BRPI1009109B1

BRPI1009109B1 - método e sistema para injetar co2 em um aqüífero ou um reservatório de hidrocarboneto esgotado

Info

Publication number: BRPI1009109B1
Application number: BRPI1009109-2A
Authority: BR
Inventors: Stephen John Cawley; Hrvoje Galic; John Nigel Ellis Mason
Original assignee: Bp Alternative Energy International Limited
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2020-10-20
Also published as: CA2754927C; CA2754927A1; JP5661655B2; US9163489B2; EP2406460B1; AU2010101530A4; AU2010222694A1; DK2406460T3; US20120003043A1; EP2233690A1; BRPI1009109A2; WO2010103275A1; EP2406460A1; JP2012520169A; CN102348866B; CN102348866A

Abstract

INJEÇÃO DE FLUIDO. É descrito um método de injetar C02 em um aqüífero ou um reservatório de hidrocarboneto esgotado (211) através de pelo menos um poço de injeção (202) que penetra no aqüífero ou reservatório, em que o poço de injeção é dotado de uma tubagem de injeção (203) que está em engate de vedação com o poço de injeção. A tubagem de injeção termina em ou imediatamente acima do intervalo do aqüífero ou reservatório no qual o C02 deve ser injetado e a tubagem de injeção é dotada de uma válvula de controle de injeção de fluido (208) em ou próximo à parte inferior da mesma que é fechada ou fecha quando a pressão acima da válvula é menor do que um valor de pressão predefinido e abre ou reabre quando a pressão acima da válvula está em ou maior do que o valor de pressão predefinida, o valor de pressão predefinido sendo selecionado de tal modo que o C02 na tubagem de injeção é mantida em um estado supercrítico ou líquido.

Description

A invenção refere-se a métodos e aparelho para a injeção de fluidos em baixa temperatura em reservatórios de hidrocarboneto em baixa pressão ou em aqüíferos de baixa pressão. Em particular, a invenção refere-se à injeção de dióxido de carbono (CO2) em um reservatório de hidrocarboneto subterrâneo permeável e poroso, em particular, um reservatório de gás esgotado, para armazenagem de CO2 no mesmo.

CO2 é um gás produzido como subproduto, em grandes quantidades, em certas operações industriais, por exemplo, a fabricação de amónia, em usinas de energia que queimam combustíveis fósseis como carvão, óleo ou gás, e em uma usina de hidrogênio que produz hidrogênio por reformação de um insumo de hidrocarboneto. A liberação desse subproduto na atmosfera é indesejável visto que é um gás estufa. Muito esforço tem sido feito para o desenvolvimento de métodos para a eliminação de CO2 em um modo diferente de liberação na atmosfera. Uma técnica de interesse específico é eliminação subsuperficial de CO2 nos estratos porosos.

Por conseguinte, reservatórios de hidrocarboneto subterrâneos podem ser apropriados para eliminação subsuperficial de CO2. Quando CO2 é injetado em um reservatório de hidrocarboneto poroso e permeável, o CO2 injetado pode servir vantajosamente para acionar hidrocarbonetos (por exemplo, óleo) no reservatório em direção a um poço de produção (um poço do qual hidrocarbonetos são extraídos), desse modo obtendo recuperação aumentada de hidrocarboneto e seqüestro do CO2.

Também é previsto que campos de gás e óleo esgotados possam apresentar uma oportunidade para armazenagem de CO2. Tipicamente, um campo de gás ou óleo pode compreender uma pluralidade de reservatórios. Um campo ou reservatório pode ser esgotado se a produção de hidrocarboneto diminuiu a pressão de reservatório abaixo de seu valor (pré-produção) inicial, enquanto o campo o reservatório está ainda produzindo hidrocarbonetos. Um campo ou reservatório também pode ser esgotado se óleo e/ou gás não mais está sendo produzido a partir do mesmo (isto é, os poços de produção são fechados ou são abandonados); o espaço na formação de rocha do reservatório que era anteriormente ocupado por óleo e/ou gás antes de ser produzido pode fornecer espaço no qual CO2 pode ser seqüestrado. Reservatórios esgotados podem ser encontrados em campos no litoral ou offshore.

É conhecido o fornecimento de um sistema para injetar um fluido, por exemplo, água em um reservatório de hidrocarboneto, em que o sistema compreende uma tubagem de injeção em relação de vedação com a parede de um poço de injeção. Uma instalação de bombeamento bombeia fluido ao longo de uma tubulação para uma cabeça de poço e para dentro da tubagem de injeção. Um obturador de superfície é fornecido para regular o fluxo de fluido bombeado a partir da tubulação para dentro da tubagem de injeção. Uma válvula de segurança de fundo do poço pode ser fornecida na tubagem de injeção.

Entretanto, pode ser difícil injetar CO2 em um campo ou reservatório esgotado devido ao comportamento de mudança de fase de CO2 sob condições de pressão baixa de reservatório, por exemplo, como são tipicamente associadas a campos de gás esgotado.

O comportamento de fase de CO2 pode ser entendido com referência ao diagrama de fase mostrado na figura 1. Esse diagrama de fase mostra as áreas onde CO2 existe como um gás, líquido, sólido ou como um fluido supercrítico. As curvas representam as temperaturas e pressões onde duas fases coexistem em equilíbrio (no ponto triplo, as fases sólida, líquida e gás coexistem). A curva de coexistência de gás-líquido é conhecida como a curva de ebulição. Ao se mover para cima ao longo da curva de ebulição (aumentando tanto a temperatura como a pressão) , o líquido se torna menos denso devido à expansão térmica e o gás se torna mais denso à medida que a pressão se eleva. Eventualmente, as densidades das duas fases convergem e se tornam idênticas, a distinção entre gás e líquido desaparece, e a curva de ebulição chega a um final no ponto crítico. 0 ponto crítico para CO2 ocorre em uma pressão de 73,8 bara (7,38 MPa) (Pc) e uma temperatura de 31,1 °C (Tc) . Quando CO2 líquido está acima da temperatura crítica (Tc) e pressão crítica (Pc) é um fluido supercrítico. Quando CO2 está abaixo de sua temperatura crítica e acima de sua pressão crítica, está em um estado líquido ou sólido (dependendo de sua temperatura e pressão).

É genericamente desejável que o CO2 seqüestrado esteja em um estado que maximize armazenagem, em particular, esteja na forma de um material de densidade elevada (um fluido supercrítico ou líquido) que tenha o número máximo de mols de CO2 por volume unitário. Por conseguinte, pode ser preferido que o CO2 seja injetado em (e subseqüentemente armazenado no) reservatório em um estado líquido ou supercrítico.

Entretanto, um reservatório de hidrocarboneto esgotado pode ter uma pressão de reservatório inicial menor do que 69 bara (6,9 MPa), em particular menor do que 34 bara (3,4 MPa), por exemplo, uma pressão de 14 a 21 bara (1,4 a 2,1 MPa). Como será reconhecido, nas temperaturas tipicamente experimentadas em um poço de injeção (por exemplo, temperatura de 0 a 100°C), tais pressões estão abaixo da pressão crítica para CO2. Por conseguinte, o líquido injetado ou CO2 supercrítico pode mudar para o estado gasoso no poço de injeção, possivelmente na tubagem de injeção, se a pressão no poço de injeção cair abaixo da pressão crítica para CO2.

Por exemplo, um problema ocorrerá se o poço de injeção for capaz de receber mais fluido do que está sendo distribuído para o poço de injeção. No caso de um poço de injeção de água, esse problema seria resolvido por reduzir a pressão de injeção na cabeça do poço para manter a estabilidade do sistema de injeção (mencionado como "choking-back" o poço). Entretanto, para injeção de CO2 há um limite até o ponto no qual um poço pode ser obturado na cabeça do poço visto que uma queda em pressão de cabeça de poço para abaixo de aproximadamente 45 bara (4,5 MPa) (em condições de temperatura ambiente) resultará no CO2 sendo submetido a uma mudança de fase para um estado gasoso imediatamente à jusante da cabeça de poço. Tal mudança de fase seria genericamente indesejável, uma vez que uma mudança de fase a partir do estado líquido para o estado gasoso pode resultar em uma mudança significativa na densidade de fluido e conseqüentemente uma mudança significativa em pressão através do obturador. Por exemplo, o gradiente de pressão através do obturador pode cair dez vezes (por exemplo, de 0,35 psi/pés para 0,035 psi/pés), potencialmente causando instabilidade de injeção.

Será, portanto, reconhecido que simplesmente chokingback um sistema de injeção é improvável de resultar em injeção estável de CO2 em um reservatório de gás esgotado. Por exemplo, mesmo se a pressão for mantida acima de aproximadamente 45 bara (4,5 MPa) (sob condições ambiente) na cabeça do poço de modo a evitar a mudança de fase de líquido para gás, então a pressão de reservatório pode ser ainda baixa o bastante que o CO2 injetado pode expandir e ser submetido a uma transição de fase para um estado gasoso na tubagem de injeção ou poço.

Em um sistema de injeção conhecido como descrito acima, outro problema significativo pode ocorrer com injeção de CO2 durante partida. Tipicamente, CO2 líquido pode ser bombeado em uma pressão em torno de 7 0 bara (7 MPa) . Pressões de reservatório muito baixas (por exemplo, 14-20 bara (1,4 a 2 MPa)) resultarão em uma pressão de cabeça de poço muito baixa; por exemplo, a pressão de injeção inicial na cabeça de poço pode ser aproximadamente 45 bara (4,5 MPa). Por conseguinte, pode haver uma queda de pressão significativa através do obturador, por exemplo, uma queda em pressão de 70 a 10 bara (7 a 1 MPa), durante a partida da injeção de CO2 líquido. Devido ao efeito Joule- Thompson tal queda de pressão será acompanhada por uma diminuição em temperatura, que pode ser tal que o CO2 seja submetido a uma mudança de fase para um estado sólido (gelo seco), que pode prejudicar fluxo de fluido através da tubulação. Por conseguinte, será reconhecido que não há um risco insignificante de formação de gelo seco no poço de injeção durante partida de injeção de CO2 para dentro de um reservatório esgotado. 0 mesmo problema pode se manifestar em um reinicio de injeção de CO2 para dentro de um poço após um período no qual o poço tenha ficado fechado, uma vez que pressão de reservatório baixa pode resultar em uma pressão de cabeça de poço fechado baixa, o que pode apresentar um risco aumentado de formação de gelo seco.

A pessoa versada na técnica reconhecerá que também é importante manter uma coluna estável de líquido ou CO2 supercrítico na tubagem de injeção, visto que a pressão de carga hidrostática associada a essa coluna provê uma contribuição significativa para a pressão de fundo do poço.

A presente invenção trata do problema de assegurar injeção eficiente de CO2 para dentro de um reservatório esgotado enquanto mantém uma coluna estável de líquido ou CO2 fluido supercrítico na tubagem de injeção. Também busca reduzir substancialmente ou evitar depósito de CO2 sólido na cabeça de poço ou imediatamente à jusante do mesmo durante injeção de CO2.

Desse modo, de acordo com a presente invenção é fornecido um método de injetar CO2 em um aqüífero ou um reservatório de hidrocarboneto esgotado através de pelo menos um poço de injeção que penetra no aqüífero ou reservatório, em que o poço de injeção é dotado de uma tubagem de injeção que está em engate de vedação com o poço de injeção e em que a pressão do aqüífero ou pressão do reservatório do reservatório de hidrocarboneto esgotado é menor do que a pressão crítica de CO2, cujo método compreende operar uma instalação de injeção para injetar um fluxo de CO2 para baixo da tubagem de injeção do poço de injeção acima da pressão crítica de CO2, o fluxo estando em um estado líquido ou um estado supercrítico;

Caracterizado pelo fato de que a tubagem de injeção termina em ou imediatamente acima do intervalo do aquífero ou reservatório no qual o CO2 deve ser injetado e a tubagem de injeção é dotada de uma válvula de controle de injeção de fluido em ou próximo à parte inferior do mesmo que é fechada ou fecha quando a pressão acima da válvula é menor do que um valor de pressão preestabelecido e abre ou reabre quando a pressão acima da válvula está em ou maior do que o valor de pressão preestabelecido, o valor de pressão preestabelecido sendo selecionado de tal modo que o CO2 na tubagem de injeção é mantida em um estado líquido ou supercrítico.

Tipicamente, a válvula de controle de injeção de fluido é uma válvula de via única, por exemplo, uma válvula que incorporada um elemento propendido de forma resiliente que aciona um elemento de válvula de tal modo que a válvula abre em ou acima do valor de pressão preestabelecido e fecha abaixo desse valor de pressão preestabelecido. Tipicamente, o elemento propendido de forma resiliente compreende um domo de nitrogênio ou uma mola, por exemplo, uma mola de metal.

Será entendido que o método pode ser utilizado com qualquer válvula apropriada que incorpore um elemento propendido de forma elástica que acione um elemento de válvula de tal modo que a válvula abra em ou acima do valor de pressão preestabelecido e feche abaixo desse valor de pressão preestabelecido. Em particular, aspectos da invenção não são limitados ao uso de válvulas específicas ou tipos de válvula mostrados nas figuras e descritos abaixo.

Preferivelmente, a válvula inclui um elemento móvel, móvel entre uma posição fechada na qual efetua fechamento da válvula, e uma posição aberta na qual a válvula é aberta. Preferivelmente o elemento é disposto de tal modo que em uso o fluxo de CO2 aplica uma força diretamente em uma parte do elemento móvel. Se a força aplicada estiver acima de um limite, o elemento móvel é movido para uma posição aberta, ou permanece na posição aberta; se a força aplicada estiver abaixo do limite, o elemento móvel permanece na posição fechada, ou é movido para a posição fechada. Preferivelmente o elemento móvel é propendido para a posição fechada. 0 valor de pressão preestabelecido para a válvula de via única depende da pressão de carga estática da coluna de líquido ou CO2 supercrítico na tubagem de injeção do poço de injeção que por sua vez depende da profundidade do aqüífero ou do reservatório de hidrocarboneto esgotado que é penetrado pelo poço de injeção. Tipicamente, o valor de pressão preestabelecido pode estar na faixa de 200 a 300 bara (20 a 30 MPa), preferivelmente 225 a 275 bara (22,5 a 27,5 MPa), por exemplo, 240 a 255 bara (24 a 25,5 MPa) .

Vantajosamente, o uso da válvula de controle de injeção de fluido evita que o líquido injetado ou CO2 fluido supercrítico seja submetido a uma transição de fase para um estado gasoso na tubagem de injeção acima da válvula.

Além disso, a válvula de controle de injeção de fluido pode atuar para manter a pressão na cabeça de poço acima de uma pressão, digamos de 45 bara (4,5 MPa), desse modo reduzindo qualquer queda de pressão através do obturador e conseqüentemente reduzindo o risco de formação de gelo seco.

A válvula de controle de injeção de fluido pode também reduzir ou substancialmente eliminar a necessidade de obturar o fluxo de fluido bombeado durante os estágios iniciais de injeção.

Tipicamente, o CO2 que deve ser seqüestrado será distribuído para uma instalação de injeção em uma pressão na faixa de 75 a 250 bara (7,5 a 25 MPa), e em temperatura ambiente, por exemplo, uma temperatura na faixa de 0 a 40 °C, tipicamente 0 a 20 °C. Por conseguinte, durante distribuição, o CO2 estará em um estado líquido ou supercrítico. É mais eficiente distribuir um líquido ou fluido supercrítico para a instalação de injeção de um aqüífero ou reservatório de hidrocarboneto do que CO2 gasoso visto que não há exigência de compressores. Em vez disso, o CO2 supercrítico ou líquido pode ser bombeado para a pressão de distribuição de tubulação.

A queda de pressão na tubulação pode ser baixa, por exemplo, uma queda de pressão menor do que 1,7 bara (0,17 MPa) . Conseqüentemente, o CO2 pode atingir a instalação de injeção do aqüífero ou reservatório de hidrocarboneto substancialmente na pressão de distribuição de tubulação. A pessoa versada na técnica entenderá que a extensão de qualquer queda de pressão na tubulação dependerá de fatores como alterações em temperatura ambiente ao longo do comprimento da tubulação, comprimento de tubulação, e a topografia atravessada pela tubulação.

Se necessário, a instalação de injeção pode compreender pelo menos uma bomba para reforçar a pressão do CO2 na pressão de injeção desejada.

Tipicamente, a tubagem de injeção é estendida para dentro do poço de injeção em uma posição adjacente ou imediatamente acima do intervalo do aqüífero ou reservatório para dentro do qual o CO2 deve ser injetado. É previsto que a tubagem de injeção pode ter um diâmetro interno na faixa de 3 a 7,0 polegadas (7,6 a 17,78 cm), preferivelmente 4 a 5,5 polegadas (10,2 a 13,97 cm) .

Se houver um espaço anular entre a tubagem de injeção e a parede do poço de injeção, será necessário vedar o mesmo. Preferivelmente, um vedador pode ser fornecido em ou próximo à parte inferior da tubagem de injeção para essa finalidade.

A pessoa versada na técnica entenderá que a pressão de fundo do poço no poço de injeção tem dois componentes: (a) a pressão de cabeça de poço; e (b) a carga estática ou o peso da coluna de CO2 liquido ou CO2 supercrítico no poço de injeção.

Por conseguinte, é genericamente desejado que uma coluna de líquido ou CO2 fluido supercrítico seja mantida na tubagem de injeção de um poço de injeção visto que a pressão de carga dessa coluna de fluido contribuirá para a pressão no poço de injeção adjacente ao reservatório de hidrocarboneto esgotado. Conseqüentemente, é uma vantagem da presente invenção que o fluido na tubagem de injeção acima da válvula de controle de injeção de fluido seja mantida em um estado líquido ou supercrítico de tal modo que a coluna de fluido tenha uma carga de pressão significativa.

Será reconhecido que a carga estática de uma coluna de um fluido denso como CO2 líquido ou CO2 supercrítico é significativamente mais elevada do que aquela de uma coluna de CO2 gasoso de tal modo que uma pressão de cabeça de poço mais baixa possa ser utilizada do que se CO2 gasoso estivesse sendo injetado no furo do poço. Por conseguinte, o processo da presente invenção pode reduzir custos de injeção por reduzir ou eliminar qualquer risco do CO2 na tubagem de injeção sendo submetido a uma mudança de fase para um estado gasoso. 0 reservatório de hidrocarboneto pode ser qualquer estrutura geológica, estratos, areia oleífera, rocha de reservatório, etc., no qual óleo, gás ou condensado de gás se acumulou naturalmente. Tipicamente, uma pluralidade de poços de injeção e uma pluralidade de poços de produção penetram no reservatório de hidrocarboneto. Os poços de produção podem permanecer em produção durante injeção do CO2 para dentro do reservatório esgotado. Alternativamente, os poços de produção podem ser fechados ou abandonados. Também é previsto que pelo menos alguns dos poços de produção, preferivelmente todos os poços de produção, possam ser convertidos em poços de injeção e o restante dos poços de produção possam ser fechados ou abandonados. No caso de injeção de CO2 para dentro de um aqüífero de pressão baixa, na maioria das situações haveria somente poços de injeção.

Tipicamente, CO2 pode ser injetado em um reservatório de gás ou óleo até que a pressão de reservatório acumulou até a pressão de reservatório original. Onde o reservatório de gás ou óleo permanece em produção, os poços de injeção e poços de produção podem ser então abandonados e o volume colocado de CO2 é portanto seqüestrado. Evidentemente, se o reservatório não mais estiver produzindo hidrocarboneto, então quaisquer poços de produção podem ter sido fechados ou abandonados antes de iniciar injeção de CO2 ou podem ter sido convertidos em poços de injeção.

Onde CO2 é injetado em um aqüífero de baixa pressão, a pressão no aqüífero não deve ser permitida acumular até um valor tão alto que o aqüífero seja incapaz de conter o CO2 após os poços de injeção terem sido fechados ou abandonados. Desse modo, a pressão final no aqüífero será dependente da geologia dos estratos de rocha, em particular, os estratos de rocha que cobrem o aqüífero.

A pessoa versada na técnica entenderá que após a injeção de CO2 ter feito com que a pressão em uma região próxima ao furo do poço do aqüífero ou reservatório aumente a um valor acima de cerca de cerca de 6 9 bara (6,9 MPa), então a válvula de controle de injeção de fluido pode ser removida da tubagem de injeção visto que não há mais risco significativo de que o CO2 na tubagem de injeção será submetido a uma transição de fase para um estado gasoso. Entretanto, a válvula de controle de injeção de fluido deve ser somente removida se não houver risco da pressão na região próxima ao furo de poço do aqüífero ou reservatório dissipando e, portanto, caindo a um valor menor do que cerca de 69 bara (6,9 MPa) . Esse valor de pressão limite será dependente da temperatura de reservatório ou a temperatura do aqüífero.

Por conseguinte, a válvula de controle de injeção de fluido é, preferivelmente, recuperará a cabo.

Preferivelmente, a válvula de controle de fluxo de injeção de fluido pode assentar, em uso, em um bico fornecido na tubagem de injeção. 0 fluxo de C02 importado pode ser injetado para baixo de um ou mais poços de injeção existentes (por exemplo, um poço de injeção de água ou poço de injeção de gás alternado de água (WAG)) e/ou poços de produção convertidos que foram modificados pela provisão de uma válvula de controle de fluxo em ou próximo à parte inferior de uma tubagem de injeção e/ou para dentro de um ou mais poços de injeção que foram especificamente projetados para a injeção do fluxo de CO2 importado tendo uma válvula de controle de fluxo em ou próximo à parte inferior da tubagem de injeção. 0 fluxo de CO2 importado pode ser um fluxo de subproduto a partir de uma estação de energia (por exemplo, é recuperado de um gás de escape) ou pode ser um subproduto de uma usina de hidrogênio (por exemplo, é separada de um fluxo que compreende hidrogênio e CO2 onde o hidrogênio é subseqüentemente utilizado para gerar eletricidade em uma estação de energia). 0 fluxo de CO2 importado também pode ter sido derivado de uma usina de gás natural onde CO2 é separado de um fluxo de produto de gás natural. Além disso, o CO2 importado pode ser um subproduto da fabricação de amónia.

Será reconhecido que aspectos da invenção podem ser aplicáveis a qualquer fluxo de CO2, independente de suas origens.

O fluxo CO2 importado compreende preferivelmente pelo menos 95%, por exemplo pelo menos 98% de CO2 em uma base seca. Desse modo, o fluxo de CO2 importado pode compreender quantidades residuais de componentes adicionais selecionados de hidrogênio, monóxido de carbono, nitrogênio e misturas dos mesmos. Por exemplo, onde o fluxo de CO2 importado é obtido de uma usina de hidrogênio, os componentes adicionais são na maior parte hidrogênio e monóxido de carbono. Tipicamente, a quantidade de hidrogênio no fluxo de CO2 importado é menor do que 1% em peso.

Embora o fluxo de CO2 importado não seja necessariamente um fluxo de componente único, a quantidade de impurezas no fluxo de CO2 importado em muitos exemplos é tão baixa que o comportamento de fase desse fluxo é similar àquele de CO2 puro. Em outros exemplos, a quantidade de impurezas no fluxo de CO2 pode ser mais elevada.

Será entendido que aspectos da presente invenção são aplicáveis em qualquer fluxo de CO2 apropriado, independente da composição do fluxo. Prevê-se que o fluxo incluirá pelo menos 90%, preferivelmente pelo menos 95%, preferivelmente pelo menos 98% de CO2. Entretanto, a invenção pode ser aplicada em relação a fluxos tendo um teor mais baixo de CO2. Por exemplo, o teor pode ser 80%, 70% ou mesmo mais baixo. Entretanto, é considerado improvável que seja economicamente vantajoso em muitos exemplos para tais fluxos de teor baixo de CO2 serem injetados em um reservatório esgotado. Preferivelmente, o fluxo de CO2 inclui pelo menos 95% de mol de CO2. Entretanto, na maioria dos casos, a % de mol de CO2 no fluxo não afetará o método de injeção.

Onde o CO2 importado está abaixo da pressão de cabeça de poço desejada, pode ser alimentado para uma bomba ou bombas de injeção (por exemplo, uma, duas, três ou quatro bombas em série) da instalação de injeção para levar o mesmo até a pressão de cabeça de poço desejada. Preferivelmente, o CO2 importado pode ser enviado para uma tubulação que pode desviar o CO2 para um ou mais poços de injeção e para dentro do aqüífero ou reservatório.

Como é bem sabido pela pessoa versada na técnica, a pressão média de um aqüífero ou reservatório de hidrocarboneto (e conseqüentemente a pressão de fundo do poço necessária para injetar o fluxo de CO2 no aqüífero ou reservatório de hidrocarboneto) varia dependendo da profundidade do reservatório e do tipo de rocha, entre outras coisas. Por exemplo, a pressão de fundo do poço será mais elevada quanto mais profundo o aqüífero ou reservatório de hidrocarboneto. Dito em termos gerais, a pressão média do reservatório de hidrocarboneto é controlada pela pressão do poço de injeção e pressão do poço de produção (quando o reservatório permanece em produção). Genericamente, é necessário assegurar que a pressão de fundo do poço no poço de injeção seja mantida em um valor de pressão acima da pressão média do aqüífero ou reservatório de hidrocarboneto para assegurar que o C02 seja injetado no aqüífero ou reservatório.

De acordo com um aspecto da invenção é fornecido um sistema para injetar CO2 em um aqüífero ou um reservatório de hidrocarboneto esgotado, o sistema compreendendo: um poço de injeção que penetra no reservatório ou aqüífero, o poço de injeção sendo dotado de uma tubagem de injeção que está em engate de vedação com a parede do poço de injeção em ou próximo à parte inferior da tubagem de injeção; um intervalo de injeção de fluido localizado no poço de injeção, próximo ao aqüífero ou reservatório de hidrocarboneto; uma instalação de injeção para bombear um fluxo de CO2 compreendendo CO2 supercrítico ou liquido para dentro do poço de injeção e para baixo da tubagem de injeção; caracterizado pelo fato de que a tubagem de injeção termina em ou imediatamente acima do intervalo de injeção de fluido e o sistema compreende ainda uma válvula de controle de injeção de fluido localizada na tubagem de injeção em ou próximo à parte inferior do mesmo, a válvula de controle de injeção de fluido sendo adaptada para ser fechada ou fechar quando a pressão acima da válvula é menor do que um valor de pressão predefinido e abrir ou reabrir quando a pressão acima da válvula está em ou maior do que o valor de pressão predefinido, o valor de pressão predefinido sendo selecionado de tal modo que o CO2 na tubagem de injeção é mantido em um estado líquido ou supercrítico.

De acordo com outro aspecto da invenção é fornecido um sistema para injetar CO2 em um reservatório de hidrocarboneto de pressão baixa ou um aqüífero de pressão baixa, compreendendo:

Um poço de injeção que penetra no reservatório ou aqüífero, o poço de injeção sendo dotado de uma tubagem de injeção que está em engate de vedação com a parede do poço de injeção;

Um intervalo de injeção de fluido localizado no poço de injeção, próximo ao aqüífero ou reservatório de hidrocarboneto;

Uma instalação de injeção para bombear um fluxo de CO2 compreendendo CO2 supercrítico ou líquido para dentro do poço de injeção e para baixo da tubagem de injeção;

Caracterizado pelo fato de que a tubagem de injeção termina em ou imediatamente acima do intervalo de injeção de fluido e o sistema compreende ainda uma válvula de controle de injeção de fluido localizada na tubagem de injeção em ou próximo à parte inferior do mesmo, a válvula de controle de injeção de fluido compreendendo um elemento de fechamento de válvula, uma sede de válvula e um meio de acionamento em que o meio de acionamento provê uma força de propensão ao elemento de fechamento de válvula cuja força é capaz de ser neutralizada ou excedida pela força aplicada ao elemento de fechamento de válvula por uma coluna de CO2 supercrítico ou líquido na tubagem de injeção e em que a válvula fecha, em uso, quando a força aplicada pela coluna de CO2 supercrítico ou líquido na tubagem de injeção é menor do que a força de propensão fornecida pelo meio de acionamento de tal modo que o elemento de fechamento de válvula é induzido pelo meio de acionamento para engate com a sede de válvula, desse modo evitando que o CO2 injetado atinja o intervalo de injeção de fluido do poço de injeção, e a válvula abre, em uso, quando a força aplicada pela coluna de CO2 supercrítico ou líquido na tubagem de injeção é maior ou igual à força de propensão.

A força de propensão que é fornecida pelo meio de acionamento de válvula é selecionada de tal modo que a válvula feche em um valor de pressão predeterminado ou predefinido, esse valor predeterminado sendo selecionado de tal modo que o CO2 na tubagem de injeção é mantido em um estado líquido ou supercrítico.

Tipicamente, a tubagem de injeção é dotada de meio de vedação, por exemplo, um vedador, que veda o espaço anular entre a tubagem de injeção e a parede do poço de injeção. 0 poço de injeção pode ser revestido com um revestimento. Uma porção do revestimento circundando a região de injeção de fluido pode ser dotada de perfurações para permitir comunicação de fluido entre o poço e o reservatório. Alternativamente, o poço de injeção pode ter uma completação de furo aberto.

A instalação de injeção pode ser localizada na superfície, por exemplo, em terra ou uma plataforma no mar. Alternativamente, a instalação de injeção pode ser localizada em um local submarino. 0 CO2 é distribuído da instalação de injeção para o poço de injeção através de uma linha de fluxo de injeção. Tipicamente, o poço de injeção é dotado de uma cabeça de poço e a linha de fluxo de injeção termina na cabeça de poço. 0 CO2 pode chegar à instalação de injeção na pressão de distribuição desejada. Alternativamente, a instalação de injeção pode ser dotada de uma ou mais bombas de reforço para elevar a pressão do CO2 até a pressão de distribuição desejada. 0 sistema pode compreender pelo menos uma válvula de segurança de fundo do poço. 0 sistema pode compreender uma válvula obturadora, tipicamente localizada na cabeça do poço.

De acordo com outro aspecto da invenção é fornecida uma válvula de controle de injeção de fluido para uso de fundo do poço compreendendo:

Um corpo tendo uma entrada e uma saída;

Meio de válvula entre a entrada e a saída, o meio de válvula compreendendo uma sede de válvula e um elemento de fechamento de válvula; e

Um meio de acionamento que provê uma força de propensão induzindo o elemento de fechamento de válvula contra a sede de válvula para fechar a válvula, desse modo evitando que um fluido injetado passe através da válvula;

Caracterizado pelo fato de que a válvula abrirá, em uso, somente quando a força sobre o elemento de fechamento de válvula devido à pressão do fluido injetado é maior do que a força de propensão. 0 meio de acionamento pode ser selecionando de modo a fechar a válvula, em uso, sempre que a pressão do fluido injetado cair abaixo de um valor predefinido que depende da profundidade do poço de injeção. Como discutido acima, o valor predefinido está tipicamente na faixa de 200 a 300 bara (20 a 30 MPa), por exemplo, 225 a 275 bara (22,5 a 27,5 MPa), em particular, 240 a 255 bara (24 a 25,5 MPa). 0 meio de acionamento pode compreender meio de propensão elástico como uma mola ou um domo ou fole cheio de gás. Tipicamente, o domo ou fole cheio de gás é cheio de um gás inerte como nitrogênio.

A válvula pode compreender ainda meio de engate para fixar a válvula em um local de uso pretendido, por exemplo, meio para fixar, preferivelmente fixar de forma liberável, a válvula em uma parede de poço, revestimento ou tubagem de injeção, em uso. 0 meio de engate pode ser adaptado para engate com um perfil de bico em uma tubagem de injeção.

A válvula pode compreender ainda meio para fixar, preferivelmente fixar de forma liberável, a válvula em um cabo, do qual pode ser suspensa, ao ser inserida ou recuperada de um poço. Por conseguinte, a válvula pode ser recuperável a cabo.

A válvula pode compreender ainda um ou mais elementos de vedação operáveis para evitar fluxo de fluido em volta, ao contrário de através, da válvula. Se necessário, o(s) elemento(s) de vedação pode(m) ser infláveis ou expansíveis.

A válvula pode ser utilizada em um ou mais dos métodos da presente invenção. Adicionalmente ou alternativamente, a válvula pode ser incorporada em um sistema de injeção de acordo com a presente invenção.

Deve ser reconhecido que o uso da válvula de controle de injeção de fluido da presente invenção pode permitir partidas de poço de injeção seguras e estáveis após um período de fechamento, especialmente períodos de fechamento mais curtos. Após períodos de fechamento mais longos um fornecimento de gás auxiliar, por exemplo, de nitrogênio, pode ser necessário para criar uma contrapressão à jusante do obturador de superfície, uma vez que durante tais períodos de fechamento mais longo será necessário fechar quaisquer outras válvulas no sistema de injeção (por exemplo, uma válvula de segurança de fundo do poço e válvulas associadas à cabeça de poço como válvulas mestre, válvulas laterais e o obturador de superfície).

Conseqüentemente, se necessário, uma linha de injeção de nitrogênio pode ser fornecida para injetar nitrogênio no poço de injeção à jusante do obturador de superfície (cabeça de poço) para criar uma contrapressão suficiente à jusante do obturador de superfície durante períodos de fechamento prolongados, desse modo diminuindo o risco do CO2 na tubagem de injeção ser submetido a uma mudança de fase para um estado gasoso.

Para que a invenção possa ser mais facilmente entendida, será descrita agora somente como exemplo com referência aos desenhos em anexo, nos quais:

A figura 2 mostra um sistema de injeção de CO2 de acordo com a presente invenção.

A figura 3 é uma seção transversal parcial de uma válvula de controle de injeção de fluido de acordo com a invenção.

A figura 2 mostra um sistema 2 para injetar CO2 em um reservatório subterrâneo. 0 sistema 20 compreende um poço 202 revestido com um revestimento. 0 poço 202 estende para baixo a partir da superfície e penetra em um reservatório de hidrocarboneto esgotado 211. 0 revestimento é dotado de perfurações 210 que permitem fluxo de fluido a partir do poço 202 para dentro do reservatório 211. 0 reservatório 211 compreende uma região próxima ao furo de poço 212, isto é, a região do reservatório próximo às perfurações 210. 0 sistema 2 também compreende em um local na superfície uma instalação de bombeamento de CO2 201. A instalação de bombeamento 201 é conectada a uma tubulação 204, que conecta a instalação de bombeamento 201 a uma cabeça de poço 213. Localizado na tubulação 204 está um obturador de superfície 205.

A cabeça de poço 213 é localizada em uma extremidade superior de uma tubagem de injeção 2 03, cuja tubagem 2 03 estende para dentro do poço 2 02 e leva em sua extremidade inferior para uma região de injeção 209, isto é, a região no poço 202 próxima às perfurações 210. Uma válvula de segurança de fundo do poço 206 e uma válvula de controle de injeção de fluido 208 são localizadas na tubagem 203. A válvula de segurança de fundo do poço 2 06 é localizada acima e a uma distância remota da válvula de controle de injeção de fluido 208. A válvula de controle de injeção de fluido 208 é localizada relativamente próxima à extremidade inferior da tubagem 203, próxima ao reservatório de hidrocarboneto esgotado ou aqüífero de baixa pressão. A válvula de controle de injeção de fluido 208 é propendida para uma posição fechada, desse modo evitando fluxo de CO2 para dentro da região de injeção 209 a menos que pressão suficiente seja acumulada no fluido acima da válvula de controle de injeção de fluido 208.

A cabeça de poço 213 compreende uma série de válvulas (não mostradas), que serão familiares para a pessoa versada na técnica, por exemplo uma válvula lateral, uma válvula de pistoneio, uma válvula lateral de amortecimento e uma válvula mestre superior e inferior.

Há uma passagem anular entre a tubagem 203 e revestimento do poço 202. Um vedador 207 é fornecido para vedar essa passagem; o vedador 207 veda a região de injeção 209 a partir do restante do poço 202.

Em ou em direção a sua extremidade inferior, a tubagem de injeção pode compreender preferivelmente um bico de assentamento (não mostrado) para fornecer uma sede para a válvula de controle de injeção de fluido 208. A válvula de controle de injeção de fluido 208 pode compreender um elemento de vedação para engate com a tubagem de injeção no bico.

A tubagem de injeção 203 pode ser colocada no lugar para uso no sistema ou alternativamente, pode compreender tubagem existente, por exemplo, tubagem que estava no lugar no poço durante outro processo de injeção ou produção de hidrocarboneto. Onde tubagem existente pode ser utilizada, isso pode diminuir vantajosamente o custo de colocar o sistema no lugar.

A válvula de controle de injeção de fluido 208 é preferivelmente recuperável a cabo. Conseqüentemente, pode ser relativamente rápido e fácil de desdobrar.

Opcionalmente, o sistema pode compreender uma ou mais bombas de reforço para auxiliar a elevar a pressão do CO2 bombeada, por exemplo, em partida, para fazer com que a válvula de controle de injeção de fluido 208 abra. 0 método de operação do sistema será descrito agora. A instalação de bombeamento 201 bombeia CO2 supercrítico ou líquido ao longo da tubulação 204 e através do obturador de superfície 205 para a cabeça de poço 213. 0 CO2 bombeado então entra na tubagem de injeção 2 03 e é bombeado para baixo da tubagem 203 até a válvula de controle de injeção de fluido 208. A pressão do CO2 bombeado acima da válvula de controle de injeção de fluido 208 subseqüentemente acumula; após essa pressão ser suficiente (a pressão limite) para fornecer uma força grande o bastante, a válvula de controle de injeção de fluido 208 abrirá.

Se a pressão do CO2 bombeado acima da válvula de controle de injeção de fluido 208 cair para abaixo dessa pressão limite, então a válvula de controle de injeção de fluido 208 fechará.

Quando a válvula de controle de injeção de fluido 208 é aberta, o CO2 bombeado pode fluir para dentro da região de injeção 209. A região de injeção estará tipicamente em uma pressão consideravelmente mais baixa do que o CO2 bombeado na tubagem de injeção 203. Conseqüentemente, o CO2 bombeado pode mudar para a fase gasosa à medida que entra na região de injeção 209. 0 vedador 207 evita que qualquer CO2 escape da região de injeção pela passagem anular entre a tubagem de injeção 203 e o revestimento do poço 202.

As perfurações 210 permitem que CO2 entre no reservatório de hidrocarboneto esgotado 211. Dependendo das condições de pressão, o CO2 pode estar na fase líquida ou gasosa à medida que entra no reservatório 211. 0 CO2 permeará então para dentro do reservatório 211 para seqüestro no mesmo.

Será reconhecido que pode haver diferenças de pressão no reservatório 211, que afetam o comportamento de fase do CO2 injetado. Em particular, à medida que a injeção de CO2 prossegue, a pressão na região próxima ao furo de poço 212 pode aumentar, uma vez que a taxa de influxo de CO2 para dentro do reservatório 211 pode exceder a taxa de permeação do CO2 no reservatório. Por conseguinte, pode ser que o CO2 entra no reservatório 211 na fase de líquido, porém que se torne um gás à medida que permeia para longe da região próxima ao furo de poço 212 para regiões de pressão mais baixa, mais remotas, do reservatório.

Um exemplo de como é previsto que o sistema funcionaria na prática será fornecido agora e ilustrado com referência à figura 2. Nesse exemplo, a instalação de bombeamento 201 é localizada no litoral, por exemplo no Reino Unido, enquanto o reservatório 211 está aproximadamente 3000 metros abaixo do leito do mar, por exemplo no Mar do Norte. 0 reservatório 211 nesse exemplo é um reservatório de gás esgotado com uma pressão de reservatório inicial na região de 14 a 20 bara (1,4 a 2 MPa) . CO2 é capturado, por exemplo, de uma usina de energia. 0 CO2 capturado é então transportado a partir da usina de captura para a instalação de bombeamento 201, por exemplo, em uma pressão de 70 bara (7 MPa) e temperatura ambiente, digamos entre 0 e 20 °C no caso do Reino Unido. Sob essas condições, será reconhecido que o CO2 estará na fase líquida. 0 CO2 líquido é então bombeado offshore ao longo da tubulação 204 para a cabeça do poço 213. As condições ambiente na cabeça do poço dependerão da temperatura no leito do mar, que podem variar sazonalmente. Por conseguinte, a pressão na cabeça do poço 213 pode ser mais baixa do que 70 bara (7 MPa). 0 CO2 bombeado entrará então na tubagem de injeção 203, porém seu progresso ao longo da tubagem de injeção 203 será parado, inicialmente, pela válvula de controle de injeção de fluido 208, que é propendida de tal modo que seja fechada na partida de injeção.

Por conseguinte, uma coluna de CO2 acumulará na tubagem de injeção 203 acima da válvula de controle de injeção de fluido 208. A coluna de CO2 acumulada acima da válvula de controle de injeção de fluido 208 exerce uma força no elemento de fechamento da válvula de controle de injeção de fluido 208. Essa força aumentará à medida que a pressão na coluna aumenta devido a bombeamento contínuo de CO2 para dentro da tubagem de injeção 203.

Nesse exemplo, a válvula de controle de injeção de fluido 208 é projetada de modo que abrirá quando a pressão acima da válvula excede aproximadamente 250 bara (25 MPa).

Nesse exemplo, será reconhecido que em temperaturas de fundo do poço típicas (por exemplo, 0 a 100°C) CO2 estará na fase de fluido supercrítico ou líquido em 250 bara (25 MPa) . Por conseguinte, uma coluna estável de CO2 supercrítico ou líquido é acumulada na tubagem de injeção.

A válvula de controle de injeção de fluido 208 abre permitindo que CO2 flua para dentro da região de injeção 209 na fase de fluido supercrítico ou líquido. 0 CO2 então passa através das perfurações 210 para dentro do reservatório 211.

Nesse exemplo, se a pressão de CO2 acima da válvula de controle de injeção de fluido 208 deve cair abaixo de aproximadamente 250 bara (25 MPa), então a válvula de controle de injeção de fluido 208 fechará. Conseqüentemente, a válvula de controle de injeção de fluido 208 evita que uma mudança de fase do CO2 para fora do estado de fluido supercrítico ou líquido para a fase de gás ocorra na tubagem de injeção 203, que seria indesejável visto que faria com que a coluna de CO2 bombeado se torne instável.

A pessoa versada na técnica entenderá que a válvula de controle de injeção de fluido pode ser projetada para abrir em resposta a qualquer pressão apropriada de CO2 acumulada no fluido acima da válvula. Por exemplo, a válvula de controle de injeção de fluido pode compreender meio de propensão elástico, que pode ser projetado para ser superado em pressões acima da válvula digamos 105, 110, 120, 150 bara (10,5, 11, 12, 15 MPa) ou alguma outra pressão predeterminada, por exemplo, entre 100 e 500 bara (10 e 50 MPa), digamos, entre 100 e 200 bara (10 e 20 MPa).

Embora a presente invenção tenha sido ilustrada com relação a um furo de poço vertical, a pessoa versada na técnica reconhecerá que o processo e sistema da presente invenção podem ser também implementados em um furo de poço horizontal ou desviado.

A válvula de controle de injeção de fluido 3 mostrada em seção transversal parcial na figura 3 compreende um corpo alongado de seção transversal substancialmente circular compreendendo uma porção superior mais ampla 31a e uma porção inferior mais estreita 31b. entre a porção superior 31a e a porção inferior 31b está uma porção afilada intermediária 35. A porção superior 31a tem um topo 32, que compreende uma entrada (não mostrada). A porção afilada 35 compreende pelo menos uma saída 34. A entrada abre para dentro de uma passagem 33 na porção superior 31a do corpo 31. A passagem 33 termina em sua extremidade inferior com uma sede de válvula 37. A sede de válvula 37 é situada entre a entrada e a ou cada saída. A sede de válvula 37 é adaptada para receber um elemento de fechamento de válvula 38 para evitar fluxo de fluido para a ou cada saída. 0 elemento de fechamento de válvula 38 é fixado em um eixo 39. 0 eixo 39 estende para baixo a partir do elemento de fechamento de válvula 38 na porção inferior 31b do corpo. Coletivamente, o elemento de fechamento de válvula 38 e o eixo 39 podem ser denominados um gatilho. 0 eixo 39 estende entre o elemento de fechamento de válvula 38 um fole metálico cheio de nitrogênio 36 localizado em uma parte inferior da porção inferior 31b.

A pressão do nitrogênio contida no fole metálico 36 propende o gatilho de tal modo que o elemento de fechamento de válvula 38 engatará com a sede de válvula 37, desse modo fechando fluxo de fluido através da válvula, a menos que pressão de fluido suficiente seja acumulada acima da válvula.

A figura 3 mostra a válvula de controle de injeção de fluido 3 em um estado aberto. A direção de fluxo de CO2 para dentro e para fora da válvula 3 é indicada pelas setas sólidas.

Em uso, a válvula 3 será instalada de fundo do poço, preferivelmente em engate de vedação com uma porção inferior de uma tubagem de injeção, pelo que uma vedação é formada entre a porção superior 31a e a tubagem de injeção. CO2 que flui a partir da ou cada saída será capaz de fluir no espaço em volta da porção inferior 31b do corpo da válvula, por exemplo, um espaço anular entre a porção inferior 31b do corpo da válvula 3 e o tubo de injeção.

A válvula de acordo com a presente invenção é particularmente apropriada para uso em injetar CO2 fluido supercrítico ou líquido. Como será reconhecido, fluidos de temperatura baixa como esse colocam certas exigências sobre a válvula, em particular com relação à escolha de materiais. Por exemplo, quando certas partes da válvula, por exemplo, o alojamento, são feitas de metal, metalurgias apropriadas necessitam ser selecionadas como aço inoxidável usinável ou cromo ou aços de liga de níquel. Também a escolha de materiais para vedações de válvula necessita ser apropriada para uso com fluidos de baixa temperatura, especificamente CO2.

Com base em condições de poço previstas, os parâmetros operacionais típicos para injeção de CO2 líquido em um reservatório de gás, por exemplo hidrocarboneto, esgotado, são similares àquelas dadas na tabela 1 abaixo.

Tabela 1- parâmetros operacionais de injeção de CO2

Além disso, embora a invenção tenha sido descrita com relação à injeção e armazenagem subseqüente de CO2 em um reservatório de hidrocarboneto esgotado, é previsto que os princípios da invenção terão utilidade em qualquer situação onde se deseja manter estabilidade de injeção enquanto injeta em um sistema de pressão baixa. Em particular, um sistema de pressão baixa pode ser entendido como significando qualquer sistema, cuja pressão esteja abaixo da pressão crítica, Pc, do fluido a ser injetado em uma dada temperatura. Por exemplo, no caso de injetar CO2 fluido supercrítico ou de fase líquida em um reservatório de gás esgotado, a pressão do reservatório será menor do que Pc (CO2) para a temperatura do fluido. Petição 870190085037, de 30/08/2019, pág. 38/44

Claims

1. Método de injetar CO2 em um aqüífero ou um reservatório de hidrocarboneto esgotado através de pelo menos um poço de injeção que penetra no aqüífero ou reservatório, em que o poço de injeção é dotado de uma tubagem de injeção que está em engate de vedação com o poço de injeção e em que a pressão do aqüífero ou pressão do reservatório do reservatório de hidrocarboneto esgotado é menor do que a pressão crítica de CO2, cujo método compreende operar uma instalação de injeção para injetar um fluxo de CO2 para baixo da tubagem de injeção do poço de injeção acima da pressão crítica de CO2, o fluxo estando em um estado líquido ou um estado supercrítico; caracterizado pelo fato de que a tubagem de injeção termina em ou imediatamente acima do intervalo do aqüífero ou reservatório no qual o CO2 deve ser injetado e a tubagem de injeção é dotada de uma válvula de controle de injeção de fluido em ou próximo à parte inferior do mesmo que é fechada ou fecha quando a pressão acima da válvula é menor do que um valor de pressão preestabelecido e abre ou reabre quando a pressão acima da válvula está em ou maior do que o valor de pressão preestabelecido, o valor de pressão preestabelecido sendo selecionado de tal modo que o CO2 na tubagem de injeção é mantida em um estado líquido ou supercrítico.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a válvula de controle de injeção de fluido é uma válvula de via única que incorpora um elemento propendido de modo elástico que aciona um elemento de válvula de tal modo que a válvula abre em ou acima do valor de pressão predefinido e fecha abaixo do valor de pressão predefinido.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o valor de pressão predefinido está na faixa de 200 a 300 bara (20 a 30 MPa), preferivelmente 225 a 275 bara (22,5 a 27,5 MPa), por exemplo, 240 a 255 bara (24 a 25,5 MPa).

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que um meio de vedação é fornecido em ou próximo à parte inferior da tubagem de injeção de tal modo que a tubagem de injeção está em engate de vedação com a parede do poço de injeção.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de poços de injeção e uma pluralidade de poços de produção penetram um reservatório de hidrocarboneto esgotado e os poços de produção permanecem em produção durante injeção do CO2 no reservatório de hidrocarboneto esgotado ou os poços de produção são fechados ou abandonados.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que a válvula de controle de injeção de fluido é recuperável a cabo e assenta, em uso, em um bico fornecido na tubagem de injeção e em que a válvula de controle de fluido é recuperada do poço de injeção após a pressão na região próxima ao furo de poço do aqüífero ou reservatório ter aumentado para um valor acima de 1000 psia.

7. Sistema para injetar CO2 em um aqüífero ou um reservatório de hidrocarboneto esgotado, o sistema compreendendo: um poço de injeção que penetra no reservatório ou aqüífero, o poço de injeção sendo dotado de uma tubagem de injeção que está em engate de vedação com a parede do poço de injeção em ou próximo à parte inferior da tubagem de inj eção; um intervalo de injeção de fluido localizado no poço de injeção, próximo ao aqüífero ou reservatório de hidrocarboneto; uma instalação de injeção para bombear um fluxo de CO2 compreendendo CO2 supercrítico ou liquido para dentro do poço de injeção e para baixo da tubagem de injeção; caracterizado pelo fato de que a tubagem de injeção termina em ou imediatamente acima do intervalo de injeção de fluido e o sistema compreende ainda uma válvula de controle de injeção de fluido localizada na tubagem de injeção em ou próximo à parte inferior do mesmo, a válvula de controle de injeção de fluido sendo adaptada para ser fechada ou fechar quando a pressão acima da válvula é menor do que um valor de pressão predefinido e abrir ou reabrir quando a pressão acima da válvula está em ou maior do que o valor de pressão predefinido, o valor de pressão predefinido sendo selecionado de tal modo que o C02 na tubagem de injeção é mantido em um estado líquido ou supercrítico.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a válvula inclui um elemento móvel, móvel entre uma posição fechada na qual efetua fechamento da válvula, e uma posição aberta na qual a válvula está aberta.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o elemento é disposto de tal modo que em uso o fluxo de CO2 aplica uma força diretamente a uma parte do elemento móvel e se a força aplicada estiver acima de um limite, o elemento móvel é movido para uma posição aberta, ou permanece na posição aberta, e se a força aplicada estiver abaixo do limite, o elemento móvel permanece na posição fechada, ou é movido para a posição fechada.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o elemento móvel é propendido para a posição fechada.

11. Sistema caracterizado por ser para realizar um método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6 .

12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 11, caracterizado pelo fato de que a válvula de controle de injeção de fluido compreende um elemento de fechamento de válvula, uma sede de válvula e um meio de acionamento em que o meio de acionamento provê uma força de propensão ao elemento de fechamento de válvula cuja força é capaz de ser neutralizada ou excedida pela força aplicada ao elemento de fechamento de válvula por uma coluna de CO2 supercrítico ou líquido na tubagem de injeção e em que a válvula fecha, em uso, quando a força aplicada pela coluna de CO2 supercrítico ou líquido na tubagem de injeção é menor do que a força de propensão fornecida pelo meio de acionamento de tal modo que o elemento de fechamento de válvula é induzido pelo meio de acionamento para engate com a sede de válvula, desse modo evitando que o CO2 injetado atinja o intervalo de injeção de fluido do poço de injeção, e a válvula abre, em uso, quando a força aplicada pela coluna de CO2 supercrítico ou líquido na tubagem de injeção é maior ou igual à força de propensão.

13. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado pelo fato de que a tubagem de injeção é dotada de um meio de vedação, por exemplo, um vedador, que veda o espaço anular entre a parte inferior da tubagem de injeção e a parede do poço de inj eção.

14. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 13, caracterizado pelo fato de que o poço de injeção é dotado de uma cabeça de poço e o CO2 é distribuído da instalação de injeção para o poço de injeção através de uma linha de fluxo de injeção que termina na cabeça de poço.

15. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 14, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende adicionalmente pelo menos uma válvula de segurança de fundo do poço e uma válvula obturadora em que a válvula obturadora é localizada na cabeça do poço.