MX2008010764A

MX2008010764A - Metodo para producir hidrocarburo viscoso usando vapor y dioxido de carbono.

Info

Publication number: MX2008010764A
Application number: MX2008010764A
Authority: MX
Inventors: Charles H Ware; Myron I Kuhlman
Original assignee: Worldenergy Systems Inc
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2007-02-19
Publication date: 2008-12-12
Also published as: US20130037266A1; US8573292B2; CN103061731B; US8286698B2; WO2007098100A2; US20070193748A1; CA2643285A1; CA2643285C; CN103061731A; WO2007098100A3; US8091625B2; CN102767354A; CN101553644A; US20120067573A1; MX350128B; BRPI0708257A2; CN101553644B; CN102767354B

Abstract

Un quemador en el fondo de la perforación se usa para producir formaciones de petróleo pesado. Hidrógeno, oxígeno y vapor se bombea por conductos separados al quemador, que quema por lo menos parte del hidrógeno y expulsa los productos de combustión fuera de la formación de tierra. El vapor enfría el quemador y se vuelve vapor supercalentado, que se inyecta junto con los productos de combustión en la formación de tierra. Dióxido de carbono también se bombea hacia abajo del pozo y se inyecta en la formación.

Description

MÉTODO PARA PRODUCIR HIDROCARBURO VISCOSO USANDO VAPOR Y DIÓXIDO DE CARBONO Campo de la Invención Esta invención se relaciona en general a métodos para producir hidrocarburos altamente viscosos, y en particular al bombeo de vapor parcialmente saturado a un quemador en el fondo de la perforación para supercalentar el vapor e inyectar el vapor y dióxido de carbono en una zona fracturada horizontalmente o verticalmente . Antecedentes de la Invención Existen depósitos de hidrocarburo viscoso considerables por todo el mundo. Estos depósitos contienen un hidrocarburo muy viscoso, frecuentemente llamado "brea", "aceite o petróleo pesado", o "aceite ultrapesado" , que típicamente tiene viscosidades en el intervalo de 3,000 a 1,000,000 centipoises cuando se mide a 100 grados F. La alta viscosidad lo hace difícil y costoso para recuperar el hidrocarburo. La minería a cielo abierto por excavadoras se emplea para arenas de brea superficiales. Para depósitos más profundos, se ha empleado el calentamiento del aceite pesado in situ para reducir la viscosidad. En una técnica, el vapor parcialmente saturado se inyecta en un pozo desde un generador de vapor en la superficie. El aceite pesado puede ser producido del mismo pozo en el cual el vapor se inyecta al permitir al depósito empaparse durante un tiempo seleccionado después de la inyección del vapor, luego al hacer producir el pozo. Cuando la producción declina, el operador repite el proceso. Una bomba en el fondo de la perforación puede ser requerida para bombear el aceite pesado calentado a la superficie. Si es asi, la bomba tiene que ser jalada del pozo cada vez antes de que el vapor sea inyectado, luego re-hacer funcionar después de la inyección. El aceite pesado también se puede producir por medio de un segundo pozo espaciado del pozo inyector. Otra técnica usa dos pozos horizontales, uno de unos cuantos pies arriba y paralelo al otro. Cada pozo tiene un revestimiento ranurado. El vapor se inyecta continuamente en la perforación de pozo superior para calentar el aceite pesado y causar que fluya en la perforación de pozo inferior. Otras propuestas involucran inyectar vapor continuamente en pozos de inyección verticales circundados por pozos de producción verticales. La patente norteamericana 6,016,867 divulga el uso de uno o más agujeros de perforación de inyección y producción. Una mezcla de gases de reducción, gases de oxidación y vapor se alimenta a los dispositivos de combustión en el fondo de la perforación localizados en los agujeros de perforación de inyección. La combustión de la mezcla de gas de reducción, gas de oxidación se lleva a cabo para producir vapor supercalentado y gases calientes mediante inyección en la formación para convertir y mejorar el crudo pesado o bitumen en hidrocarburos más ligeros. La temperatura del vapor supercalentado es suficientemente alta para causar pirólisis y/o hidrovisrompimiento cuando el hidrógeno está presente, el cual incrementa la gravedad API y reduce la viscosidad del hidrocarburo in situ. La patente ?867 declara que un gas de reducción alternativo puede estar comprendido principalmente de hidrógeno con cantidades menores de monóxido de carbono, dióxido de carbono, y gases de hidrocarburos . La patente 867 también divulga la fracturación de la formación previa a la inyección del vapor. La patente ^867 divulga tanto un proceso cíclico, en donde la inyección y la producción ocurren en el mismo pozo, como un proceso de inducción continua que involucra bombear vapor a través de los quemadores en el fondo de la perforación en pozos circundantes a los pozos de producción. En el proceso de inducción continuo, la patente x867 enseña extender las zonas fracturadas a pozos adyacentes. Breve Descripción de la Invención Un quemador en el fondo de la perforación se asegura en el pozo. El operador bombea un combustible, tal como hidrógeno, en el quemador y oxígeno al quemador mediante un conducto separado del combustible. El operador quema el combustible en el quemador y crea vapor supercalentado en el quemador, de preferencia al bombear vapor parcialmente saturado al quemador. El vapor parcialmente saturado enfria el quemador y se vuelve supercalentado. El operador también bombea dióxido de carbono en o alrededor de la cámara de combustión del quemador e inyecta el dióxido de carbono y el vapor supercalentado en la formación de tierra para calentar el hidrocarburo en la misma. De preferencia, el operador inicialmente fractura el pozo para crear una zona fracturada horizontal o vertical de diámetro limitado. La zona fracturada de preferencia no intersecta cualquiera de las zonas de drenaje o fracturadas de los pozos adyacentes. La formación no fracturada que circunda la zona fracturada impide el escape de productos gaseosos de la zona fracturada durante un intervalo de empapamiento. Durante el intervalo de empapamiento, el operador puede bombear intermitentemente combustible y vapor al quemador para mantener una cantidad deseada de presión en la zona fracturada. Después del intervalo de empapamiento, el operador abre las válvulas en la cabeza del pozo para- causar que el hidrocarburo fluya en el agujero de perforación y hacia arriba del pozo. El hidrocarburo viscoso, que se ha sometido a pirólisis y/o hidrovisrompimiento durante este proceso, fluye a la superficie para el procesamiento adicional. De preferencia, el flujo ocurre como un resultado del gas de solución creado en la zona fracturada a partir del vapor, dióxido de carbono e hidrógeno residual. Una bomba en el fondo de la perforación también podría empleada. El dióxido de carbono incrementa la producción debido a que es más soluble en el hidrocarburo pesado que el vapor o hidrógeno o una mezcla de los mismos. Esta solubilidad reduce la viscosidad del hidrocarburo, y el dióxido de carbono adiciona más gas de solución para inducir la producción. De preferencia, las porciones del dióxido de carbono e hidrógeno y agua caliente que regresan a la superficie son separadas del hidrocarburo recuperado y recicladas. En algunos depósitos, el vapor reacciona con el carbonato en la formación de roca y libera de dióxido de carbono, aunque la cantidad liberada es solamente un porcentaje pequeño de la cantidad deseada de dióxido de carbono que entra el depósito de aceite pesado. Cuando la producción disminuye suficientemente, el operador puede repetir el procedimiento de inyectar vapor, dióxido de carbono y productos de combustión del quemador a la zona fracturada. El operador también puede fracturar la formación nuevamente para agrandar la zona fracturada. Breve Descripción de los Dibujos : La Figura 1 es una representación esquemática que ilustra un pozo y un proceso para producir aceite pesado de acuerdo con esta invención.

La Figura 2 es una representación esquemática que ilustra el pozo de la Figura 1 siguiente a un pozo adyacente, que también puede ser producido de acuerdo con esta invención . La Figura 3 es una ilustración esquemática de un dispositivo de combustión empleado con el proceso de esta invención . Descripción Detallada de la Invención : Con referencia a la Figura 1, el pozo 11 se extiende de manera sustancial verticalmente a través de un número de formaciones de tierra, por lo menos una de las cuales incluye una formación de aceite pesado o brea 15. Una formación de tierra sobrecargada 13 se localiza arriba de la formación de aceite 15. La formación de aceite pesado 15 se localiza sobre una formación de tierra subcargada 17. La formación de aceite pesado 15 es típicamente una arena de brea que contiene un hidrocarburo muy viscoso, que puede tener una viscosidad de 3,000 cp a 1,000,000 cp, por ejemplo. La formación sobrecargada 13 puede ser de varias formaciones geológicas, por ejemplo, una piedra caliza densa, gruesa que sella e imparte una presión de fractura relativamente alta, a la formación de aceite pesado 15. La formación subcargada 17 puede también ser una piedra caliza densa, gruesa o algún otro tipo de formación de tierra. Como se muestra en la Figura 1, el pozo es entubado, y el entubado tiene perforaciones o ranuras 19 en por lo menos parte de la formación de aceite pesado 15. También, el pozo de preferencia se fractura para crear una zona fracturada 21. Durante la fracturación, el operador bombea un fluido a través de las perforaciones 19 e imparte una presión contra la formación de aceite pesado 15 que es más grande que la presión de partición de la formación. La presión crea grietas dentro de la formación 15 que se extienden generalmente de manera radial desde el pozo 11, permitiendo el flujo del fluido en la zona fracturada 21. El fluido inyectado utilizado para causar la fracturación puede ser convencional, típicamente incluyendo agua, varios aditivos y materiales consolidantes tales como arena o cuentas de cerámica o vapor mismo puede algunas veces ser utilizado . En una modalidad de la invención, el operador controla la velocidad de inyección de los fluidos de fracturación y la duración del proceso de fracturación para limitar el grado o dimensión de la zona fracturada 21 que circunda el pozo 11. La zona fracturada 21 tiene un diámetro o perímetro 21a inicial relativamente pequeño. El perímetro 21a de la zona fracturada 21 es limitado tal que no intersectará cualquiera de las zonas fracturadas o de drenaje 25 existentes o planeadas (Figura 2) de los pozos adyacentes 23 que se extienden en la misma formación de aceite pesado 15. Además, en el método preferido, el operador después agrandará la zona fracturada 21 del pozo 11, asi el perímetro inicial 21a debe dejar espacio para una expansión posterior de la zona fracturada 21 sin intersectar la zona de drenaje 25 del pozo adyacente 23. El pozo adyacente 23 opcionalmente puede haber sido sometido previamente a uno o más de los mismos procesos de fracturación como el pozo 11, o el operador puede planear fracturar el pozo adyacente 23 de la misma manera como el pozo 11 en el futuro. Consecuentemente, el perímetro 21a de la zona fracturada no intersecta la zona fracturada 25. De preferencia, el perímetro 21a de la zona fracturada se extiende a menos de la mitad de la distancia entre los pozos 11, 23. La zona fracturada 21 está unida por porciones no fracturadas de la formación de aceite pesado 15 fuera del perímetro 21a y tanto arriba como abajo de la zona fracturada 21. El proceso de fracturación para crear la zona fracturada 21 se puede hacer, ya sea antes de o después de la instalación de un quemador en el fondo de la perforación 29, discutido enseguida. Ya después, el fluido de fracturación será bombeado a través del quemador 29. Un árbol de producción o la cabeza del pozo 27 se localiza en la superficie del pozo 11 en la Figura 1. El árbol de producción 27 se conecta a un conducto o conductos para dirigir el combustible 37, vapor 38, oxígeno 39, y dióxido de carbono 40 hacia abajo del pozo 11 al quemador 29.

El combustible 37 puede ser hidrógeno, metano, singas, o algún otro combustible. El combustible 37 puede ser gas o liquido. De preferencia, el vapor 38 es un vapor parcialmente saturado, que tiene un contenido de vapor de agua de hasta aproximadamente 50 por ciento. El contenido de vapor de agua podría ser más alto, y aún el agua podría ser bombeada hacia abajo del pozo 11 en lugar del vapor, aunque sería menos eficiente. La cabeza del pozo 27 también se conecta a un conducto para suministrar oxígeno hacia abajo del pozo 11, como es indicado por el número 39. El combustible 37 y el vapor 38 se pueden mezclar y suministrar hacia abajo del mismo conducto, pero el combustible 37 debe ser suministrado separadamente del conducto que suministra oxígeno 39. Debido a que el dióxido de carbono 40 es corrosivo si se mezcla con vapor, de preferencia éste fluye hacia abajo de un conducto separado del conducto de vapor 38. El dióxido de carbono 40 podría ser mezclado con el combustible 37 si el combustible es suministrado mediante un conducto separado del vapor 38. El porcentaje de dióxido de carbono 40 mezclado con el combustible 37 no debe ser tan alto como para impedir significantemente el quemado del combustible. Si el combustible es singas, metano u otro hidrocarburo, el proceso de quemado en el quemador 29 crea dióxido de carbono. En algunos casos, la cantidad de dióxido de carbono creado mediante el proceso de - quemado puede ser suficiente para eliminar la necesidad para bombear dióxido de carbono hacia abajo del pozo. Los conductos de combustible 37, vapor 38, oxígeno 39, y dióxido de carbono 40 pueden comprender tubería enrollada o juntas roscadas de tubería de producción. El conducto para dióxido de carbono 40 podría comprender el anillo en el entubado del pozo 11. El dispositivo de combustión o quemador 29 se asegura en el pozo 11 para recibir el flujo de combustible 37, vapor 38, oxígeno 39, y dióxido de carbono 40. El quemador 29 tiene un diámetro seleccionado de modo que puede ser instalado dentro del entubado de pozo convencional, típicamente que varía de alrededor de siete a nueve pulgadas, pero podría ser más grande. Como se ilustra en la Figura 3, un dispositivo de empaque y fijador 31 se localiza arriba del quemador 29 para sellar el entubado del pozo 11 arriba del empaque 31 desde el entubado abajo del empaque 31. Los conductos para combustible 37, vapor 38, oxígeno 39, y dióxido de carbono 40 se extienden selladamente a través del empaque 31. El empaque 31 así aisla la presión circundante al quemador 29 de cualquier presión en el pozo 11 arriba del empaque 31. El quemador 29 tiene una cámara de combustión 33 circundada por una chaqueta 35, que puede ser considerada para es una parte del quemador 29. El combustible 37, y el oxígeno 39 entran en la cámara de combustión 33 para quemar el combustible. El vapor 38 también puede fluir en la cámara de combustión 33 para enfriar el quemador 29. De preferencia, el dióxido de carbono 40 fluye a través de la chaqueta 35, que ayuda a enfriar la cámara de combustión 33, pero este podría alternativamente fluir a través de la cámara de combustión 33, que también enfría la cámara 33 debido a que el dióxido de carbono no se quema. Si el combustible 37 es hidrógeno, algo del hidrógeno se puede desviar para fluir a través de la chaqueta 35. El vapor 38 podría fluir a través de la chaqueta 35, pero de preferencia no se mezcla con el dióxido de carbono 40 debido al efecto corrosivo. El quemador 29 enciende y quema por lo menos parte del combustible 37, lo cual crea una alta temperatura en el quemador 29. Sin un refrigerante, la temperatura probablemente sería demasiado alta para el quemador 29 para resistir durante un período largo. El vapor 38 que fluye en la cámara de combustión 33 reduce esa temperatura. También, de preferencia existe un pequeño exceso de combustible 37 que fluye en la cámara de combustión 33. El combustible en exceso no se quema, lo cual disminuye la temperatura en la cámara de combustión 33 debido a que el combustible 37 no libera calor a menos que se queme. El combustible en exceso llega a ser más caliente conforme pasa no quemado a ¦ través de la cámara de combustión 33, que remueve algo del calor de la cámara de combustión 33. Además, el dióxido de carbono 40 que fluye a través de la chaqueta 35 y cualquier hidrógeno que puede estar fluyendo a través de la chaqueta 35 enfria la cámara de combustión 33. Un quemador en el fondo de la perforación para quemar combustible e inyectar vapor y productos de combustión en una formación de tierra se muestra en la patente norteamericana 5,163,511. El vapor 38, las porciones en exceso de combustible 37 y el dióxido de carbono 40 disminuyen la temperatura dentro de la cámara de combustión 33, por ejemplo, a alrededor de 1,600 grados F, los cual aumenta la temperatura del vapor parcialmente saturado que fluye a través del quemador 29 a un nivel supercalentado . El vapor supercalentado está en una temperatura arriba de su punto de roció, asi no contiene vapor de agua. El producto gaseoso 43, que comprende vapor supercalentado, combustible en exceso, dióxido de carbono, y otros productos de combustión, sale del quemador 29, de preferencia a una temperatura de aproximadamente 550 a 700 grados F. El producto gaseoso 43, caliente se inyecta en la zona fracturada 21 debido a la presión que es aplicada al combustible 37, vapor 38, oxigeno 39 y dióxido de carbono 40 en la superficie. Las fracturas dentro de la zona fracturada 21 incrementan el área de superficie de contacto para estos fluidos para calentar la formación y disolverse en el aceite pesado para disminuir la viscosidad del aceite y crear un gas de solución para ayudar a impulsar el aceite nuevamente al pozo durante el ciclo de producción. La porción circundante no fracturada de la formación 15 puede ser sustancialmente impenetrable por el producto gaseoso 43 debido a que el aceite pesado o brea no calentado no está bastante fluido para ser desplazado. Las porciones circundantes de la formación de aceite pesado 15 no calentado asi pueden crear un contenedor alrededor de la zona fracturada 21 para impedir la fuga de producto gaseoso 43 caliente bastante tiempo para el mejoramiento significante de las reacciones que ocurren en el aceite pesado dentro de la zona fracturada 21. Si el combustible 37 comprende hidrógeno, las porciones no quemadas que son inyectadas suprimirán la formación de coque en la zona fracturada 21, que es deseable. El hidrógeno que se inyecta podría provenir enteramente del exceso de hidrógeno suministrado a la cámara de combustión 33, que no es quemado, o este podría ser hidrógeno desviado al fluido a través de la chaqueta 35. Sin embargo, el hidrógeno no se disuelve también en el aceite como lo hace el dióxido de carbono. El dióxido de carbono, por otra parte, es muy soluble en aceite y así se disuelve en el aceite pesado, reduciendo la viscosidad del hidrocarburo e incrementando el gas de solución. La elevación de la temperatura del dióxido carbono 40 conforme pasa a través del quemador 29 suministra calor a la formación, lo cual disminuye la viscosidad del hidrocarburo que contacta. También el dióxido de carbono 40 inyectado se adiciona al gas de solución dentro del depósito. Manteniendo una alta temperatura de inyección para el producto gaseoso 43 caliente, de preferencia aproximadamente 700 grados F. , se realza la pirólisis y/o hidrovisrompimiento si el hidrógeno está presente, que causa un incremento en la gravedad API del aceite pesado in situ. Las simulaciones indican que la inyección del dióxido de carbono e hidrógeno en el depósito de aceite pesado que se ha sometido a fracturación es benéfica. En tres simulaciones, el dióxido de carbono al 1%, 10%, y 25% en moles del vapor e hidrógeno que se inyectaron fueron comparados con cada otro. La comparación empleó dos años de operación cíclica con 21 días de empapamiento por ciclo. Los resultados son como sigue: Simulación % de C02 Aceite Producido Relación vapor/aceite Acumulativo 1. Sin fractura 0 3,030 14.3 2. Fractura 1 9,561 13.2 3. Fractura 10 20,893 8.99 4. Fractura 25 22,011 5.65 La tabla justo arriba muestra que 25% de dióxido de carbono es mejor que 10% de dióxido de carbono para la producción y relación de vapor /aceite . De preferencia, el porcentaje de dióxido de carbono inyectado en el depósito es 10% a 25% o más, por moles del vapor e hidrógeno que se inyectaron, pero^ es por lo menos 5%. En el método preferido, el suministro de combustible 37, vapor 38, oxigeno 39 y dióxido de carbono 40 en el quemador 29 y la inyección del producto gaseoso 43 caliente en la zona fracturada 21 ocurre simultáneamente durante un periodo seleccionado, tal como siete días. Mientras que el producto gaseoso 43 es inyectado en la zona fracturada 21, la temperatura y presión de la zona fracturada 21 aumentan. Al final del periodo de inyección, la zona fracturada 21 se permite empapar para un periodo seleccionado, tal como 21 días. Durante el intervalo de empapamiento, el operador puede intermitentemente bombear el combustible 37, vapor 38, oxigeno 39 y dióxido de carbono 40 al quemador 29 donde los quema y los gases de combustión calientes 43 son inyectados en la formación 15 para mantener un nivel de presión deseado en la zona fracturada 21 y compensar la pérdida de calor a la formación circundante. Nada de inyección adicional del fluido gaseoso caliente 43 ocurre durante el periodo de empapamiento. Luego, el operador comienza a producir el aceite, que es impulsado mediante la presión del depósito y de preferencia la presión de gas de solución adicional. El aceite es de preferencia producido hacia arriba de la tubería de producción, que podría también ser uno de los conductos a través de los cuales se bombea combustible 37, vapor 38, o dióxido de carbono 49. De preferencia, el quemador 29 permanece en el sitio, y el aceite fluye a través de las partes del quemador 29. Alternativamente, el pozo 11 podría incluir un segundo agujero de perforación unos pocos pies alejado, de preferencia no más que aproximadamente 50 pies, con el aceite que fluye hacia arriba del agujero de perforación antes que el que contiene el quemador 29. El segundo agujero de perforación podría estar completamente separado y paralelo al primer agujero de perforación, o este podría se un agujero de perforación desviado que intersecta y se extiende desde el agujero de perforación principal. La producción de aceite continuará tanto tiempo como el operador lo considere factible, que podría ser hasta 35 días o más. Cuando la producción declina suficientemente, el operador puede opcionalmente repetir la inyección y el ciclo de producción ya sea con o sin fracturación adicional. Esto puede ser factible para extender la fractura en los ciclos de inyección y producción subsecuentes para incrementar el perímetro 21a de la zona fracturada 21, luego se repite el ciclo de inyección y producción descrito en lo anterior. De preferencia, esta operación de fracturación adicional puede tomar lugar sin remover el quemador 29, aunque podría ser removido, si se desea. El proceso se puede repetir mientras que la zona fracturada 21 no intersecte las zonas fracturadas o áreas de drenaje 25 de los pozos adyacentes 23 (Fig. 2). Al aumentar incrementadamente el diámetro de la zona fracturada 21 desde un perímetro relativamente pequeño hasta la mitad de la distancia al pozo adyacente 23 (Figura 2), el operador puede producir efectivamente la formación de hidrocarburo viscoso 15. Con cada nueva operación de fracturación, la porción fracturada previamente proporcionaría rutas de flujo para la inyección del producto gaseoso 43 caliente y el flujo del hidrocarburo en el pozo. También, la porción fracturada previamente retiene calor de la inyección previa de los gases de combustión 43 calientes. El número 21b en las Figuras 1 y 2 indica el perímetro de la zona fracturada 21 después de un segundo proceso de fracturación . El operador podría desempeñar un fracturación similar, inyección, empapamiento y ciclos de producción en el pozo 23 al mismo tiempo como en el pozo 11, si se desea. Los ciclos de inyección y producción, ya sea con o sin fracturación adicional pueden ser repetidos mientras que sea factible . Antes de o después de alcanzar el límite máximo de la zona fracturada 21, el cual sería más grande que el perímetro 21b, el operador puede desear convertir el pozo 11 a un sistema continuamente impulsado. Esta conversión puede ocurrir después que el pozo 11 se ha fracturado varios tiempos diferentes, cada uno que incrementa la dimensión del perímetro. En un sistema continuamente impulsado, el pozo 11 sería ya sea un productor continuo o un inyector continuo. Si el pozo 11 es un inyector continuo, el quemador en el fondo de la perforación 29 podría ser continuamente suministrado con el combustible 37, vapor 38, oxígeno 39, y dióxido de carbono 40, que quema el combustible e inyecta el producto gaseoso caliente 43 en la zona fracturada 21. El producto gaseoso caliente 43 haría pasar el aceite a los pozos de producción circundantes, tal como en un patrón de pozo de cinco o siete puntos invertido. Cada uno de los pozos de producción circundantes tendría zonas fracturadas que intersectaron la zona fracturada 21 del pozo de inyección. Si el pozo 11 es un productor continuo, el combustible 37, vapor 38, oxígeno 39, y dióxido de carbono 40 serían bombardeados a los quemadores en el fondo de la perforación 29 en pozos de inyección circundantes, como en un patrón de cinco- o siete puntos normal. Los quemadores en el fondo de la perforación 29 en los pozos de inyección circundantes quemarían el combustible e inyectarían el producto gaseoso caliente 43 en las zonas fracturadas, cada uno de las cuales unida a la zona fracturada del pozo de producción para hacer pasar el aceite al pozo de producción. La invención tiene ventajas significantes. La inyección del dióxido de carbono junto con el vapor y el combustible quemado en la formación incrementa la producción de aceite pesado resultante. El calentamiento del dióxido de carbono conforme pasa a través del quemador incrementa la temperatura de la formación de aceite pesado fracturada. El dióxido de carbono también se adiciona al gas de solución en la formación. La formación de aceite pesado no fracturada, que circunda la zona fracturada impide la fuga del combustible en exceso, vapor u otros productos de combustión en formaciones adyacentes a la superficie bastante tiempo para que ocurran reacciones de mejoramiento significantes al aceite pesado en la formación. El contenedor maximiza los efectos del combustible en exceso y otros gases alientes que fluyen en la zona fracturada. Mediante la reducción de la fuga de la zona fracturada, el costo del combustible, oxigeno, y vapor se reduce. También, la contención del combustible en exceso al incrementar la seguridad del tratamiento del pozo. -Por lo menos parte del combustible, dióxido de carbono y calor contenido en los fluidos producidos se pueden reciclar. Mientras que la invención se ha mostrado en solamente una de sus formas, debe ser evidente para aquellos expertos en la técnica que esta no es asi limitada, sino que es susceptible a varios cambios si apartarse del alcance de la invención. Por ejemplo,. las fracturas podrían ser verticales antes que horizontales. Además, aunque el pozo se muestra que es un pozo vertical en la Figura 1, éste podría ser un pozo horizontal o inclinado. La zona fracturada podría ser una o más fracturas verticales u horizontales en ese caso. El quemador podría ser localizado dentro de la porción vertical u horizontal. El sistema podría incluir un pozo de inyección horizontal y un pozo de producción horizontal separado con un revestimiento ranurado localizado unos pocos pies debajo de y paralelo a la porción horizontal del pozo de inyección. En algunas formaciones, la fracturación no puede ser necesaria.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un método para producir un hidrocarburo viscoso desde un pozo, caracterizado porque comprende: (a) asegurar un quemador en el fondo de la perforación en el pozo; (b) bombear un combustible en el pozo y quemar el combustible en el quemador; •(c) crear vapor supercalentado en el quemador; (d) inyectar dióxido de carbono y el vapor supercalentado en una formación de tierra al calentar el hidrocarburo en la misma; luego (e) hacer fluir el hidrocarburo de la formación de la tierra hacia arriba del pozo.
2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque solamente una porción del combustible se quema por el quemador, y en donde la etapa (d) además comprende inyectar porciones no quemadas del combustible en la formación de la tierra junto con el dióxido de carbono y el vapor supercalentado.
3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el porcentaje de dióxido de carbono inyectado en la formación de tierra con relación al vapor supercalentado y cualquiera de los productos de. combustión del quemador que son inyectados en la formación de tierra es por lo menos aproximadamente 1%.
4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos una porción del dióxido de carbono que es inyectado en la formación de tierra se bombea desde la superficie hacia abajo del pozo.
5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: permitir a la formación de tierra empaparse durante un tiempo seleccionado después de la etapa (d) y antes de la etapa (e) hasta que comienza la etapa (e) .
6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: el dióxido de carbono inyectado en la etapa (d) se vuelve un gas de solución en la formación de tierra y causa que se incremente una presión de formación dentro de la formación de tierra; y en donde la etapa (e) comprende utilizar el gas de solución como un medio para hacer pasar el hidrocarburo en y arriba del pozo en la etapa (e) .
7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa (c) comprende bombear vapor parcialmente saturado al quemador y hacer fluir una porción del vapor parcialmente saturado a través de una chaqueta alrededor del quemador para enfriar el quemador y convertir el vapor parcialmente saturado a vapor supercalentado .
8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: fracturar la formación de tierra antes de o durante la etapa (c) para crear una zona fracturada circundada por una porción no fracturada de la formación; y cuando el flujo del hidrocarburo declina a un nivel mínimo seleccionado en la etapa (e) , la fracturación de la formación de tierra nuevamente incrementa las dimensiones de la zona fracturada.
9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: por lo menos una porción del dióxido de carbono que se inyecta en la formación de tierra se bombea desde la superficie hacia abajo del pozo; y el combustible, oxígeno y dióxido de carbono se bombean hacia abajo del pozo mediante conductos separados.
10. Un método para producir un hidrocarburo viscoso desde un pozo, caracterizado porque comprende: (a) fracturar una formación de hidrocarburo viscoso para crear una zona fracturada circundada por una zona no fracturada; (b) asegurar un quemador en el fondo de la perforación en el pozo; (c) suministrar hidrógeno y oxígeno al quemador y quemar una porción del hidrógeno en el quemador; (d) crear vapor en el quemador; (e) simultáneamente con las etapas (c) y (d) , bombear dióxido de carbono hacia abajo del pozo e inyectar el dióxido de carbono junto con el vapor y las porciones no quemadas del hidrógeno en la zona fracturada; y (f) hacer fluir el hidrocarburo de la zona fracturada hacia arriba del pozo.
11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el porcentaje de dióxido de carbono que se inyecta en la zona fracturada con relación al vapor y cualquiera de las porciones no quemadas del hidrógeno es por lo menos aproximadamente 1%.
12. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque: la etapa (d) comprende bombear vapor parcialmente saturado al quemador y hacer fluir una porción del vapor parcialmente saturado a través de una chaqueta alrededor del quemador para enfriar el quemador y convertir el vapor parcialmente saturado a vapor supercalentado; y la etapa (e) comprende bombear el dióxido de carbono a través de la chaqueta.
13. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque las etapas (c) y (e) comprenden bombear el hidrógeno, oxigeno y dióxido de carbono en el pozo a través de conductos separados.
14. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque cuando el flujo de hidrocarburo declina a un nivel mínimo seleccionado en la etapa (f), repetir la etapa (a) para incrementar las dimensiones de la zona fracturada.
15. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la zona fracturada creada en la etapa (a) tiene un perímetro que es limitado para evitar la intersección de cualquiera de las áreas de drenaje de los pozos adyacentes.
16. Un método para producir un hidrocarburo viscoso desde una formación de hidrocarburo que circunda el pozo, caracterizado porque comprende: (a) asegurar un quemador en el fondo de la perforación en el pozo, el quemador que tiene un chaqueta circundante; (b) bombear hidrógeno a través de un primer conducto al quemador y oxígeno a través de un segundo conducto al quemador, quemar una porción del hidrógeno en el quemador, e inyectar porciones no quemadas del hidrógeno en la formación de hidrocarburo; (c) simultáneamente con la etapa (b) , bombear vapor a través de la chaqueta del quemador, para enfriar de esta manera la chaqueta y calentar el vapor, y hacer fluir el vapor desde la chaqueta a la formación de hidrocarburo; (d) simultáneamente con las etapa (b) y (c) bombear dióxido de carbono a través del quemador e inyectar el dióxido de carbono en la formación de hidrocarburo; y (e) detener las etapas (b) , (c) y (d) después de un intervalo seleccionado, luego después del intervalo seleccionado, hacer fluir el hidrocarburo hacia arriba del pozo.
17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la etapa (c) comprende bombear el vapor en el primer conducto junto con el hidrógeno.
18. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la etapa (d) comprende bombear el dióxido de carbono a través de un conducto separado del vapor .
19. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el porcentaje de dióxido de carbono con relación a la porción no quemada de hidrógeno y el vapor que se inyecta en la formación de hidrocarburo en la etapa (d) es por lo menos aproximadamente 1%.
20. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la etapa (d) comprende bombear el dióxido de carbono a través de la chaqueta.