NO832008L - Ekstraksjon av petroleumsforekomster med re-injeksjon av separert material. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for maksimalisering av utvinning av fluider fra flytende hydro-karbonf orekomster og å lette utvinningen spesielt av tunge og/eller viskøse og hydrokarbonforekomster med et høyt stivnepunkt.

Generelt utgjøres råpetroleum av en meget variert sammen-setning av hydrokarboner som kan gå fra metan til tunge parafiner som enkelte ganger kan være blandet, i ytterst variable mengder, med cykliske eller aromatiske hydrokarboner, og likeledes faststoffer av asfaltentypen forbundet med atomer av metalloider, metaller eller andre, eventuelt i forbindelse med kjemiske substanser som ikke er hydrokarboner .

Så snart som forekomsten ligger litt dypt skjer utnyttelsen fra brønner, og utvinning av petroleum på stedet er mer spesielt enn funksjon av antallet brønner, deres avstand, produksjonshastighet og innretninger anvendt for å konser-vere trykket i forekomsten eller å flytte fluidene det som finnes i forekomsten mot produksjonsbrønnene.

Så snart som rå-petroleum som finnes i forekomsten er

litt tung og dens viskositet eller plastisitet er høy,

er den mengde rå-petroleum som man kan håpe å utvinne,

i sammenlikning med den mengde petroleum som finnes i forekomsten, forholdsvis liten. De innretninger som anvendes for å fremme produksjonen er kostbare med hensyn til materiell og anvendelse.

Ellers viser det seg ofte at høyden av rå-petroleumsøylen

i produksjonsbrønnene utvikler et trykk i høyde med forekomsten, nær eller høyere enn trykket i forekomsten. Man har derfor forsøkt å anvende pumper av forskjellige typer for å føre eller å hjelpe til med å føre rå-petroleumen opp til overflaten, eller for å produsere brønnene i en akseptabel takt. En annen metode består i å utnytte gass som på nytt innblandes i rå-petroleumen i brønnene,

for å nedsette den midlere volumvekt av blandingen gass-petroleum og derved frembringe eller øke produksjonen i brønnene.(såkalt "gas lift").

Ellers, når petroleumen er meget viskøs, injiserer man i forekomsten et oppvarmingsfluid og ellers, eventuelt samtidig, fluider som hjelper til med å flytte rå-petroleumen i forekomsten.

Andre metoder utnytter elektriske, elektrolytiske fremgangs-måter eller høyfrekvens-teknikk for oppnåelse av forskyv-ning av petroleum i forekomsten.

Til slutt består en ytterligere metode i å injisere luft eller et oksydasjonsmiddel i forekomsten og frembringe forbrenning av en del av petroleumen i forekomsten og derved utnytte de virkninger som følger av denne metode.

Alt etter typen av forekomst gir disse metoder, som all-

tid er kostbare, ofte resultater som er diskutable og alltid sjansebetonte og letter ikke alltid separering av utstrømningen som kommer til overflaten.

Den foreliggende oppfinnelse har til formål å undertrykke helt eller delvis de nevnte ulemper eller usikkerhets-momenter.

For dette består fremgangsmåten for produksjon av hydro-karbonf orekomster , spesielt for å øke utvinning av ut-strømning, for å lette dens oppstigning til behandlingsanlegg, såvel som dens behandling, i å utvinne lette, kondensable og/eller gassformede fraksjoner fra utstrøm-ningen, uansett om disse er inneholdt i liten mengde, og å re-injisere dem i brønnen eller brønnene og/eller i forekomsten.

Ved et ytterligere karakteristisk trekk ved oppfinnelsen

kan fremgangsmåten i rekkefølge omfatte oppvaming av ut-strømningen fra brønnene, separering av de gassformede, flytende og faste faser i utstrømningen, komprimering,

avkjøling og eventuelt avvanning av den gassformede fase, med utvinning av hydrokarbon-kondensater og re-injeksjon av kondensatene i brønnene eller forekomsten.

Oppfinnelsen vedrører også et anlegg for utførelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, idet dette anlegg omfatter minst en brønn som tillater tilpassing mellom forekomsten og anlegg på overflaten, minst et anlegg for oppvarming av utstrømningen, minst en separator for gassformede, flytende og faste faser i utstrømningen, minst en enhet for kompresjon og avkjøling og eventuelt avvanning av den gassformede fase, med utvinning av hydro-karbonkondensater og minst en enhet for re-injeksjon av kondensatene i brønnen.

En utførelsesform for oppfinnelsen er beskrevet i det følgende ved hjelp av et ikke begrensende eksempel, med henvisning til vedføyde tegning hvori:

Tegningen er et blokkskjema for et anlegg for utnyttelse

av en hydrokarbonforekomst med re-injeksjon av lette fraksjoner fra utstrømningen.

I tegningen representerer blokken 1 forekomsten hvorfra man uttar en utstrømning ved hjelp av produksjonsbrønner representert ved blokken 2. Utstrømningen som kommer fra denne brønn gjenoppvarmes i minst en gjenoppvarmingsenhet 3 til en temperatur som er gunstig for separering av flytende og gassformede faser og segregasjon av oljebestand-deler, vann og eventuelt faststoffer i minst en separasjons-enhet 4. I minst en kompresjonsenhet 5 avkjøles og kom-primeres den gassformede fase i et eller flere trinn. Videre blir gassen under denne prosess avvannet til et

dugg punkt slik at dens rest-vanninnhold ikke fører til vanskeligheter i behandlingsanleggene som følger. De kondensater som oppnås ved de forskjellige punkter i enheten 5 gjenvinnes og separeres fra det vann som de er forbundet med i en renseinnretning 6 og lagres eventuelt i en lagringsenhet 7.

Restgassen utvunnet ved utgangen av enheten 8 avkjøles deretter i minst en enhet 8 under anvendelse av ytre av-kjølingsmidler, ved en temperatur som tillater optimali-sering av utvinning av lette og kolde kondensater.

Ved utgangen av enhetene 8 blir de lette og kolde kondensater utvunnet (blokk 9) og lagret i minst en kjøleenhet 10 .

Ved utgangen av enhetene 8 injiseres restgassene i brønnen

2 eller hvilken som helst av de andre brønner som deltar ved produksjonen av forekomsten, direkte hvis deres trykk er tilstrekkelig eller ved mellomkomst av minst en supplerende kompresjonsenhet 11 hvis deres trykk er utilstrekkelig for re-injisering i den optimale dybde forutsatt i brønnen eller brønnene, eller direkte i forekomsten 1.

Alt etter type og betingelser i den forutsatte forekomst innstaleres den ene, den annen eller begge enheter 8 og 11 ikke obligatorisk, idet all eller deler av gassen selges, utnyttes for å tilfredsstille energibehov eller utnyttes som fluid i anlegg på feltet for drift eller leting.

Kondensatene utvunnet i renseinnretningen 6 injiseres deretter i brønnen 2 eller i hvilken som helst av de andre brønner som deltar i produksjon av forekomsten, direkte hvis deres trykk er tilstrekkelig, eller ved mellomkomst av minst en pumpe hvis deres trykk er utilstrekkelig for re-injisering i den optimale dybde forutsatt i brønnen eller brønnene, eller direkte i forekomsten.

De kolde kondensater utvunnet med enhetene 9 injiseres deretter, eventuelt helt eller delvis blandet med kondensater utvunnet i renseinnretningen 6, etter pumping og fornyet oppvarming (blokk 13) for å tilfredsstille trykk-betingelsene forutsatt for injisering av gjenvundne kondensater i renseinnretningen 6.

Selv om hydrokarbonene naturlig i forekomsten bare oppnås som en liten fraksjon av gass eller kondenserbare deler ved hjelp av det beskrevne anlegg, på betingelse av at disse anlegg ikke frembringer tap av substans som overstiger det punkt som tilsies av utgangsproduksjonen, skapes i brønnen eller brønnene 2, eller i forekomsten 1, en bland-ing av utbehandlede hydrokarboner-resirkulerte lette hydrokarboner hvor innholdet av letter hydrokarboner vil øke med tiden.

Det dannes således en stadig økende reserve av kondensater og gass. Så snart som ytelsen fra brønnen eller brønnene 2 når detønskede nivå kan overskuddet av lette hydrokarboner injiseres i en eller flere brønner som kan settes i produksjon eller tjene til å spyle ut hydrokarboninn-holdet mot produksjonsbrønnen eller brønnene og øke trykket i forekomsten. Dette overskudd av kondenserbare hydrokarboner kan også innblandes i variable mengdeforhold 'i handels-råoljen for å forbedre dens egenskaper eller verdi, eller kan selges direkte.

Igangsetting av den eller de første brønner 2 kan eventuelt gjennomføres ved hjelp av en tilførsel av lette hydrokarboner (blokk 14) som eventuelt er kondensert, som skriver seg fra en kilde utenom brønnene. Vann som skriver seg fra produksjonen og separert ved hjelp av enhetene 4

og 5 kan fjernes ved overflaten (blokk 15) men hvis dette vann frembringer en forurensning eller er miljøskadelig, kan det etter avskumming av restoljen (blokk 16) re-in jiseres i forekomsten eller forekomstene 1, for å opp-rettholde trykket i disse i en viss utstrekning. Dette restvann kan forbindes med tilsetningsmidlene (blokk 17) for modifisering av viskositeten eller å frembringe en volumøkning av blandingen vann-tilsetningsmidler, for å forflytte hydrokarbonene på plass i forekomsten eller forekomstene mot produksjonsbrønnen eller brønnene.

En fordel ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen består i at ved å re-injisere i produksjonsbrønnen eller brønnene eller direkte i forekomsten eller forekomstene av de lette, flytende og/eller gassformede hydrokarboner, samtidig eller ikke, som kommer fra brønnen eller brønnene, med eventuel ytre tilførsel for å lette visse operasjoner som igangsetning av produksjonen i brønnen eller brønnene, oppnås en virkning som letter vekten av fluidkolonnen i brønnen eller brønnene såvel som en nedsettelse av viskositeten av utstrømningen som kan være betraktelig, for å øke produktiviteten av brønnen eller brønnene og nedsette vanskelighetene ved separeringen av fasene som utgjør den naturlige utstrømning fra brønnene.

Injeksjonen i forekomsten eller forekomstene av overskudd av lette hydrokarboner, gassformede eller ikke, og som er frembrakt fra forekomsten bidrar til å øke utvinningen av hydrokarbonene i forekomsten ved spyling av grunnmassen (reservoar bergarten) nedsettelse av densiteten, viskositeten eller plasisiteten av de native hydrokarboner,

uten noen utvikling av problemer med manglende blandbarhet som kan skapes ved tilførsel av fremmede fluider til forekomsten .

Selv om innholdet av lette hydrokarboner i den naturlige utstrømning fra forekomsten er liten, oppstår etter en mer eller mindre lang periode en reserve av disse som tillater å sikre en regelmessig produksjon av brønnen eller brønnene ved permanent resirkulering.

Selv om de anlegg som er beskrevet i det foregående er relativt dyre, tillater de for visse betingelser med iso-lerte felter en god økonomi sammenliknet med innføring av fremmede fluider.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for produksjon av hydrokarbon-forekomster, særlig for å forbedre utvinning av utstrømning og for å lette dens tilførsel til behandlingsanlegg og også dens behandling, karakterisert ved at de kondenserbare gasser i utstrømningen som kommer fra produksjonsbrønnen konden-seres helt eller delvis, selv om de bare representerer en liten prosentandel av utstrømningsmengden og kondensatet re-injiseres i flytende fase i produksjonsbrønnen eller eventuelt andre produksjonsbrønner og/eller forekomsten.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det i rekkefølge gjennomføres en gjenoppvarming av utstrømningen (blokk 3) fra brønnen, ved en temperatur som er gunstig for separering av de flytende og gassformede faser og adskillelse av bestanddelene olje, vann og eventuelt faststoffer i minst en enhet for separering (4), separering av de gassformede, flytende og faste faser i utstrømningen, komprimering, avkjøling og eventuelt avvanning av den gassformede fase (blokk 5) med utvinning av hydrokarbon-kondensatet (blokk 8) og re-injeksjon av kondensatene i flytende fase i brønnen (2) éller i forekomsten.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at det oljeholdige restvann som beskriver seg fra separering av de gassformede, flytende og faste faser av utstrømningen (blokk 4) og/eller avvanningen av den gassformede fase (blokk 5) separeres ved avskumming av restoljen.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 - 3, karakterisert ved avkjøling av restgassen (blokk 8) fra komprimeringen, avkjøling og eventuell avvanning av den gassformede fase (blokk 5), utvinning av kolde kondensater fra denne kjøling (blokk 9) og i injeksjon etter eventuel oppvarming (blokk 13) i brønnen eller brønnene (2) og/eller forekomsten (1).

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at den omfatter en kom-plementær kompresjon av restgassene (blokk 11) som er til-bake etter avkjøling av restgassen (blokk 8) og injeksjon av disse restgasser i brønnene (2) og/eller forekomsten (1).

6. Anlegg for gjennomføring av fremgangsmåten som angitt i krav 1 til 5.