DE2753248C2 - Verfahren zur Gewinnung von Erdöl mit Dampfunterstützung - Google Patents
Verfahren zur Gewinnung von Erdöl mit DampfunterstützungInfo
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- DE2753248C2 DE2753248C2 DE19772753248 DE2753248A DE2753248C2 DE 2753248 C2 DE2753248 C2 DE 2753248C2 DE 19772753248 DE19772753248 DE 19772753248 DE 2753248 A DE2753248 A DE 2753248A DE 2753248 C2 DE2753248 C2 DE 2753248C2
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Description
3 4
Sättigung, 52 und 54 vorgesehen. Die Wasseraufbereiiungsanrage
Fig.5A, B, C—1OA, B, C Diagramme der ölsätti- enthält vorzugsweise ein Ionenaustauschharz, das die
gungsprofile A, Temperaturprofile B und Dampfsätti- verhältnismäßig besser löslichen Salze umwandelt, wie
gungsprofile C für verschiedene injizierte Dampfquali- Natriumsalz, das in Lösung bleibt und keine unertäten
und 5 wünschten Ausscheidungen hervorruft. Ein besonderer
Fig. 11 A, B und C Diagramme zur Veranschauli- Vorzug der Erfindung besteht darin, daß bei Verwenchung
der Wirkung der Dampfqualität auf die Ölver- dung von Dampf verhältnismäßig geringer Qualität die
drängung und unerwünschten Salze in dem flüssigen Teil des NaB-F ig. 12 Kurven des vertikalen Wärmeverlustes an dampfes mitgeführt werden können, so daß die Wasserhängende
und liegende Schichten. to aufbereitung nicht so kritisch ist Stromabwärts von den
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Einrichtung Wasseraufbereitungsbehältern 52 und 54 ist ein Vorzur
Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ratsbehälter 91 angeordnet, der zusätzlich aufbereitetes
in F i g. 1 dargestellt Eine produzierende Formation 20 Wasser speichert, um zu gewährleisten, daß Wasser am
wird von einer Injektionsbohrung 22 durchteuft In der Ansaugende der Pumpe 70 verfügbar ist, die zur Versor-Bohrung
22 ist ein Leitungsrohr 24 angeordnet und bil- 15 gung des Dampfgenerators 30 dient Ein mit Schwimdet
einen Leitungsweg, über den der Dampf in die Boh- mer arbeitender Behälter, bei dem· durch Senkung des
rung hinein und an die produzierende Zone 20 herange- Wasserspiegels sich die stromaufwärtige Zuflußleitung
führt wird. In den meisten Anwendungsfällen ist es er- 53 öffnet, hat sich als sehr brauchbar erwiesen,
wünscht einen Packer bzw. eine Dichtung 23 unmittel- Erfindungsgemäß wird das AväinaB des Wasserbar über der produzierenden Formation 20 pnzuordnen. 20 durchfiusses durch die Rohrschlängen 32 oder die vom Erfindungsgemäß ist wenigstens eine Produktions- Brenner 42 gelieferte Wärme so eingestellt daß Dampf bohrung 80 erforderlich, die ebenfalls die produzierende einer gewünschten Temperatur und Qualität hergestellt Formation 20 durchteuft Im tatsächlichen Feldbetrieb wird. Der Wassergehalt des Dampfes reicht aus, um wird die Erfindung so ausgeführt daß allgemein eine Salze in Lösung zu halten und daher eine übermäßige große Anzahl von Bohrungen verwendet wird. Die In- 25 Ausscheidung in den Kesselrohren oder Zuleitungen jektionsbohrungen und die Produktionsbohrungen wer- zur Bohrung zu verhindern.
\\ den gemäß einem vorher festgelegten Muster nieder- Erfindungsgemäß wird die Temperatur des injizierten V; gebracht Zum Beispiel können nach der Erfindung Dampfes über 2300F (= 1100C) und vorzugsweise im i 5-spot oder 7-spot-Muster (5er oder 7er Sterne) ange- Bereich von 250—4500F (= 121—232°C) gehalten. % legt werden. Jede Produktionsbohrung 80 ist mit ent- 30 Temperaturen, die über 500—6000F (= 260—316°C) •f sprechender Produktionseinrichtung ausgestattet, etwa hinausgehen, werden gewöhnlich nicht angewendet Eiy einem Produktionsrohrstrang 81, dessen unteres Ende ne Steuervorrichtung 94 dient dazu, die vom Brenner 42 |] eine Pumpe 82 aufweist Die Produktionspumpe 82 ist in gelieferte Wärme oder die durch die Pumpe 70 bewegte H unmittelbarer Nähe der produzierenden Formation 20 Wassermenge oder beides so zu steuern, daß Dampf mit I angeordnet, so daß die Pumpe die Bohrung im freige- 35 einer bestimmten Temperatur und Qualität, nach ent- ?i pumpten Zustand halten kann, d. h. den Flüssigkeitsspie- sprechender Einstellung 35—45%, im Bohrloch an der % gel in der Bohrung in oder unterhalb der produzieren- Formation zur Verfügung steht Ein Drehzabi/egler 95 I den Formation hält Die Pumpe wird durch ein Pumpen- der Pumpe kann durch die Steuerungseinrichtung so % gestänge 83 betätigt, durch das das öl in die Sammellei;- betätigt werden, daß die in den Dampfgenerator flies| tung 85 gehoben wird. Pfeile 86 zeigen die Änderungen 40 b'ende Wassermenge verhindert wird. Ein Ventil 96 kann ρ des ölflusses an, die nach der Erfindung begünstigt wer- z. B. durch eine Steuerung betätigt werden, um die Μεη-Pj den. Dies wird anfänglich durch den Dampf erreicht, der ge von Treibgas oder Treiböl einzustellen, die in den }}. in die Bohrung 22 durch die Formation 20 injiziert wird. Brenner fließt Auf diese Weise können Temperatur und j§ Die Obertage vorgesehene Errichtung, die Dampf Qualität des den Dampfgenerator 30 am Ausgang 39 K zur Einleitung in die Formation 20 liefert weist einen 45 verlassenden Dampfes nach Wunsch gesteuert werden.
fj entsprechend bemessenen Durchlauf-Dampfgenerator Der Dampf wird durch eine Injektionsbohrung in die vi 30 auf. Der Dampfgenerator 30 ist mit Dampferzeu- Formation injiziert Gewöhnlich werden Injektions- und i! ■ gungsröhren 32 ausgestattet Diese Röhren 32 sind für Produktionsbohrungen in sich wiederholenden Mustern i eines Einmaldurchfluß angeordnet Durch entsprechen- auf einem Feld zugeordnet Hierfür sind z. B. 5er- oder V-, de LeitEügen 34 ist der Ausgang der Dampferzeugung»- 50 7er Sterne bekannt In einem 7er Stern z. B. wird eine S röhren an die in die Bohrung führende Abwärtsleitung mittig liegende Bohrung als Injektionsbohrung und 24 angeschlossen. Ein Sicherungsdrosselhahn oder ein sfcjhü umfeldig verteilt liegeride Bohrungen als Produk-.; entsprechendes Ventil 36 dient dazu, den Dampffluß in tionsbohrungen benutzt Falls erwünscht, kann die An-'' das Bohrloch hinein zu regulieren. Eine Entlastungslei- Ordnung umgekehrt werden, wobei sechs äußere Bohi tung 35 mit entsprechendem Ventil 37 sollte über dein 55 rungen als Injektionsbohrungen und eine einzelne Mit-Bohrlochkopf 28 vorgesehen sein. Ferner sind stromab- telbohrung zur Produktion des Öles dienen. Die Anwen- ! ' wärts vom Dampfgenerator 30 Einrichtungen vorgese- dung der Erfindung ist nicht davon abhängig, daß die ;: hen, welche die Dampfqualität messen. Bohrlöcher in einer ganz bestimmten Weise angelegt %, Eine Quelle für Frischwasser zur Dampfherstellung werden. Vielmehr richtet sich die Anordnung der Bohr- ψ: ist mit dem Bezugszeichen 50 versehen. Das meiste, falls 60 löcher und ihr Abstand nach der vorhergehenden Ent· § nicht alles Wasser, das für die Verwendung auf ölfel- wicklung des Feldes.
wünscht einen Packer bzw. eine Dichtung 23 unmittel- Erfindungsgemäß wird das AväinaB des Wasserbar über der produzierenden Formation 20 pnzuordnen. 20 durchfiusses durch die Rohrschlängen 32 oder die vom Erfindungsgemäß ist wenigstens eine Produktions- Brenner 42 gelieferte Wärme so eingestellt daß Dampf bohrung 80 erforderlich, die ebenfalls die produzierende einer gewünschten Temperatur und Qualität hergestellt Formation 20 durchteuft Im tatsächlichen Feldbetrieb wird. Der Wassergehalt des Dampfes reicht aus, um wird die Erfindung so ausgeführt daß allgemein eine Salze in Lösung zu halten und daher eine übermäßige große Anzahl von Bohrungen verwendet wird. Die In- 25 Ausscheidung in den Kesselrohren oder Zuleitungen jektionsbohrungen und die Produktionsbohrungen wer- zur Bohrung zu verhindern.
\\ den gemäß einem vorher festgelegten Muster nieder- Erfindungsgemäß wird die Temperatur des injizierten V; gebracht Zum Beispiel können nach der Erfindung Dampfes über 2300F (= 1100C) und vorzugsweise im i 5-spot oder 7-spot-Muster (5er oder 7er Sterne) ange- Bereich von 250—4500F (= 121—232°C) gehalten. % legt werden. Jede Produktionsbohrung 80 ist mit ent- 30 Temperaturen, die über 500—6000F (= 260—316°C) •f sprechender Produktionseinrichtung ausgestattet, etwa hinausgehen, werden gewöhnlich nicht angewendet Eiy einem Produktionsrohrstrang 81, dessen unteres Ende ne Steuervorrichtung 94 dient dazu, die vom Brenner 42 |] eine Pumpe 82 aufweist Die Produktionspumpe 82 ist in gelieferte Wärme oder die durch die Pumpe 70 bewegte H unmittelbarer Nähe der produzierenden Formation 20 Wassermenge oder beides so zu steuern, daß Dampf mit I angeordnet, so daß die Pumpe die Bohrung im freige- 35 einer bestimmten Temperatur und Qualität, nach ent- ?i pumpten Zustand halten kann, d. h. den Flüssigkeitsspie- sprechender Einstellung 35—45%, im Bohrloch an der % gel in der Bohrung in oder unterhalb der produzieren- Formation zur Verfügung steht Ein Drehzabi/egler 95 I den Formation hält Die Pumpe wird durch ein Pumpen- der Pumpe kann durch die Steuerungseinrichtung so % gestänge 83 betätigt, durch das das öl in die Sammellei;- betätigt werden, daß die in den Dampfgenerator flies| tung 85 gehoben wird. Pfeile 86 zeigen die Änderungen 40 b'ende Wassermenge verhindert wird. Ein Ventil 96 kann ρ des ölflusses an, die nach der Erfindung begünstigt wer- z. B. durch eine Steuerung betätigt werden, um die Μεη-Pj den. Dies wird anfänglich durch den Dampf erreicht, der ge von Treibgas oder Treiböl einzustellen, die in den }}. in die Bohrung 22 durch die Formation 20 injiziert wird. Brenner fließt Auf diese Weise können Temperatur und j§ Die Obertage vorgesehene Errichtung, die Dampf Qualität des den Dampfgenerator 30 am Ausgang 39 K zur Einleitung in die Formation 20 liefert weist einen 45 verlassenden Dampfes nach Wunsch gesteuert werden.
fj entsprechend bemessenen Durchlauf-Dampfgenerator Der Dampf wird durch eine Injektionsbohrung in die vi 30 auf. Der Dampfgenerator 30 ist mit Dampferzeu- Formation injiziert Gewöhnlich werden Injektions- und i! ■ gungsröhren 32 ausgestattet Diese Röhren 32 sind für Produktionsbohrungen in sich wiederholenden Mustern i eines Einmaldurchfluß angeordnet Durch entsprechen- auf einem Feld zugeordnet Hierfür sind z. B. 5er- oder V-, de LeitEügen 34 ist der Ausgang der Dampferzeugung»- 50 7er Sterne bekannt In einem 7er Stern z. B. wird eine S röhren an die in die Bohrung führende Abwärtsleitung mittig liegende Bohrung als Injektionsbohrung und 24 angeschlossen. Ein Sicherungsdrosselhahn oder ein sfcjhü umfeldig verteilt liegeride Bohrungen als Produk-.; entsprechendes Ventil 36 dient dazu, den Dampffluß in tionsbohrungen benutzt Falls erwünscht, kann die An-'' das Bohrloch hinein zu regulieren. Eine Entlastungslei- Ordnung umgekehrt werden, wobei sechs äußere Bohi tung 35 mit entsprechendem Ventil 37 sollte über dein 55 rungen als Injektionsbohrungen und eine einzelne Mit-Bohrlochkopf 28 vorgesehen sein. Ferner sind stromab- telbohrung zur Produktion des Öles dienen. Die Anwen- ! ' wärts vom Dampfgenerator 30 Einrichtungen vorgese- dung der Erfindung ist nicht davon abhängig, daß die ;: hen, welche die Dampfqualität messen. Bohrlöcher in einer ganz bestimmten Weise angelegt %, Eine Quelle für Frischwasser zur Dampfherstellung werden. Vielmehr richtet sich die Anordnung der Bohr- ψ: ist mit dem Bezugszeichen 50 versehen. Das meiste, falls 60 löcher und ihr Abstand nach der vorhergehenden Ent· § nicht alles Wasser, das für die Verwendung auf ölfel- wicklung des Feldes.
|i dem zur Verfügung steht, enthält Kesselstein bildende In F i g. 2 sind die Wirkungen der Dampfqualität auf
S Ionen, wie Calcium- und/oder Magnesiumionen. Daher die ölgewinnunc in Abhängigkeit von der injizierten
§ sind Wasseraufbereitungseinrichtungen, wie die Behäl- Nettowärme dargestellt Bei irgendeinem gegebenen fell ter 52 und 54, durch entsprechende Leitungen 51,53 und 65 sten Wert der injizierten Nettowärme hängt die ölge-I
55 angeschlossen, um dem Boiler 30 aufbereitetes Wals- winnung von der Dampfqualität ab. Die injizierte Net-I
ser zuzuführen. Ventile 61,63,65 und 67 sind zur Steue- towärme ist definiert als Unterschied zwischen der ins-1
rung des Durchfluss« durch die Aufbereitungsbehälter gesamt am Formationsprofil im Bohrloch injizierten
Wärme abzOglich des Wärmeverlustes an das Deckgebirge und das liegende. Diese Wärmeverluste sind in
Fig. 12 mit bezug auf die Formationsmächtigkeit und das Ausmaß der Wärmeinjektion dargestellt In F i g. 2
ist zu beachten, daß die Kurve der Ölproduktion in Abhängigkeit von der injizierten Nettowärme ansteigt,
wenn die Dampfqualität fortschreitend von 100% auf etwa 40% gesenkt wird. Die Senkung der Qualität auf
unter 40%, d. h. etwa 20%, führt zu einer verringerten ölgewinnung. Das bedeutet, daß, falls die injizierte
Dampfqualität auf einem Wert von 40% gehalten wird, eine wirksamere Wärmenutzung als bei Dampf höherer
Qualität erzielt wird. Das soll nicht bedeuten, daß die Injektion von Dampf höherer Qualität nicht zu schnellerer und größerer Förderung bei festen Injektionsraten
fuhrt jedoch wird deutlich, daß der Wirkungsgrad der
injizierten Wärme auf ein Maximum gebracht werden kann, wenn die QüäüiSi im Bereich von 40% gehalten
wird.
Fig.3 zeigt den Wirkungsgrad der Wärmeausnutzung des injizierten Dampfes als Funktion der Qualität
Aus dem Diagramm geht hervor, daß der beste Wirkungsgrad erzielt wird, wenn die Qualität des in die
Formation injizierten Dampfes in einem Bereich zwischen etwa 35 und etwa 42% gehalten wird. Bei einer
Qualität über 42% wird der Wärmewirkungsgrad geringer; erfindungsgemäß kann jedoch die Qualität bis etwa
45% erhöht werden, um eine gewisse Beschleunigung in Her ölgewinnung zu erreichen, ohne den Wirkungsgrad
der Wärmeausnutzung ernsthaft herabzusetzen.
Da > Diagramm der F i g. 4 zeigt Kurven der durch die Dampfflutung ausgelösten ölgewinnung in Abhängigkeit von der injizierten wirksamen Nettowärme und der
ölsättigung. Die wirksame Nettowärme ist definiert als
Produkt der Nettowärme und dem Wirkungsgrad der Wärmeausnutzung. Fig.4 zeigt, daß eine wirksame
Nettowärme von wenigstens 700 MMBTU/gross acre feet injiziert werden sollte, um zu einer Restölgewinnung zu kommen.
F i g. 5A, B, C bis 1OA, B, C zeigen die Wirkung verschiedener Dampfqualitäten bei einer Dampfflutung.
Fig.5A bis 1OA zeigen ölsättigungsprofile in einem
senkrechten Querschnitt einer Formation zwischen einer Injektions- und einer Produktionsbohrung. F i g. 5B
bis 1OB zeigen Temperaturprofile in Grad Fahrenheit in einem senkrechten Querschnitt einer Formation zwischen Injektions- und Produktionspunkt Fig.5C bis
IOC zeigen Dampfsättigungsprofile in einem senkrechten Schnitt einer Formation zwischen einem Injektionsund einem Produktionspunkt
Die F i g. 5A, 5B und 5C betreffen eine Heißwasserflutung. d. h. die Dampfqualität ist hier null. In einer verhältnismäßig dicken Formation zeigen die ölsättigungs-
und die Temperaturprofile, daß während einer solchen Heißwasserflutung das Wasser das Öl unterläuft und
sich vorzugsweise im Bodenabschnitt der Lagerstätte bewegt Dies führt zu einem frühzeitigen Wasserdurchbruch, wobei ein großer Teil von kaltem Ö! im oberen
Teil der Formation umgangen wird.
Fi g. 6A, 6B und 6C zeigen Profile für eine Injektion,
bei der die Qualität des Dampfes bei 20% gehalten wird.
Die Diagramme zeigen wieder, daß das heiße Wasser das öl unterläuft, und eine merkliche Menge an kalten
ö! ins oberen Teil der Formation belassen wird. Die
Wirkung ist jedoch nicht ganz so nachteilig wie im Fall der Heißwasserflutung. Fig.7 A, 7B und 7C zeigen die
Vorgänge bei der Injektion von Dampf, dessen Qualität auf 40% gehalten wird. Es ist zu beachten, daß die ProfiIe der ölsättigung und der Temperatur angenähert
senkrecht sind, ein Zeichen für eine gleichmäßige Durchdringung und Aufwärmung der Formation. Dies
führt daher zu der wirksamsten Verdrängung von öl aus der Formation. Die F i g. 8A, 8B und 8C veranschaulichen, was in einer Formation vorgeht, in die Dampf mit
einer Qualität von 60% injiziert wird. Die ölsättigungs-Temperatur- und Dampfsättigungsprofile zeigen an,
daß der Dampf hier über das öl hinwegläuft und sich
vorzugsweise in der Nähe der Formationsdecke bewegt. Dies führt wieder zu einem frühzeitigen Dampfdurchbruch und höheren Wärmeverlusten. Auch kann
sich daraus eine Umgehung des Öls in der Nähe des Bodens der Formation ergeben. Fig.9A, 9B und 9C
zeigen die Ergebnisse einer Injektion von Dampf mit einer Qualität von 80%. Diese Profile veranschaulichen
eine zunehmende Wirkung des überweglaufenden Dampfes und der Umgehung von Üi in der Nähe des
Formationsbodens. Auch sind die Wärmeverluste grö
ßer wegen einer größeren Produktion von Dampf. Die
F i g. 1OA, 1OB und IOC zeigen das Ergebnis einer Injektion von Dampf mit einer Qualität von 100%. Die Diagramme veranschaulichen ein fortwährendes starkes
Überlaufen von Dampf und die sich ergebende schlech
te Wärmeausführung aufgrund äußerst hoher Wärme
verluste und eines sehr frühen Durchbruches. Die Diagramme iind tatsächlich ein Spiegelbild der Heißwasserflutung, wobei in diesem Fall eine Bank mit kaltem öl
in der Nähe des Bodens der Formation gefangen bleibt.
Die Fig. 11 A, HB und 1 IC zeigen die gesammelte
Wirkung der Dampfqualität auf die Verdrängungsparameter. Fig. 11A zeigt die Lage der durch Flüssigkeitsinjektion verursachten ölbank. Das Diagramm veranschaulicht, daß die Benutzung von Dampf mit einer
Qualität von 40% zu einer im wesentlichen kolbenartigen Verdrängung führt und damit eine kontinuierliche
hohe Produktivität ermöglicht, die auf der gleichförmig hohen ölsättigung in der Nähe der Produktionsbohrung
beruht. F i g. 11B zeigt das Ausmaß der Gleichförmig
keit der Produktionsbohrungserwärmung. Wieder führt
die Anwendung von Dampf mit einer Qualität von 40% zur gleichmäßigsten Erwärmungsfront Fig. HC zeigt
das Wachsen der Dampfzone und ihre Wirkung auf den Dampfdurchbruch. Sie veranschaulicht, daß bei Dampf
qualitäten von 60% und höher ein frühzeitiger Dampf
durchbruch eintritt Aus diesen drei Figuren wird ersichtlich, daß der Gesamt-Wirkungsgrad dadurch äußerst verbessert wird, daß die Qualität des injizierten
Dampfes im Bereich von 35—45% gehalten wird.
Die Erfindung ist wie betont, auch anwendbar, wenn ursprünglich Dampf hoher Qualität, etwa 70% und
mehr, in die Formation injiziert worden ist Die Flutung einer Lagerstätte kann entweder mit Rücksicht auf die
Lagerstättenverhältnisse oder aus apparativen Grün
den mit Dampf hoher Qualität begonnen werden. Nach
der Erfindung, die auch angewendet werden kann, um ein bereits vorhandenes Dampfflutungsprojekt auf ei-
* nen verbesserten Wirkungsgrad umzustellen, wird in die
Formation im Anschluß an eine bekannte Menge von
Dampf hoher Qualität Dampf sehr geringer Qualität
injiziert, d. h. unter 35% oder sogar Wasser, so daß der
Durchschnittswert der Qualität des Kumulativ in die Formation injizierten Dampfes zwischen 35 und 45%
liegt Die Dampfflutung wird dann fortgesetzt in dem
Dampf mit einer Qualität von 35—45% in die Formation injiziert wird. Der kumulative Durchschnittswert
der Qualität des injizierten Dampfes kann auf einen Wert zwischen 35 und 45% dadurch verringert werden.
ίο
daß entsprechend geringe Dampfqualität oder sogar Wasser für die Injektion verwendet wird. Das Ausmaß
der Injektion kann außerdem auf eine Anpassung des zeitlichen Verlaufs der Dampfflutung abgestimmt werden. Dabei kann das Dampffiutungsverfahren jeweils in
Abhängigkeit von Feldbedingungen und Wirtschaftlichkeit abgewandelt werden.
Zur weiteren Erläuterung dienen die folgenden Beispiele.
Ein Dampfflutungsprojekt bei dem 10 000 barreis/ pro Tag 75%iger Dampf 730 Tage lang injiziert worden
war, wurde auf eine 40%ige kumulative Qualität umgestellt, in dem 10 000 barrels/pro Tag heißes Wasser
634 Tage lang injiziert wurden. Sodann wurde mit der Dampfflutung fortgefahren in dem Darnpf m>* einer
Qualität zwischen 35 und 45% in die Formation injiziert wurde.
Ein Dampfflutungsprojekt, bei dem zunächst 730 Tage lang 10 000 barrels/pro Tag 75%iger Dampf injiziert
worden war, wurde auf eine 40%ige kumulative Qualität eingestellt, in dem 432 Tage lang 15 000 barrels/pro
Tag heißes Wasser (Dampfqualität 0) injiziert wurden. Sodann wurde erfindungsgemäß mit der Dampfflutung
d-durch fortgefahren daß Dampf mit einer Qualität zwisehen 35 und 45% injiziert wurde.
Ein Dampfflutungsprojekt, bei dem zunächst 730 Tage lang 10 000 barrels/pro Tag 75%iger Dampf injiziert
worden war, wurde auf eine 40%ige kumulative Qualität eingestellt, in dem 650 Tage lang 20 000 barrels/pro
Tag 20%iger Dampf injiziert wurde. Sodann wurde gemäß der Erfindung damit fortgefahren, in die Formation
Dampf zu injizieren, der eine Qualität zwischen 35 und 45% hatte.
bekannt, und die für die Dampferzeugung verwendete Einrichtung kann so eingestellt werden, daß sie Dampf
in einer solchen Qualität liefert, daß der in die Formation eintretende Dampf etwa 35—45%ig ist
Ein Dampfflutungsprojekt, bei dem zunächst 730 Tage lang 10 000 barrels/pro Tag 75%iger Dampf injiziert
worden war, wurde auf eine 40%ige kumulative Qualität eingestellt, in dem 425 Tage lang 20 000 barrels/pro
Tag 10%iger Dampf injiziert wurde. Anschließend wurde erfindungsgemäß fortgefahren, in dem in die Formation Dampf mit einer Qualität zwischen 35 und 45%
injiziert wurde.
Die Erzeugung von Dampf in der Weise, daß eine Qualität im Bereich von 35—45% am Formationsprofil
des Bohrloches zur Injektion verfügbar ist, ist an sich bekannt In der Literatur werden verschiedene Verfahren beschrieben, um die Verringerung der Dampfqualität abzuschätzen, die sich aufgrund von Wärmeverlusten in der Injektionsbohrung ergeben. Vorzugsweise
werden die Verfahren kombiniert die beschrieben sind von G. P. Willhite Jr, »Over-ΑΠ Heat Transfer Coefficients in Steam and Hot Water Wells«, Journal of Petroleum Technology, Band 19 (1967), Seite 607 und von
R. C. Earlaugher Jr, »Some Practical Considerations in the Design of Steam Injection Wells«, Journal of Petroleum Technology, Band 21 (1969), Seite 79. Verfahren
zum Messen der Dampfqualität sind ebenfalls an sich
Claims (5)
1. Verfahren zur Unterstützung der Gewinnung um Kohlenwasserstoffe nach einer getrennt liegenden
von Kohlenwasserstoffen aus einer kohlenwasser- 5 Produktionsbohrung zu bewegen, die ebenfalls die Forstoffhaltigen
Formation, in die durch eine Injektions- mation angefahren hat. Bislang wurde im Feld Dampf
bohrung Dampf injiziert wird, der den Zufluß von mit einer Qualität von etwa 80% injiziert Der Grund
Kohlenwasserstoffen nach einer Produktionsboh- dafür war, daß die im Feldbetrieb benutzten Generatorung
fördert, dadurch gekennzeichnet, ren einfach Dampf dieser Qualität erzeugten. In Theorie
daß die Qualität des in die Formation injizierten io und Praxis ist es so, daß falls Dampf in einem gegebenen
Dampfes auf einen Bereich von 35—45% eingestellt Ausmaß injiziert wird, die Produktion in einer bestimm-
und in diesem Bereich gehalten wird. ten Zeit umso größer ist, je höher die Qualität des
2. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekenn- Dampfes ist Mit der Erfindung ist jedoch festgestellt
zeichnet, daß der Dampf von vornherein auf den worden, daß die Injektion von Dampf sehr hoher Quali-Bereich
von 35—45% eingestellt wird. 15 tat nicht zu einer maximalen Wärmeausnutzung führt
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Die folgende Erfindung bezieht sich auf ein verbeszeichnet
daß die Dampfinjektion zunächst in einer sertes Dampfförderverfahren zur Gewinnung von öl
Vorstufe mit Dampf hoher Qualität begonnen, dann aus einer Kohlenwasserstoffe enthaltenden Formation,
die Durchschnittsqualität des injizierten Dampfes Die Qualität des Dampfes wird so gesteuert daß der
bestimmt und danach eine bestimmte Menge Dampf 20 injizierte Dampf Kumulativ auf eine Qualität zwischen
mit einer vorbestimmten geringeren Qualität oder etwa 35 und 45% eingestellt wird. Hierfür wird entwe-Wasser
eingeleitet und damit die sich summierende der der Dampf von vornherein so eingestellt daß er in
Qualität des insgesamt in die Formation injizierten einer Qualität von 35—45% aus der Injektionsbohrung
Dampfes auf einen Wert zwischen 35—45% einge- in die Formation eintritt Das Verfahren ist besonders
stellt wird, worauf die Qualität dps weiter in die For- 25 nützlich in verhältnismäßig mächtigen Kohlenwassermation
einzuleitenden Dampfes in einem Bereich stoff führenden Formationen, bei denen der eigentliche,
von 35—45% gehalten wird. Kohlenwasserstoff enthaltende Bereich mindestens
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—3, da- 30 Fuß (etwa 9 m) beträgt Eine Injektionsbohrung wird
durch gekennzeichnet, daß die Dampfqualität auf et- mit einer Einrichtung zur Injektion von Dampf ausgewa
35—42% eingestellt und gehalten wird. 30 stattet und ferner wird mit Abstand von dieser Injek-
5. Verfahren nach Ατ-sprucb Λ, dadurch gekenn- tionsbohrung eine Produktionsbohrung niedergebracht
zeichnet daß die DampfQualität auf etwa 40% ein- und zur Förderung von Ol aus der Formation eingerichgestellt
und gehalten wird. tet Der Dampf wird erzeugt und die Qualität des
Dampfes so eingestellt daß für die Injektion in die For-
35 mation der Dampf eine Qualität von 35—45% etwa hat.
Der Dampf wird kontinuierlich in die Formation injiziert und dabei diese Qualität aufrecht erhalten, und das
Die Erfindung bezieht sich darauf, die Wirksamkeit öl aus der Produktionsbohrung gefördert Gemäß einer
der Dampfunterstützung bei einer nur mit Unterstüt- anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß, falls zu-
zung möglichen Gewinnung von Kohlenwasserstoffen 40 nächst Dampf hoher Qualität z. B. etwa 70—80% inji-
zu verbessern. Dampf einer vorbestimmten Qualität ziert wird, danach Dampf sehr geringer Qualität oder
wird durch wenigstens eine Injektionsbohrung in die die sogar Wasser injiziert wird, um die Kumulative Qualität
Kohlenwasserstoffe führende Formation injiziert und in des injizierten Dampfes auf 35—45% zu bringen. An-
die Formation hineingetrieben, um dazu beizutragen, schließend wird die Qualität des weiterhin injizierten
daß das öl auf wenigstens eine Produktionsbohrung 45 Dampfes so gesteuert und überwacht, daß der Steam-
hinbewegt wird, so daß aus der Formation Kohlenwas- drive durch Einführung von 35—45%igem Dampf fort-
serstoffe gefördert werden können. Die Qualität eines gesetzt wird.
Dampfes wird in % ausgedrückt Der Prozentwert In beiden Ausführungsformen wird durch die Erfindrückt
das Verhältnis der Menge Wasser in Dampfform dung das Steamdrive-Verfahren zur Gewinnung von
aus. So bedeutet z. B. die Angabe Qualität des Damp- 50 Erdöl so optimiert, daß die Qualität des injizierten
fes = 80%, daß 80% des Wassers sich in der Dampfpha- Dampfes innerhalb vorbestimmter Grenzen gehalten
se befinden. wird, wodurch sich eine maximale Wirksamkeit der
Bisher sind viele verschiedene Verfahren bekanntge- Wärmeausnutzung in der Formation ergibt
worden, die Dampf benutzen, um die Gewinnung von Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung erge-
Kohlenwasserstoffen aus einer Formation zu unterstüt- 55 ben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgen-
zen. In den letzten Jahren ist in großem Umfange mil den Beschreibung und den Zeichnungen, in denen die
Dampfinjektionen gearbeitet worden, für die sogenann- Erfindung ausführlich erläutert und dargestellt ist. Es
ter »Naß«-Dampf verwendet worden ist Bei diesem zeigt
Feldverfahren hatte der Naßdampf gewöhnlich eine F i g. 1 eine schematische Ansicht, teilweise im senk-
Qualität von etwa 80%. Diese Art Dampf ist verwendet 60 rechten Schnitt, durch eine erfindungsgemäße Einrich-
worden im »Huff and Puff«-Dampfverfahren, d. h. mit tung,
Hineindrücken und Entlasten des Dampfes, und auch im F i g. 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wir-
»Steamdrive«- Verfahren, d.h. mit kontinuierlicher In- kung der Dampfqualität auf die ölgewinnung,
jektion. Im einzelnen wird beim Huff- und Puff-Verfah- F i g. 3 ein Diagramm, daß die Wirksamkeit der Wärren Dampf in eine Formation durch eine Injektionsboh- 65 meausnutzung des injizierten Dampfes als Funktion der rung eingeführt, die Injektion des Dampfes angehalten, Dampfqualitäl wiedergibt,
jektion. Im einzelnen wird beim Huff- und Puff-Verfah- F i g. 3 ein Diagramm, daß die Wirksamkeit der Wärren Dampf in eine Formation durch eine Injektionsboh- 65 meausnutzung des injizierten Dampfes als Funktion der rung eingeführt, die Injektion des Dampfes angehalten, Dampfqualitäl wiedergibt,
eine Durchtränkung der Formation ermöglicht und an- Fig.4 ein Diagramm der ölgewinnung in Abhängigschließend
Kohlenwasserstoffe durch die ursprüngliche keit von der injizierten wirksamen Nettowärme und öl-
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/746,565 US4060129A (en) | 1976-12-01 | 1976-12-01 | Method of improving a steam drive |
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US3421583A (en) * | 1967-08-30 | 1969-01-14 | Mobil Oil Corp | Recovering oil by cyclic steam injection combined with hot water drive |
-
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- 1977-11-26 DE DE19772753248 patent/DE2753248C2/de not_active Expired
Also Published As
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