CN117321287A - 用于提取烃类的方法 - Google Patents

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阿列克谢·列昂尼多维奇·萨帕丁斯基
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A LiekexieLieangniduoweiqiSapadingsiji
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
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    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
    • E21B43/40—Separation associated with re-injection of separated materials
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    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/08—Separating gaseous impurities from gases or gaseous mixtures or from liquefied gases or liquefied gaseous mixtures

Abstract

公开了一种用于提取烃类的方法。从烃矿床回收含烃流体，并从所述含烃流体中分离气体。从所述流体分离的气体在动力设施中与空气一起燃烧，所述动力设施被配置为在燃烧之前产生加压的气体‑空气混合物。所述加压的气体‑空气混合物含有空气和从含烃流体中分离的气体。从所述动力设施排出排放气体。从所述排放气体中回收所述排放气体中的含二氧化碳成分；液化至少一部分的含二氧化碳成分，以产生液化的二氧化碳。然后通过至少一口井将此液化的二氧化碳注入到所述烃矿床中。

Description

用于提取烃类的方法
技术领域
本发明涉及气体和油生产。特别地，本发明涉及用于从含烃地层，例如从含油地层，或例如从含凝析气地层，或例如，从含天然气地层，回收烃类的方法和系统。
背景技术
向含烃地层中注入不可燃气体(诸如氮气、二氧化碳、排放气体等)用于提高含烃流体的回收率是已知的。
例如，美国专利号4,895,710提出了一种方法，其中天然气与空气一起燃烧，并且其中空气在燃烧之前被压缩。从排放气体中去除二氧化碳后，剩余的氮气被压缩并用于注入油气井中。燃烧释放的热量被用来产生机械功。然而，压缩氮气以将其注入含烃地层中需要大量的能量消耗。此外，该方法不能提供从含烃流体中分离的气体的有效利用。
美国专利号10,315,150示出了一种方法，其中含烃燃气在动力设施中与含氧氧化剂一起燃烧。从排放气体中回收二氧化碳，从而通过使用冷冻室获得固体二氧化碳。固体二氧化碳在熔化室中熔化以产生液态二氧化碳。然后，液态二氧化碳转化为气态二氧化碳，其用于提高油回收率。然而，压缩气态二氧化碳以将其注入含烃地层中需要大量的能量消耗。此外，该方法不能提供从含烃流体中分离的气体的有效利用。
同时，向含烃地层中注入不可燃气体与从含烃流体中分离的气体中不可燃气体浓度的显著增加是不可分割的(参见Balint V.,Ban A.,Doleshal Sh.,et al.Use ofcarbon dioxide in oil recovery.M.:Nedra,1977,p.221,p.232；Schedel R.L.EOR+CO2＝A gas processing challenge//Oil and Gas Journal,1982,Vol.80,No.43,Oct.25,p.158,p.163-166)。从含烃流体中分离的气体中的不可燃气体浓度的显著增加是由不可燃气体穿透进入生产井中引起的。例如，在将二氧化碳注入含油地层中6个月之后，所产生的伴生气中的二氧化碳浓度可以增加到最高达90％的水平。(参见Schedel R.L.EOR+CO2＝Agas processing challenge//Oil and Gas Journal,1982,Vol.80,No.43,Oct.25,p.158,p.163-166)。
从含烃流体中分离的气体中存在惰性气体(不可燃气体)会使质量变差，热值降低，并且从含烃流体中分离的气体的燃烧能力将劣化。因此，使用从含烃流体中分离的气体作为燃料将是相当困难的。
用于回收烃类的方法是已知的，其中用不可燃气体稀释的气体与富氧氧化剂一起燃烧。
俄罗斯专利号2,038,467描述了一种方法，其中将伴生气与人工含氧氧化剂(其包括氧气、二氧化碳和水蒸气)一起燃烧，以产生用于注入含烃地层中的二氧化碳。然而，在空气分离设施中产生氧气需要大量的能量消耗。空气分离设施具有高成本，并且包括蒸汽涡轮机和蒸汽锅炉的动力设施具有低能量特性。除此之外，在与人工含氧氧化剂一起的燃烧，产生的二氧化碳的很大一部分与水混合，从而形成碳化水，与注入二氧化碳相比，注入碳化水对从含烃地层中回收烃类的效果较差。
美国专利号4,344,486描述了一种方法，其中从地下地层回收的气体混合物与富氧气体一起燃烧以形成浓缩的二氧化碳流，该二氧化碳流被注入地下石油地层中。然而，生产氧气需要大量的能量消耗。同时，氧气的生产成本也很高。此外，压缩浓缩的二氧化碳流以注入地下石油地层中需要消耗大量的能量。
此外，用于回收烃类的方法是已知的，其中当用不可燃气体稀释从含烃流体中分离的气体时，为了进行燃烧，使用了提高该气体的热值的技术方案。
文章(Hlozek R.J.“Engine-Exhaust Gas Offers Alternative for EOR”Oiland Gas Journal,Apr.1,1985,p.p.75-78)描述了在燃气发动机中产生用于注入含油地层中的排放气体。甲烷在燃气发动机中燃烧以产生排放气体。应当注意的是，从含油地层中回收含烃流体并将其分离成气体和油，并且其中从含烃流体中分离的气体可以用作燃料。除此之外，作者声称，当从含烃流体中分离的气体的热值变得低于950BTU/立方英尺(即，低于甲烷的热值)时，从含烃流体中分离出的气体中去除氮气和二氧化碳，以便将这种气体用作燃气发动机的燃料。这就导致了在整个项目中实际去除氮气和二氧化碳的必要性，这将需要大量的能量消耗以及购买和维护昂贵设备的额外费用。此外，压缩排放气体以将其注入含烃地层中需要大量的能量消耗。
Bleakley W.B.在他的文章中描述了将烟道气注入含油地层中的方法。将气流与从含油地层中回收的含油流体分离。从含油流体中分离的气体与乙烷和丙烷混合以增加热值。然后，从含烃流体中分离的气体在包括蒸汽锅炉和蒸汽涡轮机的动力设施中燃烧，从而获得烟道气(Bleakley W.B.,"Block 31Miscible Flood Remains Strong,"PetroleumEngineer International,Nov.,1982,p.p.84,86,90,92)。蒸汽涡轮机驱动压缩机，该压缩机压缩用于注入含油地层中的烟道气。在该方法中，燃烧具有高热值和高成本的可燃物质(乙烷和丙烷)。此外，在注入含油地层期间，大量的能量被消耗来压缩烟道气。动力设施只产生压缩烟道气所需的一部分能量。通过使用动力设施产生的能量，烟道气被压缩至最高达1200psi(所需压力为4200psi)。
在技术实质和可实现的结果上最接近所提出的方法是在美国专利号7,299,868中描述的方法，包括从含烃地层中回收含烃流体；从含烃流体分离气体；分离气体在动力设施中与空气一起燃烧，该动力设施被配置为在燃烧之前产生压缩的气体-空气混合物(其包括空气和分离气体)；以及将排放气体注入所述含烃地层中。根据该方法，不需要使用为燃烧从含烃中分离的气体而专门生产的氧化剂。
然而，压缩的气体-空气混合物的燃烧的缺点是过程不稳定和发生爆震。这是由从含烃流体中分离的气体具有甲烷数的低值这一事实引起的，甲烷数表示燃气对爆震的阻力的量度。作为结果，在该方法的实施方式中的动力设施只能在降低的功率下运行。因此，动力设施(其含有燃气发动机)对从含烃流体中分离的气体(例如诸如，伴生气)的稳定运行只能在额定功率的60-70％的功率下进行(参见Ivanov S.S.,Tarasov M.Yu.Requirementsfor the associated gas treatment for gas-fuelled piston enginessupply.Neftianoye khozyastvo,No.1,p.p.102-105)。因此，动力设施产生的能量将减少。
美国专利号7,299,868描述了可以将一部分的排放气体添加到从含烃流体分离的气体中，以增强爆震特性，爆震特性是临界点火提前(其中临界点火提前是爆震开始时的点火提前)与发动机转速之间的依赖性。然而，由于排放气体中显著存在氮气，将排放气体添加到从含烃流体分离的气体中不会增加从含烃流体分离的气体的甲烷数。此外，向从含烃流体分离的气体中添加排放气体导致从含烃流体分离的气体的甲烷数降低。例如，当用排放气体(其包括88vol.％的氮气和12vol.％的二氧化碳)稀释伴生气25vol.％时，伴生气(其包括75vol.％的甲烷、20vol.％的乙烷和5vol.％的丙烷)的甲烷数下降多于40％(使用以下文章中引用的公式进行计算：Ivanov S.S.,Tarasov M.Yu.Requirements for theassociated gas treatment for gas-fuelled piston engines supply.Neftianoyekhozyastvo,No.1,p.p.102-105)。伴生气的甲烷数的这样的减少导致动力设施产生的功率(和能量)的显著减少。例如，当甲烷数从70减少到40(大约减少40％)时，包括燃气涡轮发动机的动力设施的功率从95％下降到55％(Verevkin A.P.,Seleznev S.B.Utilization ofassociated petroleum gas based power generation:problems andsolution.Neftegazovoe delo,2015,vol.13,No.1,p.p.56-62)。
因此，将含有氮气和二氧化碳的排放气体注入含烃地层中不会引起从含烃流体中分离的气体的甲烷数增加，相反，主要导致从含烃流体中分离的气体的甲烷数减少。
美国专利号7,299,868没有提出任何技术解决方案来消除这一缺点。美国专利号7,299,868提出，当制备用于注入的排放气体时，根据含烃地层的地质地球物理特性来降低排放气体中的氮浓度。众所周知，这导致了液态烃类的回收率的提高。然而，降低氮浓度，特别是获得排放气体中的低氮浓度，需要大量的能量消耗。其原因是，为了降低氮浓度，需要从排放气体中提取化学活性低的氮气。因此，为了从排放气体中提取氮气，需要产生超低温，例如，使用低温技术，或者，为了从排放气体中提取氮气，例如，需要显著增加排放气体压力，以便使用膜技术。
根据含烃地层的地质地球物理特性，注入排放气体中氮浓度的降低导致注入排放气体中二氧化碳的所需分压的增加和设定，以便在该地层中改善二氧化碳与地层流体的相互作用，主要用于溶解那些流体中的二氧化碳。二氧化碳在油中的溶解度是氮气溶解度的6-8倍(参见例如Kachmar Yu.D.,Yaniv V.E.,Rybchak E.V.,Zinchuk N.S.Use ofNitrogen in Oil recovery.M.:VNIIONG,1973,p.3；Balint V.,Ban A.,Doleshal Sh.,etal.Use of carbon dioxide in oil recovery.M.:Nedra,1977,p.16)。因此，当通过该地层过滤注入的排放气体时，二氧化碳主要溶解在地层流体中，而大部分氮气穿透进入生产井，并且只有一小部分溶解在地层流体中。这并没有增加，相反，主要导致从含烃流体中分离的气体的甲烷数减少。
甲烷数的低值决定了动力设施以降低的功率运行，这导致动力设施产生的能量的量(以及相应的用于注入的排放气体的量)减少。还应注意，为了将排放气体注入含烃地层中，压缩需要大量的能量消耗。此外，排放气体注入并不能显著提高液态烃的回收率。
美国专利号10,976,295指出，从天然气中去除乙烷或较重质烃类提供了甲烷数的增加。
在美国专利号7,299,868和10,976,295中描述的方法的组合提供了从含烃流体分离的气体的甲烷数的增加。然而，所述方法的组合需要额外昂贵的设备，并且没有消除美国专利号7,299,868中描述的方法的缺点，诸如压缩排放气体以将其注入含烃地层中的大量的能量消耗，以及相对较低增加的液态烃回收率。此外，从与含烃流体分离的气体中去除乙烷和较重质烃类将降低动力设施参数。这是因为从含烃流体分离的气体的热值相对较低，由于从含烃流体分离的气体被不可燃气体稀释的事实。乙烷和较重质烃类的去除将更加降低从含烃流体中分离的气体的热值。
因此，本发明公开了一种用于从含烃地层中回收烃类的方法，其中克服了已知方法的缺点和不足。
本发明的目的是提供改进的液态烃类回收率，降低注入的能量消耗，提高发电量并增加能量产量。
本发明的其他目的是提供向含烃地层中注入液化的二氧化碳以提高从含烃地层回收的含烃流体中分离的气体的质量，并且气体将在动力设施中与空气一起燃烧的过程中使用，所述动力设施被配置成在燃烧之前产生压缩的气体-空气混合物。
本发明的其他目的是提供在不使用昂贵设备的情况下从排放气体中生产液化的二氧化碳，并且由于注入液化的二氧化碳而降低了向含烃地层中注入过程的能量消耗。
本发明的另外目的是提供从含烃流体中分离的气体的有效发电，而不将二氧化碳排出到环境中。
根据以下描述、附图和权利要求，本发明的这些和其他目的、特征和优点对于本领域技术人员来说无疑将变得显而易见。
下面列出的术语在说明书和权利要求书中具有以下含义。
术语“流体”是指：1)能够流动的物质；或2)能够流动的物质组合(例如混合物或溶液)。流体的实例可以是气体，或液体，或气液混合物或具有溶解气体的液体形式的溶液。因此，流体可能含有夹杂物，诸如固体颗粒，例如岩石颗粒。含烃流体的实例可以是油；或其中溶解有气体(其包括至少一种气态烃并且可以包括至少一种不可燃气体，例如诸如二氧化碳、氮气等)的原油；或包括凝析气和气体(其包括至少一种气态烃并且可以包括至少一种不可燃气体，例如诸如二氧化碳、氮气等)的混合物。含烃液体的其他实例是天然气。含烃流体的实例可以是包括油、水和气体的混合物(例如，以乳液的形式)。含烃流体的又一实例可以是包括凝析气、气体和水的混合物。含烃流体的其他实例也是可以的。术语“含烃流体”、术语“含烃类流体”和术语“含烃的流体”是可以互换的，这些术语中的任何一个都指包括至少一种烃的流体。
术语“气体”和术语“蒸气”是可以互换的，这些术语中的任何一个都是指：1)气态物质或气态物质的混合物；或2)温度高于临界温度(对于该物质)且压力高于临界压力(对于该物体)的物质，如果该物质在所述温度和所述压力下的密度所具有的值不大于该物质在气态中的密度的最大值；或3)在高于该混合物中至少一种物质的临界温度的温度和设定(或预定)压力下的物质混合物，如果在所述温度和所述压力下该混合物的密度的值不大于在该混合物的所有物质都处于气态的条件下该混合物密度的最大值。
术语“液体”是指：1)处于液态的物质；或2)其中作为溶液中的溶剂的物质处于液态的溶液；或3)任一物质处于液态或溶解在处于液态的物质中的物质的混合物；或4)温度高于临界温度(对于该物质)且压力高于临界压力(对于该物体)的物质，如果该物质在所述温度和所述压力下的密度所具有的值不小于该物质在液态中的密度的最小值；或5)在高于作为该溶液中溶剂的物质的临界温度的温度和设定(或预定)压力下的溶液(即均质混合物)，如果在所述温度和所述压力下该溶液的密度的值不小于在所述物质(即溶剂)处于液态的条件下该溶液密度的最小值；或6)在高于该混合物中至少一种物质的临界温度的温度和设定(或预定)压力下的物质混合物，如果在所述温度和所述压力下该混合物的密度的值不小于在该混合物的每种物质处于液态或溶解在处于液态的物质中的条件下该混合物密度的最小值。
除了术语“气体”和“液体”的公开中提到的情况(和条件)外，术语“超临界流体”是指处于超临界状态的物质(即该物质的压力和温度高于该物质的临界值)或其中至少一种物质处于超临界状态的物质的混合物。
术语“烃”是指仅由氢原子和碳原子组成的有机化合物。烃的实例可以是甲烷，或例如乙烷，或例如己烷，或例如辛烯，或例如癸烷，或类似物质。
术语“二氧化碳”是指具有化学式CO2的物质。
术语“液化的二氧化碳”是指：1)作为液化至少一部分的包括二氧化碳的气体(或至少一部分的超临界流体)的结果而获得的液体，并且其中所述液体由二氧化碳组成；或
2)作为液化至少一部分的包括二氧化碳的气体(或至少一部分的超临界流体)的结果而获得的液体，并且其中所述液体包括二氧化碳和溶解在所述二氧化碳中的至少一种物质。也就是说，液化的二氧化碳包括二氧化碳，并且可以包括例如以下物质中的至少一种：氮气、氧气、水等。
术语“地层”是指地球表面下的任何区域(或岩体)，并且其特征可能是相邻区域(或岩体)中缺少的至少一种特征。这种特征可以是例如岩石特性，或者例如烃类的存在。包括至少一种烃的地层将被称为“含烃地层”。含烃地层的实例可以是，例如，含油地层。含烃地层的其他实例可以是，例如，含气地层。含烃地层的另外实例可以是，例如，含凝析气地层。地层可能有一个储层(或若干个储层)，其中多孔和可渗透的岩体含有流体。地层可以含有例如沉积岩、或岩浆岩、或变质岩或其组合，以及例如水、烃类或其他物质或其任意组合。
术语“分离器”是指用于从含烃流体中分离气体的任何装置(或设施、或设备、或仪器或其任意组合等)。分离器可以是例如两相分离器(其中气体与液体分离)，或者例如三相分离器(其中含烃流体可以分离成气体和液体，气体和液体可以分离成液态烃类和水)。分离器可以安装在例如地球表面(此处，地球表面可以是陆地或水)，或者例如安装在井中。安装在井中的分离器可以是例如井底分离器。气锚也是分离器。此外，例如，用于从井的环形空间获得气体的装置也是分离器。
术语“动力设施”是指：1)能够产生能量的装置，或2)能够产生能量的设备组合。动力设施可以产生例如机械能或电能、热能(即热量)或这些能量类型的任意组合。例如，动力设施可以包括用于生成机械能的内燃机。例如，为了生成电能，内燃机和发电机可以包括在动力设施中，其中发电机轴通过联轴器(或通过带传动，或通过齿轮系等)与内燃机轴连接。例如，用于加热传热流体(例如水)的热交换器可以连接到内燃机的冷却设备，以便在动力设施中生成热能。废热锅炉可以安装在动力设施中以生成热能，其中来自排放气体的热量(即热能)被传递到传热流体例如水。同时生成电能和热能的动力设施有时被称为热电设施(或热电联产供站)、联合动力设施(或联合发电站)，或联合循环设施(或联合循环站，或联合热电设施(或联合热电站)等。术语“动力设施”可以与以下任一术语互换：“动力站”，或“产能站”或“产能设施”等各种实施方式中的动力设施的实例是燃气轮机动力设施、燃气轮机发电站、往复式发动机动力设施、发动机动力设施和电力动力设施等。
术语“燃气发动机”是指以气体燃料运行的内燃机。术语“燃气发动机”可以与以下任一术语互换：“气体燃料发动机”或“天然气燃料发动机”或“天然气发动机”等。术语“燃气发动机”不用于表示燃气涡轮发动机。优选地，术语“燃气发动机”用于表示以气态燃料运行的活塞式内燃机(这样的发动机也称为往复式内燃机)。燃气发动机的实例是以气体燃料运行的任何活塞式内燃机，其中由于燃烧产物的膨胀，通过一个活塞(多个活塞)在一个气缸(多个气缸)内的往复运动生成机械能。或者燃气发动机的实例可以是以气体燃料运行的转子内燃机(例如汪克尔发动机)。例如，燃气发动机可以通过在燃烧室中点燃气态燃料和氧化剂(例如，诸如空气)的混合物的火花点火来实现，或者，例如，通过点火气态燃料和氧化剂(例如，空气)的混合物的预燃烧室来实现，或例如，通过激光点火气态燃料和氧化剂(例如，诸如空气)的混合物来实现。为了表示带火花点火的燃气发动机，可以使用诸如以下的术语：“天然气为燃料的火花点火式发动机”或“天然气为燃料的火花点火式发动机”。燃气发动机也可以通过在压缩冲程结束时将一小部分液体燃料注入到气缸中来点火气态燃料和氧化剂(例如，诸如空气)的混合物来实现(通过液体燃料点火的燃气发动机也称为燃气-柴油发动机或双燃料发动机)。
术语“燃气涡轮发动机”是指以气态燃料运行的内燃机，并且其包括能够通过膨胀气体燃料的燃烧产物来驱动的涡轮机。术语“燃气涡轮机”有时在技术文献中用于表示燃气涡轮发动机。然而，当使用术语“燃气涡轮发动机”时，术语“燃气涡轮机”可以用于表示作为燃气涡轮发动机一部分的涡轮机。
术语“空气”是指含氧气体。优选地，术语“空气”用于涉及形成地球大气的气体混合物或类似的气体混合物。例如，术语“空气”用于表示含有约20至25vol.％的氧气和约75至80vol.％的氮气的气体混合物。除了氧气和氮气之外，所述气体混合物(即空气)还可以含有水(例如，以水蒸气的形式)，或氩气，或二氧化碳，或其他物质，或其任意组合。
术语“排放气体”是指在燃烧过程期间形成的气体混合物。术语“排放气体”可以与以下任一术语互换：“尾气”、“废气”、“排放气体”、“烟气”、“烟道气”等。排放气体的实例是在气体燃料与氧化剂燃烧期间形成的气态混合物。空气可以用作氧化剂。如果气态燃料含有至少一种烃，则由气体燃料与空气一起燃烧产生的排放气体包括氮气、二氧化碳、水。除了所述物质之外，排放气体可以包括氧气、氮氧化物、烟灰、固体颗粒、未燃的烃类、含硫物质、一氧化碳等。
术语“惰性气体”是指任何不可燃气体。术语“惰性气体”和“不可燃气体”可互换。惰性气体的实例是来自以下的任何气体：氮气、二氧化碳、排放气体、氩气、水蒸气、所述气体的任意混合物等。
术语“水分”是指水滴或水蒸气，或两者兼有。
术语“排放气体中的含二氧化碳成分”是指其中二氧化碳浓度高于排放气体中的二氧化碳浓度的任何排放气体成分。排放气体中的含二氧化碳成分是通过从排放气体中回收而产生的。“回收排放气体中的含二氧化碳成分”与“分离排放气体中的含二氧化碳成分”或“提取排放气体中的含二氧化碳成分”是相同的。排放气体中的含二氧化碳成分可以仅由二氧化碳组成。排放气体中的含二氧化碳成分中的二氧化碳浓度也可以是例如约50％，或约70％，或约90％，或约95％，或约99.5％或更高。除了二氧化碳之外，排放气体中的含二氧化碳成分可以包括例如至少一种物质，诸如氮气、水、氧气和其他物质。术语“含二氧化碳成分”是术语“排放气体中的含二氧化碳成分”的简化版本。术语“含二氧化碳成分”和术语“含二氧化碳的成分”是可互换的。可以使用各种术语来表示含二氧化碳成分和含二氧化碳成分中二氧化碳的浓度。例如，为了表示包括例如90％的二氧化碳的含二氧化碳成分，可以使用术语90％的“二氧化碳纯度”或90％的“纯度的二氧化碳”。
术语“二氧化碳分离设施”是指其中从气体混合物中回收含二氧化碳成分的装置(或设备组合)。例如，可以在二氧化碳分离设施中从排放气体中回收排放气体中的含二氧化碳成分。排放气体中的含二氧化碳成分中的二氧化碳浓度取决于用于从排放气体中回收含二氧化碳成分的技术、回收技术的工艺参数(和特性)、排放气体组成等。
术语“液化装置”是指其中至少一种物质被液化，即其中至少一种物质被转化为液体的装置(或设备组合)。例如，通过改变液化装置中的压力或温度或两者，将气体(或超临界流体)转化为液体。或者，例如，如果气体(或超临界流体)包括若干种物质，则可以通过改变液化装置中的压力或温度或两者来产生包括至少一种所述物质的液体。换句话说，在这种情况下，至少一部分所述气体(或至少一部分超临界流体)被转化为包括至少一种所述物质的液体。
术语“注入装置”是指注入气体、或液体、或超临界流体或其任意组合的任何装置(或设备组合)。
术语“井”是指在地上制成的(例如钻的)深孔，流体可以通过该深孔从地层流到地球表面，或从地球表面流到地层，或两者兼有。地球表面可能是陆地或水。
术语“生产井”是指通过其从含烃地层中回收含烃流体的井。此外，任何流体(或多种流体)都可以通过生产井注入含烃地层中。
术语“注入井”是指通过其将一种流体(或多种流体)注入含烃地层中的井。可以通过注入井将其注入到含烃地层中的流体的实例是例如气体，或例如水，或例如液化的二氧化碳等。此外，含烃流体可以通过注入井从含烃地层中被回收。
术语“分离气体”是指从含烃流体中分离的气体。话句话说，术语“分离气体”是术语“从含烃流体中分离的气体”的简化版本。术语“分离气体”和术语“从含烃流体中分离的气体”可互换。
术语“重质烃”用于表示每个分子中具有两个或更多个碳原子的烃。重质烃的实例是例如乙烷，或例如丙烷，或例如丁烷，或例如己烷，或例如辛烯，或例如癸烷等。
术语“气态烃”是指在每个分子中具有不超过四个碳原子的烃。气态烃的实例是例如甲烷，或例如乙烷，或例如丙烷，或例如丁烷等。
术语“液态烃”用于表示每个分子中具有五个或更多个碳原子的烃。液态烃的实例是戊烷，或例如己烷，或例如辛烷，或例如癸烷等。
下列任一术语：“含(containing)”、“含有(contain)”、包括(comprising)、“包括(comprise)”、“具有(having)”、“具有(have)”、“包括(include)”、“包括(including)”及其任何变体均是包容性(即开放性)的，不排除其他未列出的元素或动作。
连词“和/或”反映了连词“和”和连词“或”两者的含义，因此表明两种情况要么同时存在，要么相互替代。换句话说，连词“和/或”表示在连词“和/或”两侧指示的所有(两个)主体(或特征、或动作、或元素或可能性等)存在的可能性，以及在连词“和/或”两侧指示的两个主体(或特征、或动作、或元素或可能性等)中的一个(任一个)存在的可能性。
所提出的术语的定义和所提出的实例是非限制性的。在例示所提出的方法的说明书和附图(图1和图2)中，以及通过至少一份出版物或专利中包含的最广泛的定义，添加并解释了所提出的术语和所提出的实例的含义。此外，本发明的公开内容不受说明书和权利要求中给出的术语的限制。这些术语的所有同义词、其等价物、用于相同或类似目的的新进展和技术解决方案被认为包括在权利要求的范围内。
发明内容
本发明的目的可以通过所提出的方法来实现。所提出的用于从含烃地层回收烃类的方法包括：从所述含烃地层回收含烃流体；从所述含烃流体分离气体；所述分离气体在动力设施中与空气一起燃烧，所述动力设施被配置为在所述燃烧之前产生压缩的气体-空气混合物，其中所述压缩的气体-空气混合物包括所述空气和所述分离气体；从所述动力设施排出排放气体；从所述排放气体中回收所述排放气体中的含二氧化碳成分；液化至少一部分的所述含二氧化碳成分，以产生液化的二氧化碳；以及通过至少一口井将所述液化的二氧化碳注入到所述含烃地层中。
将液化二氧化烃注入含烃地层(此外，可以使用术语“地层”来简化术语“含烃地层”的注释)允许增加液态烃的产量，以及此外，提供了分离气体的质量增加，所述分离气体将用于在动力设施中与空气一起燃烧的过程中，所述动力设施被配置成在燃烧之前产生压缩的气体-空气混合物。
这种质量的增加与分离气体的甲烷数的增加有关，并由以下因素决定。将高浓度的二氧化碳(诸如液化的二氧化碳)注入地层导致分离气体中二氧化碳浓度的增加。分离气体中二氧化碳浓度的增加引起分离气体的燃烧温度的降低和压缩的气体-空气混合物中氮气浓度的降低。因此，降低氮氧化物的形成，氮氧化物的形成降低了用于高温点火的活化能。这导致分离气体对爆震的阻力增加，以及相应地，分离气体的甲烷数增加。计算表明，当分离气体中的二氧化碳浓度增加时，分离气体的甲烷数增加(使用以下文章中提出的公式进行计算：Kubesh J.,King S.R.,Liss W.E.Effect of Gas Composition on OctaneNumber of Natural Gas Fuels.SAE Paper 922359；Ivanov S.S.,TarasovM.Yu.Requirements for the associated gas treatment for gas-fuelled pistonengines supply.Neftianoye khozyastvo,No.1,p.p.102-105)。例如，当用二氧化碳将伴生气稀释25vol.％时，伴生气(其包括75vol.％的甲烷、20vol.％的乙烷和5vol.％的丙烷)的甲烷数增加多于50％。分离气体的甲烷数的增加提供了动力设施生成的动力(相应地，能量的量)的增加以及动力设施生成最大动力(即额定功率)的可能性。
由于注入地层的液化的二氧化碳中的高浓度二氧化碳以及相应的低浓度氮气(和其他排放气体物质)，氮气不会穿透进入生产井。液化的二氧化碳的产生是通过从排放气体中回收含二氧化碳成分以及通过液化至少一部分含二氧化碳成分来进行的。因此，没有必要使用昂贵的设备来从排放气体中回收高浓度的二氧化碳。
液化的二氧化碳中高浓度二氧化碳和低浓度氮是由氮在液态二氧化碳中的低溶解度导致的。氮在液态二氧化碳中的溶解度显著低于氮在油中的溶解度。例如，在温度为约303.156K(30.006℃)且压力为约7.4035MPa的“液态二氧化碳+氮气”体系的气液平衡条件下，液相中的二氧化碳摩尔分数达到0.9945(参见Westman S.F.,et al.Vapore-liquidequilibrium data for the carbon dioxide and nitrogen(CO2+N2)system at thetemperatures 223,270,298and 303K and pressures up to 18MPa.Fluid PhaseEquilibria,V.409,15February 2016,pages 207-241)。
将液化的二氧化碳注入地层提供了液态烃产量的增加，这不仅是因为在液化的二氧化碳中实现了高浓度的二氧化碳(其在液态烃中高度可溶)的事实。因此，如果地层温度低于(或高于预定值)二氧化碳的临界温度，则由于显著的地层压力(其通常超过二氧化碳的临界压力)，实现了液化的二氧化碳对地层流体的驱替。液化的二氧化碳的密度与地层流体的密度相当。因此，在地层流体和二氧化碳之间的给定条件下，不存在重力偏析。如果地层温度高于二氧化碳的临界温度，并且在地层中过滤期间二氧化碳温度发生一定的增加，那么二氧化碳体积将显著增加，并且驱替前沿的一部分二氧化碳将被烃类富集。作为结果，在过滤期间，由于二氧化碳在高于临界值的温度和压力值下具有高体积热膨胀系数，则富含烃类的二氧化碳的体积显著增加。例如，在150巴的压力下，随着温度从305K上升到360K，二氧化碳体积增加多于两倍(使用以下文章中的数据进行计算：AltuninV.V.Thermodynamic properties of carbon dioxide.M.:Publishing House“Standartov”,1975,p.347)。随着富含烃类的二氧化碳体积的增加，富含烃类的二氧化碳带的尺寸在驱替前沿显著增加，这促进了混相带的形成，其具有接近地层流体性质的性质。因此，驱替前沿的稳定性增加。
此外，由于所提出的方法提供了至少一部分含二氧化碳成分的液化以产生液化的二氧化碳，那么当将液化的二氧化碳注入地层中时，不消耗用于压缩的能量。与压缩至将相同量的气态二氧化碳注入地层的压力的能量消耗相比，生产液化的二氧化碳和注入液化的二氧化碳(例如，通过泵)的能量消耗显著更少。例如如果从排放气体中回收含二氧化碳成分后的含二氧化碳成分的压力为0.1Mpa且注入压力为30MPa，那么用于生产液化的二氧化碳和用于将液化的二氧化碳注入含烃地层的能量消耗将比用于注入相同量的气态二氧化碳的压缩的能量消耗少大约40％。
因此，所提出的方法将提供：液态烃的回收率增加，注入过程的能量消耗降低，动力和能量生成增加，其中由于二氧化碳被注入到含烃地层中，所以在没有排放到环境中的情况下提供动力和能量生成。所提出的方法还将提供本发明的其他目的。
附图说明
提供了图(图1和图2)用于解释本发明并例示其优点。图(图1和图2)中所示的所提出的方法的实施方式并不涵盖本发明的所有实施方式，并且这些图不一定是按比例的。相同的参考数字用于表示图(图1和图2)中相同或相似的元件。
图1示意性地例示了所提出的方法的实施方式，其中从含烃地层中回收含烃流体；从含烃流体中分离气体；分离气体在动力设施中与空气一起燃烧；从排放气体中回收排放气体中的含二氧化碳成分；液化至少一部分的含二氧化碳成分，以产生液化的二氧化碳；以及将液化的二氧化碳注入含烃地层中。
图2示意性地例示了所提出的方法的实施方式，其中从含烃地层中回收含烃流体；从含烃流体中分离气体；制备分离气体；分离气体在动力设施中与空气一起燃烧；纯化排放气体；从排放气体中回收排放气体中的含二氧化碳成分；液化至少一部分的含二氧化碳成分，以产生液化的二氧化碳；以及将液化的二氧化碳注入含烃地层中。
具体实施方式
本发明可以在许多实施方式中实施。对本发明的某些实施方式进行了更详细的描述。然而，本说明书应当被认为是本发明原理的说明，并且下面描述的实施方式并不覆盖本发明的所有实施方式。
图1示意性地例示了通过生产井9和通过注入井5穿透的烃地层8；分离器7与生产井9流体连通；注入装置2与注入井5流体连通，动力设施1包括具有用于空气的输入4的内燃机3，从动装置11，二氧化碳分离设施6，液化装置10。
二氧化碳分离设施6和液化装置10可以例如作为独立的设备单元，或者作为单个设备单元，或者作为单个装置，或者作为组合设施(包括二氧化碳分离设施6和液化装置10)等来进行。
所提出的方法的实施方式如图1所示，操作如下。含烃流体通过油管柱所在的生产井9从含烃地层8中回收。
通过生产井9从含烃地层8回收之后的含烃流体的流12进入被配置用于从含烃流体中分离气体的分离器7，其中分离器7具有用于接收含烃流体的结构元件(例如，以入口孔的形式或例如以入口管的形式的输入)。分离器7还具有用于排出从含烃流体中分离出的气体的结构元件(例如，出口孔或例如，入口管)。
气体在分离器7中从含烃流体分离。
分离气体包括至少一种气态烃，例如甲烷。分离气体还可以包括至少一种重质烃，例如诸如乙烷、丙烷、丁烷、己烷等。此外，分离气体可以包括以下物质中的至少一种：含硫物质、氮气、二氧化碳、固体颗粒、水(例如，水滴或水蒸气，或两者兼有)和其他物质。在气体注入开始时，二氧化碳可能不存在于分离气体中，或者可能以低浓度存在于分离气体中。此外，如上所述，分离气体中的二氧化碳浓度增加，并且可以达到90％或更多。
分离气体的流14从分离器7被动力设施传送到1。
分离气体在动力设施1中与空气一起燃烧，该动力设施被配置成在燃烧之前产生压缩的气体-空气混合物(其包括空气和分离气体)。在动力设施1中产生机械能、或电能、或热能(热量)或其任意组合。例如，如图1所示，动力设施1包括内燃机3，分离气体的流14在燃烧之前被传送到该内燃机中以产生压缩的气体-空气混合物，并且在该内燃机中进行燃烧。
内燃机3被配置为通过使分离气体与空气一起燃烧来运行。因此，分离气体被用作气态燃料，而空气被用作氧化剂。内燃机3被配置为通过输入4接收空气。内燃机3具有用于通过燃烧来运行的必要的结构元件。内燃机3被配置为在燃烧之前产生压缩的气体-空气混合物(其包括空气和分离气体)。在本说明书和权利要求书中，术语“压缩的气体-空气混合物”是指在一定压力下的气体-空气混合物，即具有高于大气压力的压力的气体-空气混合物。
在分离气体中出现显著浓度的二氧化碳，这提供了分离气体的高甲烷数。作为结果，在点火压缩的气体-空气混合物之后，分离气体的燃烧稳定地进行，而没有爆震，并且实现了内燃机3在最大功率(即额定功率)下的稳定运行。因此，提供了由动力设施1生成的动力(和能量量)的增加。
由内燃机3生成的机械能用于驱动从动装置11。例如，为了将从动装置11的轴与内燃机3的轴连接，可以使用联轴器(或带传动或齿轮系等)(图1中未示出)。从动装置11可以是发电机、或泵、或压缩机、或泵和压缩机设施等。如果从动装置11是发电机，则由发电机生成的电能可用于为以下供电例如：二氧化碳分离设施6，或液化装置10，或注入装置2，或电动机，或其他油田设备，或其任意组合。此外，由发电机生成的电能可以用于给例如其他消耗者供电，其中生成的电能量可以经由电网进行转换和传输，以为远程消耗者供电。在如果从动装置11是压缩机的情况下，则压缩机可以例如用于压缩一种或多种气体。在如果从动装置11是泵的情况下，则泵可以例如用于注入液化的二氧化碳(例如，注入到含烃地层8中)，或者例如，用于将水注入到含烃岩层8中，或者例如用于注入液体等。
内燃机3可以是例如燃气发动机，或者例如燃气涡轮发动机等。
如果内燃机3是燃气发动机，则在燃气发动机的运行期间，分离气体和将被用作氧化剂的空气混合以形成气体-空气混合物(例如，在混合器中)，然后气体-空气混合物例如通过燃气发动机的气缸中的活塞(或通过气缸中的多个活塞)被压缩以在燃烧之前产生压缩的气体-空气混合物(即以在点火期间或点火之前产生压缩的气体-空气混合物)。同样，在将气体-空气混合物送入气缸中之前，可以在燃气发动机中压缩气体-空气混合物。或者，例如，空气可以被涡轮增压器压缩，以在压力下将气体-空气混合物送入气缸中。如果使用通过涡轮增压器的压缩，则可以在将气体-空气混合物送入燃气发动机的气缸之前对其进行冷却。压缩的气体-空气混合物的压力可以根据分离气体的组成和分离气体的甲烷数来设定。压缩的气体-空气混合物在燃气发动机的燃烧室中被点火，例如通过使用火花点火，或者例如通过使用预燃烧室点火(或者例如激光点火)。点火提前用于设置压缩的气体-空气混合物的正确点火正时。
如果内燃机3是燃气涡轮发动机，那么在燃气涡轮发动机的运行期间，分离气体的流14可以在压力下被传送到燃气涡轮发动机。如果分离气体的压力应该升高，那么分离气体在增压器中(或压缩机中)被压缩。分离气体和由燃气涡轮发动机的压缩机在压力下供应的空气在燃气涡轮发动机燃烧室(其也称为术语“燃烧器”)中的燃烧之前混合以产生压缩的气体-空气混合物(即，以在点火期间或点火之前产生压缩的气体-空气混合物)。
可以在内燃机3中保持空燃比(例如使用混合器)。换句话说，可以确定空气与可燃物质的比率，以使得压缩的气体-空气混合物可以包括氧化可燃物质理论上所需的量的空气，或者压缩的气体-空气混合物可以包括比氧化压缩的气体-空气混合物中的可燃物质理论上所需的更多的空气(例如，以确保可燃物质的完全燃烧)。在实现燃烧产物中氧浓度降低的情况下，可以确定空气与可燃物质的比率，以使得压缩的气体-空气混合物可以包括比氧化可燃物质理论上所需的更少的空气。
动力设施1被配置为排出由燃烧产生的排放气体。为了排出排放气体，动力设施1具有用于排放气体的输出(例如，出口孔)，并且可以配备有排放管，或者例如，配备有用于排出排放气体的装置的组件等。排放气体是由动力设施1运行期间的燃烧产生的气态混合物。排放气体的组成和温度取决于动力设施1和内燃机3的设计特征、空燃比的值、空气组成、分离气体的组成等。排放气体包括氮气、二氧化碳和水。此外，排放气体可以包括氧气、氮氧化物、烟灰、固体颗粒、未燃的烃类、含硫物质、一氧化碳等。如果分离气体仅包括烃类，则排放气体包括例如约2％至12％的二氧化碳。排放气体中的氮气浓度高于排放气体中其他物质的浓度。如果分离气体仅包括烃类，则排放气体包括例如约71至75vol.％的氮气，并且在从排放气体中去除水(例如，水滴或水蒸气)之后，排放气体中的氮气浓度可以达到例如约82至88vol.％。排放气体的温度可以是，例如，约350至550℃或更高。排放气体中二氧化碳或氮气(或两者)的浓度以及排放气体的温度也可以低于或高于所述值。
为了生成热能(即热量)，动力设施1可以包括热交换器(图1中未示出)，该热交换器连接到冷却设备，并被配置为加热传热流体(例如水)。或者，为了生成热能(即热量)，动力设施1可以包括废热锅炉(图1中未示出)，该废热锅炉被配置为通过将至少一部分热量(即热能)从排放气体传递到传热流体(例如水)来加热传热流体(例如水)。
排放气体从动力设施1排出(释放)，并且排放气体的流15被引导到二氧化碳分离设施6，该二氧化碳分离设施被配置为从排放气体中回收排放气体中的含二氧化碳成分。在二氧化碳分离设施6中，可以使用各种技术来从排放气体中回收含二氧化碳成分。例如，为了从排放气体中回收含二氧化碳成分，可以使用低温设备，应用分级冷凝、低温分离过程、吸收过程、吸附过程、膜设备等。所提出的技术实例是作为说明而提供的，而不是涵盖二氧化碳分离设施6的所有可能的实施方式。
通过使用任何选择的技术，在二氧化碳分离设施6中从排放气体中回收排放气体中的含二氧化碳成分。在回收含二氧化碳成分之后，排放气体的剩余部分是含氮成分。也就是说，排放气体被分为两种成分：含二氧化碳成分和含氮成分。二氧化碳通常是含二氧化碳成分的主要部分。含二氧化碳成分可以包括，例如，最高达70-99％的二氧化碳和更多，例如，99.9％和更多。含二氧化碳成分中二氧化碳的浓度取决于二氧化碳分离设施6中使用的技术和设备。除了二氧化碳之外，氮气、氧气、水(例如，以水滴或水蒸气或两者的形式)和其他物质也可以存在于含二氧化碳成分中。同样地，含二氧化碳成分的压力和温度取决于二氧化碳分离设施6中使用的技术和设备。在任何情况下，含二氧化碳成分的压力和温度不受任何特定值的限制。例如，在二氧化碳分离设施6中回收的含二氧化碳成分的压力可以为0.1Mpa至15MPa，温度可以为-20℃至+350℃。在二氧化碳分离设施6中回收的含二氧化碳成分的压力或温度(或两者)也可以低于或高于所述值。
氮气通常是含氮成分的主要部分。除了氮气之外，氧气、水(例如，以水滴或水蒸气或两者的形式)和其他物质也可以存在于含氮成分中。含氮成分从二氧化碳分离设施6排出到大气中，或者例如如下所述被使用。
含二氧化碳成分的流16从二氧化碳分离设施6被传送到液化装置10，在那里至少一部分含二氧化碳成分被液化以产生液化的二氧化碳。例如，如果二氧化碳是含二氧化碳成分的一部分，并且氮气或类似气体(或多种类似气体)或两者存在于含二氧化碳成分中，则为了产生液化的二氧化碳，将一部分含二氧化碳成分液化，并且从液化装置10排出氮气和类似的不凝性气体(或多种类似的不凝性气体)。然而，少量的氮气等气体可能溶解在液化的二氧化碳中。
例如，如果含二氧化碳成分由二氧化碳组成，那么，在液化装置10中，整个体积的含二氧化碳成分被液化以产生液化的二氧化碳。例如，如果水(例如，以水蒸气的形式)存在于含二氧化碳成分中，则在液化装置10中使用若干个阶段来生产液化的二氧化碳。在第一阶段，为了在产生液化的二氧化碳之前去除水，例如，将含二氧化碳成分压缩(例如，在压缩机中)，以及然后冷却(例如，在中间热交换器中)，以冷凝(液化)水蒸气。在第二阶段，含二氧化碳成分被额外压缩(例如，在额外的压缩机中)，然后被冷却(例如在额外的热交换器中)以产生液化的二氧化碳。或者第二阶段如下进行：将含二氧化碳成分额外压缩(例如在额外的压缩机中)并进一步冷却(例如在额外的热交换器中)，以及然后通过泵(例如在供给泵中)增加含二氧化碳成分的压力以产生液化的二氧化碳。所提出的液化实施方式的实例或液化至少一部分的含二氧化碳成分的其他实施方式的组合是可能的。液化的含二氧化碳成分可以包括例如至少95％的二氧化碳，或例如至少99％的二氧化碳，或者例如至少99.9％的二氧化碳。可以生产包括例如99.99％或更多二氧化碳的液化的二氧化碳。
液化装置10被配置为液化至少一部分含二氧化碳成分以产生液化的二氧化碳。因此，液化装置10包括各种设备和装置，以提供含二氧化碳成分的液化。为了在液化装置10中进行液化，提供含二氧化碳成分的一定压力和含二氧化碳成分的一定温度。二氧化碳的临界温度为约31℃，二氧化碳的临界压力为约7.38MPa。相应地，如果液化的二氧化碳的压力为例如约7.5MPa，则液化的二氧化碳的温度可以为例如约26至27℃。在所述温度和所述压力下的液化的二氧化碳的密度大约等于在约35至37℃的温度和约12MPa的压力下的液化的二氧化碳的密度。液化装置10中产生的液化的二氧化碳的压力或温度(或两者)也可以低于或高于所述值。为了提供特定的温度，液化装置10可以包括例如具有水冷却或例如具有空气冷却的热交换器(或致冷机，或任何冷却装置)，其中含二氧化碳成分被冷却。液化装置10还可以包括例如制冷机，并且通过使用该制冷机，将含二氧化碳成分冷却以产生温度为例如-10℃或例如-15℃或更低的液化的二氧化碳。旨于在液化期间冷却含二氧化碳成分的热交换器(或装置或设备)可以是诸如冷凝器，其中通过冷却含二氧化碳成分来产生液化的二氧化碳。为了提供含二氧化碳成分的特定压力，液化装置10可以包括例如压缩机(或者，例如，压缩机和泵)，含二氧化碳成分在压缩机中被压缩。液化装置10的实施方式是可能的，其中含二氧化碳成分的温度使得液化的二氧化碳可以通过压缩含二氧化碳成分(例如，通过压缩机，或者，例如，通过压缩机然后通过泵)来产生。此外，液化装置10的实施方式是可能的，其中液化包括若干个阶段，如上所述。例如，在液化的第一阶段，含二氧化碳成分被压缩(例如，通过压缩机)，以及然后被冷却(例如，在中间冷却装置中)，以冷凝例如水蒸气并去除水，并且在液化的第二阶段，将含二氧化碳成分冷却(例如在冷凝器中)以产生液化的二氧化碳。液化装置10可以包括，例如，用于在液化期间或液化后或两者期间排出氮气或类似的不凝性气体(或多种气体)的阀。液化装置10可以包括用于储存液化的二氧化碳的储罐。此外，液化装置10和二氧化碳分离设施6的实施方式是可能的，其中二氧化碳分离设施6和液化装置10被配置为在从排放气体中回收含二氧化碳成分的期间进行至少一部分含二氧化碳成分的液化。在这种情况下，例如，可以应用分级冷凝，其中液化是在含二氧化碳成分从排放气体中回收期间的逐步冷却期间进行的。
液化装置10可以包括被配置用于泵送液化的二氧化碳的供给泵。例如，如果需要增加液化的二氧化碳的压力，则供给泵可以包括在液化装置10的结构中。例如，可以使用活塞泵(或柱塞泵)、螺杆泵、旋转泵等作为供给泵。在不需要增加液化的二氧化碳的压力的情况下，那么供给泵可以不包括在液化装置10的结构中。
液化的二氧化碳的流17从液化装置10被传送到注入装置2，该注入装置被配置成通过注入井5将液化的二氧化碳注入含烃地层8中。通过使用注入装置2，液化的二氧化碳通过注入井5注入到含烃地层8中。将液化的二氧化碳注入含烃地层8中提供了含烃流体回收率的增加以及由于甲烷数的增加而从含烃流体中分离气体的质量的增加。同时，由于二氧化碳被注入到含烃地层8中，因此动力设施提供了没有环境排放的能量生成。其他物质(例如水)与液化的二氧化碳一起可以少量(或体积)从液化装置10传送到注入装置2中。然而，在液化的二氧化碳注入地层8之后，液化的二氧化碳中的其他物质和杂质(例如诸如氮气)不会对二氧化碳与地层流体的相互作用产生不利影响并且不会由于少量(或体积)其他物质和低浓度杂质而降低分离气体的甲烷数。
液化的二氧化碳的注入可以进行到地层8的贫化带中，或地层8的含水带中，或选择的地层8的含烃注入带中等。例如，如果地层8是含油地层，则液化的二氧化碳的注入可以进行，例如，注入到气顶中，或注入到含油地层的含油带中，或者注入到含油层的含水带中等。
在注入装置2中可以使用各种装置和元件。
如果液化装置10的输出处的液化的二氧化碳的压力超过地层压力并且允许将液化的二氧化碳注入到含烃地层8中，那么在这种情况下，注入装置2可以例如制成连接液化装置10和注入井5的导管的形式。例如，导管可以包括以下中的至少一种：管、油管柱、配件或其任意组合等。例如，注入装置2可以包括连接到定位在注入井5中的油管柱的管。
如果液化的二氧化碳的压力不足以进行注入，那么在这种情况下，注入装置2可以包括用于泵送液化的二氧化碳的装置(或设施等)。例如，注入装置2可以包括用于泵送液化的二氧化碳的注入泵。例如，活塞泵(或柱塞泵)、螺杆泵、旋转泵等可以用作注入泵，其中这些泵中的每一个可以例如由电动机驱动，或者例如由内燃机3驱动。注入装置2可以包括其他结构元件，以便通过注入井5将液化的二氧化碳注入到含烃地层8中。此外，注入装置2可以包括用于储存液化的二氧化碳的储罐。
通过使用注入装置2，液化的二氧化碳可以通过生产井9注入地层8(这样的注入在图1中未示出)，例如，以进行吞吐工艺。也就是说，进行液化的二氧化碳的循环注入，其中液化的二氧化碳通过生产井9注入地层8一段时间；然后将生产井9关井一段时间，以便地层带被注入的二氧化碳浸透；以及然后通过生产井9从地层8回收含烃流体。也可以应用类似的或其他实施方式的吞吐工艺。
也有可能使用多于一口的井循环进行注入和回收。例如，在循环的第一部分期间，液化的二氧化碳注入地层8通过注入井5进行，并且通过生产井9进行含烃流体的回收。在循环的下一部分期间，例如，液化的二氧化碳注入含烃地层8通过生产井9进行(这种注入在图1中未示出)，以及回收含烃流体通过注入井5进行(这种回收在图1中未示出)。
图2示意性地例示了通过与分离器7流体连通的生产井9穿透的含烃地层8；穿透地层8的注入井5，该注入井5与注入装置2流体连通；穿透地层8的注入井46；气体制备单元20包括气体净化装置13、气体处理装置18、气体加热装置19；动力设施21包括内燃机24；二氧化碳分离设施28；净化单元31；液化装置37；压缩机装置43；用于注入水的装置47。
图2所示出的生产井9与图1所示出的生产井9相似。图2所示出的注入井5与图1所示出的注入井5相似。图2所示出的分离器7与图1所示的分离器7相似。图2所示出的注入装置2与图1所示出的注入装置2相似。
所提出的方法的实施方式如图2所示，操作如下。通过生产井9从地层8中回收含烃流体。在从地层8回收之后，含烃流体的流12被传送到分离器7，该分离器被配置用于接收来自生产井9的含烃流体。图2所示出的流12中的含烃流体与图1所示出的流12中的含烃类流体相似。
气体在分离器7中从含烃流体分离。
分离气体的流14从分离器7被传送到气体制备单元20。图2所示出的流14中分离气体的特性(诸如组成等)与图1所示出的流14中分离气体特性(诸如组成等)相同。
在气体制备单元20中，制备分离气体用于在动力设施21中燃烧。从气体制备单元20中的分离气体去除选定物质(术语“选定物质”是指至少一种含硫物质，或固体颗粒，或水，或至少一部分重质烃类，或一部分量的二氧化碳或其任意组合)，以进行此制备。分离气体也在气体制备单元20中加热。
气体制备单元20包括气体净化装置13，其被配置用于从分离气体中去除(降低浓度)水(例如水滴或水蒸气，或两者)，或从分离气体去除(降低密度)固体颗粒，或从所分离气体中去除(降低浓度的)至少一种含硫物质，或从分离气体中去除(降低浓度)液态烃类，或从分离气体中去除(降低浓度)类似物，或从该分离气体去除(降低浓度)其任意组合。例如，气体净化装置13可以包括用于去除水、固体颗粒、液态烃类等的装置，诸如气体分离器。气体净化装置13可以包括用于通过使用二醇脱水或通过冷却分离气体或通过二者来从分离气体中去除水的设施(或设备或装置)。气体净化装置13可以包括例如用于从分离气体中去除至少一种含硫物质(或氮气，或两者)的膜单元。或者，例如，可以应用使用碳酸钠作为试剂的洗涤器，或胺气体处理工艺等来从分离气体中去除至少一种含硫物质。
气体制备单元20包括气体处理装置18，其被配置用于从分离气体中去除至少一部分重质烃类(或一部分二氧化碳，或两者)。如果分离气体中存在过量的二氧化碳，则可以从分离气体中去除部分二氧化碳。气体处理装置18可以包括例如低温分离单元，该低温分离单元用于分离气体的分级分离，以从分离气体中去除一部分二氧化碳，或以从分离气体中去除至少一部分重质烃类，或两者兼有。例如，可以使用低温分离单元，其中分离气体在其膨胀和压降时冷却。这导致至少一部分重质烃类或一部分二氧化碳或两者的冷凝。在气体处理装置18中产生的冷凝的重质烃类可以例如被引导至进一步处理，或者被引导至用于注入地层的注入装置2，或者两者兼有。并且，在气体处理装置18中产生的冷凝的二氧化碳可以例如被供应到液化装置37，或者供应到用于注入地层8的注入装置2，或者两者兼有。
气体制备单元20包括用于加热分离气体的气体加热装置19(例如，热交换器)。分离气体的加热也可以在动力设施21中进行(这样的加热在图2中没有示出)。气体制备单元20具有用于在气体制备单元20中制备分离气体后排出分离气体的结构元件(例如，出口孔或例如出口管)。
分离气体的流22从气体制备单元20向包括内燃机24的动力设施21供应(分离气体供应可在一定压力下进行)。分离气体在内燃机24中与空气一起燃烧，该内燃机在运行期间生成机械能。分离气体与空气一起燃烧产生的排放气体从动力设施1排出(释放)。排放气体包括氮气、二氧化碳、水(例如，水滴或水蒸气，或两者)。此外，排放气体可以包括氧气、氮氧化物、烟灰、固体颗粒、未燃的烃类、含硫物质、一氧化碳等。
动力设施21是动力设施1的一种可能的变型。内燃机24是内燃机3的一种可能的变型。动力设施21和内燃机24的结构和运行类似于如上所述的动力设施1和内燃机3的结构和运行。内燃机24和内燃机3的差异在于，当分离气体从气体制备单元20供应时，内燃机24被配置为对分离气进行操作，而当分离气体从分离器7供应时，内燃机3被配置为对分离气体进行操作。这种差异可能是在所应用的材料、压缩比和技术文献中描述的并且本领域技术人员已知的其他设计特征上。此外，动力设施21和动力设施1之间的差异以及内燃机24和内燃机3之间的差异在于动力设施21和内燃机24可以配备有用于降低排放气体中的氧气浓度的装置以及配备有用于向分离气体中添加一部分液化的二氧化碳(或一部分含二氧化碳成分)的装置。其中一些差异和其他差异将在下文中说明。
排放气体的流23从动力设施21被传送到再沸器26。再沸器26可以例如以热交换器的形式制成。来自排放气体的热量(热能)由再沸器26传递以在解吸器27中使用。因此，排放气体26的温度在再沸器中被降低。
来自再沸器26的排放气体的流30被传送至净化单元31。在净化单元31中从排放气体中去除特定物质(术语“特定物质”是指烟灰，或固体颗粒，或水，或氮氧化物，或未燃的烃类，或氧气，或一氧化碳，或其任意组合)。排放气体在净化单元31中被冷却。例如，净化单元31可以包括以下装置(设备、设施)：用于从排放气体中去除烟灰的过滤器(例如，使用催化剂)；用于从排放气体中去除固体颗粒的洗涤器(或过滤器，例如，具有静电除尘器)；用于从排放气体中去除水(例如，水滴或水蒸气，或两者)和固体颗粒的气体分离器(或例如，洗涤器)；用于从排放气体中去除氮氧化物的催化转化器；以及用于从排放气体中去除未燃的烃类(或一氧化碳，或氧气，或其任意组合)的装置(例如，使用催化转化器)。用于从排放气体中去除烟灰的过滤器也可以安装在动力设施21中(例如，安装在内燃机24的排放系统中)。净化单元31可以包括用于净化和冷却排放气体的洗涤器，其中水用于洗涤排放气体。
排放气体的流32从净化单元31(例如通过风扇)被传送到二氧化碳分离设施28。二氧化碳分离设施28是二氧化碳分离设施6的一种可能的变型。二氧化碳分离设施28被配置为从排放气体中回收排放气体中的含二氧化碳成分，并且被配置为产生排放气体中的含氮成分。二氧化碳分离设施28包括用于吸收和解吸含二氧化碳成分的装置。二氧化碳分离设施28包括吸收单元和解吸单元，吸收单元包括吸收器(其也称为吸收柱)29，解吸单元包括解吸器(其也称为解吸柱或解吸塔)27和再沸器26。在二氧化碳分离设施28中，以如下方式从排放气体中回收含二氧化碳成分。含二氧化碳成分在吸收器29中被吸收剂溶液(即化学吸收剂)从排放气体中吸收，从而获得富含二氧化碳的溶液。含二氧化碳成分包括二氧化碳。含二氧化碳成分还可以包括可以与二氧化碳一起被吸收剂溶液吸收的其他物质(例如，氮气或氧气、水或其他物质，或其任意组合)。所述物质的浓度取决于吸收剂溶液的性质、二氧化碳分离设施28的结构等。胺的溶液(例如，乙醇胺在水中的溶液)、氨在水中的溶液等可用于吸收含二氧化碳成分。在所述吸收之后，排放气体的剩余部分是含氮成分。含氮成分包括氮气。含氮成分还可以包括氧气、水(例如，以水蒸气形式)、低浓度的二氧化碳和其他物质。含氮成分的流33从吸收器29排出，富含二氧化碳的溶液被引导至解吸器27。
含二氧化碳成分在解吸器27中在解吸所需的温度和压力下从富含二氧化碳的溶液中解吸。例如，可以使用排放气体的热能(热量)来加热富含二氧化碳的溶液，以解吸含二氧化碳成分。在这样的情况下，再沸器26用于将至少一部分热量从排放气体传递到富含二氧化碳的溶液中，以在解吸器27中解吸含二氧化碳成分。在所述解吸之后，含二氧化碳成分从解吸器27中排出。二氧化碳分离设施28可以包括加热装置(图2中未示出)，其中使用含二氧化碳成分的热能(热量)加热传热流体(例如水)。加热装置被配置为在从排放气体中回收含二氧化碳成分之后将至少一部分热量从含二氧化碳成分传递到传热流体。在加热装置中，含二氧化碳成分的温度降低。结果，水和化学吸收剂的可能作为蒸气存在于含二氧化碳成分中的成分在加热装置中冷凝。二氧化碳分离设施的结构和运行的详细描述在技术文献中进行了描述，并且是本领域技术人员已知的。
含二氧化碳成分的流34从二氧化碳分离设施28被传送到液化装置37。液化装置37是液化装置10的一种变型。液化装置37可以包括用于压缩含二氧化碳成分的结构元件(例如装置)；用于从含二氧化碳成分中去除水的结构元件(例如装置)；用于冷却含二氧化碳成分的结构元件(例如装置)；用于泵送(或供应)液化的二氧化碳的结构元件(例如装置)。
图2所示出的液化装置37包括压缩机35、干燥装置36、冷凝器38和供给泵39。含二氧化碳成分在液化装置37中被压缩机35压缩。液化装置37可以包括用于在压缩机35中压缩之前通过水洗含二氧化碳成分来净化和冷却的洗涤器。在压缩之后，含二氧化碳成分被传送到干燥装置36，其中，使用例如二醇或例如吸附或例如中间致冷机等从含二氧化碳成分中去除水。含二氧化碳成分从干燥装置36被传送到冷凝器38，通过例如制冷机或例如水冷却装置或例如空气冷却装置来冷却。含二氧化碳成分在冷凝器38中被冷却。至少一部分含二氧化碳成分在冷却期间被液化，以在冷凝器38中产生液化的二氧化碳。这时，少量的水或少量的不凝性气体(或多种气体)，例如诸如氮气或氧气等，或其任意组合可以溶解在液化的二氧化碳中。例如，使用阀(图2中未示出)从冷凝器38中排出不凝性气体(或多种气体)的未溶解部分。在液化装置37中产生的液化的二氧化碳中实现了高浓度的二氧化碳。例如，液化的二氧化碳中二氧化碳的浓度可以是约95％，或约99.5％，或约99.9％及更高。液化的二氧化碳被传送到供给泵39，该供给泵被配置用于泵送液化的二氧化碳。
液化装置37可以包括热调节装置(图2中未示出)，其被配置用于在至少一部分含二氧化碳成分的液化后或期间设立液化的二氧化碳的所需温度。设定液化的二氧化碳的所需温度，例如，以避免低温(例如，-20℃及以下)对设备的不利影响，或者，例如，为了避免管道中的冰塞，或者，例如，为了保持将液化的二氧化碳注入含烃地层8的期望模式。热调节装置可以放置在液化装置37中，或以单个装置(图2中未示出)的形式进行。
液化的二氧化碳的流40在压力下通过供给泵39从液化装置37被传送到注入装置2。使用注入装置2，液化的二氧化碳通过注入井5注入到含烃地层8中(关闭阀41)。
在注入地层8之前，可以将额外的流体添加(图2中未示出)到液化的二氧化碳中，或添加到含二氧化碳成分中，或添加到两者中，其中额外的流体是气体处理装置18中产生的至少一部分重质烃类，或气体处理装置18中产生的至少一部分二氧化碳，或两者兼有。被配置用于将额外的流体(其为重质烃类或二氧化碳，或两者)添加到液化的二氧化碳(或添加到含二氧化碳成分，或添加到两者)的装置(例如，诸如混合器)可以放置在例如液化装置37中，或例如注入装置2中，或可以以单个单元的形式制成。被配置用于添加额外流体的装置可以连接到用于接收含二氧化碳成分(或液化的二氧化碳，或两者)的管和用于接收例如在气体处理装置18中产生的二氧化碳或在气体处理装置18中产生的至少一部分的重质烃类或两者的管。
至少一部分含氮成分可以以下述方式注入含烃地层8中。在通过注入井5将液化的二氧化碳以足以在地层8中形成二氧化碳段塞的量注入地层8中之后，将含氮成分的流42从二氧化碳分离设施28(关闭阀44)引导至压缩机装置43。压缩机装置43被配置成用于通过注入井5将含氮成分注入到含烃地层8中。可以使用各种装置来注入含氮成分。例如，压缩机装置43可以包括以下装置中的至少一种：压缩机(或泵和压缩机设施)、管、油管柱、配件和类似设备。压缩机装置43用于通过注入井5将含氮成分注入到含烃地层8中，以便将二氧化碳段塞例如推进到生产井9。在这种情况下，提供了技术措施(例如，限制含氮成分的压力)，以使得避免氮气穿透进入生产井，其穿透到含烃地层8中。
如上所述，氧气可以存在于含氮成分中。可以使用一部分含氮成分，或一部分含二氧化碳成分，或一部分液化的二氧化碳，或一部分排放气体，以降低排放气体中(并因此，含氮成分中)的氧气浓度。例如，由部分含氮成分组成的流45从二氧化碳分离设施28被引导(阀44打开)到动力设施21。在动力设施21中(例如，在内燃机24中)，一部分含氮成分被添加到用作氧化剂的空气中，或者添加到气体-空气混合物中，或者添加到两者中。保持空气与分离气体的比率，以提供分离气体中可燃物质的燃烧并降低排放气体中的氧气浓度。因此，压缩的气体-空气混合物包含的空气量不小于氧化可燃物质理论上所需的量。并且燃烧室中所需温度的维持不是通过调节过量空气的量来进行的，而是通过添加所需量的含氮成分来进行的。可以使用一部分含二氧化碳成分(或一部分液化的二氧化碳，或一部分排放气体，或其任意组合)代替一部分含氮成分，以添加到用作氧化剂的空气中，或添加到压缩的气体-空气混合物中，或两者中。用于将一部分含氮成分(或一部分排放气体，或一部分液化的二氧化碳，或一部分含二氧化碳成分，或其任意组合)添加到空气(或添加到压缩的气体-空气混合物，或添加到两者)中的装置可以放置在例如动力设施21中，或例如，可以设置在内燃机24的结构中。例如，装置诸如混合器、增压器、阀等可以用于在燃烧之前将一部分含氮成分(或一部分排放气体，或一部分液化的二氧化碳，或一部分含二氧化碳成分或其任意组合)添加到空气(或添加到压缩的气体-空气混合物，或两者)中。
在液化的二氧化碳注入开始时(即，在二氧化碳穿透进入生产井之前)，分离气体的甲烷数较低。一部分含二氧化碳成分(或一部分液化的二氧化碳，或两者)可以添加到分离气体中，例如在动力设施21中(或例如在内燃机24中)，以便在二氧化碳穿透进入生产井之前增加分离气体的甲烷数。为此目的，可以将一部分含二氧化碳成分(或一部分液化的二氧化碳，或两者)，例如从二氧化碳分离设施28(或从液化装置37，或从两者)引导(图2中未示出)至动力设施21。可以使用各种装置将特定流体(术语“特定流体”是指一部分含二氧化碳成分或一部分液化的二氧化碳，或两者)添加到分离气体中，或添加到用作氧化剂的空气中，或添加到气体-空气混合物(其包括空气和分离气体)或其任意组合中。例如，装置诸如混合器、增压器、阀等可以用于在燃烧之前将一部分含二氧化碳成分(或一部分液化的二氧化碳，或两者)添加到分离气体中(或添加到用作氧化剂的空气中，或添加到压缩的气体-空气混合物或其任意组合中)。
水通过注入井46被注入到含烃地层8中，如下所述。旨于注入到含烃地层8中的水被传送到用于注入水的装置47，其中用于注入水的装置47被配置用于通过注入井46将水注入到含烃地层8中。用于注入水的装置47包括通过注入井46将水注入含烃地层8的泵(或泵和压缩机设施)。根据地质和物理地层特性，水在注入含烃地层8之前可以例如在加热装置中、或在废热锅炉中或在冷却设备的热交换器中加热(图2中未示出)。来自排放气体的至少一部分热量(热能)可能传递到废热锅炉中的水中(这样的传递未在图2中示出)。废热锅炉可以包括在动力设施21的结构中。动力设施21可以包括具有热交换器的冷却设备，其中一部分热量(热能)被传递到水。来自含二氧化碳成分的一部分热量(热能)可以传递到加热装置中的水中(未在图2中示出)。加热装置可以例如放置在二氧化碳分离设施28中。
水和液化的二氧化碳可以交替地注入到含烃地层8中以进行水-气交替过程。或者，水和液化的二氧化碳可以同时注入到含烃地层8中。液化的二氧化碳和水可以通过不同的注入井注入到含烃地层8中，例如，液化的二氧化碳可以通过注入井5注入，水可以通过注入井46注入。此外，液化的二氧化碳和水可以通过同一注入井交替(或同时)注入到含烃地层8中(图2中未示出)。
实施例.从含油地层回收含烃流体。气体(伴生气)从含烃流体分离。以1700m3/h量的伴生气供应给三个动力设施，每个动力设施包括燃气发动机和发电机。伴生气在燃气发动机中与空气一起燃烧，每个燃气发动机被配置为通过燃烧伴生气来运行。燃气发动机驱动发电机以产生电能。动力设施包括用于生成热能(热量)的热交换器。
燃气发动机的排放气体被传送到二氧化碳分离设施，其中，排放气体中的含二氧化碳成分从排放气体中回收。二氧化碳分离设施包括用于生成热能(热量)的热交换器。
至少一部分含二氧化碳成分在液化装置中液化以产生液化的二氧化碳。使用注入装置通过注入井将液化的二氧化碳注入到含油地层中。
二氧化碳穿透生产井后，伴生气的组成如下：甲烷49％、乙烷11.9％、丙烷7％、丁烷2.1％、二氧化碳30％。这种伴生气的甲烷数超过了燃气发动机的最小允许值，该值等于52(参见Ivanov S.S.,Tarasov M.Yu.Requirements for the associated gas treatmentfor gas-fuelled piston engines supply.Neftianoye khozyastvo,No.1,p.p.102-105)。
动力设施生成的电力为约5.5MW，其中0.5MW消耗在液化装置和注入装置中。
生成的热功率为约5.7Gcal/h，其中1.8Gcal/h在二氧化碳分离设施中在从排放气体中回收含二氧化碳成分期间消耗。
液化的二氧化碳的产生量为约3800kg/h(考虑了工艺损失)。液化的二氧化碳包括约99.5％的二氧化碳。
当通过注入井将液化的二氧化碳注入到含油地层中时，注入装置中的液化的二氧化碳的压力被设立为约30MPa。
在不脱离本发明的其实质和范围的情况下，基于公开的实施方式、材料和结构，本发明实施方式的许多修改和变化是可能的。因此，权利要求和功能等价物的范围不应受到在说明书和附图中公开和示出的特定实施方式的限制，因为这些实施方式被表示为实例。

Claims (21)

1.一种用于从含烃地层回收烃类的方法，所述方法包括：
从所述含烃地层回收含烃流体；
从所述含烃流体分离气体；
所述分离气体在动力设施中与空气一起燃烧，所述动力设施配置为在所述燃烧之前产生压缩的气体-空气混合物，其中所述压缩的气体-空气混合物包括所述空气和所述分离气体；
从所述动力设施排出排放气体；
从所述排放气体中回收所述排放气体中的含二氧化碳成分；
液化至少一部分的所述含二氧化碳成分，以产生液化的二氧化碳；以及
通过至少一口井将所述液化的二氧化碳注入到所述含烃地层中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述液化的二氧化碳的所需温度是在所述液化之后或所述液化期间设立的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，通过压缩所述含二氧化碳成分或通过冷却所述含二氧化碳成分或两者进行所述液化。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述液化之前压缩所述含二氧化碳成分，以及然后通过冷却所述含二氧化碳成分来进行所述液化。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在所述液化的二氧化碳的产生之前，从所述含二氧化碳成分中去除水。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含二氧化碳成分的回收通过以下进行：通过吸收剂溶液从所述排放气体吸收所述含二氧化碳成分以形成富含二氧化碳的溶液，以及然后通过从所述富含二氧化碳的溶液中解吸所述含二氧化碳成分。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其中，所述排放气体中的含氮成分是在所述含二氧化碳成分的回收期间产生的。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述燃烧之前，将一部分的所述含氮成分添加到所述空气中，或添加到所述压缩的气体-空气混合物中，或添加到两者中，并且其中保持所述压缩的气体-空气混合物中所述空气与可燃物质的比率，使得所述压缩的气体-空气混合物包括的所述空气的量不小于氧化所述可燃物质理论上所需的量。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，产生机械能、或电能、或热能或其任意组合。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述燃烧之前，将一部分的所述排放气体添加到所述空气中，或添加到所述压缩的气体-空气混合物中，或添加到两者中，并且其中保持所述压缩的气体-空气混合物中所述空气与可燃物质的比率，使得所述压缩的气体-空气混合物包括的所述空气的量不小于氧化所述可燃物质理论上所需的量。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述燃烧之前从所述分离气体中去除选定物质，并且其中所述选定物质是至少一种含硫物质，或固体颗粒，或水，或至少一部分的重质烃类，或一部分的二氧化碳，或其任意组合。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，至少一口所述井是注入井，并且其中将所述液化的二氧化碳注入到所述含烃地层中是通过至少一口所述注入井进行的，以在所述含烃地层中形成二氧化碳段塞，以及然后通过至少一口所述注入井将所述含氮成分注入到所述含烃地层中，用于将所述二氧化碳段塞推进到至少一口生产井。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述含二氧化碳成分的回收之前从所述排放气体中去除某些物质，并且其中所述某些物质是烟灰，或固体颗粒，或水，或氮氧化物，或未燃的烃类，或氧气，或一氧化碳，或其任意组合。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，在将所述液化的二氧化碳注入所述含烃地层之前，将额外的流体添加到所述含二氧化碳成分中，或添加到所述液化的二氧化碳中，或添加到两者中，并且其中所述额外的流体是至少一部分的重质烃类，或一部分的二氧化碳，或两者。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述含二氧化碳成分的回收之前冷却所述排放气体。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述燃烧之前，将某些流体添加到所述分离气体中，或添加到所述空气中，或添加到所述压缩的气体-空气混合物中，或添加到其任意组合中，并且其中所述某些流体是一部分的所述含二氧化碳成分，或一部分的所述液化的二氧化碳，或两者。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，将水注入所述含烃地层中。
18.根据权利要求6所述的方法，其中，将来自所述排放气体的至少一部分热量传递到所述富含二氧化碳的溶液中，以在所述含二氧化碳成分的解吸期间加热所述富含二氧化碳的溶液。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，在所述水的注入之前，通过从所述排放气体，或从所述含二氧化碳成分，或从两者，传递至少一部分的热量来加热水。
20.根据权利要求1所述的方法，其中，至少一口所述井是注入井或生产井。
21.根据权利要求1至4、6、8至20中任一项所述的方法，其中，所述动力设施包括内燃机，所述内燃机配置为在所述燃烧之前产生所述压缩的气体-空气混合物，并且配置为进行所述燃烧。
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