FR2776703A1 - Recovery of fluids from reservoir using pressurized gas to drive them out - Google Patents
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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
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/166—Injecting a gaseous medium; Injecting a gaseous medium and a liquid medium
- E21B43/168—Injecting a gaseous medium
Abstract
Description
La présente invention se rapporte à un procédé de récupération assistéeThe present invention relates to an enhanced recovery method
d'un fluide au moyen d'un gaz, et, plus particulièrement à un tel procédé destiné à permettre la récupération d'hydrocarbures fluides provenant d'une roche réservoir souterraine. Lorsqu'un champ pétrolier est mis en production, l'extraction des hydrocarbures peut s'effectuer en deux phases. La première phase, appelée récupération primaire, résulte du drainage naturel du réservoir sous l'effet de la différence de pression au sein du gisement et dans le fond des puits de production qui mènent à la surface. Cette différence de pression peut décroître en fonction du volume of a fluid by means of a gas, and more particularly to such a method intended to allow the recovery of fluid hydrocarbons originating from an underground reservoir rock. When an oil field is put into production, the extraction of hydrocarbons can be carried out in two phases. The first phase, called primary recovery, results from the natural drainage of the reservoir under the effect of the pressure difference within the deposit and at the bottom of the production wells which lead to the surface. This pressure difference can decrease depending on the volume
d'hydrocarbures produit.of hydrocarbons produced.
Lorsque le puits n'est plus éruptif, on peut prolonger la production, dans un premier temps, par pompage mécanique, soit à partir de la surface, soit en installant une pompe en fond de puits ou par un procédé d'allégement de la colonne d'hydrocarbures en injectant du gaz en fond de puits, procédé appelé " gas lift ". Les réserves qui peuvent être effectivement produites par pompage étant souvent relativement faibles, on procède très souvent à une phase de When the well is no longer eruptive, production can be extended, first by mechanical pumping, either from the surface, or by installing a pump at the bottom of the well or by a process to lighten the column. hydrocarbons by injecting gas at the bottom of the well, a process called "gas lift". The reserves which can be effectively produced by pumping being often relatively low, one very often proceeds to a phase of
récupération secondaire, encore dite récupération assistée. secondary recovery, also called assisted recovery.
Dans cette seconde phase, on injecte dans le réservoir, à partir de la surface, un fluide qui se répand dans la roche réservoir, déplaçant les hydrocarbures vers le ou les puits In this second phase, a fluid is injected into the reservoir from the surface which spreads through the reservoir rock, displacing the hydrocarbons towards the well (s)
de production.of production.
La récupération assistée des hydrocarbures au moyen Enhanced oil recovery using
d'un gaz sous pression est un procédé couramment utilisé. of a pressurized gas is a commonly used process.
Lors de la mise en oeuvre de ce type de procédé, du gaz sous pression est injecté dans le réservoir à partir de la surface. Le gaz, se répandant dans la roche poreuse ne s'y disperse pas de manière uniforme, à cause du contraste de viscosité entre le gaz et le fluide du réservoir, mais tend à suivre un chemin étroit entre le puits d'injection de gaz et le puits de production ce qui forme une voie libre vers la surface. Cette caractéristique a pour résultat que souvent peu d'hydrocarbures sont déplacés vers le puits de production. La présente invention a donc pour objet un procédé de récupération assistée d'un fluide qui est simple mais During the implementation of this type of process, pressurized gas is injected into the tank from the surface. The gas, spreading in the porous rock does not disperse there uniformly, because of the viscosity contrast between the gas and the fluid of the reservoir, but tends to follow a narrow path between the gas injection well and the production well which forms a free path to the surface. This feature results in that often little oil is moved to the production well. The present invention therefore relates to a process for enhanced recovery of a fluid which is simple but
conduit à un rendement amélioré.leads to improved performance.
Pour répondre à cet objet, la présente invention propose un procédé de récupération d'un fluide contenu dans un réservoir au moyen d'un gaz, ledit réservoir étant muni d'une arrivée pour le gaz et d'une sortie pour le fluide, le procédé comportant les étapes consistant à: - fermer la sortie du réservoir, puis envoyer du gaz sous pression dans le réservoir par l'arrivée; - ouvrir la sortie, après un temps déterminé permettant au gaz de se disperser dans le réservoir et ainsi de déplacer le fluide, pour recueillir le fluide To meet this object, the present invention provides a method of recovering a fluid contained in a reservoir by means of a gas, said reservoir being provided with an inlet for the gas and an outlet for the fluid, the process comprising the steps of: - closing the outlet of the tank, then sending pressurized gas to the tank through the inlet; - open the outlet, after a determined time allowing the gas to disperse in the tank and thus move the fluid, to collect the fluid
déplacé par le gaz.displaced by gas.
Les avantages, ainsi que d'autres caractéristiques de la présente invention, apparaîtront plus clairement à la The advantages, as well as other features of the present invention, will become more apparent from the
lecture de la description suivante, faite en référence aux reading of the following description, made with reference to
dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un réservoir muni d'un système de récupération utilisé selon l'art antérieur; - les figures 2 et 3 sont, chacune, une vue en coupe d'un réservoir muni d'un système de récupération utilisé selon l'invention; et - les Figures 4 et 5 sont, chacune, une vue schématique en perspective d'un système de récupération permettant la mise en oeuvre du attached drawings, in which: - Figure 1 is a sectional view of a tank provided with a recovery system used according to the prior art; - Figures 2 and 3 are each a sectional view of a tank provided with a recovery system used according to the invention; and - Figures 4 and 5 are each a schematic perspective view of a recovery system allowing the implementation of the
procédé selon l'invention.method according to the invention.
La figure 1 est une vue en coupe d'un réservoir 10 qui, dans l'exemple illustré, est une roche réservoir d'hydrocarbures. Deux puits 12, 14 forés à partir de la surface (non-représentée) s'étendent généralement horizontalement à travers la portion représentée du Figure 1 is a sectional view of a reservoir 10 which, in the example illustrated, is a hydrocarbon reservoir rock. Two wells 12, 14 drilled from the surface (not shown) generally extend horizontally through the illustrated portion of the
réservoir 10.tank 10.
Dans le procédé de récupération d'hydrocarbures proposé selon l'art antérieur, du gaz à une haute pression supérieure à la pression hydrostatique du réservoir était injecté dans le réservoir à partir de la surface par le puits 12. Le gaz, se déplaçant dans la roche poreuse du réservoir 10, ne s'y dispersait pas de manière uniforme autour des sorties de gaz formées dans le puits 12, mais tendait à suivre un chemin étroit 16 entre le puits 12 et le puits 14 qui présentait une voie libre vers la surface. La formation d'un tel chemin étroit, appelée " digitation " avait pour résultat que peu d'hydrocarbures étaient déplacés par le gaz vers le puits de sortie 14. Le rendement d'un tel In the hydrocarbon recovery process proposed according to the prior art, gas at a high pressure greater than the hydrostatic pressure of the reservoir was injected into the reservoir from the surface by the well 12. The gas, moving in the porous rock in the reservoir 10, did not disperse there uniformly around the gas outlets formed in the well 12, but tended to follow a narrow path 16 between the well 12 and the well 14 which presented a free path to the surface . The formation of such a narrow path, called "digitation", resulted in little hydrocarbons being displaced by the gas towards the outlet well 14. The yield of such a
procédé de récupération était donc faible. recovery process was therefore weak.
Les figures 2 et 3 sont des vues en coupe d'un réservoir d'hydrocarbures lors de la mise en oeuvre du Figures 2 and 3 are sectional views of a hydrocarbon tank during the implementation of the
procédé de récupération selon l'invention. recovery process according to the invention.
Selon l'invention, avant d'injecter le gaz dans le réservoir par le puits 12, le puits 14, formant une voie vers la surface, est fermé. Ensuite, du gaz sous pression est envoyé par le puits 12 dans le réservoir 10. De préférence, on utilise un gaz d'hydrocarbures provenant d'un réservoir voisin, mais d'autres gaz peuvent, être également utilisés. Le gaz se déplace, dans un premier temps, de manière sensiblement symétrique autour du puits 12 comme représenté sur la figure 2. Ensuite, l'injection du gaz est arrêtée et le puits 12 est fermé. Après un temps déterminé, qui peut être de l'ordre de plusieurs jours, le puits 14, formant une voie d'écoulement des hydrocarbures, est ouvert permettant aux hydrocarbures déplacés par le gaz de remonter vers la surface. Le gaz sous pression, présent dans la roche du réservoir, tend à se disperser tel que représenté sur la figure 3. Une fois que l'écoulement des hydrocarbures vers la surface a ralenti, le puits 14 est refermé avant de recommencer l'injection du gaz sous pression dans le réservoir 10. Ainsi, la pression de gaz dans le réservoir According to the invention, before injecting the gas into the reservoir through the well 12, the well 14, forming a path to the surface, is closed. Then, pressurized gas is sent through the well 12 into the tank 10. Preferably, a hydrocarbon gas from a neighboring tank is used, but other gases can also be used. The gas initially moves in a substantially symmetrical manner around the well 12 as shown in FIG. 2. Then, the injection of the gas is stopped and the well 12 is closed. After a determined time, which can be of the order of several days, the well 14, forming a flow path for the hydrocarbons, is open allowing the hydrocarbons displaced by the gas to rise to the surface. The pressurized gas present in the rock of the reservoir tends to disperse as shown in FIG. 3. Once the flow of the hydrocarbons towards the surface has slowed down, the well 14 is closed before recommencing the injection of the gas under pressure in the tank 10. So the gas pressure in the tank
est restaurée après les phases d'injection et de production. is restored after the injection and production phases.
L'utilisation du procédé de récupération selon l'invention avec l'installation des figures 2 et 3 ne permet de récupérer les hydrocarbures à la surface que de manière discontinue, les phases d'injection de gaz et de The use of the recovery process according to the invention with the installation of FIGS. 2 and 3 makes it possible to recover the hydrocarbons on the surface only in a discontinuous manner, the gas injection and
récupération étant successives.recovery being successive.
Afin de pouvoir récupérer les hydrocarbures à la surface de manière sensiblement continue, on peut mettre en oeuvre le procédé de récupération selon l'invention sur une In order to be able to recover the hydrocarbons on the surface in a substantially continuous manner, the recovery process according to the invention can be implemented on a
installation telle que représentée sur les figures 4 et 5. installation as shown in Figures 4 and 5.
Comme représentées sur la figure 4, deux couches de roche réservoir 18 et 20 sont séparées par une couche de As shown in FIG. 4, two layers of reservoir rock 18 and 20 are separated by a layer of
roche imperméable 21 formée par exemple par de l'argile. impermeable rock 21 formed for example by clay.
Deux puits 22, 24, formant les arrivées de gaz sous pression, s'étendent de la surface, chacun vers une couche de roche réservoir 18, 20 associée. De manière analogue, deux puits 26, 28 formant des voies d'écoulement pour les hydrocarbures s'étendent chacun dans l'une des couches de roche réservoir 18, 20. Ainsi le réservoir est muni de deux ensembles comprenant chacun une arrivée pour le gaz et une sortie pour le fluide. Ces deux puits peuvent s'étendre jusqu'à la surface. Cependant, de préférence les deux puits 26, 28 se rejoignent à proximité des réservoirs afin qu'un seul puits 30 remonte à la surface. Dans le cas des puits producteurs, chaque puits 26, 28 est muni d'un clapet associé 32, 34 qui est commandé à partir de la surface afin Two wells 22, 24, forming the pressurized gas inlets, extend from the surface, each towards an associated layer of reservoir rock 18, 20. Similarly, two wells 26, 28 forming flow paths for the hydrocarbons each extend in one of the reservoir rock layers 18, 20. Thus the reservoir is provided with two assemblies each comprising an inlet for the gas and an outlet for the fluid. These two wells can extend to the surface. However, preferably the two wells 26, 28 meet near the tanks so that a single well 30 rises to the surface. In the case of producing wells, each well 26, 28 is provided with an associated valve 32, 34 which is controlled from the surface so
de pouvoir fermer sélectivement l'un ou l'autre puits. to be able to selectively close one or the other well.
Lors de la mise en oeuvre du procédé de récupération, le clapet 32 est fermé isolant la roche réservoir 18 du puits 30, le puits 24 est fermé et du gaz sous pression est envoyé par le puits 22 dans la roche réservoir 18. Pendant ce temps, le clapet 34 est ouvert permettant aux hydrocarbures provenant de la roche réservoir During the implementation of the recovery process, the valve 32 is closed isolating the reservoir rock 18 from the well 30, the well 24 is closed and pressurized gas is sent through the well 22 into the reservoir rock 18. During this time , the valve 34 is open allowing the hydrocarbons coming from the reservoir rock
de s'écouler par les puits 28, puis 30 vers la surface. to flow through wells 28, then 30 towards the surface.
Cette phase est représentée sur la figure 4. A la fin de cette phase, le puits 22 est fermé, le clapet 34 est fermé, puis du gaz sous pression est envoyé par le puits 24 dans la roche réservoir 20. Au bout du temps nécessaire qui est de l'ordre de plusieurs jours, pour que le gaz injecté lors de la phase précédente se répande dans le réservoir 18, le clapet 32 est ouvert permettant aux hydrocarbures, qui ont été déplacés dans le réservoir 18 par le gaz, de s'écouler par les puits 26, 30 vers la surface. Cette phase est représentée sur la figure 5. A la fin de cette phase le cycle de production recommence tel que décrit ci-avant en This phase is shown in FIG. 4. At the end of this phase, the well 22 is closed, the valve 34 is closed, then pressurized gas is sent through the well 24 into the reservoir rock 20. After the necessary time which is of the order of several days, so that the gas injected during the previous phase spreads into the tank 18, the valve 32 is open allowing the hydrocarbons, which have been displaced in the tank 18 by the gas, to s '' flow through the wells 26, 30 towards the surface. This phase is shown in Figure 5. At the end of this phase the production cycle starts again as described above in
référence à la figure 4.reference to figure 4.
L'utilisation avec l'installation qui vient d'être décrite, du procédé de récupération selon l'invention, permet une production d'hydrocarbures qui est sensiblement continue. Les puits d'entrée et de sortie peuvent s'étendre à travers le réservoir autrement que horizontalement, tel que The use with the installation which has just been described, of the recovery process according to the invention, allows a production of hydrocarbons which is substantially continuous. The inlet and outlet wells may extend through the tank other than horizontally, such as
représenté sur les dessins, par exemple, verticalement. shown in the drawings, for example, vertically.
La sortie des hydrocarbures vers la surface peut être ouverte immédiatement après avoir fermé l'arrivée pour le gaz. Dans ce cas, il n'y a pas d'étape d'attente déterminée. Le procédé selon l'invention trouve une application particulière dans la récupération de pétrole sommital, plus The oil outlet to the surface can be opened immediately after closing the gas supply. In this case, there is no determined waiting step. The process according to the invention finds a particular application in the recovery of summit oil, more
communément appelé " attic oil ".commonly known as "attic oil".
RFVFNDpTCATIONR 1 - Procédé de récupération d'un fluide contenu dans un réservoir au moyen d'un gaz, ledit réservoir étant muni d'au moins une arrivée pour le gaz et d'au moins une sortie pour le fluide, le procédé comportant les étapes consistant à: - fermer la sortie du réservoir, puis envoyer du gaz sous pression dans le réservoir par l'arrivée; - fermer l'arrivée, puis ouvrir la sortie afin de RFVFNDpTCATIONR 1 - Method for recovering a fluid contained in a reservoir by means of a gas, said reservoir being provided with at least one inlet for the gas and at least one outlet for the fluid, the method comprising the steps consisting in: - closing the tank outlet, then sending pressurized gas to the tank via the inlet; - close the finish, then open the exit to
recueillir le fluide déplacé par le gaz. collect the fluid displaced by the gas.
2- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'étape d'ouvrir la sortie s'effectue après un temps déterminé afin de permettre au gaz de se disperser dans le réservoir et ainsi de déplacer le fluide vers la sortie. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que, afin de pouvoir récupérer le fluide de manière sensiblement continue d'un réservoir muni de deux ensembles comprenant chacun une arrivée pour le gaz et une sortie pour le fluide, l'étape consistant à envoyer du gaz sous pression par l'arrivée d'un ensemble s'effectuant pendant que l'on recueille le fluide par la sortie de l'autre ensemble, puis l'étape consistant à recueillir le fluide déplacé par le gaz par la sortie du premier ensemble s'effectuant pendant que l'on envoie du gaz sous pression dans le réservoir par l'arrivée du 2- A method according to claim 1 characterized in that the step of opening the outlet takes place after a determined time in order to allow the gas to disperse in the tank and thus to move the fluid towards the outlet. 3 - Method according to claim 1 or 2 characterized in that, in order to be able to recover the fluid in a substantially continuous manner from a reservoir provided with two assemblies each comprising an inlet for the gas and an outlet for the fluid, the step consisting to send gas under pressure by the arrival of an assembly being carried out while the fluid is collected by the outlet of the other assembly, then the step consisting in collecting the fluid displaced by the gas through the outlet of the first assembly taking place while sending pressurized gas to the tank by the arrival of the
deuxième ensemble.second set.
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---|---|---|---|
FR9803724A FR2776703B1 (en) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | ASSISTED RECOVERY OF A FLUID |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR9803724A FR2776703B1 (en) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | ASSISTED RECOVERY OF A FLUID |
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FR2776703A1 true FR2776703A1 (en) | 1999-10-01 |
FR2776703B1 FR2776703B1 (en) | 2000-05-05 |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3525395A (en) * | 1968-12-26 | 1970-08-25 | Mobil Oil Corp | Alternate gas and water flood process for recovering oil |
US4182416A (en) * | 1978-03-27 | 1980-01-08 | Phillips Petroleum Company | Induced oil recovery process |
US4819724A (en) * | 1987-09-03 | 1989-04-11 | Texaco Inc. | Modified push/pull flood process for hydrocarbon recovery |
-
1998
- 1998-03-26 FR FR9803724A patent/FR2776703B1/en not_active Expired - Fee Related
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FR2776703B1 (en) | 2000-05-05 |
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ST | Notification of lapse |