NO832008L

NO832008L - EXTRACTION OF PETROLEUM EVENTS WITH RE-INJECTION OF SEPARATED MATERIAL.

Info

Publication number: NO832008L
Application number: NO832008A
Authority: NO
Inventors: Gerard Chaudot
Original assignee: Gerard Chaudot
Priority date: 1981-10-06
Filing date: 1983-06-03
Publication date: 1983-06-03
Also published as: EP0089986A1; FR2514071A1; FR2514071B1; WO1983001273A1; DE3268173D1; OA09004A; BR8207912A; EP0089986B1

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. The present invention relates to a method for maximizing the extraction of fluids from liquid hydrocarbon deposits and facilitating the extraction, in particular, of heavy and/or viscous hydrocarbon deposits with a high solidification point.

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 . In general, crude petroleum is made up of a very varied composition of hydrocarbons that can range from methane to heavy paraffins which can sometimes be mixed, in highly variable amounts, with cyclic or aromatic hydrocarbons, and likewise solids of the asphaltene type associated with atoms of metalloids, metals or others, possibly in connection with chemical substances that are not hydrocarbons.

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. As soon as the deposit is a little deep, exploitation takes place from wells, and extraction of petroleum on site is more particular than a function of the number of wells, their distance, production rate and devices used to conserve the pressure in the deposit or to move the fluids that are found in the deposit towards the production wells.

Så snart som rå-petroleum som finnes i forekomsten erAs soon as the crude petroleum found in the deposit is

litt tung og dens viskositet eller plastisitet er høy,slightly heavy and its viscosity or plasticity is high,

er den mengde rå-petroleum som man kan håpe å utvinne,is the amount of crude oil that can be expected to be recovered,

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. in comparison with the amount of petroleum found in the deposit, relatively small. The devices used to promote production are expensive in terms of material and application.

Ellers viser det seg ofte at høyden av rå-petroleumsøylenOtherwise, it often turns out that the height of the crude oil column

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, in the production wells, a pressure develops at the height of the deposit, close to or higher than the pressure in the deposit. Attempts have therefore been made to use pumps of various types to bring or assist in bringing the crude petroleum up to the surface, or to produce the wells at an acceptable rate. Another method consists in utilizing gas that is again mixed into the crude petroleum in the wells,

for å nedsette den midlere volumvekt av blandingen gass-petroleum og derved frembringe eller øke produksjonen i brønnene.(såkalt "gas lift"). in order to reduce the average volume weight of the gas-petroleum mixture and thereby produce or increase production in the wells (so-called "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. Otherwise, when the petroleum is very viscous, a heating fluid is injected into the deposit and, possibly at the same time, fluids that help to move the crude petroleum in the deposit.

Andre metoder utnytter elektriske, elektrolytiske fremgangs-måter eller høyfrekvens-teknikk for oppnåelse av forskyv-ning av petroleum i forekomsten. Other methods utilize electrical, electrolytic methods or high-frequency techniques to achieve displacement of petroleum in the deposit.

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. Finally, a further method consists in injecting air or an oxidizing agent into the deposit and producing combustion of part of the petroleum in the deposit and thereby exploiting the effects that follow from this method.

Alt etter typen av forekomst gir disse metoder, som all-Depending on the type of occurrence, these methods provide, which all-

tid er kostbare, ofte resultater som er diskutable og alltid sjansebetonte og letter ikke alltid separering av utstrømningen som kommer til overflaten. time is expensive, often results are debatable and always dependent on chance and does not always facilitate separation of the outflow that reaches the surface.

Den foreliggende oppfinnelse har til formål å undertrykke helt eller delvis de nevnte ulemper eller usikkerhets-momenter. The purpose of the present invention is to completely or partially suppress the aforementioned disadvantages or uncertainties.

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. For this, the method for the production of hydrocarbon deposits, in particular to increase the extraction of outflow, to facilitate its ascent to treatment facilities, as well as its treatment, consists in extracting light, condensable and/or gaseous fractions from the outflow , regardless of whether these are contained in small quantities, and to re-inject them into the well or wells and/or into the deposit.

Ved et ytterligere karakteristisk trekk ved oppfinnelsenIn a further characteristic feature of the invention

kan fremgangsmåten i rekkefølge omfatte oppvaming av ut-strømningen fra brønnene, separering av de gassformede, flytende og faste faser i utstrømningen, komprimering, can the method sequentially include pumping the outflow from the wells, separating the gaseous, liquid and solid phases in the outflow, compression,

avkjøling og eventuelt avvanning av den gassformede fase, med utvinning av hydrokarbon-kondensater og re-injeksjon av kondensatene i brønnene eller forekomsten. cooling and possibly dewatering of the gaseous phase, with extraction of hydrocarbon condensates and re-injection of the condensates into the wells or deposit.

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. The invention also relates to a facility for carrying out the method according to the invention, as this facility comprises at least one well that allows adaptation between the deposit and facility on the surface, at least one facility for heating the outflow, at least one separator for gaseous, liquid and solid phases in the outflow, at least one unit for compression and cooling and possibly dewatering the gaseous phase, with extraction of hydrocarbon condensates and at least one unit for re-injection of the condensates into the well.

En utførelsesform for oppfinnelsen er beskrevet i det følgende ved hjelp av et ikke begrensende eksempel, med henvisning til vedføyde tegning hvori: An embodiment of the invention is described in the following by means of a non-limiting example, with reference to the attached drawing in which:

Tegningen er et blokkskjema for et anlegg for utnyttelseThe drawing is a block diagram of a plant for utilization

av en hydrokarbonforekomst med re-injeksjon av lette fraksjoner fra utstrømningen. of a hydrocarbon deposit with re-injection of light fractions from the outflow.

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 In the drawing, block 1 represents the deposit from which an outflow is taken using production wells represented by block 2. The outflow coming from this well is reheated in at least one reheating unit 3 to a temperature that is favorable for the separation of liquid and gaseous phases and the segregation of oil stocks. parts, water and possibly solids in at least one separation unit 4. In at least one compression unit 5, the gaseous phase is cooled and compressed in one or more stages. Furthermore, during this process, the gas is dewatered to a

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. dew point so that its residual water content does not lead to difficulties in the treatment facilities that follow. The condensates obtained at the various points in the unit 5 are recovered and separated from the water with which they are connected in a purification device 6 and possibly stored in a storage unit 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. The residual gas extracted at the exit of the unit 8 is then cooled in at least one unit 8 using external cooling means, at a temperature which allows optimization of the extraction of light and cold condensates.

Ved utgangen av enhetene 8 blir de lette og kolde kondensater utvunnet (blokk 9) og lagret i minst en kjøleenhet 10 . At the output of the units 8, the light and cold condensates are extracted (block 9) and stored in at least one cooling unit 10.

Ved utgangen av enhetene 8 injiseres restgassene i brønnenAt the output of the units 8, the residual gases are injected into the well

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. 2 or any of the other wells participating in the production of the deposit, directly if their pressure is sufficient or by means of at least one supplementary compression unit 11 if their pressure is insufficient for re-injection at the optimal depth foreseen in the well or wells, or directly in instance 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. Depending on the type and conditions of the predicted occurrence, one, the other or both units 8 and 11 are not compulsorily installed, as all or part of the gas is sold, used to satisfy energy needs or used as a fluid in facilities on the field for operation or exploration.

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. The condensates extracted in the purification device 6 are then injected into the well 2 or into any of the other wells participating in the production of the deposit, directly if their pressure is sufficient, or by means of at least one pump if their pressure is insufficient for re-injection into the optimal depth assumed in the well or wells, or directly in the deposit.

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. The cold condensates extracted with the units 9 are then injected, optionally fully or partially mixed with condensates extracted in the purification device 6, after pumping and renewed heating (block 13) to satisfy the pressure conditions provided for the injection of recovered condensates in the purification device 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. Even if the hydrocarbons naturally in the deposit are only obtained as a small fraction of gas or condensable parts by means of the described plant, on the condition that these plants do not produce a loss of substance that exceeds the point dictated by the output production, created in the well or wells 2 , or in instance 1, a mixture of processed hydrocarbons-recycled light hydrocarbons where the content of light hydrocarbons will increase with time.

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. An ever-increasing reserve of condensates and gas is thus formed. As soon as the performance from the well or wells 2 reaches the desired level, the surplus of light hydrocarbons can be injected into one or more wells that can be put into production or serve to flush out the hydrocarbon content towards the production well or wells and increase the pressure in the deposit. This excess of condensable hydrocarbons may also be blended in variable proportions into the commercial crude oil to improve its properties or value, or may be sold directly.

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 Start-up of the first well(s) 2 can optionally be carried out with the help of a supply of light hydrocarbons (block 14) which may be condensed, which comes from a source outside the wells. Water that emerges from the production and separated using the units 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. and 5 can be removed at the surface (block 15), but if this water produces pollution or is harmful to the environment, after skimming off the residual oil (block 16), it can be re-injected into the deposit or deposits 1, in order to maintain the pressure in these in a certain extent. This residual water can be combined with the additives (block 17) to modify the viscosity or to produce a volume increase of the water-additives mixture, to move the hydrocarbons in place in the deposit or deposits towards the production well or wells.

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. An advantage of the method according to the invention consists in that by re-injecting into the production well or wells or directly into the deposit or deposits of the light, liquid and/or gaseous hydrocarbons, simultaneously or not, which come from the well or wells, with any external supply to facilitate certain operations such as the initiation of production in the well or wells, an effect is achieved that lightens the weight of the fluid column in the well or wells as well as a reduction in the viscosity of the outflow which can be considerable, to increase the productivity of the well or wells and reduce the difficulties in separating the phases that make up the natural outflow from the wells.

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, The injection into the deposit or deposits of excess light hydrocarbons, gaseous or not, and which have been produced from the deposit contributes to increasing the recovery of the hydrocarbons in the deposit by flushing the base mass (reservoir rock) reducing the density, viscosity or plasticity of the native hydrocarbons,

uten noen utvikling av problemer med manglende blandbarhet som kan skapes ved tilførsel av fremmede fluider til forekomsten . without any development of problems with lack of miscibility which can be created by the supply of foreign fluids to the deposit.

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. Although the content of light hydrocarbons in the natural outflow from the deposit is small, after a more or less long period a reserve of these occurs which allows to ensure a regular production of the well or wells by permanent recycling.

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. Although the facilities described above are relatively expensive, for certain conditions with isolated fields they allow a good economy compared to the introduction of foreign fluids.

Claims

1. Process for the production of hydrocarbon deposits, in particular to improve the extraction of outflow and to facilitate its supply to treatment facilities and also its treatment, characterized in that the condensable gases in the outflow coming from the production well are fully or partially condensed, even if they only represent a small percentage of the outflow quantity and the condensate is re-injected in liquid phase into the production well or possibly other production wells and/or the deposit.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the outflow (block 3) from the well is sequentially reheated, at a temperature that is favorable for separating the liquid and gaseous phases and separating the components oil, water and possibly solids in at least one unit for separation (4), separation of the gaseous, liquid and solid phases in the outflow, compression, cooling and possibly dewatering of the gaseous phase (block 5) with extraction of the hydrocarbon condensate (block 8) and re- injection of the condensates in liquid phase into the well (2) or into the deposit.

3. Method as stated in claim 2, characterized in that the oily residual water which is described from the separation of the gaseous, liquid and solid phases of the outflow (block 4) and/or the dewatering of the gaseous phase (block 5) is separated by skimming of the residual oil.

4. Method as specified in claims 1 - 3, characterized by cooling of the residual gas (block 8) from the compression, cooling and eventual dewatering of the gaseous phase (block 5), extraction of cold condensates from this cooling (block 9) and in injection after any heating (block 13) in the well or wells (2) and/or the deposit (1).

5. Method as stated in claims 1-4, characterized in that it comprises a complementary compression of the residual gases (block 11) which are left after cooling the residual gas (block 8) and injection of these residual gases into the wells (2) and/or the instance (1).

6. Facilities for carrying out the procedure as specified in requirements 1 to 5.