NO328999B1 - Fremgangsmate for utvinning av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon og system for a utfore dette - Google Patents

Description

Område for oppfinnelsen

Denne oppfinnelsen vedrører utvinning av hydrokarboner ved hjelp av gassinjeksjon inn i en hydrokarbonholdig formasjon, penetrert av minst en injeksjonsbrønn og minst en produksjonsbrønn.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Det er velkjent at injeksjon av en blanding av damp og røykgass inn i en hydrokarbon-holdig formasjon anvendes for å øke produksjonen av hydrokarboner. Det anvendes også gasser ved høye temperaturer inn i den hydrokarbonholdige formasjonen for samme formål. Denne teknikken er meget godt beskrevet ifølge US patent nr. 4.546.829, 3.498.323, 3.993.135, 2.734.578. Denne teknikken av å påvir-ke hydrokarbonfluid til stede i formasjonen realiseres primært ved å anvende varmeenergi. Imidlertid forbrukes energien produsert under forbrenning av slike dyre og kritiske varer, så som hyd roka rbondrivstoff, naturgass, produkter til oljeraffineri og utvunnet olje for å varme opp formasjonsfluidet.

Inerte gasser, så som nitrogen, karbondioksid, avgasser fra kraftanlegg injiseres inn i en hydrokarbonholdig formasjon for å øke utvinning av hydrokarboner.

US patent nr. 4.330.038 fremsetter anvendelse av våt oksidasjon av brennbare materialer som en energikilde og kilde for produksjon av en gass, som skal injiseres inn i formasjonen. Imidlertid forbrukes en del av energien produsert ved fremgangsmåten av våt oksidasjon av brennbare materialer, for å støtte fremgangsmåten ved våt oksidasjon, og dessuten anvendes damp for å produsere energi. Således er utstyret for energiproduksjon svært stort og tungt.

US patent 5.402.847 beskriver en fremgangsmåte for å utvinne metan fra et kull-sjikt ved injeksjon av forbrenningsmotoravgass inn i kullsjiktet, hvor metan anvendes i det minste som en del av drivstoffet for en gassturbinmotor eller en dieselmo-tor, og hvor avgassen er avgassen fra gassturbinmotoren eller dieselmotoren. Gassen produsert ved denne fremgangsmåten fra kullsjiktet er en blanding omfattende metan og inert gass, hvor den inerte gassen omfatter avgasskomponentene. I for-bindelse med dette må metan separeres fra den produserte gassen, og denne operasjonen fordrer ytterligere utgifter.

US patent nr 5.133.406 beskriver metanutvinning fra en kullåre ved å injisere brenselcellekraftsystemavgass inn i kullåren. Fluider som omfatter metan produsert fra kullåren blir videre benyttet i et brenselcellekraftsystem som er svært kost-bart.

Injeksjon av inert gass (så som karbondioksid, nitrogen, avgass og lignende) inn i en hydrokarbonholdig formasjon for å øke utvinning av hydrokarboner medfølges av en vesentlig økning av mengden av den produserte gasskomponenten til et hydrokarbon-holdig fluid, som utvinnes fra formasjonen. En økning av en gassfaktor (uttrykket "gassfaktor" er forklart under) forårsakes av et inertgassgjennombrudd inn i produksjonsbrønnene og en økning av en mengde av produserte gassformige hydrokarboner, på grunn av inertgassens evne til å ekstrahere en del av de gassformige hydrokarbonene fra et hydrokarbonholdig fluid til stede i formasjonen. En økning av en gassfaktor ble for eksempel oppnådd når det formasjonsoljeholdige fluidet ble påvirket av karbondioksid, og dette førte til 30 - 35 % økning av den produserte gasshydrokarbonmengden og, følgelig økte verdien av gassfaktoren. Denne økningen på 30 - 35 % av gassfaktorverdien ble oppnådd på grunn av kar-bondioksidets evne til å ekstrahere de gassformige hydrokarbonene fra oljeholdig fluid. En mengde gassformige hydrokarboner ekstrahert fra tungolje (oljen som etter separasjonen fra formasjonens oljeholdig fluid har blitt påvirket av karbondioksid) kan være lik en mengde gassformige hydrokarboner separert fra formasjonens oljeholdig fluid /se: Mirsayapova, LI. Extraction of light hydrocarbon from degassed oil under effect of C02// Geology, oil recovery, physics and reservoir hydrodynamics/ Works TatNIPIneft. Kazan: Tatarskoye Publishing House, 1973, Vol. No.22, s. 233, s.236, s.238; Vakhitov G.G., Namiot A.Yu., Skripka V.G. et al. Study of oil displacement with nitrogen on reservoir modell at pressures up to 70 MPa. Neftianoye khozyastvo, 185, No 1, s 37/. En betydelig høyere påvirkning i økningen av gassfaktoren har inertgassens gjennombrudd inn i produksjonsbrønne-ne. For eksempel kan karbondioksidkonsentrasjonen i den produserte gassformige komponenten (Schedel R.L i sin artikkel anvender uttrykket "assosiert gass") øke opp til nivåer opp til 90 % etter en periode på 6 måneder av karbondioksid-injeksjonen. Dette betyr at et karbondioksidgjennombrudd kan føre til en økning på 5 - 10 ganger volumet av den produserte gassformige komponenten som inneholder opp til 80 - 90 % karbondioksid /se: Schedel R.L. EOR+C02= A gas proces-sing challenge.//Oil and Gas Journal, 1982, Vol.80, N 43, Okt., 25, s.158/.

Således er inertgassinjeksjonen i en hydrokarbonholdig formasjon for å øke utvinning av hydrokarboner ufravikelig forbundet med en vesentlig økning av produksjon av en gassformig komponent av utvunnet fluid, og med en økning av en inert gasskonsentrasjon i den produserte gassformige komponenten. Nærvær av inert gass i den gassformige komponenten forverrer dens kvalitet, minker brennverdien til den gassformige komponenten, og den gassformige komponentens evne til å brenne vil forverres. Således vil anvendelse av den gassformige komponenten som gassformig drivstoff være ganske vanskelig.

En fremgangsmåte for produksjonen av trykksatt nitrogen for injeksjonsanvendelse ved høyt trykk er gitt i US patent nr. 4.895.710. Naturgass forbrennes i luft og luften komprimeres før forbrenning. Karbondioksid fjernes fra røykgassen, og det gjenværende nitrogenet anvendes til injeksjon. Varmeenergi produsert under na-turgassforbrenningen transformeres til mekanisk energi. Luftkompresjonen før forbrenningen ble gjort slik at den reduserer utstyrets masse. Det produserte nitrogenet tilbys for anvendelse fortrinnsvis til injeksjon i olje- og naturgassformasjoner. Imidlertid tilveiebringer ikke denne fremgangsmåten den effektive benyttelsen av den produserte gassformige komponenten av hydrokarbonholdig fluid, hvor den gassformige komponenten er en blanding omfattende naturgass (for eksempel assosiert gass) og injeksjonsnitrogenet.

Artikkelen /Hlozek RJ. "Engine-Exhaust Gas Offers Alternative for EOR", Oil and Gas Journal, Apr. 1, 1985, s. 75-78/ beskriver avgassinjeksjon i en oljeholdig formasjon. Avgassproduksjonen er beskrevet som fremgangsmåten ved metanfor-brenning i gassmotorer. Produsert fluid separeres til olje og en gassformig komponent (uttrykket "produsert gass" anvendes i artikkelen). Avhengig av trinnene i prosjektets utvikling injiseres den gassformige komponenten inn i formasjonen og/eller selges som drivstoffgass. Dessuten kan NGL utvinnes fra den gassformige komponenten. Imidlertid er det ikke i artikkelen nevnt noe om hvilke fremgangsmåter og tekniske midler som ville kunne anvendes for denne gassformige komponenten, som selges som en drivstoffgass. Sammen med dette erklærer forfatteren at når brennverdien av den produserte gassformige komponenten blir lavere enn

950 BTU/fot<3>(35,4 x IO<6>Joule/m<3>), fjernes nitrogen og karbondioksid fra den gassformige komponenten. Disse forholdene gjør det nødvendig med fjerning av nitrogen og karbondioksid på en praktisk måte under hele prosessen av prosjektet, noe som vil kreve ytterligere kostnader for anskaffelse og vedlikehold av det nødvendi-ge utstyret.

W.B. Bleakley beskriver i sin artikkel at røykgass injiseres inn i en oljeholdig formasjon. En gassformig komponent (forfatteren anvender uttrykket "gasstrøm") pro dusert av oljeholdig fluid separeres fra fluidet. Den gassformige komponenten blandes med etan og propan for å øke brennverdien og forbrennes deretter i damp-kjeler, hvori røykgassen produseres. /Bleakley W.B., "Block 31 Miscible Flood Re-mains Strong," Petroleum Engineer International, Nov.,1982, s. 84, 86, 90, 92/. Anvendelse av denne teknikken krever forbrenning av brennbare stoffer med høy brennverdi, som er ganske dyrt.

I USSR patent nr. 1.729.300 har det blitt tillatt utvinning av et oljeholdig fluid gjennom minst en produksjonsbrønn, separasjon av en gassformig komponent av fluidet fra fluidet i en separator og fremstilling av damp i et kraftanlegg. En del av dampen injiseres i formasjonen ved en injeksjonsanordning (som er representert ved en pumpe med dampomformer). En annen del av dampen anvendes til å produsere energi. En del av varmeenergien produsert i kraftanlegget forbrukes for å øke oljeutvinning.

I US patent nr. 4.007.786 beskrives den sekundære oljeutvinningen og drivstoff-gassproduksjonen ved å anvende en drivstoffgenerator. En del av energien produsert når drivstoffgassen forbrennes med luft transformeres til mekanisk energi og/eller elektrisk energi, og varmeenergien fra avgassen anvendes til å produsere damp, som injiseres i formasjonen. Imidlertid foranvendes en del av energien for å produsere drivstoffgassen i drivstoffgassgeneratoren, og en del av energien foranvendes for å produsere dampen injisert inn i formasjonen, noe som fører til en økning av energiforbruket.

Som det er beskrevet i RU patent nr. 2.038.467 separeres en gassformig komponent (uttrykket "assosiert gass" anvendes) av et oljeholdig fluid fra fluidet, utvunnet fra en oljeholdig formasjon gjennom minst en produksjonsbrønn. Den gassformige komponenten forbrennes med oksygen i et kraftanlegg, og den produserte avgassen injiseres inn i formasjonen.

Som beskrevet i US patent nr. 4.344.486 forbrennes en blanding omfattende hydrokarbon, hydrogensulfid og karbondioksid med en oksygenanriket gass for å fremstille varmeenergi, og for å fremstille en konsentrert karbondioksidstrøm som skal injiseres inn i en hydrokarbonholdig formasjon og øke utvinningen av flytende hydrokarboner.

Fremgangsmåter og utstyr fremsatt i US patent nr. 4.344.486 og RU patent nr. 2.038.467 tillater å produsere varmeenergi og ganske enkelt realisere separasjo nen, fordi en gassformig komponent separert fra et hydrokarbonholdig fluid kan omfatte et hvilket som helst hydrokarbon i gassformig tilstand. Imidlertid er et volum av gassen produsert ved forbrenningen til den gassformige komponenten i oksygen omtrent lik volumet av den gassformige komponenten. Dette er grunnen til at det er nødvendig å tilføre ytterligere gass fra eksterne kilder for injeksjon inn i formasjonen. Dessuten er oksygen (eller den oksygenanrikede gassen) ganske dyrt, og produksjonen av oksygenet (eller den oksygenanrikede gassen) er forbundet med ekstra energitap.

Det er en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte og et system for utvinning av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon, hvori ulempe-ne og manglene ved kjente fremgangsmåter og systemer for utvinning av hydrokarboner skal overkommes.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte og et system for utvinning av hydrokarboner ved hjelp av gassinjeksjon inn i en hydrokarbonholdig formasjon, hvori en forbedret produksjon av gass, som skal anvendes til injeksjon i en formasjon realiseres, og hvori det ikke er påkrevd med dyrt separa-sjonsutstyr.

Det er enda et formål med denne oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte og et system for utvinning av hydrokarboner ved hjelp av gassinjeksjon inn i en hydrokarbonholdig formasjon, hvori fremgangsmåten og systemet er miljømessig tryggere og energieffektivt.

Det er enda et formål med denne oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte og et system for utvinning av hydrokarboner ved hjelp av gassinjeksjon inn i en hydrokarbonholdig formasjon, hvori økonomisk og energieffektiv utnyttelse av en gassformig komponent fra et hydrokarbonholdig fluid gjenvunnet fra en hydrokarbonholdig formasjon benyttes.

Disse og andre formål og fordeler ved den foreliggende oppfinnelsen vil utvilsomt være opplagt for fagpersoner på området ut fra den følgende beskrivelse, figurer og krav.

Følgende uttrykk, som anvendt i beskrivelsen og kravene i den foreliggende oppfinnelsen skal ha følgende betydning.

Uttrykket "fluid" anvendes for å benevne væske eller gass, eller en kombinasjon av væske og gass. Et fluid kan omfatte faste partikler. Et fluid omfattende væske og gass kan for eksempel eksistere i form av en blanding (eller for eksempel i form av en løsning), eller væske og gass kan for eksempel være til stede i fluidet mer eller mindre separat (dvs. uten å danne en blanding eller en løsning), dvs. et fasegren-sesnitt (eller lignende) dannes, som separerer væsken og gassen, som for eksempel i en oljeholdig formasjon som har en gasskappe som inneholder tørrgass. Således kan et fluid eksistere i en væsketilstand, en gassformig tilstand eller i en kombinasjon av begge.

Uttrykket "gassformig hydrokarbon" er anvendt her for å benevne enhver hydrokarbon som har fra 1 til 4 karbonatomer per molekyl. Eksempler på gassformige hydrokarboner inkluderer metan, etan, etylen, propan, propylen, butan, isobutan, butylen og lignende.

Uttrykket "inert gass" anvendes her for å benevne enhver gass som ikke er i stand til å fremme og støtte forbrenning. Eksempler på inerte gasser inkluderer karbondioksid, nitrogen, avgass, argon og lignende, og også blandinger av disse gassene. "Inert gass" blir fortrinnsvis brukt til å benevne enhver gass valgt fra gruppen bestående av karbondioksid, nitrogen, avgass og en blanding av karbondioksid og nitrogen.

Uttrykket "hydrokarbonholdig fluid" anvendes her for å benevne et fluid som omfatter enhver væske og enhver gass, som omfatter minst et gassformig hydrokarbon og fra omtrent 0 til omtrent 90 mol % av inert gass. Et hydrokarbonholdig fluid kan omfatte faste partikler. Olje, kondensat, vann og lignende og også deres blandinger kan være eksempler på en væske inneholdt i et hydrokarbonholdig fluid. Et hydrokarbonholdig fluid utvinnes fra en hydrokarbonholdig formasjon. For eksempel kan et hydrokarbonholdig fluid utvinnes fra en oljeholdig formasjon, eller for eksempel fra et gasskondensatreservoar eller fra et naturgassreservoar eller lignende.

Uttrykket "gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid" eller uttrykket "gassformig komponent" anvendes for å benevne en komponent av et hydrokarbonholdig fluid, hvor komponenten omfatter minst et gassformig hydrokarbon, og fra omtrent 0 til omtrent 90 mol % av inert gass. En gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid kan separeres fra fluidet og omfatte svovelinneholdende stoffer, damp og faste partikler.

Uttrykket "væskekomponent av et hydrokarbonholdig fluid" anvendes for å benevne en komponent av et hydrokarbonholdig fluid, hvilken komponent omfatter minst en væske, for eksempel enhver flytende hydrokarbon, vann og lignende. Olje, kondensat, en blanding av olje og vann og lignende kan også være eksempler på en væske inneholdt i en væskekomponent av et hydrokarbonholdig fluid. En væskekomponent av et hydrokarbonholdig fluid kan separeres fra fluidet og kan omfatte fortynnet gass og faste partikler.

Uttrykket "tungt hydrokarbon" anvendes for å benevne et hydrokarbon som har minst tre karbonatomer per molekyl.

Uttrykket "væskehydrokarbon" anvendes for å benevne et hydrokarbon som har minst fem karbonatomer per molekyl.

Uttrykket "luft" anvendes for å benevne en gassformig blanding som omfatter fritt oksygen og fra omtrent 50 til omtrent 85 volumprosent nitrogen. I tillegg til fritt oksygen og nitrogen kan luft også omfatte vanndamp og inert gass så som argon, karbondioksid og lignende, og også blandinger av disse gassene. Fortrinnsvis anvendes uttrykket "luft" for å benevne atmosfærisk luft, eller en lignende gassformig blanding, for eksempel en gassformig blanding omfattende mellom omtrent 20 og 25 volumprosent oksygen og mellom omtrent 75 og 80 volumprosent nitrogen.

Uttrykket "oksidant" anvendes for å benevne enhver gass som er i stand til å fremme og støtte forbrenning og som omfatter luft eller oksygenanriket gass eller ren oksygen eller lignende. En oksidant kan for eksempel omfatte vanndamp og tilsvarende stoffer.

Uttrykket "avgass" anvendes for å benevne en gassformig blanding som oppstår fra forbrenning av et gassformig drivstoff med en oksidant. En oksidant kan bestå av luft. En avgass som oppstår fra forbrenning av et gassformig drivstoff med luft, omfatter nitrogen og karbondioksid, dersom det gassformige drivstoffet omfatter minst et hydrokarbon. I tillegg til karbondioksid og nitrogen kan avgassen omfatte oksygen, nitrogenoksider, svovelinneholdende stoffer, vanndamp, karbonmonoksid, ikke brent del av drivstoff og andre bestanddeler.

Uttrykket "gassfaktor" er forholdet mellom produsert gassvolum til volumet av produserte flytende hydrokarboner, hvor begge er bestemt under standard forhold. Uttrykket "kraftanlegg" anvendes for å benevne: 1) enhver anordning som er i stand til å generere energi ved å forbrenne et drivstoff, for eksempel så som en forbrenningsmotor: eller 2) en utstyrskombinasjon som er i stand til å generere energi ved å forbrenne et drivstoff. For eksempel kan mekanisk, elektrisk eller varmeenergi eller enhver kombinasjon derav genereres i et kraftanlegg.

Uttrykket "gassmotor" anvendes for å benevne en forbrenningsmotor som er i stand til å driftes ved å forbrenne et gassformig drivstoff med luft. Fortrinnsvis anvendes uttrykket "gassmotor" til å benevne enhver forbrenningsmotor av stem-peltype, som er i stand til å driftes ved å forbrenne et gassformig drivstoff med luft. En ottomotor som er i stand til å driftes på gassformig drivstoff kan være et eksempel på en gassmotor, som for eksempel kan være en firetakts eller totakts type. Et eksempel på en slik motor kan også være Wankel-motoren tilpasset til å driftes på et gassformig drivstoff. Uttrykket "gassmotor" anvendes ikke for å benevne en gassdieselmotor.

Uttrykket "gassturbinmotor" anvendes for å benevne en forbrenningsmotor omfattende en gassturbin som er i stand til å bli drevet av de ekspanderende produktene ved forbrenning av et gassformig drivstoff med luft.

Uttrykket "gassdieselmotor" anvendes for å benevne en forbrenningsmotor som er i stand til å driftes ved forbrenning av et gassformig drivstoff med luft, hvori en blanding av gassformig drivstoff med luft antennes ved hjelp av oppvarming som et resultat av kompresjon.

Vi skal også benevne de følgende egenskapene ved gassformige hydrokarboner: volum brennverdi av gassformige hydrokarboner når de komprimeres øker praktisk talt proporsjonalt med trykk /se: Chugunov M., Khomich A. Handbook of a gas industry specialist. Transportation and use of natural li-quefied gases., Minsk, Nauka I Technika, 1965, s. 23/. Uttrykket "volum brennverdi", som anvendt her, skal benevne varmemengdeverdi dividert med drivstoffvolumverdi hvor varmemengden produseres fra den fullstendige forbrenningen av drivstoffet;

økning av trykk av en hydrokarbonluftblanding utvider dens eksplo-sjonsgrenser (brennbarhetsområde). For eksempel, når trykket økes opp til 1 MPa (dvs. fra 0,1 MPa til 1 MPa) utvides eksplosjonsgrensene til natur-

gass-luft-blandingen til tilnærmet dobbelt /se: Lewis B., Elbe G. Combustion, flames and explosions of gases. - Moscow: Mir, 1968, s.575/;

hastigheten til den gassformige hydrokarbonforbrenningsreaksjonen er proporsjonal med trykk /se: Isserlin A.S. The basics of gaseous fuel combustion. Leningrad: Nedra, 1987, s. 64/. Det vil si når trykket øker, øker også brennhastigheten for drivstoff omfattende gassformige hydrokarboner, og således øker også en mengde av drivstoffet som kan forbrennes per tids-enhet.

Oppsummering av oppfinnelsen

Formålene med oppfinnelsen kan oppnås ved en fremgangsmåte og system for utvinning av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon.

Det første aspektet ved oppfinnelsen er en fremgangsmåte for utvinning av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon, hvor et hydrokarbonholdig fluid utvinnes fra formasjonen gjennom minst en produksjonsbrønn; en gassformig komponent av fluidet separeres fra fluidet; minst en del av den gassformige komponenten forbrennes med en oksidant i et kraftanlegg, fra hvilket en avgass som oppstår fra forbrenningen slippes ut; en gass som omfatter minst en del av avgassen injiseres inn i formasjonen gjennom minst en injeksjonsbrønnkarakterisert vedat luft som skal anvendes som oksidant, og den minst ene delen av den gassformige komponenten blandes, og en gassluftblanding som oppstår fra blandingen komprimeres, for så å produsere en brennbar og trykksatt gassluftblanding forut for forbrenningen.

Det andre aspektet ved oppfinnelsen er en fremgangsmåte for å utvinne hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon, hvor et hydrokarbonholdig fluid utvinnes fra formasjonen gjennom minst en produksjonsbrønn; en gassformig komponent av fluidet separeres fra fluidet; minst en del av den gassformige komponenten forbrennes med en oksidant i et kraftanlegg fra hvilket en avgass som oppstår fra forbrenningen slippes ut; en gass omfattende minst en del av avgassen injiseres i formasjonen gjennom en injeksjonsbrønn;karakterisert vedat luft som skal anvendes som oksidant, og den minst ene delen av den gassformige komponenten komprimeres og deretter blandes, for så å produsere en brennbar og trykksatt gassluftblanding forut for forbrenningen.

I samsvar med det tredje aspektet ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt et system for utvinning av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon penetrert med minst en injeksjonsbrønn, og med minst en produksjonsbrønn som inneholder en anordning for å separere en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid fra fluidet, systemet omfatter: et kraftanlegg som omfatter en anordning tilpasset for å forbrenne minst en del av den gassformige komponenten med en oksidant og tilpasset til å slippe ut en avgass som oppstår fra forbrenningen; en anordning for å injisere gass omfattende minst en del av avgassen inn i formasjonen gjennom in-jeksjonsbrønnen;karakterisert vedat anordningen er en forbrenningsmotor tilpasset til å produsere en brennbar og trykksatt gassluftblanding omfattende luft, og den minst ene delen av den gassformige komponenten for så å være i stand til å anvende luften som oksidant, og benytte den minst ene delen av den gassformige komponenten som et gassformig drivstoff for motoren som er tilpasset til å driftes ved forbrenning av det gassformige drivstoffet med luft.

I samsvar med det fjerde aspektet ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt et system for utvinning av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon penetrert av minst en injeksjonsbrønn, og av minst en produksjonsbrønn som er i fluidkommunikasjon med en separator, separatoren er tilpasset for å separere en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid fra fluidet, systemet omfatter: et kraftanlegg som omfatter en anordning tilpasset for å forbrenne minst en del av den gassformige komponenten med en oksidant og tilpasset til å slippe ut en avgass som oppstår fra forbrenningen; en anordning for å injisere gass omfattende minst en del av avgassen inn i formasjonen gjennom injeksjonsbrønnen;karakterisert vedat anordningen er en forbrenningsmotor tilpasset for å produsere en brennbar og trykksatt gassluftblanding omfattende luft og den minst ene delen av den gassformige komponenten, for så å være i stand til å anvende luften som oksidant og benytte den minst ene delen av den gassformige komponenten som et gassformig drivstoff for motoren som er tilpasset til å driftes ved forbrenning av gassformig drivstoff med luft.

Injeksjon av en inert gass, så som en gass omfattende en avgass, inn i en hydrokarbonholdig formasjon fører til en økning av flytende hydrokarbonutvinning, og er medfulgt av en vesentlig økning av produksjon av en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid. En økning av en gassfaktor er forårsaket av et inertgassgjennombrudd inn i produksjonsbrønnene og av en økning i mengden av produserte gassformige hydrokarboner på grunn av inertgassens evne til å ekstrahere en del gassformige hydrokarboner fra et hydrokarbonholdig fluid til stede i formasjonen. Imidlertid fører inertgassgjennombruddet til en vesentlig økning av en inert gasskonsentrasjon i den produserte gassformige komponenten. Således vil en kvalitets-og brennverdi av den produserte gassformige komponenten minke, og den produserte gassformige komponentens evne til å brenne vil forverres.

I den foreliggende oppfinnelsen separeres en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid fra fluidet; luft og den gassformige komponenten blandes og en gassluftblanding som oppstår fra blandingen komprimeres (alternativt komprimeres luften og den gassformige komponenten, og deretter blandes), for så å produsere en brennbar og trykksatt gassluftblanding forut for forbrenning i et kraftanlegg. Dette sikrer utvidelse av eksplosjonsgrensene (brennbarhetsområdet), øker volumbrennverdien og brennhastigheten til den gassformige komponenten, og tillater realisering av en effektiv forbrenning av den gassformige komponenten med luften i kraftanlegget selv med en vesentlig konsentrasjon av inert gass i den gassformige komponenten. Dette tillater således å produsere nødvendig mengde av en avgass for injeksjon inn i den hydrokarbonholdige formasjonen, og for å generere energi og tilveiebringe en mulighet for et kraftanlegg å drives effektivt med høye energi-karakteristika. Økning av gassfaktoren, forårsaket av en økning i mengden av produserte gassformige hydrokarboner, demonstrerer også at veksten av produksjonen av gassformige hydrokarboner realiseres på en mer intens måte enn veksten i den flytende hydrokarbonproduksjonen. Dette er grunnen til at energiproduksjonen kan øke mer intenst (og avgassproduksjonen for injeksjon), enn utvinningen av flytende hydrokarboner. Således kan energimengden, mottatt fra eksterne produ-senter minke for å realisere hydrokarbonproduksjonen.

Kort beskrivelse av tegningene

Den virkelige konstruksjonen, driften og de tilsynelatende fordelene ved den foreliggende oppfinnelsen vil bli bedre forstått ved henvisning til tegningene som ikke demonstrerer alle utførelsesformene ved den foreliggende oppfinnelsen, og som ikke er nødvendig for å skalere, og hvor like henvisningstall refererer seg til like deler, og hvor: Figur 1 skjematisk illustrerer en utførelsesform av systemet ved den foreliggende oppfinnelse, hvori en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid separeres fra fluidet i en separator;

figur 2 illustrerer skjematisk en alternativ utførelsesform av systemet ved den foreliggende oppfinnelsen, hvor det er en produksjonsbrønn som inneholder en anordning for å separere en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid fra fluidet;

figur 3 illustrerer skjematisk en alternativ utførelsesform av systemet ved den foreliggende oppfinnelsen hvor en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid behandles før forbrenning i et kraftanlegg;

figur 4 illustrerer skjematisk en utførelsesform av en injeksjonsenhet;

figur 5 illustrerer skjematisk en alternativ utførelsesform av systemet ved den foreliggende oppfinnelsen, hvor rensing av en avgass av et kraftanlegg finner sted;

figur 6 illustrerer skjematisk en alternativ utførelsesform av systemet til den foreliggende oppfinnelsen, hvori avgassens varme og kjølesystem varme fra et kraftanlegg benyttes.

Beskrivelse av de foretrukne utførelsene

Den foreliggende oppfinnelsen er mottakelig for utførelse i mange forskjellige for-mer. Visse utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen vil heretter bli disku-tert i detalj. Imidlertid skal den foreliggende oppfinnelsen betraktes som en ek-semplifisering av prinsippene ved oppfinnelsen, og er ikke ment å begrense oppfinnelsen til de illustrerte utførelser. Under diskusjonen av figurene vil de samme tal-lene anvendes til å henvise til samme eller tilsvarende komponenter gjennom beskrivelsen.

I henhold til den foreliggende oppfinnelsen utvinnes et hydrokarbonholdig fluid fra en hydrokarbonholdig formasjon gjennom minst en produksjonsbrønn. En gassformig komponent av fluidet separeres fra fluidet. Minst en del av den gassformige komponenten forbrennes med luft i et kraftanlegg, fra hvilket det oppstår en avgass fra forbrenningen som slippes ut. En gass, omfattende minst en del av avgassen injiseres inn i formasjonen gjennom minst en injeksjonsbrønn. Luften og den minst ene delen av den gassformige komponenten blandes, og en gassluftblanding som oppstår fra blandingen komprimeres, for å gi en brennbar og trykksatt gassluftblanding forut for forbrenningen. Alternativt komprimeres luften og den minst ene delen av den gassformige komponenten, og blir deretter blandet, for å gi en brennbar og trykksatt gassluftblanding forut for forbrenningen.

Blandingen og kompresjonen kan realiseres i et kraftanlegg eller i andre anordninger som ikke finnes i kraftanlegget. Trykk fra den brennbare og trykksatte gassluftblandingen kan opprettholdes i samsvar med sammensetningen av den minst ene delen av den gassformige komponenten, for eksempel avhengig av deto-neringskarakteristikker til den minst ene delen av den gassformige komponenten som skal anvendes som gassformig drivstoff. Gassluftblandingen og/eller den minst ene delen av den gassformige komponenten kan varmes opp, for eksempel for å unngå fuktkondensasjon under kompresjonen.

En del av avgassen kan tilsettes i gassluftblandingen før forbrenningen, eller inn i

den minst ene delen av den gassformige komponenten og/eller inn i luften før blandingen, for eksempel for å opprettholde den ønskede forbrenningsmodusen i kraftanlegget (for eksempel når den minst ene delen av den gassformige komponenten i sammensetningen endres), for å oppnå den ønskelige avgassammensetningen, og for å forhøye detoneringskarakteristikken for den minst ene delen av den gassformige komponenten som skal anvendes som et gassformig drivstoff i kraftanlegget.

Energi genereres i kraftanlegget når forbrenningen av den minst ene delen av den gassformige komponenten med luften realiseres. Energi generert i kraftanlegget er i det minste valgt fra gruppen bestående av mekanisk energi, elektrisk energi og varmeenergi. Avgassen som oppstår fra forbrenningen slippes ut fra kraftanlegget. Avgassen omfatter nitrogen og karbondioksid, som sammen utgjør en hoveddel av avgassen. For eksempel kan karbondioksid- og nitrogenkonsentrasjonen i tørr avgass være så høy som 90 % og til og med mer, når atmosfærisk luft anvendes som oksidant i en forbrenningsprosess i kraftanlegg.

Det er kjent at gass, så som en avgass fra et kraftanlegg injiseres inn i en hydrokarbonholdig formasjon for å øke hydrokarbonutvinningen. Gassinjeksjonen kan realiseres ved bruk av anordninger for injeksjon av gass, omfattende minst en del av avgassen, inn i formasjonen gjennom minst en injeksjonsbrønn som penetrerer formasjonen. Anordningene for injeksjonen av en gass kan inkludere, for eksempel et injeksjonsrør og/eller en annulus av brønnen eller lignende, og for eksempel en anordning for å motta minst en del av avgassen fra kraftanlegget. Anordningene for å injisere en gass kan omfatte en anordning for å lage gasstrykk, for eksempel en kompressor eller en pumpe eller lignende. Når formasjonen er en oljeholdig formasjon, kan gassen som omfatter minst en del av avgassen injiseres, for eksempel inn i en gasskappe, eller inn i en vandig del av formasjonen, eller inn i en tømt del av formasjonen eller inn i én valgt for injeksjon oljeholdig del av formasjonen eller lignende.

Den foreliggende oppfinnelsen vil bedre bli forstått når vi anvender u tføre I sesfor-mene av systemet illustrert i fig. 1, fig. 2, fig. 3, fig. 4, fig. 5. fig 6.

Figur 1 viser skjematisk en hydrokarbonholdig formasjon 6 penetrert av en produk-sjonsbrønn 8 og av en injeksjonsbrønn 16; en separator 7 som er i fluidkommunikasjon med produksjonsbrønnen 8 gjennom en linje 30; separatoren 7 er tilpasset for å separere en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid fra fluidet; et kraftanlegg 1 som omfatter en forbrenningsmotor 3; kraftanlegget 1 er i fluidkommunikasjon med separatoren 7 gjennom en linje 29 og en linje 26; en anordning 2 er valgt fra gruppen bestående av en elektrisk generator, en kompressor og en pumpe; en injeksjonsenhet 10; kraftanlegget 1 har et avgassutløp 12 som er i fluidkommunikasjon med et innløp 11 til injeksjonsenheten 10 gjennom en linje 25 og en linje 27; injeksjonsenheten 10 er i fluidkommunikasjon med injeksjonsbrøn-nen 16 gjennom en linje 27a.

Motoren 3 er tilpasset for å drives ved forbrenning av et gassformig drivstoff med luft, og tilpasset for å slippe ut en avgass som oppstår fra forbrenningen. Således inkluderer designet av den forbrenningsmotoren 3 designelementer for å utføre operasjonen av den forbrenningsmotoren 3 ved hjelp av forbrenning av gassformig drivstoff med luft. Gassformig drivstoff kan for eksempel omfatte minst et gassformig brennbart stoff valgt fra en gruppe bestående av metan, etan, propan, butan, hydrogen, karbonmonoksid, naturgass. I tillegg til minst det ene brennbare stoffet kan det gassformige drivstoffet omfatte minst et ikke-brennbart stoff, for eksempel inert gass, vanndamp og lignende. Vanlig gassformig drivstoff omfatter en liten mengde ikke-brennbare stoffer. Den gassformige komponenten separert fra det hydrokarbonholdige fluidet omfatter minst et gassformig hydrokarbon og fra omtrent 0 til 90 mol % inertgass, for eksempel så som nitrogen, karbondioksid, en blanding av nitrogen og karbondioksid. Derfor er motoren 3 tilpasset produksjon av en brennbar og trykksatt gassluftblanding omfattende minst en del av den gassformige komponenten og luft, for så å være i stand til å benytte den minst ene delen av den gassformige komponenten som drivstoffet og anvende luften som oksidant i en forbrenningsprosess.

Under drift av systemet vist i figur 1, utvinnes et hydrokarbonholdig fluid fra den hydrokarbonholdige formasjonen 6 gjennom produksjonsbrønnen 8. Produksjons-lønnen 8 inkluderer et produksjonsrør 8a. Fluidet føres fra produksjonsbrønnen 8 gjennom linjen 30 inn i separatoren 7, i hvilken en gassformig komponent av fluidet separeres fra fluidet.

Etter å ha blitt separert fra fluidet, føres den gassformige komponenten fra separatoren 7 inn i linjen 29. Minst en del av den gassformige komponenten føres fra linjen 29 gjennom linjen 26 inn i kraftanlegget 1. Dersom det er en overskuddsmengde av den gassformige komponenten i linje 29, kan annet utstyr (for eksempel prosesseringsutstyr) koples til linjen 29 gjennom en ventil 40.

Luft ledes inn i kraftanlegget 1 gjennom en linje 15. Den minst ene delen av den gassformige komponenten forbrennes med luften i motoren 3, i hvilken en brennbar og trykksatt gassluftblanding, omfattende den minst ene delen av den gassformige komponenten og luften produseres forut for forbrenning i forbrenningskam-meret til motoren 3. Mekanisk energi produseres av motoren 3, når minst den ene delen av den gassformige komponenten forbrennes med luft. Motoren 3 kan velges fra gruppen bestående av en gassmotor, en gassturbinmotor og en gassdieselmotor.

Den minst ene delen av den gassformige komponenten og luften blandes, og en gassluftblanding som oppstår fra blandingen komprimeres, for så å produsere den brennbare og trykksatte gassluftblandingen forut for forbrenningen, dersom forbrenningen av den minst ene delen av den gassformige komponenten med luften realiseres, for eksempel i gassmotoren (for eksempel en stempeltypegassmotor så som en ottomotor tilpasset til å driftes på gassformig drivstoff), eller for eksempel i gassdieselmotoren. Designet av ottomotoren kan for eksempel tilveiebringes for å utføre blandingen i en blander og/eller i sylindere av ottomotoren, og, for å utføre kompresjonen av gassluftblandingen i sylindrene hvor antennelse ved en gnist finner sted etter kompresjonstakten eller på slutten av kompresjonstakten. I hver sylinder er et stempel i stand til å utføre tilsvarende bevegelser. De ekspanderende forbrenningsproduktene gjør at stemplet beveges, og genererer således mekanisk energi. Det skal bemerkes at den minst ene delen av den gassformige komponenten og luften kan komprimeres før blandingen for å forhøye dannelsen av gassluftblandingen.

For eksempel komprimeres den minst ene delen av den gassformige komponenten og luften i kompressorer, og deretter blandet, for så å produsere den brennbare og trykksatte gassluftblandingen forut for forbrenningen, dersom forbrenningen av den minst ene delen av den gassformige komponenten med luften realiseres i gassturbinmotoren, som inkluderer kompressorene.

Avhengig av sammensetningen til den brennbare og trykksatte gassluftblandingen og type kraftanlegg 1, startes forbrenningen etter kompresjonen eller i løpet av kompresjonen. Det skal huskes at gassluftblandingen kan være brennbar før kompresjon (det avhenger av kjente forhold, for eksempel inertgasskonsentrasjonen i den minst ene delen av den gassformige komponenten; et forhold mellom luften som finns i gassluftblandingen og den minst ene delen av den gassformige komponenten som finns i gassluftblandingen; en temperatur; et trykk og lignende). Men selv i dette tilfellet produserer kompresjon av gassluftblandingen før forbrenningen en positiv effekt fordi volumbrennverdien og brennhastigheten for den minst ene delen av den gassformige komponenten øker etter kompresjonen. Et antennel-sesøyeblikk kan velges på forskjellige måter. For eksempel i gassmotoren, som har et gnistantennelsessystem, bestemmes antennelsesøyeblikket av en brennbar og trykksatt gassluftblanding ved å velge et tilsvarende ment gnistantennelsesforløp. For eksempel kan antennelse av en brennbar og trykksatt gassluftblanding realiseres ved å injisere andre brennbare stoffer inn i den (for eksempel i gassdieselmotoren når kompresjonstakten nærmer seg slutten kan en liten mengde flytende drivstoff injiseres inn i den brennbare og trykksatte gassluftblandingen for å antenne den).

Avhengig av sammensetningen av den brennbare og trykksatte gassluftblandingen og typen kraftanlegg 1, kan forholdet mellom mengden av luften og den minst ene delen av den gassformige komponenten, som er inneholdt i gassluftblandingen (ak-kurat som i den brennbare og trykksatte gassluftblandingen) opprettholdes slik at gassluftblandingen omfatter luften i mengden som er teoretisk nødvendig for å oksidere brennbare bestanddeler av den minst ene delen av den gassformige komponenten. Ellers kan gassluftblandingen omfatte mer av luften enn det som er teoretisk nødvendig for å oksidere de brennbare bestanddelene av den minst ene delen av den gassformige komponenten (for eksempel for å sikre den fullstendige forbrenningen av de brennbare bestanddelene av den minst ene delen av den gassformige komponenten). Alternativt kan gassluftblandingen omfatte mindre luft enn det som teoretisk er nødvendig for å oksidere de brennbare bestanddelene av den minst ene delen av den gassformige komponenten, når det er nødvendig å oppnå lavere oksygenforhold i produktene av forbrenningen. Imidlertid kan det være mer foretrukket, når forholdet mellom luften og den minst ene delen av den gassformige komponenten opprettholdes, slik at gassluftblandingen omfatter ikke mer av luften enn det som er nødvendig for å oksidere de brennbare bestanddelene av den minst ene delen av den gassformige komponenten.

En avgass som oppstår fra forbrenningen av den minst ene delen av den gassformige komponenten med luften i motoren 3, omfatter karbondioksid og nitrogen. Avgassen skilles ut fra motoren 3 gjennom avgassutløpet 12 inn i linjen 25. En ventil 41 anvendes for å slippe ut overskuddsmengde av avgassen fra linjen 25 dersom det er nødvendig. Minst en del av avgassen føres fra linjen 25 gjennom linjen 27 og innløpet 11 inn i injeksjonsenheten 10, for injeksjon inn i formasjonen 6 gjennom injeksjonsbrønnen 16 for å øke utvinningen av hydrokarboner fra formasjonen 6. En gass omfattende den minst ene delen av avgassen føres fra injeksjonsenheten 10 gjennom linjen 27a og injeksjonsbrønnen 16 inn i formasjonen 6.

Injeksjonsenheten 10 og injeksjonsbrønnen 16 er tilpasset for å injisere gass, omfattende minst en del av avgassen til avgassen inn i formasjonen 6. Injeksjonen av gass, omfattende minst en del av avgassen realiseres gjennom injeksjonsbrønnen 16, for eksempel ved bruk av et injeksjonsrør 16a eller en annulus av injeksjons-brønnen 16.

Motoren 3 kan tilpasses for å drive anordningen 2, som kan være den elektriske generatoren eller pumpen eller kompressoren. Dersom anordningen 2 for eksempel er den elektriske generatoren, anvendes den elektriske energien generert av den elektriske generatoren til å forsyne oljefeltutstyr, og kan genereres til et elektrisk nettverk. For eksempel, dersom anordningen 2 er pumpen, kan den tilpasses til å injisere vann inn i formasjonen 6 gjennom minst en injeksjonsbrønn (ikke vist). Forskjellige designer av kraftanlegget 1 og anordningen 2 er mulige. For eksempel kan kraftanlegget 1 omfatte forbrenningsmotoren 3 og den elektriske generatoren drevet av forbrenningsmotoren 3. Foreksempel kan kraftanlegget 1 og kompressoren (eller pumpen) koples sammen og posisjoneres som en enhet eller installasjon eller lignende.

I figur 2 er det skjematisk vist en utførelsesform av systemet som skiller seg fra utførelsesformen av systemet vist i figur 1, forskjellen er at i utførelsesformen til systemet vist i figur 2 er en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid separert fra fluidet i minst en produksjonsbrønn.

I figur 2 er det skjematisk vist den hydrokarbonholdige formasjonen 6 penetrert av en produksjonsbrønn 4 som inneholder en anordning for å separere en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid fra fluidet; produksjonsbrønnen 8; injek-sjonsbrønnen 16; kraftanlegget 1 omfattende forbrenningsmotoren 3; kraftanlegget 1 er i fluidkommunikasjon gjennom en linje 28 og linje 26 med den separasjonsanordningen; anordningen 2 er valgt fra en gruppe av den elektriske generatoren, kompressoren og pumpen; og injeksjonsenheten 10.

Produksjonsbrønnen 4 er en av mulige modifikasjoner av en produksjonsbrønn. Produksjonsbrønnen 4 er tilpasset for å inkludere den separasjonsanordningen, for eksempel så som en separator tilpasset for posisjonering innenfor brønnen, eller en gasseparator av en dypbrønnspumpe, eller en annulus av brønnen, eller en kombinasjon derav, eller for eksempel så som et produksjonsrør 4a tilpasset for utvinning av en hydrokarbonholdig fluid gassformig komponent i form av tørr gass fra en gasskappe (når formasjonen 6 er i en oljeholdig formasjon som omfatter gasskap-pen som inneholder tørrgass).

Under drift av systemet vist i figur 2 utvinnes et hydrokarbonholdig fluid fra formasjonen 6 gjennom produksjonsbrønnen 4, eller gjennom produksjonsbrønnene 4 og 8. En gassformig komponent av fluidet separeres fra fluidet i produksjonsbrønnen 4. Etter å ha blitt separert fra fluidet føres den gassformige komponenten fra pro-duksjonsbrønnen 4 inn i linjen 28. Minst en del av den gassformige komponenten føres fra linjen 28 gjennom linjen 26 i kraftanlegget 1. Dersom det er en overskuddsmengde av den gassformige komponenten i linjen 28, kan annet utstyr (for eksempel prosesseringsutstyr) koples til linje 28 gjennom en ventil 42.

Kraftanlegget 1, motoren 3, anordningen 2, injeksjonsenheten 10, injeksjonsbrøn-nen 16 og deres drift er beskrevet i beskrivelsen av utførelsesformen skjematisk vist i figur 1.

Behandling av minst en del av en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid kan gjøres etter separasjon av den gassformige komponenten fra fluidet før forbrenning av den minst ene delen av den gassformige komponenten av kraftanlegget 1. Med referanse til figur 3. I figur 3 er det skjematisk vist en forberedel-sesenhet 21 som omfatter en fjerningsenhet 21a for korrosive stoffer, en fjemings-enhet 21b fortunge hydrokarboner, en oppvarmingsenhet 21c, en avgasstilset-ningsenhet 21d. Avgasstilsetningsenheten 21d er i fluidkommunikasjon med av-gassutløpet 12 til kraftanlegget 1 gjennom linjen 25 og linje 37; forberedelsesenhe ten 21 er i fluidkommunikasjon gjennom en linje 24 med linjen 28 eller linjen 29; forberedelsesenheten 21 er i fluidkommunikasjon med kraftanlegget 1 gjennom en linje 31 og linjen 26; avgassutløpet 12 til kraftanlegget 1 er i fluidkommunikasjon med innløpet 11 til injeksjonsenheten 10 gjennom en linje 25, en linje 25a og linjen 27.

Under drift av systemet vist i figur 3 føres en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid, etter separasjonen av fluidet i separatoren 7 (vist i figur 1), gjennom linjen 29 inn i linjen 24. Alternativt føres en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid, etter separasjonen fra fluidet i produksjonsbrønnen 4 (vist i figur 2), gjennom linjen 28 inn i linjen 24. Minst en del av den gassformige komponenten passeres fra linjen 24 inn i forberedelsesenheten 21. Dersom det er en overskuddsmengde av den gassformige komponenten i linjen 24, kan annet utstyr, (for eksempel prosesseringsutstyr) koples til linjen 24 gjennom en ventil 32.

Den minst ene delen av den gassformige komponenten forberedes i forberedelsesenheten 21. For forbereding og behandling av den minst ene delen av den gassformige komponenten og/eller gassluftblandingen, kan forberedelsesenheten 21 eller kraftanlegget 1 omfatte: en anordning for å fjerne korrosive stoffer eller fukt eller begge deler fra den minst ene delen av den gassformige komponenten; en anordning for å fjerne tunge hydrokarboner fra den minst den ene delen av den gassformige komponenten; en anordning for å varme opp den minst ene delen av den gassformige komponenten eller gassluftblandingen eller begge deler; en anordning for å tilsette en del av avgassen inn i den minst ene delen av den gassformige komponenten, eller inn i gassluftblandingen eller inn i begge deler; en anordning for å fjerne faste partikler fra den minst ene delen av den gassformige komponenten.

Fjerning av korrosive stoffer (for eksempel svovelinneholdende stoffer) eller fukt eller begge deler fra den minst ene delen av den gassformige komponenten realiseres ved anordningen for fjerning av korrosive stoffer, for eksempel så som fjerningsenheten 21a for korrosive stoffer, hvor for eksempel fremgangsmåter som gjør bruk av tertiære aminer for fjerning av korrosive stoffer kan anvendes, og hvor for eksempel faste dehydreringsmidler, glykol og lignende kan anvendes for fjerning av fukt.

Fjerning av tunge hydrokarboner (som i gassformig tilstand kan være til stede i den minst ene delen av den gassformige komponenten) fra den minst ene delen av den gassformige komponenten realiseres ved anordningen for fjerning av tunge hydrokarboner, for eksempel så som fjerningsenheten 21b, hvor den minst ene delen av den gassformige komponenten kan nedkjøles for å fjerne tunge hydrokarboner.

Oppvarming av den minst ene delen av den gassformige komponenten realiseres ved oppvarming, for eksempel så som oppvarmingsenheten 21c. Oppvarming gjø-res for eksempel for å akselerere kjemiske reaksjoner under systemdriften, eller for eksempel for å forhindre flytende dampkondensasjon, for eksempel vanndamp. Den minst ene delen av den gassformige komponenten kan oppvarmes, når oppvarmingsenheten 21c er en del av forberedelsesenheten 21. Når oppvarmingsenheten 21c er posisjonert innenfor kraftanlegget 1 (slik posisjonering av oppvarmingsenheten 21c er ikke vist i figur 3), kan den minst ene delen av den gassformige komponenten og/eller luft, som skal anvendes som oksidant i forbrenningsprosessen varmes opp. Også når oppvarmingsenheten 21c er posisjonert innenfor kraftanlegget 1, kan gassluftblandingen omfattende den minst ene delen av den gassformige komponenten og luften varmes opp.

Avgasstilsetningsenheten 21d tillater å realisere følgende. Avgassen som slippes ut fra kraftanlegget 1 gjennom avgassutløpet 12 inn i linje 25 fordeles mellom linje 25a og linje 37. En del av avgassen (vanligvis en mindre del av avgassen) føres fra linje 25 gjennom linje 37 inn i avgasstilsetningsenheten 21d, hvori avgass tilsettes (for eksempel ved blanding) inn i den minst ene delen av den gassformige komponenten. Fuktkonsentrasjonen, korrosive stoffer og faste partikler kan minkes i den delen av avgassen før inngangen til avgasstilsetningsenheten 21d. En annen del av avgassen, (vanligvis en hoveddel av avgassen) føres fra linjen 25 gjennom linjen 25a , linjen 27 og innløpet 11 inn i injeksjonsenheten 10 for å injiseres inn i formasjonen 6 gjennom injeksjonsbrønnen 16 (vist i figur 1 og figur 2).

Når avgasstilsetningsenheten 21d er posisjonert innenfor kraftanlegget 1 (slik posisjonering av avgasstilsetningsenheten 21d er ikke vist i figur 3), kan avgassdelen tilsettes i den minst ene delen av den gassformige komponenten og/eller inn i luft, som skal anvendes som oksidant i forbrenningsprosessen i den minst ene delen av den gassformige komponenten i kraftanlegget 1. Eller en del av avgassen kan tilsettes i gassluftblandingen som omfatter den minst ene delen av den gassformige komponenten og luften. Således tillater avgasstilsetningsenheten 21d å realisere resirkulering av avgassdelen. Avgasstilsetningsenheten 21d er en av mulige utfø-relser av anordningene for å tilsette en avgassdel i den minst ene delen av den gassformige komponenten, eller i gassluftblandingen, eller inn i begge. Tilsetning av avgass som omfatter nitrogen og karbondioksid inn i gassluftblandingen kan for eksempel realiseres for å opprettholde den ønskede forbrenningsmodusen i kraftanlegget 1 (for eksempel når den minst ene delen av den gassformige komponent-sammensetningen endres), for å oppnå den ønskede avgassammensetningen, og for å forhøye detoneringskarakteristikken til den minst ene delen av den gassformige komponenten som skal anvendes som gassformig drivstoff i kraftanlegget 1.

Den minst ene delen av den gassformige komponenten føres, etter å ha blitt forbe-redt og behandlet i forberedelsesenheten 21, fra forberedelsesenheten 21 gjennom linjen 31 og linjen 26 inn i kraftanlegget 1. Kraftanlegget 1 og injeksjonsenheten 10 og deres drift er beskrevet i beskrivelsen av utførelsesformen skjematisk vist i figur 1.

Injeksjonsenheten 10 kan omfatte en kompressor. Med referanse til figur 4. I figur 4 vises skjematisk en injeksjonsenhet 10a; injeksjonsbrønnen 16; kraftanlegget 1; injeksjonsenheten 10a som omfatter en kompressor 33 drevet av forbrenningsmotoren 3; forbrenningsmotoren 3 er koplet til kompressoren 33 ved bruk av en mekanisk drivanordning 34, for eksempel så som akslinger, koplende slirer, flenskop-linger, tanngir og lignende.

Injeksjonsenheten 10a er en av mulige utførelser av injeksjonsenheten 10. Under drift av injeksjonsenheten 10a vist i figur 4 føres avgassen sluppet ut fra kraftanlegget 1 gjennom avgassutløpet 12 inn i linjen 25. Minst en del av avgassen føres fra linjen 25 gjennom linjen 27 og innløpet 11 inn i injeksjonsenheten 10a. En gass omfattende den minst ene delen av avgassen mates inn under trykk inn i injek-sjonsbrønnen 16 ved injeksjonsenheten 10a, som er i stand til å danne tilstrekkelig trykk for å injisere gassen inn i formasjonen 6. Injeksjonsenheten 10a omfatter kompressoren 33 for å danne tilstrekkelig trykk for å injisere gassen, omfattende minst en del av avgassen, inn i formasjonen 6 gjennom injeksjonsbrønnen 16.

Forskjellig design av kraftanlegget 1 og injeksjonsenheten 10a er mulige, for eksempel kan kompressoren 33 og kraftanlegget 1 koples sammen og posisjoneres som en enhet eller installasjon eller lignende.

En avgass kan omfatte fukt og/eller korrosive stoffer, og denne konsentrasjonen kan overskride tillatte hensikter. Behandling av minst en del av avgassen for formålet med å fjerne fukten eller de korrosive stoffene eller begge, realiseres ved bruk av en anordning for å rense avgassen fra fukten eller de korrosive stoffene eller begge.

Med referanse til figur 5. I figur 5 er det skjematisk vist en avgassrenseenhet 17 som er i fluidkommunikasjon med avgassutløpet 12 gjennom linjen 25 og en linje 35; avgass- renseenheten 17 er i fluidkommunikasjon med innløpet 11 til injeksjonsenheten 10 gjennom en linje 35a og linjen 27; en gasseparasjonsenhet 19 som er i fluidkommunikasjon med avgassrenseenheten 17 gjennom en linje 35b; gasseparasjonsenheten 19 er i fluidkommunikasjon med innløpet 11 til injeksjonsenheten 10 gjennom en linje 35c og linjen 27; kraftanlegget 1 og injeksjonsbrøn-nen 16.

Under drift av systemet vist i figur 5 føres avgassen sluppet ut av kraftanlegget 1 gjennom avgassutløpet 12 inn i linjen 25. Minst en del av avgassen føres fra linjen 25 gjennom linjen 35 inn i avgassrenseenheten 17, hvori den minst ene delen av avgassen behandles for fjerning av korrosive stoffer (så som oksygen, nitrogenoksider og lignende), eller fukt eller begge deler. I avgassrenseenheten 17 kan oksy-geninnholdet i den minst ene delen av avgassen reduseres ved bruk av for eksempel katalytisk forbrenning eller membranseparatorer. I avgassrenseenheten 17 kan for eksempel katalytiske omformere anvendes for å redusere nitrogenoksidkonsent-rasjonen. I avgassrenseenheten 17 kan den minst ene delen av avgassen kjøles ned for å fjerne fukten, og dersom det er nødvendig kan faste dehydreringsmidler, glykol og lignende anvendes til dette formålet. Avgassrenseenheten 17 kan også anvendes for fjerning av faste partikler fra minst den ene delen av avgassen. Avgassrenseenheten 17 er en av mulige utførelsesformer av avgassrenseanord-ningene. Den minst ene delen av avgassen, renset i avgassrenseenheten 17 føres fra avgassrenseenheten 17 gjennom linjen 35a, linjen 27 og innløpet 11 inn i injeksjonsenheten 10 for å injisere inn i formasjonen 6 gjennom injeksjonsbrønnen 16.

Alternativt kan den minst ene delen av avgassen, før injeksjon, rettes fra avgassrenseenheten 17 gjennom linjen 35b inn i gasseparasjonsenheten 19. Avhengig av de geologiske fysikalske karakteristikkene til den hydrokarbonholdige formasjonen 6 og dens utviklingstrinn kan sammensetningen av den minst ene delen av avgassen behandles til det ønskede nivået i gasseparasjonsenheten 19, for eksempel ved å redusere nitrogenkonsentrasjonen i den minst ene delen av avgassen, eller ved å tilsette andre stoffer (for eksempel en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid). Den minst ene delen av avgassen føres fra gasseparasjonsenhe ten 19 gjennom linjen 35c, linjen 27 og innløpet 11 inn i injeksjonsenheten 10 for å injisere inn i formasjonen 6 gjennom injeksjonsbrønnen 16.

Kraftanleggets avgasstemperatur kan være lik omtrent 350-400 °C. Avgassvarmen kan benyttes. Kraftanlegg kan ha kjølesystemer, og kjølesystemvarme fra kraftan-leggene kan også benyttes.

Med referanse til figur 6. I figur 6 er det skjematisk vist: et kraftanlegg 1 som har et kjølesystem 5 med en varmeveksler 18, en avgasskjel 20 som er i fluidkommunikasjon med avgassutløpet 12 gjennom linjen 25; avgasskjelen 20 som er i fluidkommunikasjon med innløpet 11 i injeksjonsenheten 10 gjennom en linje 25b og linje 27; injeksjonsbrønnen 16.

For å illustrere ytterligere muligheter forbundet med den foreliggende oppfinnelse, er det skjematisk vist i figur 6: en injeksjonsbrønn 14 som penetrerer formasjonen 6, en gassbeholder 13, en pumpe 23 for å injisere vann inn i formasjonen 6 gjennom injeksjonsbrønnen 14.

Avgasskjelen 20 og/eller varmeveksleren 18 kan anvendes for å varme opp slike varmebærere, som for eksempel vann og gass omfattende minst en del av avgassen før dens injeksjon inn i formasjonen 6. Oppvarming av gassen omfattende minst en del av avgassen kan gjøres for å unngå hydratdannelse, eller for eksempel for å øke effektiviteten av viskøs oljeproduksjon. En varmebærer er rettet gjennom en linje 38 inn i avgasskjelen 20 som skal varmes opp, og etter oppvarming går den ut av avgasskjelen 20 gjennom en linje 38a. En varmebærer er rettet inn i varmeveksleren 18 som skal varmes gjennom en linje 9, og etter å ha blitt varmet opp går den ut av varmeveksleren 18 gjennom en linje 9a.

Gassbeholderen 13 kan anvendes til å tilføre til innløpet 11 av injeksjonsenheten 10 den nødvendige mengden gass som skal injiseres inn i formasjonen 6. For eksempel anvendes gassbeholderen 13 for å lagre overskudd av avgassen, når en overskuddsmengde av avgassen produseres. Når det ikke er nok av gassen som skal injiseres inn i formasjonen 6, rettes en del av gassen fra gassbeholderen 13 til inn-løpet 11 av injeksjonsenheten 10 for å bli injisert inn i formasjonen 6.

Ved drift av systemet vist i figur 6 føres avgassen, som er sluppet ut av kraftanlegget 1 gjennom avgassutløpet 12, gjennom linje 25 inn i avgasskjelen 20 i hvilken avgassvarmen overføres til andre varmebærere (for eksempel vann og/eller injek sjonsgass), og avgassen kjøles ned. Nar avgasstemperaturen reduseres vil fukt som er til stede i avgassen kondenseres og fuktkonsentrasjonen i avgassen reduseres. Avgassen føres fra avgasskjelen 20 inn i linje 25b. En ventil 41a anvendes for å slippe ut overskuddsmengden av avgassen fra linje 25b, dersom det er nødven-dig. Minst en del av avgassen føres fra linjen 25b gjennom linjen 27 og innløpet 11 inn i injeksjonsenheten 10 for å injisere inn i formasjonen 6 gjennom injeksjons-brønnen 16.

Vann kan injiseres inn i formasjonen 6 gjennom injeksjonsbrønnen 14. Vann føres fra pumpen 23 gjennom en linje 39, og injeksjonsbrønnen 14 inn i formasjonen 6. Vann kan varmes opp i varmeveksleren 18 og/eller i avgasskjelen 20 før injeksjon (ikke vist). Den minst ene delen av avgassen føres fra injeksjonsenheten 10 gjennom linjen 27a, en linje 22 og injeksjonsbrønnen 14 inn i formasjonen 6, når gass som omfatter minst den ene delen av avgassen ikke injiseres gjennom injeksjons-brønnen 16. Gassen som omfatter den minst ene delen av avgassen og vannet kan injiseres inn i formasjonen 6 gjennom injeksjonsbrønnen 14 samtidig (for eksempel når en blanding av vann med den minst ene delen av avgassen inn i injeksjons-brønnen 14), så vel som en etter en. Således når bare vann injiseres inn i formasjonen 6 gjennom injeksjonsbrønnen 14, injiseres gass omfattende minst en del av avgassen inn i formasjonen 6 gjennom injeksjonsbrønnen 16.

Hovedhensikten med den foreliggende oppfinnelsen er følgende. Injeksjon av en inert gass, så som en gass som omfatter en avgass inn i en hydrokarbonholdig formasjon, fører til en økning av flytende hydrokarbonutvinning, og er medfulgt av en vesentlig økning av produksjonen av gassformige komponenter av et hydrokarbonholdig fluid. En økning av gassfaktoren forårsakes av inert gassgjennombrudd i produksjonsbrønnene og en økning i mengden av produserte gassformige hydrokarboner på grunn av inertgassens evne til å ekstrahere en del av gassformige hydrokarboner fra et hydrokarbonholdig fluid til stede i formasjonen. Imidlertid fører inertgassgjennombruddet i produksjonsbrønnene til en vesentlig økning av en inert gasskonsentrasjon i den produserte gassformige komponenten. Den produserte gassformige komponenten omfatter gassformige hydrokarboner, og fra omtrent 0 (dvs. fra omtrent meningsløs verdi) til 90 mol % nitrogen og/eller karbondioksid som er avgassbestanddeler. Nitrogen og/eller karbondioksidkonsentrasjon kan være omtrent 0 % ved begynnelsen av gassinjeksjonen. Nitrogen og/eller karbondioksidkonsentrasjonen kan nå nesten 90 % etter inertgassgjennombruddet inn i produksjonsbrønnen (eller produksjonsbrønnene).

Således vil kvaliteten og brennverdien til den produserte gassformige komponenten reduseres på grunn av nærværet av nærværet av betydelig nitrogen og karbondioksid, og den gassformige komponentens evne til å brenne vil forverres.

I den foreliggende oppfinnelsen separeres en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid fra fluidet; luft og den gassformige komponenten blandes og en gassluftblanding som oppstår fra blandingen komprimeres (alternativt komprimeres luften og den gassformige komponenten og deretter blandes), for å produsere en brennbar og trykksatt gassluftblanding før forbrenning i et kraftanlegg. Dette sikrer utvidelse av eksplosjonsgrensene (brennbarhetsområdet), øker volumbrennverdien og brennhastigheten til den gassformige komponenten. For eksempel vil den øvre og nedre eksplosjonsgrensene av en gassluftblanding, bestående av atmosfærisk luft og gassformig drivstoff være henholdsvis omtrent 56 % og 19 % (så langt det gjelder den brennbare bestanddelen, vil de respektive verdiene være 11,2 % og omtrent 3,8 %), når gassluftblandingstrykket er lik eller omkring 0,8 MPa og det gassformige drivstoffet består av 20 % naturgass og 80 % inert gass (inertgassen inneholder 90 % nitrogen og 10 % karbondioksid). For eksempel vil den øvre og nedre eksplosjonsgrensene av en gassluftblanding, bestående av atmosfærisk luft-og gassformig drivstoff, være henholdsvis lik eller omkring 79 % og omkring 32 %

(når det gjelder den brennbare bestanddelen, vil de respektive verdiene være omkring 7,9 % og omkring 3,2 %), når gassluftblandingstrykket er lik eller omkring

1,6 MPa og det gassformige drivstoffet består av 10 % naturgass og 90 % inertgass (inertgassen inneholder 90 % nitrogen og 10 % karbondioksid). Kalkulasjonene ble gjort ved bruk av følgende arbeider: /se: Lewis B., Elbe G. Combustion, flames and explosions of gases. - Moscow: Mir, 1968, s. 575; Isserlin A.S. The basics of gaseous fuel combustion. Leningrad: Nedra, 1987, s. 69/. Således demonstrerer ovenfor viste eksempler at, til tross for den høye inertgasskonsentrasjonen i det gassformige drivstoffet, sikres forbrenning av gassformig drivstoff med atmosfærisk luft, og hvori også volumbrennverdien og brennhastigheten øker omtrent proporsjonalt med trykket.

På grunn av utvidelse av eksplosjonsgrensene (brennbarhetsområdet), økningen av volumbrennverdien og brennhastigheten til den gassformige komponenten, realiseres effektiv forbrenning av den gassformige komponenten med luften i kraftanlegget, selv med en vesentlig økning i inertgassen i den gassformige komponenten. Dette tillater således å produsere en nødvendig mengde avgass for injeksjon inn i den hydrokarbonholdige formasjonen, og for å generere energi og tilveiebringe en mulighet for kraftanlegg å bli driftet effektiv med høye energi karakteristika. En økning i gassfaktoren, forårsaket av en økning i mengden produserte gassformige hydrokarboner demonstrerer at den gassformige hydrokarbonproduksjonsveksten realiseres mer intens enn produksjonsveksten av flytende hydrokarboner. Dette er grunnen til at energiproduksjonen kan øke mer intensivt, (og også avgassproduk-sjon for injeksjon), enn utvinningen av flytende hydrokarboner. Således kan energimengden mottatt fra de eksterne produsentene for å realisere hydrokarbonproduksjonen minke. Den foreliggende oppfinnelsen kan være nyttig ved utvinning av olje, kondensat og naturgass (for eksempel så som våtgass). Den foreliggende oppfinnelsen kan også på en vellykket måte anvendes når naturgass skal utvinnes fra tømte naturgassreservoarer.

Eksempel: elektrisk energi forbrukt for å realisere oljeutvinning fra en oljeholdig formasjon gjennom produksjonsbrønner og andre teknologiske fremgangsmåter utført ved et oljefelt (uten å vurdere den forbrukte energi for å realisere gassinjeksjon) er lik eller omtrent 192 kWh per tonn produsert olje. En gassformig komponent av det produserte hydrokarbonholdige fluidet separeres fra fluidet. Den gassformige komponenten forbrennes med atmosfærisk luft i 10 kraftanlegg. Hvert kraftanlegg inneholder en gassmotor som driver en elektrisk generator. Trykket til en brennbar og trykksatt gassluftblanding i gassmotorforbrenningskammeret er lik omtrent 1 MPa før forbrenningen. Minst en del av avgassen som oppstår fra forbrenningen injiseres av en kompressor gjennom injeksjonsbrønner inn i formasjonen. Kompressoren drives av en elektrisk motor. Den elektriske energien forbrukt for å realisere avgassinjeksjonen påkrevd for å fremstille 1 tonn olje er lik omtrent 135 kWh. I begynnelsen av avgassinjeksjonen er en gassfaktor lik omtrent 75 m3/tonn og oljeproduksjonen er lik omtrent 960 tonn/dag.

I begynnelsen av avgassinjeksjonen blir den gassformige komponenten tilført hvert kraftanlegg i en mengde på 300 m<3>/h. i begynnelsen av avgassinjeksjonen utgjør de gassformige hydrokarbonene omtrent 100 % av den gassformige komponenten (dvs. den gassformige komponenten består av naturgass), og den nedre brennverdien av den gassformige komponenten er lik omtrent QH=39,5xl0<6>Joule/m<3>. Når det tilføres 300 m<3>/h av den gassformige komponenten inn i kraftanlegget vil nytt-bar kraft, gitt av generatoren til kraftanlegget til forbrukerne være P=987 kW; varmeenergi gitt til varmebæreren (for eksempel vann) vil være Q=l,41xl0<9>kal/h. Der nitrogen og karbondioksid (som inneholder som komponenter til avgassen til kraftanlegget) slippes ut fra kraftanlegget i en mengde på VP=2834m<3>/t (inkludert karbondioksid på mer enn 12 %). Således med de gitte betingelsene - i begynnelsen av avgassinjeksjonen når 1 tonn olje produseres, kan omtrent 246 kWh elekt risk energi genereres av kraftanlegget (når den gassformige komponenten blir benyttet som gassformig drivstoff)- Således vil det spesifikke forbruket (her er "energi" den energien mottatt fra eksterne leverandører) for å realisere oljeutvinningen og andre teknologiske prosesser utført på et oljefelt ikke være mer enn 81 kWh per tonn produsert olje.

Injeksjonen av avgass som inneholder nitrogen og karbondioksid, som er oppstått fra den daglige oljeproduksjonen øker med 10 %. Tilførsel av den gassformige komponenten inn i kraftanlegget vil også øke. Dette er interrelatert med økningen i oljeproduksjonen, og er forårsaket av økningen av gassfaktoren, gassfaktorøkningen realiseres på grunn av avgassgjennombruddet inn i produksjonsbrønnene og avgassens evne til å ekstrahere gassformige hydrokarboner fra det oljeholdige fluidet til stede i formasjonen. Etter avgassgjennombruddet omfatter den gassformige komponenten omtrent 50 % gassformige hydrokarboner og omtrent 50 % inert gass, som består av 90 % nitrogen og 10 % karbondioksid. Den gassformige komponenten blir tilført kraftanlegget i en mengde på omtrent 720 m<3>/h. Den nedre brennverdien av den gassformige komponenten er omtrent QH=19,75xl0<6>Joule/m<3>(når trykk er lik 0,1 MPa). Den nedre volumbrennverdien av den gassformige komponenten er omtrent QH=197,5xl0<6>Joule/m<3>(når trykket er lik 1 MPa). Den øvre og nedre eksplosjonsgrensene av gassluftblandingen (når trykket er lik 1 MPa), bestående av den gassformige komponenten og atmosfærisk luft, vil henholdsvis være omtrent 37,4 % og omtrent 8,61 % (så langt angående den brennbare bestanddelen, vil de respektive verdiene være omtrent 18,7 % og omtrent 4,305 %). Når volumet av den gassformige komponenten tilføres sammensetningen inn i kraftanlegget, vil den nyttbare kraften som er gitt av generatoren til kraftanlegget til forbrukerne være P=1185 kW; varmeenergi gitt til varmebærere (for eksempel vann) vil være Q=l,69xl0<9>kal/h. Der nitrogen og karbondioksid (inneholdt som komponenter til avgassen til kraftanlegget) slippes ut fra kraftanlegget i en mengde på VP=3760m<3>/h (inkludert karbondioksid mer enn 12 %). Således, med de gitt betingelsene, når 1 tonn olje produseres, vil omtrent 269 kWh elektrisk energi genereres av kraftanlegget (hvor den gassformige komponenten benyttes som gassformig drivstoff). Således vil det spesifikke energiforbruket (her er "energi" energien som er mottatt fra eksterne leverandører) for å realisere oljeutvinning og andre teknologiske prosesser utført ved et oljefelt ikke være mer enn 58 kWh per tonn utvunnet olje.

Den foreliggende oppfinnelsen vil også tilveiebringe en miljømessig tryggere hydro-karbonproduksjonsprosess fra en hydrokarbonholdig formasjon på grunn av kar bondioksid som blir injisert inn i formasjonen i stedet for å bli frigjort inn i atmo-sfæren.

Claims (29)

1. Fremgangsmåte for utvinning av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon hvori et hydrokarbonholdig fluid utvinnes fra formasjonen gjennom minst en produksjonsbrønn; en gassformig komponent av fluidet separeres fra fluidet; minst en del av den gassformige komponenten forbrennes med luft i et kraftanlegg hvorfra en avgass som oppstår fra forbrenningen slippes ut; en gass omfattende minst en del av avgassen injiseres inn i formasjonen gjennom minst en injeksjonsbrønn; karakterisert vedat luften og den minst ene delen av den gassformige komponenten blandes og en gass-luft blanding som oppstår fra denne blandingen komprimeres for å gi en brennbar og trykksatt gass-luft blanding forut for forbrenningen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat energi produseres i kraftanlegget hvori energien er minst en valgt fra gruppen omfattende mekanisk energi, elektrisk energi og varmeenergi.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat avgassen omfatter karbondioksid og nitrogen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat gassen omfattende minst en del av avgassen behandles for fjerning av fukt eller korrosive stoffer, eller begge deler, forut for injisering av gassen, omfattende av minst en del av avgassen, inn i formasjonen gjennom injeksjonsbrønnen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat en del av avgassen settes til luften eller til den minst ene delen av den gassformige komponenten, eller til begge, forut for at luften og den minst ene delen av den gassformige komponenten blandes.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat en del av avgassen settes til gass-luft blandingen forut for forbrenningen.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den brennbare og trykksatte gass-luft blandingen har trykk på minst ca. 1 MPa.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat gass-luft blandingen eller den minst ene delen av den gassformige komponenten oppvarmes forut for komprimeringen.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat forholdet mellom luften inneholdt i gass-luft blandingen og den minst ene delen av den gassformige komponenten inneholdt i gass-luft blandingen opprettholdes slik at gass-luft blandingen ikke omfatter mer av luften enn nødvendig for å oksidere brennbare komponenter i den minst ene delen av den gassformige komponenten.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat tunge hydrokarboner fjernes fra den minst ene delen av den gassformige komponenten forut for blandingen.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den minst ene delen av den gassformige komponenten behandles for fjerning av fukt eller korrosive stoffer, eller begge deler, forut for blandingen.

12. Fremgangsmåte for utvinning av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon hvori et hydrokarbonholdig fluid utvinnes fra formasjonen gjennom minst en produksjonsbrønn; en gassformig komponent av fluidet separeres fra fluidet; minst en del av den gassformige komponenten forbrennes med luft i et kraftanlegg hvorfra en avgass som oppstår fra forbrenningen slippes ut; en gass omfattende minst en del av avgassen injiseres inn i formasjonen gjennom minst en injeksjonsbrønn; karakterisert vedat luften og den minst ene delen av den gassformige komponenten komprimeres og deretter blandes for å gi en brennbar og trykksatt gass-luft blanding forut for forbrenningen.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert vedat energi produseres i kraftanlegget hvori energien er minst en valgt fra gruppen omfattende mekanisk energi, elektrisk energi og varmeenergi.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert vedat en del av avgassen settes til den minst ene delen av den gassformige komponenten eller til den brennbare og trykksatte gass-luft blandingen, eller til begge deler, forut for forbrenningen.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert vedat forholdet mellom luften inneholdt i den brennbare og trykksatte gass-luft blandingen og den minst ene delen av den gassformige komponenten inneholdt i den brennbare og trykksatte gass-luft blandingen opprettholdes slik at den brennbare og trykksatte gass-luft blandingen ikke omfatter mer av luften enn det som er nødvendig for å oksidere brennbare komponenter i den minst ene delen av den gassformige komponenten.

16. System for utvinning av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon penetrert ved minst en injeksjonsbrønn og ved minst en produksjonsbrønn som inneholder en anordning for å separere en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid fra fluidet der systemet omfatter: et kraftanlegg omfattende en forbrenningsmotor som er tilpasset for å drives ved forbrenning av minst en del av den gassformige komponenten med luft og tilpasset for å slippe ut en avgass som oppstår fra forbrenningen; en anordning for injeksjon av en gass omfattende minst en del av avgassen inn i formasjonen gjennom injeksjonsbrønnen;karakterisert vedat forbrenningsmotoren er tilpasset for å produsere en brennbar og trykksatt gass-luft blanding omfattende luften og den minst ene delen av den gassformige komponenten, og der forbrenningsmotoren er tilpasset for å produsere den brennbare og trykksatte gass-luft blandingen forut for forbrenningen.

17. System ifølge krav 16, karakterisert vedat det videre omfatter en anordning som velges fra gruppen omfattende en pumpe, en elektrisk generator og en kompressor der forbrenningsmotoren er tilpasset for å drive den valgte anordningen.

18. System ifølge krav 16, karakterisert vedat anordningen for gassinjeksjon omfatter en kompressor tilpasset for å drives av forbrenningsmotoren.

19. System ifølge krav 16, karakterisert vedat forbrenningsmotoren velges fra gruppen omfattende en gassmotor, gassturbin motor og en gassdieselmotor.

20. System ifølge krav 16, karakterisert vedat det videre omfatter en anordning for å sette en del av avgassen til gass-luft-blandingen eller til den minst ene delen av den gassformige komponenten eller til begge.

21. System for utvinning av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon penetrert ved minst en injeksjonsbrønn og ved minst en produksjonsbrønn som er i fluidkommunikasjon med en separator, der separatoren er tilpasset for å separere en gassformig komponent av et hydrokarbonholdig fluid fra fluidet der systemet omfatter: et kraftanlegg omfattende en forbrenningsmotor tilpasset for å drives ved forbrenning av minst en del av den gassformige komponenten med luft og tilpasset for å slippe ut en avgass som oppstår fra forbrenningen; en anordning for injeksjon av en gass omfattende minst en del av avgassen inn i formasjonen gjennom injeksjonsbrønnen;karakterisert vedat forbrenningsmotoren er tilpasset for å produsere en brennbar og trykksatt gass-luft blanding omfattende luften og den minst ene delen av den gassformige komponenten, og der forbrenningsmotoren er tilpasset for å produsere den brennbare og trykksatte gass-luft blandingen forut for forbrenningen.

22. System ifølge krav 21, karakterisert vedat det videre omfatter en anordning som velges fra gruppen omfattende en pumpe, en elektrisk generator og en kompressor, der forbrenningsmotoren er tilpasset for å drive den valgte anordningen.

23. System ifølge krav 21, karakterisert vedat anordningen for gassinjeksjon omfatter en kompressor tilpasset for å drives av forbrenningsmotoren.

24. System ifølge krav 21, karakterisert vedat forbrenningsmotoren velges fra gruppen omfattende en gassmotor, en gassturbinmotor og en gassdieselmotor.

25. System ifølge krav 21, karakterisert vedat det videre omfatter en anordning for å sette en del av avgassen til gass-luft blandingen eller til den minst ene delen av den gassformige komponenten eller til begge.

26. System ifølge krav 21, karakterisert vedat det videre omfatter en anordning for fjerning av tunge hydrokarboner.

27. System ifølge krav 21, karakterisert vedat det videre omfatter en anordning for oppvarming av gass-luft blandingen eller den minst ene delen av den gassformige komponenten eller begge.

28. System ifølge krav 21, karakterisert vedat det videre omfatter en avgasskjel for å anvende avgassvarmen.

29. System ifølge krav 21, karakterisert vedat det videre omfatter en anordning for rensing av avgassen for fukt eller korrosive stoffer eller begge deler.