NO325857B1 - Fremgangsmåte og apparat for separasjon og injeksjon av vann fra en vann- og hydrokarbonholdig utstrømning nede i en produksjonsbrønn - Google Patents

Description

FREMGANGSMÅTE OG APPARAT FOR SEPARASJON OG INJEKSJON AV VANN FRA EN VANN- OG HYDROKARBONHOLDIG UTSTRØMNING NEDE I EN PRO-DUKSJONSBRØNN

Oppfinnelsens område

Denne oppfinnelse angår hydrokarbonproduksjon fra et underjordisk reservoar via en produksjonsbrønn. Nærmere bestemt omfatter oppfinnelsen en fremgangsmåte og et apparat for ut-separering og injeksjon av vann fra en vann- og hydrokarbonholdig produksjonsstrøm fra reservoaret. Ved hjelp av oppfinnelsen kan en vannholdig væske som er utseparert fra produksjonsstrømmen, injiseres direkte i en underjordisk deponeringsformasjon via produksjonsbrønnen, og uten først å måtte bringe den vannholdige væske opp til overflaten. Gjenværende hydrokarboner i produksjonsstrømmen etter vannseparasjonen, dvs. en hydrokarbonholdig væske, produseres ut av produksjonsbrønnen som en hydrokarbonforøkt utstrømning.

Oppfinnelsens bakgrunn

En hydrokarbonbrønn produserer ofte uønsket vann i tillegg til ønskede hydrokarboner i form av olje og/eller gass. Etter at slike brønner har vært i produksjon en tid, produseres ofte store mengder vann til overflaten sammen med hydrokarboner. Dette gjelder spesielt på senere stadier av en slik brønns produksjonsforløp, hvor produsert vann kan utgjøre inntil 98 % av utstrømningens volum, og hvor vannet kan omfatte både formasjonsvann og eventuelt injeksjonsvann. Hånd-tering av produsert vann medfører vesentlige kostnader forbundet med bl.a. løfting, separasjon og deponering av dette.

I en brønnutstrømning som inneholder slikt vann, vil vannet oppta et volum som ellers kunne vært fylt med ønskede hydrokarboner. Derved vil også hydrokarbonutstrømningsraten fra produksjonsbrønnen reduseres i forhold til en tilsvarende brønnutstrømning med hovedsakelig hydrokarboner. Ettersom vann vanligvis har større egenvekt enn hydrokarboner, vil slikt vann også øke brønnutstrømningens egenvekt i forhold til en hovedsakelig hydrokarbonholdig utstrømning. Derfor vil en vannholdig brønnutstrømning som regel kreve mer trykkenergi enn en hydrokarbonholdig utstrømning for å kunne løf-tes til overflaten, hvilket medfører at det blir mindre trykkenergi igjen til å drive produserte fluider ut av brøn-nen. Derved reduseres både den helhetlige utstrømningsrate og hydrokarbonutstrømningsraten fra brønnen, og store vannmeng-der i utstrømningen kan til slutt føre til at produksjons-strømmen stopper helt og gjør det vanskelig å starte opp brønnen etter et produksjonsavbrudd. En vannholdig produk-sjonsstrøm øker også sannsynligheten for at det i utstrøm-ningen dannes olje/vann emulsjon. Slike emulsjoner er ofte problematiske under separasjon i overflatebasert separasjons-utstyr, bl.a. ved at de kan redusere separasjonseffektivite-ten i separasjonsutstyret. Stort innhold av vann i utstrøm-ningen kan dessuten føre til at produksjonsraten må reduseres pga. kapasitetsbegrensninger ved slikt overflatebasert sepa-rasj onsutstyr.

I tillegg medfører produsert vann en del miljømessige problemer og utfordringer. Vann som på overflaten separeres fra hydrokarboner, må som regel renses før det deponeres eller dum-pes på overflaten. En slik vannrensing innebærer vanligvis uønsket bruk av kjemikalier samt assosierte kostnader og mil-jøproblemer forbundet med dette.

I lys av ovennevnte problemer og utfordringer assosiert med vann som uønsket produseres til overflaten, ville det være av stor betydning om produsert vann kunne separeres og fjernes nede i produksjonsbrønnen uten å bringes til overflaten for videre prosessering. En slik teknisk løsning ville ha store miljømessige, prosesstekniske og økonomiske fordeler.

Kjent teknikk

Ifølge kjent teknikk på området er det skissert, testet, og eventuelt anvendt diverse fremgangsmåter og anordninger for å separere vann fra hydrokarboner i en produksjonsbrønn.

Både US 5.296.153 og WO 94/13930 beskriver separering av vann fra en vann- og oljeholdig produksjonsstrøm nede i en produk-sjonsbrønn ved hjelp av syklonseparatorer og tilhørende pumper. Etter syklonseparasjonen ledes en separat oljestrøm ut av brønnen, mens en separat vannstrøm ledes inn i en deponeringsformasjon ved brønnen. Både US 5.296.153 og WO 94/13930 anvender et annet separasjonsprinsipp enn det som benyttes i angjeldende oppfinnelse.

US 6.092.599 omhandler et nedihulls olje og vann separasjonssystem basert på gravitasjonsseparering. Separasjonssystemet omfatter et foringsrørintervall for midlertidig oppbevaring og separasjon av en vann- og oljeholdig produksjonsstrøm. I dette intervall gravitasjonssegregeres produksjonsstrømmen i en underliggende vannfase og en overliggende oljefase. Deretter pumpes hver væskefase separat til overflaten ved hjelp av hver sin pumpe. Det er åpenbart at dette separasjonssystem kun kan benyttes for slik separasjon i forbindelse med meget små produksjonsrater. Også US 6.092.599 anvender et annet separasjonsprinsipp enn det som benyttes i angjeldende oppfinnelse .

US 6.691.781 omhandler nedihulls separasjon av en vann- og hydrokarbonholdig produksjonsstrøm som kommer fra en underjordisk formasjon. Produksjonsstrømmens gassfase og væskefase separeres ved hjelp av horisontal gravitasjonsseparering i et horisontalparti av den tilhørende produksjonsbrønn. I det minste en del av den utskilte gass injiseres tilbake i den samme underjordiske formasjon, hvilket bidrar til å opprett-holde fluidtrykket i formasjonen. Før injeksjon komprimeres gassen ved hjelp av en nedihulls kompressor som drives av en nedihulls turbin som tilføres hydraulisk kraft fra overflaten. Om ønskelig kan også vann separeres fra nevnte væskefase og injiseres sammen med gassen i formasjonen. Også her benyttes et annet separasjonsprinsipp enn det som benyttes i angjeldende oppfinnelse.

US 4.241.787 omhandler nedihulls separasjon av en vann- og oljeholdig produksjonsstrøm, hvor separert vann injiseres i en deponeringsformasjon, mens gjenværende olje produseres til overflaten. I denne sammenheng, pumpes den utskilte vannfase og oljefase separat til hvert sitt målområde ved hjelp av hver sin pumpe. Disse to pumper er fortrinnsvis anordnet i en felles pumpesammenstilling som drives av en felles motor som forsynes med drivkraft fra overflaten. US 4.241.787 skiller seg fra ovennevnte kjente teknikk ved at det bl.a. benyttes ett eller flere separatorelementer som omfatter semipermeable membraner, til å separere vann ut fra produksjonsstrømmen. Uttrykket "semipermeabelt" betyr i denne sammenheng at en slik membran utgjøres et materiale som er permeabelt for vann, men som er relativt impermeabelt for olje. Således er membranmaterialet vannfuktende og ekstremt hydrofilt, mens det samtidig er oljeavstøtende. Vannseparasjonen foretas ved hjelp av en vannsugende trykkforskjell over membranen(e). De semipermeable membraner er fortrinnsvis anordnet i en felles separatorsammenstilling som er forbundet med nevnte pumpesammenstilling. US 4.241.787 nevner også at et foretrukket membranmateriale er en hydrofil sulfonatpolymer som bærer sulfonatgrupper, dvs. S03", på materialoverflaten og i mate-rialets porer. En slik sulfonatpolymermembran kan legges som en tynn film utenpå begge sider av en rørvegg i et styrenba-sert polymerrør hvorigjennom den vann- og oljeholdige produk-sjonsstrøm føres. Nevnte separatorsammenstilling kan eksempelvis omfatte en sylinder med en oppstilling av flere langstrakte, parallelle og tynne separeringsrør som er tildannet av et slikt membranmateriale, og som utgjør separatorelementer. En vann- og hydrokarbonholdig produksjonsstrøm ledes gjennom rørene, og vann utskilles fra produksjonsstrømmen via rørenes vegger for deretter å ledes separat derifra.

US 2002/0189807 omhandler en fremgangsmåte og et system for nedihulls separering av olje og vann ved å benytte en separatoranordning og en hydrostatisk trykkhøyde av utskilt vann for å deponere dette i en underjordisk formasjon. I likhet med US 4.241.787, omfatter denne separatoranordning fortrinnsvis en hydrofil membran. Membranen består fortrinnsvis av modifisert polyakrylnitril. Den kan også omfatte modifi-serte polyetersulfoner og forbindelser av alfaalumina og/eller zirkonium. For å deponere det utskilte vann, kan en pumpe eventuelt benyttes i tillegg til trykkhøyden av det utskilte vann.

US 6.755.251 omhandler en fremgangsmåte og et system for nedihulls separering av gass, hvor det også benyttes et membranmateriale for å skille ut komponenter fra en hydrokarbonholdig brønnutstrømning. Membranmaterialet er fortrinnsvis av en rørformet utforming og kan eksempelvis foreligge i eller som et brønnrør. Det kan også foreligge som en oppstilling av flere langstrakte, parallelle og tynne separeringsrør i et brønnrør, slik som vist i US 4.241.787. Typiske membranmaterialer innbefatter uorganiske materialer, organiske polymerer, eller sammensetninger av uorganiske materialer og organiske polymerer. Organiske polymerer er imidlertid mindre motstandsdyktige mot høye temperatur- og trykkforhold som ty-pisk foreligger i en brønn. Det benyttes derfor fortrinnsvis uorganiske membranmaterialer i denne sammenheng. Kjente mik-roporøse uorganiske membraner innbefatter porøst glass, keramiske sintere og metallsintere.

Ulemper med den kjente teknikk

De ovennevnte nedihulls separasjonsanordninger er av relativt komplisert konstruksjon og/eller omfatter mange bevegelige deler. Slike anordninger er vanligvis omfattende og/eller kompliserte å drive, inspisere og vedlikeholde. Dette gjelder spesielt pumper og andre drivanordninger som er nødvendige komponenter i ovennevnte separasjonsanordninger.

Horisontal gravitasjonsseparering ifølge US 6.691.781 forutsetter dessuten en delvis horisontal produksjonsbrønn for å kunne utføre nevnte separering. Følgelig er en slik separa-sjonsmetode ikke anvendelig i ikke-horisontale brønner.

Formålet med oppfinnelsen

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en ny fremgangsmåte og et nytt apparat for å skille ut og injisere produsert vann nede i en produksjonsbrønn, hvor ulemper med den kjente teknikk unngås eller vesentlig reduseres.

Hvordan formålet oppnås

Formålet oppnås gjennom trekk som er angitt i følgende beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

Oppfinnelsen forutsetter at en fagmann på området vil benytte diverse kjent brønnteknologi og brønnutstyr, eksempelvis brønnpakninger og lignende, i den grad som er nødvendig for å tilpasse oppfinnelsen til de aktuelle brønnforhold.

Ifølge ett aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for å separere ut vann fra en vann- og hydrokarbonholdig produksjonsstrøm i en produksjonsbrønn. Produk-sjonsstrømmen kommer fra minst én omkringliggende produk-sjonsformas jon. Fremgangsmåten omfatter også å injisere en resulterende vannholdig væske i minst én omkringliggende de-ponerings f ormas jon, mens en resulterende hydrokarbonholdig væske produseres ut av produksjonsbrønnen. Uttrykkene vannholdig væske og hydrokarbonholdig væske forutsetter ikke

100 % tilstedeværelse av henholdsvis vann og hydrokarboner,

men henviser her til hovedbestanddeler av henholdsvis vann og hydrokarboner.

Den foreliggende fremgangsmåte omfatter følgende trinn:

(A) å anordne en første strømningskanal og en andre strøm-ningskanal i produksjonsbrønnen, hvor: - den første strømningskanal innrettes til strømnings-messig å forbinde produksjonsformasjonen med oppstrøms side av minst én nedihulls vannsepareringsanordning; og - den andre strømningskanal innrettes til strømnings-messig å forbinde deponeringsformasjonen med nedstrøms side av nevnte nedihulls vannsepareringsanordning; (B) fra produksjonsformasjonen, å lede produksjonsstrømmen via den første strømningskanal og videre til nevnte oppstrøms side av vannsepareringsanordningen, på hvilken oppstrøms side produksjonsstrømmen har et trykk Plf« (C) å innrette den andre strømningskanal med et innvendig trykkmanipuleringsområde som har et trykk P2, og som står i trykkforbindelse med nevnte nedstrøms side av vannsepareringsanordningen ; (D) i vannsugingsmodus, å innrette trykket P2 i trykkmanipuleringsområdet til et trykk som er lavere enn trykket Pi i produksjonsstrømmen; hvorved en trykkdifferanse Pi-P2 skapes over vannsepareringsanordningen som suger nevnte vannholdige væske gjennom vannsepareringsanordningen og inn i den andre strømningskanal, mens vannsepareringsanordningen holder tilbake nevnte hydrokarbonholdige væske; (E) å produsere den hydrokarbonholdige væske i den første strømningskanal ut av produksjonsbrønnen; og (F) via den andre strømningskanal, å injisere den vannholdige væske i deponeringsformasjonen under påvirkning av et

injeksjonstrykk Px som er høyere enn et totaltrykk PT som

deponeringsformasjonen vil utøve imot injeksjonstrykket Pi, og som må overvinnes for å kunne injisere den vannholdige væske.

Det særegne ved fremgangsmåten, i trinn (D), er at trykket P2 i trykkmanipuleringsområdet fremskaffes ved: å forbinde den andre strømningskanal med minst én ekstern første gasskilde;

ved hjelp av gass fra den første gasskilde, å tildanne en første gassøyle med et gasstrykk P3 i den andre strøm-ningskanal ;

å forbinde den første gassøyle trykkmessig med trykkmanipuleringsområdet, hvorved gasstrykket P3 i den første gassøyle samsvarer med trykket P2 i trykkmanipuleringsområdet ; og

i vannsugingsmodus, å innrette gasstrykket P3 i den første gassøyle til et trykk som er lavere enn trykket Pi i produksjonsstrømmen, hvorved trykket P2 i trykkmanipuleringsområdet også innrettes tilsvarende.

Den første strømningskanal kan anordnes som et indre rør inne i et ytre rør i produksjonsbrønnen, mens den andre strøm-ningskanal utgjøres av et ringrom mellom det indre rør og det ytre rør. Alternativt kan den andre strømningskanal anordnes som et indre rør inne i et ytre rør i produksjonsbrønnen, mens den første strømningskanal utgjøres av et ringrom mellom det indre rør og det ytre rør.

Det indre rør kan eksempelvis utgjøres av et produksjonsrør, et forlengingsrør, et kveilrør eller et rør som strekker seg over et lengdeparti av brønnen. Avhengig av den utførelses-form som benyttes, kan det ytre rør eksempelvis utgjøres av et fåringsrør eller produksjonsrør. Det indre rør kan anordnes sentrisk eller eksentrisk i produksjonsbrønnen.

Nevnte vannsepareringsanordning kan omfatte egnede separe-ringsanordninger ifølge kjent teknikk.

Vannsepareringsanordningen kan også omfatte minst ett hydrofilt og vannpermeabelt materiale hvorigjennom vann fra produksjonsstrømmen suges inn i den andre strømningskanal på grunn av nevnte trykkdifferanse Pi-P2, mens hydrokarboner holdes tilbake på oppstrøms side av det vannpermeable materiale .

Ifølge kjent teknikk foreligger det forskjellige materialer og utforminger som kan benyttes som nevnte vannpermeable materiale. Noen av disse er allerede nevnt under kjent teknikk ovenfor.

Således kan det vannpermeable materiale eksempelvis utformes i en rørvegg, som en rørvegg, eller i forbindelse med en rør-vegg. Eksempelvis kan det vannpermeable materiale forbindes gjennomstrømbart med det indre rør i minst én av følgende posisjoner: - i rørveggen; - som rørveggen;

- på rørveggens utside; og

- på rørveggens innside.

For eksempel kan en slik rørvegg helt eller delvis omfatte ovennevnte semipermeable membranmateriale ifølge US 4.241.787. Det kan også benyttes membranmaterialer og/eller utforminger av disse slik som beskrevet i ovennevnte US 2002/0189807 og/eller i US 6.755.251.

Enn videre kan det vannpermeable materiale innrettes som en rørformet enhet eller modul. Det vannpermeable materiale kan også utgjøres av et membranmateriale, for eksempel et keramisk materiale. Således kan det vannpermeable materiale bestå av porøse strukturer tildannet av keramiske membraner eller andre typer membraner, hvor én eller flere slike membraner eksempelvis innrettes som nevnte rørformede enheter eller mo-duler, hvilke er kommersielt tilgjengelige gjennom forskjellige leverandører. I bruksstilling vil en slik rørformet membranenhet eller membranmodul slippe en vannholdig væske, i form av et permeat, radialt gjennom rørveggen, mens en hydrokarbonholdig væske, i form av et retentat, holdes tilbake. Permeatet kan strømme radialt innover eller radialt utover gjennom rørveggen, hvilket er avhengig av hvordan nevnte første strømningskanal er anordnet i forhold til nevnte andre strømningskanal.

Nevnte første gasskilde kan velges blant minst én av følgende gasskilder: - en gasskilde på overflaten;

- en gasskilde i en underjordisk formasjon; og

- en gasskilde i form av gass som utsepareres fra brønn-strømmen.

Dersom gassen helt eller delvis kommer fra en underjordisk formasjon, må produksjonsbrønnen tildannes med egnede gass-innløpsåpninger, eksempelvis perforeringer, hvorigjennom gassen kan strømme inn i brønnen.

Dessuten kan den første gasskilde forbindes med den andre strømningskanal via minst én gassløftventil for innføring av produksjonsstimulerende løftegass i produksjonsbrønnen.

I fremgangsmåtetrinn (D) kan gasstrykket P3 i nevnte første gassøyle fremskaffes ved: - å stedfeste et grunnere nivå langs den første strømnings-kanal hvor nevnte hydrokarbonholdige væske har et trykk P5 som er lavere enn trykket P2 i det innvendige trykkmanipuleringsområde i den andre strømningskanal; og - via en gassfylt utløpskanal, å forbinde den første gassøyle med den første strømningskanal ved nevnte grunnere nivå i den første strømningskanal.

Pga. store tetthetsforskjeller vil gassen i den gassfylte kanal utøve et ubetydelig trykk i forhold til trykket fra en tilsvarende og sidestilt søyle av hydrokarbonholdig væske i den første strømningskanal. Derved kan trykket P2 i trykkmanipuleringsområdet innrettes til et trykk som er lavere enn nevnte trykk Px i den vann- og hydrokarbonholdige produk-sjonsstrøm, slik at vannholdig væske kan suges inn fra pro-duksjonsstrømmen. For å oppnå tilstrekkelig trykkdifferanse Pi-P2 over vannsepareringsanordningen, er det viktig at nevnte utløpskanal føres tilstrekkelig langt opp i brønnen til å kunne forbindes med den første strømningskanal ved et grunnere nivå hvor nevnte trykk P5 foreligger i den hydrokarbonholdige væske. Derved vil trykket P2 kunne holdes forholdsvis konstant uten nevneverdig tilførsel av ny gass fra nevnte første gasskilde, og vannholdig væske vil kunne suges fra produksjonsstrømmen. Dette forutsetter imidlertid at de rå-dende driftsforhold i brønnen, slik som fluidtrykket i pro-duksjonsf ormas j onen, brønnens produksjonsrate og trykkdifferansen Pi-P2 som er nødvendig over vannsepareringsanordningen, ligger til rette for en slik utførelsesvariant. Utførel-sesvarianten kan også med fordel benyttes for innføring av produksjonsstimulerende løftegass i produksjonsbrønnen.

Som nevnt, vil produsert vann vanligvis ha en vesentlig stør-re egenvekt enn et hydrokarbonholdig fluid, og spesielt dersom fluidet inneholder gass. En søyle av produsert vann, slik som nevnte vannholdige væske i denne oppfinnelse, vil derfor utøve et vesentlig større hydrostatisk trykk enn en tilsvarende og sidestilt søyle av en vann- og hydrokarbonholdig produksjonsstrøm. I denne oppfinnelse utnyttes denne hydro-statiske trykkgevinst som et bidrag til nevnte injeksjonstrykk Pi. Graden av utnyttelse avhenger imidlertid av det totaltrykk PT som deponeringsformasjonen vil utøve imot injeksjonstrykket Pi når den vannholdige væske skal injiseres i deponeringsformasjonen. I denne sammenheng kan nevnte totaltrykk PT bestå av fluidtrykket i deponeringsformasjonens porer (poretrykket) og/eller deponeringsformasjonens brudd-spenning (fraktureringstrykk) ved injeksjonsområdet i produk-sjonsbrønnen. Således kan angjeldende oppfinnelse benyttes til å injisere den vannholdige væske i en porøs og permeabel deponeringsformasjon, for eksempel en sandstein eller kalk-stein, eller i en relativt uporøs og impermeabel deponeringsformasjon, for eksempel en siltstein, leirstein eller skifer.

I fremgangsmåtetrinn (F) kan nevnte injeksjonstrykk Pi fremskaffes på forskjellige måter. Hvordan injeksjonstrykket Pi fremskaffes, avhenger i stor grad av følgende forhold: - deponeringsformasjonens beliggenhet i forhold til produksj onsformasj onen;

- deponeringsformasjonens bergartstype og beskaffenhet; og

- størrelsen på totaltrykket PT, som altså kan bestå av depo-neringsf ormas jonens poretrykk og/eller fraktureringstrykk.

I oppfinnelsens enkleste utførelse kan injeksjonstrykket Pi fremskaffes ved å utnytte en kombinasjon av: - trykket P2 i trykkmanipuleringsområdet når dette befinner

seg i vannsugingsmodus; og

- et hydrostatisk trykk PH som utøves av en søyle av den vannholdige væske som strekker seg ned til deponeringsformasjonen.

Når injeksjonstrykket Pi fremskaffes på denne måte, vil vannseparasjon og vanninjeksjon utføres samtidig. En slik trykk-kombinasjon kan eksempelvis benyttes for injeksjon i en relativt porøs og permeabel deponeringsformasjon med en normal hydrostatisk poretrykksgradient. Dersom ønskelig, kan den andre strømningskanal forsynes med en første enveisventil som tillater gjennomstrømning kun til deponeringsformasjonen.

I en annen utførelse av fremgangsmåten kan den andre strøm-ningskanal forsynes med en første enveisventil som tillater gjennomstrømning kun til deponeringsformasjonen; og

- hvor injeksjonstrykket PIf i trinn (F), fremskaffes ved:

- gjennom regulering av nevnte gasstrykk P3, å øke trykket P2 i trykkmanipuleringsområdet til et trykk som er høyere enn trykket Pi i produksjonsstrømmen, hvorved trykkmanipuleringsområdet befinner seg i injeksjonsmodus; og ved - å kombinere det økte trykk P2 med et hydrostatisk trykk PH som utøves av en søyle av den vannholdige væske som strekker seg ned til deponeringsformasjonen. Når injeksjonstrykket Pi fremskaffes på denne måte, vil kun vanninjeksjon, og ingen vannseparasjon, utføres. En slik trykkombinasjon kan eksempelvis benyttes for injeksjon i en . overtrykket deponeringsformasjon, eller for slik injeksjon ved et fraktureringstrykk. Ved å manipulere nevnte gasstrykk P3 og derved trykket P2 i trykkmanipuleringsområdet, kan trykkmanipuleringsområdet utsettes for henholdsvis undertrykk og overtrykk i forhold til trykket Pi i produksjonsstrømmen.

Derved kan det veksles mellom vannsugingsmodus og injeksjonsmodus i trykkmanipuleringsområdet.

I denne sammenheng kan den vannholdige væske fylles i den andre strømningskanal inntil den overdekker i det minste et parti av trykkmanipuleringsområdet, hvorved vannholdig væske vil strømme tilbake gjennom nevnte vannsepareringsanordning når trykkmanipuleringsområdet befinner seg i injeksjonsmodus, og derved renser vannsepareringsanordningen.

Dersom en slik tilbakestrømning av vannholdig væske ikke er ønskelig, kan vannsepareringsanordningen forsynes med en enveisventil som hindrer en slik tilbakestrømning.

I en ytterligere utførelse av fremgangsmåten kan den andre strømningskanal forsynes med en første enveisventil som tillater gjennomstrømning kun til deponeringsformasjonen;

- men hvor injeksjonstrykket Pi, i trinn (F) , derimot fremskaffes ved: - å anbringe en pumpeanordning i den andre strømningskanal og i en posisjon mellom trykkmanipuleringsområdet og depone-ringsf ormas j onen, hvorved den andre strømningskanal trykkavtettende inndeles i henholdsvis: - et oppstrøms vannsugekammer som omfatter nevnte trykkmanipuleringsområde; og - et nedstrøms vanninjeksjonskammer mellom pumpeanordningen og deponeringsformasjonen; - ved hjelp av pumpeanordningen, å utøve et pumpetrykk PP på en søyle av den vannholdige væske i vanninjeksjonskammeret; og ved - å kombinere pumpetrykket PP med et hydrostatisk trykk PH som utøves av nevnte vannholdige væskesøyle.

Når pumpeanordningen utøver sitt pumpetrykk PP på den vannholdige væskesøyle, vil vanninjeksjon utføres. Innstrømning av den vannholdige væske i vannsugekammeret styres imidlertid primært via gasstrykket P3 i nevnte første gassøyle. Derved kan vannholdig væske separeres kontinuerlig fra produksjons-strømmen og ledes inn i vannsugekammeret, mens den vannholdige væske i vanninjeksjonskammeret injiseres periodevis i deponeringsformasj onen.

Dersom det er ønskelig å unngå benyttelse av en nedihulls pumpeanordning, kan en alternativ utførelse av fremgangsmåten benyttes. Ifølge denne alternative utførelse forsynes den andre strømningskanal med en første enveisventil som tillater gjennomstrømning kun til deponeringsformasjonen, hvor fremgangsmåten også omfatter følgende trinn:

- å avdele den andre strømningskanal henholdsvis i:

- et oppstrøms vannsugekammer som omfatter trykkmanipuleringsområdet og den første gassøyle; og - et nedstrøms vanninjeksjonskammer som omfatter en andre gassøyle med et gasstrykk P4; - å forbinde vannsugekammeret strømningsmessig med vanninjeksjonskammeret via en andre enveisventil som tillater gjennom-strømning kun til vanninjeksjonskammeret; - å forbinde den andre gassøyle strømningsmessig og regulerbart med minst én ekstern andre gasskilde; - når den vannholdige væske fyller vanninjeksjonskammeret til et øvre vannivå, å lede overtrykket gass inn i vanninjeksjonskammeret og presse den vannholdige væske ned til et nedre vannivå i vanninjeksjonskammeret, hvorved den vannholdige væske injiseres i deponeringsformasjonen; og - når den vannholdige væske befinner seg ved det nedre vannivå, å stenge av gassinnstrømningen for deretter å lede overtrykket gass ut av den andre gassøyle og derved redusere

nevnte gasstrykk P4 inntil den andre enveisventil åpner for at den vannholdige væske på ny kan strømme inn i vanninjeksjonskammeret .

Når injeksjonstrykket Pj fremskaffes ved å benytte et gasstrykk P4 i en andre gassøyle i vanninjeksjonskammeret, injiseres den vannholdige væske periodevis i deponeringsformasjonen, vel å merke uten å benytte en pumpeanordning. Vannseparasjonen kan imidlertid forløpe uten avbrudd.

I denne forbindelse kan nevnte andre gasskilde velges blant minst én av følgende gasskilder: - en gasskilde på overflaten;

- en gasskilde i en underjordisk formasjon; og

- en gasskilde i form av gass som utsepareres fra brønn-strømmen.

Den andre gasskilde kan eventuelt forbindes med vanninjeksjonskammeret via minst én gassløftventil for innføring av produksjonsstimulerende løftegass i produksjonsbrønnen.

Nevnte første gasskilde og andre gasskilde kan også utgjøres av samme gasskilde. I denne sammenheng må det benyttes egnede, kjente ventiler og reguleringsanordninger for å lede gass hensiktsmessig frem til og ut av målområdet.

Nevnte vanninjeksjonskammer kan dessuten tilknyttes følgende anordninger: - en vannivåstoppeanordning som innrettes til å kunne stoppe utstrømning av den vannholdige væske til deponeringsformasjonen i det minste når den vannholdige væske befinner seg ved det nedre vannivå; og - en gasstrømningsstyreanordning som innrettes til å kunne

utføre følgende funksjoner:

- å registrere når den vannholdige væske befinner seg ved det nedre vannivå og, på grunnlag av dette, lede overtrykket gass ut av den andre gassøyle inntil den vannholdige væske på ny kan strømme inn i vanninjeksjonskammeret; og - å registrere når den vannholdige væske befinner seg ved det øvre vannivå og, på grunnlag av dette, lede overtrykket gass inn i vanninjeksjonskammeret.

Vannivåstoppeanordningen kan innbefatte for så vidt kjente sensorer som kan skjelne en væske fra en gass ved nevnte vannivåer. Slike sensorer skjelner forskjeller i fysiske egenskaper ved væsken og gassen, eksempelvis forskjeller i trykk, tetthet, temperatur, resistivitet, akustisk gangtid, optiske egenskaper og lignende.

I én utførelse kan vanninjeksjonskammeret tilknyttes en vann-nivåstoppeanordning i form av: - en skillevegg med et gjennomstrømbart flottørsete som anordnes ved det nedre vannivå; og - en flottør som anordnes ovenfor skilleveggen, og som har en utforming som stenger for gjennomstrømning når flottøren er i kontakt med og presses mot flottørsetet. I en alternativ ut-førelse (ikke vist) kan flottøren plasseres mellom to slike skillevegger med gjennomstrømbare flottørseter, hvorav én skillevegg ved hvert av nevnte vannivåer. Da vil flottøren stenge for gjennomstrømning når den er i kontakt med ett av nevnte flottørseter.

Enn videre kan fremgangsmåten også omfatte:

- å forbinde gasstrømningsstyreanordningen med vanninjeksjonskammeret; og - å forsyne gasstrømningsstyreanordningen med minst én retningsstyreventil for å kunne styre strømningen av overtrykket gass til og fra den andre gassøyle i vanninjeksjonskammeret .

For å kunne styre strømningen av overtrykket gass til og fra den andre gassøyle, kan gasstrømningsstyreanordningen også tilknyttes kjente anordninger og sensorer som kan skjelne forskjellige egenskaper i en væske og/eller gass ved nevnte vannivåer. Gasstrømningsstyreanordningen innrettes da til å kunne registrere slike forskjeller og/eller egenskaper og, på grunnlag av dette, vil kunne styre nevnte strømning av overtrykket gass til og fra den andre gassøyle. Nevnte sensorer kan eksempelvis skjelne forskjeller i trykk, tetthet, temperatur, resistivitet, akustisk gangtid, optiske egenskaper og lignende.

Nevnte gass i den første og/eller andre gasskilde kan bestå av en hvilken som helst egnet gass, for eksempel en hydro-karbongass, luft, karbondioksid eller nitrogen. Gassen kan ledes ned i produksjonsbrønnen fra overflaten, eller den kan ledes inn fra en underjordisk, gassholdig formasjon.

Gass som brukes ved såkalt gassløfting, og som blandes inn i produksjonsstrømmen nede i brønnen for å lette utstrømningen av denne, kan også benyttes til å skape nevnte gasstrykk P3 og eventuelt nevnte gasstrykk P4. I denne forbindelse ledes gassen vekselvis inn i den andre strømningskanal og i det ut-strømmende fluid for derved å bistå henholdsvis vannseparasjonen, gassløftingen og vanninjeksjonen.

Fremgangsmåten, i trinn (A), kan benyttes til å forbinde den første strømningskanal strømningsmessig med en produksjonsformasjon som ligger grunnere eller dypere enn deponeringsformasjonen.

Som et alternativ kan fremgangsmåten, i trinn (F), benyttes til å forbinde den andre strømningskanal strømningsmessig med minst ett sjikt av produksjonsformasjonen, hvorved produk-sjonsf ormas j onen også utgjør nevnte deponeringsformasjon. Et slikt deponeringssjikt befinner seg fortrinnsvis underliggende et hydrokarbonholdig sjikt av produksjonsformasjonen. Derved kan vannholdig væske som injiseres i deponeringssjiktet, bidra med trykkstøtte til det hydrokarbonholdige sjikt og derved bidra med å øke utvinningen derifra.

Ifølge et annet aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt et apparat som kan benyttes til å utøve fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

I sin mest generelle utførelsesform omfatter apparatet en første strømningskanal og en andre strømningskanal som begge er anordnet i nevnte produksjonsbrønn;

- hvor den første strømningskanal er innrettet til strøm-ningsmessig å forbinde produksjonsformasjonen med oppstrøms side av minst én nedihulls vannsepareringsanordning; idet oppstrøms side av vannsepareringsanordningen i bruksstilling er i kontakt med nevnte produksjonsstrøm, som der har et trykk P1#-- hvor den andre strømningskanal er innrettet til strømnings-messig å forbinde deponeringsformasjonen med nedstrøms side av nevnte nedihulls vannsepareringsanordning; og - hvor den andre strømningskanal er innrettet med et innvendig trykkmanipuleringsområde som har et trykk P2, og som står i trykkforbindelse med nevnte nedstrøms side av vannsepareringsanordningen ; idet trykket P2 i trykkmanipuleringsområdet, når dette befinner seg i vannsugingsmodus, er regulert til et trykk som er lavere enn trykket Pi i produksjonsstrømmen, hvorved en trykkdifferanse Pi-P2 skapes over vannsepareringsanordningen som vil suge nevnte vannholdige væske gjennom vannsepareringsanordningen og inn i den andre strømningskanal, mens vannsepareringsanordningen vil holde tilbake nevnte hydrokarbonholdige væske; og - hvor den vannholdige væske blir injisert i deponeringsformasjonen via den andre strømningskanal, og under påvirkning av et injeksjonstrykk Pz som er høyere enn et totaltrykk PT som deponeringsformasjonen vil utøve imot injeksjonstrykket PI# og som må overvinnes for å kunne injisere den vannholdige væske. Det særegne ved apparatet er at den andre strømningskanal er regulerbart forbundet med minst én ekstern første gasskilde; - at den andre strømningskanal er forsynt med en første gass-søyle med et gasstrykk P3, idet den første gassøyle er tildannet ved hjelp av gass fra den første gasskilde; - at den første gassøyle er forbundet trykkmessig med trykkmanipuleringsområdet, hvorved gasstrykket P3 i den første gassøyle er innrettet til å samsvare med trykket P2 i trykkmanipuleringsområdet; og - at den første gassøyle er tilknyttet en trykkreguleringsanordning for å kunne regulere gasstrykket P3 i den første gassøyle, hvorved trykket P2 i trykkmanipuleringsområdet også blir regulert tilsvarende.

For øvrig omfatter apparatet konstruktive trekk som korres-ponderer med trekk i den foreliggende fremgangsmåte.

Fordeler med oppfinnelsen

Denne oppfinnelse skiller seg fra andre kjente metoder ved at: - oppfinnelsen krever kun et lite antall komponenter; - oppfinnelsen krever få bevegelige komponenter; - det er unødvendig å bruke pumper, som har begrenset leve-tid; - oppfinnelsen kan benyttes i nye brønner samt installeres i eksisterende brønner; . - oppfinnelsen kan benyttes uavhengig av strømningsrate; - oppfinnelsen kan benyttes både i vertikale og horisontale brønner; - oppfinnelsen kan benyttes sammen med et eksisterende gass-løftsystem i en brønn; og - den utskilte, vannholdige væske kan injiseres i en depone-ringssone som er overliggende eller underliggende brønnens produksjonsformasjon, eventuelt også i et deponeringssjikt av produksj onsformasj onen.

Kort beskrivelse av tegningsfigurene

I det etterfølgende beskrives ikke-begrensende utførelsesek-sempler av den foreliggende oppfinnelse og med henvisning til medfølgende figurer, hvor: Figur 1 viser et skjematisk oppriss av en første utførelse av oppfinnelsen, hvor en vannholdig væske, i form av et permeat, separeres fra en produksjonsstrøm og injiseres i en underliggende deponeringsformasjon via et indre rør i en produksjons-brønn; Figur 2 viser et skjematisk oppriss av en andre utførelse av oppfinnelsen, hvor en vannholdig væske, i form av et permeat, separeres fra en produksjonsstrøm og injiseres i en overliggende deponeringsformasjon via et ringrom omkring et indre rør i en produksjonsbrønn; Figur 3 viser et skjematisk oppriss av en tredje utførelse av oppfinnelsen som i det vesenlige er lik utførelsen ifølge figur 1, men hvor nevnte indre rør er forsynt med en pumpeanordning for injeksjon av nevnte permeat i deponeringsformasjonen; og Figur 4-7 viser et skjematisk oppriss av forskjellige trinn i en fjerde utførelse av oppfinnelsen, hvor et vannholdig permeat separeres fra en produksjonsstrøm og injiseres i en underliggende deponeringsformasjon via et indre rør som omfatter et vannsugekammer og et vanninjeksjonskammer.

Vedføyde figurer er sterkt forenklede og viser kun de essen-sielle og symbolsk angitte komponenter ved oppfinnelsen. Kom-ponentenes utforminger, relative dimensjoner og innbyrdes posisjoner er også fortegnede. I det etterfølgende vil like, tilsvarende eller korresponderende detaljer i figurene bli angitt stort sett med samme henvisningstall.

Beskrivelse av utførelseseksempler av oppfinnelsen

Figur 1-7 viser alle et apparat 2 ifølge oppfinnelsen. Apparatet 2 benyttes for i en produksjonsbrønn 4 å separere ut vannholdig væske fra en vann- og hydrokarbonholdig produk-sjonsstrøm 6 som kommer fra en produksjonsformasjon 8. Apparatet 2 benyttes også for å injisere et resulterende vannholdig permeat 10 i en deponeringsformasjon 12, mens et resulterende hydrokarbonforøkt retentat 14 blir produsert til overflaten. På tegningsfigurene er produksjonsstrømmen 6, strømmen av permeat 10 og strømmen av retentat 14 angitt henholdsvis med skraverte piler, hvite piler og sorte piler. Apparatet 2 omfatter bl.a. en første strømningskanal og en andre strømningskanal som begge er anordnet i produksjons-brønnen 4.

Utførelseseksemplene ifølge figur 1 og figur 2 viser apparatet 2 i sine enkleste utforminger.

I utførelseseksemplet ifølge figur 1 utgjøres den første strømningskanal av et ringrom 16 mellom et indre rør 18 og et ytre rør 20, mens den andre strømningskanal utgjøres av det indre rør 18. Ringrommet 16 er forbundet strømningsmessig med produksjonsformasjonen 8, som her ligger grunnere enn depone-ringsf ormas j onen 12.

I dette eksempel strekker det indre rør 18 seg over en bestemt vertikal lengde av brønnen 4 og er avstengt i sin øvre ende, mens det ytre rør 20, som her har form av et produk-sjonsrør, strekker seg til overflaten. Det ytre rør 20 er avtettet mot brønnhullet ved hjelp av minst én brønnpakning 22 som er anordnet umiddelbart ovenfor produksjonsformasjonen 8. Det indre rør 18 er avtettet mot brønnhullet ved hjelp av minst én brønnpakning 24 som er anordnet umiddelbart ovenfor deponeringsformasjonen 12.

Ringrommet 16 er innrettet til strømningsmessig å forbinde produksjonsformasjonen 8 med en vannsepareringsanordning 26, mens det indre rør 18 står i strømningsmessig forbindelse med deponeringsformasjonen 12. I samtlige utførelseseksempler ut-gjøres vannsepareringsanordningen 26 av en rørformet vannsepareringsmodul som er anordnet i rørveggen til det indre rør 18, og som utgjøres av et hydrofilt og vannpermeabelt membranmateriale 28. Membranmaterialet 28 kan eksempelvis være tildannet av et keramisk materiale. Oppstrøms side av membranmaterialet 28 er i kontakt med produksjonsstrømmen 6, som der har et trykk Pi. Vis-å-vis membranmaterialet 28 er det indre rør 18 innrettet med et trykkmanipuleringsområde 30 som har et trykk P2, og som står i trykkforbindelse med ned-strøms side av membranmaterialet 28. Når trykkmanipuleringsområdet 30 befinner seg i vannsugingsmodus, er dets trykk P2 regulert til et trykk som er lavere enn trykket Pi i produk-sjonsstrømmen 6. En trykkdifferanse P1-P2 over membranmaterialet 28 vil derved suge vann fra produksjonsstrømmen 6 derigjennom og inn i det indre rør 18, mens membranmaterialet 28 vil holde hydrokarboner tilbake og danne nevnte hydrokarbonholdige retentat 14.

Nevnte øvre ende av det indre rør 18 er tilknyttet et gass-tilførselsrør 32 fra en første gasskilde 34 som her er en gasskilde på overflaten, og et gassutløpsrør 36. Gassutløps-røret 36 er forsynt med en trykkreguleringsanordning 38, som her har form av en gassreguleringsventil og/eller enveisventil. Utløpsrøret 36 strekker seg opp til et egnet nivå i brønnen 4 eller til overflaten.

Det indre rør 18 ifølge figur 1 er også forsynt med en første gassøyle 40 med et gasstrykk P3, idet gassøylen 40 er tildannet ved hjelp av gass fra nevnte første gasskilde 34. Gassøylen 40 er forbundet trykkmessig med nevnte trykkmanipuleringsområde 30. Derved er gasstrykket P3 innrettet til å samsvare med trykket P2 i trykkmanipuleringsområdet 30. Ved å lede gass fra gassøylen 40 via nevnte gassreguleringsventil 38 og ut til nevnte overliggende nivå i brønnen 4, blir gasstrykket P3 i gassøylen 40 regulert. Derved blir også trykket P2 i trykkmanipuleringsområdet 30 regulert tilsvarende, slik at trykkdifferansen Pi-P2 og permeatet 10 sin innstrømnings-rate kan reguleres. Om ønskelig kan gassen som blir ledet fra gassøylen 40, bli brukt som løftegass i produksjonsbrønnen 4.

Om ønskelig kan det indre rør 18 også utgjøres av et kveilrør (ikke vist) som strekker seg til overflaten, men hvor et øvre parti av dette er avstengt samt regulerbart forbundet med en første gasskilde 34 og et gassutløpsrør 36.

Apparatet 2 blir også benyttet til å injisere det vannholdige permeat 10 i deponeringsformasjonen 12 via det indre rør 18. Dette foretas under påvirkning av et injeksjonstrykk V x som er høyere enn et totaltrykk PT som deponeringsformasjonen 12 vil utøve imot injeksjonstrykket PI# og som må overvinnes for å kunne injisere permeatet 10.

Injeksjonstrykket Px er fremskaffet gjennom en kombinasjon av: - trykket P2 i trykkmanipuleringsområdet 30 når dette befinner seg i vannsugingsmodus; og - et hydrostatisk trykk PH som blir utøvd av en søyle 42 av det vannholdige permeat 10 som strekker seg ned til depone-ringsf ormas j onen 12. Ved dette injeksjonstrykk Pz blir vannseparasjon og vanninjeksjon utført samtidig.

Injeksjonstrykket Pj; kan også økes ytterligere ved tilføre gass fra den første gasskilde 34. Derved kan det veksles mellom vannsugingsmodus og injeksjonsmodus i gassøylen 40.

Det indre rør 18 er også forsynt med en første enveisventil 44 som tillater gjennomstrømning kun til deponeringsformasjonen 12, og som er av en utforming som passer inn i røret 18.

Det vises nå til utførelseseksemplet ifølge figur 2. I dette utførelseseksempel utgjøres imidlertid den første strømnings-kanal av et indre rør 18 som er anordnet inne i et ytre rør 20 i produksjonsbrønnen 4, mens den andre strømningskanal ut-gjøres av et ringrom 16 mellom det indre rør 18 og det ytre rør 20. Det indre rør 18 er forbundet strømningsmessig med produksjonsformasjonen 8, som her ligger dypere enn depone-ringsf ormas j onen 12.

I dette eksempel utgjøres det indre rør 18 av et produksjons-rør som strekker seg til overflaten, mens det ytre rør 20 har form av et fåringsrør eller forlengingsrør som strekker seg helt eller delvis til overflaten. Også her er rørene 18, 20 avtettet mot brønnhullet ved hjelp av brønnpakninger 22, 24, og det blir benyttet en rørformet vannsepareringsmodul 26 med et vannpermeabelt membranmateriale 28 som er anordnet i rør-veggen til det indre rør 18, i likhet med det foregående ut-førelseseksempel. Figur 2 viser også at ringrommet 16 er avstengt et stykke ovenfor vannsepareringsmodulen 26 ved hjelp av en avstengningsanordning 46, eksempelvis en ringroms-pakning. Avstengningsanordningen 46 er tilknyttet et gass-tilførselsrør 32 fra en første gasskilde 34 som her er en gasskilde på overflaten, slik som beskrevet i det foregående utførelseseksempel. Til forskjell fra den første gassøyle 40 som er vist på figur 1, foreligger den første gassøyle 40 ifølge figur 2 i ringrommet 16.

Vis-å-vis membranmaterialet 2 8 er ringrommet 16 innrettet med et trykkmanipuleringsområde 3 0 som har et trykk P2, og som står i trykkforbindelse med nedstrøms side av membranmaterialet 28. Ved hjelp av nevnte trykkdifferanse P1-P2 over det membranmaterialet 28, suges vann fra produksjonsstrømmen 6 derigjennom og inn i ringrommet 16. Deretter injiseres det vannholdige permeat 10 i deponeringsformasjonen 12 via ringrommet 16 og under påvirkning av et injeksjonstrykk Pi som er høyere enn nevnte totaltrykk PT i deponeringsformasjonen 12. Injeksjonstrykket Pi er fremskaffet på samme måte som i det foregående utførelseseksempel. Ringrommet 16 er også forsynt med en første enveisventil 44 som tillater gjennom-strømning kun til deponeringsformasjonen 12, og som er av en utforming som passer inn i ringrommet 16. 1 dette utførelseseksempel er den første gassøyle 40 forbundet med det indre rør 18 via et gassfylt utløpsrør 36. Ut-løpsrører 36 er forbundet med det indre rør 18 ved et grunnere nivå 47 hvor retentatet 14 har et trykk P5 som er lavere enn trykket P2 i trykkmanipuleringsområdet 30 i ringrommet 16. Gassutløpsrøret 36 er også forsynt med en enveisventil 38 som tillater gjennomstrømning av gass kun til det indre rør 18. I dette eksempel benyttes gassutløpsrøret 36 også for innføring av produksjonsstimulerende løftegass i det indre rør 18, hvor løftegassen ledes fra den første gasskilde 34 via ringrommet 16. Det er åpenbart at en tilsvarende variant av denne måte å innrette trykket P2 i trykkmanipuleringsområdet 30, også kan benyttes for utførelsen ifølge figur 1. Sistnevnte kan eksempelvis foretas ved at nevnte øvre ende av det indre rør 18 føres opp til, eller forbindes med, et grunnere nivå 47 i nevnte ytre rør 20 hvor retentatet 14 har et trykk P5.

Det vises nå til figur 3-7. Samtlige figurer viser et apparat 2 som er basert på utførelsen ifølge figur 1, hvor den første strømningskanal utgjøres av ringrommet 16, mens den andre strømningskanal utgjøres av det indre rør 18.

Utførelseseksemplet ifølge figur 3 viser også et indre rør 18 som er forsynt med nevnte første enveisventil 44 som tillater gjennomstrømning kun til deponeringsformasjonen 12. Apparatet 2 ifølge denne utførelse omfatter imidlertid en pumpeanordning 48 som er anbrakt i det indre rør 18 og i en posisjon mellom trykkmanipuleringsområdet 30 og deponeringsformasjonen 12. Derved er det indre rør 18 trykkavtettende inndelt i henholdsvis : - et oppstrøms vannsugekammer 50 som omfatter nevnte trykkmanipuleringsområde 30; og - et nedstrøms vanninjeksjonskammer 52 mellom pumpeanordningen 48 og deponeringsformasjonen 12.

I dette utførelseseksempel er pumpeanordningen 48 forbundet med en forbindelsesledning 54 for å kunne tilføre pumpeanordningen 48 kraft og styresignaler fra overflaten.

Nevnte injeksjonstrykk Pi for å overvinne totaltrykket PT i deponeringsformasjonen 12, blir fremskaffet ved: - at et pumpet rykk PP fra pumpeanordningen 48 blir utøvd på en søyle 42 av det vannholdige permeat 10 i vanninjeksjonskammeret 52; og ved - at pumpetrykket PP blir kombinert med et hydrostatisk trykk PH som blir utøvd av nevnte vannholdige permeatsøyle 42. Ved dette injeksjonstrykk Pi blir vanninjeksjon utført.

Figur 4-7 viser et siste utførelseseksempel av apparatet 2, hvor nevnte figurer viser forskjellige trinn i anvendelsen av apparatet 2.

Utførelseseksemplet ifølge figur 4-7 viser også et indre rør 18 som er forsynt med nevnte første enveisventil 44 som tillater gjennomstrømning kun til deponeringsformasjonen 12. Det indre rør 18 ifølge denne utførelse er imidlertid avdelt henholdsvis i: - et oppstrøms vannsugekammer 50 som omfatter trykkmanipuleringsområdet 3 0 og den første gassøyle 40; og - et nedstrøms vanninjeksjonskammer 52 som omfatter en andre gassøyle 56 med et gasstrykk P4.

Vannsugekammeret 50 er forbundet strømningsmessig med vanninjeksjonskammeret 52 via en andre enveisventil 58 som tillater gjennomstrømning kun til vanninjeksjonskammeret 52, og som er av en utforming som passer inn i det indre rør 18. Den øvre ende av det indre rør 18 er også tilknyttet nevnte gass-utløpsrør 36 som strekker seg opp til overliggende nivå i brønnen 4, og som er forsynt med nevnte gassreguleringsventil, eventuelt enveisventil, 38.

Den andre gassøyle 56 er forbundet med en gasstrømningsstyre-anordning 60 via et første gassrør 62 som er koplet til det indre rør 18 vis-å-vis gassøylen 56, mens den første gassøyle 40 er forbundet med gasstrømningsstyreanordningen 60 via et andre gassrør 64. Gasstrømningsstyreanordningen 60 er også tilknyttet nevnte gasstilførselsrør 32 fra nevnte første gasskilde 34 på overflaten, og den er forsynt med minst én retningsstyreventil 66 for å kunne styre en strømning av overtrykket gass til og fra den andre gassøyle 56 i vanninjeksjonskammeret 52.

Ved hjelp av gassreguleringsventilen/enveisventilen 38 og/eller gasstrømningsstyreanordningen 60 styres trykket P3 i den første gassøyle 40, og derved styres innstrømningsraten av det vannholdige permeat 10 i det indre rør 18. Via den andre enveisventil 58 strømmer permeatet 10 fortløpende inn i vanninjeksjonskammeret 52 og gradvis fyller opp vanninjeksjonskammeret 52. Figur 4 viser et delvis fylt vanninjeksjonskammer 52 idet dette er i ferd med å fylles med permeat 10 som strømmer inn i vannsugekammeret 50 via nevnte andre enveisventil 58.

Når det vannholdige permeat 10 fyller vanninjeksjonskammeret 52 til et øvre vannivå 68, jfr. figur 5, ledes overtrykket gass inn i vanninjeksjonskammeret 52 og presser permeatet 10 ned til et nedre vannivå 70 i vanninjeksjonskammeret 52, hvorved permeatet 10 injiseres i deponeringsformasjonen 12. Figur 6 viser et delvis tømt vanninjeksjonskammer 52 idet dette er i ferd med å tømmes under injeksjonsforløpet, mens figur 7 viser et tømt vanninjeksjonskammeret 52 ved slutten av injeksjonsforløpet. Vannseparasjonen forløper imidlertid uten avbrudd i vannsugekammeret 50 og gradvis fyller opp dette, som vist på figur 6 og 7.

Når permeatet 10 er presset ned til det nedre vannivå 70, av-stenges gassinnstrømningen. Deretter ledes overtrykket gass ut av den andre gassøyle 56 via nevnte første gassrør 62. Derved reduseres gasstrykket P4 i den andre gassøyle 56 inntil nevnte andre enveisventil 58 åpner for at permeatet 10 på ny kan strømme inn i vanninjeksjonskammeret 52.

I tillegg til nevnte gasstrømningsstyreanordning 60, er vanninjeksjonskammeret 52 tilknyttet en vannivåstoppeanordning 72 som er innrettet til å kunne stoppe utstrømning av permeatet 10 i det minste når permeatet 10 befinner seg ved det nedre vannivå 70, hvilket medfører at gasstrykket P4 i den andre gassøyle 56 bygges opp.

I denne anledning er gasstrømningsstyreanordningen 60 innrettet til å kunne utføre følgende funksjoner: - å registrere nevnte oppbygging i gasstrykket P4 og, på grunnlag av dette, lede overtrykket gass ut av den andre gassøyle 56 inntil permeatet 10 på ny kan strømme inn i vanninjeksjonskammeret 52; og - å registrere når permeatet 10 befinner seg ved det øvre vannivå 68 og, på grunnlag av dette, lede overtrykket gass inn i vanninjeksjonskammeret 52.

I dette utførelseseksempel utgjøres vannivåstoppeanordningen 72 i det indre rør 18 av: - en nedre skillevegg 78 med et gjennomstrømbart flottørsete

80 som er anordnet ved det nedre vannivå 70; og

- en flottør 82 som er anordnet ovenfor skilleveggen 78, og som har en utforming som er innrettet til å kunne stenge for gjennomstrømning når flottøren 82 er i kontakt med og blir presset mot flottørsetet 80. I dette eksempel er flottøren 82 kuleformet.

Når nevnte gasstrømningsstyreanordning 60 registrerer nevnte oppbygging i gasstrykket P4 i vanninjeksjonskammeret 52, er gasstrømningsstyreanordningen 60 også innrettet til å kunne lede overtrykket gass ut av den andre gassøyle 56 via nevnte første og andre gassrør 62, 64 og videre inn i vannsugekammeret 50. Dette gasstrømningsforløp vil fortsette inntil gasstrykket P3 i vannsugekammeret 50 utlignes med gasstrykket P4 i vanninjeksjonskammeret 52 via nevnte andre enveisventil 58 i det indre rør 18. I et alternativ som ikke er vist her, kan overtrykket gass ledes ut i ringrommet 16.

Det er også mulig å styre gasstrykkene P3 og P4 ved hjelp av uavhengige gasstrømningsstyreanordninger, eventuelt også ved hjelp av uavhengige gasskilder. Det er også mulig å benytte gasskilder med forskjellig opphav, og av forskjellig gass-type. Gass som ventileres fra apparatet 2, kan også benyttes som løftegass i produksjonsbrønnen 4.

Claims (51)

1. Fremgangsmåte for i en produksjonsbrønn (4) å separere ut vann fra en vann- og hydrokarbonholdig produksjonsstrøm (6) som kommer fra minst én omkringliggende produksjonsformasjon (8), og for å injisere en resulterende vannholdig væske (10) i minst én omkringliggende deponeringsformasjon (12), mens en resulterende hydrokarbonholdig væske (14) produseres ut av produksjonsbrønnen (4); - hvor fremgangsmåten omfatter følgende trinn: (A) å anordne en første strømningskanal og en andre strømningskanal i produksjonsbrønnen (4), hvor: - den første strømningskanal innrettes til strøm-ningsmessig å forbinde produksjonsformasjonen (8) med oppstrøms side av minst én nedihulls vannsepareringsanordning (26); og - den andre strømningskanal innrettes til strøm-ningsmessig å forbinde deponeringsformasjonen (12) med nedstrøms side av nevnte nedihulls vannsepareringsanordning (26) ; (B) fra produksjonsformasjonen (8), å lede produksjons-strømmen (6) via den første strømningskanal og videre til nevnte oppstrøms side av vannsepareringsanordningen (26), på hvilken oppstrøms side produksjonsstrømmen (6) har et trykk (Pi) ; (C) å innrette den andre strømningskanal med et innvendig trykkmanipuleringsområde (30) som har et trykk (P2) , og som står i trykkforbindelse med nevnte nedstrøms side av vannsepareringsanordningen (26); (D) i vannsugingsmodus, å innrette trykket (P2) i trykkmanipuleringsområdet (30) til et trykk som er lavere enn trykket (Pi) i produksjonsstrømmen (6) ; hvorved en trykkdifferanse (Pi-P2) skapes over vannsepareringsanordningen (26) som suger nevnte vannholdige væske (10) gjennom vannsepareringsanordningen (26) og inn i den andre strømningskanal, mens vannsepareringsanordningen (26) holder tilbake nevnte hydrokarbonholdige væske (14); (E) å produsere den hydrokarbonholdige væske (14) i den første strømningskanal ut av produksjonsbrønnen (4); og (F) via den andre strømningskanal, å injisere den vannholdige væske (10) i deponeringsformasjonen (12) under påvirkning av et injeksjonstrykk (Pi) som er høyere enn et totaltrykk (PT) som deponeringsformasjonen (12) vil utøve imot injeksjonstrykket (Pi) , og som må overvinnes for å kunne injisere den vannholdige væske (10), karakterisert ved at, i trinn (D), trykket (P2) i trykkmanipuleringsområdet (30) fremskaffes ved: å forbinde den andre strømningskanal med minst én ekstern første gasskilde (34); ved hjelp av gass fra den første gasskilde (34), å tildanne en første gassøyle (40) med et gasstrykk (P3) i den andre strømningskanal; å forbinde den første gassøyle (40) trykkmessig med trykkmanipuleringsområdet (30), hvorved gasstrykket (P3) i den første gassøyle (40) samsvarer med trykket (P2) i trykkmanipuleringsområdet (30); og i vannsugingsmodus, å innrette gasstrykket (P3) i den første gassøyle (40) til et trykk som er lavere enn trykket (Pi) i produksjonsstrømmen (6), hvorved trykket (P2) i trykkmanipuleringsområdet (30) også innrettes tilsvarende .

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den første strømningskanal anordnes som et indre rør (18) inne i et ytre rør (20) i produksjons-brønnen (4), mens den andre strømningskanal utgjøres av et ringrom (16) mellom det indre rør (18) og det ytre rør (20) .

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den andre strømningskanal anordnes som et indre rør (18) inne i et ytre rør (20) i produksjons-brønnen (4), mens den første strømningskanal utgjøres av et ringrom (16) mellom det indre rør (18) og det ytre rør (20) .

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at vannsepareringsanordningen (26) omfatter minst ett hydrofilt og vannpermeabelt materiale (28) hvorigjennom vann fra produksjonsstrømmen (6) suges inn i den andre strømningskanal på grunn av nevnte trykkdifferanse P1-P2, mens hydrokarboner holdes tilbake på oppstrøms side av det vannpermeable materiale (28).

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det vannpermeable materiale (28) forbindes gjennomstrømbart med det indre rør (18) i minst én av følgende posisjoner: - i rørveggen; - som rørveggen; - på rørveggens utside; og - på rørveggens innside.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at det vannpermeable materiale (28) innrettes som en rørformet enhet eller modul.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 4, 5 eller 6, karakterisert ved at det vannpermeable materiale (28) utgjøres av et membranmateriale.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at membranmaterialet utgjøres av et keramisk materiale.

9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-8, karakterisert ved at nevnte første gasskilde (34) velges blant minst en av følgende gasskilder: - en gasskilde på overflaten; - en gasskilde i en underjordisk formasjon; og - en gasskilde i form av gass som utsepareres fra brønn-strømmen.

10. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-9, karakterisert ved at den første gasskilde (34) forbindes med den andre strømningskanal via minst én gassløftventil for innføring av produksjonsstimulerende løftegass i produksjonsbrønnen (4).

11. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-10, karakterisert ved at, i trinn (D) , gasstrykket (P3) i nevnte første gassøyle (40) fremskaffes ved: - å stedfeste et grunnere nivå (47) langs den første strømningskanal hvor nevnte hydrokarbonholdige væske (14) har et trykk P5 som er lavere enn trykket P2 i det innvendige trykkmanipuleringsområde (30) i den andre strøm-ningskanal ; og - via en gassfylt utløpskanal (36), å forbinde den første gassøyle (4 0) med den første strømningskanal ved nevnte grunnere nivå (47) i den første strømningskanal.

12. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-11, karakterisert ved at, i trinn (F) , nevnte injeksjonstrykk ( Px) fremskaffes ved å utnytte en kombinasjon av: - trykket (P2) i trykkmanipuleringsområdet (30) når dette befinner seg i vannsugingsmodus; og - et hydrostatisk trykk (PH) som utøves av en søyle (42) av den vannholdige væske (10) som strekker seg ned til deponeringsformasjonen (12); ved hvilket injeksjonstrykk { Px) vannseparasjon og vanninjeksjon utføres samtidig.

13. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-11, karakterisert ved at den andre strømningskanal forsynes med en første enveisventil (44) som tillater gjennomstrømning kun til deponeringsformasjonen (12); og - at, i trinn (F), nevnte injeksjonstrykk (P^ fremskaffes ved: - gjennom regulering av nevnte gasstrykk (P3) , å øke trykket (P2) i trykkmanipuleringsområdet (30) til et trykk som er høyere enn trykket (Pi) i produksjons-strømmen (6), hvorved trykkmanipuleringsområdet (30) befinner seg i injeksjonsmodus; og ved - å kombinere det økte trykk (P2) med et hydrostatisk trykk (PH) som utøves av en søyle (42) av den vannholdige væske (10) som strekker seg ned til deponeringsformasjonen (12); ved hvilket injeksjonstrykk { Pj) kun vanninjeksjon, og ingen vannseparasjon, utføres.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at den vannholdige væske (10) fylles i den andre strømningskanal inntil den overdekker i det minste et parti av trykkmanipuleringsområdet (30), hvorved vannholdig væske (10) vil strømme tilbake gjennom nevnte vannsepareringsanordning (26) når trykkmanipuleringsområdet (30) befinner seg i injeksjonsmodus, og derved renser vannsepareringsanordningen (26).

15. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-11, karakterisert ved at den andre strømningskanal forsynes med en første enveisventil (44) som tillater gjennomstrømning kun til deponeringsformasjonen (12); og - at, i trinn (F), nevnte injeksjonstrykk (Pi) fremskaffes ved: - å anbringe en pumpeanordning (48) i den andre strøm-ningskanal og i en posisjon mellom trykkmanipuleringsområdet (30) og deponeringsformasjonen (12), hvorved den andre strømningskanal trykkavtettende inndeles i henholdsvis : - et oppstrøms vannsugekammer (50) som omfatter nevnte trykkmanipuleringsområde (30); og - et nedstrøms vanninjeksjonskammer (52) mellom pumpeanordningen (48) og deponeringsformasjonen (12); - ved hjelp av pumpeanordningen (48), å utøve et pumpetrykk (PP) på en søyle (42) av den vannholdige væske (10) i vanninjeksjonskammeret (52); og ved - å kombinere pumpetrykket (PP) med et hydrostatisk trykk (PH) som utøves av nevnte vannholdige væskesøyle (42); ved hvilket injeksjonstrykk ( Pj) vanninjeksjon utføres.

16. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-11, karakterisert ved at den andre strømningskanal forsynes med en første enveisventil (44) som tillater gjennomstrømning kun til deponeringsformasjonen (12); og at fremgangsmåten også omfatter følgende trinn: - å avdele den andre strømningskanal henholdsvis i: - et oppstrøms vannsugekammer (50) som omfatter trykkmanipuleringsområdet (30) og den første gassøyle (40) ; og - et nedstrøms vanninjeksjonskammer (52) som omfatter en andre gassøyle (56) med et gasstrykk (P4) ; - å forbinde vannsugekammeret (50) strømningsmessig med vanninjeksjonskammeret (52) via en andre enveisventil (58) som tillater gjennomstrømning kun til vanninjeksjonskammeret (52) ; - å forbinde den andre gassøyle (56) strømningsmessig og regulerbart med minst én ekstern andre gasskilde; - når den vannholdige væske (10) fyller vanninjeksjonskammeret (52) til et øvre vannivå (68), å lede overtrykket gass inn i vanninjeksjonskammeret (52) og presse den vannholdige væske (10) ned til et nedre vannivå (70) i vanninjeksjonskammeret (52), hvorved den vannholdige væske (10) injiseres i deponeringsformasjonen (12); og - når den vannholdige væske (10) befinner seg ved det nedre vannivå (70), å stenge av gassinnstrømningen for deretter å lede overtrykket gass ut av den andre gassøyle (56) og derved redusere nevnte gasstrykk (P4) inntil den andre enveisventil (58) åpner for at den vannholdige væske (10) på ny kan strømme inn i vanninjeksjonskammeret (52) .

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at nevnte andre gasskilde velges blant minst én av følgende gasskilder: - en gasskilde på overflaten; - en gasskilde i en underjordisk formasjon; og - en gasskilde i form av gass som utsepareres fra brønn-strømmen.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 16 eller 17, karakterisert ved at den andre gasskilde forbindes med vanninjeksjonskammeret (52) via minst én gassløftventil for innføring av produksjonsstimulerende løftegass i produksjonsbrønnen (4).

19. Fremgangsmåte ifølge krav 16, 17 eller 18, karakterisert ved at nevnte første gasskilde (34) og andre gasskilde utgjøres av samme gasskilde.

20. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 16-19, karakterisert ved at vanninjeksjonskammeret (52) tilknyttes følgende anordninger: - en vannivåstoppeanordning (72) som innrettes til å kunne stoppe utstrømning av den vannholdige væske (10) til deponeringsformasjonen (12) i det minste når den vannholdige væske (10) befinner seg ved det nedre vannivå (70); og - en gasstrømningsstyreanordning (60) som innrettes til å kunne utføre følgende funksjoner: - å registrere når den vannholdige væske (10) befinner seg ved det nedre vannivå (70) og, på grunnlag av dette, lede overtrykket gass ut av den andre gassøyle (56) inntil den vannholdige væske (10) på ny kan strømme inn i vanninjeksjonskammeret (52); og - å registrere når den vannholdige væske (10) befinner seg ved det øvre vannivå (68) og, på grunnlag av dette, lede overtrykket gass inn i vanninjeksjonskammeret (52) .

21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert ved at vanninjeksjonskammeret (52) tilknyttes en vannivåstoppeanordning (72) i form av: - en skillevegg (78) med et gjennomstrømbart flottørsete (80) som anordnes ved det nedre vannivå (70); og - en flottør (82) som anordnes ovenfor skilleveggen (78), og som har en utforming som stenger for gjennomstrømning når flottøren (82) er i kontakt med og presses mot flottørsetet (80).

22. Fremgangsmåte ifølge krav 20 eller 21, karakterisert ved at fremgangsmåten også omfatter: - å forbinde gasstrømningsstyreanordningen (60) med vanninjeksjonskammeret (52); og - å forsyne gasstrømningsstyreanordningen (60) med minst én retningsstyreventil (66) for å kunne styre strømningen av overtrykket gass til og fra den andre gassøyle (56) i vanninjeksjonskammeret (52).

23. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-22, karakterisert ved at, i trinn (A) , den første strømningskanal forbindes strømningsmessig med en produksjonsformasjon (8) som ligger grunnere enn deponeringsformasjonen (12).

24. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-22, karakterisert ved at, i trinn (A) , den første strømningskanal forbindes strømningsmessig med en produksjonsformasjon (8) som ligger dypere enn deponeringsformasjonen (12).

25. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-22, karakterisert ved at, i trinn (F) , den andre strømningskanal forbindes strømningsmessig med minst ett sjikt av produksjonsformasjonen (8), hvorved produksjonsformasjonen (8) også utgjør nevnte deponeringsformasjon (12).

26. Apparat (2) for i en produksjonsbrønn (4) å separere ut vann fra en vann- og hydrokarbonholdig produksjonsstrøm (6) som kommer fra minst én omkringliggende produksjons-formas jon (8), og for å injisere en resulterende vannholdig væske (10) i minst én omkringliggende deponeringsformasjon (12), mens en resulterende hydrokarbonholdig væske (14) blir produsert ut av produksjonsbrønnen (4); - hvor apparatet (2) omfatter en første strømningskanal og en andre strømningskanal som begge er anordnet i produksjonsbrønnen (4); - hvor den første strømningskanal er innrettet til strøm-ningsmessig å forbinde produksjonsformasjonen (8) med oppstrøms side av minst én nedihulls vannsepareringsanordning (26) ; idet oppstrøms side av vannsepareringsanordningen (26) i bruksstilling er i kontakt med nevnte produksjonsstrøm (6) , som der har et trykk (Pi) ; - hvor den andre strømningskanal er innrettet til strøm-ningsmessig å forbinde deponeringsformasjonen (12) med nedstrøms side av nevnte nedihulls vannsepareringsanordning (26); og - hvor den andre strømningskanal er innrettet med et innvendig trykkmanipuleringsområde (3 0) som har et trykk (P2) i og som står i trykkforbindelse med nevnte nedstrøms side av vannsepareringsanordningen (26); idet trykket (P2) i trykkmanipuleringsområdet (3 0) , når dette befinner seg i vannsugingsmodus, er regulert til et trykk som er lavere enn trykket (Pi) i produksjons-strømmen (6), hvorved en trykkdifferanse (Pi-P2) skapes over vannsepareringsanordningen (26) som vil suge nevnte vannholdige væske (10) gjennom vannsepareringsanordningen (26) og inn i den andre strømningskanal, mens vannsepareringsanordningen (26) vil holde tilbake nevnte hydrokarbonholdige væske (14); og - hvor den vannholdige væske (10) blir injisert i depone-ringsf ormas j onen (12) via den andre strømningskanal, og under påvirkning av et injeksjonstrykk (Pi) som er høyere enn et totaltrykk (PT) som deponeringsformasjonen (12) vil utøve imot injeksjonstrykket (Pi) , og som må overvinnes for å kunne injisere den vannholdige væske (10), karakterisert ved at den andre strøm-ningskanal er regulerbart forbundet med minst én ekstern første gasskilde (34); - at den andre strømningskanal er forsynt med en første gassøyle (40) med et gasstrykk (P3) , idet den første gassøyle (40) er tildannet ved hjelp av gass fra den første gasskilde (34); - at den første gassøyle (40) er forbundet trykkmessig med trykkmanipuleringsområdet (30), hvorved gasstrykket (P3) i den første gassøyle (40) er innrettet til å samsvare med trykket (P2) i trykkmanipuleringsområdet (30); og - at den første gassøyle (40) er tilknyttet en trykkreguleringsanordning (38) for å kunne regulere gasstrykket (P3) i den første gassøyle (40), hvorved trykket (P2) i trykkmanipuleringsområdet (30) også blir regulert tilsvarende.

27. Apparat (2) ifølge krav 26, karakterisert ved at den første strømningskanal er anordnet som et indre rør (18) inne i et ytre rør (20) i produksjons-brønnen (4), mens den andre strømningskanal er et ringrom (16) mellom det indre rør (18) og det ytre rør (20).

28. Apparat (2) ifølge krav 26, karakterisert ved at den andre strømningskanal er anordnet som et indre rør (18) inne i et ytre rør (20) i produksjons-brønnen (4), mens den første strømningskanal er et ringrom (16) mellom det indre rør (18) og det ytre rør (20) .

29. Apparat (2) ifølge krav 26, 27 eller 28, karakterisert ved at vannsepareringsanordningen (26) omfatter minst ett hydrofilt og vannpermeabelt materiale (28) hvorigjennom vann fra produksjonsstrømmen (6) blir sugd inn i den andre strømningskanal på grunn av nevnte trykkdifferanse Pi-P2, mens hydrokarboner blir holdt tilbake på oppstrøms side av det vannpermeable materiale (28) .

30. Apparat (2) ifølge krav 29, karakterisert ved at det vannpermeable materiale (28) er forbundet gjennomstrømbart med det indre rør (18) i minst én av følgende posisjoner: - i rørveggen; - som rørveggen; - på rørveggens utside; og - på rørveggens innside.

31. Apparat (2) ifølge krav 29 eller 30, karakterisert ved at det vannpermeable materiale (28) er innrettet som en rørformet enhet eller modul.

32. Apparat (2) ifølge krav 29, 30 eller 31, karakterisert ved at det vannpermeable materiale (28) utgjøres av et membranmateriale.

33. Apparat (2) ifølge krav 32, karakterisert ved at membranmaterialet utgjøres av et keramisk materiale.

34. Apparat (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 26-33, karakterisert ved at nevnte første gasskilde (34) er valgt blant minst én av følgende gasskilder: - en gasskilde på overflaten; - en gasskilde i en underjordisk formasjon; og - en gasskilde i form av gass som er utseparert fra brønnstrømmen.

35. Apparat (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 26-34, karakterisert ved at den første gasskilde (34) er forbundet med den andre strømningskanal via minst én gassløftventil for innføring av produksjonsstimulerende løftegass i produksjonsbrønnen (4).

36. Apparat (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 26-35, karakterisert ved at den første gassøyle (40) er forbundet med den første strømningskanal via en gassfylt kanal (36); og - at den gassfylte kanal (36) er forbundet med den første strømningskanal ved et grunnere nivå (4 7) hvor nevnte hydrokarbonholdige væske (14) har et trykk P5 som er lavere enn trykket P2 i det innvendige trykkmanipuleringsområde (30) i den andre strømningskanal.

37. Apparat (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 26-36, karakterisert ved at nevnte injeksjonstrykk (Pi) er fremskaffet gjennom en kombinasjon av: - trykket (P2) i trykkmanipuleringsområdet (30) når dette befinner seg i vannsugingsmodus; og - et hydrostatisk trykk (PH) som blir utøvd av en søyle (42) av den vannholdige væske (10) som strekker seg ned til deponeringsformasjonen (12); ved hvilket injeksjonstrykk (Pi) vannseparasjon og vanninjeksjon blir utført samtidig.

38. Apparat (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 26-36, karakterisert ved at den andre strømningskanal er forsynt med en første enveisventil (44) som tillater gjennomstrømning kun til deponeringsformasjonen (12); og - at nevnte injeksjonstrykk (Pi) er fremskaffet ved: - at trykket (P2) i trykkmanipuleringsområdet (30) er økt gjennom regulering av nevnte gasstrykk (P3) til et trykk som er høyere enn trykket (Pi) i produksjonsstrømmen (6), hvorved trykkmanipuleringsområdet (30) befinner seg i injeksjonsmodus; og ved - at det økte trykk (P2) er kombinert med et hydrostatisk trykk (PH) som blir utøvd av en søyle (42) av den vannholdige væske (10) som strekker seg ned til deponeringsformasjonen (12); ved hvilket injeksjonstrykk (Pi) kun vanninjeksjon, og ingen vannseparasjon, blir utført.

39. Apparat (2) ifølge krav 38, karakterisert ved at den vannholdige væske (10) er fylt i den andre strømningskanal inntil den har overdekket i det minste et parti av trykkmanipuleringsområdet (30), hvorved vannholdig væske (10) vil strømme tilbake gjennom nevnte vannsepareringsanordning (26) når trykkmanipuleringsområdet (30) befinner seg i injeksjonsmodus, og derved renser vannsepareringsanordningen (26).

40. Apparat (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 26-36, karakterisert ved at den andre strømningskanal er forsynt med en første enveisventil (44) som tillater gjennomstrømning kun til deponeringsformasjonen (12); og - at apparatet (2) også omfatter en pumpeanordning (48) som er anbrakt i den andre strømningskanal og i en posisjon mellom trykkmanipuleringsområdet (30) og depone-ringsf ormas j onen (12), hvorved den andre strømningskanal er trykkavtettende inndelt i henholdsvis: - et oppstrøms vannsugekammer (50) som omfatter nevnte trykkmanipuleringsområde (30); og - et nedstrøms vanninjeksjonskammer (52) mellom pumpeanordningen (48) og deponeringsformasjonen (12).

41. Apparat (2) ifølge krav 40, karakterisert ved at nevnte injeksjonstrykk (Pi) er fremskaffet ved: - at et pumpetrykk (PP) fra pumpeanordningen (48) blir utøvd på en søyle (42) av den vannholdige væske (10) i vanninjeksjonskammeret (52); og ved - at pumpetrykket (PP) blir kombinert med et hydrostatisk trykk (PH) som blir utøvd av nevnte vannholdige væske-søyle (42); ved hvilket injeksjonstrykk CPj) vanninjeksjon blir ut-ført .

42. Apparat (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 26-36, karakterisert ved at den andre strømningskanal er forsynt med en første enveisventil (44) som tillater gjennomstrømning kun til deponeringsformasjonen (12); - at den andre strømningskanal også er avdelt henholdsvis i: - et oppstrøms vannsugekammer (50) som omfatter trykkmanipuleringsområdet (30) og den første gassøyle (40); og - et nedstrøms vanninjeksjonskammer (52) som omfatter en andre gassøyle (56) med et gasstrykk (P4) ; - at vannsugekammeret (50) er forbundet strømningsmessig med vanninjeksjonskammeret (52) via en andre enveisventil (58) som tillater gjennomstrømning kun til vanninjeksjonskammeret (52); og - at den andre gassøyle (56) er forbundet strømnings-messig og regulerbart med minst én ekstern andre gasskilde; idet overtrykket gass blir ledet inn i vanninjeksjonskammeret (52) når den vannholdige væske (10) har fylt vanninjeksjonskammeret (52) til et øvre vannivå (68), hvorved den vannholdige væske (10) blir presset ned til et nedre vannivå (70) i vanninjeksjonskammeret (52) og blir injisert i deponeringsformasjonen (12); mens gassinnstrømningen blir stengt av når den vannholdige væske (10) befinner seg ved det nedre vannivå (70), hvoretter overtrykket gass blir ledet ut av den andre gassøyle (56), hvorved nevnte gasstrykk (P4) blir redusert, inntil den andre enveisventil (58) blir åpnet for at den vannholdige væske (10) på ny kan strømme inn i vanninjeksjonskammeret (52).

43. Apparat (2) ifølge krav 42, karakterisert ved at nevnte andre gasskilde er valgt blant minst én av følgende gasskilder: - en gasskilde på overflaten; - en gasskilde i en underjordisk formasjon; og - en gasskilde i form av gass som er utseparert fra brønnstrømmen.

44. Apparat (2) ifølge krav 42 eller 43, karakterisert ved at den andre gasskilde er forbundet med vanninjeksjonskammeret (52) via minst én gassløftventil for innføring av produksjonsstimulerende løftegass i produksjonsbrønnen (4).

45. Apparat (2) ifølge krav 42, 43 eller 44, karakterisert ved at nevnte første gasskilde (34) og andre gasskilde utgjøres av samme gasskilde.

46. Apparat (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 42-45, karakterisert ved at vanninjeksjonskammeret (52) er tilknyttet følgende anordninger: - en vannivåstoppeanordning (72) som er innrettet til å kunne stoppe utstrømning av den vannholdige væske (10) til deponeringsformasjonen (12) i det minste når den vannholdige væske (10) befinner seg ved det nedre vannivå (70); og - en gasstrømningsstyreanordning (60) som er innrettet til å kunne utføre følgende funksjoner: - å registrere når den vannholdige væske (10) befinner seg ved det nedre vannivå (70) og, på grunnlag av dette, lede overtrykket gass ut av den andre gassøyle (56) inntil væsken (10) på ny kan strømme inn i vanninjeksjonskammeret (52); og - å registrere når den vannholdige væske (10) befinner seg ved det øvre vannivå (68) og, på grunnlag av dette, lede overtrykket gass inn i vanninjeksjonskammeret (52) .

47. Apparat (2) ifølge krav 46, karakterisert ved at vanninjeksjonskammeret (52) er tilknyttet en vannivåstoppeanordning (72) i form av: - en skillevegg (78) med et gjennomstrømbart flottørsete (80) som er anordnet ved det nedre vannivå (70); og - en flottør (82) som er anordnet ovenfor skilleveggen (78), og som har en utforming som er innrettet til å kunne stenge for gjennomstrømning når flottøren (82) er i kontakt med og blir presset mot flottørsetet (80).

48. Apparat (2) ifølge krav 46 eller 47, karakterisert ved at gasstrømningsstyreanordningen (60) er forbundet med vanninjeksjonskammeret (52); og - at gasstrømningsstyreanordningen (60) er forsynt med minst én retningsstyreventil (66) for å kunne styre strømningen av overtrykket gass til og fra den andre gassøyle (56) i vanninjeksjonskammeret (52).

49. Apparat (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 26-48, karakterisert ved at den første strømningskanal er forbundet strømningsmessig med en produksjonsformasjon (8) som ligger grunnere enn deponeringsformasjonen (12).

50. Apparat (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 26-48, karakterisert ved at den første strømningskanal er forbundet strømningsmessig med en produksjonsformasjon (8) som ligger dypere enn deponeringsformasjonen (12).

51. Apparat (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 26-48, karakterisert ved at den andre strømningskanal er forbundet strømningsmessig med minst ett sjikt av produksjonsformasjonen (8), hvorved produk-sjonsf ormas j onen (8) også utgjør nevnte deponeringsformasjon (12).