NO332763B1 - Fremgangsmate for a fremme produksjon av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon - Google Patents
Fremgangsmate for a fremme produksjon av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon Download PDFInfo
- Publication number
- NO332763B1 NO332763B1 NO20000720A NO20000720A NO332763B1 NO 332763 B1 NO332763 B1 NO 332763B1 NO 20000720 A NO20000720 A NO 20000720A NO 20000720 A NO20000720 A NO 20000720A NO 332763 B1 NO332763 B1 NO 332763B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- water
- injection
- concentration
- reservoir
- production well
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 48
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 30
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 title claims abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 10
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 69
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 69
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 38
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 31
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 9
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 3
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 28
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 44
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- -1 oil and gas Chemical class 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Inorganic materials [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052923 celestite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/20—Displacing by water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/52—Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
- C09K8/528—Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning inorganic depositions, e.g. sulfates or carbonates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et system og en fremgangsmåte for å fremme hydrokarbon-produksjon fra en hydro-karbonholdig undergrunnsformasjon. Systemet omfatter en mekanisk fluidbehandlingsenhet som hovedsakelig reduserer konsentrasjonen av forløper- ioner fra injeksjonsvannet. Det behandlete vann injiseres under trykk i en injeksjonsbrønn for å bringe hydrokarbonene til å strømme mot en produksjonsbrønn. En kjemisk enhet injiserer valgte mengder av additiver inn i injeksjonsbrønnen for å hindre in situ-vekst av krystaller fra uoppløselige saltavsetninger som dannes på grunn av samvirkningen mellom forløper-ioner som finnes i injeksjonsvannet og ioner som holder til i reservoaret. De valgte kjemikalier og deres respektive mengder bestemmes i det minste delvis basert på reservoar-karakteristika og konsentrasjonen av forløper-ioner i det behandlete vann.
Description
Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte for å fremme produksjon av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon gjennom en produksjonsbrønn ved injisering av fluid i en undergrunns-injeksjonssone beliggende i avstand fra produksjonsbrønnen.
Hydrokarboner, så som olje og gass, utvinnes fra jordens undergrunnsformasjoner gjennom produksjons-brønnboringer som trenger gjennom hydrokarbonholdige formasjoner eller reservoarer. Det utføres perforeringer fra produksjons-brønnboringen til formasjonen for å lette strømning av hydrokarbonene fra de hydrokarbonholdige formasjoner til produksjons-brønnboringene. I blant blir vann under trykk injisert i injeksjonssoner som er utformet i undergrunnformasjonene for å stimulere hydrokarbonproduksjon gjennom produksjonsbrønnene i et felt.
Vann blir for seg selv injisert som en komponent av blandbare eller ikke blandbare fortrengningsfluider. Sjøvann (for offshore-brønner) og saltvann som produseres fra den samme eller nærliggende formasjoner (for landbaserte brønner) blir som oftest brukt som vannkilden. Slikt vann inneholder vanligvis store mengder (konsentrasjon) av forløper-ioner, så som toverdig sulfat (SO4"), som danner uoppløselige salter når de kommer i kontakt med kationer, så som Ba<++>, Sr<++>og C++, som holder til i formasjonene. De resulterende salter (BaS04, SrS04 og CaS04) kan være forholdsvis uoppløselige ved undergrunnsformasjon-temperatur og -trykk. Følgelig utfelles slike salter fra oppløsningen. Utfellingen av de uoppløselige salter vil følgelig akkumuleres og plugge igjen undergrunns-fluidpassasjene. Pluggevirkningene gjør seg sterkest gjeldende i passasjene i formasjonen nær injeksjonsbrønnene og ved perforeringene i produksjonsbrønnene. Oppløselighet av de uoppløselige salter blir ytterligere svekket når injeksjonsvannet produseres til overflaten gjennom produksjonsbrønnene, på grunn av fallet i temperatur og trykk etter hvert som fluidene beveger seg til overflaten gjennom produksjonsbrønnene.
I forbindelse med denne oppfinnelse, innbefatter undergrunns- eller formasjons-fluidpassasjer porer i formasjonsmatriksen, -sprekkene, -tomrommene,
-hulrommene, -druserommene, -perforeringene og -fluidkanalene gjennom brønnene, innbefattende forete og uforete brønner, produksjonsrør og andre fluidbaner i brønnene. Termen avsetninger betyr uoppløselige salter, krystaller eller avleiring. Termen plugging som her benyttet, betyr minsking av fluidpassasjenes
porøsitet og/eller permeabilitet. Termen injeksjonsvann som her benyttet, betyr ethvert fluid som inneholder vann som injiseres i en undergrunnsformasjon for å lette utvinning av hydrokarboner fra undergrunnsformasjoner.
Mekaniske metoder, som f.eks. å føre det ubehandlete vann gjennom en nanofilter-membran, er blitt brukt til å fjerne betydelige mengder av forløper-ionene fra vannet ved overflaten før det injiseres i brønnboringen. Sjøvann inneholder typisk mellom 2700 og 2800 ppm av toverdig SO4". Nanofiltrerings-membranprosessen reduserer vanligvis denne konsentrasjon til mellom 50 og 150 ppm. Under mange undergrunnsreservoar-forhold, vil en slik konsentrasjon av forløper-ioner tilveiebringe tilstrekkelig mengder av de uoppløselige salter til å plugge eller avtette formasjonsfluid-passasjene. Filtreringen av injeksjonsvannet bare ved hjelp av nanofiltre, er således i mange tilfeller ikke tilstrekkelig til å hindre gjentetting av undergrunnsformasjons-passasjene.
Kjemikalier eller tilsetninger alene blir ofte injisert i det ubehandlete vann for å hindre in situ-vekst av krystaller fra uoppløselig saltavsetning. Forskjellige additiver injiseres i injeksjonsvannet ved overflaten eller direkte inn i en injeksjonsbrønn. Produksjonsbrønner blir også ofte behandlet med tilbakestrømning av nytt saltvann inneholdende additiver som motvirker gjenplugging av passasjene. Bruk av kjemikalier alene kan være uaktuelt på grunn av kostnader, miljøhensyn, og ikke fullt ut effektivt, særlig når høye konsentrasjoner av naturlig forekommende kationer finnes i undegrunnformasjonen.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte som samtidig benytter både en mekanisk prosess og en kjemisk prosess for effektivt å kontrollere eller hindre in situ-vekst av krystaller i undergrunnsformasjonen, for derved å hindre gjenplugging av formasjonsfluid-passasjene.
Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en fremgangsmåte for å fremme produksjon av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon gjennom en produksjonsbrønn ved injisering av fluid i en undergrunns-injeksjonssone beliggende i avstand fra produksjonsbrønnen, kjennetegnet ved at den omfatter: mekanisk behandling av vann inneholdende en første konsentrasjon av forløper-ioner for å produsere et behandlet vann inneholdende en andre konsentrasjon av nevnte forløper-ioner, hvilken andre konsentrasjon er mindre enn den første konsentrasjon; utvelging av minst ett additiv og bestemmelse av en mengde av dette for injeksjon i injeksjonssonen basert på den andre konsentrasjon av forløper-ionene og minst ett karakteristikon av reservoaret, idet nevnte mengde av det minst ene additiv er tilstrekkelig til å hindre in situ-vekst av krystaller på grunn av samvirkning mellom den andre konsentrasjon av forløper-ioner i det behandlete vann og iboende ioner i reservoaret som har tendens til å tilstoppe formasjons-passasjer; og injisering av det behandlete vann og mengden av det minst ene valgte additiv under trykk inn i injeksjonssonen for å bedre produksjonen av hydrokarboner fra reservoaret gjennom produksjonsbrønnen.
Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten er videre utdypet i kravene 2 til og med 10.
Eksempler på de mer vesentlige trekk ved oppfinnelsen er ovenfor temmelig bredt sammenfattet i den hensikt at den følgende, nærmere beskrivelse av oppfinnelsen skal bli bedre forstått, og i den hensikt at bidragene til faget skal bli verdsatt. Det er selvsagt ytterligere trekk ved oppfinnelsen som vil bli beskrevet i det følgende og som vil utgjøre gjenstanden for de etterfølgende krav.
For en bedre forståelse av foreliggende oppfinnelse, henvises til den følgende nærmere beskrivelse av den foretrukne utføringsform, sett i sammenheng med de medfølgende tegninger, hvor like elementer er gitt like henvisningstall, og hvor: Fig. 1 skjematisk viser et system for behandling av injeksjonsvann og for selektiv innføring av additiver for å hindre dannelse av uoppløselige saltavsetninger i undergrunnsformasjoner og i brønnboringene i henhold til en utføringsform av den foreliggende oppfinnelse, Fig. 2 er et funksjons-blokkdiagram av et beslutningssystem i lukket sløyfe for bruk i systemet ifølge fig. 1.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et brønnanlegg-system og
-prosess (i) for fjerning av forløper-ioner fra hovedsakelig ubehandlet vann, hvilke forløper-ioner kan danne uoppløselige saltavsetninger når de kommer i kontakt med visse tilstedeværende ioner i undergrunnsformasjonene, og (ii) styring av injeksjonen av valgte kjemikalier for å hindre in situ-vekst av krystaller fra uoppløselige saltavsetninger i undergrunnsformasjonene for å hindre plugging av formasjons-passasjene under injiseringen av vann i en injeksjonsbrønn. Systemet og fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse minsker i vesentlig grad de avsetninger som normalt ville akkumulere og plugge eller gjentette undergrunns-fluidpassasjer og -perforeringer i produksjonsbrønnene. Systemet er særlig
anvendbart når hovedsakelig ubehandlet vann, så som sjøvann, brukes til å stimulere hydrokarbon-utvinning gjennom én eller flere tilknyttete produksjons-brønnboringer. Som ovenfor omtalt, innbefatter undergrunns-fluidpassasjer eller -kanaler eventuelle porer i formasjonen som tillater fluider så som vann eller hydrokarboner å strømme gjennom disse i tillegg til eventuelle kunstig frembrakte kanaler, så som perforeringer som er utført i brønnboringene for utvinning av hydrokarboner.
Fig. 1 viser et brønnanlegg-system 100 for mekanisk behandling av hovedsakelig ubehandlet injeksjonsvann for derved å vesentlig minske konsentrasjonen av forløper-ioner i injeksjonsvannet og for regulerbar tilførsel av ønskete kjemikalier (i det følgende også betegnet som "additiver") til en injeksjonsbrønn for å hindre in situ-vekst av krystaller (uoppløselige saltavsetninger) som dannes på grunn av vekselvirkningen mellom forløper-ioner som finnes i vannet og visse kationer som finnes i undergrunnsformasjonene. Som ovenfor nevnt, hindrer dette en gjentetting av formasjonspassasjene som ellers ville finne sted på grunn av akkumuleringen av de uoppløselige saltavsetninger.
Systemet 100 viser en injeksjonsbrønn 110 som trenger gjennom en undergrunnsformasjon 115 til en kjent dybde 111. Brønnen 110 er vist med en vann-injeksjonsledning 114 for tilførsel av vann under trykk til en injeksjonssone 117 nær et reservoar eller en produksjonssone 112. I systemet 100 er injeksjonsbrønnen 110 en undervannsbrønn som er utformet fra sjøbunnen 101 og der sjøvann 102 brukes som kilde for injeksjonsvannet. Systemet 100 er imidlertid like anvendbart for landbaserte brønnboringer der saltvann eller annet egnet fluid benyttes som vannkilden. En rørledning 118 fra overflaten tilfører ønskete kjemikalier i injeksjonssonen 117. Et pakningselement 119 anbrakt i injeksjonsbrønnen 110 hindrer tilbakestrømning av det injiserte vann 103 og kjemikalier 104 og tillater vedlikehold av det ønskete trykk i injeksjonssonen 117.
Systemet 100 viser også en produksjonsbrønn 150 som befinner seg i avstand fra injeksjonsbrønnen 110. Produksjonsbrønnen 150 har vanligvis et metall-forlengingsrør 152 med perforeringer 154 nær reservoaret 112. Perforeringene 154 tillater formasjonsfluid 156, så som hydrokarboner, å strømme fra produksjonssonen 112 til produksjonsbrønnen 150. Et produksjonsrør 158 som er anbrakt innvendig i forlengingsrøret 152, letter strømningen av formasjonsfluidet 156 til overflaten. En pakning 160 er anbrakt over perforeringene 154 for å hindre strømning av fluidet gjennom ringrommet 162 mellom forlengingsrøret 152 og produksjonsrøret 158.
Hovedhensikten med injeksjonsbrønner er å bistå strømmen av hydrokarboner fra reservoaret til deres tilknyttete produksjonsbrønner. Som ovenfor nevnt er en vanlig metode å injisere vann under trykk nær en produksjonssone for å bringe hydrokarbonene som er innesperret i formasjonen til å bevege seg mot produksjonsbrønnene. Imidlertid inneholder vanlig brukt vann, så som sjøvann eller saltvann, høye nivåer (konsentrasjoner) av forløper-ioner, så som SO4".
Slike forløper-ioner samvirker med Ba<++>, Sr<++>og Ca<++>og andre naturlig forekommende ioner i formasjonene for å danne uoppløselige salter, så som Ba SO4, Sr SO4og Ca SO4, etc. Slike salter felles ut av oppløsningen og vil, dersom de forekommer i for store mengder, ha en tendens til å akkumulere i undergrunns-passasjene og i brønnboring-perforeringene for derved å tilstoppe passasjene og perforeringene. Denne tilstopping hindrer hydrokarbonstrømmen gjennom formasjonen og gjennom produksjonsbrønnene. Tilstoppingseffekten synes å være mest fremtredende i formasjonspassasjene nær produksjonsbrønnene. Det er derfor viktig å ha et brønnanlegg-system som vil hindre slike tilstoppinger.
Idet det igjen henvises til fig. 1, blir, ved foreliggende oppfinnelse, injeksjonsvannet 102 først mekanisk behandlet for å fjerne en vesentlig mengde av forløper-ionene. Injeksjonsvannet 102 føres gjennom en filterenhet 130 som opptar en passende nanofilter-membran (ikke vist). Vannet 102 pumpes ved hjelp av en pumpe 131 ved en mateside av 131a av enheten 130 ved et trykk som er større enn det ubehandlete injeksjonsvannets 102 osmosetrykk. Membranen i enheten 130 hindrer gjennomstrømning av forholdsvis store mengder av forløper-ionene. Det filtrerte eller behandlete vann 103 gjenvinnes ved siden 132 av membranen motsatt matesiden 131 a. Forløper-ionene forblir på matesiden 131 a for å danne en saltoppløsning med meget høyere konsentrasjon av forløper-ioner enn injeksjonsvannet 102. Saltoppløsningen strømmer ut fra enheten 130 på et passende sted 133 og avhendes.
Det filtrerte vann 103 har vesentlig lavere konsentrasjon av forløper-ionene enn matevannet 102. F.eks. er forløper-ione-konsentrasjonen i sjøvannet 102 typisk mellom 2700 og 2800 ppm. Konsentrasjonen av forløper-ionene i det filtrerte vann 103 er vanligvis mellom 50 og 150 ppm når et nanofilter laget av et komposittmateriale benyttes som membranen. Ethvert annet egnet nanofilter kan anvendes i forbindelse med denne oppfinnelse. Nanofilter-membranenhetene er kommersielt tilgjengelige og derfor ikke nærmere beskrevet her. Det filtrerte vann 103 injiseres i injeksjonsbrønnen 110 ved hjelp av en passende pumpe 134 via rørledningen 114.
Idet det fremdeles henvises til fig. 1 blir det, ifølge en fremgangsmåte, selektivt injisert ett eller flere kjemikalier 104 fra en tilførselsenhet 138 inn i brønnboringen 110 via ledningen 118. Alternativt kan kjemikaliene injiseres i det filtrerte vann 103 som vist ved den stiplete rørledning 141. På denne måten blir blandingen av det filtrerte vann 103 og kjemikaliene 104 injisert i brønnen 110 via ledningen 118. En kjemikalie-styreenhet 136 styrer tilførselen av kjemikaliene 104. Ifølge foreliggende oppfinnelse bestemmes typene av kjemikalier og deres respektive mengder og tidspunktene for deres injeksjon, basert på det filtrerte vannets 103 karakteristika 139 (så som konsentrasjon av forløper-ionene) og reservoar-karakteristika (så som konsentrasjonen av de iboende ioner, reservoar-trykk, reservoar-temperatur, porøsitet av formasjonen 112, og permeabilitet av formasjonen 112) og enhver annen ønsket parameter. Den foreliggende oppfinnelse benytter én eller flere forutsigelses-reservoarmodeller for å bestemme kjemikaliene og deres mengder.
Det filtrerte vann 103 og kjemikaliene 104 som tømmes ut i injeksjonssonen 117 beveger seg inn i reservoaret eller produksjonssonen 112 via perforeringer 119 i form av en flomvegg 121. Denne handling bringer hydrokarbonene 156 til å bevege seg mot produksjonsbrønnen 150. Etter hvert som injeksjonsprosessen fortsetter, fortsetter flomveggen 121 å bevege seg mot brønnen 150, der den langsomt fortrenger hydrokarbonene 156 i formasjonen 112. In situ-veksten av krystallene er i varierende grad en funksjon av fortrengningen. Ifølge foreliggende oppfinnelse tar forutsigelsesmodellene hensyn til slike karakteristika ved bestemmelse av typen og mengdene av additiver som skal injiseres. Etter hvert som
injeksjonsprosessen fortsetter, begynner produksjonsbrønnen å produsere en blanding av hydrokarbonene 156 og de injiserte fluider (vann 103 og kjemikalier 104).
Ved det foreliggende system 100, testes det produserte fluid 156 for å bestemme dets karakteristika 170, som kan innbefatte konsentrasjonen av de uopp-løselige saltavsetninger. Andre parametre som måles kan innbefatte produksjons-brønn-parametre, så som trykk og fluid-volumstrøm. Produksjonsfluid-parametrene 170 og produksjonsbrønn-parametrene blir så benyttet av systemets 100 forutsigelsesmodeller til å bestemme typene, mengdene og tidspunktet for injiseringen av kjemikalier 104. Systemet 100 overvåker (periodisk eller kontinuerlig) således effektiviteten av injeksjonsprosessen og styrer som reaksjon på dette injeksjon av kjemikalier 104 for å hindre tilstopping av formasjonsfluid-passasjene.
Fig. 2 viser et funksjons-blokkdiagram av et beslutningssystem 200 med lukket sløyfe for bruk i injeksjonssystemet 100 vist i fig. 1. Systemet 200 innbefatter et styresystem eller-enhet 210. Før injeksjonsprosessen påbegynnes, blir karakteristika 212 ved det ubehandlete fluid, forløper-ion-konsentrasjon og andre karakteristika ved det filtrerte injeksjonsvann 218, og reservoar-karakteristikaene, som innhentet fra tidligere reservoar-informasjon eller testresultater fra produksjonsbrønnen, brakt til styresystemet 210. Styresystemet 210 bestemmer, under anvendelse av de tilveiebrakte modeller, de opprinnelige typer av kjemikalier eller additiver, deres respektive injeksjonsmengder, og injeksjonstidspunktet.
For å innlede injeksjonsprosessen, blir det ubehandlete vann først mekanisk filtrert ved 216 ved hjelp av en nanofilter-membran og det filtrerte vannets karakteristika (innbefattende konsentrasjonen av forløper-ionene) bestemmes ved 218. Kjemikalie-injeksjonsstyringen 220 injiserer kjemikaliene i samsvar med deres opprinnelige instillinger. Blandingen 222 av det filtrerte vann og kjemikalier injiseres under trykk i injeksjonsbrønnen 224. Injeksjonsbrønn-karakteristika oppnås under injeksjonsprosessen ved 226. Slike karakteristika innbefatter produksjonsfluid-volumstrøm, produksjonsbrønn-trykk, etc. Styresystemet 210 bestemmer hvorvidt kombinasjonen av filtreringen og injeksjonen av kjemikalier frembringer den ønskete virkning. Hvis ikke, bestemmer det alternative typer og/eller mengder av kjemikaliene.
Etter hvert som injeksjonen fortsetter, begynner det injiserte fluid å bevege formasjonsfluidene mot produksjonsbrønnen. Det injiserte fluid begynner å erstatte formasjonsfluidet. Dette endrer formasjonens fluid-karakteristika. Etter hvert som injeksjonen fortsetter, overvåker systemet 200 produksjonsbrønnens 230 karakteristika (temperatur, trykk, volumstrøm, etc), og de produserte hydrokarboners 232 karakteristika, som alle bringes til styresystemet 210. Styresystemet 210 vil, basert på de forskjellige inngangssignaler og programmerte instruksjoner (innbefattende forutsigelsesmodellene) som det mottar, og mengden av formasjonsfluid som fortrenges, periodisk eller kontinuerlig bestemme typene og mengdene av de nødvendige kjemikalier for å hindre in situ-vekst av uoppløselige salter. Styresystemet 210 vil da besørge tilsettingen av slike kjemikalier i det filtrerte vann. De forskjellige her beskrevne karakteristika eller parametre kan måles ved å anvende hvilke som helst tilgjengelige følere og/eller ved hjelp av lab-testing.
Ifølge et aspekt tilveiebringer således det foreliggende system et system med lukket sløyfe for overvåking og styring av behandlingen av injeksjonsvann og tilsetting av kjemikalier i injeksjonsbrønner på en måte som hindrer tilstopping av fluid-passasjene, under hele injeksjonsprosessen.
Selv om den ovenstående beskrivelse er rettet mot de foretrukne utførings-former og prosesser ifølge foreliggende oppfinnelse, vil forskjellige modifikasjoner være innlysende for fagmenn på området. Det et meningen at alle variasjoner innenfor rammen og ånden av de medfølgende krav skal omsluttes av den ovenstående åpenbaring.
Claims (10)
1. Fremgangsmåte for å fremme produksjon av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon gjennom en produksjonsbrønn ved injisering av fluid i en undergrunns-injeksjonssone beliggende i avstand fra produksjonsbrønnen,karakterisert vedat den omfatter: mekanisk behandling av vann inneholdende en første konsentrasjon av forløper-ioner for å produsere et behandlet vann inneholdende en andre konsentrasjon av nevnte forløper-ioner, hvilken andre konsentrasjon er mindre enn den første konsentrasjon; utvelging av minst ett additiv og bestemmelse av en mengde av dette for injeksjon i injeksjonssonen basert på den andre konsentrasjon av forløper-ionene og minst ett karakteristikon av reservoaret, idet nevnte mengde av det minst ene additiv er tilstrekkelig til å hindre in situ-vekst av krystaller på grunn av samvirkning mellom den andre konsentrasjon av forløper-ioner i det behandlete vann og iboende ioner i reservoaret som har tendens til å tilstoppe formasjons-passasjer; og injisering av det behandlete vann og mengden av det minst ene valgte additiv under trykk inn i injeksjonssonen for å bedre produksjonen av hydrokarboner fra reservoaret gjennom produksjonsbrønnen.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert vedat den videre omfatter bestemmelse av en andre mengde av det minst ene additiv etter injisering av det behandlete vann i undergrunns-injeksjonssonen, og injisering av den andre mengde av det minst ene valgte additiv i injeksjonssonen.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert vedat den videre omfatter i det minste periodisk bestemmelse av typen av det minst ene valgte additiv og mengden av dette basert på en forutsigelsesmodell og injisering av den periodisk bestemte type og mengde av det minst ene additiv i injeksjonssonen.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert vedat det minst ene karakteristikon av reservoaret velges ut fra en gruppe bestående av (i) konsentrasjon av minst ett iboende ion i reservoaret, (ii) undergrunns-trykk, (iii) undergrunns-temperatur, (iv) reservoarets porøsitet, og (v) reservoarets permeabilitet.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert vedat mekanisk behandling av vann innbefatter filtrering av vannet ved hjelp av en nanofilter-membran for filtrering av en betydelig del av forløper-ioner fra vannet.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert vedat injisering av additiv innbefatter injisering av additivet i det behandlete vann.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert vedat den videre omfatter bestemmelse av minst ett karakteristikon ved hydrokarboner som produseres av produksjonsbrønnen.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,
karakterisert vedat det minst ene karakteristikon ved produksjonsbrønnen velges fra (i) en konsentrasjon av salt i fluidet som produseres av produksjonsbrønnen, (ii) volumstrømmen til fluidet som produseres av produksjonsbrønnen, og (iii) trykk ved et valgt sted i produksjonsbrønnen.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 7,
karakterisert vedat den videre omfatter bestemmelse av minst ett valgt additiv basert på det minst ene karakteristikon ved produksjonsbrønnen.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert vedat vannet er enten (i) sjøvann eller (ii) saltoppløsning produsert fra et undergrunnssted.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/250,237 US6196314B1 (en) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | Insoluble salt control system and method |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20000720D0 NO20000720D0 (no) | 2000-02-14 |
NO20000720L NO20000720L (no) | 2000-08-16 |
NO332763B1 true NO332763B1 (no) | 2013-01-07 |
Family
ID=22946911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20000720A NO332763B1 (no) | 1999-02-15 | 2000-02-14 | Fremgangsmate for a fremme produksjon av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6196314B1 (no) |
GB (1) | GB2346636B (no) |
NO (1) | NO332763B1 (no) |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8682589B2 (en) * | 1998-12-21 | 2014-03-25 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and method for managing supply of additive at wellsites |
US20080262737A1 (en) * | 2007-04-19 | 2008-10-23 | Baker Hughes Incorporated | System and Method for Monitoring and Controlling Production from Wells |
DK1529152T3 (da) * | 2002-08-14 | 2007-11-19 | Baker Hughes Inc | Undersöisk injektionsenhed til injektion af kemiske additiver og overvågningssystem til drift af oliefelter |
GB0221806D0 (en) * | 2002-09-19 | 2002-10-30 | Ross David J | Cast-cutter |
NO20031569A (no) * | 2003-04-08 | 2004-06-21 | Soerco As | Fremgangsmåte og apparat for behandling av vann til en injeksjonsbrønn |
GB0312394D0 (en) * | 2003-05-30 | 2003-07-02 | Weir Westgarth Ltd | Filtration apparatus and method |
WO2005014492A1 (en) * | 2003-08-06 | 2005-02-17 | Lehigh University | A method for treating contaminated water |
US7240739B2 (en) * | 2004-08-04 | 2007-07-10 | Schlumberger Technology Corporation | Well fluid control |
US7243726B2 (en) * | 2004-11-09 | 2007-07-17 | Schlumberger Technology Corporation | Enhancing a flow through a well pump |
DE102005029910B4 (de) * | 2005-03-22 | 2008-03-06 | Stadtwerke Steinfurt Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Horizontalfilterbrunnens sowie Brunnenanordnung |
CN104763396B (zh) * | 2005-10-24 | 2018-08-10 | 国际壳牌研究有限公司 | 利用热量产生的排出通道从焦油砂中生产烃的系统和方法 |
GB2451311A (en) * | 2005-10-24 | 2009-01-28 | Shell Int Research | Systems,methods and processes for use in treating subsurface formations |
WO2007112254A2 (en) * | 2006-03-27 | 2007-10-04 | Shell Oil Company | Water injection systems and methods |
US20080257544A1 (en) * | 2007-04-19 | 2008-10-23 | Baker Hughes Incorporated | System and Method for Crossflow Detection and Intervention in Production Wellbores |
US7711486B2 (en) * | 2007-04-19 | 2010-05-04 | Baker Hughes Incorporated | System and method for monitoring physical condition of production well equipment and controlling well production |
US7805248B2 (en) * | 2007-04-19 | 2010-09-28 | Baker Hughes Incorporated | System and method for water breakthrough detection and intervention in a production well |
GB0806172D0 (en) * | 2008-04-04 | 2008-05-14 | Vws Westgarth Ltd | Fluid treatment system |
US9085975B2 (en) * | 2009-03-06 | 2015-07-21 | Schlumberger Technology Corporation | Method of treating a subterranean formation and forming treatment fluids using chemo-mathematical models and process control |
CN102003166A (zh) * | 2010-10-29 | 2011-04-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 重力式油井井下连续加药装置 |
US10221686B2 (en) * | 2011-09-13 | 2019-03-05 | Halliburton Energy Services, Inc. | Measuring an adsorbing chemical in downhole fluids |
FR2980816A1 (fr) * | 2011-10-04 | 2013-04-05 | Total Sa | Production d'eau d'injection par osmose directe |
US20150138337A1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | Schlumberger Technology Corporation | Imaging-Based Measurement Device |
CN105484715A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-04-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种油田深部调驱用在线交联智能注入系统 |
US11753582B2 (en) | 2017-07-31 | 2023-09-12 | Chevron U.S.A. Inc. | Injection fluids comprising an anionic surfactant for treating unconventional formations |
GB2568961B (en) * | 2017-12-04 | 2022-08-17 | Geomec Eng Ltd | Improvements in or relating to injection wells |
CN113323867B (zh) * | 2021-07-02 | 2023-10-27 | 刘胜益 | 一种多缸重力式行程可调滴注泵 |
CN116050629B (zh) * | 2023-01-18 | 2023-09-12 | 重庆科技学院 | 一种考虑地层水蒸发盐析的储气库库容动态预测方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1520877A (en) * | 1975-10-14 | 1978-08-09 | Atomic Energy Authority Uk | Recovery of oil |
US4723603A (en) * | 1987-02-03 | 1988-02-09 | Marathon Oil Company | Preventing plugging by insoluble salts in a hydrocarbon-bearing formation and associated production wells |
GB2335688A (en) * | 1998-03-27 | 1999-09-29 | Petroleo Brasileiro Sa | A process for the enhanced recovery of petroleum oil |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3620974A (en) | 1969-09-11 | 1971-11-16 | Nalco Chemical Co | Scale inhibition |
US3704750A (en) | 1969-11-25 | 1972-12-05 | Atlantic Richfield Co | Process for inhibiting scale formation in oil well brines |
US3965003A (en) | 1971-03-04 | 1976-06-22 | Nalco Chemical Company | Scale inhibition and compounds therefor |
US4580627A (en) * | 1981-06-19 | 1986-04-08 | Marathon Oil Company | Oil recovery process and system |
US5073270A (en) | 1984-03-15 | 1991-12-17 | Union Oil Company Of California | Use of reducing agents to control scale deposition from high temperature brine |
US4537684A (en) | 1983-12-29 | 1985-08-27 | Union Oil Company Of California | Control of metal-containing scale deposition from high temperature brine |
US4830766A (en) | 1984-03-15 | 1989-05-16 | Union Oil Company Of California | Use of reducing agents to control scale deposition from high temperature brine |
US4633949A (en) | 1985-02-12 | 1987-01-06 | Dowell Schlumberger Incorporated | Method of preventing precipitation of ferrous sulfide and sulfur during acidizing |
US5263541A (en) | 1989-11-01 | 1993-11-23 | Barthorpe Richard T | Inhibition of scale growth utilizing a dual polymer composition |
US5002126A (en) | 1990-04-10 | 1991-03-26 | Conoco Inc. | Reservoir scale inhibition |
US5363915A (en) * | 1990-07-02 | 1994-11-15 | Chevron Research And Technology Company | Enhanced oil recovery technique employing nonionic surfactants |
US5622919A (en) | 1992-02-24 | 1997-04-22 | Halliburton Company | Composition and method for controlling precipitation when acidizing wells |
US5346010A (en) | 1993-03-31 | 1994-09-13 | Shell Oil Company | Precipitation of scale inhibitors in subterranean formations |
US5614476A (en) | 1994-12-21 | 1997-03-25 | Entek Corporation | Method for reducing the crystallization temperature of a carbon disulfide precursor-containing solution and resulting compositions |
US6006832A (en) * | 1995-02-09 | 1999-12-28 | Baker Hughes Incorporated | Method and system for monitoring and controlling production and injection wells having permanent downhole formation evaluation sensors |
-
1999
- 1999-02-15 US US09/250,237 patent/US6196314B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-02-14 GB GB0003361A patent/GB2346636B/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-14 NO NO20000720A patent/NO332763B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1520877A (en) * | 1975-10-14 | 1978-08-09 | Atomic Energy Authority Uk | Recovery of oil |
US4723603A (en) * | 1987-02-03 | 1988-02-09 | Marathon Oil Company | Preventing plugging by insoluble salts in a hydrocarbon-bearing formation and associated production wells |
GB2335688A (en) * | 1998-03-27 | 1999-09-29 | Petroleo Brasileiro Sa | A process for the enhanced recovery of petroleum oil |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6196314B1 (en) | 2001-03-06 |
GB2346636B (en) | 2000-12-20 |
GB0003361D0 (en) | 2000-04-05 |
NO20000720D0 (no) | 2000-02-14 |
GB2346636A (en) | 2000-08-16 |
NO20000720L (no) | 2000-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO332763B1 (no) | Fremgangsmate for a fremme produksjon av hydrokarboner fra en hydrokarbonholdig formasjon | |
US7600567B2 (en) | Desalination method | |
US6913081B2 (en) | Combined scale inhibitor and water control treatments | |
CN102797442B (zh) | 一种深部液流转向方法 | |
US9097093B1 (en) | Downhole chemical treatment assembly for use in a downhole wellbore | |
Tomomewo et al. | Proposed Potential Mitigation of Wastewater Disposal through Treated Produced Water in Bakken Formation | |
Hegdal et al. | Subsea Water Treatment and Injection for IOR and EOR | |
GB2451008A (en) | A desalination apparatus disposed in an injection well | |
RU2211314C1 (ru) | Способ закачки жидкости в пласт | |
DK179488B1 (en) | Process for extracting oil | |
Graham et al. | Inorganic mineral scale mitigation | |
EP2673464A1 (en) | Reservoir treatment | |
CA2933205C (en) | Salt cavern washing with desalination and recycling of water | |
Patton | Injection-water quality | |
Kristensen et al. | Laboratory evaluation and field tests of a silicate gel system intended for use under North Sea conditions | |
US5638902A (en) | Water flow obstruction process | |
RU2459936C1 (ru) | Способ разработки нефтяной залежи | |
RU2394980C1 (ru) | Способ разработки нефтяной залежи | |
WO2007091032A1 (en) | Scale mitigation method | |
RU2776515C1 (ru) | Способ разработки нефтяного пласта (варианты) | |
EP2904196A2 (en) | Method and apparatus for enhanced oil recovery | |
US11933155B2 (en) | Systems and methods for processing produced oilfield brine | |
Smith et al. | Bulk Gel Treatments for Water Control | |
Baranov et al. | Aspects of Development of Oilfields with Hard-to-recover Reserves on Closing Field Development Stage | |
RU2268998C2 (ru) | Способ термохимической очистки прискважинной зоны пласта |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: SEQUEL INTERNATIONAL LIMITED, GB |
|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: CAMERON TECHNOLOGIES LIMITED, NL Owner name: PETRECO INTERNATIONAL LTD, GB |
|
CREP | Change of representative |
Representative=s name: BRYN AARFLOT AS, STORTINGSGATA 8, 0161 OSLO, NORGE |
|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |