CN103180543A

CN103180543A - 热处理油矿的方法和设备

Info

Publication number: CN103180543A
Application number: CN2010800697754A
Authority: CN
Inventors: E·N·亚里山德罗夫; D·A·莱门诺夫斯基; Z·科勒
Original assignee: TCTM Ltd
Current assignee: TCTM Ltd
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2010-08-24
Publication date: 2013-06-26
Also published as: MX2013002068A; AP2013006781A0; AU2010359821A1; US9388677B2; BR112013004260A2; EP2646646B1; MY165508A; SA111320710B1; US20130206400A1; EA024412B1; BR112013004260B1; AU2010359821B2; WO2012025150A1; EA201390290A1; EP2646646A1

Abstract

本发明提供持续对油矿进行热处理的方法和设备，更具体地提供了将第一和第二组合物独立地引入到油井中，并使所述第一和第二组合物在油矿的开采区中接触以引发产生热和气体的化学反应从而对油矿进行热处理的方法和设备。根据本发明的方法和设备，可以向油井中引入组合物，并同时通过同一个油井提取得到的油或者含油混合物。为此，在油井中排设密封装置如封隔器以及至少一根管道，使所述密封装置位于油矿的开采区中，油井外套中的开口位于封隔装置的上方和下方，所述管道延伸通过封隔器并在封隔器下方包含至少一个开口，其中所述封隔器密封了管道外部和油井外套内部之间的环形空间，从而在油井内部提供了未流体连通的两条流体通道。通过得到的流体通道将第一和第二组合物独立地引入油井中，并在油矿的开采区中接触组合物引发化学反应来实现热处理。可以通过引入所述两种组合物中的至少一种来维持化学反应，并可同时通过油井来提取得到的油或者含油混合物。

Description

热处理油矿的方法和设备

背景技术

本发明涉及热处理油矿的方法和设备，更具体地涉及将第一和第二组合物独立地引入到油井中，并使所述第一和第二组合物在油矿的开采区中接触以引发产生热和气体的化学反应从而对油矿进行热处理的方法和设备。

根据本发明的方法和设备特别适用于从水淹油矿中提取石油（在下文中也称作“原油”或者简单地称作“油”）。

从油矿中提取石油通常从使用开采方法开始，该方法利用油矿中的地下压力迫使油到达地表。随着油井的使用寿命增加，压力下降，不得不使用其他提取方法例如使用泵或者向油井中注入水、天然气或者其他气体，以将油带到地表。但是在这些开采方法失效之后，油矿中通常仍含有相当多的石油，这些石油被包封在岩石或沙地岩层的小穴或孔中。

为了开采这些余下量的石油，使用了三次油开采方法，它们的目的主要在于降低石油的粘度。一种常规的方法是向油井中注入热蒸汽以加热石油，从而降低其粘度。但是，该方法仅在最深约1km的深度是有效率的，因为超过该深度之后热蒸汽在达到开采区之前就已经冷却了。此外，通过该方法，需要注入多达3-5个月的热蒸汽以加热开采区。为了产生热蒸汽，需要使用最高达20-30%的提取的石油，因此该方法的效率受到限制。

例如在SAGD（蒸汽辅助重力排水）方法中利用向油井中注入热蒸汽。该方法特别地用于加拿大，从加拿大沙地提取石油。在SAGD方法中，在油矿的开采区中钻了两个平行水平油井，它们的长度最长约为200m，一个在另一个上面约4-6m。在上油井中注入热蒸汽，被加热的原油或者沥青从地岩层中流出，伴随着从注入蒸汽冷凝得到的任意水份被水平油井中的下油井收集，并泵送到地表。作为油矿被加热区域的温度升高的结果，重原油或沥青的粘度下降，使其能够流入下井眼中。此外，由于不同的热膨胀，可能会在地岩层中产生裂缝，这进一步改善了油流入到下井眼中。

SAGD方法的一个主要劣势在于生产热蒸汽的高成本。需要使用最高约20-30%的提取的油来进行生产。此外，如上所述，注入热蒸汽仅在最深约1km的深度是有效率的，因为超过该深度之后热蒸汽在达到开采区之前就已经冷却了。除此之外，还需要大量的水和大型水循环设备，其中水的供应有时候是一个制约因素。

或者，可以向油井中注入表面活性剂或者溶剂，以使石油析出。但是，这些方法具有以下缺点：由于提取的石油会被这些化学品污染，所以需要额外的人工和成本来回收石油。

进一步的三次油开采方法的特征在于，在油矿的开采区中引发化学反应以产生热气体，该热气体加热开采区中的油，降低其粘度并通过增加油井中的压力来支持油开采。

在俄罗斯专利申请RU2100583C1、RU2126084C1以及RU2153065C1中，揭示了能够在引发化学反应之后产生热气体的燃料和氧化性组合物（FOC）。尝试将这些组合物引入油矿的油井中，对开采区进行热化学处理。这些化学组合物是含有高至60质量%或者更高含量的硝酸铵（NH₄NO₃）的水溶液。所述FOC的其他组分是，例如：甘油、硝酸、尿素、高锰酸钾、乙酸、异丙基间碳硼烷(isopropyl metacarborane)以及乙酰水杨酸盐。在将FOC注入到油井中之后，通过引发融合爆炸来点燃FOC。1kg的FOC分解会放出约500-1000千卡的热量。

所述FOC含有过量氧，因此具有明显的氧化性，从而产生了石油与易爆组合物的混合物。此外，如果含有大量硝酸铵的水溶液中的水含量低于约16-18质量%的临界量，则该水溶液是易爆的。因此，从安全处理此类组合物的观点来看，水含量通常高于26-28质量%。但是，随着水含量的增加，越来越难以实现具有高热输出的稳定反应。

在RU2194156C1中，FOC主要含有硝酸与烷醇胺、烷基胺或者烷基聚胺的反应产物，以及高至2.0-35质量%的无机硝酸盐，例如硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠或者硝酸钙。在所述组成的情况下，实现了更安全的处理，因为可以明显地降低硝酸铵的量。但是，对于通过融合爆炸的方式点燃FOC的常用方法，出于安全原因仅可以点燃最大1-2吨的量。在质量为1-2吨的FOC进料分解之后，需要重复FOC递送和起始加料插入的整个操作，使在油井的1-2km深度内每天可以有不超过约10吨的FOC发生反应。如果油井的深度约为3-4km，则该方法每天反应的FOC的量下降到约5吨。因此，开采区的加热程度，进而该方法的效率都受到限制。

在RU2224103C1中，描述了对生产层进行热化学处理的方法和装置。类似于前述的现有技术，将包含硝酸铵和水的易燃氧化组合物泵送入油井中，然后与点燃材料接触。该专利文献中所述的用于此类组合物的装置包含两个共轴排列的管道，用于将组合物独立地引入油井中。通过使用密封装置，形成包封了点燃材料的包封物。在该包封物的上端和下端，设置有剪切销，能够打开包封物并实现化学反应的点燃。但是，当用于水淹油地岩层时，RU2224103C1中所述的方法或装置的效率都不高，因为它们无法在油矿的开采区中维持稳定和持续的反应。

在WO2010/043239A1中，描述了一种放出气体降低油粘度的组合物（GEOVDC）的化学体系，用于刺激油矿的生产层，对油矿进行热处理。此类组合物是放热气组合物（TGEC）和反应引发剂稳定剂（RIS）。通过将这两种组合物独立地引入到油井中并使它们在油矿的开采区中接触，引发了产生热量并放出气体的化学反应，从而改进了油（石油）的提取。该体系能够引发并维持稳定且持续的反应，所以甚至能在引发了化学反应之后持续引入组合物。每天可以反应最高约100吨，从而提升了油开采过程的效率。

在WO2010/043239A1中，还描述了使用该化学体系对油矿进行热处理的不同设备。但是，为了提供这些设备，通常需要制备具体的组件，这增加了热处理的成本。此外，当使用该专利文献所述的方法和设备时，不能在相同的油井内同时引入组合物和提取所得到的油或者含油混合物。当尝试同时进行热化学处理和油提取时，必须使用一个油井作为注入井，第二油井作为生产井，这限制了此方法的效率。

因此，本发明的目的是提供一种对油矿，特别是水淹油矿进行热处理的方法和设备，它们使用起来是简单并且成本低廉的，并实现了对将物质引入油井和从油井中提取物质的步骤的灵活控制。

发明内容

通过提供一种对油矿进行连续热处理的方法解决了以上问题，该方法包括以下步骤：

-通过油井中设置的独立流体通道将第一和第二组合物独立地引入到所述油矿的油井中，并使所述第一和第二组合物在油矿的开采区接触以引发化学反应，该化学反应产生了对油矿进行热处理的热量和气体以得到可提取的油或可提取的含油混合物；

-通过持续引入至少一种所述第一和第二组合物，维持油矿中的化学反应；以及

-在所述维持化学反应的步骤中，通过所述油井中设置的流体通道提取所得到的油或者含油混合物，其中，在所述油井中，用于提取油或者含油混合物的流体通道与用于持续引入至少一种所述第一和第二组合物来维持化学反应的任意流体通道没有流体连通。

本发明的方法是基于以下原理：在油矿要进行热处理的开采区中，引发了化学反应，并维持该化学反应产生用于热处理的热量（优选还产生了气体）以促进热处理并提取油。通过使两种组合物（化学组合物）在油矿的开采区中接触来引发该化学反应，并通过持续引入这两种组合物中的至少一种来维持该化学反应。

将两种组合物独立地引入油矿的油井中，并在油矿的开采区接触以引发化学反应。为了独立地引入这两种组合物，在油井中至少提供了两个独立的流体供给通道。通过所述独立的流体供给通道，可以将两种组合物引入到油井中，它们在达到开采区之前没有发生接触或者混合。

如上所述，利用本发明的方法，在维持化学反应的步骤中对油或者含油混合物进行提取。但是，利用本发明的方法，同样可以在维持化学反应的步骤停止或者暂停之后，实现油或者含油混合物的提取。

根据本发明方法的第一实施方式，在所述油井内部，用于引入第一和第二组合物的独立的流体通道没有流体连通，第一和第二组合物通过油井外套的开口在油井和油矿之间实现流体交换，并且第一和第二组合物在所述油井外套的外部接触以引发化学反应。

根据本发明方法的第一实施方式，通过如下方式在所述油井中提供用于引入第一和第二组合物的独立的流体通道以及用于提取油或含油混合物的流体通道：排设一条或多条管道，所述各条管道在其末端部分包含至少一个开口，使所述一条或多条管道各自的末端部分位于油井的开采区内；并在所述油井中排设密封装置，使得油井外套中实现油井和油矿之间发生流体交换的开口位于密封装置的上方和下方，并使一条管道延伸通过密封装置，从而该管道末端部分中的至少一个开口位于密封装置下方，并且该密封装置密封了延伸通过密封装置的管道外部与油井外套内部之间的空间。

根据本发明方法的第二实施方式，用于引入第一和第二组合物的独立的流体通道在油井的开采区（即油井内部）具有流体连通，并且第一和第二组合物在油井的开采区（即油井内部）发生接触，其中，该方法还包括使已经接触的组合物通过油井外套中实现油井和油矿之间的流体交换的开口，将化学反应转移到油矿内的步骤。

根据本发明方法的第二实施方式，通过如下方式在所述油井中提供用于引入第一和第二组合物的独立的流体通道以及用于提取油或含油混合物的流体通道：排设两条管道，各条管道在其末端部分包含至少一个开口，使各条管道的末端部分位于油井的开采区内；并在所述油井中排设密封装置，使得油井外套中实现油井和油矿之间发生流体交换的开口位于密封装置的上方和下方，并使所述两条管道中的一条延伸通过密封装置，从而该管道末端部分中的至少一个开口位于密封装置下方，另一条管道的末端部分中的至少一个开口位于密封装置的上方，并且该密封装置密封了延伸通过密封装置的管道外部与油井外套内部之间的空间。

在本发明方法的两个实施方式中，通过油井中提供的流体通道（下文也称作“流体提取通道”）中的一条提取对油矿进行热处理得到的油或含油混合物。提供了该流体提取通道，使得油井内部的流体提取通道与用于供给引发和/或维持化学反应的流体或组合物的流体通道（下文也称作“流体供给通道”）之间没有连通。也就是说，在油井内部，通过流体提取通道提取的流体不能与通过流体供给通道引入的流体发生接触或混合。

当根据第一实施方式使用本发明的方法时，仅需要提供一条延伸通过密封装置的管道，从而该管道的末端部分的至少一个开口位于密封装置的下方。采用该排设时，提供了两条独立的流体通道，限定在管道内部和位于密封装置下方的油井外套内部的第一流体通道，以及限定在位于密封装置上方的油井外套内部的第二流体通道。这实现了独立地引入两种组合物，并使它们在油井外部的油矿开采区中接触以引发化学反应。这还实现了在所述维持化学反应的步骤中提取油或者含油混合物，因为这时仅需要一条流体通道来维持化学反应，从而两条流体通道中的另一条通道可用作流体提取通道。通过省略外管道9可以从图1所示的设备得到相应的排设。

当根据第二实施方式使用本发明的方法时，除了如上所述的一条管道（即第一管道）之外，还需要提供第二管道，使其末端部分的至少一个开口位于密封装置上方的油井开采区中，所述第二实施方式中两种组合物在油井的开采区（即油井内部）接触，然后使接触的组合物通过油井外套中的开口以将化学反应传输进入到油矿内。

当这样排设两条管道和一个密封装置时，在油井中提供了三条流体通道。这些流体通道中的一条通道限定在延伸通过密封装置的管道内部。因为密封装置密封了该管道外部和油井外套内部之间的空间，所以该流体通道与其他流体通道没有流体连通，可用作流体提取通道。

另外两条流体通道限定在其他管道内部和油井外套内部。这两条流体通道在油井的开采区中具有流体连通，因为在其他管道的末端部分中，提供了至少一个开口，该开口在开采区内。这两条流体通道可用作流体供给通道。

根据本发明方法的一个具体实施方式，共轴排设了两条管道，定义为内管道和外管道，内管道延伸通过密封装置并（与密封装置下方的油井外套的内部一起）限定为第一流体通道，外管道外部和油井外套内部之间的环形空间限定为第二流体通道，内管道外部和外管道内部之间的环形空间限定为第三流体通道。相应的排设如图1所示。

但是，也可以间隔开或者相邻的排列在油矿中并排排设两条管道。

使用至少两条管道的此类排设实现了独立地引入两种组合物或者仅引入一种组合物，并同时通过流体通道（流体提取通道）提取油或者含油混合物，延伸通过密封装置的第一管道内部和密封装置下方的油井外套的内部限定为所述流体通道（流体提取通道）。

根据本发明的方法，可以独立地引入两种不同组合物或者仅引入一种组合物，但是在任意情况下同时从同一个油井提取得到的油或者含油混合物。

为了在油井外套中提供实现油井与油矿之间的流体交换的开口，可以对外套进行开孔或者开槽。

在该具体实施方式中，在引发化学反应的步骤中，通过第二和第三流体通路中的一条通路引入第一和第二组合物中的一种组合物，通过第二和第三流体通路中的另一条通路引入第一和第二组合物中的另一种组合物，在提取得到的油或者含油混合物的步骤中，通过第一流体通道进行提取。

由内管道内部限定的第一流体通道提供了与位于密封装置下方的油井开采区部分的流体连通，还通过油井外套中的开口提供了与油矿的流体连通。内管道在其末端部分包含至少一个开口，可以由管道的开口端和/或在内管道的末端部分开孔或者开槽来提供所述开口。内管道延伸通过密封装置，使内管道的至少一个开口位于密封装置的下方，并且在密封装置的上方不存在开口。所述密封装置可以使用例如封隔器。密封装置或封隔器密封了内管道外部和油井外套内部之间所得的环形空间。通过该第一流体通道注入或提取的流体不会在油井中与通过第二和第三流体通道注入或提取的任意流体混合。

通过插入外管道，使外管道包封住内管道来提供第二和第三流体通道。也就是说，内管道和外管道基本是同轴排设的。外管道在其末端部分包含至少一个开口，可以由管道的开口端和/或在内管的末端部分开孔或者开槽来提供所述开口。外管道的至少一个开口位于封隔器上方，并优选靠近油井外套中的开口，所述开口同样位于封隔器上方的开采区内。

通过第二和第三流体通道，可以独立地将两种不同的流体引入（供给）到油井中，它们在达到油井的开采区之前不会发生混合。在提供了至少一个开口的外管道的末端部分，通过第二流体通道（即通过外管道）注入的流体通过所述外管道末端部分的至少一个开口并进入第三流体通道，所述第三流体通道用于注入其他流体。

第一和第二组合物通常是溶液或者悬液，并且通过合适的泵进行供给。因为当第一和第二组合物在油井的开采区接触之后，继续泵送第一和第二组合物，经过混合的组合物通过位于封隔器（密封装置）上方的油井外套中的开口进入油矿中，使得油井开采区中引发的反应被传输到油矿中，对其进行热处理。

作为温度升高的结果，油的粘度下降，并可能在地岩层中产生裂缝，这改进了油的提取，使得能够通过第一流体通道提取透过位于封隔器下方的外套中的开口的油或者含油混合物。

通过持续引入至少一种所述第一和第二组合物来维持油矿中的化学反应。

上述本发明的方法的特征在于，引入化学组合物的步骤，在油矿开采区内引发并维持化学反应的步骤以及提取由于热处理得到的油或者含油混合物的步骤。

因此，根据一个优选的实施方式，本发明的方法还包括在油矿的油井中安装用于对油矿进行热处理的设备的步骤，所述设备包含密封装置和管道，所述管道在其末端部分包含至少一个开口，其中，

-所述密封装置位于油矿的开采区内，使所述油井外套中的开口位于密封装置的上方和下方；

-在油井中排设其末端部分包含至少一个开口的管道，使该管道通过密封装置，从而至少一个开口位于密封装置的下方，并且密封装置密封了管道外部和油井外套内部之间的环形空间，

其中，管道内部限定为第一流体通道，密封装置上方的油井外套内部限定为第二流体通道。

根据本发明方法的另一个优选的实施方式，如上安装的设备除了通过密封装置的管道（即第一管道）之外，还在油井中排设了在末端部分包含至少一个开口的第二管道，使所述第二管道的末端以及至少一个开口位于密封装置上方的开采区内，其中，第二管道的内部限定为第三流体通道，并且所述设备在油井开采区内实现了第二和第三流体通道之间的流体交换。可共轴排设第一和第二管道，使所述第一管道形成内管道，所述第二管道形成外管道。但是，也可以间隔开或者相邻的排列来并排排设两条管道。

在如上所述在油矿的油井中安装用于对油矿进行热处理的设备的步骤中，密封装置可以是封隔器。

在本发明的方法中，还优选封隔器位于油矿开采区的不含开口的部分或者区域内。也就是说，将封隔器安装在没有开孔或者开槽的部分中，其中，油井外套在该部分的上方或者下方包含开口，实现了油井和油矿之间的流体交换。

还优选提供水平井，其位于油矿的开采区内并与油井流体连通。这些水平井可用于更好地分布引入油井中的组合物，并收集得到的油或含油混合物。

为此，在油井周围的地岩层的开采区中钻了至少一对水平井，其中每对水平井由上水平井和下水平井组成。所述一对水平井的上水平井和下水平井基本相互平行排列，即它们基本垂直对准，或者一对水平井的上水平井和下水平井相互靠近排列。也就是说，随着离油井越来越远，几乎水平的上水平井和下水平井相互靠近，末端距离约为0.4-0.5m。在一个具体实施方式中，靠近的上水平井和下水平井相互交叉，优选在它们的末端相互交叉。

水平井中的上水平井的排设如下：它们与位于封隔器上方的油井部分是流体连通的，水平井中的下水平井的排设如下：它们与位于封隔器下方的油井部分是流体连通的。

当使用根据本发明方法的第一实施方式时（在该实施方式中两种组合物在油井外部发生接触），通过流体通道供给第一和第二组合物中的一种，所述流体通道限定在管道内部以及位于密封装置下方到水平井的下水平井的油井外套内部。通过限定在密封装置上方到水平井的上水平井的油井外套内部的流体通道供给两种组合物中的另一种组合物。在该实施方式中，优选一对水平井中的上水平井和下水平井相互靠近排设，更优选地，相互靠近的上水平井和下水平井相互交叉，优选在它们的末端相互交叉以形成远离油井的反应区。

也就是说，当两种组合物通过靠近的上水平井和下水平井之间的裂缝发生接触或者在上水平井和下水平井的交叉点发生接触时，引发了产生热和气体的化学反应，并产生远离油井的反应区。这在一方面降低了油井外套和密封装置（如封隔器）上的热负荷，另一方面实现了油井周围更大的热处理面积。

当引发了化学反应后，可以仅通过两条流体通道中的一条通道提供两种组合物中的仅仅一种组合物，以维持化学反应，从而对油矿持续进行热处理。在方法的该阶段中，可以通过两条流体通道中的任一通道提取所得到的油或者含油混合物。

当使用根据本发明方法的第二实施方式时（两种组合物在油井内部接触，化学反应通过油井外套中的开口传输到油矿中），接触的组合物可通过油井外套中的开口进入上水平井，使得反应可以分布在大面积的油矿中。此外，可以通过下水平井将得到的油或者含油混合物提取到第一流体通道，从而可以从大面积的油矿中收集油。

一对水平井中的上水平井和下水平井在它们靠近油井近端的间距取决于开采区的厚度和含油层的地质结构。当使用本发明的方法时，上水平井和下水平井之间的距离可以是1-12m，或者更大。优选为3-6m的范围。

水平井的长度同样取决于含油层的地质结构，因此它们的长度可以长至200m或者更长，优选为高至100m的范围。

在本发明的方法中，优选使用放热气组合物（TGEC）作为第一组合物，所述放热气组合物（TGEC）含有在引发了化学反应之后产生热和气体的化合物，并使用反应引发剂稳定剂（RIS）作为第二组合物，所述反应引发剂稳定剂（RIS）含有在接触TGEC之后引发所述化学反应的化合物。

可以使用例如上文提及的WO2010/043239A1中所述的此类TGEC和RIS。

在本发明的方法中，在维持化学反应的步骤中，可以仅向油矿供给两种组合物中的一种，或者供给两种组合物。在开采区中实现稳定反应之后，优选暂停引入第一或第二化学组合物中的至少一种组合物，并持续引入所述第一或第二化学组合物中的另一种组合物。

例如，如果反应位置的温度在约200-300°C的范围内或者高于该范围，可以暂停引入RIS，因为无需另外的点燃就能使TGEC在该温度下稳定反应。也就是说，根据本发明，可以仅将TGEC泵送入油井中就能维持稳定的反应。当生产层中的温度低于约180-200°C时，可以恢复注入RIS。

当仅供给一种组合物时，优选提供任意液态氧化剂，例如硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠和硝酸钙中的一种或多种的水溶液或悬液，因为这些化合物较便宜。也就是说，优选主要添加TGEC。

如果开采区中的温度足够高，并且如果在开采区中存在足够的氧，则可以在油矿的开采区中引起油的原位燃烧。如果产生了此类原位燃烧，则不再需要引入第一或第二组合物来持续产生热和气体。引入空气作为氧化剂就足以维持油的此类原位燃烧。可以通过任意未与用于提取油或者含油混合物的流体通路发生流体连通的流体通路引入空气。因此，空气可以作为第一组合物和第二组合物中的一种，因为引入了空气来维持油矿中的化学反应。

根据本发明的方法，当实现了上述稳定反应并且仅需要引入一种组合物时，还可以反转经处理的油矿区域中的油或者含油混合物的流动方向。为此，通过第一流体通道引入组合物，并通过第二和/或第三流体通道提取油或者含油混合物。

这进一步实现了油或者含油混合物的大量提取，因为第二和第三流体通道的截面积通常大于第一流体通道的截面积。

为了改进对于本发明方法的控制，可以测定封隔器上方和/或下方的温度。为此可以在封隔器上方和/或下方安装一个或多个温度传感器。

根据本发明的方法，可以在油矿中实现高温和高压。在大多数油矿中，水是由于注水或者注入水蒸气的开采方法，例如SAGD方法（蒸汽辅助重力排液法）而存在的。根据本发明的方法，也可以对此类水淹油矿进行热处理。作为产生高温水蒸气以及处理区域中温度和压力上升的结果，该水蒸气的物理特性发生变化，例如水蒸气的密度和溶解能力增加。

此外，在高温和高压的作用下，会发生石油裂化，这导致原油中轻挥发性组分的富集。在该阶段，粘度大大降低，气体在油中的溶解度以及水油互溶能力大大增加。水、油和气体的混合物变得更为液态化（即粘度较低），从而更容易达到油井进行提取。

当含有混合物的组分达到超临界状态时，此类效果得到进一步提升。以下是含油混合物中存在的一些化合物的临界温度T_k和临界压力P_k的简要概述。

名称	化学式	T_k[°C]	P_k[MPa]
				甲烷	CH₄	-82.6	4.60
丙烷	C₃H₈	96.7	4.25
				戊烷	C₅H₁₂	196	3.33
辛烷	C₈H₁₈	296	2.49
				癸烷	C₁₀H₂₂	346	2.08
十二烷	C₁₂H₂₆	385	1.82
				十四烷	C₁₄H₃₀	422	1.60
水	H₂O	374	22.1

当含油混合物中的一种或多种组分达到超临界状态时，进一步提升了油提取的效率。

这对于重度水淹油矿是特别有利的，在重度水淹油矿中，在油井周围区域存在大量的水，降低了常用开采方法的效率。即使是在此类油矿中，本发明的方法也能实现油的高效提取，因为直接在含油层中产生了高温和高压。这导致了油的粘度降低并提升了油矿中存在的水的溶解能力。此外，油井（即油井外套）以及引入到油井中的组件的热应力可以保持在低水平，因为持续引入的流体冷却了这些组件。

如果将细颗粒形式的铝或者铝或铝合金颗粒作为一种组合物引入，则所述铝会与油矿开采区中的水（优选为酸性水）反应，以产生氢气。此外，当经处理的油矿区域内的温度增加到高于约300-350°C并且压力足够高（约70-200巴）时，对油矿中的油进行加氢裂解过程。

由于所述加氢裂解过程，经处理的油矿中油的粘度明显降低，因为较复杂的烃分子分解成较简单的烃分子。在该方法中使用铝或者铝合金的另一个有益作用是降低油矿中存在的水含量。

可以通过加入合适的金属催化剂，例如Mn、Fe、Cr、Co、Ni或V的金属盐来进一步支持此类加氢裂解过程。

本发明还包含通过将第一和第二组合物独立地引入油井中并使所述第一和第二组合物在油矿的开采区内接触以引发产生热和气体的化学反应从而对油矿进行热处理的设备，其中，在所述开采区内的油井外套包含开口以实现油井与油矿之间的流体交换，所述设备包含：

-位于所述油矿开采区内的密封装置，使所述油井外套中的开口位于该密封装置的上方和下方；

-末端部分包含至少一个开口的管道，该管道排设在油井中并通过密封装置，从而使得至少一个开口位于密封装置的下方，并且密封装置密封了管道外部和油井外套内部之间形成的环形空间，

应用该设备，可以独立地引入两种流体通过油井并进入油矿的开采区，它们在达到油矿之前不发生混合，原因在于管道和密封装置的排设使限定为管道内部的第一流体通道和限定为密封装置上方的油井外套内部（或者也就是说：密封装置上方的油井外套内部和管道外部之间的环形空间）的第二流体通道之间没有流体接触。这实现了在油矿的开采区内引发产生热和气体的化学反应，以对油矿进行热处理并得到可提取的油或者含油混合物。

应用该设备，还可以通过第一和第二流体通道中的一条通道仅向油矿供给一种流体或组合物，以维持对油矿进行热处理的化学反应，并通过所述第一和第二流体通道中的另一条通道同时提取所得到的可提取的油或者含油混合物。因此，当使用本发明的设备时，可以同时对油矿进行连续热处理并通过一个油井提取油。通过省略外管9可以从图1所示的设备得到相应的设备。

在本发明设备的一个优选实施方式中，该设备除了通过密封装置的管道（即第一管道）之外，还在油井中排设了在其末端部分包含至少一个开口的第二管道，使所述第二管道的末端以及至少一个开口位于密封装置上方的开采区内，其中，第二管道的内部限定为第三流体通道，并且所述设备在油井开采区内实现了第二和第三流体通道之间的流体交换。

应用所述设备的优选实施方式，可以通过第二和第三流体通道向油井中独立地引入两种流体或组合物，并使所述两种流体或组合物在油井的开采区中接触以引发并维持化学反应，以对油矿进行热处理并得到可提取的油或含油混合物。应用所述设备的优选实施方式，还可以通过第一流体通道同时提取所得到的可提取的油或含油混合物。

本发明的设备的特征还在于，在安装了密封装置的油井外套区域内不含开口。油井外套中提供的上述用于油井和油矿之间的流体交换的开口位于所述区域上方和下方的开采区内。

所述密封装置优选为封隔器。

在本发明设备的一个具体实施方式中，第一和第二管道共轴排设，并且作为外管道的第二管道包封了作为内管道的第一管道。在该排设中，外管道外部与油井外套内部之间的环形空间限定了第二流体通道，内管道外部和外管道内部之间的环形空间限定了第三流体通道。

在本发明的一个具体实施方式中，该设备还包含至少一对水平井，该水平井由相互基本平行或相互靠近排设的上水平井和下水平井组成，其中上水平井与位于封隔器上方的油井部分是流体连通的，下水平井与位于封隔器下方的油井部分是流体连通的。

一对水平井中的上水平井和下水平井可隔开约1-12m，优选约为3-6m。此外，水平井的长度最高约为200m，优选最高为100m。水平井的直径可以约为5cm。

本发明的设备还可包含至少一个温度传感器以测定密封装置或封隔器上方和/或下方的温度。

附图

参考附图，以下描述了本发明的方法和设备的优选实施方式，其中：

图1显示了要进行热处理的油矿开采区中的本发明的设备的组件排设，以及根据本发明方法对油矿进行热处理所用的流体通道和流向；以及

图2显示根据本发明方法对油矿进行热处理的另一个具体实施方式中所用的流向。

以下是附图1和2中所用附图标记的含义。

1油井外套

2开采区

3油矿

4油井外套在封隔器上方的开口

5油井外套在封隔器下方的开口

6内管道

7内管道的开口

8封隔器

9外管道

10外管道的开口

11一对水平井的上水平井

12一对水平井的下水平井

13温度传感器

14第一流体通道

15第三流体通道

16第二流体通道

17第一组合物（例如TGEC）

18第二组合物（例如RIS）

19油或含油混合物

20廉价氧化剂（例如空气）

发明内容详述

图1示例性显示了在要进行热处理的油矿开采区的本发明设备的优选实施方式的组件排设。图1进一步显示根据本发明方法对油矿进行热处理的优选实施方式中所用的流体通道和流向。

在油矿3的开采区2中，在油井外套1的两部分打孔，从而提供开口4和5，所述开口4和5实现了油井内部和油井周围的油矿之间的流体交换。在这两个打孔部分之间的油井中安装封隔器8，使油井外套1包含位于封隔器上方的开口4和位于封隔器下方的开口5。

将内管道6插入油井并通过封隔器8，使封隔器密封了在内管道6外部和油井外套1内部之间产生的环形空间。内管道6的下端（末端）是打开的，以提供用于从油井提取流体或者向油井注入流体的开口7。因此，内管道6的内部限定为第一流体通道14。

将外管道9插入油井，使其包封内管道6，并且外管道和内管道是基本共轴排设的。对外管道9的末端进行打孔，以提供用于实现外管道9的内部和外部之间的流体交换的开口10。外管道9的打孔部分的位置靠近封隔器上方的油井外套中的开口4。

利用内管道和外管道的这种排设，外管道9的外部和油井外套1的内部之间的环形空间限定为第二流体通道16，此外，内管道6的外部和外管道9的内部之间的环形空间限定为第三流体通道15。

在图1所示的具体实施方式中，两对水平井从油井基本呈直角延伸排设。每一对水平井由上水平井11和下水平井12组成，所述上水平井11和下水平井12基本相互平行排设，因而基本是垂直对准的。

上水平井与封隔器上方的油井1的打孔部分接触排设，下水平井与封隔器下方的油井1的打孔部分接触排设。上水平井和下水平井的间距约为5m，直径约为5cm，长度约为200m。

例如，SAGD法（蒸汽辅助重力排水）中已知水平井的这种排设，在SAGD方法中，将热蒸汽注入上水平井，从下水平井提取油。

在图1中仅示出两对水平井。但是应注意，也可以仅有一对水平井和超过两对水平井与油井流体连通排设，并可用于对油矿进行热处理的本发明的方法中。

此外，在油井的开采区内提供两个温度传感器13，一个位于封隔器上方，一个位于封隔器下方，从而在热处理油矿的方法过程中测定温度。

以下描述了本发明对油矿进行热处理的方法的一个具体实施方式。

该方法的一个步骤是在要进行热处理的油矿3的油井中安装上述如图1所示的封隔器8、内管道6以及外管道9。

该方法的另一个步骤是向油井中独立地注入两种不同的组合物17和18，并使它们在油井的开采区2中接触以引发产生热和气体的化学反应。可以使用例如WO2010/043239A1中揭示的放热气体组合物（TGEC）和反应引发剂稳定剂（RIS）作为这两种组合物。利用此类组合物，可以引发并维持稳定且持续的反应，所以甚至能在引发了化学反应之后持续引入组合物。

以下提供了可用于本发明方法和设备的此类组合物的描述。

TGEC是包含至少一种选自下组的化合物的水溶液或悬液：硝酸肼、1,1-二C_2-6烷基硝酸肼和1,2-二C_2-6烷基硝酸肼，例如1,1-二甲基硝酸肼或1,2-二甲基硝酸肼、硝酸胍、甲酰胺硝酸加合物、乙酰胺硝酸加合物、乙腈硝酸加合物、尿素硝酸加合物、硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠、硝酸钙、单C_1-5烷基胺硝酸盐、二C_1-5烷基胺硝酸盐、三C_1-5烷基胺硝酸盐、单C_1-5烷醇胺硝酸盐、二C_1-5烷醇胺硝酸盐、三C_1-5烷醇胺硝酸盐、C_2-6亚烷基二胺单硝酸盐、C_2-6亚烷基二胺二硝酸盐和聚C_1-5亚烷基多胺聚硝酸盐。

RIS是一种液体，其包含至少一种选自下组的化合物：

-金属硼氢化物MBH₄，其中M是Li、Na或K；

-氨硼烷(R¹R²R³)N·BH₃，其中R¹、R²和R³独立地是氢或者C_1-10烷基，或者其中R¹是最高10个碳原子的芳基或吡啶，R²和R³是氢；

-二烷基铝酸盐MAlH₂R¹R²，其中M是Li、Na或K，R¹和R²独立地是C_1-10烷基；

-氨基铝烷(R¹R²R³)N·AlH₃，其中R¹、R²和R³独立地是氢或者C_1-10烷基；

-碱金属亚硝酸盐MNO₂；以及

-铝或者铝与锰或其他金属的合金，这确保了与碱性水溶液和酸性水溶液的稳定反应。

TGEC和RIS都是液体，可以通过泵送的方式将它们引入到油矿中。如果所用的化合物不是液体，它们同样可以用作合适溶剂中的溶液或悬液。如果TGEC和RIS是悬液，则它们的粘度使得它们是可泵送的，并可以最高4-8升/秒的速率将它们泵送入油井中。

可用作TGEC的化合物的具体例子是：单乙醇胺硝酸盐、二乙醇胺硝酸盐、三乙醇胺硝酸盐，单乙基胺硝酸盐、二乙基胺硝酸盐、三乙基胺硝酸盐，聚乙烯多胺聚硝酸盐、乙二胺单硝酸盐、乙二胺二硝酸盐、亚烷基二胺单硝酸盐和亚烷基二硝酸盐。

对于TGEC，优选使用包含至少一种选自下组化合物的水溶液或悬液：硝酸肼、1,1-二C_2-6烷基硝酸肼和1,2-二C_2-6烷基硝酸肼，例如1,1-二甲基硝酸肼或1,2-二甲基硝酸肼、硝酸胍、甲酰胺硝酸加合物、乙酰胺硝酸加合物、尿素硝酸加合物以及乙腈硝酸加合物。

TGEC优选是硝酸和各种氨基化合物反应的反应产物，例如使肼与硝酸反应从而得到硝酸肼。使硝酸与此类氨基化合物反应，得到各种硝酸盐化合物或者硝酸加合物。

如果TGEC含有硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠或者硝酸钙中的一种或多种，则TGEC中所含的此类硝酸盐不超过50质量%，优选不超过30质量%。

取决于RIS和TGEC的组成，TGEC的pH值优选约为3-14。还优选TGEC与RIS的混合物的pH值<7。

对于上述提及的氨基硼烷、二烷基铝酸盐和氨基铝烷，烷基部分R¹、R²和R³优选是甲基或乙基。

对于上述提及的碱金属硝酸盐，优选使用硝酸钠或者硝酸钾。

如果铝或者铝与锰或其他金属的合金用作RIS（这确保了与碱性水溶液和酸性水溶液的稳定反应），则铝或铝合金可以是粒径优选小于或等于约1μm的细分散自燃性材料和/或粒径优选约为0.1-5mm，更优选为1-2mm的颗粒形式。铝或铝合金还可含有其他金属，如铜、镓和/或铟。

如果油井反应区内的温度达到约250-300°C，则可以向油井中引入所述颗粒状的铝或铝合金在有机溶剂中的悬液。

铝在放热反应中氧化，得到氧化铝，其中7kg的Al产生约50,000千卡的热能。例如，为了使1kg生产层地岩层的温度增加100°C，要提供约20千卡的热能，其中使1kg石油的温度增加100°C需要约50千卡的热能。

铝的氧化导致形成了氧化铝颗粒，这些颗粒沉淀到开采区内新形成的裂缝中使它们保持打开，从而改善了油流向油井并进而改善了油提取。

如果铝或者铝与锰或其他金属的合金用作RIS（这确保了与碱性水溶液和酸性水溶液的稳定反应），则化学体系还可包含要与所述铝或铝合金接触的一种或多种酸的溶液或悬液或者一种或多种碱的溶液或悬液。

如果铝或者铝合金被用作RIS并引入到油井中，则可以在引入之后与酸或碱接触以引发或维持产生热量和气体的热化学反应。为此，可以一种或多种酸或者一种或多种碱的溶液或悬液的形式将酸或碱引入油井中。此类溶液可以是例如盐酸（HCl）或氢氧化钠（NaOH）的水溶液。

为了制备RIS的溶液或悬液，可以使用任意合适的溶剂。取决于用作RIS的物质，所述合适的溶剂可以是水或者选自下组的有机溶剂：汽油、轻石油、石油溶剂油、煤油和石脑油。例如，如果金属硼氢化物或氨基硼烷用作RIS，则pH>7的水可以用作溶剂。为了实现该pH值，可以加入氨或碱金属氢氧化物。如果使用了与水发生反应的物质，则可以使用一种或多种上述有机溶剂。

在开始对油井进行热化学处理时，相对于注入到油井中的TGEC的质量，通常使用约为5-7质量%的量的碱金属硼氢化物形式的RIS或者约为30质量%的量的碱金属硝酸盐形式的RIS。在引发了化学反应之后，相对于注入到油井中的TGEC的质量，使用约为1质量%的量的碱金属硼氢化物形式的RIS或者约为15-20质量%的量的碱金属硝酸盐形式的RIS就足够了。利用该化学体系，每天在油矿的开采区中可以反应最高数百吨的材料，是以批料方式使组合物发生反应的体系和方法每天所能反应的材料量的约50-100倍。

此外，不同于现有技术所用的FOC，上述TGEC不含过量的氧，从而不具有氧化特性，所以未与石油混合物产生爆炸性组合物。1kg的TGEC分解会放出约1000-3200千卡的热量。

利用所示化学体系，可以将TGEC和RIS引入油井中，并在生产层中以每天最高约100吨的量使这些材料反应以产生每次更多的热并提升油开采工艺的效率，原因在于可以通过将反应性材料持续泵送到油井中以维持稳定和连续反应。利用该化学体系，将约1吨的反应性材料引入到油井中就已经能产生大量的热量和气体。但是，为了实现高效的油开采方法，优选以至少约10吨/天，更优选以至少约20吨/天的量持续引入反应性材料。

通过上述组合物来应用本发明的方法和设备，还能从主要含高粘度石油的油矿中进一步开采石油，而迄今为止，如果不引入过量的水是无法通过已知方法进行高效开采的。

RIS或TGEC还可含有一种或多种Mn、Fe、Cr、Co、Ni或V的可溶性金属盐。这些金属能够催化石油的氧化，从而产生额外的热量。相对于RIS的总质量，RIS中此类金属盐的含量不大于10质量%。特别优选的金属盐是Fe(NO₃)₃、Mn(NO₃)₂·6H₂O、Mn(SO₄)·6H₂O、KMnO₄、K₂MnO₄、K₂CrO₄、Na₂CrO₄、K₂Cr₂O₇、Na₂Cr₂O₇、Co(NO₃)₃、NH₄VO₃、NaVO₃以及KVO₃。

以下给出了本发明方法和设备中可用的TGEC和RIS中所含组分的优选比例的概述。比例的单位是相对于TGEC和RIS中所含反应物的总质量的质量%，不包含用于制备各种溶液或悬液的溶剂。

可以约4-8升/秒的速率将TGEC和RIS泵送入油矿中。

在图1所示的优选实施方式中，第二和第三流体通道具有不同的流动截面积，使得第二流体通道16的流速高于第三流体通道15的流速。因为TGEC的使用量通常高于RIS的量，优选将TGEC17注入第二流体通道而将RIS18注入第三流体通道15。可使用合适的泵来实现两种组合物17和18的注入。

当到达开采区2时，由于对外管道9的末端部分进行穿孔提供了实现第二和第三流体通道之间的流体交换，所以两种组合物17和18发生混合。该混合引发了化学反应，并由于持续泵送入TGEC17和RIS18，反应混合物通过外套1中的开口4进入水平井对的上部井11，从而分布在油矿3中。

化学反应产生了大量的热量和气体。这引起油矿处理区域中温度的上升，降低了油粘度，此外还在地岩层中产生裂缝，从而进一步提升了油提取。作为结果，可以在平行井对的下部井12中收集液体，通过外套1中的开口5提取进入油井中，并通过第一流体通道14上升到地表。收集和提取的液体19包含油，并且取决于油井中的条件还包含其他组分。如果在水淹油矿中采用本发明的方法，则收集和提取的液体19会包含大量水份。在本申请中，该液体被称作油或含油混合物19。

不同于重力为主要驱动力从下部井中收集油（通常为水油混合物）的SAGD方法，本发明的方法另外还使用压力增大了的油矿的处理区域，用于收集和提取油或含油混合物19。这是由于向油矿中持续泵送液体17和18并引发了产生大量热气体的反应，所以增大了压力。水平井中的上部井和下部井之间的压差会从数个大气压变化至数十个大气压。这实现了更高效的油提取。本发明方法实现的更高压力值比SAGD方法形成了更多裂缝，进而进一步提高了油提取。形成的裂缝会达到泄压点，即由于连续强烈地提取油或者含油混合物19，下部井12的压力下降。因此，进一步提高了油提取。根据本发明方法，沿着水平井的整个长度（在本发明情况下约200m），提高了生产和收集可提取的油或含油混合物的能力。

相比于SAGD方法，本发明方法的另一个优势在于，大大减少了引入油矿中的水量。

以下提供了对本发明方法的更详细观察。

本发明方法的一个控制参数是封隔器8上方和下方油井中的温度，在其中安装了温度传感器13。取决于这些温度传感器测得的温度值，可以调节注入的组合物TGEC和RIS的流量。

一个温度上限是封隔器8以及通常至少部分由水泥构成的油井外套1所允许的最大温度。在以下说明中，假定封隔器8和用于油井外套1的水泥的最大温度约为300°C。但是应注意，可用于封隔器8和外套1的材料也能允许更高的最大温度，所以本发明的方法和设备不限于以下描述中提及的方法。

在第一阶段，通过TGEC与RIS的反应加热油矿，使封隔器下方的温度传感器13的温度约为250-280°С。在该温度下，可以反应/分解TGEC产生热量和气体，无需进一步供给引发剂（RIS）。在该阶段，可以减少RIS的注入或者甚至暂停其注入。这实现了成本节约的过程控制，因为相比于TGEC所用组分，RIS的组分通常较贵。原则上，如果反应温度达到200°С或者更高值，则可以减少或者暂停RIS的供给。因而仅供给TGEC就足以维持油矿开采区中的稳定反应，并可通过第二和/或第三流体通道16和15来供给TGEC。

如果在水平井中达到约250-280°С的稳定温度，则还可通过减少或者甚至暂停TGEC的供给并向油矿中引入空气或者任意其他廉价氧化剂供给来改进本发明的方法。在该阶段，受控的油燃烧是可行的（称为低温油燃烧），反应温度约为300°С，每kg油燃烧产生的热量Q约为40MJ。

以下给出了当仅供给较廉价氧化剂以维持油矿中的反应的阶段中，对含有要提取的油的物质（如岩石）进行加热的油的百分数的估算。

此类廉价氧化剂的一个例子假定是硝酸钾。氧化1kg的油需要约2-3kg的硝酸钾。根据下式(1)，计算孔隙率约为20%的加热集油器的质量M：

Q=C·M·ΔT (1)

其中：

Q=产热量，

C=集油器的比热容，

M=集油器质量，

ΔT=温度增加。

所述集油器是在其孔隙中含油的油矿物质。

比热容C为1kJ/(kg·K)，温度增加ΔT为100K，（每kg油燃烧产生的）热量Q为40MJ，可以计算出质量为400kg。这表示，为了将400kg的集油器加热100K，需要氧化油矿中1kg的油。

可以假定集油器材料（例如岩石）的密度约为2.5kg/l，则可以用1kg的油加热质量约为400kg、体积V约为160L的岩石。

如果进一步假定计算的集油器体积的孔隙中的油量约为32L（对应于约28kg的油）。也就是说，要燃烧1kg的油来加热400kg的含有28kg油的岩石。因此，仅燃烧经处理区域中所含油的约4%，以从该经处理的油矿中提取油。

2-3kg硝酸钾的价格约为16-20卢布。产生约40MJ的热量需要上述硝酸钾的量。因此，为了在使用硝酸钾的油矿中获得1MJ的热量，化学试剂所需花费约为0.4-0.5卢布。

相比于本发明方法的成本，SAGD方法的成本总结如下：将产生的热水蒸气从表面泵送到油矿中，供给1MJ热量来加热油矿的成本约为使用本发明方法成本的10倍。

该巨大差距的一个原因在于，在SAGD方法中，用于产生进行热处理的热量的油或沥青是在表面燃烧的，而在本发明方法中，在进行热处理的地方直接产热，即是在油矿中产生热量的。

图2显示根据本发明方法对油矿进行热处理的一个具体实施方式中所用的流向。在该方法中，在上述可以仅供给一种流体如TGEC或任意其他廉价氧化剂以在油矿的开采区中维持恒定反应的阶段中，可以通过第一流体通道14（即内管道6）引入此类流体，然后前进通过开口5和下部井12达到油矿。然后通过上部井11、开口4并通过第二和/或第三流体通道16和15提取油或含油混合物19。关于油在油矿中的此类反向流动方向是可行的，因为本发明方法中的主要驱动力是通过泵送流体并产生大量热量和气体引起的压差。

相比于图1所示的实施方式，该方法中可用于提取油或含油混合物的截面积（即第二和第三流体通道）要大得多。此外，引入到第一流体通道14中的流体可用于冷却封隔器8。

以下提供了根据本发明对油矿进行热处理的方法可成功用于严重水淹油矿的评估。

假定在此类严重水淹油矿中，孔隙含约90%的水以及约10%的油。水的比热容为4.2kJ/(kg·K)。

基于上式(1)，可以计算在该情况下，1kg的油氧化（燃烧）会使400kg的岩石温度增加约80℃，所述岩石的孔隙中含32升液体（90%的水以及10%的油）。加热的结果使液体（水和油）的粘度下降至1/4-1/5，流体从油矿流入油井中然后被泵送到地表。

因此，可以总结如下：为了提取3.2L的油，需要燃料1L的油（约为油量的1/3）。利用目前已知的方法，不认为可以从如此严重的水淹油矿中实现成本节约的油提取。

利用本发明的设备和方法，还可以在引入流体来引发和维持油矿热处理的同时提取油。

Claims

1.一种对油井进行连续热处理的方法，该方法包括以下步骤：

-通过持续引入所述第一和第二组合物中的至少一种，维持油矿中的化学反应；以及

-在所述维持化学反应的步骤中，通过所述油井中设置的流体通道提取所得到的油或者含油混合物，其中，在所述油井内部，用于提取油或者含油混合物的流体通道与用于持续引入所述第一和第二组合物中的至少一种来维持化学反应的任意流体通道没有流体连通。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述油井内部，用于引入第一和第二组合物的独立的流体通道没有流体连通，第一和第二组合物通过油井外套中的开口在油井和油矿之间实现流体交换，并且所述第一和第二组合物在所述油井外套的外部接触以引发化学反应。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过如下方式在所述油井中提供用于引入第一和第二组合物的独立的流体通道以及用于提取油或含油混合物的流体通道：排设一条或多条管道，所述各条管道在其末端部分包含至少一个开口，使所述一条或多条管道各自的末端部分位于油井的开采区内；并在所述油井中排设密封装置，使得油井外套中实现油井和油矿之间发生流体交换的开口位于密封装置的上方和下方，并使一条管道延伸通过密封装置，从而该管道末端部分中的至少一个开口位于密封装置下方，并且该密封装置密封了延伸通过密封装置的管道外部与油井外套内部之间的空间。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用于引入第一和第二组合物的独立的流体通道在油井的开采区中具有流体连通，所述第一和第二组合物在油井的开采区中接触，该方法还包括以下步骤：

-使已经接触的组合物通过油井外套中实现油井和油矿之间的流体交换的开口，将化学反应转移到油矿内。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，通过如下方式在所述油井中提供用于引入第一和第二组合物的独立的流体通道以及用于提取油或含油混合物的流体通道：排设两条管道，各条管道在其末端部分包含至少一个开口，使各条管道的末端部分位于油井的开采区内；并在所述油井中排设密封装置，使得油井外套中实现油井和油矿之间发生流体交换的开口位于密封装置的上方和下方，并使所述两条管道中的一条延伸通过密封装置，从而使得该管道末端部分中的至少一个开口位于密封装置下方，另一条管道的末端部分中的至少一个开口位于密封装置的上方，并且该密封装置密封了延伸通过密封装置的管道外部与油井外套内部之间的空间。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，共轴排设了两条管道，定义为内管道和外管道，内管道延伸通过密封装置并定义为第一流体通道，外管道外部和油井外套内部之间的环形空间限定为第二流体通道，内管道外部和外管道内部之间的环形空间限定为第三流体通道。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在引发化学反应的步骤中，通过第二和第三流体通道中的一条通道引入第一和第二组合物中的一种组合物，通过第二和第三流体通道中的另一条通道引入第一和第二组合物中的另一种组合物，并且在提取得到的油或者含油混合物的步骤中，通过第一流体通道进行提取。

8.如权利要求3和5-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述密封装置是封隔器。

9.如权利要求3和5-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述油井外套中的开口不位于安装密封装置的区域。

10.如权利要求3和5-9中任一项所述的方法，其特征在于，提供了至少一对水平井，该水平井由相互基本平行或相互靠近排设的上水平井和下水平井组成，其中上水平井与位于密封装置上方的油井部分是流体连通的，下水平井与位于密封装置下方的油井部分是流体连通的。

11.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述第一组合物是放热气组合物（TGEC），所述放热气组合物（TGEC）含有在引发了化学反应之后产生热和气体的化合物，并且所述第二组合物是反应引发剂稳定剂（RIS），所述反应引发剂稳定剂（RIS）含有在接触TGEC之后引发所述化学反应的化合物。

12.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在维持化学反应的步骤中，当在开采区中实现稳定反应时，暂停引入所述第一和第二组合物中的至少一种组合物，并继续引入所述第一和第二组合物中的另一种组合物。

13.如权利要求6-12中任一项所述的方法，其特征在于，通过第一流体通道引入组合物并通过第二和/或第三流体通道提取油或含油混合物，反转了持续引入的所述组合物并从油矿中提取的油或含油混合物的流动方向。

14.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，当油在油矿的开采区中开始原位燃烧之后，暂停所述第一和第二组合物的引入，仅通过一条流体通道引入空气来维持油矿中的化学反应。

15.如权利要求3和5-14中任一项所述的方法，其特征在于，测定密封装置上方和/或下方的温度。

16.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，油矿中的油经过加氢裂解过程。

17.一种对油矿进行热处理的设备，该设备将第一和第二组合物独立地引入油井中并使所述第一和第二组合物在油矿的开采区内接触以引发产生热和气体的化学反应，其中，在所述开采区内的油井外套包含开口以实现油井与油矿之间的流体交换，所述设备包含：

-在油井中排设的末端部分包含至少一个开口的管道，使该管道通过密封装置，从而至少一个开口位于密封装置的下方，并且密封装置密封了管道外部和油井外套内部之间的环形空间，

18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，除了通过密封装置的管道，即第一管道之外，该设备还包含：

-在油井中排设的末端部分包含至少一个开口的第二管道，使所述第二管道的末端和至少一个开口位于密封装置上方的开采区中，

其中，第二管道的内部定义为第三流体通道，并且所述设备在油井开采区内实现了第二和第三流体通道之间的流体交换。

19.如权利要求17或18所述的设备，其特征在于，所述油井外套中的开口不位于安装密封装置的区域。

20.如权利要求17-19中任一项所述的设备，其特征在于，所述密封装置是封隔器。

21.如权利要求18-20中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一和第二管道共轴排设，并且作为外管道的第二管道包封了作为内管道的第一管道。

22.如权利要求17-21中任一项所述的设备，其特征在于，该设备还包含至少一对水平井，该水平井由相互基本平行或相互靠近排设的上水平井和下水平井组成，其中上水平井与位于密封装置上方的油井部分是流体连通的，下水平井与位于密封装置下方的油井部分是流体连通的。

23.如权利要求17-22中任一项所述的设备，其特征在于，该设备还包含至少一个温度传感器以测定密封装置上方和/或下方的温度。