BRPI0800511A2

BRPI0800511A2 - downhole steam generator system for oil recovery

Info

Publication number: BRPI0800511A2
Authority: BR
Inventors: Zadson De Almeida Franco; Masao Miyaji
Original assignee: Engepet Empresa De Engenharia De Petroleo Ltda
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2010-12-21

Abstract

SISTEMA GERADOR DE VAPOR DE FUNDO DE POçO PARA RECUPERAçãO DE PETRóLEO. Refere-se a presente invenção a um processo de geração de vapor, no fundo do poço, com retorno dos gases da combustão para a superfície em contra fluxo com a água que irá transformar-se em vapor num processo termodinâmico de transferência de calor. Esse vapor será injetado na formação portadora de hidrocarbonetos (2). A água será conduzida até o fundo do poço através de anular (11) formado por duas colunas concêntricas (6) e (13) e os gases da combustão retornam, desde a câmara de combustão (12), para a superfície através da coluna (13) mais interna. O combustível e o comburente são conduzidos, individualmente, até o bico misturador (26) da câmara de combustão (12) através de duas colunas (14) e (15), que descem pelo anular entre as colunas concêntricas (6) e (13). O processo de ignição será feito através de um ignidor/sensor de temperatura (21) que será levado até a câmara de combustão (12) na extremidade de um cabo elétrico (25). A grande vantagem sobre os processos convencionais de injeção de vapor com o objetivo de recuperação de petróleo, é a economia de energia. Outra vantagem é a redução da energia para injeção do vapor que, nos processos convencionais é injetado como um fluido de baixíssimo peso específico desde a superfície até o fundo do poço (baixa pressão hidrostática), enquanto no processo proposto, é injetada água (fluido de elevado peso especifico em comparação com o vapor) que só irá se transformar em vapor mais próximo do fundo do poço. Onde elevadas vazões de vapor são necessárias, poços especialmente projetados serão perfurados conforme FIGURA 2 com revestimento composto (1) e (44) para receberem as colunas (6), (13), (14) e (15) e a câmara (12) com a geometria necessária. A utilização de um orifício ajustável (38) conforme FIGURA 1, permitirá um controle do perfil de temperatura, dentro do poço permitindo uma otimização do processo termodinâmico, o mesmo acontecendo com a utilização de um orifício (34) na extremidade da coluna (6) que irá evitar uma evaporação prematura da água nos poços que recebem com baixa pressão.STEAM BACKGROUND STEAM GENERATOR SYSTEM FOR OIL RECOVERY. The present invention relates to a downhole steam generation process with return of the combustion gases to the surface in counter-flow with water that will turn into steam in a thermodynamic heat transfer process. This vapor will be injected into the carrier formation of hydrocarbons (2). Water will be conducted to the bottom of the well through annular (11) formed by two concentric columns (6) and (13) and the combustion gases will return from the combustion chamber (12) to the surface through the column ( 13) more internal. The fuel and oxidizer are individually guided to the combustion chamber (12) mixing nozzle (26) via two columns (14) and (15), which run down the annular between the concentric columns (6) and (13). ). The ignition process will be done through a igniter / temperature sensor (21) which will be carried to the combustion chamber (12) at the end of an electric cable (25). The major advantage over conventional steam injection processes for the purpose of oil recovery is energy saving. Another advantage is the reduced energy for steam injection, which in conventional processes is injected as a very low specific weight fluid from the surface to the bottom (low hydrostatic pressure), while in the proposed process water is injected high specific weight compared to steam) which will only turn into steam closer to the bottom of the well. Where high vapor flows are required, specially designed wells will be drilled as per FIGURE 2 with composite lining (1) and (44) to receive columns (6), (13), (14) and (15) and chamber (12). ) with the required geometry. The use of an adjustable hole (38) according to FIGURE 1 will allow a control of the temperature profile inside the well allowing an optimization of the thermodynamic process, as well as the use of a hole (34) at the end of the column (6). which will prevent premature evaporation of water in wells receiving with low pressure.

Description

"SISTEMA GERADOR DE VAPOR DE FUNDO DE POÇOPARA RECUPERAÇÃO DE PETRÓLEO""OIL RECOVERY BACKGROUND VAPOR GENERATING SYSTEM"

Refere-se a presente invenção a um processo de geração devapor, no fundo do poço, com retorno dos gases da combustão para asuperfície em contra fluxo com a água que irá transformar-se em vapornum processo termodinâmico de troca de calor. Esse vapor será injetadona formação portadora de hidrocarbonetos (2).The present invention relates to a downhole generation process with return of the combustion gases to the surface in counter-flow with water which will become a thermodynamic heat exchange process. This vapor will be injected into the hydrocarbon carrier formation (2).

A água será conduzida até o fundo do poço através de anular(11) formado por duas colunas concêntricas (6) e (13) e os gases dacombustão retornam, desde a câmara de combustão (12), para asuperfície através da coluna mais interna (13).Water will be conducted to the bottom of the well through annular (11) formed by two concentric columns (6) and (13) and combustion gases return from the combustion chamber (12) to the surface through the innermost column ( 13).

O combustível e o comburente são conduzidos,individualmente, até a câmara de combustão (12) através de duascolunas (14) e (15), que descem pelo anular (11) entre as colunasconcêntricas.The fuel and oxidizer are individually guided to the combustion chamber 12 via two columns 14 and 15 which run down the annular 11 between the concentric columns.

O processo de ignição será feito através de um ignidor/sensor detemperatura (21) que será levado até a câmara de combustão (12) naextremidade de um cabo elétrico (25).The ignition process will be carried out by a temperature sensor / igniter (21) which will be carried to the combustion chamber (12) at the end of an electrical cable (25).

A grande vantagem sobre os processos convencionais deinjeção de vapor com o objetivo de recuperação de petróleo, é aeconomia de energia.The major advantage over conventional steam injection processes for the purpose of oil recovery is the energy saving.

Dentre os métodos térmicos para recuperação de petróleos dealta viscosidade, a injeção de vapor, de forma continua ou cíclica, é omais difundido.Among the thermal methods for recovery of high viscosity oils, continuous or cyclic steam injection is the most widespread.

O método utilizado mais freqüentemente é aquele que o vapor éproduzido, na superfície, num gerador de vapor e conduzido até o poçoou poços injetores e através destes até a formação portadora dehidrocarbonetos (2). A perda de energia durante o percurso do vapordesde o gerador até o poço e, no poço, desde a superfície até aformação portadora de hidrocarbonetos (2) é grande. O gerador de vaporde fundo de poço visa maximizar o aproveitamento da energia térmicaresultante da combustão.A distância entre o sítio onde estão instalados os geradores devapor e o poço injetor, mais o percurso desde a cabeça do poço até aformação portadora de hidrocarbonetos (2), faz com que a injeção devapor seja transformada, em alguns casos, em injeção de água quente.The most frequently used method is that steam is produced on the surface in a steam generator and driven to the well or injector wells and through them to the hydrocarbon carrier formation (2). The energy loss during the beam travel from the generator to the well and from the surface to the hydrocarbon carrier (2) is large. The downhole steam generator aims to maximize the use of thermal energy resulting from combustion. The distance between the place where the steam generators are installed and the injector well, plus the path from the wellhead to the hydrocarbon carrier (2), causes the slow injection to be turned, in some cases, into hot water injection.

Esse gerador de vapor colocado no fundo do poço possibilitaráaproveitar, praticamente, toda a energia térmica gerada pela combustão.This deep-sea steam generator will make it possible to use virtually all the thermal energy generated by combustion.

Nesse processo, o poço é transformado em um trocador decalor em que o calor gerado dentro da câmara de combustão (12) nofundo do poço é transferido para a água e por esta carreado para aformação portadora de hidrocarbonetos (2).In this process, the well is transformed into a heat exchanger in which the heat generated inside the combustion chamber (12) in the bottom of the well is transferred to the water and carried by it to the hydrocarbon carrier formation (2).

Algumas tentativas para minimizar a perda de energia doprocesso que se caracterizam por injetarem na formação portadora dehidrocarbonetos (2), junto com o vapor, os gases de combustão forampropostas. No entanto, devido às dificuldades e riscos operacionais oseu uso não foi disseminado.Some attempts to minimize the process energy loss that are characterized by injecting into the hydrocarbon carrier formation (2), together with the steam, the flue gases have been proposed. However, due to operational difficulties and risks its use has not been widespread.

Para atender as condições do processo proposto, foidesenvolvido o esquema para equipar os poços representados pelaFIGURA 1.To meet the conditions of the proposed process, the scheme to equip the wells represented by FIGURE 1 was developed.

A invenção poderá ser melhor compreendida através dadescrição detalhada do processo em consonância com a FIGURA 1:The invention may be better understood by detailed description of the process in accordance with FIGURE 1:

Na FIGURA 1, o revestimento (1) mais interno é o tubo de açoque reveste o poço desde a superfície ate a formação portadora dehidrocarbonetos (2) que será submetida à injeção de vapor e tem seuinterior em contato com esta formação (2) através de furos(canhoneados) (3). Os outros revestimentos mais externos e mais curtosnão foram representados por não serem relevantes ao processo queestamos descrevendo. Na superfície, no topo do revestimento (1), estaconectada a cabeça de revestimento (4) em alguns casos chamada decabeça de produção e que tem a função básica de servir de ponto deapoio para ancorar, manter suspensos, os equipamentos a seremdescidos no poço. Esses componentes descritos até agora fazem partedo esquema básico de um poço perfurado nos campos de petróleo comas mais diversas finalidades.In FIGURE 1, the innermost lining (1) is the steel tube which lines the well from the surface to the hydrocarbon carrier formation (2) which will be subjected to steam injection and has its interior in contact with this formation (2) through holes (cannoned) (3). The other outer and shorter coatings were not represented because they are not relevant to the process we are describing. On the surface, at the top of the casing (1), is connected the casing head (4) in some cases called the production head and which has the basic function of serving as a support point to anchor, keep suspended the equipment to be lowered into the well. These components described so far form the basic scheme of a well drilled in oil fields for a variety of purposes.

Para compor a configuração necessária aos objetivos doprocesso, dentro do revestimento (1) é descida uma coluna (6) com umobturador térmico (5), conhecido na indústria do petróleo como "packertérmico". Imediatamente abaixo do obturador térmico (5) é descido umnipple (33) para assentamento de tampão provisório para realização deteste de estanqueidade da coluna (6). Logo acima do obturador térmico(5), são instaladas juntas de expansão térmica (19) que têm a função deabsorver as variações de comprimento da coluna externa (6) decorrentede variações de temperatura. A redução (7) compatibiliza a extremidadeda coluna externa (6) com as juntas de expansão térmica (19). OObturador Térmico (5) tem a finalidade de promover o isolamento entre acâmara (8) e o anular (9) entre a coluna externa (6) e o revestimento (1).To make up the configuration required for the process objectives, inside the casing (1) is lowered a column (6) with a thermal shutter (5), known in the petroleum industry as "packermic". Immediately below the thermal shutter (5) is lowered a nipple (33) for temporary buffer seating for carrying out the tightness test of the column (6). Just above the thermal shutter (5), thermal expansion joints (19) are installed which have the function of absorbing the variations in length of the external column (6) due to temperature variations. The reduction (7) matches the outer column end (6) with the thermal expansion joints (19). The Thermal Shutter (5) is intended to provide insulation between the chamber (8) and the annular (9) between the outer column (6) and the liner (1).

A coluna externa (6) fica suspensa na cabeça de revestimento (4)através do suspensor de coluna (10) que também promove a vedação doanular (9) formado pelo revestimento do poço (1) e a coluna externa (6)no nível da cabeça de revestimento (4), isolando-o do contato com osfluidos do anular (11).The outer column (6) is suspended from the casing head (4) through the column hanger (10) which also promotes the annular seal (9) formed by the well casing (1) and the outer column (6) at casing head (4), isolating it from contact with annular fluids (11).

Dentro da coluna externa (6), na extremidade da coluna interna(13) é descida a câmara de combustão (12). A coluna interna (13) é oduto por onde retornarão para a superfície os gases da combustão queocorre, durante o processo, na câmara de combustão (12) e estásuspensa através do suspensor de coluna (16) que por sua vez estáapoiada sobre o suspensor de coluna (10). O acesso ao interior da coluna interna (13) é controlado pelas válvulas (22) e (36). A coluna (14)é o duto por onde é conduzido o combustível ate o bico misturador (26)da câmara de combustão (12). A coluna (15) é o duto por onde éconduzido o comburente até o bico misturador (26) da câmara decombustão (12). As colunas (13), (14) e (15) estão conectadas no fundodo poço à câmara de combustão (12) e na superfície estão suspensaspelo suspensor de coluna (16). O suspensor de coluna (16) é alojado noadaptador especial (17) e junto com este promovem o isolamento(vedação) do anular (11) formada pelas colunas externa (6) e interna(13), do ambiente. Sobre esse adaptador especial (17) é colocado oprotetor (28), cuja única função é proteger o flange superior desseadaptador especial (17) das intempéries. A válvula (18) é a que permite oacesso ao anular (11) e através da qual é injetada a água tratada que irase transformar em vapor no seu percurso ate a formação portadora dehidrocarbonetos (2). A válvula (20) permite o acesso ao anular (9)formado pelo revestimento do poço (1) e a coluna externa (6). Esteanular (9) durante a operação do sistema estará com nitrogênio ou vapore, em ambos os casos, na pressão atmosférica. Nessas condições esteanular (9) funcionará como isolante térmico, minimizando as perdas decalor.Within the outer column (6), at the end of the inner column (13) the combustion chamber (12) is lowered. The internal column (13) is the conduit through which the combustion gases that occur during the process in the combustion chamber (12) will return to the surface and are suspended through the column suspension (16) which in turn is supported on the column (10). Access to the interior of the inner column (13) is controlled by valves (22) and (36). The column (14) is the conduit through which the fuel is conveyed to the mixing nozzle (26) of the combustion chamber (12). Column (15) is the duct through which the oxidizer is conducted to the mixing nozzle (26) of the combustion chamber (12). The columns (13), (14) and (15) are connected at the bottom of the well to the combustion chamber (12) and on the surface are suspended by the column suspension (16). The column hanger (16) is housed in the special adapter (17) and together with it provide isolation (sealing) of the ring (11) formed by the outer (6) and inner (13) columns from the environment. Over this special adapter (17) is placed the rotary shield (28), whose sole function is to protect the upper flange of this special adapter (17) from the weather. The valve (18) is the one that allows access to the annular (11) and through which the treated water is injected, which will turn into steam in its path until the formation of hydrocarbon carriers (2). The valve (20) allows access to the annular (9) formed by the well casing (1) and the outer column (6). The stannular (9) during the system operation will be with nitrogen or vapor, in both cases, at atmospheric pressure. Under these stannular conditions (9) it will act as a thermal insulator, minimizing heat losses.

Nesse processo, o inicio da combustão será feito através doignidor/sensor de temperatura (21) descido a cabo, que após a igniçãoserá retirado do poço.In this process, the start of combustion will be done by means of the sensor / temperature sensor (21) lowered downwards, which after the ignition will be removed from the well.

Os parafusos prisioneiros (27) são os elementos fixadores dossuspensores de coluna (10) e (16) nas suas respectivas sedes.The captive screws (27) are the column retaining fasteners (10) and (16) in their respective seats.

As luvas conectoras (29) que fazem a conexão dos tubos dacoluna (13) são ao mesmo tempo elementos centralizadores dessacoluna (13) e guias das colunas (14) e (15).The connector sleeves (29) connecting the spindle tubes (13) are both spindle centering elements (13) and column guides (14) and (15).

A seguir, faremos a descrição do processo de geração de vapordentro do poço representado pela FIGURA 1.In the following, we will describe the well steam generation process represented by FIGURE 1.

O primeiro passo é abrir a válvula (20) para comunicar o anular(9) com a atmosfera. Esse anular, com gases na pressão atmosférica,tem a função de promover o isolamento térmico, minimizando a troca decalor do vapor gerado ao longo do seu percurso até o fundo do poço coma rocha que envolve o poço representado pela FIGURA 1.The first step is to open the valve (20) to communicate the annular (9) with the atmosphere. This annular, with gases at atmospheric pressure, has the function of promoting thermal insulation, minimizing the heat exchange of the steam generated along its path to the bottom of the well with the rock that surrounds the well represented by FIGURE 1.

O segundo passo é iniciar a injeção de água tratada através daválvula (18) para o anular (11) e por esse anular (11) até o fundo do poçoonde através dos canhoneados (3) é injetada na formação portadora dehidrocarbonetos (2).The second step is to start the injection of treated water through the valve (18) to the annular (11) and through this annular (11) to the bottom of the well where the cannons (3) are injected into the hydrocarbon carrier formation (2).

O terceiro passo é iniciar a injeção de ar através da válvula (24)para a coluna (15) e através dessa até o bico misturador (26) da câmarade combustão (12) onde, misturado com gás ou óleo vaporizado, será ocomburente do processo de combustão.The third step is to start the air injection through the valve (24) into the column (15) and through it to the combustion chamber (26) mixing nozzle (12) where, mixed with gas or vaporized oil, it will be the process during of combustion.

O quarto passo será descer o ignidor/sensor de temperatura(21) com o cabo elétrico (25) até a câmara de combustão (12).The fourth step will be to lower the igniter / temperature sensor (21) with the electric cable (25) to the combustion chamber (12).

O quinto passo é iniciar a injeção de gás ou óleo através daválvula (23) para a coluna (14) e através dessa até o bico misturador (26)da câmara de combustão (12) onde, misturado com oxigênio do ar, seráo combustível do processo de combustão. O ignidor/sensor detemperatura (21) iniciará e indicará o início do processo de combustão.The fifth step is to start the injection of gas or oil through the valve (23) into the column (14) and through it to the combustion chamber (12) mixing nozzle (12) where, mixed with oxygen from the air, it will be the fuel of the combustion process. The temperature igniter / sensor (21) will start and indicate the start of the combustion process.

Depois de iniciada a combustão, as vazões de comburente, combustívele água serão ajustadas e o controle do processo será realizado pelaanálise dos gases coletados na válvula (39) na superfície e pelo perfil datemperatura dos gases desde a superfície até profundidadespredeterminados na coluna (13). Estabilizada a combustão, a água queestá sendo injetada através do anular (11) num processo de troca decalor será aquecida e transformada no vapor que transportará a energiada combustão para a formação portadora de hidrocarbonetos (2).After combustion has commenced, the oxidant, fuel and water flow rates will be adjusted and process control will be performed by analyzing the gases collected at the valve (39) at the surface and the gas temperature profile from the surface to predetermined depths in the column (13). Once the combustion has stabilized, the water being injected through the ring (11) in a heat exchange process will be heated and transformed into the steam that will carry the combustion energy to the hydrocarbon carrier formation (2).

O sexto passo é transformar o anular (9) em isolante térmicopermitindo que, com o processo em andamento, os fluidos existentes noanular (9), se água seja evaporada até atingir o equilíbrio termodinâmicoespecífico para as condições de temperatura e pressão atmosférica, senitrogênio expandir até atingir esse equilíbrio. Em ambos os casos,estarão rarefeitos e o anular (9) funcionará como isolante térmico.The sixth step is to transform annular (9) into thermal insulation by allowing that, with the process underway, existing fluids in annular (9), if water is evaporated to reach the specific thermodynamic equilibrium for temperature and atmospheric pressure conditions, and nitrogen expands until achieve this balance. In both cases, they will be thin and annular (9) will act as a thermal insulator.

Atingido esse equilíbrio, a temperatura do anular (9) será elevadapropositadamente, reduzindo-se a vazão da água e aguardando que osfluidos do anular (9) atinjam o novo equilíbrio termodinâmico. Atingidoesse novo equilíbrio, a vazão de água é aumentada para a vazão normalprevista no projeto. Com isso, a temperatura no anular (9) cairá e aválvula de retenção (30), instalada na entrada da válvula (20) irá garantirque a pressão no anular (9) será menor do que a pressão atmosférica,conferindo ao anular (9) boas características de isolamento térmico(vácuo parcial). Essa válvula de retenção (30) também impedirá que, emcaso de paradas do processo com conseqüente resfriamento do anular(9) o ar atmosférico elimine a rarefação desse anular (9), garantindoisolamento térmico desde o reinicio do processo.Once this equilibrium is reached, the temperature of the annular (9) will be raised intentionally, reducing the water flow and waiting for the fluids of the annular (9) to reach the new thermodynamic equilibrium. Once this new equilibrium is reached, the water flow rate is increased to the normal projected flow rate. Thereby, the temperature in the annular (9) will fall and the check valve (30) installed at the valve inlet (20) will ensure that the pressure in the annular (9) will be lower than atmospheric pressure, giving the annular (9) Good thermal insulation characteristics (partial vacuum). This check valve (30) will also prevent process stops with consequent annular cooling (9) from atmospheric air to eliminate rarefaction of this annular (9), ensuring thermal isolation since process restart.

Compressores serão responsáveis pelo suprimento de ar e gásdo processo e uma bomba de pistão, dimensionada em função dapressão e vazão necessárias para o poço, injetará a água tratada queserá transformada em vapor no seu percurso até o fundo do poço.Compressors will be responsible for the supply of air and gas from the process and a piston pump, sized according to the required pressure and flow to the well, will inject the treated water that will be transformed into steam on its way to the bottom of the well.

Em alguns casos, a pressão de injeção é muito baixa e avaporização da água irá ocorrer a baixas temperaturas prejudicando atroca de calor e o transporte de energia pela água para dentro doreservatório (2). Neste caso, a instalação de um orifício (34) naextremidade da coluna (6) ira manter a pressão dentro da mesmaacrescida da perda de carga calculada para ser obtida com a vazãoesperada passando por aquele orifício (34). Com isso, cada unidade demassa de água irá transportar mais energia e a vaporização ocorreráabaixo do orifício (34) e praticamente dentro da formação (2).In some cases, the injection pressure is too low and water vaporization will occur at low temperatures, impairing heat exchange and the transport of energy through the water inside the reservoir (2). In this case, the installation of an orifice (34) at the end of the column (6) will maintain the pressure within the same increased pressure drop calculated to be obtained with the expected flow through that orifice (34). As a result, each excess unit of water will carry more energy and vaporization will occur below the hole (34) and practically within the formation (2).

Para evitar corrosão na coluna (13) pela qual são escoados osgases que retornam da combustão, a temperatura deve ser mantidaelevada reduzindo-se a vazão da água injetada. Para evitar que aenergia transportada por esses gases se perca, um trocador de calor(40) é instalado para promover o aquecimento prévio da água que seráinjetada no poço. Nesse trocador de calor (40), os gases aquecidos quesaem do poço através da válvula (22) e do orifício ajustável (38)aquecem a água fria que vai ser injetada no poço e são lançados naatmosfera através da válvula (43). Essa água passa pelo trocador decalor (40) entrando pela válvula (41), saindo pelo duto (42) do trocadorde calor (40) e entrando no poço pela válvula (18). As válvulas (22) e(36) permitem as operações de ignição e outras operações que foremnecessárias com arames ou cabos.To avoid corrosion in the column (13) through which the gases returning from combustion are drained, the temperature must be kept high by reducing the flow rate of the injected water. To prevent the energy carried by these gases from being lost, a heat exchanger (40) is installed to pre-heat the water that will be injected into the well. In this heat exchanger (40), the heated gases exiting the well through the valve (22) and the adjustable orifice (38) heat the cold water to be injected into the well and are released into the atmosphere through the valve (43). This water passes through the heat exchanger (40) entering the valve (41), exiting through the duct (42) of the heat exchanger (40) and entering the well through the valve (18). Valves (22) and (36) allow ignition and other operations that are required with wires or cables.

Para otimizar o processo, mudar o perfil de temperatura dentroda coluna (13) e adequar esse perfil à melhor troca de calor possível,permitindo incremento no transporte de energia, foi desenvolvido einstalado no retorno dos gases na extremidade da coluna (13) umsistema de orifício regulável (38) que induzindo uma perda de cargaaumenta a pressão dentro da coluna (13) com conseqüente elevação datroca de calor permitindo inclusive um controle do perfil de temperaturadentro do poço.To optimize the process, changing the temperature profile within the column (13) and adapting this profile to the best possible heat exchange, allowing increased energy transport, was developed and installed in the gas return at the end of the column (13) an orifice system. (38) which induces a pressure drop increases the pressure inside the column (13) with consequent heat exchange elevation allowing even a control of the temperature profile inside the well.

Em alguns campos, as vazões necessária de vapor sãoelevadas e a instalação do processo proposto, para o caso de poçosexistentes, não possibilita uma geometria que permita os fluxos de gás,ar e água e trocas de calor necessárias. Para atender essasnecessidades, novos poços com geometria variável conforme a FIGURA2 poderão ser perfurados baseados em projetos de perfuração quepermitam a decida de colunas (6), (13), (14) e (15) e de uma câmara decombustão (12) com diâmetros e geometria adequados. Para melhorcompreensão, como proposta básica, podemos identificar na FIGURA 2o poço com revestimento composto dos revestimentos (1) e (44), sendoa parte superior (1) de maior diâmetro projetado para atender asnecessidades de descida de colunas (6), (13), (14) e (15) e câmara decombustão (12) de maiores diâmetros e a parte inferior (44), abaixo dacâmara de combustão (12), de menor diâmetro com o objetivo deotimização de custos.In some fields, the required steam flow rates are high and the installation of the proposed process, in the case of existing wells, does not allow geometry to allow the required gas, air and water flows and heat exchanges. To meet these needs, new wells with variable geometry according to FIGURE 2 may be drilled based on drilling designs that allow the decision of columns (6), (13), (14) and (15) and a blast chamber (12) with diameters and proper geometry. For better understanding, as a basic proposal, we can identify in FIGURE 2 the well with composite casing of casings (1) and (44), with the upper (1) of larger diameter designed to meet the needs of column descent (6), (13) , (14) and (15) and larger diameter combustion chamber (12) and the lower part (44) below the smaller diameter combustion chamber (12) for the purpose of cost optimization.

Claims

1.) "OIL RECOVERY BACKGROUND VAPOR GENERATING SYSTEM", characterized by turning the well, which would normally be simply the steam injector well produced by an external generator on the surface, into the steam generator itself according to the scheme of FIGURE 1.

2.) "OIL RECOVERY BACKGROUND VAPOR GENERATING SYSTEM", characterized by its combustion chamber (12) located at the bottom of the well according to FIGURE 1.

3.) "OIL RECOVERY BACKGROUND VAPOR GENERATING SYSTEM", characterized by a combustion system where fuel and oxidizer are brought to the bicomixer (26) within the combustion chamber (12) where it will occur and the return flue gas from the combustion chamber (12) to the surface through the column (13).

4.) "OIL RECOVERY BACKGROUND VAPOR GENERATING SYSTEM", characterized by the slow generation from a heat exchange process in which water flows down the surface through the annular (11) and externally through the combustion chamber (12) , in counterflow with the combustion gases which flow through the inner column (13) to the surface from the combustion chamber (12), and is injected (already in the form of vapor) into the hydrocarbon carrier formation (2).

5.) "OIL RECOVERY BACKGROUND VAPOR GENERATING SYSTEM", characterized in that the air, fuel and combustion gas pipelines, respectively represented by columns (15), (14) and (13), are immersed in water and with an internal pressure below the ring pressure (11). This is important from the point of view of operational safety since, in case of leakage, water would invade the ducts represented by columns (13), (14) and (15), flooding the combustion chamber (12) leading to an interruption of the process.

6.) "OIL RECOVERY BACKGROUND VAPOR GENERATING SYSTEM", characterized by having an annular (9) between the outer column (6) and the coating (1) which during operation will be left with nitrogen or vapor that is thin and open to the atmosphere. in order to function as a thermal insulator during the process, according to the descriptive report.

7.) "OIL RECOVERY BACKGROUND VAPOR GENERATING SYSTEM", characterized in that, when high steam flows are required, wells with geometry appropriate to the needs are drilled to allow the combustion chambers (12) to be lowered to the diameter and length. not limited to existing wells. FIGURE 2 represents this configuration.

8.) "OIL RECOVERY BACKGROUND VAPOR GENERATING SYSTEM", characterized in that it allows the placement of a pressure-inducing hole (34) at the water-conductive outer end (6), dimensioned so that the column (6) ) and above the orifice (34), the pressure is raised so that the water does not evaporate allowing a greater transport of energy by water into the reservoir (2). Wellhead pressure and pressure drop in port (34) will keep the pressure high enough to prevent water vaporization. Vaporization will only occur after the hole (34), practically inside the reservoir (2).

9.) "OIL RECOVERY BACKGROUND VAPOR GENERATING SYSTEM", characterized by the use of a heat exchanger (40) to harness the energy of the gases returning to the surface, to pre-heat the water that will be injected into the generation of water. steam.

10.) "OIL RECOVERY BACKGROUND VAPOR GENERATING SYSTEM", characterized in that it has an adjustable orifice system (38) installed in the column (13) which carries combustion gases to the surface and which induces a pressure drop increases the pressure within of column (13) with consequent rise in temperature within the column, increasing the heat exchange and allowing even a control of the temperature profile within the well.