AT258236B - Verfahren zur Ölgewinnung - Google Patents

Verfahren zur Ölgewinnung

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  Verfahren zur Ölgewinnung 
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 zen der Formation geeignetes Medium unter Bedingungen injiziert, unter welchen ein Grossteil des Mediums das Öl in dem in der Umgebung des Bohrloches liegenden Teil der Lagerstätte umgeht, aber dennoch ein Wärmereservoir bildet, um das Öl in dem das Bohrloch umgebenden Teil der Lagerstätte zu erwärmen, ohne dass daher ein Grossteil dieses Öls nach vom Bohrloch weiter entfernten Stellen abgedrängt wird. Das auf diese Weise erhitzte Öl wird dann gefördert, indem man den Druck in der Bohrung unter den Porendruck der Lagerstätte vermindert und die fliessfähigen Medien von der Formation in die Bohrung fliessen lässt. Mit dieser Methode können viele Probleme, die bei den bekannten   Rückflussver-   fahren auftreten, vermieden werden.

   Das erfindungsgemässe Verfahren ist im wesentlichen bei jeder   ölführenden-permeablen Lagerstätte anwendbar ;   d. h. bei allen ölhältigen Lagerstätten, die bei ihrer natürlichen Temperatur mindestens gaspermeabel sind. Das Verfahren kann bei Lagerstätten angewendet werden, die ein viskoses und/oder ein leichtes (niedrig viskoses) Rohöl erhalten. Das erfindungsgemässe Verfahren ist auch auf Lagerstätten anwendbar, die nicht mehr infolge von natürlicher   Expansion (Ausdehnung) fliessfähig   sind, was beispielsweise durch einen Druckverlust verursacht werden kann, der zufolge eines Abfliessens eines Teiles des Öls oder Gases aus der Lagerstätte, oder zufolge eines Verlustes durch Abfliessen unter dem Einfluss der Schwerkraft auftreten kann.

   Die Gewinnung aus einer derartigen Lagerstätte wird oft   als"Sekundärgewinnung"bezeichnet.   Die Erfindung ist bei solchen Sekundärgewinnungsverfahren in weitem Umfange anwendbar. 



   Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur bestmöglichen Ölgewinnung aus einer permeablen, unterirdischen, ölführenden Lagerstätte, in welche mindestens eine Bohrung eindringt. Dieses Verfahren umfasst die Injektion eines zum Erhitzen der Lagerstätte geeigneten   fliessfähigen Mediums   in die Lagerstätte durch die Bohrung ; im Anschluss an die Injektion des Mediums wird das Öl aus der Lagerstätte durch dieselbe Bohrung gefördert, indem man den Druck in der Bohrung auf einen Wert unter denjenigen des Porendruckes vermindert. Erfindungsgemäss wird das Heizmedium in die mittleren Schichten der Lagerstätte injiziert. 



   Vorzugsweise wird das Heizmedium nur in die mittleren Schichten der Formation im mittleren Drittel der Lagerstätte injiziert. 



   Während der Ölförderung können im wesentlichen sämtliche Schichten der Lagerstätte einem Druck unterhalb des Porendruckes der Lagerstätte längs der gesamten Querung der Bohrung durch die Lagerstätte ausgesetzt sein. Nachdem ein zum Erhitzen der Lagerstätte geeignetes Heizmedium in den mittleren Teil der Lagerstätte injiziert worden ist, kann mit dem Einfliessenlassen von fliessfähigem Medium in die Bohrung entweder durch Perforieren der Bohrungsverrohrung über ihre die Lagerstätte durchquerende Länge und Verwendung einer Spreizdichtung, um die Injektion der Flüssigkeit auf den mittleren Teil der Lagerstätte zu begrenzen, begonnen werden oder aber in der Weise, dass man anfänglich nur den mittleren Teil perforiert und nach der Injektion des Heizmediums über die gesamte Länge, die von dem Verrohrungsstrang in der Lagerstätte durchquert wird, perforiert. 



   Ein wichtiges Merkmal der Erfindung liegt darin, dass das zum Erhitzen der Lagerstätte geeignete Medium der Lagerstätte so zugeführt wird, dass das erhitzte Öl auf die wirksamste Weise gewonnen und aus dem Medium der grösste Vorteil für die Erleichterung der Ölgewinnung herausgeholt werden kann. 



  Dies wird bewirkt, indem dieses Medium in eine isolierte Zone oder Schicht innerhalb des mittleren Teils der Lagerstätte getrieben wird, so dass diese Zone oder Schicht von den   ölfördernden   Teilen des Lagerstättenbereiches oberhalb und unterhalb der injizierten Zone begrenzt wird. Anschliessend wird vorzugsweise das Zurückfliessen der fliessfähigen Medien aus dem gesamten, von der Verrohrung durchquerten Lagerstättenbereich in die Bohrung eingeleitet, insbesondere von den Zonen und Schichten, die sowohl oberhalb als auch unterhalb der injizierten Zone liegen, einschliesslich der Zone, durch welche das Medium injiziert worden war.

   In manchen Fällen kann es erwünscht sein, während des Rückflusses die injizierte Zone auszuschalten, und nur aus den Schichten oberhalb und unterhalb derselben zu   fördern,  
Wenn auch die Injektion von zum Erhitzen der Lagerstätte geeigneten Medien,   z. B.   von heissen Flüssigkeiten (beispielsweise Wasser), Heissgas   (z. B.   Wasserdampf), Luft oder Gemischen derselben an sich nicht neu ist, so ist sie dennoch kein allgemein anwendbares Mittel zur Verbesserung der Ölgewinnung und hat sogar bei älteren   Riickfluss-Gewinnungsverfahren   oft zu einer verminderten statt zu einer erhöhten Fördergeschwindigkeit der injizierten Bohrung geführt.

   Verluste in der Förderung bei älteren, unter Verwendung von nicht selektiv injizierten Heizmedien, durchgeführten Rückflussverfahren oder aber bei Rückflussverfahren, bei welchen nur in den oberen oder unteren Teil der Lagerstätte injiziert wurde, sind teilweise eine Folge von Verstopfungen, einem Abschmelzen leichterer Kohlenwasserstoffe und/oder einem Abdrängen von gewinnbarem Rohöl zu Bereichen der Lagerstätte, die vom Bohrloch weiter entfernt sind. 

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   Erfindungsgemäss wird ein fliessfähiges, zum Erhitzen der Lagerstätte geeignetes Medium in die Lagerstätte längs einer im allgemeinen in der Mitte gelegenen Zone und innerhalb nur des mittleren Abschnittes der Lagerstättenhöhe, aus welcher Öl gefördert wird, eingetrieben, vorzugsweise in eine Zone mit einer Dicke von 1/4 bis 1/3 der Lagerstättenhöhe, wobei die Menge des thermisch beweglich gemachten Öls etwa zweimal so gross ist wie diejenige Ölmenge, die nach bekannten Verfahren durch Injektion eines Heizmediums beweglich gemacht wird. Dies wird erreicht, ohne dass viel Öl vom Bohrloch weggedrängt wird. Nur dasjenige Öl, das sich zwischen den Grenzen der vom injizierten Heizmedium durchspülten Zone befindet, wird während des Injektionsvorganges nach aussen in die Lagerstätten abgedrängt. 



   Ausserdem ist es beim anschliessenden Rückfluss bevorzugt, um das erwärmte Öl in der Umgebung der bespülten Zone (in den Schichten oberhalb und unterhalb der bespülten Zone) wirksam zu gewinnen, diese nicht von der Injektion erreichten (berührten) Teile der Lagerstätte, die sich in der Nähe des Bohrloches befinden, in kommunizierende Flüssigkeitsverbindung mit dem Inneren des Verrohrungstranges zu bringen, so dass das erwärmte Öl in diesen Schichten in den Verrohrungsstrang fliessen kann. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird ein Heizmedium, wie Wasserdampf, verwendet und nur in eine im allgemeinen zentral liegende, dünne Zone oder Schicht injiziert, vorzugsweise in eine Zone, die für die jeweilige behandelte Lagerstättenformation am besten geeignet ist. Dies wird gewöhnlich weitgehend von der Dicke der Lagerstättenhöhe abhängig sein. Bei dicken Lagerstätten werden mehrere solcher Zonen oder Schichten angewendet. 



   Die besten Ergebnisse erhielt man mit dem erfindungsgemässen Verfahren bei Lagerstätten, in welchen die Permeabilität in Vertikalrichtung geringer ist als die Permeabilität in Horizontalrichtung. 



   Die Fig. 1 stellt eine vertikale Querschnittsansicht eines Bereiches von Erdschichten dar, die auch eine permeable, ölführende Lagerstätte umfassen, die von einem Bohrloch durchquert wird. Diese Fig. 1 veranschaulicht die Bedingungen in der Lagerstätte während der Injektionsstufe des erfindungsgemässen Verfahrens. 



   Die Fig. 2 zeigt eine ähnliche Querschnittsansicht des unteren Abschnitts des in Fig. 1 dargestellten Bohrlochs, wobei die in der Lagerstätte während der Gewinnungsstufe des erfindungsgemässen Verfahrens vorliegenden Bedingungen veranschaulicht sind. 



   Die Fig. 1 und 2 zeigen ähnliche Querschnitte derselben Lagerstätte. Fig. 1 zeigt die Bedingungen während der Injektionsphase, Fig. 2 die Bedingungen während der Förderphase, wobei der unterirdische Teil des Bohrloches eine permeable, ölführende Lagerstättenschicht 11 durchquert, welche zwischen einer oberen impermeablen Schicht 12 und einer unteren, impermeablen Schicht 13 eingebettet liegt. In beiden Figuren ist das Bohrloch mit einer Verrohrung 14 dargestellt, die im Bohrloch mit einem Dichtungsmittel 15, z. B. Zement, abgedichtet ist, um das Bohrloch von einer kommunizierenden Flüssigkeitsverbindung mit der permeablen, ölführenden Lagerstätte abzudichten. 



   Fig. 1 zeigt unter Bezugnahme auf die Injektionsphase des Verfahrens zur bestmöglichen Ölgewinnung aus der Lagerstätte, die hier beispielsweise eine solche darstellt, bei welcher die Wirkung der Schwerkraftsegregation unbedeutend ist, dass die Verrohrung 14 und das Dichtungsmittel 15 über die gesamte Höhe der permeablen Lagerstätte 11 perforiert sind, aus welcher das Öl zu fördern ist, was durch die Öffnungen 16 und 20 angedeutet ist. Ein Rohrstrang 22 erstreckt sich von einer Stelle an der Oberfläche in das Bohrloch, wobei das untere Ende dieses Rohrstranges mit Ausnahme der Öffnungen 23, die zwischen einem Paar von Spreizdichtungen 24, mit fernsteuerbaren Abdichtungsmitteln 25 angeordnet sind, geschlossen ist. Eine solche Vorrichtung kann eine übliche Spreizdichtungsanordnung umfassen. 



   Die Anordnung wird mit den offenen Stopfen eingeführt, eingerichtet, um die Öffnungen 16 im mittleren Teil der Wandung 14 abzuschliessen, und dann betätigt, um die Verschlusspackungen zu schliessen und diesen ausgewählten Teil der Verrohrung 14 zu isolieren. Auf diese Weise besteht die einzige Verbindung für das fliessfähige Medium zwischen dem Inneren des Rohrstranges 22 und der Lagerstätte 11 über die Öffnungen 16. 



   Nachdem die Fliessverbindung des Rohrstranges 22 mit der Lagerstätte an einer ausgesuchten Stelle im mittleren Abschnitt   der Lagerstätte hergestellt wurde, wird, wie durch die Pfeile   17 angegeben, Wasserdampf durch das Rohr 22 in die Formation injiziert. Da der Dampf nur in den mittleren Abschnitt der Lagerstätte injiziert wird, zeigt er die Tendenz, sich radial nach aussen von der Verrohrung 14 weg in die Lagerstätte 11 zu bewegen, wie empirisch durch die Zone 18 angedeutet ist. Die Zone 18 ist eine dünne, im allgemeinen in der Mitte liegende Schicht mit einer oberen 

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 und einer unteren Grenze, die noch ziemlich weit von den undurchlässigen Grenzschichten 12 und 13 der Lagerstätte 11 entfernt ist, aus welcher das Öl gefördert werden soll.

   Die Dicke der Zone 18 kann in gewissem Masse durch den Abstand zwischen den einzelnen Perforationen eingestellt werden, die zur Injektion verwendet werden, wobei in einer einzigen Ebene liegende Perforationen die dünnste Zone oder Schicht ergeben. 



   Da der Wasserdampf nur in die isolierte Zone 18 im mittleren Teil der Lagerstätte 11   in,   jiziert wird, besteht in. diesem Teil der Lagerstätte die Tendenz zur Kondensation von Wasserdampf. 



  Ausserdem wird jegliche durch die Injektion verursachte Ölverdrängung im wesentlichen auf den mittleren Abschnitt der Lagerstätte beschränkt. so bleiben also etwaige schädliche Wirkungen, die sich aus dem Kontakt des Lagerstättensystems mit dem Wasserdampf oder seinem Kondensat ergeben könnten, auf diesen mittleren Teil beschränkt, so dass andere Teile der Lagerstätte in der Umgebung des Bohrloches unbeeinflusst bleiben. 



   Da die andern Teile der Lagerstätte 11 vor einem Kontakt mit dem durch den Rohrstrang 22 eingeleiteten Wasserdampf und/oder dessen Kondensat isoliert sind, besteht die Tendenz des mehr oder weniger radial nach aussen in die Lagerstätte gerichteten Fortschreitens des Wasserdampfs als eine 
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 jektion in das Bohrloch über die oberhalb und unterhalb   der Abdichtpackungen   vorgesehenen Perforationen 20 wird durch Verschlüsse am Bohrkopf (nicht dargestellt) verhindert bzw. durch Verschliessen des Ringes zwischen dem Rohrstrang 22 und der Verrohrung 14 und dem Zement am Boden der Bohrung sowie der Bodenabdichtpackung 24 der Spreizdichtung.

   Beim Kondensieren des Wasserdampfes in der Zone 18 wird seine Kondensationswärme durch Konduktion an das Öl längs der oberen und der   unte-   ren Grenze der Zone 18   übertragen ;   zusätzliche Wärme im Wasserdampf wird auch in das Lagerstättensystem übertragen. 



   Nachdem die Injektion des Dampfes oder des sonstigen erhitzten Mediums in die isolierte Zone 18 der Lagerstätte 11 beendet ist, wird im allgemeinen der Rohrstrang 22 verschlossen, um das erhitzte Medium während   einer "Durchtränkungs"-Zeit   in der Lagerstätte zurückzuhalten. Wie an sich bekannt ist, kann die Dauer sowohl des   Injektionsabschnittes   als auch des Durchtränkungsabschnittes innerhalb weiter Grenzen variiert werden. Zweck des Durchtränkungsabschnittes ist es, den Hauptteil der im :. Heizmedium vorhandenen Wärmeenergie, die mehr oder weniger auf die Zone 18 beschränkt ist, auf das Öl und die übrigen Komponenten   des Lagerstättensystems   sowohl oberhalb als auch unterhalb der Zone 18 zu übertragen.

   Die Wärmeenergie des Heizmediums erhitzt die Formation und das Öl und 
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 Geschwindigkeit und Menge der Ölförderung, da sich das Öl dann leichter durch die Poren der Lagerstätte bewegen kann. 



   Nachdem die Durchtränkungszeit abgelaufen ist und zumindest ein Teil der Wärmeenergie in die nicht von der Injektion erreichten Formationsabschnitte übertragen worden ist, wie durch die Temperaturgradientenlinien 19 in Fig. 2 angegeben ist, wird die Bohrung zur Ölförderung vorbereitet. Dies wird im allgemeinen durch Herstellung einer Fliessverbindung zwischen einem Punkt an der Erdoberfläche und einer Vielzahl von Perforationen 16 und 20 längs der gesamten vertikalen Querung der Verrohrung 14 durch die Lagerstätte 11 bewirkt. Diese Perforationen schaffen eine grosse Zahl von Durchgängen, durch welche das erhitzte Öl in der Lagerstätte 11 in die Verrohrung 14 abfliessen kann, insbesondere aus den nicht von der Injektion betroffenen Schichten oberhalb und unterhalb der Zone 18. 



   Da das Heizmedium während der Injektionsperiode nur in die Zone 18 injiziert worden ist, waren etwaige schädigende Auswirkungen zufolge der Injektion auf die Zone 18 beschränkt ; das Öl in den andern Teilen der Lagerstätte 11 oberhalb und unterhalb der Zone 18 kann völlig frei durch die Perforationen 20 fliessen, da es mit dem injizierten Heizmedium zwar nicht in Berührung gekommen war, jedoch wesentlich aufgewärmt wurde. Obwohl die Schichten der Lagerstätte 11 oberhalb und unterhalb der Zone 18 physikalisch mit dem Heizmedium nicht in Berührung gekommen waren, so wurde dennoch durch Konduktion von Zone 18 die Wärmeenergie vom Heizmedium auf diese Teile der Lagerstätte übertragen, wodurch das Öl aufgewärmt, seine Viskosität vermindert und seine Beweglichkeit erhöht wurde. 



   Es ist im allgemeinen erwünscht, die Verrohrung 14 mit einem inneren Rohrstrang 21 und mit einer Pumpanlage (nicht dargestellt) zu versehen, um das durch die Verrohrung 14 einfliessende Öl zu gewinnen. Der Rohrstrang 21 kann, je nach dem Porendruck innerhalb der Lagerstätte, erforder- 

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 lich sein oder auch nicht benötigt werden. Es kann auch erwünscht sein, den Druck innerhalb der Verrohrung 14 in dem die Lagerstätte querenden Stück im wesentlichen auf einen Wert unterhalb der in der Lagerstätte herrschenden Porendrucke zu vermindern, um das Einfliessen des Öls in die   Verroh-   rung 14 zu begünstigen. Diese Druckverminderung kann mit den üblicherweise verfügbaren Anlagen erfolgen. 



   Dieses Verfahren zur bestmöglichen Ölgewinnung aus permeablen, unterirdischen, ölführenden Lagerstätten erfordert insbesondere, dass das Bohrloch bis in die Lagerstätte hineinreicht und vorzugsweise die Lagerstätte in einer im allgemeinen vertikalen Richtung vollständig durchquert. Da es erfindungsgemäss erforderlich ist, das Heizmedium nur in einen isolierten Mittelabschnitt der Lagerstätte zu injizieren, ist es im allgemeinen notwendig, das Bohrloch mindestens über die Länge der Durchquerung der Lagerstätte mit einer Wandung zu umgeben und diese Wandung in der Lagerstätte mit einer Dichtung 15,   z. B.   mit Zement, abzudichten. 



   Es ist möglich, in einigen Fällen Spreizdichtungen in offenen Löchern anzuordnen ;. wenn jedoch ein Heizmedium zwischen ein Paar von gegen ein offenes Loch schliessende Spreizdichtungen injiziert wird, wird es seinen Weg um die Dichtungen suchen, die ja wegen ihrer Tendenz, die Lagerstättenformation zu brechen, nur so eingestellt werden können, dass sie einen begrenzten Druck ausüben. In den meisten Fällen wird man daher das Bohrloch verrohren und diese Wandung in der oben angegebenen Weise in der Formation abdichten. 



   Für das erfindungsgemässe Verfahren ist es wichtig, dass die Anordnung der Leitungen zur Herstellung einer Fliessverbindung durch die Perforationen 16 der Verrohrung 14 und das Dichtungsmittel 15 nur im mittleren Teil der Lagerstätte 11 vorgesehen wird, um dort eine Fliessverbindung zwischen der Quelle des zu injizierenden Mediums und nur dem mittleren Teil der Lagerstätte 11 während der Injektion des Heizmediums herzustellen. Damit wird bezweckt, dass die Perforation im Mittelteil die Funktion einer Vielzahl von im mittleren Abschnitt der Lagerstätte liegenden Perforationen ausübt,   d. h.   im mittleren Drittel der Lagerstätte und vorzugsweise unterhalb der Mitte der Lagerstätte.

   Tatsächlich hängt die Anzahl der Perforationen, die zur Injektion des Heizmediums erforderlich sind, weitgehend von der Dicke der Lagerstätte ab und Perforationen können auf zahlreichen Höhenniveaus innerhalb des mittleren Drittels der Lagerstättenformation angebracht werden. 



   Bei seichten Lagerstättenformationen kann es zweckmässig sein, nur auf einer einzigen Perforationen anzubringen, beispielsweise wenig unter der Mitte der Lagerstättenformation, um die Injektion des Heizmediums zu bewirken, da die Wärmeübertragung in der seichten Lagerstätte von einer einzigen Niveauhöhe aus leichter erfolgen kann, als von einer einzigen Höhe bei dickeren Lagerstätten. 



   Im allgemeinen werden die Perforationen so angeordnet, dass das Heizmedium selektiv in eine oder mehrere in der Mitte gelegene, gesonderte und verhältnismässig dünne Zonen (Schichten) innerhalb der Lagerstättenhöhe injiziert werden kann. Die Dicke eines perforierten Abschnittes in Verrohrung und Dichtungsmittel, durch welche das Heizmedium auf diese Weise injiziert wird, kann zwischen der Dicke von Perforationen in einer einzigen Ebene bis zu etwa einem Drittel der Dicke der gesamten Lagerstättenhöhe variieren. Innerhalb der Grenzen dieser in der Mitte gelegenen Zonen (Schichten) kann die Perforationsdichte beliebig variiert werden.

   Wird jedoch die Verrohrung über die gesamte   Laan-"   ge der Lagerstättenquerung bereits vor der Injektion des Heizmediums perforiert, so sollen die Perforationen oberhalb und unterhalb der Höhe, auf welcher die Injektion erfolgen soll, in Abständen voneinander angeordnet werden, um das Verschliessen von Dichtungen, die den ausgewählten Abschnitt isolieren, zu erleichtern. Bei einer dicken (z. B. 200 m hohen) Lagerstätte kann es zweckmässig sein, ein Heizmedium in eine grössere Anzahl von derartigen in der Mitte gelegenen Zonen (Schichten) zu   inji-   zieren. Bei einer solchen dicken Lagerstätte kann es erwünscht sein, das Heizmedium in zwei oder drei Zonen (Schichten) zu injizieren, die 1/10 bzw. 1/8 der Dicke der gesamten Lagerstätte haben und 1/6 bzw. 1/5 der Dicke der gesamten Lagerstätte voneinander entfernt sind.

   Daher sind also Zonen, die eine Dicke von 20 bis 25 m haben, 33 bis 40 m voneinander entfernt. 



   Ein Zweck des Injizierens durch Perforationen im Verrohrungsstrang, die nur im mittleren Drittel der Lagerstätte liegen, besteht darin, die wirksamste Wärmeverteilung in der Lagerstätte zu erzielen. 



  Das in den Mittelteil der Lagerstätte injizierte Heizmedium erwärmt die Schichten der Lagerstätte sowohl oberhalb als auch unterhalb der Zone, in die die Injektion erfolgt, wodurch sowohl oberhalb als auch unterhalb dieser Injektionszone eine hohe Ölbeweglichkeit erzielt wird. Um jedoch aus dieser Wärmeverteilung Nutzen zu ziehen, muss man das Öl aus den nicht von der Injektion erreichten Teilen der Lagerstätte in die Verrohrung zurückfliessen lassen, ohne dass es während des Rückfluss-Zyklus des Verfahrens durch die Injektionszone zu fliessen hätte.

   Da ein Grossteil der vom Medium abgegebenen 

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 Wärmeenergie durch Konduktion an Teile der Lagerstättenschichten sowohl oberhalb als auch unterhalb der Injektionszone übertragen wird, wobei der Wärmefluss von der Injektionszone sowohl nach oben als auch nach unten ähnlich verläuft, lässt sich durch diese Auswahl des zentralen (mittleren) Abschnittes der Lagerstätte als Injektionszone eine wesentliche Wirkungssteigerung erzielen. 



   Im allgemeinen wird das spezielle Heizmedium, das im erhitzten Zustand in den mittleren Abschnitt der Lagerstättenformation injiziert werden soll, um Wärmeenergie zuzuführen, auf Grund der Lagerstättenart, der wirtschaftlichen Erwärungen hinsichtlich der Verwendung eines besonderen Mediums und ähnlicher Faktoren ausgewählt. In den meisten Fällen kann dies jedoch irgend ein gasförmiges Medium sein, das gute Wärmeübertragungskapazität hat. Beispiele für solche gasförmigen Medien sind Wasserdampf, Methan, Äthan, Propan und Stickstoff. 



   In den meisten Fällen wird jedoch erfindungsgemäss Wasserdampf oder aber Methan oder Äthan verwendet, wobei die letztgenannten beiden Stoffe sehr gute Wärmeübertragungskapazitäten haben. Jedes dieser erhitzten   gasförmigen Medien   hat beim Injizieren in den mittleren Abschnitt der Lagerstätte eine hohe Beweglichkeit in bezug auf das Öl in der Lagerstätte und neigt dazu, sich in der Lagerstätte nach einem radialen, ebenen Fliessschema radial nach aussen zu bewegen. 



   Etwaige schädliche Wirkungen auf die Lagerstätte, die sich durch die Injektion des heissen Mediums ergeben könnten, sind auf den mittleren, sich radial erstreckenden Abschnitt der Lagerstätte beschränkt und haben wenig oder gar keine Wirkung auf die Teile der Lagerstätte oberhalb und unterhalb der Bereiche, in welche die Injektion erfolgt, obwohl diese Bereiche durch Konduktion von den Medien in den Injektionszonen erwärmt werden. 



   Das Heizmedium wird unter einem Druck injiziert, der grösser ist als der Druck der Flüssigkeiten und Gase in der Lagerstätte, so dass das Heizmedium aus der Verrohrung in die Lagerstätte fliesst. Höhere Drücke als die sogenannten Überlastungsdrücke können jedoch zu einer gefährlichen Situation führen, da bei einigen Formationen höhere Drücke als die Überlastungsdrücke Ausbrüche verursachen können, insbesondere in seichten Lagerstätten bei Tiefen von weniger als 150 m. 



   Bei andern Lagerstätten, insbesondere in verhältnismässig tiefen und verhältnismässig niedrig permeablen Lagerstätten, oder in Lagerstätten deren Lage infolge der herrschenden tektonischen Verhältnisse zur Bildung von horizontalen Brüchen führen kann, kann es vorteilhaft sein, die in der Mitte gelegene Schicht, in welche das erhitzte Medium injiziert werden soll, aufzubrechen. Das Aufbrechen und/oder die Bruchverstrebung kann nach den üblichen Verfahren durchgeführt werden, die zur Erzeugung und, falls gewünscht, auch zur Verstrebung einer horizontal verlaufenden Bruchrinne angewendet werden. In einem solchen Fall kann es erwünscht sein, als zu injizierendes Heizmedium Wasserdampf zu verwenden und den Aufbruch durch Injizieren des Dampfes bei einem höheren Druck als dem Bruchdruck der Lagerstättenformation zu bewirken. 



   Durch Anwendung dieses Verfahrens zur bestmöglichen Ölgewinnung aus permeablen, unterirdischen, ölführenden Schichten können wesentliche Vorteile erzielt werden, die nach den bekannten Verfahren nicht möglich sind. So wird mit grosser Wahrscheinlichkeit bei Lagerstätten mit einem Gehalt an leichten Ölen durch die Injektion eines Heizmediums über die gesamte   Höhe der   Lagerstätte ein wesentlicher Teil der leichten Öle in der Umgebung des Bohrloches vom Bohrloch weit weggetrieben, so dass in der Umgebung des Bohrloches wenig oder gar kein Öl übrigbleibt, das während der Förderstufe rückfliessen könnte. 



   In solchen Fällen kann die Injektion eines erhitzten Mediums nach gebräuchlichen Verfahren tatsächlich die Förderung eher vermindern als erhöhen. Ähnlich kann bei Lagerstätten mit einem Gehalt an hoch viskosen Ölen die Injektion über die gesamte Höhe der Lagerstätte zu einem Abdampfen der leichteren   Kohlenwasserstoffeführen,   wobei die schwereren Rückstände in den Zwischenhohlräumen in der Nähe des Bohrloches zurückbleiben und das Fliessen des Öls während der Rückflussphase einschränken. 



   Durch das erfindungsgemässe Verfahren werden viele dieser Probleme vermieden oder doch zumindestso weitgehend verringert, dass die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens eine erhöhte Ölförderung aus Erdöllagerstätten gewährleistet. 



   Beispiel : In einer ölführenden Lagerstätte, die ein viskoses Rohöl enthielt, eine vertikale Dicke von 53 m hatte und zwischen einem Paar von undurchlässigen, im Abstand voneinander liegenden Schichten gelegen war, wurde ein verrohrtes Bohrloch über die gesamte Dicke der Lagerstätte perforiert und über diese gesamte Lagerstättenhöhe Wasserdampf injiziert ; das Fliessen des Dampfes fand vorzugsweise längs einer im oberen Bereich der Lagerstätte gelegenen Schicht statt, die nach oben hin von der oberen, undurchlässigen Schicht begrenzt war. 



   Wasserdampf wurde 37 Tage lang injiziert. Die geschätzten Gesamtwerte für die Förderung sind in 

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 der nachstehenden Tabelle unter "nicht-isolierte Wasserdampfzone" angegeben. 



   Zum Vergleich wurde in derselben Lagerstättenformation ein   Wasserdampf-Rückflussförderungsver-   fahren gemäss der Erfindung durchgeführt, das in jeder Hinsicht dem vorstehenden Verfahren entsprach, mit der Ausnahme, dass der Dampf selektiv nur in eine 3 m dicke Schicht injiziert wurde, die nahe der Mitte der gesamten Lagerstättenhöhe gelegen war. Der Dampf wurde während 37 Tagen in einer Menge injiziert, die derjenigen gleichwertig ist, die wie vorstehend beschrieben über die gesamte Lagerstättenhöhe injiziert worden war. Im Anschluss daran wurden über die gesamte Lagerstättenhöhe fliessfähige Medien aus der Lagerstätte gefördert, wobei die Gesamtwerte der geförderten Mengen in der nachstehenden Tabelle unter "in der Mitte isolierte Wasserdampfzone" angegeben sind.

   Das erfindungsgemässe Verfahren ergab dabei eine Erhöhung in der Ölförderung um etwa 38 000 Barrels (etwa   5400   t) an gefördertem Öl innerhalb von 400 Tagen Förderzeit. Dies stellt eine Erhöhung um etwa   35, 50/0   der Gesamtmenge an gefördertem Öl dar. 
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<tb> 



  Nicht <SEP> isolierte <SEP> In <SEP> der <SEP> Mitte <SEP> isolierte
<tb> Wasserdampfzone <SEP> Wasserdampfzone
<tb> Förderungszeit <SEP> Gesamtmenge <SEP> der <SEP> Gesamtmenge <SEP> der
<tb> (Tage) <SEP> Ölförderung <SEP> Ölförderung
<tb> (bbls) <SEP> t <SEP> (bbls) <SEP> t
<tb> 100 <SEP> (28000) <SEP> 4030 <SEP> (45000) <SEP> 6450
<tb> 200 <SEP> (43000) <SEP> 6150 <SEP> (65000) <SEP> 9300
<tb> 400 <SEP> (71000) <SEP> 10200 <SEP> (109000) <SEP> 15600 <SEP> 
<tb> 
 
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AT100266A 1965-02-05 1966-02-03 Verfahren zur Ölgewinnung AT258236B (de)

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