Teknik för separation av olja och vatten i borrhålet

Olje-vattenseparationsteknik ( DOWS ) i borrhål är apparater och metoder som separerar produktionsvätskor i en petroleumrik ström och en vattenrik ström i en oljekälla . Ett DOWS-system installerat i ett borrhål kommer att ta emot vätskorna från en oljeproducerande zon i en oljereservoar och separera blandningen i en ström som mestadels är vatten och en ström som i första hand är råolja och naturgas och dirigera strömmarna till olika destinationer . Efter separationen i borrhålet pumpar DOWS-systemen den petroleumrika strömmen till ytan och injicerar den vattenrika strömmen i en annan zon eller formation som är tillgänglig för samma borrhål.

Ekonomi

En oljeproducerande brunn färdigställs vanligtvis för att pumpa alla producerade vätskor till ytan där vätskorna kommer att separeras i sina beståndsdelar. I det tidiga livet för de flesta oljeproducerande brunnar kommer vanligtvis mer petroleum att produceras än producerat vatten . Det producerade vattnet anses vara avloppsvatten som kommer att behöva renas .

Med tiden, när petroleumprodukterna håller på att utarmas från reservoaren, kan vattenavbrottet (förhållandet mellan producerat vatten jämfört med volymen av den totala producerade vätskorna) öka. Eller, när fältet genomgår sekundär återhämtning med en vattenöversvämning , kan vattenavbrottet bli mycket högt. Alternativt kan brunnen utveckla andra problem som kräver en workover . När vattenavbrottet blir högt, eller när man överväger en övergång, kommer ekonomin att utvärderas och kan gynna installationen av DOWS-teknik så att avloppsvattnet inte behöver behandlas vid ytan. I dessa fall kan ekonomin gynna injicering av det producerade vattnet i en annan permeabel zon tillgänglig för borrhålet. Men inte alla oljekällor är bra kandidater för att distribuera DOWS.

Drift

Produktionszonen som ett DOWS-system befinner sig i måste tätas från borrhålets övriga zoner av packare . Detta tillåter intaget av ett DOWS-system för att ta emot petroleum- och vattenblandningen. I vissa typer av DOWS-system kommer en pump att tvinga den mottagna blandningen genom olja/vatten-separeringssystemet. I vissa DOWS-system kommer vätskornas tryck i borrhålet att vara tillräckligt för att tvinga den vattenrika strömmen in i en permeabel zon under DOWS-systemet. I andra DOWS-system behövs en separat pump för att injicera den vattenrika strömmen i en permeabel zon.

En konstgjord lyftpump används för att lyfta den petroleumrika strömmen till ytan.

DOWS-system separerar inte helt petroleum från vatten i borrhålet. Istället kommer DOWS-system att minska mängden vatten som kommer upp till ytan. Vissa medfångade droppar vatten kommer att hållas kvar i den petroleumrika strömmen, och några droppar av petroleum och löst gas kommer att fångas in i den vattenrika strömmen.

Försök har visat att en majoritet av korrekt fungerande DOWS-system kan minska mängden vatten som kommer upp till ytan med cirka 75 %. Forskning om att ytterligare minska mängden vatten som kommer upp till ytan fortsätter.

Typer

Två traditionella typer av DOWS-system har utvecklats. Inledningsvis utvecklades en gravitationsseparationsmekanism . Emellertid kräver gravitationsseparation tid nere i hålet för komponenterna att separera, vilket resulterar i lägre produktionshastigheter.

Hydrocyclone DOWS-system utvecklades för att påskynda separations- och produktionshastigheten. DOWS-system av hydrocyklontyp använder vanligtvis elektriska dränkbara pumpar för att övervinna eventuell tryckhöjdsskillnad som behövs för att injicera vatten i en annan zon. Dessutom är det känt att pumpen ökar produktionen av olja från vissa brunnar.

En ny forskningslinje bedrivs där permeabla membran placeras ut i borrhålet för att separera vatten från olja och gas.