CA1332564C - Methode et systeme de production assistee par injection a partir d'un puits central d'un agent de deplacement - Google Patents
Methode et systeme de production assistee par injection a partir d'un puits central d'un agent de deplacementInfo
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- CA1332564C CA1332564C CA 540727 CA540727A CA1332564C CA 1332564 C CA1332564 C CA 1332564C CA 540727 CA540727 CA 540727 CA 540727 A CA540727 A CA 540727A CA 1332564 C CA1332564 C CA 1332564C
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Abstract
La présente invention concerne une méthode et un système de production d'un effluent contenu dans une formation géologique comportant un puits central et des drains subhorizontaux. Le système selon l'invention se caractérise en ce que le puits principal comporte une zone perforée au niveau de la formation géologique, un conduit d'injection reliant la zone perforée à une source d'injection d'un produit de déplacement, et en ce que les drains subhorizontaux passent dans la formation et ont une longueur telle qu'ils s'interrompent à une certaine distance non nulle de l'axe du puits principal.
Description
~ `
`
; ~ La présente invention concerne une méthode et un système de production par puits central et drains de collecte, elle prévoit l'injection d'un `~
agent de déplacement ou agent deplaçant dans le réservoir, a partir du ~ ~
puits central, afin d'ameliorer la récuperation. ~ --La presente invention s'applique à la productlon d'effluents petroliers contenus dans~des formations géologiques.
Dans les systemes de production anterieurs les effluents contenus dans l~es reservoirs ~d'hydrocarbures sont produits par l'intermediaire des drains~subhori~zontaux, situés entièrement dans le réservoir, charges de colLecter le~s hydrocarbures vers une fosse située~ à la base d'un puits central vertical. Par drains subhorizontaux on entend des drains ;-dont~ nclinaison approche 90 mais sans reellement l'atteindre.
L'art ~ anterieur ~peut etre illustré par le brevet americain US-A-3.368.508. - -~
La product;~vité;de~ce~système peut etre limitee par la faible mobilite -~
20 ~des huiles, dans;le cas d'huiles lourdes qui ont de fortes viscosites.
Cette mobilité peut cependant etre augmentee par réchauffage par nj~ectlon~continue~de vapeur.;
~ -~ 2 Dans le but d'amel;orer la product;vite du système, on propose dans la presente invention de balayer le reservoir en injectant un flu;de - dans le pu;ts central vertical qui devra etre equipé de telle sorte qu'il puisse servir à injecter un fluide de déplacement de l'effluent.
Des drains subhorizo~taux permettro~t de produire vers la surface l'effluent petrolier.
Les avantages de ce nouveau système sont de permettre :
, - l'exploitation d'une gamme plus étendue de réservoirs, en particulier ceux renfermant une huile de mo;ndre v;scos;té, . ' ' .
- la mise à prof;t du phenomène de segregat;on dans le réservo;r de flu;des de densites très differentes par injection de gaz ou de vapeur permettant de former une ombrelle de gaz au to;t du reservo;r, sans percee prématuree aux dra;ns, etant donne la forte ;ncl;naison de ceux-ci, cette inclinaison etant proche de l'horizontale, - l'amelioration du balayage volumetrique, ~ : -de d;st;nguer la product;on de chaque dra;n et de remed;er aux probLèmes d'heterogenéites locales du reservo;r en recherchant une ; solut;on adéquate dans le drain concerné, de d;sposer d'une seule source d'injection situee près du centre de production, de diminuer les pertes de fluides ;njectes en dehors de l'a;re couverte par le système.
Selon la présente invention, le pu;ts central vertical n'est pas ut;l;se pour achem;ner vers la surface la production collectée par les drains subhorizontaux (à très grande dev;at;on proche de 90), ma;s ;l : : :
~:
1 33256~
est équipé d'un équipement permettant l'injection d'un fluide dans le réservoir. Ce sont les drains subhorizon-taux, eux~mêmes, qui sont utilisés pour acheminer la production vers la surface.
Selon la présente invention il est prévu une méthode de production d'un effluent contenu dans une formation géologique formant un réservoir pour l'effluent, en - utilisant un puits central, des drains subhorizontaux forés à partir de la surface ainsi qu'un agent de déplacement ou agent déplacant, la formation géologique surmontant une autre formation géologique sensiblement imperméable au effluent, l'interface entre les formations géologiques étant qualifiée de mur du réservoir, caractérisée en ce que:
15- on fait interrompre les drains en un point d'extrémité situé dans le voisinage du mur et à une distance non nulle du puits central, - - on fait pénétrer les drains dans le réservoir en un point situé à une distance plus grande du puits central que le point d'extrémité, et - on injecte l'agent de déplacement dans lé réservoir à partir du puits central, l'agent de déplacement provoquant `~ la migration de l'effluent à produire qui se trouve achemlné
vers la surface par les drains subhorizontaux.
`~ 25 Selon la pr~sente invention on pourra produire l'e~fluent par des drains subhorizontaux situés -tout autour du puits central.
~30~ ~Selon la présente invention, il est également prévu un systbme de productîon d'un effluent contenu dans une formation géologique comportant un puits central et des drains subhorizontaux, caractérisé en ce que le puits central comporte une zone perforée au niveau de la formation -~:
, ~. , 3a géologique, un conduit d'injection reliant la zone perforée à une source d'injection d'un produit de déplacement, et en ce que les drains subhorizontaux forés à partir de la surface pénètrent dans la formation en un point donné et ont une longùeur telle qu'ils s'interrompent à une distance non nulle du puits central, le point étant à une distance du puits central plus grande que la distance non nulle.
Le puits d'injection pourra comporter un bouchon.
; Le système selon l'invention pourra être avantageusement appli~ué au cas où la formation géologique surmonte une autre formation : ~ /
; , ' ' ' /
~: ; . ~ ; /
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`' .~` .-~ b" " ~' I~
.
geologique impermeable à l'effluent à produire. Dans cette application les ~ dra;ns de collecte pourront s';nterrompre sensiblement au voisinage de l'interface entre ladite format;on impermeable et lad;te format;on contenant l'effluent à produ;re.
S
La presente ;nvent;on sera m;eux compr;se et ses avantages appara;tront plus cla;rement à la description qu; su;t d'un exemple particulier lllustré par la figure c;-annexee representant l'explo;tat;on d'une format;on geologique renfermant un effluent petrolier.
Selon l'exemple considere, un puits central vertical 1 est foré
jusqu'au mur 2 d'un reservoir 13, puis tube et cimente. Ainsi le tubage 3 empêche tout ecoulement de fluides du reservoir dans le puits.
On entend par mur du réservoir la partie inférieure de la formation geolog;que contenant l'effluent petrolier et par toit du reservoir la ;; l;m;te superieure de cette format;on geolog;que.
Le forage pour~ra alors être ;nterrompu. S'il était poursuivi dans la 1- couche 4 située sous le reservoir, afin de realiser un proLongement du pults ~destine à un~ usage ultér;eur, ce prolongement serait avantageusement isole du reste du trou à l'aide diun bouchon etanche 7 25~; interdisant le passage de tout produit vers le prolongement du puits.
; Le prolongement du puits peut etre envisagé notamment lorsqu'il existe ~il ' plusieurs formations géolog;ques contenant un effluent a produire, séparees par~des formations impermeables a cet effluent.
Se~lon~le mode de réalisation represente le système ou d;spos;t;f de col~lecte de l'effluent à~produ;re est realise par le forage de dra;ns subhor;zontaux~6,~depuis la surface ]usqu'a la format;on productrice 13, chacun de ces dra;ns recoupant le mur 2 du reservoir en un point : . : ~; ~ : .
,~ ,,J~.", -, " . . .... ~. ~ :
~-~
` 1 33256 - 5 -10 distant du puits central et s'interrompent sensiblement au niveau de ce po;nt.
L'inject;on du fluide destiné à mobiliser et à deplacer les fluides en place se fera dans le reservoir 13 par l'intermédiaire de perforations 11 realisees de manière classique dans le tubage 3 du puits central 1.
La communication pourra être améliorée par acidification et ;~ stimulation du reservoir au niveau des perforations. La cote de cesperforations 11 pourra être choisie après simulation ~ l'aide ~de ; 10 programmes numériques aptes à représenter les écoulements mis en jeu afin d'obtenir le meilleur balayage volumetrique du réservoir par les fluides injectés (eau chaude, vapeur, C02, gaz, mousse, ...) jusqu'à
la penetration dans les drains 6. Les paramètres a prendre en compte `~ sont~en outre : l'épaisseur du réservo;r, la viscos;té de l'hu;le en place, l`angle des drains par rapport à l'horizontale, les points de sort;e du réservo;r de chaque drain, le débit d'injection, le nombre ~7 ~ de dralns, .. -,~ ~
Dans le cas où le fluide injecté est plus léger que l'huile en place, on prof;tera~de l'effet de segrégation par gravité lequeL permet ; d'obtenir une forme diombreLle pour ~l';nterface entre l'agent de déplacement et l'effluent à produire. Au cours du temps, cette forme d'ombrel~le se développera lateralement autour du puits central. Les parametres enonces ci-dessus pourront alors être calcules de telle 25~ sorte~que la~ limite atteinte par l'ombrelle soit pratiquement parallèle~ aux drains subhorizontaux dans les plans respectifs de chacun d'eux. Ainsi, l'huile sera déplacée vers les drains de façon uniforme.
30~ Ainsl selon ~La presente invention l'agent deplaçant 15 est introduit dans la formation productrice 13 à partir du puits principal en transltant par~Les pertorations 11 pratiquees sur ce même tubage.
;L'agent déplacant va diffuser dans la formation productrice 13 en provoquant la m;grat;on de l'effluent pétrolier vers les dra;ns collècteurs 6 qui sont perforés sur la port;on de leur longueur s;tuee dans la format;on productr;ce 13.
~ , .
Les dra;ns 6 collectent l'effluent pétrolier qui est produ;t separement à part;r de chacun de ces dra;ns vers la surface 9. La production se fait soit naturellement soit a l'a;de de pompes. Ces pompes peuvent être placees en surface ou à l';ntér;eur de certa;ns au mo;ns des dra;ns subhor;zontaux au n;veau de la format;on productrice.
Ainsi selon la presente invention l'effluent petrolier est produit à
part;r de dra;ns subhorizontaux entourant le pu;ts princ;pal. Ces drains s'interrompent avant de rencontrer l'axe du pu;ts pr;ncipal et ; à une certa;ne d;stance L de cet axe. A;nsi la presente invent;on permet d'augmenter le volume explo;té du reservo;r.
Dans le cas de la f;gure les drains subhor;zontaux s';nterrompent sens;blement au n;veau du mur 2, toutefo;s on ne sort;rait pas du ~ cadre de la présente ;nvent;on s; les dra;ns s';nterrompa;ent avant ou ;~ 20~ après ce mur.
~ 25~
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, ~ .
~,.~ ",.,; "~
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; ~ La présente invention concerne une méthode et un système de production par puits central et drains de collecte, elle prévoit l'injection d'un `~
agent de déplacement ou agent deplaçant dans le réservoir, a partir du ~ ~
puits central, afin d'ameliorer la récuperation. ~ --La presente invention s'applique à la productlon d'effluents petroliers contenus dans~des formations géologiques.
Dans les systemes de production anterieurs les effluents contenus dans l~es reservoirs ~d'hydrocarbures sont produits par l'intermediaire des drains~subhori~zontaux, situés entièrement dans le réservoir, charges de colLecter le~s hydrocarbures vers une fosse située~ à la base d'un puits central vertical. Par drains subhorizontaux on entend des drains ;-dont~ nclinaison approche 90 mais sans reellement l'atteindre.
L'art ~ anterieur ~peut etre illustré par le brevet americain US-A-3.368.508. - -~
La product;~vité;de~ce~système peut etre limitee par la faible mobilite -~
20 ~des huiles, dans;le cas d'huiles lourdes qui ont de fortes viscosites.
Cette mobilité peut cependant etre augmentee par réchauffage par nj~ectlon~continue~de vapeur.;
~ -~ 2 Dans le but d'amel;orer la product;vite du système, on propose dans la presente invention de balayer le reservoir en injectant un flu;de - dans le pu;ts central vertical qui devra etre equipé de telle sorte qu'il puisse servir à injecter un fluide de déplacement de l'effluent.
Des drains subhorizo~taux permettro~t de produire vers la surface l'effluent petrolier.
Les avantages de ce nouveau système sont de permettre :
, - l'exploitation d'une gamme plus étendue de réservoirs, en particulier ceux renfermant une huile de mo;ndre v;scos;té, . ' ' .
- la mise à prof;t du phenomène de segregat;on dans le réservo;r de flu;des de densites très differentes par injection de gaz ou de vapeur permettant de former une ombrelle de gaz au to;t du reservo;r, sans percee prématuree aux dra;ns, etant donne la forte ;ncl;naison de ceux-ci, cette inclinaison etant proche de l'horizontale, - l'amelioration du balayage volumetrique, ~ : -de d;st;nguer la product;on de chaque dra;n et de remed;er aux probLèmes d'heterogenéites locales du reservo;r en recherchant une ; solut;on adéquate dans le drain concerné, de d;sposer d'une seule source d'injection situee près du centre de production, de diminuer les pertes de fluides ;njectes en dehors de l'a;re couverte par le système.
Selon la présente invention, le pu;ts central vertical n'est pas ut;l;se pour achem;ner vers la surface la production collectée par les drains subhorizontaux (à très grande dev;at;on proche de 90), ma;s ;l : : :
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est équipé d'un équipement permettant l'injection d'un fluide dans le réservoir. Ce sont les drains subhorizon-taux, eux~mêmes, qui sont utilisés pour acheminer la production vers la surface.
Selon la présente invention il est prévu une méthode de production d'un effluent contenu dans une formation géologique formant un réservoir pour l'effluent, en - utilisant un puits central, des drains subhorizontaux forés à partir de la surface ainsi qu'un agent de déplacement ou agent déplacant, la formation géologique surmontant une autre formation géologique sensiblement imperméable au effluent, l'interface entre les formations géologiques étant qualifiée de mur du réservoir, caractérisée en ce que:
15- on fait interrompre les drains en un point d'extrémité situé dans le voisinage du mur et à une distance non nulle du puits central, - - on fait pénétrer les drains dans le réservoir en un point situé à une distance plus grande du puits central que le point d'extrémité, et - on injecte l'agent de déplacement dans lé réservoir à partir du puits central, l'agent de déplacement provoquant `~ la migration de l'effluent à produire qui se trouve achemlné
vers la surface par les drains subhorizontaux.
`~ 25 Selon la pr~sente invention on pourra produire l'e~fluent par des drains subhorizontaux situés -tout autour du puits central.
~30~ ~Selon la présente invention, il est également prévu un systbme de productîon d'un effluent contenu dans une formation géologique comportant un puits central et des drains subhorizontaux, caractérisé en ce que le puits central comporte une zone perforée au niveau de la formation -~:
, ~. , 3a géologique, un conduit d'injection reliant la zone perforée à une source d'injection d'un produit de déplacement, et en ce que les drains subhorizontaux forés à partir de la surface pénètrent dans la formation en un point donné et ont une longùeur telle qu'ils s'interrompent à une distance non nulle du puits central, le point étant à une distance du puits central plus grande que la distance non nulle.
Le puits d'injection pourra comporter un bouchon.
; Le système selon l'invention pourra être avantageusement appli~ué au cas où la formation géologique surmonte une autre formation : ~ /
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`' .~` .-~ b" " ~' I~
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geologique impermeable à l'effluent à produire. Dans cette application les ~ dra;ns de collecte pourront s';nterrompre sensiblement au voisinage de l'interface entre ladite format;on impermeable et lad;te format;on contenant l'effluent à produ;re.
S
La presente ;nvent;on sera m;eux compr;se et ses avantages appara;tront plus cla;rement à la description qu; su;t d'un exemple particulier lllustré par la figure c;-annexee representant l'explo;tat;on d'une format;on geologique renfermant un effluent petrolier.
Selon l'exemple considere, un puits central vertical 1 est foré
jusqu'au mur 2 d'un reservoir 13, puis tube et cimente. Ainsi le tubage 3 empêche tout ecoulement de fluides du reservoir dans le puits.
On entend par mur du réservoir la partie inférieure de la formation geolog;que contenant l'effluent petrolier et par toit du reservoir la ;; l;m;te superieure de cette format;on geolog;que.
Le forage pour~ra alors être ;nterrompu. S'il était poursuivi dans la 1- couche 4 située sous le reservoir, afin de realiser un proLongement du pults ~destine à un~ usage ultér;eur, ce prolongement serait avantageusement isole du reste du trou à l'aide diun bouchon etanche 7 25~; interdisant le passage de tout produit vers le prolongement du puits.
; Le prolongement du puits peut etre envisagé notamment lorsqu'il existe ~il ' plusieurs formations géolog;ques contenant un effluent a produire, séparees par~des formations impermeables a cet effluent.
Se~lon~le mode de réalisation represente le système ou d;spos;t;f de col~lecte de l'effluent à~produ;re est realise par le forage de dra;ns subhor;zontaux~6,~depuis la surface ]usqu'a la format;on productrice 13, chacun de ces dra;ns recoupant le mur 2 du reservoir en un point : . : ~; ~ : .
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L'inject;on du fluide destiné à mobiliser et à deplacer les fluides en place se fera dans le reservoir 13 par l'intermédiaire de perforations 11 realisees de manière classique dans le tubage 3 du puits central 1.
La communication pourra être améliorée par acidification et ;~ stimulation du reservoir au niveau des perforations. La cote de cesperforations 11 pourra être choisie après simulation ~ l'aide ~de ; 10 programmes numériques aptes à représenter les écoulements mis en jeu afin d'obtenir le meilleur balayage volumetrique du réservoir par les fluides injectés (eau chaude, vapeur, C02, gaz, mousse, ...) jusqu'à
la penetration dans les drains 6. Les paramètres a prendre en compte `~ sont~en outre : l'épaisseur du réservo;r, la viscos;té de l'hu;le en place, l`angle des drains par rapport à l'horizontale, les points de sort;e du réservo;r de chaque drain, le débit d'injection, le nombre ~7 ~ de dralns, .. -,~ ~
Dans le cas où le fluide injecté est plus léger que l'huile en place, on prof;tera~de l'effet de segrégation par gravité lequeL permet ; d'obtenir une forme diombreLle pour ~l';nterface entre l'agent de déplacement et l'effluent à produire. Au cours du temps, cette forme d'ombrel~le se développera lateralement autour du puits central. Les parametres enonces ci-dessus pourront alors être calcules de telle 25~ sorte~que la~ limite atteinte par l'ombrelle soit pratiquement parallèle~ aux drains subhorizontaux dans les plans respectifs de chacun d'eux. Ainsi, l'huile sera déplacée vers les drains de façon uniforme.
30~ Ainsl selon ~La presente invention l'agent deplaçant 15 est introduit dans la formation productrice 13 à partir du puits principal en transltant par~Les pertorations 11 pratiquees sur ce même tubage.
;L'agent déplacant va diffuser dans la formation productrice 13 en provoquant la m;grat;on de l'effluent pétrolier vers les dra;ns collècteurs 6 qui sont perforés sur la port;on de leur longueur s;tuee dans la format;on productr;ce 13.
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Les dra;ns 6 collectent l'effluent pétrolier qui est produ;t separement à part;r de chacun de ces dra;ns vers la surface 9. La production se fait soit naturellement soit a l'a;de de pompes. Ces pompes peuvent être placees en surface ou à l';ntér;eur de certa;ns au mo;ns des dra;ns subhor;zontaux au n;veau de la format;on productrice.
Ainsi selon la presente invention l'effluent petrolier est produit à
part;r de dra;ns subhorizontaux entourant le pu;ts princ;pal. Ces drains s'interrompent avant de rencontrer l'axe du pu;ts pr;ncipal et ; à une certa;ne d;stance L de cet axe. A;nsi la presente invent;on permet d'augmenter le volume explo;té du reservo;r.
Dans le cas de la f;gure les drains subhor;zontaux s';nterrompent sens;blement au n;veau du mur 2, toutefo;s on ne sort;rait pas du ~ cadre de la présente ;nvent;on s; les dra;ns s';nterrompa;ent avant ou ;~ 20~ après ce mur.
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Claims (5)
1. Méthode de production d'un effluent contenu dans une formation géologique formant un réservoir pour ledit effluent, en utilisant un puits central, des drains subhorizontaux forés à partir de la surface ainsi qu'un agent de déplacement ou agent déplaçant, ladite formation géologique surmontant une autre formation géologique sensiblement imperméable audit effluent, l'interface entre lesdites formations géologiques étant qualifiée de mur du réservoir, caractérisée en ce que:
- on fait interrompre lesdits drains en un point d'extrémité situé dans le voisinage du mur et à une distance non nulle du puits central, - on fait pénétrer lesdits drains dans ledit réservoir en un point situé à une distance plus grande du puits central que ledit point d'extrémité, - on injecte ledit agent de déplacement dans ledit réservoir à partir du puits central, ledit agent de déplacement provoquant la migration de l'effluent à produire qui se trouve acheminé vers la surface par lesdits drains subhorizontaux.
- on fait interrompre lesdits drains en un point d'extrémité situé dans le voisinage du mur et à une distance non nulle du puits central, - on fait pénétrer lesdits drains dans ledit réservoir en un point situé à une distance plus grande du puits central que ledit point d'extrémité, - on injecte ledit agent de déplacement dans ledit réservoir à partir du puits central, ledit agent de déplacement provoquant la migration de l'effluent à produire qui se trouve acheminé vers la surface par lesdits drains subhorizontaux.
2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'on produit ledit effluent par des drains subhorizontaux situés tout autour dudit puis central.
3. Système de production d'un effluent contenu dans une formation géologique comportant un puits central et des drains subhorizontaux, caractérisé en ce que ledit puits central comporte une zone perforée au niveau de ladite formation géologique, un conduit d'injection reliant ladite zone perforée à une source d'injection d'un produit de déplacement, et en ce que lesdits drains subhorizontaux forés à partir de la surface pénètrent dans ladite formation en un point donné et ont une longueur telle qu'ils s'interrompent à une distance non nulle dudit puits central, ledit point étant à une distance du puits central plus grande que ladite distance non nulle.
4. Système de production selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit puits central comporte un bouchon.
5. Système selon la revendication 3 ou 4, appliquée au cas où ladite formation géologique surmonte une autre formation géologique imperméable à l'effluent à produire, caractérisé
en ce que lesdits drains subhorizontaux s'interrompent sensiblement au voisinage d'une interface située entre ladite formation géologique imperméable et ladite formation géologique contenant l'effluent à produire.
en ce que lesdits drains subhorizontaux s'interrompent sensiblement au voisinage d'une interface située entre ladite formation géologique imperméable et ladite formation géologique contenant l'effluent à produire.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8609422A FR2600714B1 (fr) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | Methode et systeme de production assistee par injection a partir d'un puits central d'un agent de deplacement |
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