BR112018068651B1 - Método para elevação artificial - Google Patents

Abstract

Um método para elevação artificial é provido que é adequado para uso em reservatórios de óleo pesado. O método compreende injetar uma combinação de água e gás em um poço para criar elevação artificial.

Description

[0001] Poços de produção são usados para produzir fluido de reservatórios na subsuperfície geológica. Em particular, fluidos na forma de óleo e gás são produzidos através de poços, como é rotineiramente o caso na indústria de óleo e gás. O fluido de produção é tipicamente recebido no poço proveniente do reservatório de subsuperfície por causa das condições de pressão natural, e então escoa para fora do poço no interior de uma tubulação de produção dedicada disposta no poço. O fluxo de gás e líquidos em um poço de produção ocorre em decorrência da pressão no reservatório. A pressão que ocorre naturalmente pode ser suficiente para elevar os fluidos para a superfície. Além do fluxo natural de fluidos, uma pressão artificial pode ser adicionada para aumentar o fluxo, ou criar um fluxo se a pressão que ocorre naturalmente não for suficiente para elevar os fluidos para a superfície. A pressão artificial é também referida como elevação artificial. Uma bomba elétrica submersível (ESP) é uma bomba de fundo de poço que pode ser usada para criar elevação artificial. Um sistema de múltiplos poços elevados por EPS pode ser usado, em que os poços são conectados a um coletor comum. O fluido de produção do poço é então transportado ao longo de oleodutos para uma instalação à jusante, por exemplo, uma plataforma de produção flutuante (no caso de um poço ao largo) onde o fluido pode ser processado posteriormente. Bombas de intensificação adicionais podem ser providas no sistema de produção na superfície, por exemplo, no piso oceânico, para ajudar bombear o fluido de produção do poço ao longo do oleoduto para a instalação à jusante a uma taxa adequada.

[0002] Métodos existentes para criar elevação artificial para uma alta taxa de produção, por exemplo, acima de 1.000 metros cúbicos padrões por dia, são: elevação de gás para poços de óleo convencionais, ESP, principalmente para óleos pesados, HSP (bombas hidráulicas submersíveis) principalmente para óleos pesados, bombas de haste e bombas de jato hidráulico.

[0003] Os principais problemas com a tecnologia atual ESP são: uma limitada vida útil (0,5-1,5 anos) antes que elas tenham que ser trocadas; alto custo de troca da ESP (necessária uma plataforma de perfuração para trocar a bomba); perda de produção quando a ESP é abaixada; maior custo de poço por causa do equipamento de fundo de poço (além da própria ESP); alto OPEX da bomba ESP; custo, peso e espaço do equipamento de topo para controlar a bomba (principalmente VSD); diluente de fundo de poço pode ser exigido para reduzir a viscosidade do fluido no poço. O diluente é caro e usa parte da capacidade de processo de superfície disponível.

[0004] A invenção fornece um método e sistema como definido nas reivindicações anexas.

[0005] Algumas modalidades da invenção serão agora descritas apenas a título de exemplo e com referência ao desenho anexo, em que: Fig. 1 ilustra esquematicamente um sistema; Fig. 2 ilustra um método.

[0006] O método descrito aqui pode ser usado como um método de elevação artificial para reservatórios de óleo pesado onde elevação de gás não pode ser aplicada por causa da alta viscosidade do óleo do reservatório.

[0007] O método descrito aqui provê um método para injetar uma combinação de água e gás em um poço. Este método pode ser usado para criar elevação artificial. A água e gás podem ser injetados simultaneamente no poço.

[0008] A água e gás podem ser injetados no poço através de furos na tubulação de produção, opcionalmente o mais profundo possível de maneira tal que a injeção ocorra próxima a uma seção de completação inferior. Os furos na tubulação de produção podem ser providos com válvulas para controlar a entrada de água e gás.

[0009] A água e gás podem ser transportados abaixo no espaço anular entre a tubulação e o revestimento menor. Alternativamente, a água e gás podem ser transportados abaixo em uma única tubulação compartilhada que é provida dentro ou fora da tubulação de produção. Alternativamente, a água e gás podem ser transportados abaixo em tubulação separada dentro ou fora da tubulação de produção, em que um primeiro tubo é provido para a água e uma segunda tubulação para o gás. Com tubulação separada, a água pode ser provida em qualquer posição à montante da injeção de gás. Água pode também ser provida estendendo o poço ou uma derivação do poço ao interior de um aquífero.

[0010] Uma vantagem de adicionar ou injetar água ao fluido do reservatório produzido é gerar um regime de fluxo dentro da tubulação de produção com uma baixa viscosidade aparente, quando comparado ao fluido do reservatório sem água, para reduzir a perda de pressão por atrito. Uma vantagem de adicionar ou injetar gás ao fluido do reservatório produzido é gerar uma mistura de fluido na tubulação com baixa densidade aparente, quando comparado ao fluido do reservatório sem gás.

[0011] Consequentemente, pela adição, injeção e/ou mistura de água e gás de fundo de poço no poço com o fluido do reservatório produzido, a mistura de fluido na tubulação terá tanto baixa viscosidade quanto baixa densidade, por meio disto combinando as vantagens de água e gás.

[0012] A quantidade de água e gás injetada na tubulação de produção de fundo de poço pode ser regulada continuamente para maximizar a produção de fluido do reservatório. A quantidade de água e gás injetada no poço pode ser variada dependendo da composição do fluido produzido, tal como a razão de corte de água e gás líquido do fluido produzido do reservatório. A adição de água com condições de fluxo contínuo pode ser uma solução para garantir baixa viscosidade aparente do fluido na tubulação de produção.

[0013] A injeção tanto de água quanto de gás simultaneamente reduz as perdas de pressão tanto por causa do atrito quanto gravidade. Sem adicionar pressão adicional, a própria pressão do poço pode ser suficiente para transportar os fluidos de produção para a superfície em combinação com a redução de perdas de pressão após injeção de água e gás.

[0014] A água adicionada para reduzir a perda de pressão por atrito pode também ser usado em combinação com transporte de óleo pesado fora do poço, tal como em transporte de óleo em oleoduto.

[0015] Vantagens adicionais do método descrito aqui são: redução de custo (CAPEX e OPEX), melhor regularidade do poço (evitar troca de ESP’s, tempo de plataforma caro), reduzido peso (principalmente VSD’s), melhoria da utilização da capacidade de processamento na superfície (evita injeção de diluente antes de ele ser necessário no processo de superfície). Uma ESP é sensível a gás, e o uso de uma ESP influenciará a posição dos poços em um reservatório com um capeamento de gás. O uso de elevação de gás pode aumentar a flexibilidade de onde posicionar o trajeto do poço, por meio disto aumentando a produção do campo. Uma ESP limita os trajetos de poço (por exemplo, máxima perna de cachorro), enquanto o presente método não impõe nenhuma restrição ao trajeto do poço que pode permitir uma colocação mais ideal de poços com relação à taxa de recuperação e produção. A adição de água influenciará a quantidade de água que gera condições contínuas de água, que melhora a separação óleo/água e gás/líquido à jusante da cabeça de poço.

[0016] A Figura 1 ilustra uma implementação específica para SWAGL (elevação com injeção de água e gás simultânea). O gás e água são misturados acima do leito oceânico e combinados em um único tubo (1). O tubo se estende através da árvore de Natal (2) ao interior de uma coroa anular (3), que é provida fora do componente tubular mais interno que se estende em direção ao fundo do poço. O tubo termina em uma válvula (4) provida em uma abertura no componente tubular. A abertura é provida abaixo da água, abaixo do piso oceânico e abaixo da rocha de capeamento. Outras alternativas são injeção de água e gás em tubulações individuais ou separadas dentro ou fora da tubulação de produção, ou produção de água controlada a partir do aquífero combinada com elevação de gás convencional.

[0017] A Figura 2 ilustra um método para combinar gás e água (S1), e injetar a combinação de água e gás em um poço para criar elevação artificial (S2).

[0018] Embora a invenção tenha sido descrita em termos de modalidades preferidas aqui apresentadas, deve-se entender que essas modalidades são apenas ilustrativas e que as reivindicações não são limitadas a essas modalidades. Versados na técnica serão capazes de fazer modificações e alternativas em vista de descrição que são contempladas se enquadrando no escopo das reivindicações anexas. Cada recurso descrito ou ilustrado na presente especificação pode ser incorporado na invenção, quer sozinho ou em qualquer combinação apropriada com qualquer outro recurso descrito ou ilustrado aqui.

Claims (3)

1. Método para elevação artificial adequado para uso em reservatórios de óleo pesado, o método caracterizado pelo fato de que compreende: injetar uma combinação de água e gás em um poço para criar elevação artificial, e em que a combinação de água e gás é transportada no fundo do poço em uma única tubulação compartilhada que é provida dentro da tubulação de produção do poço.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a água e gás são injetados profundamente no poço de maneira tal que a injeção ocorra próxima a uma inferior da seção de completação.

3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que água é provida estendendo o poço ou uma ramificação do poço ao interior de um aquífero.

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