Tehnici îmbunătățite de recuperare a uleiului și injecție de azot CSEG RECORDER

Introducere

Starea actuală a dezvoltării industriale moderne se caracterizează prin consumul de cantități enorme de petrol. Nu este utilizat pur și simplu pentru producerea diferiților combustibili și lubrifianți; cu fiecare an care trece, tot mai mult petrol este utilizat pentru fabricarea cauciucului sintetic, a fibrelor sintetice, a materialelor plastice, a drogurilor și a mii de alte produse. În timp ce cererea de produse petroliere continuă să crească, producția de petrol la nivel mondial este într-un declin constant. Cu toate acestea, noile evoluții tehnologice și creșterea prețurilor mondiale la petrol oferă promisiuni că pot fi recuperate porțiuni substanțiale de ulei altfel neglijat. Aceste noi evoluții tehnice se încadrează în rubrica largă de recuperare îmbunătățită a petrolului (EOR). Recuperarea îmbunătățită a uleiului este o colecție de metode generale, fiecare cu capacitatea sa unică de a extrage cel mai mult ulei dintr-un anumit rezervor. Fiecare a fost investigat destul de amănunțit atât din perspectiva teoretică și de laborator, cât și pe teren.

De-a lungul anilor, interesul pentru recuperarea îmbunătățită a petrolului (EOR) a fost temperat de o creștere a rezervelor și a producției de petrol. Multe tehnici au fost investigate în laborator și în câmp pentru îmbunătățirea recuperării uleiului. Din punct de vedere istoric, descoperirea câmpurilor petroliere importante din lume a adăugat volume mari de petrol pe piața mondială. În plus, estimările rezervelor din rezervoarele din Orientul Mijlociu au crescut semnificativ, ducând la așteptarea ca aprovizionarea cu petrol să fie abundentă. Deși volume mari de petrol rămân în rezervoare mature, petrolul nu va fi produs în cantități mari prin procese EOR decât dacă aceste procese pot concura economic cu costul producției de petrol din surse convenționale. Astfel, pe măsură ce rezervoarele îmbătrânesc, există o dihotomie între dorința de a păstra puțurile producătoare de potențiale procese EOR și lipsa stimulentului economic din cauza existenței unor mari rezerve de petrol în lume. În timpul vieții unei fântâni, recuperarea uleiului are trei etape sau categorii care sunt:

Recuperare primară a uleiului
Recuperare secundară a petrolului
Recuperare ulei terțiar

Tehnici îmbunătățite de recuperare a petrolului

Termenul de recuperare îmbunătățită a petrolului (EOR) se referă practic la recuperarea petrolului prin orice metodă dincolo de stadiul primar al producției de petrol. Este definită ca producția de țiței din rezervoare prin procese luate pentru creșterea impulsului primar al rezervorului. Aceste procese pot include menținerea presiunii, injecția fluidelor de deplasare sau alte metode, cum ar fi tehnicile termice. Prin urmare, prin definiție, tehnicile EOR includ toate metodele care sunt utilizate pentru a crește cât mai mult posibil uleiul acumulat produs (recuperarea uleiului). Recuperarea îmbunătățită a uleiului poate fi împărțită în două tipuri majore de tehnici: recuperare termică și non-termică.

Recuperare non-termică

Tehnicile de recuperare non-termică pot fi împărțite în următoarele:

Întreținerea presiunii. Recuperarea mai completă a petrolului se realizează prin metode tehnologice speciale. O metodă obișnuită folosită astăzi este menținerea artificială a presiunii de formare. Acest pas tradițional pentru creșterea recuperării uleiului implică injectarea de fluid într-un rezervor de ulei (sau în apropierea acestuia) în scopul întârzierii scăderii presiunii în timpul producției de ulei. Întreținerea sub presiune poate crește semnificativ cantitatea de ulei recuperabil din punct de vedere economic peste cea de așteptat fără întreținere sub presiune.

Inundație. Producția poate fi crescută după o scădere a presiunii din sistemul de acționare a apei sau menținerea presiunii printr-o tehnică numită inundații de apă, care este injectarea de apă prin puțurile de injecție pentru a împinge țițeiul spre producerea puțurilor. Apa este pompată în stratul productiv la presiunea de injecție prin găuri de foraj într-un volum egal cu (sau mai mare decât) volumul de ulei extras. Deci, energia de formare din depozit este menținută la nivelul optim. Durata de viață inițială a puțului este prelungită, ceea ce reduce considerabil cantitatea de operațiuni de forare și, prin urmare, reduce costul petrolului.

Injecție de gaz. Există două tipuri majore de injecție de gaz, injecție miscibilă de gaz și injecție nemiscibilă de gaz. În injecția de gaz miscibil, gazul este injectat la o presiune de miscibilitate minimă (MMP) sau mai mare, ceea ce face ca gazul să fie miscibil în ulei. Pe de altă parte, în injecția de gaz nemiscibil, inundațiile cu gazul se efectuează sub MMP. Această injecție de presiune scăzută a gazului este utilizată pentru a menține presiunea rezervorului pentru a preveni întreruperea producției și, prin urmare, a crește rata producției. Procesele de injectare a gazului pot fi împărțite în următoarele tehnici:

Limace amestecată cu gaz petrolier lichefiat. Deplasarea prin melc miscibil se referă de obicei la injectarea unui solvent lichid care este miscibil la primul contact cu țițeiul rezident. În special, acest proces folosește un liman de propan sau alt gaz petrolier lichefiat (2 până la 5% PV [volumul porilor]) cu gaz natural, gaz inert și/sau apă. Astfel, solventul va depune ulei și apă înaintea acestuia și va deplasa complet uleiul contactat.

Proces amestecat cu gaze îmbogățite. În procesul de îmbogățire a gazului, un reziduu de metan îmbogățit cu etan, propan sau butan (10 până la 20% PV) și cu gaz slab și/sau apă este injectat în rezervor. Când gazul injectat intră în contact cu uleiul de rezervor virgin, componentele îmbogățitoare sunt scoase din gazul injectat și absorbite în ulei.

Proces miscibil de gaz slab de înaltă presiune. Acest proces implică injectarea continuă de metan, etan, azot sau gaze arse de înaltă presiune în rezervor. Procesul de gaz slab, similar gazului îmbogățit, implică contacte multiple între uleiul din rezervor și gazul slab înainte de a forma o bancă miscibilă. Dar există o diferență în procesul de îmbogățire a gazelor în care componentele ușoare se condensează din gazul injectat și în ulei, apoi fracțiile intermediare de hidrocarburi (C2 până la C6) sunt eliminate din ulei în faza gazoasă slabă.

Procesul de dioxid de carbon. Deplasarea petrolului poate fi inițiată de o serie de mecanisme datorate injecției de CO2 în rezervoarele de petrol. Dioxidul de carbon nu este de obicei miscibil cu uleiul din rezervor la contactul inițial, cu toate acestea poate crea un front miscibil ca procesul de gaze slabe. Deci, există două tipuri majore de inundații cu CO2; inundații miscibile în care gazul este injectat la MMP sau deasupra acestuia și inundații nemiscibile în care inundațiile de gaz se efectuează sub MMP. Miscibilitatea este inițiată de extracția unor cantități mari de hidrocarburi mai grele (C5 până la C30) de CO2.

Procese chimice. Inundațiile chimice sunt o altă tehnică de creștere a mobilității petrolului pentru a spori recuperarea petrolului. Această tehnică se bazează pe adăugarea de aditivi sau substanțe chimice la fluidul care se deplasează sau la uleiul rezidual pentru a controla vâscozitatea și tensiunea interfacială. Procesele chimice includ inundații polimerice micelare, inundații caustice și inundații polimerice.

Inundații polimerice micelare. Soluțiile micelare sunt amestecuri de surfactanți, cosurfactanți, electroliți, hidrocarburi și apă. Surfactanții sunt substanțe cunoscute sub numele de agenți activi de suprafață, cum ar fi săpunul. Cosurfactanții sunt utilizați pentru stabilitate, cum ar fi alcoolii. Electrolitii sunt săruri utilizate pentru a controla vâscozitatea și tensiunea interfațială, cum ar fi clorura de sodiu sau sulfatul de amoniu. Hidrocarbura utilizată este cel puțin brută ușoară. Aceste soluții, care sunt proiectate în fiecare domeniu, sunt propuse pentru a înlocui uleiul din rezervor și apa miscibilă.

Inundații caustice. Un proces de emulsificare in situ este utilizat prin injecție caustică sau alcalină. Produsele chimice adăugate în apa de injectare sunt sodă caustică, silicat de sodiu, carbonat de sodiu sau hidroxid de sodiu. Aceste substanțe chimice sunt amestecate cu uleiul rezidual din rezervor. Uleiul brut trebuie să conțină acizi organici naturali; cele mai frecvente sunt acizii naftenici. Când apa alcalină injectată și țițeiul acid reacționează, săpunurile sunt produse la interfața cu ulei de apă. Aceste săpunuri determină deplasarea uleiului.