BRPI0708257A2 - método para produção de hidrocarboneto viscoso usando vapor e dióxido de carbono - Google Patents

Abstract

MéTODO PARA PRODUçãO DE HIDROCARBONETO VISCOSO USANDO VAPOR E DIóXIDO DE CARBONO. A presente invenção refere-se a um queimador para fundo do poço que é usado para produzir formações de óleos pesados. Hidrogênio, oxigênio e vapor são bombeados através de canais separados para o queimador, o qual queima pelo menos parte do hidrogênio e força os produtos da combustão para dentro da formação de terra. O vapor resfria o queimador e torna-se vapor superaquecido, o qual é injetado junto com os produtos de combustão dentro da formação de terra. Dióxido de carbono também é bombeado para o fundo do poço e injetado dentro da formação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODOPARA PRODUÇÃO DE HIDROCARBONETO VISCOSO USANDO VAPORE DIÓXIDO DE CARBONO".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se, em geral, a métodos para a pro-dução de hidrocarbonetos altamente viscosos e em particular ao bombea-mento de vapor d'água parcialmente saturado para um queimador no fundodo poço para superaquecer o vapor d'água e injetar o vapor d'água e o dió-xido de carbono em uma zona horizontal ou verticalmente fraturada.

Antecedentes da Invenção

Há extensivos reservatórios de hidrocarboneto viscoso no mun-do todo. Estes reservatórios contêm um hidrocarboneto muito viscoso, fre-qüentemente denominado "alcatrão", "óleo pesado " ou "óleo ultrapesado ",que tipicamente tem viscosidades na faixa de desde 3.000 até 1.000.000centipoise quando medida a 38 -C (100 9 F). A alta viscosidade torna difícil eonerosa a recuperação do hidrocarboneto. É empregada mineração a céuaberto para areias de alcatrão superficiais. Para reservatórios mais profun-dos, tem sido empregado o aquecimento do óleo pesado in situ para diminuira viscosidade.

Em uma técnica, vapor d'água parcialmente saturado é injetadoem um poço proveniente de um gerador de vapor d'água na superfície. Oóleo pesado pode ser produzido pelo mesmo poço no qual o vapor d'água éinjetado permitindo que o reservatório fique imerso durante um período detempo selecionado depois da injeção de vapor d'água, então produzindo opoço. Quando diminui a produção, o operador repete o processo. Pode sernecessária uma bomba no fundo do poço para bombear o óleo pesado a-quecido até a superfície. Se for assim, a bomba precisa ser puxada do poçoa cada vez antes de ser injetado o vapor d'água, então posta para funcionarnovamente depois da injeção. O óleo pesado também pode ser produzidopor meio de um segundo poço afastado do poço injetor.

Uma outra técnica usa dois poços horizontais, um alguns metrosacima e paralelo ao outro. Cada poço tem um revestimento interno com fendas.O vapor cTágua é injetado continuamente para dentro do orifício do poço su-perior para aquecer o óleo pesado e fazer com que este escoe para o orifíciodo poço inferior. Outras propostas envolvem injetar vapor d'água continua-mente para dentro dos poços de injeção verticais circundados por poços deprodução vertical.

A patente U.S. 6.016.867 descreve o uso de um ou mais poçosde exploração de produção. Uma mistura de gases redutores, gases oxidan-tes e vapor d'água é alimentada a dispositivos de combustão no fundo dopoço localizados nos poços de exploração de injeção. A combustão da mis-tura de gás redutor, gás oxidante é realizada para produzir o vapor d'águasuperaquecido e gases quente para injeção na formação para beneficiar obruto pesado ou o betume para fornecer hidrocarbonetos mais leves. A tem-peratura do vapor d'água superaquecido é suficientemente alta para causarpirólise e/ou para romper a viscosidade quando o hidrogênio estiver presen-te, o que aumenta a gravidade API e diminui a viscosidade do hidrocarbone-to in situ. A patente '867 declara que um gás redutor alternativo pode sercompreendido principalmente de hidrogênio com menores quantidades demonóxido de carbono, dióxido de carbono, e gases hidrocarboneto.

A patente '867 também descreve a fratura da formação antes dainjeção do vapor d'água. A patente '867divulga tanto um processo cíclico,em que a injeção e a produção ocorrem no mesmo poço e um processo deação contínua que envolve o bombeamento do vapor d'água através dosqueimadores no fundo do poço em poços que circundam os poços de produ-ção. No processo de ação contínua, a patente '867 ensina estender as zo-nas fraturadas a poços adjacentes.

Sumário da Invenção

Um queimador no fundo do poço preso no poço. O operadorbombeia um combustível, tal como hidrogênio, para o queimador e oxigêniopara o queimador por um conduto separado do combustível. O operadorqueima o combustível no queimador e cria vapor d'água superaquecido noqueimador, de preferência por bombeamento de vapor d'água para o quei-mador. O vapor d'água parcialmente saturado resfria o queimador e se tornasuperaquecido. O operador também bombeia dióxido de carbono para den-tro ou ao redor da câmara de combustão do queimador e injeta o dióxido decarbono e o vapor d'água superaquecido na formação de terra para ali a-quecer o hidrocarboneto.

De preferência, o operador inicialmente fratura o poço para criaruma zona fraturada horizontal ou vertical de diâmetro limitado. A zona fratu-rada de preferência não intecepta nem zonas de drenagem nem zonas fratu-radas de poços adjacentes. A formação não fraturada que circunda a zonafraturada impede o vazamento de produtos gasosos de uma zona fraturadadurante um intervalo de imersão. Durante o intervalo de imersão, o operadorpode bombear intermitentemente o combustível e o vapor d'água para oqueimador para manter uma quantidade desejada de pressão na zona fraturada.

Depois do espaço de tempo de imersão no banho, o operadorabre as válvulas do topo do poço para fazer com que o hidrocarboneto es-coe para dentro do poço de exploração e para cima do poço. O hidrocarbo-neto viscoso que sofreu pirólise e/ou tratamento para romper a viscosidadedurante este processo, escoa para a superfície para processamento adicio-nal. De preferência, o escoamento ocorre como um resultado da solução degás criada em uma zona fraturada proveniente do vapor d'água, dióxido decarbono e hidrogênio residual. Também podia ser empregada uma bombano fundo do poço. O dióxido de carbono aumenta a produção porque ele émais solúvel no hidrocarboneto pesado do que no vapor d'água ou no hidro-gênio ou em uma mistura dos mesmos. Esta solubilidade reduz a viscosida-de do hidrocarboneto e o dióxido de carbono adiciona mais gás em soluçãopara melhorar a produção. De preferência, as porções do dióxido de carbonoe do hidrogênio e da água morna que retornam para a superfície são sepa-radas do hidrocarboneto recuperado e reciclado. Em alguns reservatórios, ovapor d'água reage com o carbonato na formação e libera o dióxido de car-bono, embora a quantidade liberada seja apenas uma pequena percentagemda quantidade desejada de dióxido de carbono que entra no reservatório deóleo pesado.Quando a produção diminui suficientemente, o operador poderepetir o procedimento de injeção de vapor d'água, dióxido de carbono eprodutos da combustão provenientes do queimador em uma zona fraturada.O operador pode também fraturar a formação de novo para aumentar a zonafraturada.

Breve Descrição das Ilustrações:

A figura 1 é um esquema que ilustra um poço e um processopara a produção de óleo pesado de acordo com esta invenção.

A figura 2 é um esquema que ilustra o poço da figura 1 próximoa um poço adjacente, que também pode ser produzido de acordo com estainvenção.

A figura 3 é uma ilustração esquemática de um dispositivo paracombustão empregado com o processo desta invenção.

Descrição Detalhada da Invenção:

Referindo-se à figura 1, o poço 11 se estende substancialmenteverticalmente através de algumas formações de terra, das quais pelo menosuma inclui uma formação de óleo pesado ou de alcatrão 15. Uma formaçãode terra 13 sobrecarregada está localizada acima da formação de óleo 15. Aformação de óleo pesado 15 está localizada sobre uma formação de terra 17subcarregada. A formação de óleo pesado 15 é tipicamente uma areia dealcatrão que contém um hidrocarboneto muito viscoso, que pode ter umaviscosidade de desde 3.000 cp até 1.000.000 cp, por exemplo. A formação13 sobrecarregada pode consistir em várias formações geológicas, por e-xemplo, um calcário espesso, denso que veda e confere uma pressão defratura relativamente alta à formação de óleo pesado 15. A formação de terra17 subcarregada também pode ser um calcário espesso, denso ou algumoutro tipo de formação de terra.

Como apresentado na figura 1, o poço é protegido por um reves-timento e o revestimento tem perfurações ou fendas 19 pelo menos em parteda formação de óleo pesado 15. Além disso, o poço é, de preferência, fratu-rado para criar uma zona fraturada 21. Durante a formação da fratura, o ope-rador bombeia um fluido através das perfurações 19 e transmite uma pres-são contra a formação de óleo pesado 15 que é maior do que a pressão dedivisão da formação. A pressão cria rachaduras dentro da formação 15 quese estende geralmente radialmente do poço 11, permitindo o escoamento dofluido para a zona fraturada 21. O fluido injetado usado para provocar a fra-tura pode ser convencional, tipicamente incluindo água, vários aditivos e ma-teriais de sustentação tal como areia ou esferas de cerâmica ou o própriovapor d'água pode às vezes ser usado.

Em uma modalidade da invenção, o operador controla a taxa deinjeção dos fluidos de formação de fratura e a duração do processo de for-mação da fratura para limitar a extensão ou a dimensão da zona fraturada21 que circunda o poço 11. A zona fraturada 21 tem um diâmetro ou um pe-rímetro inicial relativamente pequeno 21a. O perímetro 21a da zona fratura-da 21 é limitado de tal forma que ele não irá interceptar quaisquer zonas fra-turadas ou de drenagem existentes ou planejadas 25 (figura 2) de poços ad-jacentes 23 que se estendem para a mesma formação de óleo pesado 15.Também, no método preferido, o operador irá posteriormente aumentar opoço 11 da zona fraturada 21, assim o perímetro 21a inicial devia deixar es-paço para uma expansão posterior da zona fraturada 21 sem interceptar azona de drenagem 25 do poço adjacente 23. O poço adjacente 23 opcional-mente pode anteriormente ter sido submetido a um ou mais dos mesmosprocessos de formação de fratura que o poço 11 ou o operador pode plane-jar fraturar o poço adjacente 23 da mesma maneira que oo poço 11 no futu-ro. Conseqüentemente, o perímetro 21a da zona fraturada não intercepta azona fraturada 25. De preferência, o perímetro 21a da zona fraturada se es-tende a menos da metade da distância entre os poços 11, 23. A zona fratu-rada 21 está ligada por partes não fraturadas de formação de óleo pesado15 fora do perímetro 21a e tanto acima como abaixo da zona fraturada 21. Oprocesso de formação da fratura para criar a zona fraturada 21 pode ser feitoantes ou depois da instalação de um queimador 29 no fundo do poço, discu-tido a seguir. Se depois, o fluido de formação de fratura será bombeado a-través do queimador 29.

Uma árvore de produção ou topo do poço 27 está localizada nasuperfície do poço 11 na figura 1. A árvore de produção 27 está ligada a umconduto ou a condutos para direcionar o combustível 37, o vapor d'água 38,o oxigênio 39 e o dióxido de carbono 40 para o fundo do poço 11 para oqueimador 29. O combustível 37 pode ser hidrogênio, metano, gás de sínte-se ou algum outro combustível. O combustível 37 pode ser um gás ou umlíquido. De preferência, o vapor d'água 38 é vapor d'água parcialmente satu-rado, que tem um teor de até aproximadamente 50 por cento. O teor de va-por d'água podia ser mais alto e até mesmo a água podia ser bombeada pa-ra o fundo do poço 11 em lugar de vapor d'água, embora isto fosse menoseficiente. O topo do poço 27 também está ligado a um conduto para libera-ção de oxigênio para o fundo do poço 11, como indicado pelo numerai 39. Ocombustível 37 e o vapor d'água 38 pode ser misturado e liberado para ofundo do mesmo conduto, porém o combustível 37 devia ser liberado sepa-radamente do conduto que libera oxigênio 39.

Pelo fato de que o dióxido de carbono 40 se torna corrosivo semisturado com vapor d'água, de preferência ele escoa para baixo por umconduto separado do conduto para vapor d'água 38. O dióxido de carbono40 podia ser misturado com o combustível 37 se o combustível for liberadopor um conduto separado de vapor d'água 38. A percentagem de dióxido decarbono 40 misturado com o combustível 37 não devia ser tão alta de modoa impedir significativamente a queima do combustível. Se o combustível forgás de síntese, metano ou um outro hidrocarboneto, o processo de combus-tão no queimador 29 cria dióxido de carbono. Em alguns casos, a quantida-de de dióxido de carbono criada pelo processo de combustão pode ser sufi-ciente para eliminar a necessidade de se bombear o dióxido de carbono parao fundo do poço.

Os condutos para o combustível 37, o vapor d'água 38, o oxigê-nio 39 e o dióxido de carbono 40 podem compreender tubulação em serpen-tina ou juntas rosqueadas para a produção da tubulação. O conduto para odióxido de carbono 40 podia compreender um anel no revestimento do poço11.

O dispositivo para combustão ou o queimador 29 está preso nopoço 11 para receber o fluxo de combustível 37, vapor d'água 38, oxigênio39 e dióxido de carbono 40. O queimador 29 tem um diâmetro selecionadode modo que ele possa ser instalado dentro do revestimento convencionaldo poço, tipicamente na faixa de desde em torno de 17,8 cm (sete polega-das) até 23 cm (9 polegadas), porém podia ser maior. Como ilustrado nafigura 3, um dispositivo compactador e um dispositivo âncora 31 está locali-zado acima do queimador 29 para vedar o revestimento do poço 11 acimado compactador 31 do revestimento abaixo do compactador 31. Os condutospara o combustível 37, vapor d'água 38, oxigênio 39 e dióxido de carbono 40estendem-se em uma modalidade de vedação do compactador 31. O com-pactador 31 isola assim a pressão que circunda o queimador 29 de qualquerpressão no poço 11 acima do compactador 31. O queimador 29 tem umacâmara de combustão 33 circundade por uma camisa 35, que pode ser con-siderada como sendo uma parte do queimador 29. O combustível 37 e o oxi-gênio 39 entram na câmara de combustão 33 para queima do combustível.O vapor d'água 38 pode escoar para dentro da câmara de combustão 33para esfriar o queimador 29. De preferência, o dióxido de carbono 40 escoaatravés da camisa 35, o que ajuda no resfriamento da câmara de combustão33, porém ele podia alternativamentey escoar através da câmara de com-bustão 33, que também esfria a câmara 33 porque o dióxido de carbono nãotem valor comercial. Se o combustível 37 for hidrogênio, parte do hidrogêniopode ser desviada para escoar através da camisa 35. O vapor d'água 38podia escoar através da camisa 35, porém de preferência não misturadocom o dióxido de carbono 40 por causa do efeito corrosivo.

O queimador 29 inflama-se e queima pelo menos em parte docombustível 37, que cria uma alta temperatura no queimador 29. Sem umagente de resfriamento, a temperatura provavelmente seria demasiadamen-te alta para que o queimador 29 agüente durante um longo período de tem-po. O vapor d'água 38 que escoa para dentro da câmara de combustão 33reduz aquela temperatura. Além disso, de preferência há um pequeno ex-cesso de combustível 37 que escoa para dentro da câmara de combustão33. O excesso de combustível não queima, o que dimimui a temperatura nacâmara de combustão 33 porque o combustível 37 não libera calor a não serse ele se queime. O excesso de combustível se torna mais quente enquantoele passa sem queimar através da câmara de combustão 33, que removeparte do calor proveniente da câmara de combustão 33. Além disso, o dióxi-de carbono 40 que escoa através da camisa 35 e algum hidrogênio quepossa estar escoando através da camisa 35 esfria a câmara de combustão33. Um queimador no fundo do poço para queimar combustível e injetar va-por d'água e produtos de combustão em uma formação de terra é apresen-tado na Pat. US 5.163.511.

O vapor d'água 38, porções de combustível 37 em excesso edióxido de carbono 40 diminuem a temperatura dentro da câmara de com-bustão 33, por exemplo, até em torno de 871 qC (1.600 -F), o que aumenta atemperatura do vapor d'água parcialmente saturado que escoa através doqueimador 29 até um nível superaquecido. O vapor d'água superaquecidoestá a uma temperatura acima do seu ponto de orvalho, assim não contémvapor d'água. O produto gasoso 43, que compreende vapor d'água supera-quecido, excesso de combustível, dióxido de carbono e outros produtos decombustão, sai do queimador 29 de preferência a uma temperatura de des-de aproximadamente 550 gC (288 sF) até 371 5C (700 sF).

O produto gasoso 43 quente é injetado na zona fraturada 21 de-vido à pressão que é aplicada ao combustível 37, vapor d'água 38, oxigênio39 e dióxido de carbono 40 na superfície. As fraturas dentro da zona fratura-da 21 aumentam a área de contato da superfície com estes fluidos para a-quecer a formação e se dissolver no óleo pesado para diminuir a viscosidadedo óleo e criar uma solução de gás para ajudar a direcionar o óleo de voltapara o poço durante o ciclo de produção. A parte circundante não fraturadada formação 15 pode ser substancalmente impenetrável pelo produto gaso-so 43 porque o óleo pesado não aquecido ou alcatrão não é suficientementefluido para ser deslocado. As partes circundantes de formação de óleo pe-sado 15 não aquecida podem criar assim um recipiente ao redor da zonafraturada 21 para impedir o vazamento de produto gasoso 43 quente durantetempo suficiente para que ocorram reações de beneficiamento significativasao óleo pesado dentro da zona fraturada 21.

Se o combustível 37 compreender hidrogênio, as partes que nãosofreram combustão que são injetadas irão suprimir a formação de coque nazona fraturada 21, o que é desejável. O hidrogênio que é injetado podia pro-vir inteiramente de excesso de hidrogênio fornecido à câmara de combustão33, que não entra em combustão ou ele podia ser hidrogênio desviado paraescoar através da camisa 35. No entanto, o hidrogênio não se dissolve tãobem em óleo como o dióxido de carbono. O dióxido de carbono, por outrolado, é muito solúvel em óleo e assim se dissolve no óleo pesado, reduzindoa viscosidade do hidrocarboneto e aumentando o gás da solução. A eleva-ção da temperatura do dióxido de carbono 40 enquanto este passa atravésdo queimador 29 libera calor para a formação, o que diminui a viscosidadedo hidrocarboneto com o qual ele entra em contato. Além disso, o dióxido decarbono 40 injetado se associa à solução de gás dentro do reservatório. Amanutenção de uma alta temperatura de injeção para produto gasoso quen-te 43, de preferência em torno de 371 qC (700 QF), melhora a pirólise e o tra-tamento do óleo para romper a viscosidade ("hydrovisbreaking") se o hidro-gênio estiver presente, o que causa um aumento na gravidade API do óleopesado in situ.

Simulações indicam que é vantajoso injetar o dióxido de carbonoe o hidrogênio em um reservatório com óleo pesado que apresentou fratura.Em três situações, foram comparados entre si o dióxido de carbono a 1 %,10 % e 25 % por moles do vapor d'água e hidrogênio que são injetados. Acomparação empregou dois anos de operação cíclica com 21 dias de molhopor ciclo. Os resultados são os seguintes:

<table>table see original document page 10</column></row><table>

A tabela acima demonstra que 25 % de dióxido de carbono émelhor do que 10 % de dióxido de carbono para a produção e para a razãode vapor d'água/óleo. De preferência, A percentagem de dióxido de carbonoinjetada no reservatório é de 10 % até 25 % ou mais, por moles do vapord'água e do hidrogênio que são injetados, porém é pelo menos 5 %.

No método preferido, a liberação de combustível 37, vapord'água 38, oxigênio 39 e dióxido de carbono 40 para o queimador 29 e a in-jeção de produto gasoso quente 43 na zona fraturada 21 ocorrem simultane-amente durante um período de tempo selecionado, tais como sete dias. Em-bora o produto gasoso 43 seja injetado na zona fraturada 21, a temperaturae a pressão da zona fraturada 21 aumentam. No final do período de injeção,a zona fraturada 21 é deixada em imersão no banho durante um período detempo selecionado, tais como 21 dias. Durante o intervalo de imersão nobanho, o operador pode intermitentemente bombear o combustível 37, o va-por d'água 38, o oxigênio 39 e o dióxido de carbono 40 para o queimador 29onde ele queima e os gases de combustão 43 quentes são injetados na for-mação 15 para manter um nível de pressão desejado na zona fraturada 21 ecompensa a perda de calor para a formação circundante. Não ocorre outrainjeção de fluido gasoso quente 43 durante o período de imersão no banho.

Então, o operador começa a produzir o óleo, que é acionado pe-la pressão para dentro do reservatório e de preferência pela pressão adicio-nal do gás em solução. O óleo é de preferência produzido em direção verti-cal na tubulação de produção, que podia ser um dos condutos através dosquais o combustível 37, o vapor d'água 38 ou o dióxido de carbono 49 sãobombeados. De preferência, o queimador 29 permanece no local e o óleoescoa através da peças do queimador 29. Alternativamente, o poço 11 podiaincluir um segundo poço de exploração alguns metros adiante, de preferên-cia não mais do que aproximadamente 15,2 metros (50 pés), com o óleo es-coando em direção ascendente do poço de exploração separado em vez deum poço que contém o queimador 29. O segundo poço de exploração podiaestar completamente separado e paralelo ao primeiro poço de exploração ouele podia ser um poço de exploração desviado que intercepta e que se es-tende do poço de exploração principal.

A produção de óleo irá continuar enquanto o operador considerea mesma possível, o que podia ser de até 35 dias ou mais. Quando a produ-ção diminui suficientemente, o operador pode opcionalmente repetir a inje-ção e o ciclo de produção com ou sem formação de fratura adicional. Podeser possível estender a fratura em ciclos subseqüentes de injeção e de pro-dução para aumentar o perímetro 21a da zona fraturada 21, então repetir ociclo de injeção e de produção descrito acima. De preferência, esta operaçãode formação de fratura adicional pode ocorrer sem a remoção do queimador29, embora esta pudesse ser removida, se desejado. O processo pode serrepetido enquanto a zona fraturada 21 não interceptar as zonas fraturadasou as áreas de drenagem 25 dos poços adjacentes 23 (Fig. 2).

Aumentando progressivamente o diâmetro da zona fraturada 21desde um perímetro relativamente pequeno até a metade da distância aopoço adjacente 23 (figura 2), o operador pode eficazmente produzir a forma-ção do hidrocarboneto viscoso 15. Com cada nova operação de formação defratura, a parte fraturada anteriormente forneceria percursos de escoamentopara a injeção de produto gasoso quente 43 e o escoamento do hidrocarbo-neto para dentro do poço. Além disso, a parte fraturada anteriormente retémcalor da injeção anterior dos gases de combustão quente 43. O numerai 21bnas figuras 1 e 2 indica o perímetro da zona fraturada 21 depois de um se-gundo processo de formação de fratura. O operador podia estar realizandoformação de fratura, injeção, imersão em banho e ciclos de produção simila-res no poço 23 ao mesmo tempo em que no poço 11, se desejado. Os ciclosde injeção e produção, sem ou com fratura adicional podem ser repetidosenquanto for possível.

Antes ou depois de alcançar o limite máximo de zona fraturada21, que seria maior do que o perímetro 21b, o operador pode desejar con-verter o poço 11 em um sistema acionado continuamente. Esta conversãopodia ocorrer depois de o poço 11 ter sido fraturado várias vezes diferentes,cada uma aumentando a dimensão do perímetro. Em um sistema acionadocontinuamente, o poço 11 seria um produtor contínuo ou um injetor contínuo.Se o poço 11 for um injetor contínuo, o queimador 29 no fundo do poço seriaabastecido continuamente com combustível 37, vapor d'água 38, oxigênio 39e dióxido de carbono 40, que queima o combustível e injeta produto gasoso43 quente na zona fraturada 21. O produto gasoso 43 quente 43 forçaria oóleo para os poços de produção circundantes, tal como em um padrão emum padrão invertido de poço de cinco ou de sete pontos. Cada um dos po-ços de produção circundantes teria zonas fraturadas que interceptam a zonafraturada 21 do poço de injeção. Se o poço 11 for um produtor contínuo, ocombustível 37, o vapor d'água 38, o oxigênio 39 e o dióxido de carbono 40seria bombeado para os queimadores no fundo do poço 29 nos poços deinjeção circundantes, como em um padrão normal de cinco ou de sete pon-tos. Os queimadores no fundo do poço 29 nos poços de injeção circundantesqueimariam o combustível e injetariam o produto gasoso 43 quente nas zo-nas fraturadas, cada uma das quais associada a uma zona fraturada do po-ço de produção de modo a forçar o óleo para o poço de produção.

A invenção tem vantagens significativas. A injeção de dióxido decarbono juntamente com o vapor d'água e o combustível que não queimouna formação aumenta a produção de óleo pesado resultante. O aquecimentodo dióxido de carbono enquanto ele passa através do queimador aumenta atemperatura da formação fraturada de óleo pesado. O dióxido de carbonotambém se associa à solução de gás na formação. A formação de óleo pe-sado não fraturada que circunda surrounding a zona fraturada impede o va-zamento de excesso de combustível, de vapor d'água e de outros produtosde combustão para formações adjacentes ou para a superfície durante tem-po suficiente para que ocorram reações significativas de beneficiamento noóleo pesado na formação. O recipiente maximiza os efeitos do excesso decombustível e de outros gases quentes que escoam para a zona fraturada.As despesas do combustível, do oxigênio e do vapor d'água são reduzidaspor redução do vazamento da zona fraturada. Além disso, o fato de conter oexcesso de combustível aumenta a segurança do tratamento do poço. Pelomenos parte do combustível, do dióxido de carbono e do calor contido nosfluidos produzidos pode ser reciclada.

Embora a invenção tenha sido apresentada apenas em uma desuas formas, devia ser evidente para os peritos na técnica que esta não éassim limitada porém é suscetível de várias mudanças sem sair do âmbitoda invenção. Por exemplo, as fraturas podiam ser verticais em vez de hori-zontais. Além disso, embora o poço seja apresentado como sendo um poçovertical na figura 1, ele podia ser um poço horizontal ou inclinado. A zonafraturada podia ser uma ou mais fraturas verticais ou horizontais naquelecaso. O queimador podia estar localizado dentro da parte vertical ou horizon-tal. O sistema podia incluir um poço de injeção horizontal e um poço de pro-dução horizontal com um revestimento interno com fenda localizado algunsmetros abaixo e paralelo à parte horizontal do poço de injeção. Em algumasformações, a fratura pode não ser necessária.

Claims (20)

1. Método para produzir um hidrocarboneto viscoso de um poço,compreendendo:(a) manter o queimador no fundo do poço;(b) bombear o combustível para dentro do poço e queimar ocombustível no queimador;(c) criar um vapor superaquecido no poço;(d) injetar dióxido de carbono e o vapor superaquecido em umaformação de terra para aquecer o hidrocarboneto;(e) passar o hidrocarboneto da formação da terra até o poço.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, em que somenteuma porção de combustível é queimada pelo queimador, e em que a etapa(d) compreende ainda injetar porções não-queimadas de combustível naformação de terra junto com o dióxido de carbono e o vapor superaquecido.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a porcenta-gem de dióxido de carbono injetada na formação de terra relativa ao vaporsuperaquecido e quaisquer produtos de combustão do queimador sendo in-jetado na formação de terra é de pelo menos 1 %.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menosuma porção do dióxido de carbono sendo injetada na formação de terra ébombeada da superfície para o fundo do poço.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, compreendendoainda: permitir a formação da sature por um tempo selecionado depois daetapa (d) e antes da etapa (e) até o início da etapa (e).

6. Método de acordo com a reivindicação 1, em que: o dióxidode carbono injetado na etapa (d) torna-se uma solução gasosa na formaçãoda terra e causa uma elevação da pressão com o aumento da formação deterra; e em que a etapa (e) compreende usar a solução gasosa como ummeio para forçar o hidrocarboneto a subir no poço na etapa (e).

7. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a etapa (c)compreende bombear um vapor parcialmente saturado ao queimador e pas-sar uma porção do vapor parcialmente saturado através de uma camisa emvolta do queimador para resfriar o queimador e converter o vapor parcial-mente saturado em vapor superaquecido.

8. Método de acordo com a reivindicação 1, compreendendo a-inda: fraturar a formação da terra antes ou durante a etapa (c) para criar umazona fraturada cercada por uma porção não fraturada da formação, e quan-do o fluxo de hidrocarboneto diminui para um nível mínimo selecionado naetapa (e), fraturar a formação de terra novamente para aumentar as dimen-sões da zona fraturada.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menosuma porção de dióxido de carbono sendo injetada dentro da formação deterra é bombeada da superfície até o fundo poço; e o combustível, oxigênioe dióxido de carbono são bombeados para o fundo do poço por canais sepa-rados.

10. Método para produção de hidrocarboneto viscoso a partir deum poço, compreendendo:(a) fraturar uma formação do hidrocarboneto viscoso para criaruma zona fraturada cercada por uma zona não fraturada;(b) manter o queimador no fundo do poço;(c) fornecer hidrogênio e oxigênio ao queimador e queimar umaporção de hidrogênio no queimador;(d) criar vapor no queimador;(e) simultaneamente com as etapas (c) e (d), bombear dióxidode carbono para o fundo do poço e injetar o dióxido de carbono junto com ovapor e porções não queimadas de hidrogênio dentro da zona fraturada; e(f) passar o hidrocarboneto a partir da zona fraturada até o topodo poço

11. Método de acordo com a reivindicação 10, em que a porcen-tagem de dióxido de carbono sendo injetada dentro da zona fraturada emrelação ao vapor e quaisquer porções não queimadas de hidrogênio é depelo menos cerca de 1%.

12. Método de acordo com a reivindicação 10, em que a etapa(d) compreende bombear vapor parcialmente saturado ao queimador e pas-sar a porção de vapor parcialmente saturado através da camisa em torno doqueimador para resfriar o queimador e converter o vapor parcialmente satu-rado em vapor superaquecido; e etapa (e) compreende bombear o dióxidode carbono através da camisa.

13. Método de acordo com a reivindicação 10, em que as etapas(c) e (e) compreendem bombear o hidrogênio, oxigênio e dióxido de carbonopara dentro do poço através de canais separados.

14. Método de acordo com a reivindicação 10, em que quando ofluxo de hidrocarboneto diminui para um nível mínimo selecionado na etapa(f), a etapa (a) é repetida para aumentar as dimensões da zona fraturada.

15. Método de acordo com a reivindicação 10, em que a zonafraturada criada na etapa(a) tem um perímetro que é limitado de modo a evi-tar a interseção de quaisquer áreas de drenagem dos poços adjacentes.

16. Método para produzir um hidrocarboneto viscoso a partir deuma formação de hidrocarboneto ao redor do poço compreendendo:(a) manter o queimador no fundo do poço, o queimador tendouma camisa ao redor;(b) bombear hidrogênio através de um primeiro canal para oqueimador e oxigênio através de um segundo canal para o queimador,queimando uma porção de hidrogênio no queimador e injetando porçõesnão-queimadas de hidrogênio na formação de hidrocarboneto;(c) simultaneamente com a etapa (b), bombear o vapor atravésda camisa do queimador, com isso resfriando a camisa e aquecendo o va-por, e passar o vapor da camisa pela formação de hidrocarboneto;(d) simultaneamente com as etapas (b) e (c) bombear dióxido decarbono através do queimador e injetar o dióxido de carbono na formação dehidrocarboneto; e(e) parar as etapas (b), (c) e (d) após um intervalo selecionado, eentão após o intervalo selecionado, passar o hidrocarboneto até o poço.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, em que a etapa(c) compreende bombear o vapor no primeiro canal junto com hidrogênio.

18. Método de acordo com a reivindicação 16, em que a etapa(d) compreende bombear o dióxido de carbono através de um canal separa-do do vapor.

19. Método de acordo com a reivindicação 16, em que a porcen-tagem de dióxido de carbono em relação à porção não-queimada de hidro-gênio e o vapor sendo injetado na formação de hidrocarboneto na etapa (d)é de pelo menos cerca de 1 %.

20. Método de acordo com a reivindicação 16, em que a etapa(d) compreende bombear o dióxido de carbono através da camisa.