INYECCION DE NITROGENO

En la recuperación de petróleo de los yacimientos petrolíferos, por lo general es posible recuperar sólo porciones menores del petróleo original en sitio por los métodos de recuperación de la llamada principal que utilizan sólo las fuerzas naturales presentes en el depósito. Así, una variedad de técnicas de recuperación suplementario se han empleado con el fin de aumentar la recuperación de petróleo de yacimientos subterráneos.Estas técnicas suplementarias, comúnmente conocida como “la recuperación mejorada de petróleo,” implican la inyección de afluid, o una serie de fluidos, en el depósito a través de un sistema de inyección que consta de uno o más pozos. A medida que la inyección de líquido a través del depósito, actúa para desplazar el aceite en el mismo, a un sistema de producción integrado por uno o más wellsthrough que el aceite se recupera.

Un tipo de procedimiento de recuperación mejorada de petróleo implica inundaciones miscible en el cual se inyecta un aceite miscible en la formación. El solvente es forzado a través de la formación por un fluido manejo adecuado, whichmay ser gaseosos o líquidos dependiendo de la naturaleza del solvente, y actúa para desplazar el aceite al sistema de producción. El mecanismo de desplazamiento miscible puede implicar “miscibilidad primer contacto” o “miscibilidad condicional”. En contactmiscibility en primer lugar, el agente de desplazamiento miscible normalmente adopta la forma de un hidrocarburo ligero babosa como pentano, propano o butano, o mezclas de estos hidrocarburos, comúnmente llamado “gas de petróleo licuado (GPL). La inyección de hidrocarburos líquidos iscapable de formar una sola fase con el depósito de aceite en el depósito de las condiciones inmediatamente después de contacto con ellos. En miscibilidad condicional, una zona de transición miscibles se forma en el depósito como resultado del contacto repetido de la reservoiroil por un gas de alta presión inyecta. La zona de transición de la miscibilidad condicional puede estar formado por hidrocarburos ligeros a partir de un gas enriquecido inyectar o hidrocarburos ligeros puede ser rectificada del depósito de aceite por un gas pobre inyectado.

El dióxido de carbono pueden ser empleados solos o inconjunction con otros materiales para establecer una zona de transición condicional miscible en el depósito.

Varios gases inertes llamada se puede emplear para establecer el desplazamiento de petróleo por miscibilidad condicional. Un proceso de aceite de desplazamiento miscible consiste en la inyección de nitrógeno a alta presión.

El nitrógeno puro se inyecta en el depósito y las funciones de la tira inicialmente hydrocarbonsfrom peso molecular relativamente bajo el depósito de aceite. Como los hidrocarburos ligeros son absorbidos, un punto de equilibrio de dos fases se establece entre el depósito de aceite y el nitrógeno en un lugar cerca del pozo de inyección. La fase líquida se compone inicialmente de significantquantities residual de hidrocarburos ligeros y pesados, mientras que la fase gaseosa se compone principalmente de nitrógeno y de hidrocarburos ligeros. Desde la fase de gas tiene una mayor movilidad dentro del depósito, se mueve por delante de la fase líquida a la del depósito de aceite contactadditional. Como la inyección de nitrógeno continúa, la fase líquida se pone en contacto con el nitrógeno adicional con una reducción concomitante de la concentración de hidrocarburos ligeros en la fase líquida hasta que en última instancia, la fase líquida se reduce enel hidrocarburos residuales pesados.

El nitrógeno y el dióxido de carbono también puede ser empleado en mezcla con un sí o con otros gases. Ejemplos de gases inertes que pueden ser empleados en el proceso incluye el metano, el gas natural, gas separador, gases de combustión, el nitrógeno y el aire.

Como parte del procedimiento, una babosa de hidrocarburos inicial se inyecta en el depósito a través de un sistema de inyección adecuada. Por lo tanto, una mezcla de los hidrocarburos y la luz del depósito de aceite está formulado junto al sistema de inyección. Con posterioridad a la inyección de la babosa de hidrocarburos ligeros, un gas que contiene principalmente nitrógeno es introducedinto el depósito a través del sistema de inyección.

El gas que contienen nitrógeno se inyecta a una velocidad para producir una velocidad de flujo dentro de la formación que es menor que la velocidad de la luz de hidrocarburos previamente inyectadas. La inyección de thepredominantly que contienen nitrógeno gas se continúa a este ritmo relativamente bajos y en cantidades suficientes para despojar a los hidrocarburos ya inyectó la luz del depósito de aceite y forma una zona de transición de la miscibilidad condicional dentro del yacimiento. El proceso se lleva a la conclusión por la inyección de un líquido gaseoso de conducción en el depósito para desplazar el aceite en él a un sistema de producción adecuada de la que se recupera.

Como se señaló anteriormente, la inyección de gas nitrógeno puede, bajo circunstancias apropiadas, como consecuencia el establecimiento de una transición miscible del depósito de aceite. Para que el nitrógeno inyectado para convertirse en lo suficientemente rica en hidrocarburos de peso molecular bajo therelatively establecer miscibilidad, una serie de contactos sucesivos del nitrógeno enriquecido y el depósito de aceite debe ocurrir. El movimiento de las fases de gas y líquidos a través del depósito se puede caracterizar asinvolving un mecanismo de transporte cromatográfico que produce la separación cromatográfica de gas-líquido en el depósito de arena.

El despojo de la luz a los hidrocarburos intermedio del depósito de aceite con el enriquecimiento de acompañantes de la inyección nitrogenmay ser definida en términos de

este efecto de separación cromatográfica. Por lo tanto, el enriquecimiento del nitrógeno inyectado puede estar relacionado con el número de platos teóricos necesarios para la consecución del equilibrio gas-líquido. Por analogía el depósito sandto una columna de relleno, la longitud equivalente de arena depósito necesario para la consecución del equilibrio gas-líquido puede ser explicado en términos de la “altura equivalente a un plato teórico” (HETP), conocido por los expertos en el arte de líquido-vaporfractionation.

El HETP es una función de las características del yacimiento y es constante para un depósito dado. El número de contactos de equilibrio entre el gas y el depósito de aceite, multiplicado por el HETP da la longitud del embalse dentrodel flujo de fluidos camino para establecer el enriquecimiento suficiente de la inyección de nitrógeno para producir en la zona de transición in situ que es miscible tanto en la fase de gas y el depósito de aceite. La longitud de este camino a presiones y temperaturas que normalmente se encuentran en los embalses subterráneos es mucho más larga de nitrógeno que para el dióxido de carbono. Por ejemplo, para un depósito de aceite típica que tiene un tanque de almacenamiento de la gravedad API de 35.6 ° a una temperatura de 164 ° F y 3334 psia, la ruta de acceso lengthneeded para lograr un estado condicional miscibles mediante la inyección de dióxido de carbono puro sería de alrededor de 4 – 5 pies. Donde el nitrógeno, en lugar de dióxido de carbono se emplea como la inyección de gas, la longitud del camino necesario para establecer una zona de transición conditionallymiscible adyacentes del sistema de inyección se aumenta sustancialmente en un valor del orden de 100 pies o más.

El depósito de aceite en las inmediaciones del sistema de inyección se altera de manera de mejorar el proceso de enriquecimiento que conduce a la formación de la zona de transición condicional miscibles. Increasingthe cantidad de hidrocarburos C2-C6, etano, propano, butano, pentano hexano y sus mezclas, en el depósito de aceite adyacente al pozo de inyección disminuye la presión mínima necesaria para lograr la miscibilidad en la temperatura del yacimiento; orat un determinado conjunto de condiciones de yacimiento de presión y temperatura, reduce la longitud del camino necesario para establecer la zona de transición condicional miscibles. La babosa inicial hidrocarburo ligero se inyecta a una tasa relativamente alta, suficiente para causefingering del hidrocarburo luz a través del depósito de aceite. Dicho de otra manera, la babosa de hidrocarburo ligero se inyecta en condiciones de producir una alta velocidad de flujo que se traduce en desplazamientos ineficientes del depósito de aceite. El mixingof resultante del hidrocarburo ligero con el depósito de aceite altera el líquido adyacente al pozo de inyección para que miscibilidad se obtiene dentro de una longitud de trayectoria relativamente corta. Por ejemplo, en las condiciones de reserva de 164 ° F y 3334 psia se señaló anteriormente, la inyección de una babosa de GLP en un patrón de 10 acres para modificar el depósito de aceite en un radio de 15-40 metros del pozo de inyección puede reducir este camino de longitud a un valor de cerca de 4-5 pies. El hidrocarburo ligero inicialmente con inyección puede adoptar la forma de anysuitable hidrocarburos o mezclas de ellos, que presentan un peso molecular relativamente bajo. Así, los hidrocarburos adecuado incluiría bajo a intermedio alcanos de peso molecular tales como etano que van hasta hexano. Cuando una mezcla de hidrocarburos isemployed, ya que normalmente será el caso, el peso molecular promedio de la mezcla suele estar en el rango C3-C4, es decir, un peso molecular medio de aproximadamente 40 a 60. Por supuesto, otros hidrocarburos alifáticos con similares características moleculares weightsand fase líquido-vapor también puede ser empleado.

La babosa de hidrocarburo ligero se puede inyectar en cualquier caso suficiente para producir adecuada de la zona deseada de mezcla adyacentes el sistema de la inyección. Mientras que la velocidad del flujo del fluido que se inyecta dentro de la formación dependerá en cierta medida de las características thegravity del embalse, por lo general será deseable para inyectar el hidrocarburo ligero trago a una velocidad suficiente para producir una velocidad de Darcy (velocidad aparente) a la luz hycrocarbon frente babosa de al menos 2 metros por día.

Después de la inyección de una cantidad adecuada de los hidrocarburos ligeros, el nitrógeno se inyecta a fin de establecer la zona de transición de la miscibilidad adyacentes condicional los pozos de inyección. El nitrógeno se inyecta a una tasa que produce la velocidad adarcy menor que la velocidad de la luz de hidrocarburos previamente inyectadas. Cualquier gas adecuado principalmente de nitrógeno que contienen pueden ser empleados en esta etapa de la invención. Por ejemplo, el gas inyectado puede tomar la forma de substancialmente purenitrogen como producida por el fraccionamiento de aire criogénico. El gas que contienen nitrógeno también puede adoptar la forma de fluegases como de las calderas o motores de combustión interna que normalmente contienen el 88% de nitrógeno, 10% de dióxido de carbono, monóxido de 1% de carbono y el hidrógeno restante y trazas de otros gases.

Como se señaló anteriormente, la mayor parte del gas que contienen nitrógeno se inyecta a una velocidad para producir una velocidad de flujo dentro de la formación que es menor que la velocidad de la bala de hidrocarburos previamente inyectado luz. La inyección de nitrógeno iscontinued a una tasa lo suficientemente baja para mantener la zona de transición de la miscibilidad condicional formado entre el nitrógeno y el fluido del yacimiento alterado, ya que se mueve a través del depósito y desplaza el aceite en él. Por lo general, se preferredto inyectar el gas nitrógeno a una tasa que resulta en una velocidad de flujo dentro del yacimiento dentro del rango de 0,1-1,0 metros por día.

El gas nitrógeno se inyecta en el depósito de una cantidad suficiente para mantener e impulsar la zona de transición de la miscibilidad condicional a través del depósito al sistema de producción. Preferiblemente, el gas nitrógeno se inyecta en una cantidad de volumen de poros por lo menos 0.2 a 0.4 y es seguido por un fluido manejo adecuado que sólo puede comprender la inyección continua de gas de nitrógeno o puede tomar la forma de algún otro gas adecuado que sea compatible con el depósito de aceite yla previamente inyectado fluidos.

Si bien el proceso por lo general se llevará a cabo empleando la inyección de gas solamente, en algunos casos, un líquido como el agua puede ser empleado como parte del agente de manejo. Por ejemplo, el agua se puede emplear para aumentar la eficiencia arealsweep del proceso en la forma de la técnica AGWIP (procedimiento alternativo de inyección de gas-agua) conocidos por los expertos en la materia, o el agua espesados con un agente polimérico thicknening conveniente puede ser inyectada controlpurposes para la movilidad.

Este procedimiento puede llevarse a cabo en un depósito esencialmente plana, donde el desplazamiento del petróleo es fundamentalmente horizontal. Sin embargo, una aplicación

preferida de la presente en los embalses que tienen una caída pronunciada, es decir, 10 ° o más, cuando los efectos gravitacionales debido a las diferencias de densidad de los fluidos diferentes actores se pueden utilizar a la ventaja. En este caso, el hidrocarburo ligero y el nitrógeno se inyecta a través de uno o más pozos ubicados por inmersión de los pozos theproduction.