BR102018073768A2 - OIL WELL STIMULATION PROCESS - Google Patents
OIL WELL STIMULATION PROCESS Download PDFInfo
- Publication number
- BR102018073768A2 BR102018073768A2 BR102018073768-6A BR102018073768A BR102018073768A2 BR 102018073768 A2 BR102018073768 A2 BR 102018073768A2 BR 102018073768 A BR102018073768 A BR 102018073768A BR 102018073768 A2 BR102018073768 A2 BR 102018073768A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- acid
- laser
- well
- stimulation
- process according
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 239000003129 oil well Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 42
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 23
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 20
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 18
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 11
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 11
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 9
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 11
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 7
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 3
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 206010024769 Local reaction Diseases 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 230000009916 joint effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- 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
- E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
- E21B43/2405—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection in association with fracturing or crevice forming processes
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
processo para estimulação de poços de petróleo. a presente invenção um processo para a estimulação de poços de petróleo para aumento da produção de óleo e/ou gás. o processo ora proposto realiza a utilização conjunta de ácido e canhoneio a laser, sequencial e/ou simultaneamente, aumentando a produtividade de poços perfurados para operações em poços de petróleo.process for stimulation of oil wells. the present invention is a process for the stimulation of oil wells to increase the production of oil and / or gas. the proposed process now carries out the joint use of acid and laser cannon, sequentially and / or simultaneously, increasing the productivity of wells drilled for operations in oil wells.
Description
“PROCESSO PARA ESTIMULAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO.” CAMPO DA INVENÇÃO"PROCESS FOR THE STIMULATION OF OIL WELLS." FIELD OF THE INVENTION
[1] A presente invenção está relacionada a um processo para estimulação de poços de petróleo. Mais especificamente, a presente invenção sugere um processo que aumente a produtividade de poços perfurados utilizando acidificação a laser para operações em poços de petróleo. FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO[1] The present invention relates to a process for stimulating oil wells. More specifically, the present invention suggests a process that increases the productivity of drilled wells using laser acidification for oil well operations. BACKGROUND OF THE INVENTION
[2] A redução da produção de um poço pode estar associada a uma queda na permeabilidade da rocha, que pode ser causada por incrustações e/ou precipitações. Essa redução de permeabilidade original na região próxima ao poço é conhecida como “dano”, o qual pode ser causado por qualquer operação onde há contato de fluido com a formação. Quando este problema ocorre, se fazem necessárias operações chamadas de “operações de estimulação”, que são atividades que visam aumentar o índice de produtividade ou injetividade de um poço. A estimulação de poços pode ser aplicada como alternativa à recuperação secundária, podendo atuar simultaneamente ou não, para aumentar a taxa de recuperação de hidrocarbonetos em uma jazida.[2] The reduction in the production of a well may be associated with a drop in the permeability of the rock, which can be caused by incrustations and / or precipitations. This reduction in the original permeability in the region close to the well is known as "damage", which can be caused by any operation where there is fluid contact with the formation. When this problem occurs, operations called “stimulation operations” are necessary, which are activities that aim to increase the productivity or injectivity rate of a well. Well stimulation can be applied as an alternative to secondary recovery, and it can act simultaneously or not, to increase the hydrocarbon recovery rate in a deposit.
[3] Os principais métodos de estimulação de poços são acidificação e fraturamento hidráulico. A principal diferença entre os dois tratamentos é que a acidificação trata a matriz, com o intuito de restaurar permeabilidade original da rocha que por alguma razão se encontra danificada, enquanto o fraturamento hidráulico é aplicado na maioria das vezes em formações de baixa permeabilidade, onde a produtividade deve ser melhorada ao invés de restaurada.[3] The main methods of stimulating wells are acidification and hydraulic fracturing. The main difference between the two treatments is that acidification treats the matrix, in order to restore the original permeability of the rock that is damaged for some reason, while hydraulic fracturing is applied most often in low permeability formations, where the productivity should be improved rather than restored.
[4] Basicamente, a acidifícação consiste na injeção de uma solução ácida com o objetivo de aumentar a produtividade do poço. Geralmente esta técnica é utilizada para restaurar a permeabilidade de regiões que foram alteradas em função de danos, durante as etapas de perfuração,[4] Basically, acidification consists of the injection of an acidic solution in order to increase the productivity of the well. This technique is generally used to restore the permeability of regions that have been altered due to damage during the drilling stages,
Petição 870180152763, de 19/11/2018, pág. 6/22Petition 870180152763, of 11/19/2018, p. 6/22
2/9 completação ou produção, onde partículas bloqueiam a passagem de fluido, reduzindo a produtividade de um poço. Em formações carbonáticas, além de remover o dano, a acidificação também atua aumentando a conectividade dos canais existentes e na formação de novos canais, os quais são chamados ““wormholes””.2/9 completion or production, where particles block the passage of fluid, reducing the productivity of a well. In carbonate formations, in addition to removing the damage, acidification also works by increasing the connectivity of existing channels and in the formation of new channels, which are called “wormholes”.
[5] Usualmente, nos tratamentos de acidificação de rochas reservatórios constituídos de carbonatos, como no pré-sal, primeiro é realizada a operação de canhoneio para interligar o reservatório com o poço e em seguida é realizada a acidificação para remover o dano causado durante o processo de perfuração nas superfícies das rochas carbonáticas, melhorando assim o índice de produtividade do poço.[5] Usually, in the acidification treatments of reservoir rocks constituted by carbonates, as in the pre-salt, the cannonry operation is first performed to interconnect the reservoir with the well and then acidification is performed to remove the damage caused during the drilling process on the surfaces of the carbonate rocks, thus improving the productivity index of the well.
[6] Entretanto, o canhoneio é realizado através de canhões descidos a cabo com a utilização de explosivos projetados para este fim, sendo que os túneis formados estão limitados a capacidade da carga explosiva utilizada nos canhões. Além disso, quando os poços estão em laminas d'água acima de 700 m podendo chegar a 2000 m de profundidade, durante o bombeio do tratamento, ocorrerá o resfriamento do ácido bombeado para o poço, de forma que o ácido chegará frio na frente da formação devido a troca de calor do riser com o mar, uma vez que, em lâminas d’água a partir de 700 m de profundidade a temperatura da água no fundo mar passa a ser de 4o C.[6] However, cannons are carried out using cannons lowered with the use of explosives designed for this purpose, and the tunnels formed are limited to the capacity of the explosive charge used in the cannons. Furthermore, when the wells are in water depths above 700 m and can reach 2000 m in depth, during the treatment pumping, the acid pumped to the well will cool, so that the acid will arrive cold in front of the formation due to the heat exchange of the riser with the sea, since, in water depths from 700 m deep, the water temperature in the seabed becomes 4 o C.
[7] A baixa temperatura influencia a cinética das reações químicas que vão ocorrer durante a penetração do ácido na formação, proporcionando um rendimento abaixo do que seria possível se o ácido estivesse na temperatura ambiente.[7] The low temperature influences the kinetics of the chemical reactions that will occur during the penetration of the acid in the formation, providing a yield below what would be possible if the acid were at room temperature.
[8] Ainda, na operação de acidificação de formações carbonáticas tem se observado que a injeção do tratamento ácido, de uma maneira geral depende do caminho preferencial que estiver disponível dentro do poço e ou dos canhoneados, nas regiões de maior permeabilidade e ou a presença de fraturas naturais que podem formar os caminhos preferenciais de uma maneira[8] Still, in the acidification operation of carbonate formations, it has been observed that the injection of the acid treatment, in general, depends on the preferential path that is available inside the well and / or cannonees, in the regions of greater permeability and or the presence of natural fractures that can form the preferred paths in a way
Petição 870180152763, de 19/11/2018, pág. 7/22Petition 870180152763, of 11/19/2018, p. 7/22
3/9 geral na superfície da rocha. Por outro lado, existe uma tendência do tratamento dissolver mais na face da rocha do que penetrar na formação ou seja o ácido é consumido na interface do poço reservatório.3/9 overall on the rock surface. On the other hand, there is a tendency for the treatment to dissolve more on the rock face than to penetrate the formation, that is, the acid is consumed at the reservoir well interface.
[9] Desta forma, faz-se necessário encontrar processos de estimulação ácida de poços de petróleo, particularmente de formações carbonáticas, que possam proporcionar melhor controle da direção e da geometria (comprimento e diâmetro) do túnel, fornecendo também maior temperatura para a atuação do ácido injetado, aumentando, assim, a produtividade do poço de petróleo.[9] Thus, it is necessary to find processes of acid stimulation of oil wells, particularly carbonate formations, which can provide better control of the direction and geometry (length and diameter) of the tunnel, also providing a higher temperature for the performance of the injected acid, thus increasing the productivity of the oil well.
[10] Os processos de estimulação a laser figuram como uma alternativa viável para a estimulação de poços de petróleo, sendo eficaz no aumento da temperatura da formação, o que viabilizaria a atuação do ácido injetado em formações que estejam em lâminas d’água a partir de 700 m de profundidade.[10] The laser stimulation processes are a viable alternative for the stimulation of oil wells, being effective in increasing the temperature of the formation, which would make the action of the injected acid feasible in formations that are in water layers from 700 m deep.
[11] Neste sentido, o documento WO2011/008544 A2 é direcionando um método para perfurar, completar e/ou estimular um poço de petróleo que envolve o uso de laser para formar abertura de orientação selecionada na parede do poço, com base nas características de formação. Este documento ainda descreve que ácidos são frequentemente usados em ambientes subterrâneos devido a suas habilidades para dissolver e remover materiais ou objetos indesejados. Contudo, este documento se refere ao fato do ácido usado ser translúcido, ou seja, não impede de ser atravessado pelo laser, de modo que não há nenhuma evidência de que haja ocorrência de reação local.[11] In this sense, WO2011 / 008544 A2 is directing a method for drilling, completing and / or stimulating an oil well that involves the use of laser to form the selected orientation opening in the well wall, based on the characteristics of formation. This document further describes that acids are often used in underground environments due to their ability to dissolve and remove unwanted materials or objects. However, this document refers to the fact that the acid used is translucent, that is, it does not prevent it from being crossed by the laser, so there is no evidence that a local reaction has occurred.
[12] Por outro lado, o documento WO2017/100354 A1 revela um método para melhorar a produção de hidrocarbonetos a partir de um reservatório subterrâneo, que envolve reduzir a viscosidade e aumentar a produção de hidrocarbonetos do reservatório. No entanto, este documento descreve que, por um dos métodos conhecidos de perfuração radial, que são[12] On the other hand, WO2017 / 100354 A1 discloses a method to improve the production of hydrocarbons from an underground reservoir, which involves reducing the viscosity and increasing the hydrocarbon production of the reservoir. However, this document describes that, by one of the known methods of radial drilling, which are
Petição 870180152763, de 19/11/2018, pág. 8/22Petition 870180152763, of 11/19/2018, p. 8/22
4/9 feitos separadamente, são usados para criar um túnel com o objetivo de injetar vapor, visando o aquecimento do reservatório, sendo que o ácido é usado para criar os canais onde depois será injetado o vapor. Sendo assim, não há nenhuma evidência de que haja ocorrência de reação local quando da injeção de vapor.4/9 made separately, are used to create a tunnel in order to inject steam, aiming at heating the reservoir, and the acid is used to create the channels where the steam will be injected. Therefore, there is no evidence that a local reaction occurs when the steam is injected.
[13] Desta forma, não há relatos no estado da técnica que antecipem um processo de estimulação de poços de petróleo que utilize acidificação a laser para operações em poços de petróleo.[13] Thus, there are no reports in the state of the art that anticipate an oil well stimulation process that uses laser acidification for oil well operations.
SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION
[14] A presente invenção está relacionada à estimulação de poços de petróleo para aumento da produção de óleo e/ou gás.[14] The present invention is related to the stimulation of oil wells to increase the production of oil and / or gas.
[15] Um primeiro objetivo da presente invenção é desenvolver um processo de estimulação de poços de petróleo que aumente a produtividade de poços perfurados utilizando acidificação a laser para operações em poços de petróleo.[15] A first objective of the present invention is to develop an oil well stimulation process that increases the productivity of drilled wells using laser acidification for oil well operations.
[16] De forma a alcançar o objetivo acima descrito, a presente invenção busca realizar a utilização conjunta de ácido e canhoneio a laser, sequencial e/ou simultaneamente, o que vai permitir a catálise térmica da reação e o aumento da temperatura do ácido, o que faz com que o ácido consuma a rocha mais rapidamente.[16] In order to achieve the objective described above, the present invention seeks to carry out the joint use of acid and laser cannon, sequentially and / or simultaneously, which will allow the thermal catalysis of the reaction and the increase of the acid temperature, which makes the acid consume the rock more quickly.
[17] Vantajosamente, o calor gerado pelo laser vai catalisar termicamente as reações abaixo listadas. O aquecimento do ácido promovido pelo laser levaria a um aumento da cinética da reação e, por conseguinte, ao aumento da eficiência do tratamento ácido, levando a um aumento da eficiência de criação de “caminhos preferenciais” (wormholes) para o óleo e/ou gás presente(s) na formação, o que torna a operação de canhoneio mais rápida.[17] Advantageously, the heat generated by the laser will thermally catalyze the reactions listed below. The heating of the acid promoted by the laser would lead to an increase in the reaction kinetics and, therefore, to an increase in the efficiency of the acid treatment, leading to an increase in the efficiency of creating “preferential paths” (wormholes) for the oil and / or gas (s) in the formation, which makes the cannons operation faster.
CaCO3 CaO+ CO2 (Reação 1)CaCO 3 CaO + CO2 (Reaction 1)
CaO + H2O Ca(OH)2 (Reação 2)CaO + H2O Ca (OH) 2 (Reaction 2)
Petição 870180152763, de 19/11/2018, pág. 9/22Petition 870180152763, of 11/19/2018, p. 9/22
5/95/9
CaCOs + 2 HCl — CaCl2+CÜ2+H2Q (Reação 3)CaCOs + 2 HCl - CaCl2 + CÜ2 + H 2 Q (Reaction 3)
CaMg(COs)2 + 4 HCl-- CaCh + MgCh + 2H2O + 2CO2 (Reação 4)CaMg (COs) 2 + 4 HCl-- CaCh + MgCh + 2H2O + 2CO2 (Reaction 4)
[18] Ainda, o ácido utilizado no processo de acordo com a presente invenção poderia conseguir uma penetração mais profunda nas rochas carbonáticas, aumentando assim a conectividade das regiões mais afastadas do reservatório com o poço através dos canais criados, bem como a área do reservatório exposta ao fluxo. Isto melhora a estimulação do poço, gerando assim um incremento do índice de produtividade (IP) do poço, o que leva a um aumento da vazão de produção do poço.[18] Also, the acid used in the process according to the present invention could achieve a deeper penetration in the carbonate rocks, thus increasing the connectivity of the regions furthest from the reservoir to the well through the created channels, as well as the reservoir area. exposed to the flow. This improves the stimulation of the well, thus generating an increase in the productivity index (IP) of the well, which leads to an increase in the production flow of the well.
[19] O conjunto de características da presente invenção permite, através da aplicação conjunta de ácido e laser, a catálise térmica da reação entre o ácido e o laser o aumento da temperatura do ácido, e pela aplicação da radiação térmica de laser, reagindo mais rápido e consumindo mais a rocha carbonato. Desta forma, a presente invenção alcança um nível de ampliação da área aberta ao fluxo, através do aumento do diâmetro e comprimento alcançado pela ação conjunta de ácido e laser, pela facilidade de aumento da quantidade de canhoneios e/ou cortes realizados na rocha, muito superior a técnica convencional de acidificação. Esta inovação pode ser aplicada no desenvolvimento da produção dos campos do pré-sal e todos os cenários onde a formação é constituída por rochas do tipo carbonato.[19] The set of characteristics of the present invention allows, through the joint application of acid and laser, the thermal catalysis of the reaction between the acid and the laser to increase the acid temperature, and by the application of the laser thermal radiation, reacting more fast and consuming more carbonate rock. In this way, the present invention reaches a level of enlargement of the area open to flow, by increasing the diameter and length achieved by the joint action of acid and laser, by the ease of increasing the amount of cannon and / or cuts made in the rock, very superior to the conventional acidification technique. This innovation can be applied in the development of the production of the pre-salt fields and all scenarios where the formation consists of carbonate rocks.
[20] A proposta do aquecimento do ácido através do laser apresenta a possibilidade de aumento da formação de wormholes ao redor do canal criado pelo laser, devido ao aumento da cinética da reação catalisada pelo aumento da temperatura.[20] The proposal of heating the acid through the laser presents the possibility of increasing the formation of wormholes around the channel created by the laser, due to the increased kinetics of the reaction catalyzed by the increase in temperature.
[21] O processo de acidificação a laser da presente invenção pode ser aplicado nas operações de acidificação para estimulação de poços em formações carbonáticas, como é o caso do pré-sal, tanto no canhoneio com injeção de ácido para a produção do poço revestido, como nos poços horizontais abertos através de projeto de cortes para obter a melhor[21] The laser acidification process of the present invention can be applied in acidification operations to stimulate wells in carbonate formations, as is the case with pre-salt, both in cannons with acid injection for the production of the coated well, as in horizontal wells opened through cut design to obtain the best
Petição 870180152763, de 19/11/2018, pág. 10/22Petition 870180152763, of 11/19/2018, p. 10/22
6/9 incremento do IP do poço, bem nas operações de fraturamento convencional para a iniciar a propagação de fratura na melhor direção. Nas operações de fraturamento ácido, o processo ora proposto pode alcançar incremento no controle das dimensões da geometria da asa da fratura, aumentando a espessura, largura e comprimento, uma vez que a luz do laser pode ser direcionada através de movimentação de lentes e espelhos para a região do poço revestido ou poço aberto em função da melhor direção de propagação de fratura.6/9 increase of the IP of the well, well in the conventional fracturing operations to initiate the propagation of fracture in the best direction. In acid fracturing operations, the proposed process can achieve an increase in the control of the dimensions of the fracture wing geometry, increasing the thickness, width and length, since the laser light can be directed through the movement of lenses and mirrors to the region of the coated well or open well in function of the best fracture propagation direction.
[22] Esses objetivos e demais vantagens da presente invenção ficarão mais evidentes a partir da descrição que se segue e dos desenhos anexos.[22] These objectives and other advantages of the present invention will be more evident from the description that follows and the accompanying drawings.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
[23] A descrição detalhada apresentada adiante faz referência às figuras anexas, nas quais:[23] The detailed description presented below makes reference to the attached figures, in which:
[24] A Figura 1 representa um esquema de um poço em que a formação foi danificada no processo de perfuração.[24] Figure 1 represents a schematic of a well in which the formation was damaged in the drilling process.
[25] A Figura 2 representa um esquema de aquecimento do ácido através do laser, de acordo com a presente invenção.[25] Figure 2 represents a scheme of heating the acid through the laser, according to the present invention.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[26] A presente invenção refere-se a um processo de estimulação de poços de petróleo.[26] The present invention relates to an oil well stimulation process.
[27] O processo da presente invenção ocorre utilizando o acoplamento de três ferramentas: um sistema laser para operações em poços, conjugado com uma ferramenta de refrigeração, ambos acoplados a uma ferramenta de acidificação a laser para operação em poços. O sistema laser para operações em poços foi projetado para descer no poço através de um flexitubo que, a princípio, será responsável por conduzir a carga da ferramenta, bem como o fluido da superfície que será responsável pela refrigeração. O ácido poderá ser bombeado através do mesmo flexitubo e ser[27] The process of the present invention takes place using the coupling of three tools: a laser system for well operations, combined with a cooling tool, both coupled to a laser acidification tool for well operations. The laser system for well operations was designed to descend into the well through a flex tube that, in principle, will be responsible for carrying the tool load, as well as the surface fluid that will be responsible for cooling. The acid can be pumped through the same flexitube and be
Petição 870180152763, de 19/11/2018, pág. 11/22Petition 870180152763, of 11/19/2018, p. 11/22
7/9 direcionado para a criação dos túneis canhoneados e ou cortes na formação. O alinhamento do fluxo do ácido e o foco da radiação laser será realizado na superfície externa da ferramenta, através de um componente específico. O bico injetor de ácido e laser da ferramenta de acidificação a laser projetado para este fim permitirá que, através de um orifício central, saia a radiação laser a ser focada na parede da formação para formar o túnel ou os cortes. Ao redor deste furo, em formato circular, estarão os orifícios por onde sairá o ácido, que estarão alinhados convergindo com o foco do laser, de maneira que possa permitir a ação simultânea do laser e do ácido sobre a formação produtora.7/9 directed to the creation of cannonite tunnels and or cuts in the formation. The alignment of the acid flow and the laser radiation focus will be carried out on the external surface of the tool, through a specific component. The laser and acid injection nozzle of the laser acidification tool designed for this purpose will allow the laser radiation to be focused on the formation wall to form a tunnel or cuts through a central hole. Around this hole, in a circular shape, will be the holes through which the acid will come out, which will be aligned converging with the laser focus, so that it can allow the simultaneous action of the laser and the acid on the production formation.
[28] Conforme pode ser observado na Figura 2, o processo de acordo com a presente invenção utiliza uma ferramenta de acidificação a laser 1, que aplica um fluxo de ácido 2 no túnel do canhoneado 3. A ferramenta permite que o processo ocorra com incidência de radiação laser 4 sobre a formação, a qual pode ou não ser simultânea à injeção de ácido.[28] As can be seen in Figure 2, the process according to the present invention uses a laser acidification tool 1, which applies a flow of acid 2 in the cannonado tunnel 3. The tool allows the process to occur with incidence laser radiation 4 on the formation, which may or may not be simultaneous with acid injection.
[29] Desta forma, o processo de acordo com a presente invenção compreende as etapas de:[29] Thus, the process according to the present invention comprises the steps of:
• Injeção de ácido;• Acid injection;
• Estimulação a laser da formação, em que as etapas de injeção e estimulação a laser ocorrem sequencialmente ou simultaneamente.• Laser stimulation of the formation, in which the stages of injection and laser stimulation occur sequentially or simultaneously.
[30] De acordo com a presente invenção, os ácidos a serem injetados são selecionados do grupo consistindo de ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido fluorídrico, ácido acético, ou misturas destes.[30] According to the present invention, the acids to be injected are selected from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, acetic acid, or mixtures thereof.
Preferencialmente, para a acidificação a laser em rochas carbonáticas, o ácido é selecionado de ácido clorídrico.Preferably, for laser acidification on carbonate rocks, the acid is selected from hydrochloric acid.
[31] De acordo com a presente invenção, o ácido pode estar em concentrações variando entre 2% v/v e 99 %v/v. Preferencialmente, o ácido pode estar em concentrações entre 3% v/v e 95 %v/v, mais preferencialmente[31] According to the present invention, the acid can be in concentrations ranging from 2% v / v to 99% v / v. Preferably, the acid can be in concentrations between 3% v / v and 95% v / v, more preferably
Petição 870180152763, de 19/11/2018, pág. 12/22Petition 870180152763, of 11/19/2018, p. 12/22
8/9 entre 5% v/v e 90 %v/v.8/9 between 5% v / v and 90% v / v.
[32] No âmbito da presente invenção, entende-se por radiação laser as radiações com potência entre 5 e 4000 mW/cm2. Preferencialmente, as radiações laser da presente invenção apresentam entre 100 e 3000 mW/cm2.[32] Within the scope of the present invention, laser radiation is understood to mean radiation between 5 and 4000 mW / cm 2 . Preferably, the laser radiation of the present invention is between 100 and 3000 mW / cm 2 .
[33] O processo de acordo com a presente invenção visa melhorar a eficiência da penetração do tratamento ácido na rocha carbonáticas e, por conseguinte, o resultado do IP do poço através do aumento da área aberta ao fluxo entre o reservatório e o poço. O aumento da área aberta ao fluxo, será função do aumento do comprimento e do diâmetro dos túneis do canhoneados, bem como da possibilidade de efetuar maior número de canhoneados do que com a tecnologia convencional de canhoneio com cargas explosivas. O aumento da temperatura altera a cinética da reação levando a um consumo das rochas carbonáticas mais rápido, reduzindo assim o tempo de tratamento bem como aumentando a eficiência do tratamento. A inovação pode gerar, redução do tempo do tratamento e respectivamente o tempo de sonda melhorando assim o VPL do campo, aumento da produtividade dos poços melhorando a curva de produção do campo.[33] The process according to the present invention aims to improve the efficiency of the penetration of the acid treatment into the carbonate rocks and, therefore, the result of the well IP by increasing the area open to the flow between the reservoir and the well. The increase in the area open to the flow will be a function of the increase in the length and diameter of the cannonized tunnels, as well as the possibility of making a greater number of cannonados than with conventional cannon technology with explosive charges. The increase in temperature alters the kinetics of the reaction leading to a faster consumption of carbonate rocks, thus reducing treatment time as well as increasing treatment efficiency. The innovation can generate, reduction of the treatment time and respectively the probe time, thus improving the NPV of the field, increasing the productivity of the wells improving the production curve of the field.
[34] Os termos “preferido” e “preferivelmente” referem-se a modalidades que podem disponibilizar certos benefícios, em certas circunstâncias. Entretanto, outras modalidades também podem ser preferidas nas mesmas ou outras circunstâncias. Além disso, a citação de uma ou mais modalidades preferidas não implica que outras modalidades não são usadas e deve excluir outras modalidades do escopo da invenção.[34] The terms "preferred" and "preferably" refer to modalities that may provide certain benefits, under certain circumstances. However, other modalities may also be preferred in the same or other circumstances. In addition, citing one or more preferred modalities does not imply that other modalities are not used and should exclude other modalities from the scope of the invention.
[35] A descrição que se segue partirá de concretizações preferenciais da invenção. Como ficará evidente para qualquer técnico no assunto, a invenção não está limitada a essas concretizações particulares. Exemplos:[35] The description that follows will start from preferred embodiments of the invention. As will be apparent to any person skilled in the art, the invention is not limited to these particular embodiments. Examples:
[36] Para ilustrar a maior eficiência do processo de estimulação de poços de petróleo de acordo com a presente invenção, foram realizados os[36] To illustrate the greater efficiency of the oil well stimulation process according to the present invention,
Petição 870180152763, de 19/11/2018, pág. 13/22Petition 870180152763, of 11/19/2018, p. 13/22
9/9 experimentos a seguir:9/9 experiments to follow:
EXEMPLO 1EXAMPLE 1
[37] Em um processo de estimulação, foi injetado ácido clorídrico a 15% v/v em uma rocha carbonática. A reação entre o ácido e a rocha produziu CO2, CaO e H2O. A radiação laser foi aplicada ao final da injeção do ácido, produzindo a degradação térmica das rochas de carbonato em torno de 100°C e gerando CaO e CO2.[37] In a stimulation process, 15% v / v hydrochloric acid was injected into a carbonate rock. The reaction between the acid and the rock produced CO2, CaO and H2O. The laser radiation was applied at the end of the acid injection, producing thermal degradation of the carbonate rocks at around 100 ° C and generating CaO and CO2.
[38] Foi verificado que o aumento da temperatura dentro de uma determinada faixa aumentou a cinética da reação, aumentando a velocidade de decomposição da rocha.[38] It was found that increasing the temperature within a certain range increased the reaction kinetics, increasing the speed of decomposition of the rock.
[39] A descrição que se fez até aqui do objeto da presente invenção deve ser considerada apenas como uma possível ou possíveis concretizações, e quaisquer características particulares nelas introduzidas devem ser entendidas apenas como algo que foi escrito para facilitar a compreensão. Desta forma, não podem de forma alguma ser consideradas como limitantes da invenção, a qual está limitada ao escopo das reivindicações que seguem.[39] The description that has been made so far of the object of the present invention should be considered only as a possible or possible embodiments, and any particular characteristics introduced therein should be understood only as something that has been written to facilitate understanding. Therefore, they cannot in any way be considered as limiting the invention, which is limited to the scope of the following claims.
Claims (6)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BR102018073768-6A BR102018073768A2 (en) | 2018-11-19 | 2018-11-19 | OIL WELL STIMULATION PROCESS |
| PCT/BR2019/050490 WO2020102870A1 (en) | 2018-11-19 | 2019-11-13 | Method for stimulating oil wells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BR102018073768-6A BR102018073768A2 (en) | 2018-11-19 | 2018-11-19 | OIL WELL STIMULATION PROCESS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR102018073768A2 true BR102018073768A2 (en) | 2020-06-02 |
Family
ID=70773456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR102018073768-6A BR102018073768A2 (en) | 2018-11-19 | 2018-11-19 | OIL WELL STIMULATION PROCESS |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR102018073768A2 (en) |
| WO (1) | WO2020102870A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11661825B2 (en) * | 2020-06-03 | 2023-05-30 | Saudi Arabian Oil Company | Hybrid stimulation tool and related methods |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3478825A (en) * | 1967-08-21 | 1969-11-18 | Shell Oil Co | Method of increasing the volume of a permeable zone within an oil shale formation |
| US3842911A (en) * | 1971-04-26 | 1974-10-22 | Halliburton Co | Method of fracture acidizing a well formation |
| US3918524A (en) * | 1974-08-21 | 1975-11-11 | Halliburton Co | Fracture acidizing method |
| US7503404B2 (en) * | 2004-04-14 | 2009-03-17 | Halliburton Energy Services, Inc, | Methods of well stimulation during drilling operations |
| EP2816193A3 (en) * | 2009-06-29 | 2015-04-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Wellbore laser operations |
| US9022115B2 (en) * | 2010-11-11 | 2015-05-05 | Gas Technology Institute | Method and apparatus for wellbore perforation |
| WO2014078663A2 (en) * | 2012-11-15 | 2014-05-22 | Foro Energy, Inc. | High power laser hydraulic fructuring, stimulation, tools systems and methods |
| WO2017100354A1 (en) * | 2015-12-07 | 2017-06-15 | Morse Robert L | Increased hydrocarbon production by thermal and radial stimulation |
-
2018
- 2018-11-19 BR BR102018073768-6A patent/BR102018073768A2/en active Search and Examination
-
2019
- 2019-11-13 WO PCT/BR2019/050490 patent/WO2020102870A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2020102870A1 (en) | 2020-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6668554B1 (en) | Geothermal energy production with supercritical fluids | |
| CN105298463B (en) | Gas hydrates big well multiple-limb radially horizontal well completion method | |
| US20190284917A1 (en) | Synthetic sweet spots in tight formations by injection of nano encapsulated reactants | |
| US9738824B2 (en) | Tight gas stimulation by in-situ nitrogen generation | |
| Chang et al. | Advances in polymer flooding and alkaline/surfactant/polymer processes as developed and applied in the People's Republic of China | |
| CA2462087C (en) | Method for the recovery of hydrocarbons from hydrates | |
| CA2514208C (en) | Propped fracture with high effective surface area | |
| CN107100605B (en) | Method for developing dry hot rock by using double horizontal wells and circulating supercritical carbon dioxide | |
| MX2014009065A (en) | A method of increasing efficiency in a hydraulic fracturing operation. | |
| WO2008106767A1 (en) | Fracturing method and apparatus utilizing gelled isolation fluid | |
| US11643914B2 (en) | Integrated methods for reducing formation breakdown pressures to enhance petroleum recovery | |
| BR102012013521A2 (en) | POTASSIUM SALT EXPLORATION METHOD FROM AN UNDERGROUND DEPOSIT | |
| CN106634922A (en) | Self generated gas foam oil-displacing agent liquid and application and injection increase and yield increase method thereof | |
| CN108590595A (en) | A method of it is exploited using F type well groups non-at lithotype gas hydrates | |
| CN103821486A (en) | Novel chemical huff and puff method for increase in production | |
| CN105863581A (en) | Oil extraction method for controlling water and increasing oil of high-water-content oil well of buried hill oil reservoir | |
| WO2020102870A1 (en) | Method for stimulating oil wells | |
| Xianghua et al. | Optimal and fast drilling technologies for ultra-deep horizontal wells in the fault zones of the shunbei oil & gas field | |
| US10246980B2 (en) | Flooding process for hydrocarbon recovery from a subsurface formation | |
| US11041112B2 (en) | Breaker systems for wellbore treatment operations for use at varying temperatures | |
| CN101949283A (en) | Water reducing, de-plugging and yield increasing integrated process | |
| Alonso Perex et al. | Successful Offshore Application of Acid Tunneling Technology: Overcoming the Difficulties of High Depths, Temperatures, and Deviations | |
| RU2286445C1 (en) | Method for highly-viscous oil or bitumen deposit development | |
| Altunina et al. | Water shutoff technology employing gel-forming systems | |
| Rosales et al. | Effectiveness of Water jet Fracturing on a Horizontal Open Hole Completion: Case Study |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B06W | Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette] | ||
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] |