RO117724B1

RO117724B1 - Procedeu de exploatare cu drenuri subterane a zăcămintelor de petrol

Info

Publication number: RO117724B1
Application number: ROA200000952A
Authority: RO
Inventors: Pompiliu Gheorghe Dincă
Original assignee: Pompiliu Gheorghe Dincă
Priority date: 2000-10-02
Filing date: 2000-10-02
Publication date: 2002-06-28
Also published as: AU2002215272A1; WO2002029210A1

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu de exploatare cu drenuri subterane a zăcămintelor de petrol aflate în diferite stadii de exploatare. Procedeul de exploatare cu drenuri subterane a zăcămintelor de petrol asigură afluxul fluidelor din zăcământ către sonda de exploatare, prin aceea că se alege o sondă de exploatare (2) săpată în cea mai productivă şi accesibilă zonă a zăcământului (1), în jurul căreia se realizează o reţea de mai multe sonde (4 şi 5) amplasate în rânduri succesive, concentrice, şi la unul sau mai multe niveluri executate vertical. După atingerea zăcământului (1), sondele (4 şi 5) se sapă dirijat convergent către sonda de exploatare (2), traversând zăcământul (1) pe o traiectorie curbă într-o zonă de drenaj (3) a sondei de exploatare (2). Sondele (4 şi 5) sunt tubate pe tot parcursul zăcământului (1), iar pe segmentul (b') de deasupra zăcământului (1), se cimentează sau nu, până la zi, realizând astfel nişte drenuri subterane deschise (5') şi nişte drenuri subterane închise (4'), prin care fluidele afluiesc în şi spre sonda de exploatare (2) atât sub acţiunea energiei de zăcământ, cât şi a gravitaţiei.

Description

RO 117724 Β

Invenția se referă la un procedeu cu drenuri subterane privind exploatarea zăcămintelor de petrol aflate în diverse stadiii de exploatare și care nu au cap de gaz de mari dimensiuni, sunt cantonate într-o rocă magazin groasă de peste 50m, litologic fiind constituită din calcare, gresii sau nisipuri consolidate cu suprafață mare, de minimum 500m diametru în 5 plan și prezintă rezerva de recuperare ce justifică efortul financiar.

Este cunoscut un procedeu de exploatare a unui zăcământ de țiței cu cap primar de gaze ce constă în acționarea asupra stratului productiv prin mai multe seturi de găuri de sondă alese, cel puțin din două șiruri de sonde adiacente și care traversează zona stratului, fiind puse în comunicație cu acesta din urmă prin niște perforaturi practicate pe un interval, 10 având un nivel inferior situat relativ mult mai sus decât nivelul contactului apă-țiței. Exploatarea este realizată intermitent și fiind controlată prin aceste seturi de găuri de sondă care funcționează alternativ pe o perioadă de timp, în funcție de capacitatea hidraulică a stratului productiv, debitul sondelor, de distanță dintre limita superioară a intervalului perforat și nivelul contactului gaze-țiței, de distanța dintre limita inferioară a intervalului perforat și nive15 Iul contactului apă-țiței, și de raportul dintre densitățile fluidelor existente în mediul poros al zăcământului. în timp ce un set de sonde produce, alt set sau alte seturi de sonde adiacente sondelor care produc sunt închise, permițându-se în această perioadă de timp o redistribuire a fluidelor datorită forțelor gravitaționale și schimbării liniilor de curent, distribuția de saturații din zona sondelor închise tinzând să atingă un nou echilibru.

Fluidele curg în sonda de unde sunt evacuate la suprafață folosind energia naturală sau energia suplimentară, (gaz,lift, pompaj, etc.), prin intermediul unor echipamente speciale adecvate, iar apoi prin conducte sunt dirijate la puncte de colectare, separare, tratare și depozitare.

Numărul de sonde prin care se face exploatarea este determinat în principal, de 25 dimensiunile zăcământului, amplasarea și distanțele dintre acestea are în vedere faptul că fiecare sondă drenează fluidele dintr-un segment al zăcământului de formă cilindrică având un diametru de cca 100-200m și înălțime echivalentă cu grosimea acestuia, denumită zona de drenaj. Rezultă deci că pe un zăcământ exploatarea se va face cu una sau mai multe sonde, în funcție de câte zone diferite de drenaj se pot realiza, fără ca acestea să se 30 interfereze.

Afluxul de fluide se face datorită diferenței de presiune ce se va realiza între zăcământ și gaura de sondă, precum și ca efect al gravitației, de asemenea mai este influențat și de gradul de deschidere, respectiv de perforaturile realizate în coloana sondei, precum și de o serie de parametrii ai zăcământului cum ar fi (porozitatea rocilor, existența unor fisuri, 35 înclinarea colectorului, vâscozitatea fluidelor, gradul de deschidere prin perforare,etc); acest aflux în timp scade pe măsura ce presiunea în zăcământ scade ajungând la debite neeconomice.

Procedeul de exploatare cu drenuri a zăcămintelor de petrol, conform invenției, asigură afluxul fluidelor din zăcământ către sonda de exploatare prin aceea că se alege o 40 sondă de exploatare săpată în zona cea mai productivă a zăcământului, în jurul căreia se realizează o rețea de mai multe sonde amplasate în rânduri succesive, concentrice, excutate prin foraje cu diametru mic, vertical până la zăcământ de unde în continuare, sondele se sapă dirijat, înclinat, la 30-70°, convergent către sonda de exploatare, traversând zăcământul pe o traiectorie curbă într-o zonă de drenaj a sondei de exploatare, sondele fiind tubate pe 45 tot parcursul zăcământului cu burlane prevăzute cu șlițuri, iar pe segmentul de deasuspra zăcământului se cimentează sau nu până la zi, realizând astfel niște drenuri subterane deschise și niște drenuri subterane închise, prin care fluidele din zăcământ afluesc în și spre sonda de exploatare, atât sub acțiunea energiei de zăcământ, cât și a gravitației.

RO 117724 B

Prin aplicarea procedeului de exploatare cu drenuri a zăcământului de petrol, conform invenției, se obțin următoarele avantaje: 50

- folosirea mai eficientă a energiei de zăcământ precum și a gravitației, prin care se asigură afluirea fluidelor spre sondele de exploatare din care sunt evacuate la suprafață;

- decomprimarea uniformă a zăcământului pe durata exploatării cu prelungirea perioadei de erupție naturală;

- creștera eficienței curgerii gravitaționale pe toată durata exploatării; 55

- simplificarea sistemului de colectare și transport a fluidelor de la suprafață;

- reducerea semnificativă a suprafețelor de teren ocupate temporar sau definitiv cu instalații petroliere; a consumurilor energeticei, a poluării mediului și a influenței factorilor naturali, topogeografici și atmosferici, precum și a erorilor de operare asupra intensității exploatării; 69

- creșterea productivității muncii și îmbunătățirea managementului ca urmare a concentrării extracției în câteva puncte de exploatare;

- reducerea semnificativă a cheltuielilor pentru construcția sondelor de exploatare și a sistemului de colectare și separare a fluidelor extrase precum și pentru menținerea în funcțiune a acestora; 65

- se realizează o depletare uniformă a zăcământului, se întârzie fenomenul de inundare cu apa de talpă a sondelor de exploatare, deoarece diferența de presiune dintre zona de drenaj și sondă va fi mult timp redusă și deci nu se vor forma conuri de apă.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a procedeului de exploatare cu drenuri a zăcămintelor de petrol în legătură și cu fig. 1 - 3, care reprezintă: 70

- fig.1, secțiune longitudinală printr-un zăcământ de petrol exploatat prin procedeul cu drenuri, conform invenției;

- fig.2, vedere în plan orizontal a unei rețele de sonde săpate pentru punerea în aplicare a procedeului de exploatare cu drenuri a zăcămintelor de petrol;

- fig.3, secțiune longitudinală printr-un zăcământ de petrol, cu detalii de construcție 75 a sondelor săpate pentru punerea în aplicare a procedeului de exploatare cu drenuri, conform invenției.

Procedeul de exploatare cu drenuri a zăcămintelor de petrol, conform invenției, cuprinde identificarea și săpararea într-un zăcământ 1 a unei sonde de exploatare 2, în cea mai productivă și accesibilă poziție a zăcământului, sondă de regulă verticală, cu diametru 80 mare până sub baza zăcământului 1. Transversarea zăcământului 1 se face cu fluide anhidre, iar pe o grosime h a acestuia se fac 3-4 torpedări, în diferite puncte pentru a se crea macrofisuri în roca magazin. O gaură g a sondei astfel realizată, se tubează cu o coloană c din burlane de diametru r de 7-8,5/8 în, cu pereți δ groși de 8-10 mm, după care se cimentează de la bază §i până la suprafață, apoi se perforează pe o grosime h cu 10 m 85 mai puțin în bază sau acoperiș dacă există apa de talpă activă, respectiv cap de gaz semnificativ. Sonda 2 se echipează cu niște țevi de extracție t cu diametrul k 2 3/8 - 3 1/2 in și cu un cap erupție și eventual cu un pacher p. La suprafață se amplasează și instalații de separare, depozitare, eventual tratare și transport. în jurul sondei de exploatare 2 se realizează în rânduri succesive, concentrice, la unul sau mai multe niveluri una sau mai multe sonde 90 4 și 5 care se execută prin foraje cu diametru mic 3 1/2-5 in, în principiu vertical, până la zăcământul 1 de unde, în continuare, se sapă dirijat, înclinat la 30-70°, traversând zăcământul 1 pe o traiectorie curbă până într-o zonă de drenaj 3 cu diametru de circal 00-200, a sondei de exploatare 2, într-un punct imaginar aflat la circa 50 m între bază și coloana sondei 2. Această traversare se face cu fluide anhidre, iar în acest segment, se fac 3-4 95 torpedări în puncte diferite pentru a se creea micro și macrofisuri în roca magazin. O gaură g’ a sondei 4 se tubează cu un liner I din burlane de diametru r de 3 1/2-4 in, cu pereți δ’ groși de 6-8 mm, prevăzute cu slițuri cu fanta f, de 0,3-0,5 mm, care nu se cimentează pentru a se obține un grad de deschidere maxim. Segmentul de deasupra zăcământului 1 se

Claims

RO 117724 B

100 cimentează până la zi. Din gaura g’ se realizează astfel niște drenuri subterane închise 4', care pot fi la adâncimi și în direcții diferite având grijă niște zone de drenaj 3', cu diametru d’, de cca 100m să nu se interfereze pe mari porțiuni. Din sonda 5 se realizează în același fel ca la sonda 4 niște drenuri subterane deschise 5'. Pe un segment b’ al găurii g’ aflat deasupra zăcământului se tubează cu o coloană c’, din burlane de diametru r' de 4-5 in, care 105 coloană este cimentată după care se frezează dopul de ciment și placa pentru deschiderea drenului subteran deschis 5'. Aceste drenuri subterane deschise 5' folosesc și la intervenții tehnologice cum ar fi, măsurătorile pentru urmărirea exploatării și sunt echipate cu țevi de extracție t’, cu diametru k’ de 2 3/8-2 7/8 in și un cap de erupție e’, iar pentru închidere se folosește un paker recuperabil p’. în exemplul luat sistemul hidrodinamic al sondei de 110 exploatare 2 pe blocul de zăcământ 1 se completează cu o rețea de drenuri concentrice și convergente compusă din drenurile subterane deschise 5' și drenuri subterane închise 4' cu precizarea că drenurile închise 4' sint dirijate în zonele de drenaj 3 sau 3' a sondei 2 sau a drenurilor subterane deschise 5, învecinate, prin acestea se face afluierea fluidelor sub acțiunea, atât a energiei de zăcământ, cât și a gravitației, în și spre sonda de exploatare 2, de 115 unde sunt extrase la suprafață.

Se realizează astfel o rețea concentrică proprie de drenuri subterane închise sau deschise convergente în zona de drenaj a acesteia, creându-se astfel un bazin hidrodinamic comun prin care fluidele din zăcământ afluîesc prin proprie energie de zăcământ și energie gravitațională în sonda de exploatare de unde sunt evacuate la suprafață drenurile funcțio120 nând similar cu sondele de exploatare în zona de drenaj proprie, cât și similar conductelor pentru curgere, asigurându-se astfel afluierea fluidelor din tot zăcământul sau dintr-o parte a unui zăcământ foarte mare.

Transpunerea în practică a procedeului, conform invenției, se poate face cu instalațiile și tehnologiile actuale.

125

Revendicare

Procedeu de exploatare cu drenuri subterane a zăcămintelor de petrol folosit ia punerea în producție a unor zăcăminte precum și la intensificarea exploatării unor zăcăminte 130 vechi ce constă în săparea unei rețele de sonde prin care se extrag la suprafață fluidele și care traversează zăcământul de petrol în întregime și sunt echipate cu burlane prevăzute cu șlițuri pe toată înălțimea zăcământului cu pachere, cu capete de erupție, traversarea zăcământului făcându-se cu fluide anhidre și creându-se microfisuri în roca magazin prin operații cunoscute, caracterizat prin aceea că se alege o sondă de exploatare (2) săpată 135 în zona cea mai productivă și accesibilă a zăcământului (1), în jurul căreia se realizează o rețea de mai multe sonde (4 și 5) amplasate în rânduri succesive, concentrice, și la unul sau mai multe niveluri, executate prin foraje cu diametru mic, vertical până la zăcământ (1) de unde, în continuare, sondele (4 și 5) se sapă dirijat, înclinat la 30-70°, convergent către sonda de exploatare (2), traversând zăcământul (1) pe o traiectorie curbă într-o zonă de 140 drenaj (3) a sondei de exploatare (2), sondele (4 și 5) fiind tubate pe tot parcursul zăcământului (1) cu burlane prevăzute cu șlițuri, iar pe segmentul (b’) de deasupra zăcământului (1) se cimentează sau nu până la zi, realizând astfel niște drenuri subterane deschise (5‘) și niște drenuri subterane închise (4’), prin care fluidele din zăcământ afluesc în și spre sonda de exploatare (2), atât sub acțiunea energiei de zăcământ, cât și a gravitației, realizând astfel 145 un sistem hidrodinamic comun în zona afectată de rețeaua de sonde.

Președintele comisiei de examinare: ing. Eane Adrian

Examinator: ing. Comănescu Rom ița