134706、2004/0096381、2004/0022721、2004/0159583和2001/0008619中有公开，它们的公开内容在此全文引入作为参考。
在一些实施方案中，硫和/或二氧化硫和碳化合物可以转化为二硫化碳制剂，对于这种方法，在美国专利US 4,963,340、2,636,810、3,927,185、4,057,613和4,822,938以及美国专利申请公开No.2004/0146450中有公开，它们的公开内容在此全文引入作为参考。
在不存在氧的条件下转化液态硫和烃为二硫化碳制剂的一种合适方法在WO 2007/131976中有公开。WO 2007/131976在此全文引入作为参考。
在氧存在下转化液态硫和烃为二硫化碳制剂的一种合适方法在WO2007/131977中有公开。WO 2007/131977在此全文引入作为参考。
转化硫化合物为二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂的其它合适方法在如下共同待审专利申请中有公开：代理人案号为TH2616的美国专利申请2006/0254769；代理人案号为TH 3448的美国临时申请61/031,832；代理人案号为TH 3443的美国临时申请61/024,694；代理人案号为TS1746的PCT专利公开WO 2007/131976；代理人案号为TS1818的PCT专利公开WO 2008/003732；代理人案号为TS1833的PCT专利公开WO 2007/131977；和代理人案号为TS9597的PCT专利申请PCT/EP2007/059746，所有这些均在此全文引入作为参考。
正如上文所讨论的，反应输入物和/或催化剂可以用于地面方法中或者在地层内存在或者注入到地层中，以将含硫化合物转化为二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂。
步骤2：
向二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂中加入添加剂，以提高自动点火温度和/或降低可燃性极限。
合适的添加剂包括硫化氢、二氧化碳、烃如烷烃、二硫醚化合物、和/或它们的混合物。
在一些实施方案中，所述添加剂包含至少约1mol％的丁烷、至少约1mol％的戊烷、至少约1mol％的己烷、和至少约1mol％的庚烷。
在一些实施方案中，所述添加剂包含至少约2mol％的丁烷、至少约2mol％的戊烷、至少约2mol％的己烷、和至少约2mol％的庚烷。
在一些实施方案中，所述含有添加剂及二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂的混合物包含至少约25mol％的二硫化碳，例如至少约50％、至少约75％或至少约90％。
在一些实施方案中，所述含有添加剂及二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂的混合物包含至少约25mol％的氧硫化碳，例如至少约50％、至少约75％或至少约90％。
在一些实施方案中，所述添加剂包含至少约5mol％的硫化氢，例如至少约10％、至少约20％、至少约30％或至少约50％。
在一些实施方案中，所述添加剂包含至少约5mol％的二氧化碳，例如至少约10％、至少约20％、至少约30％或至少约50％。
在一些实施方案中，所述添加剂包含至少约0.5vol％的二硫醚化合物，例如至少约1％、至少约2％、至少约3％或至少约5％。
在一些实施方案中，合适的二硫醚化合物包括二甲基二硫醚、二乙基二硫醚和它们的混合物。
在一些实施方案中，合适的二硫醚化合物的混合物包括如下物质中至少2或3种的混合物：二甲基二硫醚、二乙基二硫醚、二丙基二硫醚、和二丁基二硫醚如二叔丁基二硫醚。
在一些实施方案中，合适的二硫醚化合物的混合物包括约0-10％二甲基二硫醚、约2-80％的二乙基二硫醚、约10-80％的二丙基二硫醚、和约2-50％的二丁基二硫醚(如二叔丁基二硫醚)的混合物。
在一些实施方案中，合适的二硫醚化合物的混合物包括约0.5-5％二甲基二硫醚、约40-80％的二乙基二硫醚、约20-40％的二丙基二硫醚、和约2-10％的二丁基二硫醚(如二叔丁基二硫醚)的混合物。
在一些实施方案中，合适的二硫醚化合物的混合物包括约1-10％二乙基二硫醚、约60-80％的二丙基二硫醚、和约20-40％的二丁基二硫醚(如二叔丁基二硫醚)的混合物。
在一些实施方案中，向强化油采收试剂中加入的二硫醚化合物的混合物的浓度可以为至少约0.25vol％的浓度，例如至少约0.5％、或约1％、或约1.5％、或约2％。所述二硫醚混合物的浓度可以为至多约50％，例如至多约25％、或约15％、或约10％、或约5％。一个合适的浓度范围为约1-5％。
步骤3：
二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂可以在地面方法中生产和/或在地层内生产。然后可以将二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂与添加剂混合，并随后用于强化油采收(EOR)方法中，以促进从地层中生产油，例如在共同待审专利申请TH2616中所公开的，该申请在此全文引入作为参考。可以将油和二硫化碳制剂的混合物生产至地面，分离二硫化碳制剂，和任选循环注入所述地层或另一个地层中。
包含二硫化碳制剂和氧硫化碳制剂中的至少一种的强化油采收混合物与添加剂混合，以提高强化油采收混合物的自动点火温度。然后将混合物加入到地下地层中，例如通过注入井加入。然后将来自地层的至少一部分混合物以及油和/或气生产至生产井，所述生产井可以与注入井为同一井，或者为穿过地层与注入井有一定距离的另一个井。
用于向地层中注入强化油采收混合物和从地层生产油和/或气的各种方法和系统在本领域中是已知的。对于注入强化油采收混合物和从地层中生产油和/或气的方法的选择并不关键。
从地下地层采收油和/或气可以通过任何已知的方法来完成。适合的方法包括海底生产、海面生产、初次、二次或三次生产。用于从地下地层采收油和/或气的方法的选择不是关键的。
在一种实施方案中，可以将油和/或气从地层中采收入井中，和使其流过井和管线至设备。在一些实施方案中，通过使用试剂例如蒸汽、水、表面活性剂、聚合物驱油物质和/或强化油采收混合物如二硫化碳制剂，可以用来增大来自地层的油和/或气的流量。
图3a：
参考图3a，图示了在本发明的一种实施方案中的系统200。系统200包括地下地层202、地下地层204、地下地层206和地下地层208。在地面提供生产设备210。井212穿过地层202和204，和在地层206中有开孔。地层206的部分214可以任选断裂和/或穿孔。从地层206产出的油和气进入部分214中，进入井212中，和向上运行至生产设备210。随后生产设备分离出气体和液体，气体送至气体处理设备216和液体送至液体贮存设备218。生产设备还包括二硫化碳制剂贮存设备230。产自井212的二硫化碳、硫化氢和/或其它含硫化合物可以送至二硫化碳制剂生产设备230。含有添加剂的二硫化碳、硫化氢和/或其它含硫化合物可以向下泵送至井212(用向下的箭头表示)并泵送入地层206，然后进行分离和产出的油和气返回井212至生产设备210。
图3b和3c：
参考图3b和3c，图示了在本发明的一些实施方案中的系统200。系统200包括地下地层202、地下地层204、地下地层206和地下地层208。在地面提供生产设备210。井212穿过地层202和204，和在地层206中有开孔。地层206的部分214可以任选断裂和/或穿孔。在初次生产期间，从地层206产出的油和气进入部分214中，进入井212中，和向上运行至生产设备210。随后生产设备分离出气体和液体，气体送至气体处理设备216和液体送至液体贮存设备218。生产设备还包括二硫化碳制剂贮存设备230。在油和/或气产入井212之前，或油和/或气产入井212且进入地面设备之后，可以在地层内使二硫化碳制剂、硫化氢和/或其它含硫化合物与油和/或气分离。如图3b中所示，可以按照向下的箭头所示向下至井212中泵送含有添加剂的强化油采收混合物和泵送入地层206中。可以留置强化油采收混合物以在地层中浸泡约1小时-15天，例如约5-50小时，以与烃反应形成强化油采收混合物-油制剂。
在浸泡/反应时段之后，如图3c中所示，可以与油和/或气一起生产强化油采收混合物，返回井212至生产设备210。
在一些实施方案中，可以在地层断裂压力以上，例如为断裂压力的约120-200％，向地层206中泵送入强化油采收混合物。
强化油采收混合物可以在温度为约20-1000℃如约50-500℃或约75-200℃下泵送入地层206中。
强化油采收混合物可以在约2-200bar如约3-100bar或约5-50bar下泵送入地层206中。
图3d：
参考图3d，图示了在本发明的一些实施方案中的系统300。系统300包括地下地层302、地层304、地层306和地层308。在地面提供生产设备310。井312穿过地层302和304，和在地层306中有开孔。地层的部分314可以任选断裂和/或穿孔。当油和气从地层306生产时，它进入部分314，并向上运行至井312到达生产设备310。可以分离出气体和液体，气体可以送至气体贮存设备316，和液体可以送至液体贮存设备318。生产设备310能够贮存和/或生产二硫化碳制剂，所述二硫化碳制剂可以在二硫化碳制剂生产设备330中生产和贮存。在油和/或气生产至井312和地面设备中后，二硫化碳制剂、硫化氢和/或其它含硫化合物可以与油和/或气分离。二硫化碳制剂也可以任选循环回地层或者至另一个地层。
二硫化碳和/或氧硫化碳制剂和添加剂可以向下泵送至井332到达地层306的部分334。二硫化碳和/或氧硫化碳制剂穿过地层306，并与一种或多种烃反应，以产生与二硫化碳和/或氧硫化碳制剂可混溶的油混合物，所述混合物辅助油和气的生产，和然后所述混合物可以生产至井312和至生产设备310，和然后可以分离二硫化碳制剂与油和/或气。然后可以将二硫化碳制剂循环且再注入所述地层或另一目标地层中。
在一些实施方案中，二硫化碳制剂或与其它组分混合的二硫化碳制剂可以在地层306中的油和/或气中混溶。
在一些实施方案中，二硫化碳制剂或与其它组分混合的二硫化碳制剂可以与在地层306中的油和/或气混合，以形成可混溶的混合物。然后所述混合物可以生产至井312，然后分离。
在一些实施方案中，二硫化碳制剂或与其它组分混合的二硫化碳制剂可以不与地层306中的油和/或气混合，从而二硫化碳制剂或与其它组分混合的二硫化碳制剂作为活塞流运行穿过地层306，以迫使油和/或气至井312。在一些实施方案中，可以向井332中注入一定量的二硫化碳制剂或与其它组分混合的二硫化碳制剂，随后注入另一组分以迫使二硫化碳制剂或与其它组分混合的二硫化碳制剂穿过地层306，所述另一组分例如空气、气态或液态的水、与一种或多种盐混合的水、聚合物和/或表面活性剂、二氧化碳、其它气体、其它液体和/或它们的混合物。
图4：
参考图4，图示了在本发明的一些实施方案中的二硫化碳制剂生产设备430。二硫化碳制剂生产设备430输入硫化氢和/或其它含硫化合物。硫化氢可以通过氧化反应432转化为二氧化硫。硫化氢和二氧化硫可以在434处转化为硫。硫可以在436处与碳化合物组合生产二硫化碳制剂。在436处生产的二硫化碳制剂和硫化氢可以输出。二硫化碳制剂和/或含二硫化碳制剂的混合物可以由二硫化碳制剂生产设备430输出。
替代性实施方案：
在一些实施方案中，可以将二硫化碳衍生的盐溶解于水中，和将所得溶液泵送入地层206和/或306中。溶解后的二硫化碳制剂可以分解，在地层206和/或306中产生二硫化碳。
在本发明的一些实施方案中，可以用重力分离器或离心分离器或本领域中已知的其它方法分离由井212和/或312产出的气体和液体。可以将气体部分送至二硫化碳制剂生产设备230和/或330。
在本发明的一些实施方案中，系统200和/或系统300的所有组件可以相互之间在约10km以内，例如约5、3或1km。
在一些实施方案中，由井212和/或312产出的油和/或气可以输送至炼厂和/或处理设备。可处理油和/或气以生产商业产品，例如运输燃料如汽油和柴油、民用燃料油、润滑剂、化学品和/或聚合物。处理方法可包括精馏和/或分馏所述油和/或气以生产一个或多个馏出物馏分。在一些实施方案中，可对油和/或气、和/或一个或多个馏出物馏分进行一种或多种下列处理：催化裂化、加氢裂化、加氢处理、焦化、热裂化、精馏、重整、聚合、异构化、烷基化、共混和脱蜡。
应理解完成步骤1的任何实施方案可以与完成步骤2的任何实施方案组合，而后者可以与完成步骤3的任何实施方案组合。
对于完成步骤1-3任意一步的方法的选择并不关键。
实施例：
表1给出了二硫化碳的可燃性性能，包括闪点、自动点火温度、和在25℃下在空气中的可燃性极限。还给出了其它常用油田和化学工业物质的相应可燃性数据。可以看出，二硫化碳溶剂的区别特征是其自动点火温度或者其在空气存在下在没有点火源的情况下能够自发点火的最小温度非常低。宽的可燃性极限使该点火更加可能。即使高度可燃性烃(即辛烷和癸烷)和烃混合物(即柴油或LPG)也具有高于100℃的自动点火温度，和更窄的可燃性极限。实际上，低的自动点火温度将二硫化碳本身归入可燃物类物质，例如也有关于通过漂流二硫化碳蒸气与白炽灯泡接触而造成火灾的报道。
表1二硫化碳和所选化合物的可燃性性能
Figure BDA0000047591550000111
作为对比，闪点或在点火源如火花或火焰存在下物质燃烧所需的温度虽然低，但与表1中所列的其它化合物相比并不极端。
可燃性测试程序
按照国际标准组织美国测试和材料协会(ASTM)的程序进行二硫化碳混合物的可燃性测试。进行了三组测试，主要针对H2S和/或CO2的混合物、包含烃的混合物、和含少量二硫醚化合物(即二甲基二硫醚、二乙基二硫醚和其它)的混合物。所测量的参数包括各种混合物的自动点火温度和可燃性下限。实验细节在下文给出。
可燃性极限
可燃性极限(LFL)为能够通过均相气体混合物扩展火焰的可燃性气体或蒸气的最小浓度。LFL测试可以按ASTM E-681程序进行，从而在封闭容器中使气体或蒸气的均匀混合物点火，和通过视觉观察火焰离开点火源向上和向下扩展。改变可燃组分的浓度，直到观察到扩展的火焰。
在二硫化碳混合物的情况下，在配备有有利于实验的必要管道连接和仪表的2.25升的圆筒容器中进行实验。由于二硫化碳及混合物中许多其它组分的危险性质，将测试容器置入高压屏蔽物中，和点火尝试在屏蔽控制室远距离进行。测试前，用水清洗空容器，用干空气干燥，和进行泄漏测试。然后将容器加热至所需测试温度，用空气吹扫，并抽真空至0psia。随后，向容器中加入空气，接着加入待测试的二硫化碳混合物。应用高压恒定电弧(10kV、0.25mA)在常压下条件(14.7psia)下尝试点火，和通过数据获取系统测量的压力和温度的升高来确定点火的发生。
自动点火温度
物质的自动点火温度(AIT)为没有外部点火源如火花或火焰情况下物质自发点火的最低温度。AIT测试按照ASTM E-659程序进行，由此将物质引入均匀加热的玻璃烧瓶并观察10分钟或直到发生点火。改变烧瓶温度和烧瓶内物质浓度直到确认AIT。
如LFL实验，在配备有有利于测试的必要管道连接和仪表的2.25升的圆筒容器中进行AIT实验。也应用相同的设置，将测试容器放置入高压屏蔽物中，和从屏蔽控制室远距离观察。测试前，用水清洗空容器，用干空气干燥，和进行泄漏测试。然后将容器加热至所需的测试温度，用空气吹扫，并抽真空至0psia。随后，向容器中加入空气，接着加入二硫化碳混合物，当将它们加入到容器时仔细测量其浓度。然后观察测试容器10分钟看是否点火，和通过数据获取系统测量的压力和温度的升高来确定点火的发生。
含H2S和CO2的二硫化碳混合物的可燃性结果
表2给出了一些含H2S和/或CO2的二硫化碳混合物的可燃性测试结果。可以看出，向二硫化碳中加入H2S提高了自动点火温度，5％的H2S至130℃，和50％的H2S至174℃。但可燃性极限变化很小，纯二硫化碳的LFL小于1％，而5％和50％H2S的二硫化碳混合物分别为1.6％和1.9％。作为对比，相对于纯二硫化碳制备二硫化碳/CO2混合物时，自动点火温度变化很小，但可燃性下限适度提高。有趣的是，80％二硫化碳/20％CO2混合物的LFL比35％二硫化碳/65％CO2混合物的LFL高，这表明提高CO2浓度，LFL并不单调提高。最后，表2的最后一行表明含H2S和CO2两者的二硫化碳混合物可具有更高的自动点火温度和可燃性极限。
表2含H2S和CO2的二硫化碳混合物的可燃性测试结果
Figure BDA0000047591550000131
含烃的二硫化碳混合物的可燃性结果
对二硫化碳烃混合物也进行可燃性测试。表3给出了这些混合物的AIT和LFL数据。概括而言，在96％二硫化碳/4％烃水平下，与纯二硫化碳相比，AIT适度提高。对于92％二硫化碳/8％烃的混合物组成来说，AIT提高较大，其中对较重烃效果最明显。这在某种程度上与预期相反，因为对于纯烃来说，提高分子量，AIT降低(表1)。
当加入烃时，可燃性下限稍微提高至约2％，在4％和8％烃加入水平之间差别很小。与纯烃不同，向二硫化碳流体中加入烃混合物产生的结果与加入相应的纯烃产生的结果大致在相同范围内。但表3中的最后一种混合物得到的自动点火温度高于以相当量添加的其任意组成组分。
表3二硫化碳与烃的可燃性测试结果，每种混合物的余量为二硫化碳流体
Figure BDA0000047591550000141
含二硫醚化合物的二硫化碳混合物的可燃性结果
决定测试如下添加剂：
1.二甲基二硫醚(C1-DS)
2.二乙基二硫醚(C2-DS)
3.二丙基二硫醚(C3-DS)
4.二叔丁基二硫醚(C4-DS)
5.“制剂A”：1％C1-DS、62％C2-DS、31％C3-DS、6％C4-DS的混合物
6.“制剂B”：3％C2-DS、70％C3-DS、27％C4-DS的混合物
所述添加剂均在0.5vol％、1.0vol％、1.5vol％和2.0vol％的浓度水平下进行测试。应注意与前面的测试不同，加到二硫化碳中的二硫醚化合物的量是基于体积百分比计的，从而可以与现有专利的数据直接比较。按摩尔基准计，二硫醚化合物的添加量少于以体积为基准的。
测试上面所示的二硫醚化合物的混合物(“制剂A”和“制剂B”)的基本原理是这些通常是在脱除硫醇的含硫气体装置中发现的称为“二硫醚油”的废产品组合物。已知这些二硫醚油处理起来非常难且成本高，因此决定测试它们作为提高二硫化碳自动点火温度的添加剂的效果。二硫化碳/二硫醚混合物的结果在表4中给出，和在表5中作为图线给出。
表4二硫化碳与二硫醚(DS)化合物的可燃性测试结果，每种混合物的余量为二硫化碳流体
Figure BDA0000047591550000151
图5二硫化碳/二硫醚化合物混合物的自动点火温度
Figure BDA0000047591550000152
向二硫化碳中加入相对少量的二硫醚化合物可以明显提高AIT。二甲基二硫醚(C1-DS)在提高AIT方面看起来最有效，随后是二乙基二硫醚(C2-DS)、二丙基二硫醚(C3-DS)和二叔丁基二硫醚(C4-DS)。但C1-DS和C2-DS的有益效果看起来在1.0％下达到稳定，因为加入更大量已没有更多的益处。对于C3-DS和C4-DS的情况，自动点火温度持续提高至超过1.0％的加入量，尽管与C1-DS和C2-DS混合物相比它们仍较低。
示意性实施方案：
在本发明的一种实施方案中，公开了一种生产油和/或气的系统，所述系统包括：包含油和/或气的混合物及强化油采收混合物的地层，所述强化油采收混合物包含用于提高所述混合物自动点火温度的添加剂及二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂；和用于采收至少一部分油和/或气的机构。在一些实施方案中，所述系统还包括从地层中采收至少一部分强化油采收混合物的机构。在一些实施方案中，所述用于采收至少一部分油和/或气的机构包括在地下地层中的井和在井顶部的采收设备。在一些实施方案中，所述系统还包括向地层中注入附加的强化油采收混合物的机构。在一些实施方案中，所述系统还包括在地层内用于加热强化油采收混合物、油和/或气中至少之一的加热器。在一些实施方案中，所述系统还包括用于使所采收的油和/或气与任意所采收的强化油采收混合物分离的机构。在一些实施方案中，所述系统还包括用于将任意所采收的强化油采收混合物注回地层的机构。在一些实施方案中，强化油采收混合物包含至少约1mol％的丁烷、戊烷、己烷和庚烷中的每一种。在一些实施方案中，强化油采收混合物包含至少约2mol％的丁烷、戊烷、己烷和庚烷中的每一种。在一些实施方案中，强化油采收混合物包含至少约30mol％的二硫化碳。在一些实施方案中，强化油采收混合物包含至少约30mol％的氧硫化碳。在一些实施方案中，强化油采收混合物包含至少约0.5vol％的至少三种如下物质：二甲基二硫醚、二乙基二硫醚、二丙基二硫醚和二丁基二硫醚。在一些实施方案中，强化油采收混合物包含至少约0.5vo l％的至少三种如下物质：二甲基二硫醚、二乙基二硫醚、二丙基二硫醚和二丁基二硫醚。在一些实施方案中，强化油采收混合物包含二硫醚混合物，所述二硫醚混合物包含0.5-2％的二甲基二硫醚、55-70％的二乙基二硫醚、25-35％的二丙基二硫醚、和3-10％的二丁基二硫醚。在一些实施方案中，强化油采收混合物包含二硫醚混合物，所述二硫醚混合物包含1-5％的二乙基二硫醚、60-80％的二丙基二硫醚、和25-35％的二丁基二硫醚。
在本发明的一种实施方案中，公开了一种生产油和/或气的方法，所述方法包括：提供包含油和/或气的地层；和向地层中释放强化油采收混合物，所述混合物包含用于提高所述混合物自动点火温度的添加剂及二硫化碳和/或氧硫化碳中的至少一种。在一些实施方案中，所述方法还包括从地下地层采收至少一部分油和/或气。在一些实施方案中，所述采收由第一井完成，和释放强化油采收混合物由第一井完成。在一些实施方案中，所述采收由第一井完成，和释放强化油采收混合物由第二井完成。在一些实施方案中，所述采收由地层较高点处完成，和释放强化油采收混合物由地层较低点处完成。在一些实施方案中，所述方法还包括在向地层中注入强化油采收混合物之前或者在地层内加热强化油采收混合物。在一些实施方案中，所述方法还包括使强化油采收混合物与油和/或气分离，和将强化油采收混合物再注入地层。在一些实施方案中，所述方法还包括将至少一部分从地层采收的油和/或气转化为选自如下的物质：运输燃料如汽油和柴油、民用燃料油、润滑剂、化学品、和/或聚合物。
在一种实施方案中，公开了一种强化油采收混合物，所述强化油采收混合物包含二硫化碳和氧硫化碳中的至少一种及至少约0.5vol％的二硫醚混合物，所述二硫醚混合物包含至多2％的二甲基二硫醚、2-70％的二乙基二硫醚、25-80％的二丙基二硫醚和3-30％的二丁基二硫醚。在一些实施方案中，所述强化油采收混合物包含至少1％的二硫醚混合物。在一些实施方案中，强化油采收混合物包含二氧化碳。在一些实施方案中，强化油采收混合物包含硫化氢。在一些实施方案中，强化油采收混合物包含至少约50％的二硫化碳。在一些实施方案中，强化油采收混合物包含至少约50％的氧硫化碳。
本领域技术人员将理解到在不偏离本发明所公开的实施方案、结构、材料和方法的精神和范围的前提下，可对它们进行多种调整和变化。因此，本文所附权利要求的范围和它们的等价功能变换不应局限于本文描述和图示的具体实施方案，实际上这些具体实施方案仅用于举例说明本发明。

Claims (26)

1.一种生产油和/或气的系统，所述系统包括：
包含油和/或气的混合物及强化油采收混合物的地层，所述强化油采收混合物包含用于提高所述混合物自动点火温度的添加剂及二硫化碳制剂和/或氧硫化碳制剂；和
用于采收至少一部分油和/或气的机构。
2.权利要求1的系统，还包括从地层中采收至少一部分强化油采收混合物的机构。
3.权利要求1-2一项或多项的系统，其中所述用于采收至少一部分油和/或气的机构包括在地下地层中的井和在井顶部的采收设备。
4.权利要求1-3一项或多项的系统，还包括向地层中注入附加的强化油采收混合物的机构。
5.权利要求1-4一项或多项的系统，还包括在地层内用于加热强化油采收混合物、油和/或气中至少之一的加热器。
6.权利要求1-5一项或多项的系统，还包括用于使所采收的油和/或气与任意所采收的强化油采收混合物分离的机构。
7.权利要求6的系统，还包括用于将任意所采收的强化油采收混合物注回地层的机构。
8.权利要求1-7一项或多项的系统，其中强化油采收混合物包含至少约0.5vol％的至少三种如下物质：二甲基二硫醚、二乙基二硫醚、二丙基二硫醚和二丁基二硫醚。
9.权利要求1-8一项或多项的系统，其中强化油采收混合物包含至少约0.5vol％的至少三种如下物质：二甲基二硫醚、二乙基二硫醚、二丙基二硫醚和二丁基二硫醚。
10.权利要求1-9一项或多项的系统，其中强化油采收混合物包含二硫醚混合物，所述二硫醚混合物包含0.5-2％的二甲基二硫醚、55-70％的二乙基二硫醚、25-35％的二丙基二硫醚、和3-10％的二丁基二硫醚。
11.权利要求1-9一项或多项的系统，其中强化油采收混合物包含二硫醚混合物，所述二硫醚混合物包含1-5％的二乙基二硫醚、60-80％的二丙基二硫醚、和25-35％的二丁基二硫醚。
12.一种生产油和/或气的方法，所述方法包括：
提供包含油和/或气的地层；和
向地层中释放强化油采收混合物，所述强化油采收混合物包含用于提高所述混合物自动点火温度的添加剂及二硫化碳和/或氧硫化碳中的至少一种。
13.权利要求12的方法，还包括从地下地层采收至少一部分油和/或气。
14.权利要求13的方法，其中所述采收由第一井完成，和释放强化油采收混合物由第一井完成。
15.权利要求13的方法，其中所述采收由第一井完成，和释放强化油采收混合物由第二井完成。
16.权利要求13-15一项或多项的方法，其中所述采收由地层较高点处完成，和释放强化油采收混合物由地层较低点处完成。
17.权利要求12-16一项或多项的方法，还包括在向地层中注入强化油采收混合物之前或者在地层内加热强化油采收混合物。
18.权利要求13-17一项或多项的方法，还包括使强化油采收混合物与油和/或气分离，和将强化油采收混合物再注入地层。
19.权利要求13-18一项或多项的方法，还包括将至少一部分从地层采收的油和/或气转化为选自如下的物质：运输燃料如汽油和柴油、民用燃料油、润滑剂、化学品、和/或聚合物。
20.一种强化油采收混合物，所述强化油采收混合物包含二硫化碳和氧硫化碳中的至少一种及至少约0.5vol％的二硫醚混合物，所述二硫醚混合物包含至多2％的二甲基二硫醚、2-70％的二乙基二硫醚、25-80％的二丙基二硫醚和3-30％的二丁基二硫醚。
21.权利要求20的强化油采收混合物，所述强化油采收混合物包含至少1％的二硫醚混合物。
22.权利要求20-21至少一项的强化油采收混合物，所述强化油采收混合物还包含二氧化碳。
23.权利要求20-22至少一项的强化油采收混合物，所述强化油采收混合物还包含硫化氢。
24.权利要求20-23至少一项的强化油采收混合物，其中所述混合物包含至少约50％的二硫化碳。
25.权利要求20-24至少一项的强化油采收混合物，其中所述混合物包含至少约50％的氧硫化碳。
26.权利要求20-25至少一项的强化油采收混合物，其中所述二硫醚混合物包含来自含硫气体装置的二硫醚油。
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