CH673050A5 - - Google Patents

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CH673050A5
CH673050A5 CH1212/87A CH121287A CH673050A5 CH 673050 A5 CH673050 A5 CH 673050A5 CH 1212/87 A CH1212/87 A CH 1212/87A CH 121287 A CH121287 A CH 121287A CH 673050 A5 CH673050 A5 CH 673050A5
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CH
Switzerland
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steam
heat
methanation
deposit
synthesis gas
Prior art date
Application number
CH1212/87A
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Inventor
Werner Froehling
Manfred Kugeler
Kurt Kugeler
Peter W Phlippen
Original Assignee
Kernforschungsanlage Juelich
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    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B36/00Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erdölför- durch katalytische Methanisierung eines methanisierbaren derung, bei dem das Erdöl in seiner Lagerstätte durch Ein- Synthesegases. Dies ermöglicht es, in den Förderleitungen leiten eines Wärmeträgers erwärmt wird. Zur Erfindung 50 kaltes Synthesegas bis zur Lagerstätte zu führen und erst dort gehört auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver- durch Überleiten des Synthesegases über einen Katalysator fahrens. unter Methanisierung des Synthesegases Wärme zu entwik-
Die natürlichen Gegebenheiten der Erdöllagerstätten kein. Die entstehende Reaktionswärme wird an den Wärme bringen es mit sich, dass durch die sog. primären und sekun- träger abgeführt, der somit erst unmittelbar vor oder inner-dären Fördermethoden im Durchschnitt nur etwa 35% des 55 halb der Lagerstätte auf die für die tertiäre Förderung des ursprünglichen Lagerstätteninhalts gefördert werden Erdöls notwendige Temperatur gebracht wird. Die Dampf können. Aus diesem Grunde wird eine Reihe weiterer, sog. qualität bei Eintritt in die Lagerstätte ist somit durch Kontertiärer Verfahren erprobt, um eine verbesserte Ausbeute densationsvorgänge auf dem Transportweg nicht herabge-der Lagerstätten zu erreichen. setzt. Kaltgehende Leitungen sind nicht nur für das Synthe-
Von den auf verschiedenen chemischen und physikali- 60 segas, sondern auch für den Wärmeträger zu verlegen. Solche sehen Prinzipien beruhenden tertiären Förderverfahren ist Leitungen sind gegenüber wärmeisolierten Leitungen nicht bisher die Injektion von Dampf in die Lagerstätte das erfolg- nur konstruktiv zu vereinfachen, sondern auch problemloser reichste Verfahren. Durch eine Temperaturerhöhung in der verlegbar oder in ihrer Position zu verändern. Der Standort Lagerstätte wird die Viskosität des Erdöls herabgesetzt und so des Synthesegaserzeugers lässt sich so unabhängig von der der Transport zu den Förderbohrungen verbessert. Wei- 65 Erdöllagerstätte auswählen, was insbesondere für die terhin trägt die Dampfinjektion zur Aufrechterhaltung des Ausbeutung von Lagerstätten vorteilhaft ist, die unter dem Druckes in der Lagerstätte bei. Meeresgrund liegen und von Bohrinseln aus abgebaut
Die Erzeugung des Injektionsdampfes erfolgt meist in werden müssen.
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Die Methanisierung von Synthesegas und deren Anwendung zur Energiegewinnung ist an sich bekannt, s. DE-PS 1 298 233. Dabei wird durch Dampfreformierung ein Synthesegas erzeugt, das beim Energieverbraucher methanisiert wird. Das dabei entstehende Produktgas wird zurückgeführt und erneut in Synthesegas umgeformt. Dieses Verfahren ist technisch bereits erprobt, vgl. R. Harth et al. «Die Versuchsanlage EVA II/AD AM II, Beschreibung von Aufbau und Funktion», Bericht der Kernforschungsanlage Jülich, Jül -1984, März 1985, sowie H. Harms et al. «Methanisierung kohlenmonoxidreicher Gase beim Energietransport», Chem.-Ing.-Techn. 52,1980, Nr. 6, S. 504 ff.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, das bei der Methanisierung entstehende Produktgas aus der Lagerstätte abzuziehen und mittels Dampfreformierung wieder in Synthesegas umzuwandeln. Es wird so ein geschlossener Kreislauf geschaffen, bei dem nach der Methanisierung des Synthesegases im Methanisierungsreaktor eine erneute Erzeugung von Synthesegas unter Wärmeeinkopplung durch Spaltung des Produktgases erfolgt.
Bevorzugt wird als Wärmeträger Wasserdampf eingesetzt, Patentanspruch 3, der dann in üblicher Weise zur Erwärmung des Erdöls unter Druck in die Lagerstätte eintritt. Zur Verminderung von sich in der Lagerstätte bildenden Kondenswassers ist statt Wasserdampf oder auch zusätzlich zum Wasserdampf als Wärmeträger ein Inertgas einleitbar, Patentanspruch 4.
Mit Patentansprüchen 5 bis 8 wird eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens unter Schutz gestellt. Die Vorrichtung, die einen Erhitzer für einen Wärmeträger aufweist, der über Rohrleitungen in eine Lagerstätte für Erdöl förderbar ist, ist mit einem Methanisierungsreaktor zur lcatalytischen Methanisierung eines methanisierbaren Synthesegases ausgestattet, der innerhalb oder im Eingangsbereich der Lagerstätte angeordnet ist. Der Methanisierungsreaktor dient zur Erhitzung des Wärmeträgers. Um die bei der Methanisierung entstehende Wärme möglichst weitgehend nutzbar zu machen, sind dem Methanisierungsreaktor bevorzugt ein Vorwärmer und ein Kondensator vorgeschaltet. Im Vorwärmer findet ein Wärmeaustausch zwischen abströmendem Produktgas und zuströmenden Synthesegas statt. Im Kondensator werden bei Abkühlung des Produktgases bis auf Kondensationstemperatur des im Produktgas enthaltenen Wasserdampfes oder bis auf eine Temperatur unter Kondensationstemperatur sowohl das Synthesegas als auch der Wärmeträger vorgewärmt.
Zweckmässig ist der Methanisierungsreaktor zur Ableitung des in ihm gebildeten Produktgases mit einer Dampfre-formierungsanlage verbunden, von der das bei der Reformierung gebildete Synthesegas in den Methanisierungsreaktor zurückgeführt wird. Zur Erhitzung des Produktgases vor der Dampfreformierung eignen sich Energieerzeuger, die kohle-, öl- oder gasbefeuert sind, aber auch Solarenergieanlagen. Bevorzugt werden Hochtemperatur-Kernreaktoren eingesetzt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt im einzelnen:
Fig. 1 Prinzipsskizze für eine Wasserdampferzeugung vor Ort mit Hilfe einer untertätig angeordneten Methanisie-rungsanlage;
Fig. 2 Schema für den Aufbau einer Methanisierungsan-lage nach Fig. 1 ;
Fig. 2a qualitativer Temperaturverlauf über der Länge des Katalysatorbettes ;
Fig. 3 Schaltungsprinzip für eine untertätig angeordnete
Methanisierungsanlage verbunden mit einer Dampfrefor-mierungsanlage zur Erzeugung von Synthesegas;
Fig. 4 Übersicht über ein erforderliches Rohrleitungsnetz auf einem Erdölfeld.
5
Figur 1 zeigt eine untertätig in einem ausgekleideten Bohrloch 1 angeordnete Methanisierungsanlage 2. Die Methanisierungsanlage befindet sich am Ende des Bohrloches 1, das durch ein Deckgebirge 3 bis zur erdölführenden Lager-io stätte 4 geführt ist. Die Methanisierungsanlage ist unmittelbar im Eingangsbereich 5 an der Mündung des ausgekleideten Bohrloches 1 kurz oberhalb der Lagerstätte 4 eingesetzt. Zur Methanisierungsanlage 2 führen eine Synthesegasleitung 6 sowie eine Wärmeträgerzuleitung 7. In beiden Lei-ls tungen strömen die Medien kalt (etwa bei Raumtemperatur) bis zur Methanisierungsanlage 1. Das Synthesegas, das als Reaktionsbestandteile im wesentlichen CO und H2 aufweist, wird in der Methanisierungsanlage 2 katalytisch methanisiert und in Produktgas (Methan und Wasserdampf) über-20 führt. Die sich dabei entwickelnde Reaktionswärme dient zur Aufheizung des Wärmeträgers, der durch die Methanisierungsanlage 2 strömt und vom Wärmeträgerausgang 8 in die Lagerstätte 4 zur Erwärmung des Erdöls eindringt.
Vom Methanisierungsreaktor 2 ist das Produktgas abzu-25 führen, das sich bei der Methanisierung bildet. Darüberhinaus ist Kondensat abzuleiten, das bei Wärmerückgewinnung anfällt, wenn das Produktgas im Wärmeaustausch mit dem einströmenden Synthesegas bis zur Kondensationstemperatur und darunter abgekühlt wird. Vom Methanisierungs-30 reaktor führen deshalb eine Produktgasleitung 9 sowie eine Kondensatleitung 10 durch das Bohrloch hindurch nach oben.
Den prinzipiellen Ausbau der unterirdischen Methanisierungsanlage 2 zeigt Fig. 2. Die Methanisierungsanlage 35 besteht aus Methanisierungsreaktor 11, aus Vorwärmer 12 und Kondensator 13. Davon befindet sich der Methanisierungsreaktor 11 an der tiefsten Stelle im Bohrloch 1. Der Methanisierungsreaktor weist zur Methanisierung des Synthesegases einen mit Katalysator gefüllten Katalysatorraum 40 14 auf. Das Synthesegas durchströmt den Katalysatorraum vom Synthesegaseingang 15 her bis zum Gassammeiraum 16, der am Boden des Methanisierungsreaktors 11 angeordnet ist. Der Gassammeiraum 16 ist vom Katalysatorraum 14 durch einen Zwischenboden 17 getrennt, der für das bei der 45 Methanisierung gebildete Produktgas durchlässig ist. Vom Gassammeiraum 16 führt eine Abzugsleitung 18 für das Produktgas in den Vorwärmer 12 der Methanisierungsanlage 2. Der Vorwärmer 12 ist im Bohrloch 1 oberhalb des Methanisierungsreaktors 11 angeordnet.
50 Der Wärmeträger, der im Methanisierungsreaktor zu erhitzen ist und der Methanisierungsanlage über die Wärmeträgerzuleitung 7 geführt wird, wird im Ausführungsbeispiel ausgehend vom Wärmeträgereingang 19 am Methanisierungsreaktor 11 zunächst bis zum Zwischenboden 17 geleitet 55 und steigt von dort in einer Wärmeaustauschleitung 21 entgegengesetzt zur Strömungsrichtung des Synthesegases im Methanisierungsreaktor 11 nach oben. Im Methanisierungsreaktor wird der Wärmeträger erhitzt und nach Durchströmen der heissesten Zone des Methanisierungsreaktors in einer 60 Zentralleitung 22 zum Wärmeträgerausgang 9 geführt und von dort in bekannterWeise in die Lagerstätte 4 geleitet. Der Wärmeträger erwärmt die Lagerstätte, setzt die Erdöltemperatur herauf und ermöglicht so eine bessere Ausbeute der Lagerstätte.
65 Die nach Auf heizung des Wärmeträgers verbleibende Restwärme im Produktgas wird sowohl zur Vorwärmung des in den Methanisierungsreaktor 11 einströmenden Synthesegases als auch zur Vorwärmung des Wärmeträgers genutzt.
673050 4
Hierzu dienen der Vorwärmer 12 sowie der Kondensator 13. wird dann im hot-spot-Bereich überhitzt (Temperaturverlauf
Der Vorwärmer 12 ist dem Methanisierungsreaktor 11 Twü) und anschliessend mit einer Temperatur von etwa unmittelbar vorgeschaltet. Im Wärmetauscherteil 23 des Vor- 320 °C bei einem Druck von 150 bar in die Lagerstätte einge-
wärmers 12, in den die Abzugsleitung 18 mündet, kühlt sich leitet.
das Produktgas unter Wärmeabgabe im wesentlichen an das s Das Produktgas, das den Methanisierungsreaktor 11 über Synthesegas ab. Das Produktgas gelangt danach über eine die Abgasleitung 16 verlässt und im wesentlichen aus Steigleitung 24 zum Kondensator 13, in dessen Kondensator- Methan, Wasserdampf und ggf. nicht umgesetzten Syntheseraum 25 unter weiterer Abkühlung des Produktgases bis zur gasanteilen besteht, weist noch eine Temperatur zwischen Kondensationstemperatur und darunter Kondensat abge- etwa 300-320 °C auf. Es kühlt sich zunächst im Vorwärmer schieden und Kondensationswärme freigesetzt wird. Das io 12, dann im Kondensator 13 ab. Im Kondensator 13 ist eine Kondensat sammelt sich in einer Kondensatwanne 26 und Abkühlung bis auf etwa 40 °C vorgesehen, also eine Abküh-wird von hier über die Kondensatleitung 10 aus der Methani- lung bis auf eine Temperatur unterhalb der Kondensations-sierungsanlage 2 abgepumpt. Das nach Abscheiden des Kon- temperato des mitgeführten Wasserdampfes. Unter den densats verbleibende trockene Produktgas zieht über die Pro- vorgenannten Voraussetzungen sind zur Bereitstellung von duktgasleitung 9 aus dem Kondensatorraum 25 ab. is 71 Dampf pro Stunde ca. 12 000 Nm3 Synthesegas erfor-
Das Synthesegas und der Wärmeträger durchströmen Kon- derlich. Dies liesse sich mit einem Methanisierungsreaktor densator 13 und Vorwärmer 12 in gesonderten Leitungssy- leisten, dessen Katalysatorraum 14 einen Durchmesser von stemen. Im Kondensator 13 werden das Synthesegas in einer ca. 430 mm und eine Höhe von etwa 8 m aufweist.
Rohrleitung 27, der Wärmeträger in einer Rohrleitung 28 T tt * t. ^ -,
. t, • j ™ . i •„ j „ j i. • In Fig. 3 ist schematisch eine Gesamtanlage wiederge-
gefuhrt. Beide Rohrleitungen werden vom Produktgas im 20 , r , , „ , .. .,•* , j , „ „
5. , „... ... . c 0 * geben, m der das Produktgas rezykliert und durch Dampfre-
Kondensatorraum 25 zur Wärmeübertragung auf Synthe- ? . , „ 0 J , ■ , ^ n j i .
, ..... , c . .... . ® , ,-v „0 formierung erneut Synthesegas erzeugt wird. Das Produktgas segas und Warmetrager frei umspult. An der Rohrleitung 28 . , ,0 . . 0 , f.., n w 0
. ® .. , ..... ^ .? . j . . 0 wird aus der Methanisierungsanlage 1 über die Produktgas-
îstfur den Warmetrager eine Verbindungsleitung 20 ange- , n- ■ „ . c° . 0 . °
,, , 1 ? .. *• j ut.- ,T7- leitung 9 m eine Dampfreformierungsanlage 32 gefordert,
schlössen, die durch den Vorwarmer hindurch bis zum War- Tr -r . . r . 0 f
,, ... .. Vor Eintritt in die Dampfreformierungsanlage wird das Pro-
metrageremgang 19 am Methanisierungsreaktor 11 verlauft. 25 , . . . r ... ..... 0 „ ,
„ „f. , 0 , „ , , .. duktgas m einem Wärmetauscher 33 im Wärmeaustausch
Zur Weiterleitung des Synthesegases steht die Rohrleitung 27 ...f. „ ., ^ n r a c-x. • c, .. , mit heissem Synthesegas vorgewärmt, das von der Reformie-
îm AusfuhrungsbeispielmitemerStromungsleitung29in , -i , ° ^ n j . . , ■
.. , . , ,? rr - „ .. ^ r-> rungsanlage 32 abströmt. Dem Produktgas wird m vorgege-
Verbindung, die offen im Vorwarmerraum 30 mundet. Das , -k, , c c.., , 5 „T , b r
„l , , . „ tj ■■ a Tir - bener Menge Wasserdampf zugefuhrt. Der Wasserdampf
Synthesegas durchströmt zu semer Ewarmung den Warme- t .. . ... 0 . . _ , f..
J , °-, ■ ,, .. TT . %T .. strömt über eine Wasserdampfleitung 34 mit Regelventil 35
tauscherteil 23 im Vorwarmerraum. Um eine Vorwarmung 30 ^ . _ . 0 0
j „ , . j , .. , 0 m die Produktgasleitung 9 ein.
des Synthesegases auch m der Startphase zu ermöglichen, 0 0
befindet sich im Vorwärmerraum 30 eine elektrische Start- Zur Erzeugung des Synthesegases aus dem mit Wasserheizung 31, die in der Startphase eingeschaltet wird und das dampf versetzten Produktgas ist in der Dampfreformierungs-Synthesegas auf Reaktionstemperatur aufheizt. Ist der Me- anlage die Zufuhr von Wärme erforderlich. Im Ausführungs-thanisierungsprozess in Gang und steht heisses Produktgas 35 beispiel liefert die für die Reformierung notwendige Wärme zur Verfügung, wird die Startheizung 31 wieder abgeschaltet. ein Hochtemperatur-Kernreaktor 36, dessen Kühlgas die
Im Ausführungsbeispiel strömt das Synthesegas mit einer Dampfreformierungsanlage durchströmt. Als Kühlgas wird
Temperatur von ca. 20 0 und bei einem Druck zwischen etwa Helium verwendet, das vom Hochtemperatur-Kernreaktor
30-40 bar zur Methanisierungsanlage. Im Kondensator und 36 in einem Kühlgaskreislauf 37 mit ca. 950 °C in die Dampf-
im Vorwärmer wird es dann auf seine Reaktionstemperatur 40 reformierungsanlage 32 eintritt. Die Restwärme des Kühl-
zwischen 250-300 °C gebracht. Als Wärmeträger zur Erhit- gases nach Durchströmen der Dampfreformierungsanlage zung des Erdöls ist im Ausführungsbeispiel Wasserdampf wird in einem Dampferzeuger 38 zur Erzeugung des dem vorgesehen, der mit einer Temperatur von etwa 320 ° und Produktgas zuzuführenden Wasserdampfes genutzt. Die einem Druck bis etwa 150 bar in die Lagerstätte eingeführt Wasserdampfleitung 34 ist am Ausgang des Dampferzeugers wird. Im Ausführungsbeispiel ist die Lagerstätte etwa 1500 m 45 38 angeschlossen. Das Kühlgas, im Kreislauf gefördert von tief unter der Erdoberfläche gelegen. einem Gebläse 39, tritt mit 300 °C wieder in den Hochtempe-
Den qualitativen Temperaturverlauf im Methanisierungs- ratur-Kernreaktor 36 ein.
reaktor 11 auf der Synthesegasseite und der Wärmeträger- T » <■■■,. , . . , . , 0 ,
seite gibt Fig. 2a wieder. Danach steigt die Temperatur Ts syn- Im Ausfuhrungsbeispiel wird die vom erzeugten Synthe-
thesegasseitig zunächst schnell an, erreicht ein Maximum 50 nac amp re ormierung mi ge u e arme
(hot-spot-Bereich) und steigt in Strömungsrichtung des Syn- nicht nur zur Vorwarmung des Produktgases im Warmetau-
thesegasesgesehenaufgrundderWärmeabfuhrandenWär- sdier 33 genutzt.DieRestwarmewird vielmehr m einem meträger allmählich wieder ab. Die Temperatur im Katalysa- Wärmetauscher 38 abgeführt und kann beispielsweise zur torramn 14 ist so zu steuern, dass das Katalysatormaterial Stromerzeugung und Wasseraufbereitung dienen. Dabe.
eine vorgegebene maximale Betriebstemperatur nicht über- ss ^lr . as esegasvonca. au un ^n er schreitet! Bisher bekannte Methanisierungs-Katalysatoren Gewinnung von Niedertemperaturwarme bis auf etwa dürfen bei Betrieb nicht über eine Temperatur von ca. 700 °C Raumtemperatur abgekühlt.
erhitzt werden. Für den Gaskreislauf von Synthesegas und Produktgas
Das im Ausführungsbeispiel als Wärmeträger eingesetzte zwischen Methanisierungsanlage 2 und Dampfreformie-
Speisewasser, das mit 20 °C über die Wärmeträgerzuleitung 7 60 rungsanlage 32 sorgt ein Kompressor 40. Für den Synthe-
eingespeist wird und im Bereich der Lagerstätte in einer Tiefe segas-/Produktgas-Kreislauf sind Drücke zwischen 30-40 bar von 1500 m einen Druck von 150 bar aufweist, erwärmt sich erforderlich. Das in der Methanisierungsanlage im Konden-
im Kondensator 13 und im Leitungsstrang 20 zunächst auf sator 13 erhaltene Kondenswasser wird im Ausführungsbei-
etwa 200 °C und wird dann im Methanisierungsreaktor 11 im spiel zur Aufbereitung des zur Dampfreformierung benö-
Gegenstrom zum Synthesegas in einem weiteren Erwär- 65 tigten Dampfes verwertet. Eine Wasserpumpe 41, an deren mungsschritt (Fig. 2a, Temperaturverlauf Twa) auf Verdamp- Niederdruckseite die Kondensatleitung 10 angeschlossen ist,
fungstemperatur Tws gebracht. Der dabei im Verdampfungs- saugt das Kondenswasser aus der Methanisierungsanlage ab bereich des Methanisierungsreaktors gebildete Wasserdampf und fördert es zum Wasserdampferzeuger 38. Bis zu den
Bohrstätten wird das Speisewasser im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 in der Ebene in Wasserleitungen 42 mittels einer Speisewasserpumpe 43 gefördert.
Die Länge von Synthesegasleitung 6, Produktgasleitung 9, Kondensatleitung 10 und Wasserleitung 42 sind insoweit nicht kritisch, als alle in den Leitungen geförderten Medien Raumtemperatur aufweisen. Eine Wärmeisolation der Leitungen entfällt somit.
In Fig. 4 sind die Leitungssysteme, die zwischen Dampfreformierungsanlage 32 und Bohrstätten zu verlegen sind, schematisch dargestellt. Für die zu jedem Bohrlochkopf 44 hin prinzipiell oberirdisch zu verlegenden Rohrleitungen sind in Fig. 4 ein Leitungsweg 45 mit durchgezogener Linie, für die zurückzuführenden Rohrleitungen ein mit gestri5 673 050
cheltem Linienzug markierter Leitungsweg 46 eingezeichnet.
Der Einsatz unterirdischer Methanisierungsanlagen für die tertiäre Erdölförderung ist somit wegen des möglichen Ferntransportes der Energieträger von wesentlichem Vorteil, s Es lassen sich zwischen Synthesegaserzeugungsanlagen und auszubeutenden Lagerstätten für den Energietransport weite Strecken, auch über 100 km und mehr, aus technischer Sicht ohne weiteres überbrücken. Die ohne Berücksichtigung von Wärmeverlusten verlegbaren Leitungen machen die Anwen-lo dung insbesondere für den Abbau von Lagerstätten unter dem Meeresgrund interessant. Ist für den zu erzeugenden Dampf ein Methanisierungsreaktor nicht ausreichend, so lassen sich auch mehrere Methanisierungsreaktoren in einem Bohrloch einsetzen.
B
3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

673050 2 PATENTANSPRÜCHE kleinen Dampferzeugeranlagen, die möglichst nahe an der
1. Verfahren zur Erdölförderung, bei dem das Erdöl in oder an den Förderbohrungen errichtet werden. Die zugehö-seiner Lagerstätte durch Einleiten eines Wärmeträgers rigen isolierten Verteilerleitungen für den erhitzten Dampf erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärme- sind möglichst kurz gehalten, um Investitionskosten und träger innerhalb der oder im Eingangsbereich zur Lagerstätte s Wärmeverluste niedrig zu halten. Der Dampf wird in den durch katalytische Methanisierung eines methanisierbaren Förderbohrungen in speziellen Injektionsleitungen in die Synthesegases erhitzt wird. Lagerstätten gefördert, die gemäss ihrer Bestimmung auf-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, wendig ausgerüstet sind. So ist beispielsweise durch geeignete dass bei der Methanisierung entstehendes Produktgas aus der Futterrohre (casings), isolierte Dampfzufuhrrohre (tubings) Lagerstätte abgeführt, erhitzt und mittels Dampfreformie- io mit entsprechend isolierten Verbindungen und durch Trok-rung wieder in Synthesegas umgewandelt wird. kenhalten des zwischen Dampfzufuhrrohr und Futterrohr
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- gebildeten Ringraums dafür Sorge getragen, dass bei der zeichnet, dass als Wärmeträger Wasserdampf eingesetzt wird. Weiterleitung des erhitzten Dampfes bis zur Lagerstätte des
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- Erdöls möglichst geringe Wärmeverluste auftreten.
zeichnet, dass als Wärmeträger ein Inertgas dient. is Nachteilig ist bei diesen bekannten Dampfinjektionsan-
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach lagen, dass nicht nur in den Verteilerleitungen zwischen einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Erhitzer für einen Dampferzeugeranlage und Erdölbohrstätten Wärmeverluste Wärmeträger, der über Rohrleitungen in eine Lagerstätte für auftreten, sondern auch in den Injektionsleitungen mit Wär-Erdöl zur Erwärmung des Erdöls förderbar ist, dadurch meverlusten zu rechnen ist, die mit der Tiefe der Lagerstätten gekennzeichnet, dass als Erhitzer ein Methanisierungsre- 20 überproportional ansteigen. Nachteilig ist auch die Belastung aktor (11) zur katalytischen Methanisierung eines methani- der Bohrlochauskleidung durch die aus den Dampfinjek-sierbaren Synthesegases dient, der innerhalb oder im Ein- tionsleitungen austretende Wärme. Zur Beherrschung der gangsbereich (5) der Lagerstätte (4) angeordnet ist. dabei aufzunehmenden mechanischen Belastungen sind auf-
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn- wendige Massnahmen erforderlich, beispielsweise ein Vorzeichnet, dass dem Methanisierungsreaktor (11) ein Vor- 2s spannen der Futterrohre. Die Ausrüstung eines Bohrlochwärmer (12) zum Wärmeaustausch zwischen dem Methani- schachtes mit einer Dampfinjektionsleitung ist deshalb sierungsreaktor zuströmenden Synthesegas und abströ- wesentlich teurer als die Ausrüstung mit einer einfachen Formenden Produktgas vorgeschaltet ist. derleitung.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn- Probleme, die Dampfinjektion als tertiäres Förderverzeichnet, dass dem Methanisierungsreaktor (11) ein Konden- 30 fahren einzusetzen, ergeben sich auch bei der Ausbeutung sator (13) vorgeschaltet ist, in dem das Produktgas im Wär- von Erdölstätten auf dem Meeresgrund. Auf den hierzu zu meaustausch mit zum Methanisierungsreaktor strömenden errichtenden Bohrinseln besteht unter den beengten Verhält-Synthesegas und im Wärmeaustausch mit zuströmendem nissen auf den Plattformen keine Unterbringungsmöglich-Wärmeträger bis auf oder unter Kondensationstemperatur keit für einen Dampferzeuger. Eine gesonderte Dampfer-von im Produktgas enthaltenem Wasserdampf abgekühlt 35 zeugerinsel mit entsprechender Plattform und mit isolierten wird. Verteilerleitungen für den in die Lagerstätte einzuleitenden
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch Dampf sind sehr kostspielig.
gekennzeichnet, dass der Methanisierungsreaktor (11) zur Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erdölför-
Ableitung von bei der Methanisierung erzeugten Produkt- derung zu schaffen, bei dem Wärmeverluste beim Transport gases mit einer Dampfreformierungsanlage (32) verbunden 40 des für die Erdölerwärmung dienenden Wärmeträgers weitist und dass bei der Reformierung gebildetes Synthesegas gehend vermieden sind und bei dem sich zugleich eine Ver-zum Methanisierungsreaktor (11) geführt ist. einfachung und Entlastung der den Wärmeträger zur Lagerstätte fördernden Injektionsleitungen ergibt.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs beschriebenen Ver-45 fahren durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Massnahmen gelöst. Danach erfolgt die Erhitzung des Wärmeträ-BESCHREIBUNG gers innerhalb oder im Eingangsbereich zur Lagerstätte
CH1212/87A 1986-04-17 1987-03-30 CH673050A5 (de)

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