Brevet FR2235262A1 — publié le 19750124

Dans l'exploitation des puits d'huile minérale, la réduction de la production d'huile par les puits ainsi que la faible capacité d'huile que peut permettre lténergie des couches soumises à une exploitation primaire ont rendu nécessaire la mise au point de nombreux systèmes d'exploitation secondaire et tertiaire. La caractdristigue essentielle de tels systèmes réside dans le fait que diverses substances sont injectées dans la couche mise à jour pour l'exploitation, à une certaine distance du lieu de production, ce qui accélère le déplacement des hydrocarbures dans la direction du puits productif. A des fins similaires, on a exécute des expériences consistant à faire brûler les hydrocarbures en un lieu éloigné dt la couche ainsi qutà donner à la couche une structure microporeus a uelle l'hydro- carbure est refoulé hors de la couche. L'application de ces procédés était justifiée d'une part par l'épuisement des réserves dans les couches les moins-profondes (2 à 4000 m) soumises à une récupération primaire et, d'autre part, par la production accrue impose aux puits. De tels procédés permettent de récupérer l'huile qui subsiste dans les couches soumises à une exploitation primaire; de plus, on peut également exploiter les couches microporeuses à partir desquelles, en raison de la vitesse d'écoulement inférieure, il était impossible de récupérer les hydrocarbures de façon économique. L'inconvénient du procédé par déplaément consistant à injecter de l'eau réside dans le fait que l'hydrocarbure est retenu sous forme d'inclusions et que l'eau ne montre pas plus d'affinité que l'hydrocarbure vis-k-vis des formations, de sorte que l'hydrocarbure ne peut pas être efficacement chassé des micropores. I1 en est de même pour l'injection d'hydrocarbures gazeux; de plus, les hydrocarbures gazeux ont par eux-mêmes une valeur considérable, de sorte que leur injection dans la couche signifie une perte d'agents énergétiques. Des procédés utilisant des produits chimiques sont également largement appliqués.Au cours de tels procédés, des substances tensio-actives sont injectées dans la couche, llaffinité de ces substances pour la formation étant considérablement plus élevée que celle de l'hydrocarbure. Après l'addition de produits chimiques en quantité suffisante, le bouchon chimique ainsi créé est entraîné plus avant dans la couche au moyen d'eau pure. Avec ces procédés, l'anhydride carbonique gazeux à l'état dissous est utilisé pour augmenter ltefficacité de l'injeetion d'eau dans le cas des procédés aqueux, pour l'évapor & ion de l'huile ainsi que sous la forme d'un bouchon constitué par de l'anhydride carbonique. Dans ces procédés, toutefois, on utilise généralement de l'anhydride carbonique purifié qui provient d'un endroit très distant du lieu d'exploitation, ce qui augmente considérablement le prix de revient du procédé. En Hongrie, l'anhydride carbonique naturel peut exister à lsemplacement de l'exploitation en mélange avec une quantité plus ou moins élevée de gaz hydrocarbonés. Parmi ces gaz, il en existe quelques uns dans lesquels la proportion d'hydrocarbure est Si élevée que l'anhydride carbonique purifié ne peut pas entre obtenu à partir de ces gaz dans des conditions économiques intéressantes, alors que leur teneur faible en anhydride carbonique permet de les utiliser comme gaz hydrocarbonés Bien que les gaz hydrocarbonés puissent également tre utilisés comme agents d'expulsion pour ltexploitation secondaire d'hydrocarbures, ces gaz mixtes n'avaient cependant pas pu 8trie utilisés jusqu' ce jour en raison des techniques d'application différentes des deux sortes de gaz. La présente invention a pour objet de résoudre ce problème. Au cours d'expériences, il a été établi que, en supposant la coexistence de l'anhydride carbonique et de gaz hydrocarbonés simultanément dissous dans l'eau de la couche et ajoutés k l'état gazeux dans la couche, cet anhydride carbonique et ces gaz augmentent le volume d'eau et huile ët ont une influence avantageuse sur leur viscosité, l'eau prenant une nature acide en raison de l'anhydride carbonique qu'elle a absorbé et éliminant de façon satisfaisante le film d'huile qui adhère à la formation.Par suite il se crée les secrets des conditions d'écoulement à une seule phase et à deux phases, le rendement du puits est amélioré et atteint le rendement initial ou finit même par le dépasser, de l'huile peut être encore récupérée dans les puits humides, la vitesse d'écoulement des substances dans la couche, et spécialement celle de l'huile, augmente et, dans le cas d'une telle utilisation, l'anhydride carbonique ne provoque pas la séparation de l'asphalte et de la paraffine ou la précipitation des sels dissous dans l'eau ou encore sans répandre les mi neuraux argileux. On comprendra mieux la présente invention à la lecture des deux exemples non limitatifs qui vont suivre. Exemple 1 L1exploitation secondaire deune couche épuisée par une exploitation primaire peut S-tre exécutée par le procédé selon la présente invention dans le cas de couches à porosité double mais sans pression active, en opérant de la maniere suivante: On amène les puits dans l'état nécessaire pour ltexploita- tion, c'est-à-dire qu'après les avoir forés de façon appropriVe, on les munit d'agencements de production. On scelle les tubes de cuvelage des puits en place, on les scelle et on les munit de raccords d'enveloppe et d'accessoires de surface.Ensuite, on injecte dans les puits d'injection de l'anhydride carbonique gazeux ou, de façon commode, un mélange d'anhydride carbonique et de gaz hydrocarbonés contenant 65 à 90 % d'anhydride carbonique. On procède k l'injection jusqu'à ce qu'on atteigne la pression initiale des couches. Pendant, on laisse les puits humides en production, même si la production est de 1'eau k 100%. On laisse les puits en production jusqu'à ce que le rapport gaz:huile augmente. Ensuite, k des intervalles de I ou 2 semaines, on contrôle la progression de ce rapport en opérant un essai-de production pendant 24 à 48 heures.On injecte le gaz jusqu'à ce que la pression requise, égale à la pression initiale ou même éventuellement supérieure à cette pression, soit atteinte dans cette couche. Ensuite, on injecte de l'eau par intermittence ou de façon continue dans la couche, å travers les puits d'injection.La dimènsion du bouchon d'anhydride carbonique créé et expulsé de cette manière doit tore choisie de maniera qu'une partie de ce bouchon puisse saturer 1'eauinJectée. Les puits dans lesquels le rapport gaz: huile n'atteint pas le niveau spécifié peuvent rester en production de façon continue dans l'intervalle Après avoir atteint l'équilibre, les parois du gisement peuvent être-mises en production de façon économique jusqu' épuisement de la réserve d'huile devant être extraite par récupération secondaire. Exemple 2 En ce qui concerne la production de couches à porosité double, la quantité à produire est souvent réduite par le fait que la pression de la couche diminue tandis qu'on récupère l'huile emmagasinée dans les joints de la formation et, après la production de cette huile, il devient impossible d'extraire l'huile qui sature les pores de la formation. Pour ltexploitation primaire de telles couches, l'invention peut Stre mise en oeuvre comme suit. Sur le sommet de la structure, on injecte de l'anhydride carbonique gazeux ou un mélange d'anhydride carbonique et de gaz hydrocarbonés contenant 65 à 90,' d'anhydride carbonique, danse zone se trouvant au-dessus de ltinterfaee initial eau-huile. La dimension du bouchon de gaz ainsi créé par l'injection de gaz peut être augmentée jusqu'à ce que le déplacement vertical du réservoir d'huile soit terminé. Ensuite, on injecte de l'eau dans le puits. A l'interface initial eau-huile ou au-dessus de cet interface, le gaz qui a été injecté de manière k combler les pores sur l'épaisseur entière de la couche, sature l'huile et l'eau de la masse huile et également une partie de l'eau injectée par la suite et, de ce fait, l'eau joue également un r81e d'agent d'expulsion. Dans le cas de gisements où règne une pression d'eau active, l'injection de gaz est exécutée comme décrit ci-dessus, mais l'injection ultérieure d'eau est inutile. Les parois du gisement deviennent productrices comme décrit dans l'exemple 1. Grâce à ce procédé, l'huile qui sature les pores de-la formation peut être récupérée avec un rendement élevé simultanément avec l'huile contenue dans les failles, les trous, etc. Quand on utilise le procédé décrit ci-dessus, aucun traçage spécial des puits n'est exigé, on emp8he-la corrosion des puits en production gerce au procédé connu et généralement appliqué tandis que la corrosion des puits d'injection peut outre empêchée de façon simple et peu coûteuse en rinçant les puits avec de l'huile. En appliquant ce procédé de production, les réserves calculées théoriques peuvent outre extraites avec un rendement élevé et les phénomènes disturbateurs associés (étalement de l'argile, précipitation de l'asphalte) se produisent rarement. REVENDICATIONS 1. Procédé d'exploitation secondaire de gisements d'huile minérale dans lequel on utilise de l'anhydride carbonique ou des gaz à teneur élevée en anhydride carbonique, un ou plusieurs puits d'injection étant creusés dans la couche traversée par le forage, ce procédé étant caractérisé par le fait que, lorsque l'exploitation primaire de la couche est terminée, de l'anhydride carbonique gazeux, ou un mélange d'anhydride carbonique et de gaz hydrocarbonés contenant 65 à 90% d'anhydride carbonique, est injecté dans les puits d'injection jusqu' ce que la pression initiale de la couche soit atteinte, tout en laissant les puits productifs en production même si la production est à 100 ffi constituée par de l'eau, puis, après avoir atteint la pression initiale de la couche, l'eau est injecté. par intermittence ou de façon continue dans la couche pendant la période de production entière. 2. Procédé selon la revendication 1 permettant la mise en production de couches ayant une porosité double, ce procédé étant caractérisé par le fait que de l'anhydride carbonique initial, ou un mélange d'anhydride carbonique et de gaz hydrocarbonés contenant 65 t 90,' d'anhydride carbonique, est injecté dans la zone située au-dessus de l'interface eau-huile initial, jusqu'à ce que le déplacement vertical de la zone d'huile soit terminé après quoi on injecte de l'eau par intermittence ou de façon continue dans la couche pendant la période de production entière. 3. Procédé selon la revendication 2 pour la production de couches ayant une pression d'eau efficace et une porosité double, caractérisé par le fait que, dans la zone située au-dessus de l'interface eau-huile initial, on injecte de l'anhydride carbonique ou un mélange d'anhydride carbonique et de gaz hydrocarbonés contenant 65 b 70,' d'anhydride carbonique jusqutà ce que le déplacement vertical de la zone d'huile soit terminé, après quoi on supprime l'injection d'eau dans la couche.