BR112013023843A2

BR112013023843A2 - sistema e método para a produção de petróleo

Info

Publication number: BR112013023843A2
Application number: BR112013023843-7A
Authority: BR
Inventors: Andreas Nicolas Matzakos
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij B.V.
Priority date: 2011-03-18
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2020-11-10
Also published as: EP2686517B1; WO2012129075A2; AU2012231266B2; EP2686517A2; CN103502568B; CN103502568A; US20160040521A1; WO2012129075A3; US20130068456A1; US9777566B2; MY165801A; AU2012231266A1; US9234417B2

Abstract

SISTEMA E MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE PETRÓLEO Um sistema para a produção de petróleo a partir de uma formação subterrânea que compreende um poço acima da formação, um mecanismo para injetar uma formulação de recuperação aprimorada de petróleo para a formação de recuperação aprimorada de petróleo compreendendo água e um solvente, um mecanismo para produzir a água, solvente, petróleo, e gás a partir da formação, um separador para separar o petróleo, água, e uma primeira porção do solvente a partir do gás, e uma segunda porção do solvente, e uma torre de absorção para expor o gás e a segunda porção do solvente a água para remover a segunda porção do solvente a partir do gás.

Description

· "SISTEMA E MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE PETRÓLEO" Campo da Invenção . A presente descrição se refere a sistemas e métodos para a produção de petróleo e/ou mlsturas gasosas, em seguida, separando as misturas.

· , 5 Fundamentos da Invenção · Recuperação aprimorada de petróleo (EOR) pode ser usada para aumentar a recuperação de óleo em todo o mundo nos campos. Existem três tipos principais de EOR, "térmica, química/polímero e injeção de gás, e que podem ser utilizados para aumentar a recuperação de petróleo 'a partir de 10 ' um reservatório, além do que pode ser conseguido por meios convencionais - possivelmente prolongando a vida de um campo e impulsionando o fator de recuperação do petróleo. Recuperação aprimorada térmica fünciona através da adição de calor ao reservatório. A foma mais largamente praticada é uma unidade de '15 vapor, o que reduz a viscosidade do óleo de modo que possa fluir para os poços de produção. Inundação química aumenta a recuperação reduzindo as forças de capilaridade que aprisiona o Óleo residual. Inundação por polímero 2 melhora a eficiência da varredura de água injetada. Injeção miscível funciona de uma forma semèlhante à inundação química. Ao injetar um fluido que é - 20 miscível COIll o óleo, o óleo residual aprisionado pode ser recuperado. Referindo-se à Figura 1, é ilustrado" um sistema da técnica anterior 100. O sistema 100 inclui a formação subterrânea 102, formação subterrânea 104, formação subterrânea, formação subterrânea 106, e formação subtetrânea 108. Instalação de produção llO é fomecida à superfície. Poço · ' " ··m 25 l12 atravessa formações 102 e 104, e termina na formação 106. A porção de .. formação 106 é mostrada em 114. Petróleo e gás "são" produzidos a partir de . , ' fomjação 106 por meio do poço 112, a. iristalaçãò de produçãô 110. Gás e -. . " líquido são separados urn do outro, o gás é amazenado no armazenamento de gás 16 e o líquido é armazenado no armazenamento de líquidos 118.

W Patente US número 2.859.818 descreve um método para. a recuperação de petróleo a partir de uma formação por injeção de um solvente.

W O solvente pode ser um solvente de hidrocarboneto tal como álcoois, . que possuam entre 2 gasolina, querosene, dimetil éter, outros hidrocarbonetos - 5 a 5 átomos de carbono, ou misturas. Patente US número 2.859.818 é aqui - incorporada por referência na sua totalidade. ' ' Patente US número 2.910.123 descreve um método ,para a . " recuperação de petrÓleo a partir de uma formação por injeção de um solvente. O solvente pode ser 'um solvente de hidrocarboneto tal como álcoois, "' 10 gaso]in% querosene, dimetil. éter, outros hidrocarbonetos que possuam entre 2 - a 5 átomos de car'bono, ou misturas. Publicação do pedido de patente PCT WO 2010/02693 descre.ve um método que compreende a recuperação de uma fonte de carbono a partir de uma formação, a conversão de pelo menos uma porção da fonte de 15 carbono a um gás'de sintese, a conversão de pelo menos uma porção do gás ' de smtese a um éter, e injetando menos uma porção do éter para a fomação. Publicação do pedido de patente PCT WO 2008/14105 l descreve um sistema para a produção de petróleo e/ou gás a partir de uma formação subterrânea incluindo um poço acima da formação, um mecanismo para injetar r - 20 uma formulação de recuperação aprimorada de petrÓleo na formação, a .formulação de recuperação aprimorada de petróleo incluindo dimetil éter e um mecanismo para a produção de petróleo e/ou gás a partir da formação. Publicação do pedido de patente PCT WO201l/140180 descreve um sistema para a produção de petróleo e/ou gás a partir de uma "' 25 fomação subterrânea compreendendo um "poço acima da formação, um mecanismo para injetar uma fonnulação de recuperação aprimorada de . petrÓleo ná.formàção, a' formulação .de recupera¢ão aprimorada de petrÓleo compreendendo água e um aditivo, e um mecanismo para a produção .de petróleo e/ou gás a partir da formação.

¶ Existe uma necessidade na técnica para sistemas e métodos melhorados para a recuperação aprimorada de petróleo. Há uma necessidade

W adicional na técnica para sistemas e métodos melhorados para a recuperação aprimorada de petróleo usando uma inundação com água melhorada de _ .. 5 solvente. Há uma necessidade adicional na técnica para sistemas e métodos melhorados para melhorar a recuperação e reciclagem de um solvente a partir de uma operação de inundação de EOR. Sumário da Invenção Em um aspecto, a invenção proporciona um sistema para a 10 produção de petróleo e' gás a partir de uma formação subterrânea, compreendendo um poço acima da fomação, uni mecanismo para injetaruma ~~ formulação de recuperação aprimorada de petróleo na formação, a fomulação de recuperação aprimorada de petróleo eompreendendo água e um solvente, um mecanismo para produzir a água, solvente, petrÓleo e gás a ,partir da " 15 formação, um separador para separar o petróleo, água e uma primeira porção do solvente a partir do gás, e uma segunda porção do solvente, e uma torre de absorção para expor o gás e a segunda porção do solvente para remover a água da segunda porção do solvente a partir do gás. Em um outro aspecto, a invenção proporciona um método para 20 a produção de petróleo e gás que compreende injetar água e um solvente na formação, produzindo uma mistura que compreende água, o solvente, petróleo e gás a partir da formação, a separação da mistura em uma primeira corrente que eompreende petróleo, água, e uma primeira porção dò solvente," e uma . segunda corrente çle gás que compreende uma segunda porção do solvente.

_ 25 Vantagens da invenção incluem um ou mais dos seguintes: Sistemas e' métodos melhorados para a recuperação 'de um. , - solvente de recuperação aprimorada de petróko. ' · ". ¶ Sistemas e métodos melhorados para a reciclagem de um soivênte de recuperação aprimorada de petróleo.

m Sistemas e métodos'melhorados para a melhor recuperação de hidrocarbonetos a partir de uma formação com uma inundação com água

W melhorada de soIvente. Sistemas e métodos melhorados para a melhor.recuperação de _ 5 h"idrocarbonetos a partir de uma formação com um injetante de água contendo um aditivo de óleo solúvel ou miscível.

, Composições e/ou técnicas melhoradas de recuperação secundária de hidrocarbonetos.

Sistemas e métodos melhorados para a recuperação lO aprimorada de petróleo. Sistemas e métodos melhorados para a recuperação aprimorada de petróleo usando um aditivo miscível em uma inundação com água. Breve Descrição dos Desenhos 15 A figura I ilustra um sistema de produção de petróleo e gás da técnica anterior. A figura 2a ilustra um padrão de poço. As" figuras 2b e 2c ilustram o padrão de poço da figura 2a durante os processos de recuperação de petróleo melhorados.

20 As figuras 3a-3c ilustram os sistemas de produção de petróleo e gás.

A figura 4 ilustra um sistema de separaçãò. Descrição Detalhada da Invenção As figuras 2a, 2b e 2c: 25 ' Referindo-nos agora à -figura 2a," em algumas formas de realização, uma matri-z de poços 200 é ilustrada. Matriz 200 ínclui. também grupo de poços 202 (indicadas pelas linhas horizontais) e grupo de poç.qs 20'4 " (denotada por linhas diagonais). Cada poç.o em grupo de poços 202 tem distância horizontal

· 230 do poço adjacente no gmpo de poços 202. Cada poço em grupo de poços 202 teín distância vertical 232 do poço adjacente no grupo de poços 202. = Cada poço em gru.po de poços 204 tem distância borizontal 236 do poço adjacente no gmpo de poços 204. Cada poço no grupo de poços - , '5 204 tem distância vertical 238 do poço adjacente no grupo de poços 204. ' . Cada poço no grupo de poços 202 é a distância 234 a partir dos poços adjacentes no grupò de poços 204. Cada poço no grupo de poços 204 é a distância Z34 dos poços adjacentes no grupo de poços 202. Em algumas formas de realização, cada poço no grupo de 10 poços 202 está rodeado por quatro poços no grupo de poços 204. Em algumas formas de realização, cada poço no grupo de poços 204 está rodeado por quatro poços no gmpo de poços 202. Em algumas formas de realização, a distância horizontal 230 é de cerca de 5 a cerca de 1000 metros, ou cerca de 10 a cerca de 500 metros, 15 ou cerca de 20 a cerca de 250 metros, ou cerca de 30 a cerca de 200 metros,. ou cerca de 50 a cerca de 150 m, ou de cerca de 90 a cerca de 120 metros, ou cerca de 100 metros.

Em algumas fórmas de realização, a distância vertical 232 é de cerca de 5 a cerca de 1000 metros, ou cerca de 10 a cerca de 500 metros, ou 20 cercà de 20 a cerca de 250 metros, ou cerca de 30 a cerca de 200 metros, ou cerca de 50 a cerca de 150 m, ou entre cerca de 90 a cerca de 120 metros, ou cerca de IQO metros. . Em algumas formas de realização, a distância horizontal 236 é" de cerca de 5 a cerca de 1000 metros, ou cerca de 10 a cerca de 500 metros, 25 ou cerca de 20 a cerca de 250 metros, ou cerca de 30 a cerca de 200 metros, h ou cerca de 50 a cerca de 150'm, ou de cerca de 90 a cerca de 120 metros, ou'

cerca de 100 metros. .. Em algumas forrnas de realização, a distância vertical 238 é de cerca de 5 a cerca de 1000 metros, ou cerca de 10 a cerca de 500 metros, ou

' cerca de 20 a cerca de 250 metros, ou cerca de 30 a cerca de 200 metros, ou cerca de 50 a cerca de 150 m, ou de cerca de 90 a cerca de 120 metros, ou e cerca de 100 metros.

Em algumas formas de realização, a distância 234 é de cerca

, 5 de 5 a cerca de 1000 metros, ou cerca de 10 a cerca de 500 metros, ou Cerca" de 20 a cerca de 250 metros, ou, cerca de 30 a cerca de 200 metros, ou cerca de 50 a cerca de 150 metros, ou de cerca de 90 a cerca de 120 metros, ou cerca de 100 metros.

Em algumas fonnas de realização, uma matriz de poços 200

10 pode ter desde cerca de 10 a cerca de 1000 poços, por exemplo, de cerca de 5 a cerca de 500 poços no gmpo de poços 202, e de eerca de 5 a cerca de 500 poços no grupo de poços 204. Em algumaS formas de realização, uma matriz de poços 200 é considerada como uma vista de topo com o grupo de poços 202 e o grupos de

15 poços 204 sendo poços verticais sendo espaçados sobre um pedaço de terra.

Em algumas fomas de realização, uma matriz de poços 200 é considerada - como uma vista lateral em corte transversal com o grupo de poços 202 e grupos de poços 204 sendo horizontais espaçados dentro de uma fomação.

Referindo agora a figura 2b, em algumas formas de realização,

20 uma matriz de poços 200 é ilustrada.

Matriz '200 inclui também grupo de poços 202 (indicadas pelas linhas horizontais) e grupo de poços 204 (indicada ·

por linhas diagonais). Em algumas formas de realização, uma mistura de inundação com água é injetada no, grupo de poços 204, e petróleo e gás são recuperados

25 do grupo de poços 202. Como ilustrado, a mistura de inundação com água tem o perfil de injeção 208, e perfil de recuperação de petróleo e gás 206 está sendo produzido pàra ò gruÊ)o de" poços 202. Em algumas formas de realização, uma mistura de inundação com água é injetada' no grupo de poços 202, e petrÓleo e gás são recuperados

" a partir do gmpo de poços 204. Como ijustrado, a mistura de 'inundação com água tem o pertil de injeção 206, e perfil de recuperação de petróleo e gás 208 * · está sendo produzido para o grupo de poços 204. Em algumas formas de realização, grupo de poços 202 pode

, 5 ser utilizado para injetar uma mistura de inundação com água, e grupo de poços 204 pode ser,utilizado para a produção de petróleo e gás a partir da formação de um primeiro período de tempo e, depois, o grupo de poços 204 pode ser utilizado para injetar uma mistura da inundação com água, e também do grupo de poços 202 pode ser utilizado para a produção de petróleo e gás a lO partir da formação de urn segundo período de tempo, em que os primeiro e . ciclo. .segundo períodos de tempo compreendem um Em algumas formas de realização, ciclos múltiplos podem ser conduzidos, que incluem grupos de poços altemados 202 e 204 entre a injeção de uma mistura de inundação com água, e produção de petróleo e gás a partir

15 da formação, onde um grupo de poços é injetado e o outro é destinado a um primeiro período de tempo, e em seguida, eles são comutados para um

' segundo período de tempo.

Em algumas formas de realização, um ciclo pode ser de cerca de 12 horas até cerca de l ano, ou a partir de cerca de 3 dias até cerca de 6

. 20 . meses, ou de cerca de 5 dias a cerca de 3 meses.

Em algumas formas de realização, cada ciclo ,poderá aumentar com o tempo, por exemplo, cada ciclo pode ser entre cerca de 5°/, a cerca de 1O°/o níais longo d.o que o ciclo anterior, ="" por exemplo, de cerca de 8°/0 superior. -

" Em algumas formas de realização, uma mistura de inundação 25 com água pode ser injetada no 'início de um ciclo, e um agente de recuperação ' melho;ádo di petróleo imiscível ou de uma mistura incluindo um agente de

,- ' recuperação melhorado de petrÓjeo imiscível pode ser injetado no final do ciclo.

Em algumas fomas de realização, o inicio de um ciclo pode ser o primeiro de 10°4 a cerca de 80°4 de um ciclo, ou os primeiros 20°4 a cerca de

- 60°4 de um ciclo, o primeiro de 25°4 a cerca de 40°4 de um ciclo, e o final pode ser o restante do ciclo.

O Referindo agora a figura 2c, em algumas formas de realização, uma matriz de poços 200 é ilustrada. Matriz 200 inclui também grupo de . 5 poços 202 (indicada pelas Iinhas horizontais) e grupo de poços 204 (indicada por linhas diagona,is). Em algumas formas de realização, uma mistura de água de alagamento é injetada no grupo de poços 204, e petrÓleo e gás é"recuperado ¶ do grupo de poços 202. Conio ilustrado, a mistura de inundação com água 10 tem perfil de injeção 208 com sobreposição 210 com o perfil de recuperação de petróleo e gás 206, que está sendo produzida para o grupo de poços 202. Em algumas formas de realização, uma mistura de inundação com água é injetada no grupo de poços 202, e petróleo e gás são recuperados a partir de grupo de poços 204. Como ilustrado, a mistura de inundação com 15 água tem o perfil de injeção 206 com sobreposição 210 com o perfil de recuperação de petróleo e de gás 208, que está sendo produzida para o'grupo ^ de poços 204. Métodos de recuperação melhorada de petróleo A recuperação do petróleo e gás com a matriz de poços 200 a 20 partir de uma formação subterrânea pode ser realizada por qualquer método conhecido. Os métodos adequados incluem a produção submarina, a produção . de superfície, produção primária, secundária, ou terciária. A seleção do método utilizado para recuperar o petróleo e gás a partir da fomação subterrânea não é crítica. -'25 Em algumas fomas de realização, o petróleo e o gás pode ser recuperado a partir de umá fomação em um poço, e o fluxo através do poço e . ,. linha de fluxo para uma instalação.-'Em algumas formas de realização, a " recuperação melhorada de petróleo, água com o uso de um agente adicionado, por exemplo, um tensoativo, um polímero, e/ou um· agente miscivel tal como

° uma formulação de dimetíl éter ou dióxido de carbono, podem ser usados para aumentar o fluxo de petróleo e gás a partir da formação. u Liberar pelo menos uma porção da mistura de inundação com água e/ou outros líquidos e/ou gases pode ser realizada por qualquer método ,. 5 conhecido. Um método adeqüado é injetar a mistura de inundação com água em uma única conduto em um único poço, permitindo que a mistura de inundação com água para" embeber e, em seguida bombear para fora, pelo menos, uma porção da mistura de inundação com água com gás e líquidos. ' Outro método adequado é injetar a mistura de inundação com água em um . 10 primeiro poço, e bombeando para fora, pelo menos, uma porção da mistura de inundação com água com gás e líquidos por meio de um segundo poço. A seleção do método utilizado para injetar pelo menos uma porção da mistura de inundação com água e/ou outros líquidos e/ou gases não é crítica.

Em algumas formas de realização, a mistura de inundaç.ão com 15 água e/ou outros líquidos e/ou gases podem ser bombeada para a fomação a uma pressão até à pressão de hatura da formação.

Em algumas formas de realização, a mistura de inundação com água pode ser misturada com o petróleo e/ou gás em uma formação para formar uma mistura que pode ser recuperada a partir de um poço. Em algumas 20 formas de realizàção, uma quantidade da mistura de inundação corn água pode ser injetada dentro de um poço, seguido por um outro componente para forçar a formulação atrayès da formação. Por exemplo, o ar, a água em forma líquida ou de vapor, dióxido de carbono, outros gases, outros líquidos e/ou as % suas misturas podem ser usados para forçar a mistura de inundação com água 25 através da formação.

." Figuras 3a e 3b: Referindo-nos agora às figuras 3a e 3b, em algumas formas de r realização da invenção, o sistema 300 é ilustrado. Sistema 300 inclui ' ' formação subterrânea 302, formação subterrânea 304 de formação subterrânea

10 T

· 306, e formação subterrânea 308. Instalação 310 é fomecida à superficie.

Poço 3 12 atravessa as formações 302 e 304, e têm aberturas na fomação 306. q

1 As porções 314 da formação 306 podem ser opcionalmente Èaturadas e/ou

. perfüradas.

Durante a produção primária, o petróleo e o gás da. formação 306

, 5 são produzidos em porções 3 14, no poço 3 12, e percorre até a instalação 310. Instalação 310, eín seguida,' separa o" gás, o qual é enviado para o · processamento de gás 3 16, e Iíquiâo, a qual é enviado para o processamento de líquido 3 18. Instalação 3 10 também inclui o armazenamento da mistura de inundação com água 330. Tal corno mostrado na Figura 3a, mistura de

10 inundação com água pode ser bombeada para o poço de baixo 312 que é mostrado pela seta para baixo e é bombeada para a formação 306. Mistura de inundação com água pode ser deixada para embeber na formação durante um periodo de tempo entre cerca de 1 hora a cerca de 15 dias, por exemplo, de cerca de 5 a cerca de 50 horas. 15 Após o período de imersão, conforme mostrado na figura 3b, a mistura de inundação com água e petróleo e gás é então produzido de volta ao poço 312 para mstalação 310. Instalação 310 está adaptada para separar e/ou reciclar a mistura de inundação com água, por exemplo, por uma separação por gravidade, sepamção centríhiga, a absorção de produtos químicos. e/ou .por

20 ebulição da formulação, condensando ou filtrar ou fazendo-a reagir, em seguida, armazenar ou transportar líquidos e gases desejáveis, e reinjeção e/ou a eliminação de liquidos e gases indesejáveis, por exemplo, repetindo o ciclo de imersão mostrado nas íiguras 3a e 3b a partir de cerca de 2 a cerca de 5 vezes.· Em algumas' formas de realização, a mistura de inundação com

25 . água pode ser bombeada para a fonnação 306 abaixo da pressão de hatura da

, formação, por exemplo, desde cerca de 40°4 a cerca de 90°4 da pressão !de fratura. ' . formas de realização, o poço 312 como mostrado Em algumas na figura 3a, injetando na fomação 306 pode ser representativo de um poço no grupo de poços 202, e poço 3 12 como mostrado na figura 3b, produzindo a partir da formação 306, pode ser representativo de um poço no grupo de poços 204. Em algumas formas de realização, o poço 312 como mostrado na . 5 figura 3a, injetando na formação 306 pode ser representativo de um poço no grupo de poços 204, e poço 312 como mostrado na figura 3b, produzindo a partir da formação 306, pode ser representativa de um poço no grupo de poços 202.

Figura 3c: Referindo agora à figura 3c, em algumas formas de realização 10 da invenç.ão, o sistema 400 é ilustrado. Sistema 400 inclui a formação .subterrànea 402, a formação 404, a formação 406, e a formação 408. Instalação de produção 410 é fomecida à superficie. Poço 412 atravessa a formação 402 e 404 tem aberturas na forrnação 406. Porções de formação 414 podem ser opcionalmente Eaturadas e/ou perfüradas. Como petróleo e gás é 15 produzido a partir da formação 406 ele entra porções 414, e percorre até o poço 412 para a unidade de produção 410. Gás e líquidos podem ser , separados, e o gás pode ser enviado para o processamento de gás 416, e o líquido pode ser enviado para o processamento de líquidos 418. Instalação de produção 410 é capaz de produzir e separar a mistura de inundação com água, 20 o qual pode ser produzida e armazenada na produção/armazenamento 430. Mistura de inundação com água é bombeada para o poço de baixo 432, para as porções 434 de fomação 406. MistÚra de inundação com água atravessa formação 406 para auxiliar na produção de petróleo e gás, e, em seguida, a mistura de inundação com água, petróleo e gás podem ser todos produzidos '25 para o poço 412, para a instalação ,de produção 410. Mistura de inundação com água pode então ser reciclada, por exemplo, por separação da mistura de inundação com água a partir do resto da corrente de produção, em seguida, reinjetarido a formulação no poç-o 432. Em algumas formas de realização, uma quantidade da mistura

" de inundação com água ou mistura de inundação' com água misturada com outros componentes pode ser injetada no poço 432, seguido por um outro a componente para forçar a mistura de inundação com água ou mistura de inundação com água misturada c.om outros componentes através da formação . 5 406, por exemplo, um líquido, tal como água, em foma de gás"ou líquido, a água misturada com um ou mais sais, polímeros, e/ou tensoativos, ou um gás, tal como ar) dióxido de carbono, outros gases, outros líquidos, e/ou suas misturas. Em algumas formas de realização, poço 412 que está 10 produzindo petrÓleo e gás é representativo de um poço no grupo de poços 202, e poço 432 que está sendo usado para injetar mistura de inundação com água é represêntativo de um poço de um grupo de poços 204. Em algumas formas de realização, poço 412 que está pro'duzindo petrÓleo e gás é representativo de um poço no grupo de poços 15 204, e poço 432 que está sendo usado para injetar uma mistura de inundação com água é representativo de um poço de um grupo de poços 202.

Figura 4: Referindo agora a figura 4, em algumas formas de realização da invenção, o sistema 500 é ilustrado. Sistema 500 inclui poço de produção 20 501 que produz uma mistura de petróleo, água, gás, e um solvente de recuperação de Óleo melhorado tal como dimetil éter (DME). A mistura é enviada ao separador de gás líquido 502. Uma mistura de gás-DME é retirada do topo do separador 502 e enviada para a torre de vaso flash 504, que opera a uma pressão inferior ao do separador 502.

25 A pressão inferior no vaso flash 504 serve para evaporar uma inistura de gás-DME adicional que também é enviada para a torre de absorção

506..Vaso flash 504 também separa o petrÓleo para exportação que pode ser enviado para um extrator a vapor 5 16, e uma mistura de água-DME, que é enviada ao extrator 508.

" Na torre de absorção 506, as misturas de gás-DME a partir de separador 502 e vaso flash 504 são contatados com a água doce, a uma © pressão elevada, tal que uma porção dQ DME é transferida a partir da mistura de gás e absorvida na água doce. A mistura de água-DME pode então ser . 5 enviada para poço injetor 5 10 por injeção em uma formação subterrânea para recuperação aprimorada de petrÓleo. Altemativamente, a mistura de água- DME pode ser ênviada para um tanque de armazenamento de água-DME (não mostrado) para armazenamento e posteriormente enviada para poço injetor 510 para injeção em uma formação subterrânea para a recuperação 10 aprimorada de petróleo. O gás pobre pode em seguida, opcionalmente, ser enviado para turboexpansor 512, e depois para o extrator 508. Uma porção do gás pobre pode ser exportado e/ou utilizado para a produção de DME adicional. No extrator 508, o gás pobre é contatado com a mistura de 15 DME e água a partir do vaso flash 504. Extrator 508 opera a uma baixa pressão e, opcionalmente, a uma temperatura elevada. A baixa pressão e, opcionalmente, temperatura mais elevada do extrator 508 serve para aumentar a pressão de vapor do DME, que é separado a ,partir da mistura de água-DME e se mistura com o gás pobre para criar uma mistura de gás e de DME, que é 20 erwiada para a torre de absorção 506. A água do extrator 508 pode, opcionalmente, ser enviada para poIidor 5 14 para remover DME adicional e, . em seguida, ser eliminado, por exemplo, por injeção ern uma · formação subterrânea. Em algumas formas de realização, o extrator 508 opera a uma 25 pressão de vácuo (0,05 bar (5 kPa)) até 10 bar (1 MPa), por exemplo, de cerca de 0,1 a cerca de 5 bar (lO a cerca de 500 kPa), ou a partir de cerca de 0,25 a cerca de 2,5 bar (25 a cerca de 250 kPa), ou de cerca de 0,5 a cerca de 1,5 bar . (50 a cerca de i$O kPa).

Em algumas formas de realização, o extrator 508 ppera a uma

" temperatura de cerca de 25 a cerca de 1OO°C, por exemplo, desde cerca de 30 até cerca de 90°C, ou entre cerca de 50 a cerca de 75°C. » Em algumas formas de realização, o extrator 508 opera a uma pressão mais baixa do que a torre de absorção 50"5.

. 5 Em algumas formas de realização, o extrator 508 opera a uma temperatura mais elevada do que a torre de absorção 506. Em algumas formas de realização, a torre de absorção 506 opera a uma pressão de 5 bar até 100 bar (500 kPa até 10 MPa), por exemplo, de cerca de 10 a cerca de 75 bar (1 a cerca de 7,5 MPa), ou desde cerca de 15 10 a cerca de 50 bar (1,5 a cerca de 5 MPa), ou desde cerca de 20 a cerca de 30 bar (2 a cerca de 3 MPa). Em algumas formas de realização, a torre de absorção 506 opera a uma temperatura de cerca de 0 até cerca de 50°C, por exemplo, desde cerca de 10 até cerca de 45°C, "ou desde cerca de 20 até cerca de 40°C.

15 Em algumas formas de realização, a água doce alimentada a torre de absorção 506 tem um teor molar de DME inferior a cerca de 5°/,, por exemplo, menos do que cerca de 3°4, menos do que cerca de 1°/,, ou rnenos do que cerca de 0,S°/o. Em algumas formas de realização, a mistura de água-DME 20 alimentada ao extrator 508 tem um teor molar de DME maior do que cerca de 5°/0, por exemplo, maior do que cerca de 7,5°4, maior do que cerca de 10°4, até cerca de 30°4, ou até cerca de 25°4. Em algumas formas de realização, a mistura de gás-DME > alimentada à torre de absorção 506 tem um teor molar de DME maior do que 25 cerca de '5°/,, por exemplo,' maior do que cerca de 7,5%, maior do que cerca de 1O°/o, até cerca de 30°4, ou até cerca de 25 °/,.

r Em algumas formas de realização, -o gás alimentado ao extrator 508 e/ou gás para exportação tem um teor molar de DME de menos de cerca de 5°4, por exemplo, menos do que cerca de 3°4, menos do que cerca

" de 1°/d, ou menos do'que cerca de 0,5°4. Em algumas formas de realizáção, a água para a diminação a

K partir do extrator 508 tem um teor molar de DME de menos do que cerca de 5°4, por exemplo, menos do que cerca de 3°/0, menos do que cerca de 1°4, ou . 5 menos do que cerca de 0,S°/,. Em algumas formas de realização, embora o DME seja descrito acima, no relatório descritivo, outros solventes ou aditivos de água, em vez de ou em adição ao DME, podem também ser usados. r Em algumas fonnas de realização, o petróleo e/ou gás 10 produzido pode ser transportado para uma refinaria e/ou uma instalação de tratamento. O petróleo e/ou gás prÓduzidos podem ser processados para produzir produtos comerciais, tais como os combustíveis de transporte, como gasolina e diesej, combustível de aquecimento, lubrificantes, produtos químicos e/ou polimeros. O processamento pode incluir a destilação e/ou 15 destilação hacionada do petróleo para produzir uma ou mais hações de destilação. Em algumas formas de realização, o petróleo e/ou gás, e/ou uma ou mais frações de destilado .podem ser submetidos a um processo de uma ou mais das seguintes características: craqueamento catalitico, hidrocraqueamento, hidrotratamento, produção de coque, craqueamento . 20 térmico, destilação, reforma, polimerização, isomerização, alquilação, mistura, e remoção de cera. Mistura de inundação com água Em algumas formas de realizaç.ão, o petróleo e o gás podem ser ' recuperados a partir de uma formação com uma mistura de inundação com água. 25 Em algumas formas de realização, a mistura de inundação com água pode incluir desde cerca de 50°4 a cerca de 99°4 de água, por exemplo, de cerca de 60°4 a"cerca de 98°4, desde cerca de 70°4 a cerca de 97°4, desde · cerca de 80°4 a cerca de 96°4, ou a partir de cerca de 90°4 a cerca de 9S°/o, A seleção de água utilizada na mistura de inuníiação com água

~

16 não é critica.

Água adequada para ser usada na mistura de água pode ser água

& doce ou salgada, por exemplo, água a partir de um corpo de água fora tal como um mar, um oceano, um lago ou um rio, a partir de um poço de água, a 4 água conata produzida a partir de uma formação subterrânea, água processada

, 5 a partir de uma fonte de água da cidade, a água cinza a partir de uma estação de tratamento de esgoto da' cidade, ou de outra fonte de água.

Em algumas formas de realização, a água usada na mistura de inundação com água pode ser submetida a uma ou mais etapas de processamento, tais como as reveladas no pedido de patente US número de publicaçáo US 2009/0308609, por

10 exemplo, se a água com um elevado teor de salinidade irá ser utilizada.

A mistura de inundação com água pode incluir um ou mais aditivos, tais como, por exemplo, um solvente, para aumentar a sua eficácia, como, por exemplo, aumentando o fator de recuperação de petróleo, por inchamento do petróleo, através da redução da viscosidade do Óleo, através do

15 aumento da mobilidade do Óleo, e/ou pelo aumento da pressão na formação subterrânea.

Em algumas formas de realização, a mistura de inundação com água pode incluir desde cerca de 1°4 a cerca de 50°4 de aditivos, por exemplo,

, desde cerca de 2°/0 a cerca de 40°4, desde cerca de 3°4) a cerca de 30%, desde 20 cerca de 4°4 a cerca de 20°4, ou a partir de cerca de 5°4 a cerca de 1O°/o.

Os aditivos adequados para serem usados com a mistura de inundação com água incluem produtos químicos que têm uma solubilidade molar-em água de pelo menos cerca de 1°/0, por exemplo, pelo menos cerca de 2°/0 ou pelo menos cerca de 3°'6, até um aumento demasiado totalmente

25 miscível com água, e possuindo um coeficiente de separação de água-octanol de pelo menos cerca de 1, por exemplo, superior a cerca de 1,3, maior do que cerca de 2, ou maior do que cerca de 3. - Em algumas formas de 'realização, os aditivos da mistura de inundação com água adequados são revelados na Pedido de Patente Provisória

, 17 " eopendente US 61/332.085. Em algumas formas de realização, os aditivos de mistura de g inundação com água adequados incluem álcoois, aminas, piridinas, éteres, . ácidos carboxílicos, aldeídos, cetonas, quinonas, fosfatos, e misturas dos _ 5 mesmos, em que o produto químico tem uma soIubilidade molar em água de pelo menos cerca de i°/o e um coeficiente de separação de octanol-água de pelo inenos cerca de 1. Em algumas formas de realização, os aditivos da mistura de inundação com água adequados incluem éteres tais como dimetil éter, dietil 10 éter, e metil etil éter. Há um certo número de produtos químicos que têm uma elevada solubilidade em água, que são, de fato, completamente misciveis em água, mas que não seriam adequados como um aditivo da mistura de inundação com água devido ao seu coeficiente de separação muito baixo. Em L5 operação, seria fácil misturar estes produtos químicos com água e injetar os mesmos em uma formação subterrânea, mas uma pequena quantidade de produtos químicos seria então transferida para o petróleo cm. Na prática, um desses produtos químicos com um elevado grau de solubilidade e coeficiente de separação menor iria apenas aumentar o fator de recuperação quando 20 comparado com uma inundação com água por si só. Há também um número- de produtos químicos que têm um . elevado c.oeficiente de separação, mas cjue não seriam apropriados como um aditivo da mistura de inundação com água por causa da sua muito baixa solubilidade em água- Em operação, apenas uma pequena quantidade destes 25 produtos quiinicos poderiam ser misturados. com água e injetados em uma formação subterrânea, de modo que apenas uma quantidade insignificante do produto quimico seria transferida para o petróleo bruto. A fim de atingit uma grande quantidade do produto químico sendo transferido para c) petróleo

X bruto, um grande volume de água teria de ser injetada. Na prática, um desses

" produtos químicos com uma baixa solubilidade e um coeficiente de separação 0 maior podèria apenas aumentar o fator de recuperação quando comparado com uma inundação com água por si só. Agentes de recuperação aprimorada de petróleo imiscíveis: h , 5 -_ Em algumas formas de rèalização, os agentes de "recuperação . aprimorada de petrÓleo imiscíveis adequados incluem líquidos ou gases, tais como ':gua em forma líquida ou de gás, ar, nitrogênio, misturas de dois ou mais dos anteriores, ou outro agentes de recuperação aprimorada de petróleo imiscíveis, como são conhecidos na técnica. Em algumas formas de 10 realização, os agentes de recuperação aprimorada de petrÓleo imiscíveis adequados não são primeiro contato miscível ou miscível de contato múltiplo com petróleo na fomação. Em algumas formas de realização, um agente de recuperação aprimorada de petróleo imiscível adequado inclui água. A seleção de água 15 utilizada como agente irniscível não é crítica. Água apropriada a ser usada pode ser água salgada ou água doce, por exemplo, a água de um corpo de água fora, como um mar, um oceano, um lago ou um rio, a partir de um poço de água, água conata produzida a partir de uma formação subterrânea, água processada de uma fonte de água da cidade, água cinzenta de uma estação de " 20 tratamento de esgoto da cidade, ou de outra fonte de água. Em algumas fomas de realização, a água utilizada como o agente imiscivel pode ser submetida a um ou mais etapas dè processamento, tais como as reveladas no . pedido de patente número de publicação US 2009/0308609, por exemplo, se a água com um elevado teor de "salinidade irá ser utilizada. "

K ' 25 Em algumas formas de realização, os agentes imiscíveis e/ou ,-. misturas de inundação com água injetados na formação podem , ser recuperados a partir do petróleo e gás produzidos e reinjetados na formação. - . Numa forma de realização, depois da injeção da mistura de inundação com água é parada, existe uma certa quaiitidade de petróleo na .

" formação .que tenha absorvido uma quantidade de aditivos da mistura de

A inundação com água. O petróleo é imóvel e não pode ser recuperado. A fim de recuperar os aditivos da mistura de inundação com água, uma quantidade " "" , de água, sem quaisquer aditivos podem ser injetada na forrnação e exposta ao - 5 petróleo, do qual a água irá absorver os aditivos, e depois a mistura de .. aditivos de água vai ser produzida para a superficie. Em algumas formas de realização, o petróleo quando presente na formação antes da injeção de quaisquer agentes de recuperação aprimorada de petróleo tem uma viscosidade de pelo menos cerca de 0,01 centipoise, ou 10 pelo menos cerca de 0,1 centipoise, ou pelo menos cerca de 0,5 centipoise, ou pejo menos cerca de 1 centipoise, ou pelo menos cerca de 2 .centipoises, ou pelo menos cerca de 5 centipoises. Em algumas formas de realização, o petrÓleo quando presente na formação antes da injeção de quaisquer agentes de recuperação aprimorada de petróleo tem uma viscosidade de até cerca de 15 300 centipoises, ou superior a cerca de 100 centipoises, ou superior a cerca de . 50 centipoises, ou superior a cerca de 25 centipoises: Processos de superíicie: Em algumas formas de realização, o petróleo e/ou gás pode ser recuperado a partir de uma formação com uma mistura de inundação com 20 água. A fim de separar os fluidos de produção, os líquidos podem ser separados dos gases, por exemplo, utilizando separadores de gravidade de base e/ou centrífügos, conforme é conhecido na técnica. Em seguida, os líquidos podem ser separados, onde a água pode ser separada do petróleo, por exemplo, usando separadores de gravidade de base e/ou centrífúgos, corno são 25 conhecidos na técnica. O gás, o petróleo e a água podem ainda conter alguns aditivos de mistura de inundação com água. O petróleo pode ser objeto de um "processo de destilação para vaporizar os aditivos da mistura de inundação" com água e hidrocarbonetos leves. Esta mistura dos aditivos da mistura de inundação com água e hidrocarbonetos leves podem ser adicionados para a

20 ,

" fase gasosa.

A fase gasosa irá então ser exposta à água que irá

0 preferencialmente retirar os aditivos de mistura da inundação com água e

· deixar para trás os hidrocarbonetos leves.

No final do processo, a maior parte dos aditivos da mistura de inundação com água terá sido removida do petróleo

, 5 e gás, de'modo que eles podem ser exportados, enquanto que a água misturada com os aditivos de mistum de inundação com água estará pronta para ser reciclada para o mesmo cainpo ou armazenada e utilizada noutro campo- Formas de realização ilustrativas: Em uma forma de realização da invenção, é descrito um

10 sistema para a produção de petrÓleo e gás a partir de uma formação subterrânea, compreendendo um poço ac.ima da formação, um mecanismo ' para injetar uma formulação de recuperação aprimorada de petróleo na formação, a formulação de recuperação aprimorada de petróleo compreendendo água e um soIvente, um mecanismo para produzir a água,

15 solvente, petróleo e gás a partir da formação, um separador para separar o petróleo,. água, e uma primeira porção do solvente a partir do gás, e uma segunda porção do solvente, e uma torre de absorção para expor a gás e a segunda porção do solvente para água para remover a .segunda porção do soIvente a partir do gás.

Em algumas fonnas de realização, o sistema inclui

20 ainda um segundo poço a uma distância do primeiro poço, em que o mecanismo para prod'uzir a água, solvente, petrÓleo e gás a partir da formação está localizada no segundo poço.

Em algumas formas de realização, o sistema ' também inclui um extrator para expor a água e uma primeira porção do solvente a um gás para remover a primeira porção do solvente a partir da

' 25 água.

Em algumas formas de reaiização, o sistema também inclui uma prhneira- conduto para passar o gás a partir da torre de absorção para o extrator.

Em alguTnas formas de realização, o .sistema também inclui um expansor turbo no primeiro conduto para reduzir a pressão de gás e para extrair energia a partir do gás.

Em algumas formas de realização, o sistema .

" inclui também um segundo conduto para passar a água do extrator para a torre de absorção. Em algumas formas de realização, o solvente compreende um * produto químico que tem uma solubilidade em água de pelo menos 1°/0 (sob

W condições atrnosféricas) e um coeficiente de separação octanol água de pelo . 5 menos 1 (sob condições atmosféricas). Em algumas formas de realização, o poço compreende. uma matriz de poços 'para 5 a 500 poços. Em algumas formas de realização, o mecanismo para a produção de petróleo e gás a partir da formação está localizado no poço. Em algumas fomas de realização, o solvente compreende um produto químico que possui uma solubilidade em % 10 água de pelo menos 2°/0, a uma pressão de 50 bar (5 MPa) e uma temperatura de 25 graus centígrados. Em algumas formas ,de realização, o soIvente compreende um produto químico que tem um petróleo em' bruto - o coeficiente de separação de água de pelo menos 2 a uma pressão de 50 bar (5 MPa) e uma temperatura de 25 graus centígrados.

15 Em uma forma de realização da invenção, é descrito um niCtodo para a produção de petróleo e de gás que compreende a injeção de água e de um soivente em uma formação, produzindo uma mistura que compreende água, o solvente, o petróleo e gás a partir da formação, a separação" da mistura ,em uma primeira corrente que compreende petróleo, 20 água, e uma primeira .porção do solvente, e uma segunda corrente que compreende- gás e uma segunda porção do solvente. Em ajgumas formas de , , realização, o método também inclui a exposição da segunda corrente à água para remover a segunda porção do solvente a partir do gás. Em algumas formas de realização, o método também inclui a separação de petrÓleo a pattir ^· 25 da primeira corrente para formar uma terceira corrente. Em algumas formas de realização, o método também inClui a expoSição da terceira corrente de gás para remover a primeira porção do solvente a partir da água. Em algumas ' formas de realização, o método inclui também a conversão de pelo menos uma porção do petróleo ou gás recuperado em um material selecionado a

P partir do grupo que consiste de combustíveis de transporte, tais como gasolina

W e diesel, combustível de aquecimento, lubrificantes, produtos químicos e/ou polímeros. Em algumas formas de realização, a água compreende 7 adicionalmente um polímero solúvel em água, adaptado para aumentar a ', 5 víscosidade da mistura. Em algumas fonnas de realização, o método inclui também a redução de um ponto de bolha do petrÓleo na formação com o solvente. Em" algurnas formas de realização, o método também inclui o aumento de um fator de expansão do petróleo na formação com o solvente. Em algumas formas' de realização, o método inclui também uma redução da 10 viscosidade do petróleo na formação com o solvente. Em algumas formas de reaiizaçáo, a água e o solvente é injetado dentro de um reservatório que tem uma temperatura do reservatório, de pelo menos 100 graus centígrados, por exemplo, pelo menos, 250 graus centígrados, medidos antes quando a injeção se inicia. Em algumas formas de realização, a formação subterrânea, 15 compreende uma permeabilidade 0,0001 a 15 Darcies, por exemplo, uma permeabilidade 0,001 a 1 Darcy. Aqueles peritos na técnica apreciarão que várias modificações e variações são possíveis, em termos de formas de realização descritas da invenção, configurações, métodòs e materiais sem se afastar do seu espírito e 20 âmbito. Por conseguinte, o âmbito das reivindicações anexas a seguir e os seus , equivalentes füncionais não devem ser limitados por formas de realização particulares aqui descritas e ilustradas, uma vez que estes são . meramente exemplares na natureza.

Q

Claims

e REIVINDICAÇÕES m

1. Sistema para a produção de petrÓleo a partir de uma formação subterrânea, caracterizado pelo fato de que compreende: 6 um primeiro poço localizado acima da fonnação; . 5 um mecanismo localizado no primeiro poço para injetar uma fomulação de recuperação aprimorada de petróleo para a fomação, a fomiulação. de recuperação aprimorada de petróleo compreendendo água e um solvente; um mecanismo para produzir água, solvente, petróleo e gás a 10 partir da formação, um separador para separar o petróleo produzido, a água produzida, e uma primeira porção do solvente produzido a partir do gás produzido, e uma segunda porção do solvente produzido, e uma torre de absorção para expor o gás separado e a segunda 15 porção separada do solvente a água, para remover a segunda porção do solvente a partir do gás separado.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um segundo poço a uma distância do primeiro poço, em que o mecanismo para produzir a água, solvente, petróleo e 20 " gás a partir da fonnação está localizado no segundo poço.

3. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um extrator para expor a água produzida e uma primeira porção do solvente produzido a um gás para remover a primeira porção do solvente produzido a partir da água 25 produzida.

4. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a . 3, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um primeiro . conduto para passar o gás separado a partir da torre de absorção para o extrator.

W

5. Sistema de acordo coin a reivindicação 4, caracterizado pelo .

fato de que compreende adicionalmente um turboexpansor no primeiro a conduto para reduzir a pressão do gás separado e para extrair energia a partir " do gás separado.

. ,5

6. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um segundo " conduto para passar a água produzida a partir do extrator para a torre de r.

absorção.

7. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10 6, caracterizado pelo fato de que o solvente compreende um composto químico que possui uma solubilidade em água de pelo menos 1°/0, a uma temperatura de 25°C e uma pressão de 0,101 MPa e um coeficiente de separação octanol-água de pelo menos 1 a uma temperatura de 25°C e uma pressão de 0,101 MPa. 15

8. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a primeiro poço cornpreende uma matriz de poços de entre 5 'a 500 poços.

9. Método para a produção de petróleo, caracterizado pelo fato de que compreende: 20 injeção de água e um sojvente em uma formação; produção de uma mistura que compreende água, o solvente, o petróleo e gás a partir da formação; separação da mistura em uma primeira corrente que compreende Óleo, água, e uma primeira porção do solvente, e uma .Segunda 25 . corrente de gás que compreende uma segunda porção do solvente.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado -. pelo fato de que compreende adicionalmente a exposição da segunda corrente de água para remover a segunda porção do solvente a partir do gás.

11. Método de acordo com qualquer ·uma das reivindicações 9

+ a 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a separação

W do petróleo a partir da primeira corrente de modo a formar uma terceira corrente c.ompreendendo água e a primeira porção do solvente.

4.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado . 5 pelo fato de que compreende adicionalmente a exposição da terceira corrente de gás para remover a primeira porção do solvente a partir da água.

13. Método.de acordo còm qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fàto de que compreende adieionalmente a c.onversão de pelo menos uma porção do petróleo produzido ou gás produzido em um 10 material selecionado a partir do grupo que consiste em combustíveis de transporte, combustíveis de aquecimento, lubrificantes, produtos qiúmicos, e polímeros.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo fato de que a água injetada na formação compreende 15 adicionalmente um polímero solúvel em água, adaptado para aumentar a viscosidade da mistura.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo fato de que a formação é uma fomação subterrânea.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado 20 pelo fato de que a fomação subterrânea tem uma temperatura de reservatório de pelo menos 100 graus centígrados medida antes da injeção de água e solvente na formação. q

17. Métç?do de acordo com a reivindicação 15 ou reivindicação " 16, caracterizado pelo fato de que -a formação subterrânea tem uma 25 permeabilidade de 0,0001 a 15 Darcies. %