DE827186C

DE827186C - Method and device for maintaining the pressure in oil storage facilities

Info

Publication number: DE827186C
Application number: DED3522A
Authority: DE
Inventors: Karl Scheibe
Original assignee: VACUUM OEL A G DEUTSCHE
Current assignee: VACUUM OEL A G DEUTSCHE
Priority date: 1940-11-19
Filing date: 1940-11-19
Publication date: 1952-01-07

Description

Verfahren und Einrichtung zur Aufrechterhaltung des Druckes in Erdöllagerstätten Das bekannte, in weitem Umfange als Mittel zur Gewinnung des Öles aus Erdöllagerstätten bzw. zur Steigerung der Ölproduktion auf Ölfeldern angewandte, sogenannte Wiederaufdrucksetzungsverfahren besteht darin, daß bei der Förderung anfallende Gas (Naturgas) in gewisse Schichten der öltragenden Sande durch sogenannte EinpreB-, EinlaB- oder Schlüsselsonden unter Druck wieder einzuführen. Wo nicht genügend Gas oder gar kein Gas (Naturgas) vorhanden ist, wird ein Gas-Luft-Gemisch oder nur Luft eingeführt. Trotz der ausgedehnten Verwendung von Luft beim Wiederaufdrucksetzungsverfahren ist es der Fachwelt nicht unbekannt geblieben, daB Gas sich deshalb besser zum Einpressen eignet, weil es einerseits die Viskosität und das spezifische Gewicht des Öles erniedrigt und weil es andererseits weniger leicht als Luft zur Emulsion und zur Korrosion AnlaB gibt. In der Fachwelt wird auch nicht verkannt, daß gewisse Gas-Luft-Gemische explosiv und entsprechend gefährlich in der Behandlung sind. Trotz dieser letzteren Einsicht gilt in Fachkreisen das Einführen eines konstanten Luft-Gas-Gemisches, bei dem der Prozentsatz der Luft 5o% nicht übersteigt, als verhältnismäßig sicher. Zur Beseitigung der Gefährlichkeit der verwandten Gas-Luft-Mischung sind auch bereits besondere maschinelle Einrichtungen getroffen worden, die bewirken, daB in das zu den Schlüsselsonden führende Drucknetz abwechselnd immer eine Gasladung und darauf eine Luftladung eingepreBt wird. Da sich hierbei Luft und Gas in der Leitung nur auf kurze Zeit an ihren Berührungsstellen mischen, so wird auch dieses Verfahren als genügend sicher angesehen.Process and device for maintaining the pressure in oil reservoirs The well-known, widely used as a means of extracting oil from oil deposits or so-called repressurization processes used to increase oil production in oil fields consists in the fact that gas (natural gas) accumulates in certain layers the oil-bearing sands through so-called press-fit, inlet or key probes To reintroduce pressure. Where there is not enough gas or no gas at all (natural gas) a gas-air mixture or just air is introduced. Despite the extensive Experts do not use air in the repressurization process remained unknown that gas is better suited for injection because it on the one hand, the viscosity and the specific weight of the oil are reduced and because on the other hand, it is less likely than air to give rise to emulsion and corrosion. In the professional world it is also not overlooked that certain gas-air mixtures are explosive and are accordingly dangerous to treat. Despite this latter insight In expert circles, the introduction of a constant air-gas mixture, in which the Percentage of air does not exceed 5o%, as relatively safe. For elimination the dangerousness of the related gas-air mixture are also already special Mechanical devices have been made that cause the in to the key probes leading pressure network alternately always a gas charge and then an air charge will. Since air and gas in the line only adhere to theirs for a short time Points of contact mix, this method is also considered to be sufficiently safe.

Es ist auch bekannt, daß esGasmaschinenanlagen gibt, die mit Gas-Luft-Mischungen aus solchen Erdöllagerstätten arbeiten, in die nur Luft eingepreßt wurde. Von fachmännischer Seite wird in dieser Hinsicht die Meinung vertreten, daß die Luft genügende Mengen von Gasdämpfen zur Durchführung eines einwandfreien Betriebes von Gasmaschinen aufnimmt, solange sie mit einem Sandkörper in gutem Kontakt bleibt, der genügend 01 speichert. Generell besteht jedoch in der Fachwelt die Ansicht, daß in denjenigen Fällen, wo nur Luft in die öltragende Schicht gedrückt wird, das Gas aus den produzierenden Sonden in kurzer Zeit derart durch die Luft verdünnt wird, daß die die Kompressoren antreibenden Gasmaschinen nicht mehr betriebssicher arbeiten.It is also known that there are gas machine systems which work with gas-air mixtures from such oil reservoirs into which only air has been injected. Experts are of the opinion in this regard that the air absorbs sufficient quantities of gas vapors for proper operation of gas machines, as long as it remains in good contact with a body of sand that stores enough oil. In general, however, there is the opinion among experts that in those cases where only air is pressed into the oil-bearing layer, the gas from the producing probes is diluted by the air in a short time in such a way that the gas machines driving the compressors no longer work reliably .

Gemäß der Erfindung wird nun die mit dem Einpressen von Luft oder von Gas-Luft-Mischungen in Erdöllagerstätten verbundene Unsicherheit hinsichtlich der Verwendung und Rückgewinnung unbedingt inexplosibler, weder das Auftreten von Korrosionen noch die Bildung von Emulsionen begünstigender und unbedingt zum erneuten Einpressen oder zur Verwendung als Kraftgas oder als Heizgas geeigneter Gasmischungen dadurch beseitigt und derLagerstättendruck dadurch geregelt, daß zum Einpressen in die Lagerstätten an Stelle von Luft- oder Gas-Luft-Mischungen (Mischungen aus Naturgas und Luft) ein aus festen Brennstoffen künstlich erzeugtes, nach bekannten Methoden gereinigtes und getrocknetes Gas, welches bisher unmittelbar als Heizgas für industrielle Zwecke oder als Kraftgas für Motorenbetrieb diente, verwendet wird. Dieses Gas ist in der Maschinentechnik unter der Bezeichnung Schwachgas bekannt und wird mit Ausnahme von Gichtgas und Mondgas mit Hilfe von sogenannten Gasgeneratoren, bei denen zugleich Luft und Wasserdampf durch die glühende Brennstoffschicht eines Generatorenschachtes hindurchgeleitet, und zwar vorzugsweise hindurchgesaugt wird, gewonnen. Es besteht im wesentlichen aus den durch etwa 5o Raumteile Stickstoff und einige Raumteile Kohlensäure verdünnten Brenngasen Kohlenoxyd und Wasserstoff. Sein unterer Heizwert beträgt im Mittel etwa iooo bis 14oo kcal je Kubikmeter. Zu seiner Erzeugung in Gasgeneratoren kommen unter anderen die folgenden Brennstoffe in Frage: Anthrazit, Koks, Grudekoks, Braunkohle, Braunkohlenbriketts, Holz, Holzkohle, Torf, Torfbriketts. Mit der erfindungsgemäßen Verwendung eines solchen erforderlichenfalls gereinigten und getrockneten Schwachgases zur Wiederaufdrucksetzung von Erdöllagerstätten sind neben der Beseitigung der bereits erwähnten übelstände noch die folgenden Vorteile verbunden: Da zum Wiederaufdrucksetzen naturgemäß große Gasmengen erforderlich sind, so ist hierfür aus Gründen der Wirtschaftlichkeit die Verwendung von Schwachgas insofern von Vorteil, weil die bei der Erzeugung von Schwachgas je Gewichtseinheit des Brennstoffs erzeugten Gasmengen beträchtlich größer sind als bei anderen Vergasungsverfahren.According to the invention is now with the injection of air or uncertainty associated with gas-air mixtures in oil reservoirs the use and recovery necessarily inexplosible, neither the occurrence of Corrosion still favors the formation of emulsions and must be renewed Injection or gas mixtures suitable for use as fuel gas or as heating gas thereby eliminated and the reservoir pressure regulated by the fact that for injection in the storage facilities instead of air or gas-air mixtures (mixtures of Natural gas and air) an artificially produced from solid fuels, according to known Methods cleaned and dried gas, which was previously used directly as heating gas used for industrial purposes or as fuel gas for engine operation. In machine technology, this gas is known as lean gas and, with the exception of furnace gas and moon gas, is produced with the help of so-called gas generators, where at the same time air and water vapor through the glowing layer of fuel Generator shaft passed through, preferably sucked through, won. It essentially consists of about 50 parts of space nitrogen and a few parts of the volume of carbonic acid, diluted fuel gases, carbonic oxide and hydrogen. Its lower calorific value is on average around 1,000 to 1,400 kcal per cubic meter. to Its production in gas generators comes from the following fuels, among others in question: anthracite, coke, green coke, lignite, lignite briquettes, wood, charcoal, Peat, peat briquettes. With the use of such a device according to the invention Purified and dried lean gas for repressurization of oil deposits In addition to eliminating the ailments already mentioned, there are also the following advantages Related: Since repressurization naturally requires large amounts of gas, so for reasons of economy, the use of lean gas is recommended This is advantageous because the generation of lean gas per unit weight The quantities of gas produced by the fuel are considerably larger than with other gasification processes.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich auch daraus, daß bei Gasgeneratoren die Belastung in weiten Grenzen ohne Beeinträchtigung der Wirtschaftlichkeit geändert werden kann. Auch die Zusammensetzung und der Heizwert des erzeugten Generatorgases kann geändert werden, und die Verwendung dieses Gases bietet daher zum Beispiel die Möglichkeit, ein Gas von niedrigem Heizwert zum Einpressen zu verwenden und zugleich zu erreichen, daß das bei der Erdölförderung zurückgewonnene und durch die in dem geförderten öl enthaltenen Erdgasmengen angereicherte Gas einen höheren Heizwert und eine zum Betrieb von Gasmaschinen günstigere Zusammensetzung aufweist als das unmittelbar im Gasgenerator erzeugte Gas. Da sich für Schwachgas aus Gründen der Wirtschaftlichkeit eine Fernleitung im allgemeinen nicht lohnt, werden die zum Einpressen in die Erdöllagerstätten benötigten Mengen an Schwachgas zweckmäßig in einer auf dem Erdölfeld, d. h. in der Nähe der Verbrauchsstelle, aufgestellten Vergasungsanlage (in der Regel Gasgeneratorenanlage) erzeugt. Da Schwachgas ferner mit Hilfe von Gasgeneratoren aus einer großen Zahl von Brennstoffen erzeugt werden kann, so bietet auch die Frage der Beschaffung eines geeigneten Brennstoffs nirgends nennenswerte Schwierigkeiten. Die zur Erzeugung des Schwachgases in der Regel erforderlichen Gasgeneratorenanlagen zeichnen sich außerdem durch Einfachheit aus. Auch sind sie überall leicht erhältlich und ohne weiteres zur Eingliederung in vorhandene Maschinenanlagen geeignet.Another advantage arises from the fact that in gas generators the load changed within wide limits without impairing profitability can be. Also the composition and the calorific value of the generated generator gas can be changed and the use of this gas therefore offers for example the possibility of using a gas of low calorific value for injection and at the same time to achieve that the oil recovered and through the natural gas quantities of enriched gas contained in the oil produced have a higher value Has calorific value and a composition that is more favorable for the operation of gas engines than the gas generated directly in the gas generator. As for lean gas for reasons the cost-effectiveness of a pipeline is generally not worth it Injecting into the oil deposits required amounts of lean gas expediently in one in the oil field, d. H. near the point of consumption, installed gasification plant (usually gas generator system) generated. Since lean gas also with the help of Gas generators can be produced from a large number of fuels, so offers Nor is the question of procuring a suitable fuel worth mentioning anywhere Trouble. As a rule, the ones required to generate the lean gas Gas generator systems are also characterized by their simplicity. They are too Easily available everywhere and easily integrated into existing machine systems suitable.

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch im Schnitt ein Erdölfeld mit einer nach dem neuen Verfahren arbeitenden Anlage, und es wird nachstehend an Hand dieses Beispiels das neue Verfahren und die neue Einrichtung näher erläutert.The drawing illustrates schematically in section an oil field with a plant operating according to the new process, and it will be referred to below This example explains the new procedure and the new facility in more detail.

Die Generatorgasanlage besteht aus dem Gasgenerator i, dem Staubabscheider 2, den Gasreinigern 3. Die Generatorgasleitung 4 führt von den Gasreinigern 3 zu der zum Antrieb einer Tiefbohranlage dienenden Gasmaschine 5 und weiter zu der zum Antrieb des Gasverdichters 7 dienenden Gasmaschine 6. Die an den Gasverdichter 7 angeschlossene Druckgasleitung 8 führt zur Einpreßsonde 9 und zur Gasdruckfördersonde io. Das von der Gasdruckfördersonde io geförderte Gasölgemisch wird im Gasabscheider i i getrennt, und die hier abgeschiedene Gasmischung wird durch die Gasleitung 12 zur Gasolinanlage 13 und von dort nach Entziehung der schweren Kohlenwasserstoffe über den Ausgleichsgasometer 14 und die Gasleitung 15 wieder zum Verdichter 7 geleitet. Ebenso wird die im Gasabscheider 16 aus der Pumpenfördersonde 17 anfallende Gasmischung durch die Gasleitung 18 über die Gasolinanlage 13, den Ausgleichsgasometer 14 und die Gasleitung 15 dem Verdichter 7 zugeleitet. Der Verdichter 7 drückt das Generatorgas-Naturgemisch durch die Einpreßsonde 9 in die Öllagerstätte. Die Menge des zusätzlich einzupressenden Generatorgases wird so bemessen, daß der für die Förderverhältnisse erforderliche Lagerstättendruck eingehalten wird.The generator gas system consists of the gas generator i, the dust separator 2, the gas cleaners 3. The generator gas line 4 leads from the gas cleaners 3 serving to drive a deep drilling rig gas engine 5 and on to the The gas engine 6 serving to drive the gas compressor 7 connected pressure gas line 8 leads to the injection probe 9 and to the gas pressure delivery probe ok The gas oil mixture delivered by the gas pressure delivery probe io is in the gas separator i i separated, and the gas mixture separated here is passed through the gas line 12 to the gasoline system 13 and from there after removing the heavy hydrocarbons It is passed back to the compressor 7 via the equalizing gasometer 14 and the gas line 15. The gas mixture which occurs in the gas separator 16 from the pump delivery probe 17 is likewise produced through the gas line 18 via the gasoline system 13, the equalizing gasometer 14 and the gas line 15 is fed to the compressor 7. The compressor 7 presses the generator gas-natural mixture through the injection probe 9 into the oil reservoir. The amount of extra to be injected Generator gas is dimensioned in such a way that that the one for the funding conditions required reservoir pressure is maintained.

Durch die Verwendung von Schwachgas, und zwar insbesondere solches, welches in einer auf dem Erdölfeld aufgestellten Schwachgaserzeugungsanlage gewonnen wird, zum Einpressen in die Erdcillagerstätten wird daher die Möglichkeit geschaffen, die beim Wiederaufdrucksetzungsverfahren mit dem Einpressen von Luft verbundenen Übelstände in einfacher, wirtschaftlicher und zuverlässiger Weise zu beheben und die Erdölförderung von ihrer Abhängigkeit von den an Ort und Stelle verfügbaren Gasmengen (Naturgas) zu befreien.By using lean gas, especially gas which is obtained in a lean gas generation plant set up on the oil field is, for pressing into the earthen cill deposits, the possibility is created, those associated with the injection of air in the repressurization process To remedy deficiencies in a simple, economical and reliable manner and oil production on its dependence on what is available on the spot Free gas quantities (natural gas).

Ein bekanntes Wiederaufdrucksetzungsverfahren beruht darauf, daß die Auspuffgase von Brennkraftmaschinen für sich allein oder zugleich mit kaltem oder erwärmtem Wasser in die Erdöllagerstätten eingepreßt werden.A known reprinting method is based on the fact that the Exhaust gases from internal combustion engines alone or at the same time with cold or heated water are injected into the oil reservoirs.

Gegenüber diesem Verfahren zeichnet sich das Verfahren nach der Erfindung in folgender Weise vorteilhaft aus: Die üblichen Gasgeneratorenanlagen sind grundsätzlich so beschaffen, daß sie ohne besondere zusätzliche Einrichtungen die jeweils zum Einpressen erforderlichen Mengen an Schwachgas liefern. Dies trifft nicht zu für Brennkraftmaschinenanlagen, denn bei ihnen hängen die jeweils gelieferten Abgasmengen von der zugleich benötigten Kraftleistung ab. Die Verwendung dieser Anlagen ist daher mit dem Übelstand behaftet, daß zum Ausgleich von Erzeugung und Bedarf an Abgasen eine Speicheranlage, z. ß. Gasometer, von beträc'htlic'her Größe vorgesehen werden muß.Compared to this method, the method according to the invention is distinguished advantageous in the following way: The usual gas generator systems are basically designed in such a way that they can be used in each case without any special additional facilities Injection deliver the required quantities of lean gas. This does not apply to Internal combustion engine systems, because the quantities of exhaust gas supplied depend on them on the power output required at the same time. The use of these facilities is therefore afflicted with the disadvantage that to balance production and demand for Exhaust a storage facility, e.g. ß. Gasometer, provided of considerable size must become.

Sowohl bei (lern Verfabren nach der Erfindung als auch bei dem bekannten Verfahren nehmen ferner die Gase beim Durchgang durch die Erdöllagerstätte leichte Kohlenwasserstoffe in Gas- und Dampfform auf, und sie werden, soweit sie nicht in den Erdöllagerstätten zur Aufspeicherung gelangen, mit dem geförderten Erdöl zurückgewonnen. Bei dem Verfahren nach der Erfindung können die zurückgewonnenen Gase nun als Heiz- oder Kraftgas verwendet und somit die darin enthaltenen Erdgasmengen vollständig nutzbringend verwertet werden. Demgegenüber weist das bekannte Verfahren den Nachteil auf, daß der Gehalt der zurückgewonnenen Abgase an Erdgas im allgemeinen zu gering ist, als daß sie sich zur Verwendung als Heiz- oder Kraftgas eignen. Die aufgenommenen Erdgasmengen können daher bei diesem Verfahren nicht nutzbringend verwertet werden.Both in (learn procedures according to the invention and in the known Processes also take the gases lightly as they pass through the oil reservoir Hydrocarbons in gas and vapor form, and they are, if they are not in reach the oil reservoirs for storage, recovered with the extracted oil. In the method according to the invention, the recovered gases can now be used as heating or fuel gas is used and thus the entire amount of natural gas contained therein can be used profitably. In contrast, the known method has the disadvantage on that the content of the recovered exhaust gases of natural gas is generally too low is than that they are suitable for use as heating or power gas. The recorded Quantities of natural gas can therefore not be used profitably in this process.

Das Verfahren nach der Erfindung besitzt ferner gegenüber dem bekannten Verfahren den Vorteil, daß Schwachgas praktisch nicht korrodierend wirkt, und bei ihm eine eventuell mögliche schwache korrodierende Wirkung durch bekannte Hilfsapparate leicht vermieden werden kann, während die Abgase von Brennkraftmaschir*n, da sie starke Säuren enthalten, beträchtliche korrodierende Wirkungen ausüben können, und die Beseitigung dieser starken Säuren ferner mit besonderen Schwierigkeiten verbunden ist.The method according to the invention also has advantages over the known Method has the advantage that lean gas is practically non-corrosive, and at a possible weak corrosive effect from known auxiliary equipment can easily be avoided while the exhaust gases from internal combustion engines, as they contain strong acids, can have considerable corrosive effects, and the elimination of these strong acids is also associated with particular difficulties is.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A method for printing oil deposits, characterized in that a lean gas that has been cleaned and dried, if necessary by means of known facilities, is used for injection into the deposits.

2. Device for performing the method according to claim i, characterized in that that the lean gas in a lean gas production plant set up on the oil field (usually gas generator system) is generated.

3. Device according to claim 2, characterized by such a dimensioning of the generator gas system that its lean gas can also be taken for other purposes.

4. Device for carrying out the method according to claim i, characterized in that the lean gas intended for injection into the oil reservoirs is pressurized by means of compressors which are driven by lean gas gas engines. Cited Publications : U.S. Patent Nos. 1249232, 1 237139, 1993641, 1898 926, 1826 371, 1870869, 1851446, 1722679, and 1812305; "Oil and Coal", 13, No. 44, pp. 1083 to 1127.