NO178775B - Anordning for produksjon av hydrokarboner - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for produksjon av hydrokarboner fra en produksjonssone i en brønn som inneholder en fluidblanding av hydrokarboner og vann, hvilken produksjonssone gjennomtrenges av en brønnboring med en foringsrørstreng som er perforert ved produksjonssonen og ved en forutbestemt reinjeksjonssone, omfattende en lukket separator nede i brønnen; en produksjonsrørstreng som strekker seg fra separatoren opp til et brønnhode ved overflaten; en pumpeinnretning for å pumpe fluidblandingen som strømmer inn i brønnen, opp i separatoren, i hvilken fluidblandingen separeres ved gravitasjonsvirkning i en vannkomponent og en hydrokarbonkomponent, og hvor pumpeinnretningen opprettholder et trykk i separatoren nødvendig for å fortrenge vannkomponenten til reinjeksjonssonen og hydrokarbonkomponenten til overflaten; et reinjeksjonsrør for å lede vannkomponenten fra separatoren til reinjeksjonssonen; samt en regulator for regulering av vannstrømmen i rein-jeks jonsrøret , og en regulator for regulering av hydrokar-bonstrømmen i produksjonsrørstrengen.

En anordning av denne type er kjent fra US-patent 2214064.

Gass og/eller oljebrønner gjennomløper formasjoner der en eller flere produktive formasjoner ikke bare inneholder olje eller gass, men også vesentlige mengder av uønskede produkter slik som vann (vanligvis saltvann). Slike produkter er tilstede i store mengder, opptil 90$ av utstrømmingen, særlig mot slutten av den produserende levetid for en produserende formasjon.

Et antall ulike metoder er tatt i bruk for å separere og ekstrahere olje og/eller gass fra saltvann.

En første metode består i å ekstrahere hele mengden av utstrømming fra brønnboringen og separere komponentene ved overflaten med ulike midler slik som gravitasjonsbunn-fellingsprosesser. I en slik prosess utvinnes olje og/eller gass mens saltvannet reinjiseres i en reinjiseringssone, i de fleste tilfeller gjennom en annen brønnboring.

En prosess av denne type har blitt skrinlagt av økonomiske og tekniske årsaker, idet en vesentlig betraktning er gitt med hensyn til de energimengder som må til for å fortrenge produktet fra den produserende formasjon opp til overflaten før separering av olje og/eller gass fra saltvannet.

En annen kjent prosess består i å separere oljen og/eller gassen fra vannet under overflaten for slik å sikre at oljen alene løftes til overflaten, idet vannet blir reinjisert inn i en formasjon rundt brønnboringen og vanligvis inn i en formasjon som befinner seg over eller under den produserende sone.

US patent nr. 4241787 og 4296810 vedrører en prosess for å ekstrahere olje fra en fluidblanding som inneholder både olje og vann. Denne fremgangsmåte består i å bringe blandingen fra formasjonen inn i en separator plassert inne i brønnboringen. Blandingen passerer gjennom et filter som er permeabelt for en av komponentene og anbringes inne i separatoren, hvor det opprettholdes en trykkgradient over filteret, og deretter pumpes den separerte olje på en side av filteret og vannet pumpes på den andre side av filteret for å bringe vannet tilbake til en reinjiseringssone.

Anordningen for å utføre fremgangsmåten ovenfor innbefatter to pumper montert i parallell og drevet av en enkelt elektrisk motor, hvor trykksetting av blandingen skjer med trykket utviklet inne i formasjonen og ved sugevirkningen fremkalt av alle pumpesettene gjennom separatoren.

Imidlertid medfører disse fremgangsmåter og anordninger nødvendigheten av å gjøre bruk av en pumpe for hver komponent av blandingen og påkaller også bruk av en separator med en forholdsvis komplisert konstruksjon. Blandingen må faktisk passere gjennom et første filtrerende materiale for å fjerne faststoffpartiklene slik som f.eks. sandkorn, deretter gjennom halvpermeable membraner tilpasset hver komponent av blandingen. På grunn av membranenes egenskaper, er det imidlertid ønskelig å benytte et antall membraner for hver komponent for å gardere mot oppriving av membranene under virkningen av de høye trykk som hersker. Energien utviklet av pumpene må ikke bare være av høy verdi for å overvinne motstanden i separatorfUtrene, men må også være tilstrekke-lige til å løfte den ekstraherte olje til overflaten og til å slippe saltvannet inn i den utvalgte reinjiseringssone. Videre, når reinj iseringsenergien er for høy, er det en anbefalt praksis i slikt et tilfelle og også løfte saltvannet til overflaten. Dette viser begrensninger for en slik innretning. Det er ikke en enkel sak å utbedre mulige drifts-feilforhold som måtte oppstå i en av pumpene og særlig pumpen plassert ved det nederste nivå ettersom det først er nødvendig å løfte den øvre pumpe til overflaten.

I tilfelle av en annen kjent anordning som beskrevet i US patent nr. 3167125, utføres separering av blandingskomponent-ene ved gravitasjon inne i brønnboringen. Ekstrahering av den tyngste komponent finner sted gjennom en sugestang-pumpe som kan suge den tunge komponent og avgi den til en utvalgt reinjiseringssone. Den lettere komponent fortrenges opp til overflaten kun under virkningen av trykket som eksisterer inne i den produserende formasjon. Imidlertid, når f or-mas j onstrykket er utilstrekkelig, er det i et slikt tilfelle nødvendig å gjøre bruk av nok en pumpe for å ekstrahere den lette komponent.

Den foreliggende oppfinnelse er primært rettet mot en anordning som kan utføre en separering på stedet inne i brønnboringen og ekstrahere komponentene i blandingen ved hjelp av en enkelt pumpe, idet den letteste komponent løftes til overflaten og den tyngste komponent reinjiseres i en forutbestemt reinjiseringssone.

Med den foreliggende anordning oppnås en svært enkel konstruksjon for å separere en fluidblanding. En spesiell fordel med denne konstruksjon er at man slipper å transporte vanndelen helt opp til overflaten før separering for deretter å sende den ned igjen til den dyptliggende sone. Således er det bare den ønskede ol jekomponent som bringes til overflaten. Dette betyr mindre energiforbruk og økonomiske innsparinger.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen med en anordning av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved at pumpeinnretningen utgjøres av en enkelt pumpe plassert utenfor den lukkede separatoren; en detektor for å registrere minimumsnivået av vann i separatoren, samt en detektor for å registrere det indre trykk i separatoren.

En fordel med den foreliggende oppfinnelse ligger i at en enkelt pumpe benyttes både for levering av blandingen til separatoren og for uttrekking av hver komponent fra innstrøm-mingen, hvor leveringsregulatorene montert inne i de respek-tive ekstraksjonsrør er beregnet på å tillate uttrekking av komponenter når normale driftsbetingelser er tilfredstillet.

I samsvar med nok et vesentlig trekk ved den foreliggende oppfinnelse, utføres uttrekking av den tyngste komponent både under og over den avgivende formasjon eller produksjonssone.

I samsvar med nok et trekk ved den foreliggende oppfinnelse, utgjøres ekstraksjonsrørene for uttrekking av komponenter av et enkelt rør anordnet med innretninger for å separere komponentene fra hverandre, hvor røret er slik arrangert at det passerer gjennom separatoren og opptar således mindre rom inne i brønnboringen.

I samsvar med nok et vesentlig trekk ved oppfinnelsen, passerer også ekstraksjonsrøret gjennom pumpen for å oppnå en ytterligere reduksjon i volumstørrelse.

Fig. 1 viser et skjematisk snittriss av en brønnboring,

i hvilken anordningen i samsvar med oppfinnelsen er plassert.

fig. 2 viser en skjematisk fremstilling av anordningen

inne i et parti av brønnboringen.

fig. 3 viser et delriss av et parti av anordningen for reinj isering av en av komponentene inn i en reinjiseringssone lokalisert over den produserende formasjon.

fig. 4 viser en skjematisk fremstilling av en alternativ utførelse av anordningen i samsvar med den foreliggende oppfinnelse.

fig. 5 viser et skjematisk plandiagram av en styreenhet.

fig. 6 viser et skjematisk snittriss av en multippel-komplettert brønn med grenborehull eller såkalte forgrenede makaronirør.

fig. 7 viser et forstørret skjematisk riss av det

nedre parti av brønnboringen i fig. 6.

Det skal forstås at betegnelsen "reinjiseringseringssone" og "produksjonssone" slik det er benyttet gjennom den følgende beskrivelse har de følgende betydninger: - reinjiseringssone: en underjordisk formasjonssone i hvilken den tyngste komponent (nemlig saltvann i det angjeldende tilfellet) strømmer ut; - produksjonssone: produserende lag eller basseng for fluidblandingen som utvinnes, hvor hovedkomponentene av blandingen er petroleum heretter angitt som råolje og saltvann i proposjoner som kan variere betraktelig fra et produserende lag til et annet. Det skal bemerkes at produksjonssonen også kan refereres til som en produserende formasj on.

Det vises nåi til de vedlagte tegninger og særlig fig. 1, hvor et antall formasjoner gjennomløpes av en brønnboring 1 som bores ved hjelp av kjente teknikker. En foringsrørstreng 2 sementeres i brønnboringen 1 og anpasses med en indre produksjonsrørstreng 3 som vanligvis benyttes for løfting og uttak av blandingen eller innstrømmingen. Når foringsrør-strengen 2 er sementert i stilling, perforeres foringsrøret i nivået av produksjonssonen 4 og reinjiseringssonen 5, hvor posisjonene og de fysiske egenskaper til disse er bestemt ved kjente metoder ved boring og/eller brønnlogging.

Den perforerte seksjon 6 ved produksjonssonen 4 gjør det mulig for fluidblandingen i sonen 4 å strømme inn i forings-røret 2 og den perforerte seksjon 7 ved reinjeksjonssonen gjør det mulig for vann som er adskilt fra blandingen i samsvar med den foreliggende oppfinnelse å bli reinjisert sideveis inn i reinjeksjonssonen 5.

Blant de karakteristikker som er målt i produksjonssonen 4 og reinjeksjonssonen 5 er de som vedører trykkene utviklet i disse soner for slik å bestemme de energimengder som nød-vendigvis må genereres for å løfte råoljen til et brønnhode 9 som er forankret til overflaten 8, og for å reinj isere vann inn i reinjeksjonssonen 5.

Anordningen i samsvar med oppfinnelsen som er generelt angitt ved henvisningstallet 10 ligger inne i foringsrøret 2. Det nedre parti 11 av vannuttaksrøret 12 forløper ned til nivået av den perforerte seksjon 7. En pakning 13 er montert rundt rørpartiet 11 for å isolere de perforerte seksjoner 6 og 7 med hensyn til hverandre.

Anordningen 10 vist i fig. 2 innbefatter en separator 14 bestående av et lukket kammer. En elektrisk pumpe 15 suger blandingen gjennom et innløpsrør 16 og slipper den ut under trykk i separatoren 14 gjennom materøret 17 med et øvre parti 18 som forløper oppad til en forutbestemt høyde inne i separatoren. Blandingen holdes under trykk inne i separatoren 14. Komponentene i innstrømmingen separeres fra hverandre under virkning av gravitasjonen på grunn av deres ulike densiteter. Vannet 19, som er tyngre, samles opp i det nedre parti av separatoren 14, og råoljen 20 som er lettere samles opp i det øvre parti av separatoren.

Ekstraksjonsrørene 21 og 22 for uttrekking av vann 19 og råolje 20 utgjøres av et enkelt rør som er lokalisert i forlengelseslinjen til rørstrengen 3 og passerer rett gjennom separatoren 14. Vannet sirkulerer inne i det nedad rettede parti av rørstrengen 3 og råolje sirkulerer inne i det oppad rettede parti av nevnte rørstreng. Ekstraksjonsrørene 21,22 respektivt for uttrekking av vann og råolje er avdelt av en plugg 23 som kan trekkes tilbake ved hjelp av en vaierline.

Rørpartiet 21 er anordnet med et lite vannsugerør 24.

To nivådetektorer 25,26 er montert på den indre vegg av separatoren. Detektoren 25 detekterer det maksimale nivå som kan nås av vannet inne i separatoren 14 og styrer åpningen av vannutløpsregulatoren 27 montert inne i rørpartiet 21 utenfor separatoren 14. Detektoren 26 detekterer minimumsnivået av vann inne i separatoren 14 og styrer lukkingen av regulatoren 27. En oljestrømregulator 28 er montert inne i partiet 22 av rørstrengen 3 utenfor og over separatoren 14.

Perforeringer 29 er tildannet i rørpartiet 22 og tillater strømning av råolje 20 fra separatoren inn i rørpartiet 22.

En elektronisk detektor 30 detekterer kontinuerlig det indre trykk i separatoren 14 for å frembringe variasjon i energien avgitt av pumpen 15 som en funksjon av trykkvariasjonene som har tilbøyelighet til å fremkomme under drift av anordningen.

En detektor 31 for å bestemme kvaliteten på det ekstraherte vann er montert utvendig av rørpartiet 12 nær bunnen av separatoren 14, og gjør det således mulig å kontrollere kontinuerlig vannrenheten som reinjiseres inn i reinjiseringssonen 5 og om nødvendig å stoppe driften av regulatoren 27.

De ulike elektriske kabler 32 for tilførsel av elektrisk kraft til pumpen 15 og til detektorene i anordningen såvel som styreledningene 33 for de hydrauliske regulatorer 27 og 28 er fortrinnsvis gruppert sammen inne i en kanal 34 med en pakningsglandtetning 35 i nedre ende og forbundet til rørstrengen ved hjelp av en festeklemme 36.

Driften av anordningen beskrevet i det foregående er som følger: Blandingen fra produksjonssonen 4 strømmer inn i brønnen 1 gjennom den perforerte sone 6 som indikert med pilene i fig. 1. Blandingen suges deretter opp av pumpen 15 som mater separatoren 14 via rørene 17 og 18.

Energien levert av pumpen 15 er slik at den tillater reinjisering av vannet inn i reinjiseringssonen og oppad fortrengning av oljen inne i rørstrengen 3. For dette formål er det høyeste avgitte trykk bestemt på forhånd. Et valg av plassering av reinjeksjonssonen kan også gjøre det mulig å bestemme trykkverdien ved hvilken vannet må reinjiseres. Som et eksempel er denne verdi 100 bar. Videre, dersom oljesøylen inne i rørstrengen 3 har et trykk på 80 bar, så vil det følgelig velges en pumpe 15 som vil levere energi ved en verdi høyere enn 100 bar for å garantere at trykket for reinjisering av vannet vil være tilstrekkelig samtidig som 9

det minste trykk som kreves for oppad fortrengning av olje i rørstrengen 3 også er sikret.

Trykket i blandingen i separatoren 14 overvåkes kontinuerlig med detektoren 30 og gjør det mulig å modifisere åpningen i regulatoren 28 og påvirke driften av pumpen 15 i tilfelle av en økning i trykket i separatoren 14 gjennom hele utviklings-perioden og driften av produksjonssonen, hvis fysiske tilstander er tilbøyelige til å endre seg med tiden.

Separering av vann og olje utføres ved gravitasjon inne i separatoren. Således oppsamles vannet som er tyngre i bunnpartiet av separatoren, mens olje som er lettere akkumu-lerer i det øvre parti av separatoren. Under separeringsprosessen, er den hydrauliske vannstrømregulator 27 lukket inntil vannet når det maksimale nivå inne i separatoren og oljestrømregulatoren 28 åpnés for slik å tillate oppad fortrengning av olje til overflaten og å opprettholde trykket i separatoren.

Når vannivået når detektoren 25, vil denne starte åpning av regulatoren 27. Vannet suges deretter gjennom røret 24, passerer inn i røret 12 og reinjiseres deretter gjennom røret 11 og gjennom perforeringene i sonen 7 inn i reinjeksjonssonen 5.

Oljen fra separatoren 14 passerer gjennom perforeringene 29 i røret 22 og stiger til brønnhodet 9 gjennom rørstrengen 3.

Skulle det reinjiserte vann ikke nå en tilstrekkelig høy kvalitetsstandard, lukker detektoren 31 regulatoren 27 og tiltak iverksettes følgelig av det ledende kontrollpersonell for å bedre separeringen av komponentene inne i separatoren 14, f.eks. ved å øke blandingens oppholdstid i separatoren, særlig ved hjelp av en reduksjon i pumpeutstrømningen.

10

Når vannivået i separatoren når detektoren 26, lukker denne sistnevnte regulatoren 27 og matesyklusen for tilførsel av blandingen til separatoren 14 fortsetter.

I en alternativ utførelse vist i fig. 3, er vannreinjiser-ingssonen plassert over produksjonssonen. De samme elementer som de ifølge anordningen i fig. 1 er angitt med de samme henvisningstall.

I denne alternative utførelse, er rørene for uttak av vann og olje ikke lenger lokalisert i forlengelseslinjen av hverandre, men er forskjøvet med hensyn til hverandre. Videre er vannkvalitetsdetektoren 31 og vannstrømregulatoren 27 plassert i separatoren 14.

Doble pakningsinnretninger er anordnet, nemlig en pakning 40 mellom separatoren 14 og den perforerte seksjon 7 for å isolere produksjonssonen fra reinjeksjonssonen og en pakning 41 plassert over den perforerte seksjon 7 for å isolere dette parti av foringsrøret som er plassert over den perforerte seksjon 7.

Driften av anordningen er den samme som den beskrevet med henvisning til fig. 2.

Det kan hende at rommet tilgjengelig inne i foringsrøret 2 er begrenset og at det følgelig er umulig å installere anordningen på den måte som er vist i fig. 2. Under disse forhold kan anordningen arrangeres som vist i fig. 4. Vannuttaksrøret 11,12 som er i forlengelseslinjen av oljerøret 22 plasseres i aksen av pumpen 15 og koaksielt med foringsrøret 2. Materøret 17 er følgelig forskjøvet noe i sideretningen med hensyn til aksen av pumpen 15. Egnede pakningsinnretninger (slik som pakningen 43 vist i fig. 4), er anordnet for å sikre lekkasjetetthet av rørseksjonen 11.

Kanalen 34 slutter ved en styreenhet 50, fig. 5. Denne styreenhet 50 innbefatter en hydraulisk pumpe 51 som setter hydraulisk olje under trykk og i en svært fluid tilstand føres inn i en ledning 52 i hvilken er plassert en trykkakku-mulator 53.

Ledningen 52 leverer til to elektroventiler 54, 55. Elektroventilen 54 er forbundet elektrisk til detektorene 25 og 26 og hydraulisk til regulatoren 27. Elektroventilen 55 er forbundet elektrisk til detektoren 30 og hydraulisk til regulatoren 28. Hver elektroventil er forbundet gjennom en dreneringsledning 56, 57 til et oljereservoar 58.

Elektroventilene 54,55 modifiserer oljetrykket i regulatorene 27 og 28 ved å avlede en andel av oljen under trykk levert av pumpen 51 og akkumulatoren 53 via dreneringsledningene 56, 57. Således overvåkes den åpnende betjening av regulatorene

27 og 28 kontinuerlig fra overflaten.

Elektrisk kraft leveres pumpen 51 og elektroventilene 54 og 55 i form av en elektrisk kraftkilde (ikke vist) via ledere 59,60.

Den foreliggende oppfinnelse kan også benyttes i multippel-kompletterte brønner som har et eller et antall sideborehull eller forgrenede makaronirør (som vist i fig. 6 og 7).

I dette tilfellet er de produserende formasjoner gjennomløpt av en hovedbrønnboring 61 og av sideveis borehull, hvor to av disse er vist i tegningene og angitt ved henvisningstallene 62 og 63. Foringsrørstrengen 64 er sementert i brønnboringen

61 og mottar en produksjonsrørstreng 65 for å løfte og fjerne blandingen. En foringsrørstreng 66, 67 er også sementert inne i hver av sideborehullene 62 og 63. Når foringsrør-strengen 66 og 67 er sementert, perforeres foringsrøret 66 i produksjonssonen 68 som utgjøres av et øvre oljestratum 69 og et nedre vannstratum 70, hvor de to strata 69 og 70 er adskilt ved en grenseflate som er vist med en linje 71. Fortrinnsvis er den perforerte sone 72 av foringsrøret 66 lokalisert over grenseflaten 71 for å hindre så langt som mulig all for stor oppad fortrengning av vann fra stratumet 70 inn i brønnboringen. Posisjonering av den perforerte sone 72 på dette sted gjøres mulig med egenskapene til pro-duksj onssonen 68 som bestemmes med kjente metoder for boring og/eller brønnlogging. Utstrekningen av den perforerte sone og fremgangsmåten for å bestemme det maksimale nivå som kan nås ved grenseflaten 71 er beskrevet i USA patent nr. 4019576.

Posisjonering av de forgrenede foringsrørstrenger med hensyn til hverandre og med hensyn til hovedbrønnboringen oppnås ved hjelp av en avlederenhet som er festet inne i brønnboringen og ved hjelp av en koplingsenhet utrustet med en føringskile 73. Alle disse innretninger er beskrevet og illustrert i fransk patentsøknad nr. 8313981 og vil derfor ikke bli beskrevet ytterligere.

Perforeringer er tildannet i en sone 74 av den forgrenede foringsrørstreng 67, der sonen er plassert inne i det vannbærende stratum eller vannreservoar 70 ved et sted slik at reinjisering av vann faktisk finner sted inne i nevnte stratum 70, men i avstand fra det forgrenede makaronirør 62 som er tilstrekkelig til å sikre at vannkoningen som dannes mellom stratum 69 og 70 ikke økes.

Innstrømmingen som er en blanding av olje fra stratum 69 og av vann fra stratum 70 passerer gjennom den perforerte sone 72 inn i sideborehullet eller forgrenede makaronirør 62.

Anordningen ifølge oppfinnelsen, som illustrert i tegningene og generelt angitt ved henvisningstallet 75, plasseres inne i hovedbrønnboringen 61 over sideborehullene 62 og 63. En støttende og posisjonerende enhet 76 er plassert i anordningen for å posisjonere enheten korrekt med hensyn til grenmakaronirøret 62 som er i drift. Nøyaktig posisjons-lokalisering oppnås ved hjelp av føringskilen 73 på den måte som er indikert i nevnte franske patentsøknad. Ved hjelp av en elektrisk pumpe 77 som er stivt forbundet til enheten 76, ledes blandingen inn i grenmakaronirøret 62 og trekkes opp gjennom en sugekanal 78 for å levere blandingen til en separator 79 (også stivt forbundet til enheten 76) via et materør 80.

Blant tilstandene målt med de kjente metoder nevnt tidligere, er de som vedrører trykkene utviklet i de ulike strata ved produksjonssonen. Disse tilstander tjener til å bestemme energien som må tilveiebringes for å løfte oljen til brønnhodet 9 og til å reinjisere vann inn i vannreservoaret 70.

Pumpen 77 holder blandingen under trykk i separatoren 79, hvor trykket kontinuerlig detekteres og måles av en detektor 83 plassert i det øvre parti av separatoren 79. Komponentene i blandingen separeres i separatoren 79 under virkningen av gravitasjon på grunn av deres ulike densiteter. Vannet 84 som er tyngre vil følgelig oppsamles i det nedre parti av separatoren 79.

Et vannekstraksjonsrør 86 har et ombøyd endeparti som stikker ned i vannet 84. Den andre ende 88 av røret 86 åpner inn i grenmakaronirøret 63. En vannstrømregulator (89) er montert på røret 86 og styres særlig av en detektor 90 for å detektere det maksimale vannivå i separatoren 79. En elektrisk ledning 91 forbinder regulatoren 89 til detektoren 90. En detektor 92 for å detektere det minimale vannivå er montert inne i separatoren 79 og er forbundet til vann-strømregulatoren 89.

Et oljeekstraksjonsrør 93 munner i en ende 94 ut i separatoren 79 og er forbundet i den andre ende til rørstrengen 65. En ol jeutslippsregulator 95 er montert på røret 93 og er forbundet til detektorer 90 og 92 ved hjelp av elektriske ledninger som ikke er vist i tegningene.

En gassutslippsregulator 96 kan om nødvendig monteres på et gassuttaksrør, hvor kun et parti 97 av dette er vist i fig. 7.

En vannkvalitetsdetektor 98 er montert utenfor separatoren 79 og på røret 86 i den hensikt å kontinuerlig overvåke renheten av vannet som reinj iseres i vannreservoaret 70 og om nød-vendig stoppe driften av regulatoren 89.

De ulike elektriske ledninger som ikke er vist i tegningene bortsett fra ledningen 91, men som er nødvendig for å levere elektrisk strøm til pumpen 77 og/eller for å overføre styreordere til de ulike elektrisk betjente elementer, kan fortrinnsvis grupperes sammen i form av et knippe beskyttet av et fluidtett hylster som forløper oppad til brønnhodet 9.

Driften av anordningen beskrevet i det forutgående er som følger: Blandingen fra produksjonssonen 68 passerer inn i gren-makaronirøret 62 gjennom den perforerte sone 72. Den suges deretter opp med pumpen 77 som leverer til separatoren 79 gjennom materøret 80.

Energien levert av pumpen 77 er slik at den muliggjør reinjisering av vannet inn i reinjeksjonssonen og oppad fortrengning av olje i rørstrengen 65. Til dette formål er det høyeste trykk som må kunne gis bestemt på forhånd. Et valg av lokalisering av reinjeksjonssonen gjør det også mulig å bestemme trykket ved hvilket vannet må reinjiseres og som kan ha en verdi på f.eks. 100 bar. Videre, dersom oljesøylen i rørstrengen 65 er tilsvarende et trykk på 80 bar, vil det følgelig bli valgt en pumpe 77 som vil avgi energi tilsvarende mer enn 100 bar for å garantere at det nødvendige trykk for reinj isering av vann vil være tilstrekkelig, mens det nedre trykk som er nødvendig for å løfte oljen i rørstrengen 65 også er sikret.

Trykket i blandingen i separatoren 79 overvåkes kontinuerlig av detektoren 83 og gjør det mulig å modifisere den avgitte energi med pumpen 77 gjennom hele levetiden for produksjonssonen, hvis fysiske betingelser er utsatt for endringer under tiden.

Separering av vann og olje utføres ved gravitasjon i separatoren. Således oppsamles vannet som er den tyngre komponent i bunnpartiet av separatoren og oljen som er den lettere komponent oppsamles følgelig i det øvre parti. Under separeringsprosessen er den hydrauliske vannstrømregulator 89 og oljestrømregulator 95 lukket.

Når vannivået når detektoren 90, starter denne åpning av regulatorene 89 og 95. Vannet trekkes deretter opp gjennom den ombøyde rørende 87, strømmer inn i røret 86 og innføres deretter inn i grenmakaronirøret 63 før det reinjiseres i vannreservoaret 70 gjennom den perforerte sone 74.

Oljen fra separatoren 79 passerer inn i røret 93 og strømmer opp til brønnhodet 81 gjennom rørstrengen 65.

Skulle det reinjiserte vann ikke imøtekomme den nødvendige kvalitetsstandard, lukker detektoren 98 regulatorene 89 og 95 og tiltak iverksettes deretter av det ledende kontrollpersonell for å bedre separeringen av komponentene i separatoren 89, f.eks. ved å tillate åpning av regulatorene 89 og 95 kun etter at en lengere tidsperiode har gått, selv om vannet når detektoren 90.

Når vannivået i separatoren når detektoren 92, stenger denne regulatorene 89 og 95 og matesyklusen for levering av blandingen til separatoren 79 begynner igjen.

Ved å foreta et veloverveid valg av plasseringen for reinj eks jon av vann og som en funksjon av geometrien til produksjonssonen 68, kan det sikres at reinjeksjon av vannet inn i vannreservoaret 70 frembringer en sideveis skyvkraft inne i oljestratumet 69.

Claims (13)

1. Anordning for produksjon av hydrokarboner fra en produksjonssone (4) i en brønn som inneholder en f luidblanding av hydrokarboner og vann, hvilken produksjonssone gjennomtrenges av en brønnboring (1) med en foringsrørstreng (2) som er perforert (6) ved produksjonssonen og (7) ved en forutbestemt reinjeksjonssone (5), omfattende en lukket separator (14) nede i brønnen; En produksjonsrørstreng (3) som strekker seg fra separatoren opp til et brønnhode (9) ved overflaten; en pumpeinnretning (15) for å pumpe fluidblandingen som strømmer inn i brønnen, opp i separatoren, i hvilken fluidblandingen separeres ved gravitasjonsvirkning i en vannkomponent og en hydrokarbonkomponent, og hvor pumpeinnretningen opprettholder et trykk i separatoren nødvendig for å fortrenge vannkomponenten til reinjeksjonssonen og hydrokarbonkomponenten til overflaten; et reinjeksjonsrør (12) for å lede vannkomponenten fra separatoren til reinjeksjonssonen; samt en regulator (27) for regulering av vannstrømmen i reinjeksjonsrøret, og en regulator (28) for regulering av hydrokarbonstrømmen i produksjonsrørstrengen, karakterisert ved at pumpeinnretningen utgjøres av én enkelt pumpe (15) plassert utenfor den lukkede separatoren (14); en detektor (26) for å registrere minimumsnivået av vann i separatoren, samt en detektor (30) for å registrere det indre trykk i separatoren.

2. Anordning ifølge krav 1,karakterisert ved et reinjeksjons grenforingsrør (67) for reinjisering av komponenten med høyere densitet som er forskjellig fra et annet grenforingsrør (66) inn i hvilket fluidblandingen innføres.

3. Anordning ifølge krav 1,karakterisert ved at produksjonsrørene (12,22) for produksjon av komponentene utgjøres av et enkelt rør som passerer gjennom separatoren (14), hvor åpningen i én ende (11) av røret befinner seg i nærheten av den perforerte sone (7) og den andre ende av røret er forbundet til produksjonsrørstrengen (3).

4 . Anordning ifølge krav 3,karakterisert ved at produksjonsrørene (12,22) er anordnet med en plugg (23) for å adskille komponentene fra hverandre i det enkelte rør.

5 . Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den innbefatter minst én detektor (31) for å kontrollere renhetsgraden på én av de produserte komponenter.

6. Anordning ifølge krav 1,karakterisert ved at produksjonsrøret (22) for produksjon av komponenten med lavere densitet er anordnet med åpninger (29) for å opprette en fluidkommunikasjon mellom det indre av separatoren (14) og det indre av produksjonsrøret.

7. Anordning ifølge krav 1,karakterisert ved at separatoren (14) er plassert mellom produksjonssonen (4) og reinjeksjonssonen (5).

8. Anordning ifølge krav 1,karakterisert ved at reinjeksjonssonen (5) ligger over produksjonssonen (4) og at produksjonsrørene (12,22) er adskilt fra hverandre og plassert i separatoren (14), idet pakningsinnretninger (40,41) er montert i foringsrøret (2) på hver side av det perforerte parti. (7) gjennom hvilke komponenten med høyere densitet reinjiseres.

9. Anordning ifølge krav 1,karakterisert ved at produksjonsrøret (11,22) for Utvinning av komponentene forløper gjennom pumpen langs pumpeaksen.

10. Anordning ifølge et eller flere av kravene 1 og 3 til 9, karakterisert ved at den innbefatter en styreenhet (50) og et oljereservoar (58) som leverer gjennom en pumpe (51) til minst to elektroventiler (54,55) for å styre vann- og oljeregulatorene (27,28).

11. Anordning ifølge krav 10,karakterisert ved at hver elektroventil (54,55) er forbundet til oljereservo-aret (58) via en dreneringsledning (56,57).

12. Anordning i samsvar med krav 2, karakterisert ved at reinjeksjons-grenforingsrøret (67) har et perforert parti (74) plassert i et vannstratum (70) som inngår i produksjonssonen og befinner seg under et produserende oljestratum (69).

13. Anordning ifølge krav 2,karakterisert ved at reinjeksjons-grenforingsrøret (67) åpner inn i en annen reinjeksjonssone lokalisert under produksjonssonen.