CS208363B1 - Method of increasing the oil yield particularly from the collecting layers containing simmultaneously the oil and natural gas - Google Patents

Description

(54) Způsob zvýšení výtěžku ropy, zejména ze sběrných vrstev obsahujících současně ropu a zemní plyn

Při těžbě ropy si snížení výtěžnosti studní a nízké výtěžky ropy, dosažitelné prostřednictvím primární energie vrstvy, vynutily vyvinutí četných sekundárních a terciárních těžních postupů. Tyto postupy spočívají v podstatě v tom, že se do vrstvy, . určené k otevření těžby ropy, v místě ležícím dále od místa těžby, injektují rozličné látky (voda, uhlovodíkové plyny nebo kysličník uhličitý), čímž se dosáhne urychlení proudění tekutých uhlovodíků ve směru ke dnu studny.

Za stejným účelem se zkouší zapálit v místě vzdáleném od místa těžby uhlovodíky absorbované ve vrjtvě; rovněž se zkouší zavádět do vrstvy rozličné kmeny mikroorganismů, vypuzující uhlovodíky z vrstvy.

Tyto způsoby však poskytují pouze částečně uspokojivé výsledky.

Vytěsňující způsob, spočívající v injektování vody (zpětným tlačením vrstevní vody nebo injektováním vnějších vod) má nedostatek, jehož podstata tkví v tom, že uhlovodík zůstane v mikroporésních horninách jako uzavřenina. Afinita vody k těmto horninám není podstatně vyšší než afinita uhlovodíků, v důsledku čehož nemůže voda úspěšně vytěsnit uhlovodíky z uvedených mikropórů. Stejné okolnosti nastávají při injektování uhlovodíkových plynů; kromě toho představují uhlovodíkové plyny samotné značnou hodnotu. Proto jejich zpětné zavádění do vrstvy znamená ztrátu zdroje energie.

Za tlakových a teplotních poměrů, existujících v ropných vrstvách, se kysličník uhličitý nachází obecně nad kritickým rozmezím; za těchto podmínek se kysličník uhličitý rozpouští dobře v ropě a vykazuje takto příznivý vytěsňovací účinek. Avšak rovněž uvedený způsob, používající kysličníku uhličitého, má nedostatky. V důsledku vzájemného působení ropy a kysličníku uhličitého dochází ke srážení asfalténů a pryskyřic v pórech, čímž se prosakovací charakteristiky vrstvy ještě dále zhorší. Vzhledem k povrchovým jevům v porésní sběrné vrstvě nemůže být rovněž ani injektováním kysličníku uhličitého zajištěno dokonalé otevření ropné vrstvy; „vymetení“ oleje lze provést rovněž jen částečně v důsledku toho,· že specifická váha vodného roztoku kysličníku uhličitého v rozmezí nasyceného stavu je vyšší než ' specifická váha vody. Následkem toho se kysličník uhličitý odděluje od uhlovodíku, jehož specifická váha je nižší než . specifická váha vody; kysličník uhličitý je ve vodě jen omezeně rozpustný, jeho desorbující účinek na pryskyřice jev důsledku jeho kyselé reakce nízký a může pryskyřičné sloučeniny jen špatně rozpouštět. Značně rozšířené provádění těžby oleje termickým způsobem je v daném případě nereálné s ohledem na složení oleje a na značnou hloubku nosných vrstev ropy. Pěstování kmenů mikroorganismů v podzemní sběrné vrstvě je závislé na četných, předem nevypočitatelných okolnostech, takže výsledek tohoto způsobu je do značné míry nejistý.

Zavádění plynu do olejové vrstvy vede, stejně jako v - případě vrstev obsahujících současně ropu a zemní plyn, k tvorbě tak zvaných plynových čepic, přičemž se plyny, jejichž specifická váha je nižší než specifická váha tekutých uhlovodíků, hromadí v klenbě (v kupoli) uhlovodíkové sběrné vrstvy. Tlak vrstvy je přítomností plynů v takových plynových čepcích nepříznivě ovlivněn; navíc mohou tyto plyny prorazit z uvedených čepců bezprostředně ke dnu studně a to tzv. makrotrhlinami v hornině, které jsou dlouhé a které mají větší průměr. Následkem toho jsou krajně nepříznivě ovlivněny parametry těžby oleje dané studně.

Za účelem zabránění výše uvedenému jevu je snaha vytvořit v plynových čepcích na rozhraní kapalných a plynných uhlovodíků kapalinový povlak, sestávající z uzavírací kapaliny. Pro tento účel ' se používají takové plyny, které za - podmínek tlaku vrstvy a zde existujících teplot zůstávají v kapalném stavu (propan, butan). To je však podle výše zmíněných úvah spojeno se ztrátou zdroje energie. K danému účelu není možné použít vody vzhledem k tomu, že vytvoření povlaku uzavírací kapaliny, tvořeného vodou, by bylo nad uhlovodíkem se specifickou vahou nižší než specifická váha vody těžko proveditelné.

Vynález má za účel odstranit výše uvedené nedostatky.

Vynález se týká způsobu těžby ropy, který je při použití stejných materiálů a metod rovněž vhodný k bezezbytkovému vypuzení kapalných uhlovodíků z mikroporésních vrstev a který je kromě toho schopen vytvořit ve vrstvách, současně obsahujících kapalné a plynné uhlovodíky, na rozhraní kapalné a plynné fáze uzavírací kapalinu, poskytující žádoucí bezpečnost, přičemž vytvoření uvedené uzavírací kapaliny je laciné a není spojeno se ztrátou energie.

Při pokusech bylo zjištěno, že vodný roztok amoniaku tvoří dostatečně stabilní chemosorpční sloučeninu alkalické reakce, jejíž specifická váha je menší než specifická váha vody, přičemž tato specifická váha je nastavitelná na libovolnou hodnotu změnou směšovacího poměru. Uvedená chemosorpční sloučenina má dosti vysokou kritickou teplotu, za teploty a tlaku vrstvy zůstává obecně v kapalném stavu, je mísitelná s vodou v libovolném poměru a její absorpční, event. desorpční vlastnosti jsou podstatně příznivější, než je tomu u kysličníku uhličitého. V důsledku toho jsou jak amoniak, tak i jeho . vodný roztok shodně vhodné k účinnému vypuzení kapalných uhlovodíků z mikroporésních sběrných vrstev a kromě toho rovněž k vytvoření uzavírací kapaliny vhodných vlastností na rozhraní kapalných a plynných uhlovodíků.

Dále je popsán jeden z možných způsobů provedení způsobu podle vynálezu.

Na vhodných místech vrstvy otevřené k těžbě se, o sobě známým způsobem, zřídí vháněcí studny. V blízkosti těchto vháněcích studní se umístí provoz, sloužící k přípravě amoniakálního roztoku, který s výhodou sestává ze zařízení pro úpravu vody, mísiče a z filtračních a zásobních nádob. Po započetí těžby se vháněcími studnami injektuje do vrstvy připravený roztok amoniaku o vhodném směšovacím poměru a to v množství, odpovídajícím 10 až 20 % objemu pórů, určenému k zaplavení. Po injektování tohoto . objemu se napájení amoniakálním roztokem přeruší, načež se vytvořená amoniakální zátka ve vrstvě prostřednictvím injektování čisté vody skrze vháněcí studny dále žene směrem k těžní - studni.

Odpovídajícím regulováním množství použitého plynného amoniaku je možné připravit takový vodný roztok, jehož specifická hmota je nižší nebo vyšší než specifická hmota kapalného uhlovodíku, kterým byla vrstva nasycena anebo jehož specifická hmota je rovna specifické hmotě uvedeného uhlovodíku. Prostřednictvím tohoto roztoku je možné provést vytěsnění od spodní hranice vrstvy směrem . k horní hranici vrstvy (s roztokem, jehož specifická váha je vyšší než specifická váha kapalného uhlovodíku) nebo případně od horní hranice vrstvy směrem k dolní hranici vrstvy (s roztokem, jehož specifická váha je nižší než specifická váha kapalného uhlovodíku) anebo současně v obou směrech sjednoceným působením obou roztoků.

Podle jiného způsobu provedení způsobu podle vynálezu se do vrstvy vhání uvedeným způsobem kapalný amoniak, načež se popsaným způsobem vzniklá zátka stejným způsobem žene dále injektováním vody. Tím se dosáhne opravdu radikálního účinku.

Další možný způsob provedení způsobu podle vynálezu se týká vytvoření uzavírací kapaliny. Pro vrstvu,. která současně obsahuje kapalné a plynné uhlovodíky, se připraví za - použití odpovídající koncentrace plynného amoniaku (přídavkem 4,5 až 400 g/1 plynného amoniaku) taková kapalina, jejíž specifická váha, ačkoliv se blíží specifické váze kapalného uhlovodíku, kterým je vrstva nasycena, přesto je nižší než tato specifická - váha. Tento ' roztok se prostřednictvím odpovídajícím- způsobem zřízené vháněcí studny injektuje do kapaliny, nacházející se v plynovém čepci. V důsledku specifické váhy této kapaliny zůstane injektovaný roztok na jejím povrchu, čímž se zabrání unikáni plynu do kapalného uhlovodíku a rozpouštění uhlovodíkového plynu v kapalném uhlovodíku.

Při těžbě z této vrstvy vniká amoniakální voda účinkem taku plynného čepce do vrstvy na místo vyprázdněné ropy, přičemž rovněž v důsledku ' jejích již popsaných absorpčních vlastností vyhání ’ zbytky ropy z vrstvy směrem k těžní studni.

Použití uvedených způsobů provedení způsobu podle vynálezu je vhodné k významnému zvýšení specifických výtěžků ze sběrných ropných vrstev.

Uvedené formy provedení jsou kromě toho vhodné k účinné těžbě z ropných ložisek bohatých na bitumen a vykazujících vysoký obsah aromatických sloučenin a pryskyřic a dokonce к sekundární těžbě ropných vrstev, které již byly vytěženy jinými metodami.

Uvedený‘způsob může být rovněž kombinován s vytěsňovacím způsobem, založeným na použití kysličníku uhličitého.

Od ropy, která stoupá do těžní studně, lze amoniak a jeho vodný roztok oddělit v separátoru, načež lze amoniak po vhodné koncentraci opět použít.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob zvýšení výtěžku ropy, zejména ze sběrných vrstev obsahujících současně ropu a zemní plyn, vyznačený tím, že se do vrstvy, otevřené za účelem těžby ropy, injektuje prostřednictvím zřízené vháněcí studny vodný roztok amoniaku.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se do vrstvy, otevřené za účelem těžby ropy, injektuje prostřednictvím zřízené studny plynný amoniak.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se na spodní rozhraní vrstvy vhání amoniakální roztok s koncentrací 4,5 až 300 g/1, jehož specifická váha je vyšší než specifická váha ropy, kterou byla vrstva nasycena.
4. 4. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se do blízkosti horního rozhraní otevřené vrstvy vhání amoniakální roztok s koncentrací 10 až 400 g/1, jehož specifická váha je nižší než specifická váha ropy, kterou byla vrstva nasycena.
5. 5. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že zejména pro vytvoření uzavírací kapaliny mezi kapalnou a plynnou fází v ropných sběrných vrstvách, obsahujících současně ropu a zemní plyn, se do vrstvy vhání prostřednictvím vháněcí studny, zřízené v blízkosti plynového čepce, amoniakální roztok, jehož specifická váha je nižší než specifická váha ropy, kterou byla vrstva nasycena, přičemž je však posledně uvedené specifické váze blízká.