ИЗВЛЕЧЕНИЕ КЕРОБИТУМОВ ИЗ ПОДЗЕМНЫХ РЕСУРСОВ БИТУМИНОЗНЫХ СЛАНЦЕВ

1. Способ извлечения продукта на основе керобитумов из подземной сланцевой формации, содержащей подземные сланцы, содержащий следующие стадии:
a) увеличение доступности для текучих сред керобитумов в подземных сланцах, содержащих неорганические компоненты в дополнение к керобитумам;
б) приведение в контакт керобитумов в подземных сланцах с химически активной текучей средой для создания подвижного продукта на основе керобитумов;
в) транспортировка подвижного продукта на основе керобитумов из подземной сланцевой формации с получением извлеченного продукта на основе керобитумов.
2. Способ по п.1, в котором стадия увеличения доступности включает в себя следующие стадии:
a) бурение обсаженных нагнетательных скважин в подземной сланцевой формации, содержащей подземные сланцы;
б) повышение давления в нагнетательной скважине с помощью текучей среды в плотной фазе для создания высокого давления в скважине;
в) быстрое понижение давления в скважине с высоким давлением для получения стационарного состояния с пониженным давлением.
3. Способ по п.1, в котором стадии повышения давления и понижения давления повторяются.
2
2
3
2
2
1
20
4. Способ по п.2, в котором текучая среда в плотной фазе содержит компоненты, выбранные из группы, состоящей из двуокиси углерода (CO), азота (N), сжиженного природного газа (LNG), аммиака (NH), моноокиси углерода (CO), аргона (Ar), сжиженного нефтяного газа (LPG), водорода (H), сероводорода (HS), воздуха, C-C углеводородов и их сочетания.
5. Способ по п.2, в котором давление в скважине высокого давления превышает давление разрыва подземной сланцевой формации.
6. Способ по п.2. в котором текучая среда в плотной фазе поглощается керобитумом и керобитум впоследствии набухает, расширяет подземную сланцевую формацию и создает механические напряжения, приводящие к последующему разрыву и созданию горизонтальных проходов в формации.
7. Способ по п.2, в котором механические напряжения, создаваемые при повышении давления и понижении давления, усиливают разрыв подземной сланцевой формации.
8. Способ по п.2, в котором повышение давления и понижение давления создают термические напряжения в подземной сланцевой формации.
9. Способ по п.8, в котором керобитум, по меньшей мере, частично деламинируется от неорганических компонентов сланцев в результате действия термических напряжений.
10. Способ по п.2, в котором взрывчатые вещества добавляются к текучей среде в плотной фазе для увеличения горизонтальных проходов и разрыва формации.
11. Способ по п.2, в котором стадия приведения в контакт керобитумов в подземных сланцах с химически активной текучей средой для создания подвижного продукта на основе керобитумов включает в себя химическую модификацию керобитумов.
12. Способ по п.11, в котором химическая модификация включает в себя, по меньшей мере, некоторый крекинг керобитумов.
2
2
3
2
2
1
20
13. Способ по п.2, в котором химически активная текучая среда содержит первый компонент, выбранный из группы, состоящей из двуокиси углерода (CO), азота (N), сжиженного природного газа (LNG), аммиака (NH), моноокиси углерода (CO), аргона (Ar), сжиженного нефтяного газа (LPG), водорода (H), сероводорода (HS), воздуха, C-C углеводородов и их сочетания; и второй компонент, выбранный из группы, состоящей из органических кислот, неорганических кислот, пероксидов, химикалиев, производящих свободные радикалы, кислот Льюиса, гуминовых агентов деполимеризации, катализаторов диспропорционирования олефинов, химически активных газов, ферментов, микробов, плазмы, катализаторов и их сочетания.
14. Способ по п.2, в котором стадия транспортировки подвижного продукта на основе керобитумов из подземной сланцевой формации содержит текучую среду для извлечения.
2
2
3
2
2
1
20
15. Способ по п.14, в котором текучая среда для извлечения выбирается из группы, состоящей из двуокиси углерода (CO), азота (N), сжиженного природного газа (LNG), аммиака (NH), моноокиси углерода (CO), аргона (Ar), сжиженного нефтяного газа (LPG), водорода (H), сероводорода (HS), воздуха, C-C углеводородов и их сочетания.
16. Способ по п.14, в котором текучая среда для извлечения является, по существу, неотличимой от химически активной текучей среды.
17. Способ по п.2, в котором используется откачка для транспортировки подвижного продукта на основе керобитумов из подземной сланцевой формации.
18. Способ по п.2, в котором извлеченный продукт на основе керобитумов рафинируется с получением одного или нескольких коммерческих продуктов на основе нефти.
19. Способ по п.1, в котором стадия увеличения доступности включает в себя следующие стадии:
a) бурение обсаженных нагнетательных скважин в подземной сланцевой формации, содержащей подземные сланцы;
2
2
б) доставка в нагнетательную скважину суспензии, содержащей жидкий CO и твердый CO;
2
2
2
в) повышение давления в скважине посредством образования жидким CO и твердым CO в скважине сверхкритического CO, при этом создавая высокое давление в скважине;
2
г) понижение давления в скважине с высоким давлением для получения стационарного пониженного давления, при этом соответствующее адиабатическое расширение CO охлаждает подземную сланцевую формацию и вызывает термические и механические напряжения внутри формации, которые, в свою очередь, приводят к разрыву формации.
20. Способ по п.19, в котором повышение давления и понижение давления повторяются до достижения равновесного давления.
21. Способ по п.19, в котором керобитум, по меньшей мере, частично деламинируется от неорганических компонентов сланцев в результате действия термических и механических напряжений.
2
22. Способ по п.19, в котором взрывчатые вещества добавляются к суспензии сжиженного и твердого CO для увеличения горизонтальных проходов и разрыва формации.
23. Способ по п.19, в котором стадия приведения в контакт керобитумов в подземных сланцах с химически активной текучей средой для создания подвижного продукта на основе керобитумов включает в себя химическое модифицирование керобитумов.
24. Способ по п.23, в котором химическая модификация включает в себя, по меньшей мере, некоторый крекинг керобитумов.
2
2
3
2
2
1
20
25. Способ по п.19, в котором химически активная текучая среда содержит первый компонент, выбранный из группы, состоящей из двуокиси углерода (CO), азота (N), сжиженного природного газа (LNG), аммиака (NH), моноокиси углерода (CO), аргона (Ar), сжиженного нефтяного газа (LPG), водорода (H), сероводорода (HS), воздуха, C-C углеводородов и их сочетания; и второй компонент, выбранный из группы, состоящей из органических кислот, неорганических кислот, пероксидов, химикалиев, образующих свободные радикалы, кислот Льюиса, гуминовых агентов деполимеризации, катализаторов диспропорционирования олефинов, химически активных газов, ферментов, микробов, плазмы, катализаторов и их сочетания.
26. Способ по п.23, в котором химическое модифицирование керобитумов обеспечивается агентом для модифицирования, выбранным из группы, состоящей из ферментов, горячих газов, катализаторов, кислот и их сочетания.
27. Способ по п.19, в котором стадия транспортировки подвижного продукта на основе керобитумов из подземной сланцевой формации включает в себя текучие среды для извлечения.
2
2
3
2
2
1
20
28. Способ по п.27, в котором текучая среда для извлечения выбирается из группы, состоящей из диоксида углерода (CO), азота (N), сжиженного природного газа (LNG), аммиака (NH), моноокиси углерода (CO), аргона (Ar), сжиженного нефтяного газа (LPG), водорода (H), сероводорода (HS), воздуха, C-C углеводородов и их сочетания.
29. Способ по п.27, в котором текучая среда для извлечения не отличается от химически активной текучей среды.
30. Способ по п.19, в котором используется откачка для транспортировки подвижного продукта на основе керобитумов из подземной области.
31. Способ по п.19, в котором извлеченный продукт на основе керобитумов рафинируется с получением одного или нескольких коммерческих продуктов на основе нефти.
32. Способ по п.19, в котором повышение давления и понижение давления дополнительно содержат промежуточную стадию приведения в контакт сланцев с нагретой текучей средой для увеличения термических напряжений, создаваемых в подземной сланцевой формации.
33. Способ разрыва подземной сланцевой формации, содержащей подземные битуминозные сланцы, включающие керобитумы и неорганические компоненты для увеличения проницаемости подземных сланцев для текучих сред, содержащий следующие стадии:
a) бурение обсаженных нагнетательных скважин в подземной сланцевой формации, содержащей подземные сланцы;
б) доставка текучих сред в плотной фазе в скважину и герметизация нагнетательной скважины для герметизации скважины;
в) повышение давления в герметичной скважине посредством предоставления возможности текучей среде в плотной фазе внутри герметичной скважины для повышения, при этом создавая высокое давление в скважине;
г) понижение давления в скважине с высоким давлением для получения стационарного состояния с пониженным давлением, при этом соответствующее адиабатическое расширение текучей среды в плотной фазе охлаждает подземную сланцевую формацию и вызывает термические и механические напряжения внутри формации, которые, в свою очередь, приводят к разрыву формации.
2
2
34. Способ по п.33, в котором текучая среда в плотной фазе содержит суспензию жидкого СO и твердого CO.
35. Способ по п.33, в котором стадии повышения давления и понижения давления повторяются.
36. Способ по п.33, в котором керобитум, по меньшей мере, частично деламинируется от неорганических компонентов сланцев в результате термических и механических напряжений.
37. Способ по п.33, в котором взрывчатые вещества добавляются к текучей среде в плотной фазе для увеличения горизонтальных проходов и разрыва формации.
38. Способ, содержащий следующие стадии:
a) анализ подземных сланцевых формаций, содержащих керобитумы, для получения информации относительно керобитумов, содержащихся в них;
б) увеличение доступности для текучих сред керобитумов в подземных сланцах, включающих неорганические компоненты в дополнение к керобитумам;
в) мониторинг повышения доступности, получаемой на стадии (б);
г) приведение в контакт керобитумов в подземных сланцах с химически активной текучей средой для создания подвижного продукта на основе керобитумов, при этом химически активную текучую среду выбирают, имея в виду информацию, полученную на стадии (a);
д) транспортировка подвижного продукта на основе керобитумов из подземной сланцевой формации с получением извлеченного продукта на основе керобитумов.
39. Способ по п.38, дополнительно включающий в себя стадию переработки извлеченного продукта на основе керобитумов.
40. Система, содержащая средства для анализа подземных сланцевых формаций, содержащих керобитумы, для получения информации относительно керобитумов, содержащихся в них, средства для увеличения доступности для текучих сред керобитумов в подземных сланцах, включающих неорганические компоненты в дополнение к керобитумам, средства для мониторинга увеличения доступности, обеспечиваемого соответствующими средствами, средства приведения в контакт керобитумов в подземных сланцах с химически активной текучей средой для создания подвижного продукта на основе керобитумов, при этом химически активная текучая среда выбрана исходя из информации, полученной с помощью соответствующих средств, и средства для транспортировки подвижного продукта на основе керобитумов из подземной сланцевой формации с получением извлеченного продукта на основе керобитумов.
41. Система по п.40, дополнительно содержащая средства для переработки извлеченного продукта на основе керобитумов.
42. Способ извлечения продукта на основе углеводородов из подземной формации с низкой проницаемостью, содержащей углеводороды, содержащий следующие стадии:
a) повышение проницаемости в области подземной формация для текучих сред для установления области повышенной проницаемости;
б) приведение в контакт материала углеводородов в области с повышенной проницаемостью с химически активной текучей средой для создания подвижного продукта на основе углеводородов;
в) транспортировка подвижного продукта на основе углеводородов из подземной формации с получением извлеченного продукта на основе углеводородов.
43. Способ по п.42, в котором стадия повышения проницаемости включает в себя следующие стадии:
a) бурение обсаженной нагнетательной скважины в подземной формации;
б) повышение давления в нагнетательной скважине с помощью текучей среды в плотной фазе для создания высокого давления в скважине;
в) быстрое понижение давления в скважине с высоким давлением для получения стационарного состояния с пониженным давлением.
44. Способ по п.43, в котором стадии повышения давления и понижения давления повторяются.
2
2
3
2
2
1
20
45. Способ по п.43, в котором текучая среда в плотной фазе содержит компонент, выбранный из группы, состоящей из двуокиси углерода (CO), азота (N), сжиженного природного газа (LNG), аммиака (NH), моноокиси углерода (CO), аргона (Ar), сжиженного нефтяного газа (LPG), водорода (H), сероводорода (HS), воздуха, C-C углеводородов и их сочетания.
46. Способ по п.43, в котором стадия приведения в контакт углеводородов в подземной формации с химически активной текучей средой для создания подвижного продукта на основе углеводородов включает в себя химическое модифицирование углеводородов.
2
2
3
2
2
1
20
47. Способ по п.43, в котором химически активная текучая среда содержит первый компонент, выбранный из группы, состоящей из двуокиси углерода (CO), азота (N), сжиженного природного газа (LNO), аммиака (NH), моноокиси углерода (CO), аргона (Ar), сжиженного нефтяного газа (LPG), водорода (H), сероводорода (HS), воздуха, C-C углеводородов и их сочетания; и второй компонент, выбранный из группы, состоящей из органических кислот, неорганических кислот, пероксидов, химикалиев, образующих свободные радикалы, кислот Льюиса, гуминовых агентов деполимеризаци, катализаторов диспропорционирования олефинов, химически активных газов, ферментов, микробов, плазмы, катализаторов и их сочетания.
48. Способ по п.43, в котором стадия транспортировки подвижного продукта на основе углеводородов из подземной формации содержит текучую среду для извлечения.
2
2
3
2
2
1
20
49. Способ по п.48, в котором текучая среда для извлечения выбирается из группы, состоящей из двуокиси углерода (CO), азота (N), сжиженного природного газа (LHG), аммиака (NH), моноокиси углерода (CO), аргона (Ar), сжиженного нефтяного газа (LPG), водорода (H), сероводорода (HS), воздуха, C-C углеводородов и их сочетания.
50. Способ по п.48, в котором текучая среда для извлечения является, по существу, не отличимой от химически активной текучей среды.
51. Способ по п.19, в котором используется откачка для транспортировки подвижного продукта на основе керобитумов из подземной области.
52. Способ по п.19, в котором извлеченный продукт на основе керобитумов рафинируется с получением одного или нескольких коммерческих продуктов на основе нефти.
53. Способ по п.19, в котором стадии повышения давления и понижения давления дополнительно включают в себя промежуточную стадию приведения в контакт сланцев с нагретой текучей средой для увеличения термических напряжений, создаваемых в подземной сланцевой формации.