BR102015029256A2

BR102015029256A2 - processo e aparato para separação submarina de dióxido de carbono e injeção de água carbonatada em reservatórios de petróleo

Info

Publication number: BR102015029256A2
Application number: BR102015029256A
Authority: BR
Inventors: César Ribeiro Lima Paulo
Original assignee: César Ribeiro Lima Paulo
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2015-11-23
Publication date: 2017-05-30

Abstract

processo e aparato para separação submarina de dioxido de carbono e injeção de água carbonatada em reservatórios de petróleo. a presente invenção compreende uni aparato e processo para separação do dióxido de carbono do gás natural no fundo do mar. na invenção, a fase gasosa com dióxido de carbono é misturada com a água fria a ser injetada no reservatório, na qual o dióxido de carbono é dissolvido. é utilizada a energia das bombas de injeção para promover essa mistura e a dissolução do dióxido de carbono na água em um ou mais misturadores. do misturador, a fase gasosa é injetada na tubulação de líquido, formando ulna mistura gás-líquido que escoa para a plataforma, e a água carbonatada é injetada em um ou mais reservatórios.

Description

“PROCESSO E APARATO PARA SEPARAÇÃO SUBMARINA DE DIÓXIDO DE CARBONO E INJEÇÃO DE ÁGUA CARBONATADA EM RESERVATÓRIOS DE PETRÓLEO”.

[001] Traia a presente invenção de um processo e aparato inéditos para separação submarina do dióxido de carbono da fase gasosa de hidrocarbonetos a partir de sua dissolução na água a ser injetada no reservatório de petróleo e gás. E comum a produção de dióxido de carbono junto com o petróleo e o gás natural. Em campos marítimos ou terrestres de petróleo c gás natural, a fase líquida e a fase gasosa são segregadas em um separador. Do separador, a fase liquida escoa até uma unidade de processamento e. depois de processada, é bombeada para um terminal ou para um navio. No caso de haver dióxido de carbono na fase gasosa, ele precisa ser separado antes de o gás natural, dentro da especificação, ser comprimido e transportado para uma unidade de tratamento.

[002] Essa separação do dióxido de carbono do gás natural é muito dispendiosa. Geralmente ela exige caros e complexos processos, tais como: absorção com aminas, separação com membranas e peneiras moleculares. A invenção diz respeito a um processo e aparato simples e barato para separar o dióxido de carbono do gás natural no fundo do mar.

[003] De acordo com a presente invenção, um separador da fase gasosa da fase líquida, provenientes de um poço de petróleo c gás natural, é instalado no fundo do mar em alta pressão. Do separador, a fase gasosa segue para um vaso onde se mistura com a água de injeção a baixa temperatura proveniente da plataforma de produção. Nesse vaso, o dióxido de carbono entra em solução na água fria. Deixam o vaso a fase gasosa com baixo teor de dióxido de carbono e a água carbonatada que segue para o reservatório. Do vaso. a fase gasosa com baixo teor de dióxido de carbono se mistura com a fase líquida proveniente do separador e seguem para a plataforma. Dessa forma, a unidade de processamento da plataforma receberá apenas a fase gasosa de hidrocarboneto e a fase líquida, sem complexos equipamentos para separação do dióxido de carbono da fase gasosa.

[004] O processo de acordo com a presente invenção c adicionalmente explicado por meio do desenho anexo, no qual a Figura 1 mostra esquematicamente a concepção básica da invenção.

[005] A Figura 1 mostra uma mistura de petróleo e gás (1) que chega a um separador (2) instalado no fundo do mar. A fase líquida (3) segue para a unidade de processamento primário da plataforma. A fase gasosa com altos teores de gás natural e dióxido de carbono (4) segue para um vaso misturador (5), onde é misturada intensamente com a água não saturada com dióxido de carbono (6) proveniente de uma plataforma de produção. O dióxido de carbono entra então em solução na água após intensa mistura. A fase gasosa (7) que deixa o vaso misturador é injetada na tubulação A (8) que transporta a fase líquida e a fase gasosa até a plataforma. A água carbonatada que deixa o vaso misturador (9) escoa para o reservatório por meio de uma tubulação B (10).

REIVINDICAÇÕES

Claims

1o) PROCESSO E APARATO PARA SEPARAÇÃO SUBMARINA DE DIÓXIDO DE CARBONO E INJEÇÃO DE ÁGUA CARBONATADA EM RESERVATÓRIOS DE PETRÓLEO caracterizados por uma fase líquida contendo hidrocarbonetos, por uma fase gasosa contendo hidrocarbonetos, por um separador das fases líquida e gasosa provenientes de um reservatório de hidrocarbonetos; por água fria não saturada proveniente da plataforma, por um misturador onde o dióxido de carbono, depois de misturado com a água não saturada, entra em solução nessa água; por uma água fria carbonatada para ser injetada no reservatório; por uma fase gasosa com baixo teor de dióxido de carbono, em razão de o dióxido de carbono ter sido dissolvido na água; por uma tubulação que transporta água carbonatada até o reseservatório; e por uma tubulação que transporta a fase gasosa de hidrocarbonetos com baixo teor de dióxido de carbono e a fase líquida de hidrocarbonetos até a unidade de processamento primário na plataforma.

2o) O processo e aparato de acordo com a reivindicação 1 caracterizados por poder ser instalado um separador B a jusante do misturador.

3o) O processo e aparato de acordo com a reivindicação 1 caracterizados pela água fria poder ser proveniente diretamente do próprio mar a certa profundidade, lendo sua vazão de injeção diretamente controlada apenas por uma válvula.

4") O processo e aparato de acordo com a reivindicação 1 carcterizados pela fase gasosa de hidrocarbonetos com baixo teor de dióxido de carbono poder seguir do misturador ou separador B, de que trata a reivindicação 2o, diretamente para a plataforma em tubulação independente da fase líquida, ser tratada, ser comprimida e ser transportada para qualquer outra unidade.

5°) O processo e aparato de acordo com a reivindicação 1 caracterizados pela fase líquida de hidrocarbonetos que sai do separador poder ser bombeada para a plataforma e ter o dióxido de carbono nela dissolvido lá separado.

6o) O processo e aparato de acordo com a reivindicação 1 caracterizados pela água carbonatada poder retornar à plataforma e ter o dióxido de carbono separado, pela despressuriazação por exemplo, e esse dióxido de carbono ser comprimido para injeção no reservatório ou para ser transportado para qualquer outra unidade.

7o) O processo e aparato de acordo com a reivindicação 1 caracterizados por poder ser instalado um sistema de borbulhamento ou similar para que haja uma grande superfície de contato entre a fase gasosa com a lase liquida, principalmente no misturador.

8o) O aparato de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo separador poder estar instalado em terra e a água fria ser proveniente de rio. lago. mar ou da própria formação.

9°) O processo e aparato de acordo com a reivindicação 1 caracterizados pelo separador e misturador poderem receber a produção conjunta de vários poços, como em um mcmifold.

10) O processo e aparato de acordo com a reivindicação 1 caracterizados pela água poder ser proveniente de quaisquer fontes, tais como rio, mar ou a própria água da formação.

11) O processo e aparato de acordo com a reivindicação 1 caracterizados pela a água a ser carbonatada pode ser dessalinizada antes de ser misturada com a fase gasosa com alto teor de dióxido de carbono.

12) O processo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pela água não saturada em dióxido de carbono pode ser proveniente do próprio reservatório e, depois de carbonatada, rebombeada para o reservatório ou para qualquer outra unidade.

13°) O processo e aparato de acordo com a reivindicação 1 caracterizados pela água carbonatada fria poder ser transportada e injetada em outros reservatórios ou transportada para qualquer outra unidade.

14) O processo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por poder haver a compressão bifásica ao longo da linha de injeção de água com dióxido de carbono no estado gasoso.

15°) O processo e aparato de acordo com reivindicação I caracterizados por poder ser dispensado o separador por se tratar de um campo de gás sem fase líquida.

16) O processo e aparato de acordo com reivindicação 1 caracterizados pelo reservatório poder ser produtor de condensado cm vez de petróleo.

17°) O processo e aparato de acordo com reivindicação 1 caracterizados por poder não haver necessidade de separação do dióxido de carbono com a fase gasosa de hidrocarbonetos, pois já existem unidades de separação já instaladas, mas haver necessidade de se injetar o dióxido de carbono no reservatório por meio de sua dissolução na água a ser injetada.

18°) O processo e aparato de acordo com reivindicação 1 caracterizados pela fase gasosa proveniente do separador poder ser comprimida ou ventilada para a plataforma e ter o dióxido de carbono lá separado pela carbonatação da água de contato e a fase líquida poder ser bombeada até a plataforma e ter o dióxido de carbono lá separado por centrifugação. membranas ou qualquer outro processo.