BRPI0619753A2

BRPI0619753A2 - um método e um aparelho para separação e injeção de água a partir de um fluxo contendo água e hidrocarboneto descendente em um poço de produção

Info

Publication number: BRPI0619753A2
Application number: BRPI0619753-1A
Authority: BR
Inventors: Rune Woie; Thor Martin Hegre
Original assignee: Shore Tec Consultas
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2006-12-04
Publication date: 2012-04-17
Also published as: US20090014171A1; EA200870033A1; CA2633938A1; WO2007069904A1; NO325857B1; GB2447588A; NO20055868L; US7854261B2; GB2447588B; GB0812549D0

Abstract

UM MéTODO E UM APARELHO PARA SEPARAçãO E INJEçãO DE áGUA A PARTIR DE UM FLUXO CONTENDO áGUA E HIDROCARBONETO DESCENDENTE EM UM POçO DE PRODUçãO. A presente invenção se refere a um método e a um aparelho (2) de separação, em um poço de produção (4), de água a partir de um fluxo de produção contendo água e hidrocarboneto (6), emanando a partir de pelo menos uma formação de produção circundante (8); e também de injeção, no poço de produção (4), de um resultante líquido contendo água (10) em pelo menos uma formação de descarte circundante (12), enquanto um resultante líquido contendo hidrocarboneto (14) é produzido fora do poço de produção (4). Em concordância com a presente invenção, o líquido contendo água (10) é separado a partir do fluxo de produção (6) por utilização de pelo menos um dispositivo de separação de água (26) sendo exposto a uma diferença de pressão (P~ 1~ - P~ 2 ~) que suga água a partir do fluxo de produção (6) e através do dispositivo de separação de água (26). Referido liquido contendo água (10) é, por conseqúência, proporcionado. O dispositivo de separação de água (26) pode, por exemplo, compreender pelo menos um material hidrofílico e permeável à água (28). A diferença de pressão (P~ 1~ - P~ 2~) pode ser proporcionada através de ajustamento adequado de uma pressão de gás (P~ 3~) em uma primeira coluna de gás (40) em uma lateral à jusante do dispositivo de separação de água (26). O gás dentro da coluna de gás (40) pode ser suprido a partir de uma fonte de gás na superfície, uma fonte de gás em uma formação de subsolo e/ou gás sendo separado a partir de um fluxo de poço.

Description

"UM MÉTODO E UM APARELHO PARA SEPARAÇÃO E INJEÇÃO DE ÁGUA A

PARTIR DE UM FLUXO CONTENDO ÁGUA E HIDROCARBONETO DESCENDENTE EM UM POÇO DE PRODUÇÃO"

CAMPO TÉCNICO DA PRESENTE INVENÇÃO

A presente invenção se refere à produção de hidrocarboneto a partir de um reservatório de subsolo por intermédio de um poço de produção. Mais particularmente, a presente invenção envolve um método e um aparelho para separação e injeção de água a partir de um fluxo de produção contendo água e hidrocarboneto a partir do reservatório. Por intermédio da presente invenção, um liquido contendo água separado a partir do fluxo de produção pode ser injetado diretamente em uma formação de descarte de subsolo por intermédio do poço de produção, e sem inicialmente se ter que trazer o liquido contendo água até a superfície. Hidrocarbonetos remanescentes no fluxo de produção depois da separação de água, isto é, um líquido contendo hidrocarboneto, são produzidos fora do poço de produção como um fluxo reforçado em hidrocarboneto.

PANORAMA DA PRESENTE INVENÇÃO

Em adição aos hidrocarbonetos desejáveis na forma de óleo e/ou gás, um poço de hidrocarboneto muitas vezes freqüentemente produz água indesejável. Depois de ter produzido por algum tempo, tais poços freqüentemente produzem grandes quantidades de água para a superfície juntamente com hidrocarbonetos. Isto é particularmente aplicável nos últimos estágios do tempo de vida útil de produção de um tal poço, os estágios nos quais água pode quantificar (aparecer) tanto quanto em 98 % em volume do fluxo, e nos quais a água pode incluir tanto água de formação e quanto potencial água de injeção. Manipulação de água produzida envolve custos substanciais associados com, entre outras coisas, elevação, separação e descarte da mesma.

Em um fluxo de poço contendo tal água, a água irá ocupar um volume que de outro modo poderia ter sido preenchido com hidrocarbonetos desejáveis.

Conseqüentemente, a taxa de fluxo de hidrocarboneto a partir do poço de produção irá ser reduzida relativamente para um correspondente fluxo de poço contendo primordialmente hidrocarbonetos. Na medida em que a gravidade especifica de água normalmente é maior do que aquela de hidrocarbonetos, tal água irá também aumentar a gravidade especifi ca de fluxo de poço relativamente para aquela de um fluxo primordialmente contendo hidrocarboneto.

Em geral, um fluxo de poço contendo água irá, conseqüentemente, requerer mais energia de pressão do que aquele de fluxo contendo hidrocarboneto para ser elevado para a superfície, o que implica em que menos energia de pressão remanesce para tracionar fluidos produzidos para fora do poço. Em conseqüência disso, tanto a taxa de fluxo combinada e quanto a taxa de fluxo de hidrocarboneto a partir do poço são reduzidas, e grandes quantidades de água no fluxo eventualmente podem provocar que o fluxo de produção venha a se interromper completamente, em conseqüência disso tornando difícil dar partida ao poço depois de uma paralisação de produção. Um fluxo de produção contendo água também aumenta a probabilidade de formação de emulsões de óleo/água no fluxo. Freqüentemente muitas vezes, tais emulsões são problemáticas durante separação em equipamento de separação fundamentado em superfície, em termos de redução, entre outras coisas, da eficiência de separação do equipamento de separação. Além do mais, um grande conteúdo de água no fluxo pode requerer que a taxa de produção venha a ser reduzida devido às limitações de capacidade de tal equipamento de separação fundamentado em superfície.

Adicionalmente, água produzida provoca alguns problemas e desafi os ambientais. Em geral, água separada a partir de hidrocarbonetos na superfície tem que ser purificada antes de ser descartada ou despejada na superfície. Este tipo de purificação de água normalmente envolve utilização indesejável de produtos químicos e bem como custos associados e problemas ambientais.

À luz dos problemas e desafios anteriormente mencionados associadas com água indesejavelmente produzida para a superfície, deveria ser de grande significância se água produzida pudesse ser separada e removida de fundo no poço de produção, e sem ter de ser trazida para a superfície para processamento adicional. Uma tal solução técnica deveria proporcionar enormes vantagens ambientais, em tecnologias de processo e econômicas.

ESTADO DA TÉCNICA DA PRESENTE INVENÇÃO

Em concordância com o estado da técnica nesta área, vários métodos e dispositivos são apresentados, testados e potencialmente utilizados de maneira a separar água a partir de hidrocarbonetos em um poço de produção. Tanto a patente norte-americana número US 5.296.153 e quanto o pedido de patente internacional número WO 94/13930 descrevem separação de água a partir de um fluxo de produção contendo água e óleo de fundo em um poço de produção por intermédio de um separador de ciclone e de bombas pertencendo ao mesmo. Subseqüentemente à separação de ciclone, um fluxo de óleo separado é direcionado para fora do poço enquanto um fluxo de água separada é introduzido em uma formação de descarte próxima ao poço. Tanto a patente norte-americana número US 5.296.153 e quanto o pedido de patente internacional número WO 94/13930 empregam um diferente principio de separação do que aquele utilizado na presente invenção.

A patente norte-americana número US 6.092.599 se refere a um sistema de separação de água e óleo de fundo de poço Fundamentado em separação por gravidade. 0 sistema de separação envolve um intervalo de acondicionamento para armazenamento temporário e separação de um fluxo de produção contendo água e óleo. Neste intervalo, o fluxo de produção é separado por gravidade em uma fase de água subnadante e uma fase de óleo sobrenadante. Cada fase de liquido é após isso bombeada para a superfície por intermédio de uma bomba para cada fase. É evidente que este sistema de separação pode somente ser utilizado para este tipo de separação no contesto de taxas de produção muito pequenas. Também a patente norte-americana número US 6.092.599 emprega um diferente principio de separação do que aquele utilizado na presente invenção.

A patente norte-americana número US 6.691.781 se refere à separação de fundo de poço de um fluxo de produção contendo água e hidrocarboneto se originando a partir de uma formação de subsolo. A fase de gás e a fase de liquido do fluxo de produção são separadas por intermédio de separação por gravidade horizontal em uma seção horizontal do poço de produção associado. Pelo menos uma porção do gás separado é re-injetada para a mesma formação de subsolo.

Precedentemente para a injeção, o gás é comprimido por intermédio de um compressor de fundo de poço tracionado por uma turbina de fundo de poço, que é suprida com força hidráulica a partir da superfície. Se desejável, água pode também ser separada a partir de referida fase de líquido e ser injetada juntamente com o gás para a formação. Um diferente princípio de separação do que aquele utilizado na presente invenção é também utilizado aqui.

A patente norte-americana número US 4.241.787 se refere à separação de fundo de poço de um fluxo de produção contendo água e óleo, em que água separada é injetada para uma formação de descarte, enquanto óleo remanescente é produzido para a superfície. Com respeito a isso, a fase de água e a fase de óleo separadas são bombeadas separadamente para uma área alvo por intermédio de uma bomba para cada fase. Preferivelmente, estas duas bombas são dispostas em uma montagem de bomba de junção tracionada por um motor de junção, que é proporcionado com força de tração a partir da superfície. A patente norte-americana número US 4.241.787 difere a partir do estado da técnica anteriormente mencionado em que ela emprega, entre outras coisas, um ou mais elementos de separador que compreendem membranas semipermeáveis de maneira a separar água a partir do fluxo de produção. Com respeito a isso, a expressão "semipermeável" indica que uma tal membrana é compreendida de um material sendo permeável à água, mas que é relativamente impermeável a óleo. Como tal, o material de membrana é umedecido por água e extremamente hidrofilico enquanto simultaneamente sendo repelente de óleo. Separação de água é realizada por intermédio de uma diferença de pressão de sucção de água através da/s membrana/s. Preferivelmente, as membranas semipermeáveis são dispostas em uma montagem de separador de junção conectada para referida montagem de bomba. A patente norte-americana número US 4.241.787 também menciona que um material de membrana preferido é um polímero de sulfonato hidrofilico suportando grupos sulfonato, isto é, SO3", sobre o material de superfície e nos poros do material. Uma tal membrana de polímero de sulfonato pode ser formada como uma película fina sobre ambas as laterais de uma parede de tubo em um tubo de polímero fundamentado em estireno através do qual o fluxo de produção contendo água e óleo é direcionado. Por exemplo, referida montagem de separador pode compreender um cilindro com um arranjo (uma arrumação) de diversos tubos separadores alongados, paralelos e finos formados a partir de um tal material de membrana, e que constitui elementos de separador. Um fluxo de produção contendo água e hidrocarboneto é direcionado através dos tubos, e água é separada a partir do fluxo de produção por intermédio das paredes dos tubos e após isso é direcionada a partir de lá separadamente.

O pedido de patente norte-americano número US 2002/0189807 se refere a um método e a um sistema de separação de fundo de poço de óleo e de água por utilização de um aparelho separador e de uma cabeça de pressão hidrostática de água separada para descarte da mesma em uma formação de descarte de subsolo. Similar à patente norte- americana número US 4.241.787, este aparelho separador preferivelmente compreende uma membrana hidrofilica. Preferivelmente, a membrana é composta de poliacrilonitrila modificada. Ele pode também compreender polietersulfonas, alfa-alumina e/ou zircônio. De maneira a descartar a água, uma bomba pode possivelmente ser utilizada em adição para a cabeça de pressão da água separada.

A patente norte-americana número US 6.755.251 se refere a um método e a um sistema de separação de fundo de poço de gás, em que também um material de membrana para separação de componentes a partir de um fluxo de poço contendo hidrocarboneto é utilizado. Preferivelmente, o material de membrana é de uma configuração tubular e pode, por exemplo, ser incorporado em uma ou como uma tubulação de poço. Ele pode também ser incorporado como um arranjo de diversos tubos de separador alongados, paralelos e finos em uma tubulação de poço, como apresentado na patente norte- americana número US 4.241.787. Materiais de membrana típicos incluem materiais inorgânicos, polímeros orgânicos, ou compósitos de materiais inorgânicos e de polímeros orgânicos. Polímeros orgânicos, entretanto, são menos resistentes às condições de alta temperatura e pressão tipicamente prevalecendo em um poço. Preferivelmente, materiais de membrana inorgânicos são, conseqüentemente, utilizados com respeito a isso. Membranas inorgânicas microporosas conhecidas incluem vidro poroso, sinterizados de cerâmica, e sinterizados de metal. DESVANTAGENS DO ESTADO DA TÉCNICA DA PRESENTE INVENÇÃO

Os dispositivos de separador de fundo de poço anteriormente mencionados são de uma construção relativamente complexa e/ou envolvem muitas partes móveis.

Normalmente, tais dispositivos são compreensivos e/ou complicados para tração, inspeção e manutenção. Isto especialmente se aplica às bombas e outros dispositivos tracionados que constituem componentes requeridos nos dispositivos de separador anteriormente mencionados.

Além do mais, separação por gravidade horizontal em concordância com a patente norte-americana número US 6.691.781 pressupõe um poço de produção parcialmente horizontal para tornar possível a realização de referida separação.

Conseqüentemente, um tal método de separação não é aplicável em poços não horizontais.

OBJETIVO DA PRESENTE INVENÇÃO

O objetivo da presente invenção é o de proporcionar um novo método e um novo aparelho para separação e injeção de água produzida de fundo em um poço de produção, em que as desvantagens do estado da técnica são evitadas ou substancialmente reduzidas.

COMO CONSEGUIR O OBJETIVO DA PRESENTE INVENÇÃO

O objetivo da presente invenção é conseguido por intermédio de características e aspectos apresentados na descrição posteriormente e nas reivindicações de patente subseqüentes.

A presente invenção pressupõe que uma pessoa especializada na área irá empregar diversas conhecidas tecnologias de poço e diversos conhecidos equipamentos de poço, por exemplo, empacotadores de poço, etc., para o grau necessário de maneira a adaptar a presente invenção para as condições de poço à mão (disponíveis).

Em concordância com um aspecto da presente invenção, um método de separação de água a partir de um fluxo de produção contendo água e hidrocarboneto em um poço de produção é proporcionado. O fluxo de produção emana a partir de pelo menos uma formação de produção circundante.

O método também envolve injeção de um resultante líquido contendo água para pelo menos uma formação de descarte circundante, enquanto um resultante líquido contendo hidrocarboneto é produzido fora do poço de produção. As expressões líquido contendo água e líquido contendo hidrocarboneto não pressupõem 100 % de presença de água e hidrocarbonetos, respectivamente, mas aqui se referem para constituintes primordiais de água e hidrocarbonetos, respectivamente.

O método da presente invenção compreende as seguintes etapas:

A) disposição de um primeiro canal de fluxo e de um segundo canal de fluxo dentro do poço de produção (4), em que:

- o primeiro canal de fluxo é estruturado para conectar a produção de formação em uma maneira de comunicação por fluxo com uma lateral à montante de pelo menos um dispositivo de separação de água de fundo de poço; e

- o segundo canal de fluxo é estruturado para conectar a formação de descarte em uma maneira de comunicação por fluxo com uma lateral à jusante de referido dispositivo de separação de água de fundo de poço;

B) a partir da formação de produção, direcionar o fluxo de produção por intermédio do primeiro canal de fluxo e adicionalmente para referida lateral à montante do dispositivo de separação de água, lateral à montante em que o fluxo de produção possui uma pressão (Pi) ;

C) disposição do segundo canal de fluxo com uma região de manipulação de pressão interna possuindo uma pressão (P2), e estando em comunicação por pressão com referida lateral à jusante do dispositivo de separação de água;

D) em modo de sucção de água, ajuste da pressão (P2) na região de manipulação de pressão para uma pressão que é mais baixa do que a pressão (Pi) no fluxo de produção;

a ação da qual gera uma diferença de pressão (Pi - P2) através do dispositivo de separação de água que suga liquido contendo água, separado para o segundo canal de fluxo, enquanto hidrocarbonetos são retidos no dispositivo de separação de água e formam referido liquido contendo hidrocarboneto;

E) produção do liquido contendo hidrocarboneto no primeiro canal de fluxo fora do poço de produção; e

F) por intermédio do segundo canal de fluxo, injeção do liquido contendo água para a formação de descarte sob a influência de uma pressão de injeção (P1) que é mais alta do que uma pressão total (Pt) exercida pela formação de descarte contra a pressão de injeção (P1) , e que tem que ser superada para possibilitar que o liquido contendo água venha a ser injetado.

A característica distintiva do método é a de que, na etapa (D), a pressão (P2) é proporcionada por intermédio das seguintes etapas:

conexão do segundo canal de fluxo em uma maneira ajustável com pelo menos uma primeira fonte de gás, externa;

por intermédio do gás a partir da primeira fonte de gás, formação de uma primeira coluna de gás possuindo uma pressão de gás (P3) no segundo canal de fluxo;

conexão da primeira coluna de gás em uma maneira de comunicação por pressão com a região de manipulação de pressão, por intermédio do que a pressão de gás (P3) na primeira coluna de gás se corresponde com a pressão (P2) na região de manipulação de pressão interna; e

em modo de sucção de água, ajuste da pressão de gás (P3) na primeira coluna de gás para uma pressão que é mais baixa do que a pressão (Pi) no fluxo de produção, por intermédio do que a pressão (P2) na região de manipulação de pressão também é ajustada correspondentemente.

O primeiro canal de fluxo pode ser estruturado como uma tubulação interna dentro de uma tubulação externa no poço de produção, enquanto o segundo canal de fluxo é compreendido de um anel entre a tubulação interna e a tubulação externa. Alternativamente, o segundo canal de fluxo pode ser estruturado como uma tubulação interna dentro de uma tubulação externa no poço de produção, enquanto o primeiro canal de fluxo é compreendido de um anel entre a tubulação interna e a tubulação externa. Por exemplo, a tubulação interna pode ser compreendida de uma tubulação de produção, um revestimento, uma tubulação espiralada ou uma tubulação expandindo uma seção longitudinal do poço. Dependendo da concretização utilizada, a tubulação externa pode, por exemplo, ser compreendida de uma tubulação de acondicionamento ou de produção. A tubulação interna pode ser proporcionada centralmente ou excentricamente dentro do poço de produção.

Referido dispositivo de separação de água pode compreender dispositivos de separação adequados em concordância com o estado da técnica.

O dispositivo de separação de água pode também compreender pelo menos um material hidrofilico e permeável à água através do qual água a partir do fluxo de produção é sugada para o segundo canal de fluxo devido à referida diferença de pressão (Pi - P2), enquanto hidrocarbonetos são retidos na lateral à montante do material permeável à água.

Em concordância com o estado da técnica, diversos materiais e configurações podem ser utilizados como referido material permeável à água. Alguns destes já foram aqui anteriormente mencionados sob "ESTADO DA TÉCNICA".

Como tal, o material permeável à água pode, por exemplo, ser formado em uma parede de tubulação, como uma parede de tubulação, ou em conexão com uma parede de tubulação. Por exemplo, o material permeável à água pode ser conectado em uma maneira de passagem de fluxo com a tubulação interna (18) em pelo menos uma das seguintes posições:

na parede de tubulação;

- como a parede de tubulação; no exterior da parede de tubulação; e

no interior da parede de tubulação.

Por exemplo, uma tal parede de tubulação pode compreender, completamente ou parcialmente, o anteriormente mencionado material de membrana semipermeável em concordância com a patente norte-americana número US 4.241.787. Outros materiais de membrana e/ou configurações dos mesmos podem ser utilizados, como descritos nas anteriormente mencionadas patentes norte-americanas números US 2002/0189807 e/ou US 6.755.251.

Ainda adicionalmente, o material permeável à água pode ser estruturado como uma unidade ou módulo tubular. 0 material permeável à água pode também ser compreendido de um material de membrana, por exemplo, um material cerâmico. Como tal, o material permeável à água pode ser composto de estruturas porosas formadas a partir de membranas cerâmicas ou outros tipos de membranas, nos quais uma ou mais de tais membranas são estruturadas, por exemplo, como referidas unidades ou módulos tubulares, que estão comercialmente disponíveis através de diversos fornecedores. Em sua posição operacional, uma tal unidade de membrana ou módulo de membrana tubular irá deslizar um liquido contendo água, isto é, um permeado, radialmente através da parede de tubulação, enquanto um liquido contendo hidrocarboneto, isto é, um retentato, é retido. O permeado pode fluir radialmente para dentro ou radialmente para fora através da parede de tubulação, o que depende da maneira em que referido primeiro canal de fluxo é disposto relativamente para referido segundo canal de fluxo.

Referida primeira fonte de gás pode ser escolhida entre pelo menos uma das seguintes fontes de gás:

- uma fonte de gás na superfície;

uma fonte de gás em uma formação de subsolo; e

uma fonte de gás na forma de gás sendo separado a partir do fluxo de poço.

Se o gás emana completamente ou parcialmente a partir de uma formação de subsolo, o fluxo de produção tem que ser formado com aberturas de entrada de gás adequadas, por exemplo, perfurações, através das quais gás pode.fluir para o poço.

Além do mais, a primeira fonte de gás pode ser conectada com o segundo canal de fluxo por intermédio de pelo menos uma válvula de elevação de gás para introdução de gás de elevação de estimulação de produção no poço de produção.

Na etapa (D) , a pressão de gás (P3) em referida primeira coluna de gás pode ser proporcionada por intermédio das seguintes etapas:

localização de um nível mais raso ao longo do primeiro canal de fluxo onde referido líquido contendo hidrocarboneto possui uma pressão (P5) que é mais baixa do que a pressão (P2) na região de manipulação de pressão interna no segundo canal de fluxo; e

por intermédio de um canal de descarga preenchido com gás, conexão da primeira coluna de gás com o primeiro canal de fluxo em referido nível mais raso no primeiro canal de fluxo.

Devido às grandes diferenças de densidade, o gás no canal preenchido com gás irá exercer uma pressão insignificante relativamente para a pressão de uma correspondente e justaposta coluna de liquido contendo hidrocarboneto no primeiro canal de fluxo. Por intermédio disso, a pressão (P2) na região de manipulação de pressão interna pode ser ajustada para uma pressão que é mais baixa do que referida pressão (Pi) no fluxo de produção contendo água e hidrocarboneto, de maneira a sugar em água a partir do fluxo de produção. De maneira a obter uma suficiente diferença de pressão (Pi - P2) através do dispositivo de separação de água, é importante que o canal seja carregado suficientemente distante para cima no poço para garantir que venha a ser conectado com o primeiro canal de fluxo em um nível mais raso onde referida pressão (P5) existe no líquido contendo hidrocarboneto. Isto possibilita que a pressão (P2) venha a ser mantida relativamente constante sem um suprimento extraordinário de gás novo a partir de referida primeira fonte de gás, e isto possibilita que água venha a ser sugada a partir do fluxo de produção. Isto, entretanto, pressupõe que as condições de operação ambientes no poço, tais como a pressão de fluido na formação de produção, a taxa de produção do poço, e a diferença de pressão requerida (P1 - P2) através do dispositivo de separação de água, são apropriados para uma tal concretização. Vantajosamente, a variação de concretização pode também ser utilizada para introdução de gás de elevação de estimulação de produção no poço de produção.

Como mencionado, água produzida irá normalmente possuir uma densidade substancialmente maior do que aquela de um fluido contendo hidrocarboneto, especialmente se o fluido contém gás. Uma coluna de água produzida, tal como referido liquido contendo água desta presente invenção, irá conseqüentemente, exercer uma pressão hidrostática substancialmente mais alta do que aquela de uma correspondente e justaposta coluna do fluxo de produção contendo água e hidrocarboneto. Nesta presente invenção, este ganho em pressão hidrostática é utilizado como uma contribuição para referida pressão de injeção (Pi). Entretanto, o grau de utilização depende da pressão total (Pt) exercida pela formação de descarte contra a pressão de injeção (Px) quando o liquido contendo água está para ser injetado na formação de descarte. Com respeito a isso, referida pressão total (PT) pode ser compreendida da pressão de fluido nos poros da formação de descarte (a pressão de poro) e/ou sua pressão de fratura próxima da região de injeção no poço de produção. Como tal, a presente invenção pode ser utilizada para injeção do liquido contendo água em uma formação de descarte porosa e permeável, por exemplo, um arenito ou pedra calcária, ou em uma formação de descarte relativamente não porosa e impermeável, por exemplo, um sedimento fino, lodo endurecido ou argilito.

Na etapa de método (F), referida pressão de injeção (P1) pode ser proporcionada de diferentes maneiras. A maneira na qual a pressão de injeção (Pi) é proporcionada, depende em uma grande extensão das seguintes condições:

a localização da formação de descarte relativamente para a formação de produção;

o tipo de rocha e natureza da formação de descarte; e

- a magnitude da pressão total (PT) , que pode ser compreendida da pressão de poro e/ou da pressão de fratura da formação de descarte.

Na concretização a mais simples da presente invenção, a pressão de injeção (P1) pode ser proporcionada por utilização de uma combinação de:

a pressão (P2) na região de manipulação de pressão quando estando em seu modo de sucção de água; e

uma pressão hidrostática (Ph) exercida por uma coluna do liquido contendo água se estendendo para baixo para a formação de descarte.

Quando a pressão de injeção (P1) é proporcionada desta maneira, separação de água e injeção de água irão ser realizadas simultaneamente. Uma tal combinação de pressão pode, por exemplo, ser utilizada para injeção para uma formação de descarte relativamente porosa e permeável com um gradiente de pressão de poro hidrostática normal. Se desejável, o segundo canal de fluxo pode ser proporcionado com uma primeira válvula de verificação que possibilita passagem somente para a formação de descarte.

Em uma outra concretização do método em concordância com a presente invenção, o segundo canal de fluxo pode ser proporcionado com uma primeira válvula de verificação que possibilita passagem somente para a formação de descarte; e mas em que, na etapa (F) , referida pressão de injeção (P1) é proporcionada por intermédio das seguintes etapas:

através de ajustamento de referida pressão (P3), para aumento da pressão (P2) na região de manipulação de pressão para uma pressão que é mais alta do que a pressão (P1) no fluxo de produção, por intermédio do que a região de manipulação de pressão está em modo de injeção de água; e

- combinação da pressão aumentada (P2) com uma pressão hidrostática (Ph) exercida por uma coluna do liquido contendo água se estendendo para baixo para a formação de descarte.

Quando a pressão de injeção (P1) é proporcionada desta maneira, somente separação de água, e nenhuma injeção de água, é realizada. Uma tal combinação de pressão pode, por exemplo, ser utilizada para injeção em uma formação de descarte sobre-pressurizada, ou para tal injeção em uma pressão de fratura. Através de manipulação de referida pressão de gás (P3) e, por conseqüência, da pressão (P2) na região de manipulação de pressão interna, a região de manipulação de pressão pode ser exposta para sub-pressão e sobre-pressão, respectivamente, relativamente para a pressão (Pi) no fluxo de produção. Alternação entre modo de sucção de água e modo de injeção de água na região de manipulação de pressão é, por conseqüência, possível.

Com respeito a isso, o líquido contendo água pode ser preenchido para o segundo canal de fluxo até que ele venha a cobrir pelo menos uma porção da região de manipulação de pressão, por intermédio do que líquido contendo água irá fluir de volta através de referido dispositivo de separação de água quando a região de manipulação de pressão está em modo de injeção, conseqüentemente, limpando o dispositivo de separação de água.

Se um tal líquido de fluxo de retorno não é desejável, o dispositivo de separação de água pode ser proporcionado com uma válvula de verificação que previne o fluxo de retorno.

Em uma concretização adicional do método em concordância com a presente invenção, o segundo canal de fluxo pode ser proporcionado com uma primeira válvula de verificação que possibilita passagem somente para a formação de descarte; e

mas, em que, na etapa (F), a referida pressão de injeção (P1) é proporcionada por intermédio das seguintes etapas:

- colocação de um dispositivo de bomba no segundo canal de fluxo e em uma posição entre a região de manipulação de pressão e a formação de descarte, por intermédio do que o segundo canal de fluxo é dividido em uma maneira de vedação por pressão para, respectivamente:

- uma câmara de sucção de água à montante que compreende referida região de manipulação de pressão; e

uma câmara de injeção de água à jusante entre o dispositivo de bomba e a formação de descarte;

- por intermédio do dispositivo de bomba, se exercer uma pressão de bomba (Pp) sobre uma coluna do liquido contendo água na câmara de sucção de água; e

combinação da pressão de bomba (Pp) com uma pressão hidrostática (Ph) exercida por referida coluna de liquido contendo água.

Quando disposit ivo de bomba exerce sua pressão (Pp) sobre a coluna de liquido contendo água, somente injeção de água irá ser realizada. Entretanto, influxo do liquido contendo água para a câmara de sucção de água é primeiramente controlado por intermédio da pressão de gás (P3) em referida primeira coluna de gás. Por intermédio disso, água pode ser separada continuamente a partir do fluxo de produção e ser direcionada na câmara de sucção de água, enquanto o liquido contendo água na câmara de sucção de água é injetado periodicamente para a formação de descarte.

Se desejável, para evitar utilização de um dispositivo de bomba de fundo de poço, uma concretização alternativa do método em concordância com a presente invenção pode ser utilizada, que compreende as seguintes etapas:

provisão do segundo canal de fluxo com uma primeira válvula de verificação que possibilita passagem somente para a formação de descarte;

divisão do segundo canal de fluxo em, respectivamente:

uma câmara de sucção de água à montante que compreende a região de manipulação de pressão e a primeira coluna de gás; e

uma câmara de injeção de água à jusante que compreende uma segunda coluna de gás possuindo uma pressão de gás (P4) ;

conexão da câmara de sucção de água em uma maneira de comunicação por fluxo com a câmara de injeção de água por intermédio de uma segunda válvula de verificação que possibilita passagem somente para a câmara de injeção de água;

conexão da segunda coluna de gás em uma maneira de comunicação por fluxo e ajustável com pelo menos uma segunda fonte de gás, externa;

- quando o liquido contendo água preenche a câmara de injeção de água para um nível de água superior, para direcionamento de gás sobre-pressurizado para a câmara de injeção de água e forçar o líquido contendo água para baixo para um nível de água inferior na câmara de injeção de água, por intermédio do que o líquido contendo água é injetado para a formação de descarte; e

quando o líquido contendo água é localizado no nível de água inferior, fechamento do influxo de gás e após isso direcionamento de gás sobre-pressurizado para fora da segunda coluna de gás e, por conseqüência, redução de referida pressão de gás (P4) até que a segunda válvula de verificação venha a abrir de maneira a possibilitar que o líquido contendo água venha a fluir para a câmara de injeção de água novamente.

Quando a pressão de injeção (P1) é proporcionada por intermédio de utilização de uma pressão de gás (P4) em uma segunda coluna de gás na câmara de injeção de água, o líquido contendo água é injetado periodicamente para a formação de descarte, embora sem utilização de um dispositivo de bomba. Enquanto isso, separação de água pode continuar sem interrupção.

Com respeito a isso, referida segunda fonte de gás pode ser escolhida entre pelo menos uma das seguintes fontes de gás:

uma fonte de gás na superfície;

uma fonte de gás em uma formação de subsolo; e

uma fonte de gás na forma de gás sendo separado a partir do fluxo de poço.

A segunda fonte de gás pode ser conectada com a câmara de injeção de água por intermédio de pelo menos uma válvula de elevação de gás para introdução de gás de elevação de estimulação de produção no poço de produção.

Referida primeira fonte de gás e referida segunda fonte de gás podem também serem compreendidas da mesma fonte de gás. Com respeito a isso, válvulas e dispositivos de controle adequados, conhecidos têm que ser utilizados para direcionamento de gás apropriadamente para frente da e a partir da região alvo.

Além do mais, referida câmara de injeção de água pode ser conectada com os seguintes dispositivos:

um dispositivo de interrupção de nivel de água estruturado para interrupção de fluxo do liquido contendo água para a formação de descarte pelo menos quando o liquido contendo água está localizado no nivel de água inferior; e

um dispositivo de controle de fluxo de gás estruturado para ter capacidade de realização das seguintes funções:

- registro quando o liquido contendo água está localizado no nivel de água inferior e, fundamentado sobre isto, direcionamento de gás sobre-pressurizado para fora da segunda coluna de gás até que o liquido contendo água novamente venha a poder fluir para a câmara de injeção de água; e

registro quando o liquido contendo água está localizado no nivel de água superior e, fundamentado sobre isto, direcionamento de gás sobre-pressurizado para a câmara de injeção de água.

O dispositivo de interrupção de nivel de água pode incluir sensores conhecidos de per se, que podem distinguir um liquido a partir de um gás em referidos níveis de água. Tais sensores distinguem diferenças em propriedades físicas do líquido e do gás, por exemplo, diferenças em pressão, densidade, temperatura, resistividade, tempo de viagem (propagação) acústica, propriedades óticas e as assemelhadas.

Em uma concretização da presente invenção, entretanto, referido dispositivo de interrupção de nível de água pode estar na forma de:

uma partição com um assento de flutuação de passagem de fluxo disposto no nível de água inferior; e

uma flutuação disposta acima da partição e possuindo uma configuração que interrompe fluxo de passagem quando ele está em contato com, e é forçado contra, o assento de flutuação. Em uma concretização alternativa da presente invenção (não mostrada), a flutuação pode ser colocada entre duas de tais partições com assentos de flutuação de fluxo passagem, em que uma partição é colocada em cada um dos níveis de água. Após isso, a flutuação irá interromper fluxo de passagem quando ela está em contato com um de referidos assentos de flutuação.

Adicionalmente, o método em concordância com a presente invenção pode também compreender:

- conexão do dispositivo de controle de fluxo de gás com a câmara de injeção de água; e

provisão do dispositivo de controle de fluxo de gás com pelo menos uma válvula de controle direcional para possibilitar controle do fluxo de gás sobre-pressurizado para a e a partir da segunda coluna de gás na câmara de injeção de água.

De maneira a controlar o fluxo de gás sobre- pressurizado para a e a partir da segunda coluna de gás, o dispositivo de controle de fluxo de gás pode também ser conectado a dispositivos e sensores conhecidos que têm capacidade de distinção de diferentes propriedades de um liquido e/ou gás em referidos níveis de água. O dispositivo de controle de fluxo de gás pode então ser estruturado para ter capacidade de registro de tais diferenças e/ou propriedades e, fundamentado sobre isto, possibilitar controle de referido fluxo de gás sobre-pressurizado para a e a partir da segunda coluna de gás. Referidos sensores podem, por exemplo, distinguir diferenças em pressão, densidade, temperatura, resistividade, tempo de viagem (propagação) acústica, propriedades ópticas e as assemelhadas.

Referido gás na primeira e/ou segunda fonte de gás pode também ser composto de qualquer gás adequado, por exemplo, um gás de hidrocarboneto, ar, dióxido de carbono ou nitrogênio. 0 gás pode ser direcionado para baixo para o poço de produção a partir da superfície, ou ele pode ser direcionado em a partir de uma formação contendo gás, de subsolo.

Gás utilizado para a assim chamada elevação de gás, e que é misturado no fluxo de produção para baixo dentro do poço de maneira a facilitar o fluxo do mesmo, pode também ser utilizado para geração de referida pressão de gás (P3) e possivelmente de referida pressão de gás (P4). Com respeito a isso, gás é direcionado em uma maneira alternada para o segundo canal de fluxo e para o fluido de fluxo de maneira a ser de assistência para a separação de água, para a elevação de gás, e para a injeção de água, respectivamente.

Na etapa (A) , o método em concordância com a presente invenção, pode também ser utilizado para conexão do primeiro canal de fluxo em uma maneira de comunicação por fluxo com uma formação de produção localizada mais rasa ou mais profunda do que a formação de descarte.

Como uma alternativa, o método em concordância com a presente invenção, na etapa (F) , pode ser utilizado para conexão do segundo canal de fluxo em uma maneira de comunicação por fluxo com pelo menos uma camada da formação de produção, por intermédio do que a formação de produção também compreende referida formação de descarte. Preferivelmente, uma tal camada de descarte está subjacente a uma camada contendo hidrocarboneto da formação de produção. Liquido contendo água injetado para a camada de descarte pode, por conseqüência, contribuir para proporcionar suporte de pressão para a camada contendo hidrocarboneto e, por conseqüência, contribuir para aumentar recuperação do mesmo.

Em concordância com um segundo aspecto da presente invenção, um aparelho que pode ser utilizado para realização do método em concordância com a presente invenção é proporcionado. 0 aparelho compreende características e aspectos construtivos correspondendo às características e aspectos do método da presente invenção.

Em sua forma de construção a mais genérica, o aparelho compreende um primeiro canal de fluxo e um segundo canal de fluxo, ambos dos quais são dispostos dentro de referido poço de produção;

em que o primeiro canal de fluxo é estruturado para conexão da formação de produção em uma maneira de comunicação por fluxo com uma lateral à montante de pelo menos um dispositivo de separação de água de fundo de poço;

de modo que a lateral à montante do dispositivo de separação de água, quando em sua posição operacional, está em contato com referido fluxo de produção lá possuindo uma pressão (P1);

- em que o segundo canal de fluxo é estruturado para conexão da formação de descarte em uma maneira de comunicação por fluxo com uma lateral à jusante de referido dispositivo de separação de água de fundo de poço; e

em que o segundo canal de fluxo é disposto com uma região de manipulação de pressão interna possuindo uma pressão (P2), e estando em comunicação por pressão com referida lateral à jusante do dispositivo de separação de água;

de modo que a pressão (P2) na região de manipulação de pressão, quando em seu modo de sucção de água, é ajustada para uma pressão que é mais baixa do que a pressão (P1) no fluxo de produção, a ação da qual irá gerar uma diferença de pressão (P1 - P2) através do dispositivo de separação de água que irá sugar liquido contendo água, separado para o segundo canal de fluxo, enquanto hidrocarbonetos irão ser retidos no dispositivo de separação de água e formam referido liquido contendo hidrocarboneto; e

em que o liquido contendo água é injetado para a formação de descarte por intermédio do segundo canal de fluxo, e sob a influência de uma pressão de injeção (P1) que é mais alta do que uma pressão total (Pt) exercida pela formação de descarte contra a pressão de injeção (Pi) , e que tem que ser superada para possibilitar que o liquido contendo água venha a ser injetado.

A característica distintiva do aparelho é a de que o segundo canal de fluxo é ajustávelmente conectado com pelo menos uma primeira fonte de gás externa;

em que o segundo canal de fluxo é proporcionado com uma primeira coluna de gás possuindo uma pressão de gás (P3), a primeira coluna de gás sendo formada por intermédio de gás a partir da primeira fonte de gás;

em que a primeira coluna de gás é conectada em uma maneira de comunicação por pressão com a região de manipulação de pressão, por intermédio do que a pressão de gás (P3) na primeira coluna de gás é disposta para corresponder com a pressão (P2) na região de manipulação de pressão; e

em que a primeira coluna de gás é conectada a um dispositivo de controle de pressão para ajustamento da pressão de gás (P3) na primeira coluna de gás, por intermédio do que a pressão (P2) na região de manipulação de pressão também é ajustada correspondentemente.

VANTAGENS DA PRESENTE INVENÇÃO

Esta presente invenção difere a partir de outros métodos do estado da técnica em que:

a presente invenção requer somente um pequeno número de componentes;

- a presente invenção requer poucos componentes móveis;

não é necessária a utilização de bombas, que possuem um tempo de vida útil limitado;

a presente invenção pode ser utilizada em poços novos e também ser instalada em poços já existentes;

a presente invenção pode ser utilizada independentemente de taxa de fluxo;

a presente invenção pode ser utilizada tanto em poços verticais e quanto em poços horizontais;

a presente invenção pode ser utilizada juntamente com sistemas de elevação de gás já existentes em um poço; e o liquido contendo água pode ser injetado em uma zona de descarte sobrejacente à ou subjacente à formação de produção do poço, mas também em uma zona de descarte da formação de produção do poço.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS DA PRESENTE INVENÇÃO

Exemplos não restritivos de concretizações da presente invenção irão ser descritos em maiores detalhes posteriormente, enquanto referência é feita para as Figuras dos Desenhos associados/acompanhantes, nos quais:

A Figura 1 mostra uma vista frontal esquemática de uma primeira concretização da presente invenção, em que um liquido contendo água é separado, como um permeato, a partir de um fluxo de produção e é injetado para uma formação de descarte subjacente por intermédio de uma tubulação interna em um poço de produção;

A Figura 2 mostra uma vista frontal esquemática de uma segunda concretização da presente invenção, em que um liquido contendo água é separado, como um permeato, a partir de um fluxo de produção e é injetado em uma formação de descarte sobrejacente por intermédio de um anel circundando uma tubulação interna em um poço de produção;

A Figura 3 mostra uma vista frontal esquemática de uma terceira concretização da presente invenção, substancialmente se assemelhando à concretização em concordância com a Figura 1, mas em que referida tubulação interna é proporcionada com um dispositivo de bomba para injeção de referido permeato para a formação de descarte; e

As Figuras 4-7 mostram uma vista frontal esquemática de diferentes etapas em uma quarta concretização da presente invenção, em que um liquido contendo água é separado, como um permeato, a partir de um fluxo de produção e é injetado para uma formação de descarte subjacente por intermédio de uma tubulação interna que compreende uma câmara de sucção de água e uma câmara de injeção de água.

As Figuras acompanhantes são enormemente simplificadas e somente mostram os componentes essenciais e simbolicamente delineados da presente invenção. Além do mais, a configuração, dimensões relativas e posições mútuas dos componentes são distorcidas. Da mesma forma, detalhes equivalentes ou correspondentes nas Figuras irão genericamente ser simbolizados pelo mesmo numerai de referência posteriormente. Portanto, as Figuras são somente representações esquemáticas e a presente invenção não está limitada para as concretizações nelas representadas. DESCRIÇÃO DE EXEMPLOS DE CONCRETIZAÇÕES DA PRESENTE INVENÇÃO

Todas as Figuras 1-7 mostram um aparelho (2) em concordância com a presente invenção. Em um poço de produção (4) , o aparelho (2) é utilizado para separação de água a partir de um fluxo de produção (6) contendo água e hidrocarboneto emanando a partir de uma formação de produção (8). O aparelho (2) é também utilizado para injeção de um resultante permeato contendo água (10) para uma formação de descarte (12), enquanto um resultante retentato reforçado em hidrocarboneto (14) é produzido para a superfície. Nas Figuras 1 - 7, o fluxo de produção (6); o fluxo de permeato (10) ; e o fluxo de retentato (14) ; são delineados com flechas achuradas, flechas brancas, e flechas pretas, respectivamente. Entre outras coisas, o aparelho (2) compreende um primeiro canal de fluxo e um segundo canal de fluxo, ambos dos quais são dispostos dentro do poço de produção (4).

Os exemplos de concretizações mostradas na Figura 1 e na Figura 2 mostram as formas as mais simples do aparelho (2) .

No exemplo de uma concretização em concordância com a Figura 1, o primeiro canal de fluxo é compreendido de um anel (16) entre uma tubulação interna (18) e uma tubulação externa (20), enquanto o segundo canal de fluxo é compreendido da tubulação interna (18) . 0 anel (16) é conectado em uma maneira de comunicação por fluxo com a formação de produção (8) , que neste exemplo é localizada mais rasa do que a formação de descarte (12).

Neste exemplo, a tubulação interna (18) expande um comprimento vertical especifico do poço de produção (4) e é fechada em uma extremidade superior da mesma, enquanto a tubulação externa (20), que neste exemplo está na forma de uma tubulação de produção, se estende para a superfície. A tubulação externa (20) é vedada contra a perfuração (o furo) de poço por intermédio de pelo menos um empacotador de poço (22) disposto imediatamente acima da formação de produção (8) . A tubulação interna (18) é vedada contra a perfuração (o furo) de poço por intermédio de pelo menos um empacotador de poço (24) disposto imediatamente acima a formação de descarte (12).

O anel (16) é disposto para conexão da formação de produção (8) em uma maneira de comunicação por fluxo com um dispositivo de separação de água (26), enquanto a tubulação interna (18) está em comunicação por fluxo com a disposição de descarte (12). Em todos os exemplos de concretizações, o dispositivo de separação de água (26) é compreendido de um módulo de separação de água tubular disposto na parede de tubulação da tubulação interna (18), o módulo do qual é compreendido de um material de membrana hidrofílico e permeável à água (28), que pode, por exemplo, ser formado a partir de um material cerâmico. Uma lateral à montante do material de membrana (28) está em contato com o fluxo de produção (6) lá possuindo uma pressão (Pi) . Vis-á-vis, o material de membrana (28), a tubulação interna (18) estão dispostos com uma região de manipulação de pressão interna (30) possuindo uma pressão (P2) , e estando em comunicação por pressão com uma lateral à jusante do material de membrana (28). Quando a região de manipulação de pressão (30) está em modo de sucção de água, a pressão (P2) na mesma é ajustada para uma pressão que é mais baixa do que a pressão (P1) no fluxo de produção (6) . Conseqüentemente, uma diferença de pressão (Pi - P2) através do material de membrana (28) irá sugar água a partir do fluxo de produção (6) através do material de membrana (28) e para a tubulação interna (18), enquanto o material de membrana (28) irá reter hidrocarbonetos e formar referido retentato de conteúdo de hidrocarboneto (14).

Referida extremidade superior da tubulação interna (18) é conectada para uma tubulação de suprimento de gás (32) a partir de uma primeira fonte de gás (34), que neste exemplo é uma fonte de gás na superfície, e uma tubulação de descarga de gás (36). A tubulação de descarga de gás (36) é proporcionada com um dispositivo de controle de pressão (38), que neste exemplo está na forma de uma válvula de controle de gás e/ou de uma válvula de verificação. A tubulação de descarga (36) se estende para cima para um nível adequado no poço de produção (4), ou para a superfície.

Também a tubulação interna (18) em concordância com a Figura 1 é proporcionada com uma primeira coluna de gás (40) possuindo uma pressão de gás (P3) , a coluna de gás (40) sendo formada por intermédio de gás a partir de referida primeira fonte de gás (34). A coluna de gás (40) é conectada em uma maneira de comunicação por pressão com referida região de manipulação de pressão (30). Conseqüentemente, a pressão de gás (P3) é disposta para se corresponder com a pressão (P2) na região de manipulação de pressão (30). Por direcionamento de gás a partir da coluna de gás (40) por intermédio de referida válvula de controle de gás (38) e para fora para referido nível sobrejacente no poço de produção (4) , a pressão de gás (P3) na coluna de gás (40) é ajustada. Conseqüentemente, a pressão (P2) na região de manipulação de pressão (30) é também ajustada correspondentemente, de maneira a possibilitar a diferença de pressão (Pi -P2) e a taxa de influxo do permeato (10) a ser ajustada. Se desejável, o gás direcionado a partir da coluna de gás (40) pode ser utilizado como gás de elevação no poço de produção (4).

Se desejável, a tubulação interna (18) pode também ser compreendida de uma tubulação espiralada (não mostrada) se estendendo para a superfície, mas em que uma porção superior da mesma é fechada e ajustávelmente conectada com uma primeira fonte de gás (34) e uma tubulação de descarga de gás (36).

O aparelho (2) é também utilizado para injeção do permeato contendo água (10) para a formação de descarte (12) por intermédio da tubulação interna (18). Isto é realizado sob a influencia de uma pressão de injeção (Pi) que é mais alta do que uma pressão total (PT) exercida pela formação de descarte (12) contra a pressão de injeção (P1) , e que tem que ser superada para possibilitar que o permeato contendo água (10) venha a ser injetado.

A pressão de injeção (P1) foi proporcionada através de uma combinação de:

a pressão (P2) na região de manipulação de pressão (30) quando estando em seu modo de sucção de água; e

a pressão hidrostática (Ph) exercida por uma coluna (42) do permeato contendo água (10) se estendendo para baixo para a formação de descarte (12). Separação de água e injeção de água são realizadas simultaneamente nesta pressão de injeção (Pi) .

Por suprimento de gás a partir da primeira fonte de gás (34), a pressão de injeção (P1) pode também ser aumentada adicionalmente. É, por conseqüência, possível alternar entre modo de sucção de água e modo de injeção de água na coluna de gás (40).

A tubulação interna (18) é também proporcionada com uma primeira válvula de verificação (44) que possibilita passagem somente para a formação de descarte (12), e que é de uma configuração que se adapta dentro da tubulação interna (18).

Referência é agora feita para o exemplo de uma concretização em concordância com a Figura 2. Nesta concretização da presente invenção, entretanto, o primeiro canal de fluxo é compreendido de uma tubulação interna (18) disposta dentro de uma tubulação externa (20) no poço de produção (4), enquanto o segundo canal de fluxo seja compreendido de um anel (16) entre a tubulação interna (18) e a tubulação externa (20). A tubulação interna (18) é conectada em uma maneira de comunicação por fluxo com a formação de produção (8), que neste exemplo está localizada mais profunda do que a formação de descarte (12).

Neste exemplo, a tubulação interna (18) é compreendida de uma tubulação de produção se estendendo para a superfície, enquanto a tubulação externa (20) está na forma de um acondicionamento ou revestimento se estendendo completamente ou parcialmente para a superfície. Também neste exemplo, as tubulações (18, 20) são vedadas contra a perfuração (o furo) de poço por intermédio de empacotadores de poço (22, 24), e um módulo de separação de água tubular (26) com um material de membrana permeável à água (28) disposto na parede de tubulação da tubulação interna (18) é utilizado, similar para o exemplo precedente de uma concretização da presente invenção. A Figura 2 também mostra que o anel (16) é fechado a uma distância acima do módulo de separação de água (26) por intermédio de um dispositivo de fechamento (46), por exemplo, um empacotador de anel. 0 dispositivo de fechamento (46) é conectado para uma tubulação de suprimento de gás (32) a partir de uma primeira fonte de gás (34) , que neste exemplo é uma fonte de gás na superfície, como descrito no exemplo precedente de uma concretização da presente invenção. Em contraste com a primeira coluna de gás (40) mostrada na Figura 1, a primeira coluna de gás (40) em concordância com a Figura 2 é localizada no anel (16).

Vis-à-vis, o material de membrana (28), o anel (16) são dispostos com uma região de manipulação de pressão (30) possuindo uma pressão (P2) , e estando em comunicação por pressão com uma lateral à jusante do material de membrana (28) . Por intermédio de referida diferença de pressão (Pi - P2) através do material de membrana (28), água é sugada a partir do fluxo de produção (6) através do material de membrana (28) e para o anel (16) . Após isso, o permeato contendo água (10) é injetado para a formação de descarte (12) por intermédio do anel (16), e sob a influência de uma pressão de injeção (Pi) que é mais alta do que referida pressão total (Pt) na formação de descarte (12) . 0 anel (16) é também proporcionado com uma primeira válvula de verificação (44) que possibilita passagem somente para a formação de descarte (12), e que é de uma configuração que se adapta dentro do anel (16).

Neste exemplo de uma concretização da presente invenção, a primeira coluna de gás (40) é conectada com a tubulação interna (18) por intermédio de uma tubulação de descarga preenchida por gás (36). A tubulação de descarga (36) é conectada com a tubulação interna (18) no nivel mais raso (47) onde o retentato (14) possui uma pressão (P5) que é mais baixa do que a pressão (P2) na região de manipulação de pressão (30) no anel (16). A tubulação de descarga de gás (36) é também proporcionada com uma válvula de verificação (48) que possibilita passagem de gás somente para a tubulação interna (18). Neste exemplo, a tubulação de descarga de gás (36) é também utilizada para introdução de gás de elevação de estimulação de produção na tubulação interna (18), de modo que gás elevado é direcionado a partir da primeira fonte de gás (34) por intermédio do anel (16). É evidente que uma correspondente variação desta maneira de ajustamento da pressão (P2) na região de manipulação de pressão (30) também pode ser utilizada para a concretização em concordância com a Figura 1. A última pode, por exemplo, ser realizada por extensão de referida extremidade superior da tubulação interna (18) para cima, ou para conexão da mesma com, um nivel mais raso (47) em referida tubulação externa (20) onde o retentato (14) possui uma pressão (P5).

Referência é agora feita para as Figuras 3-7. Todas as Figuras 3-7 mostram um aparelho (2) fundamentado na concretização em concordância com a Figura 1, em que o primeiro canal de fluxo é compreendido do anel (16), enquanto o segundo canal é compreendido da tubulação interna (18).

Também o exemplo de uma concretização em concordância com a Figura 3 mostra uma tubulação interna (18) proporcionada com referida primeira válvula de verificação (44) que possibilita passagem somente para a formação de descarte (12). O aparelho (2) em concordância com esta concretização da presente invenção, entretanto, compreende um dispositivo de bomba (48) colocado dentro da tubulação interna (18) e em uma posição entre a região de manipulação de pressão (30) e a formação de descarte (12). Conseqüentemente, o segundo canal de fluxo é dividido em uma maneira por vedação de pressão em, respectivamente:

- uma câmara de sucção de água à montante (50) que compreende referida região de manipulação de pressão (30); e

uma câmara de injeção de água à jusante (52) entre o dispositivo de bomba (48) e a formação de descarte (12) .

Neste exemplo de uma concretização da presente invenção, o dispositivo de bomba (48) é conectado com uma linha de conexão (54) para suprimento do dispositivo de bomba (48) com sinais de força e controle a partir da superfície.

Referida pressão de injeção (P1) para superar a pressão total (Pt) na formação de descarte (12) foi proporcionada por intermédio de:

possuindo uma pressão de bomba (Pp) a partir do dispôsitivo de bomba de bomba (48) exercida sobre a coluna (42) do permeato contendo água (10) na câmara de sucção de água (50); e por intermédio de:

possuindo a pressão de bomba (Pp) combinada com uma pressão hidrostática (Ph) exercida por referida coluna de permeato (42). Injeção de água é realizada nesta pressão de injeção (P1) .

As Figuras 4-7 mostram um último exemplo de uma concretização do aparelho (2), em que referidas Figuras mostram diferentes etapas na aplicação do aparelho (2).

Também o exemplo de uma concretização em concordância com as Figuras 4-7 mostra uma tubulação interna (18) proporcionada com referida primeira válvula de verificação (44) que possibilita passagem somente para a formação de descarte (12). A tubulação interna (18) em concordância com esta concretização da presente invenção, entretanto, é dividida em, respectivamente:

uma câmara de sucção de água à montante (50) que compreende a região de manipulação de pressão (30) e a primeira coluna de gás (40); e

- uma câmara de injeção de água à jusante (52) que compreende uma segunda coluna de gás (56) possuindo uma pressão de gás (P4) .

A câmara de sucção de água (50) é conectada em uma maneira de comunicação por fluxo com a câmara de injeção de água (52) por intermédio de uma segunda válvula de verificação (58) que possibilita passagem somente para a câmara de injeção de água (52), e que é de uma configuração que se adapta dentro da tubulação interna (18) . A extremidade superior da tubulação interna (18) é também conectada para referida tubulação de descarga de gás (36) se estendendo para cima para um nível sobrejacente no poço de produção (4), e que é proporcionada com referida válvula de controle de gás, possivelmente válvula de verificação, (38) .

A segunda coluna de gás (56) é conectada com um dispositivo de controle de fluxo de gás (60) por intermédio de uma primeira tubulação de gás (62) conectada para uma tubulação interna (18) vis-à-vis a segunda coluna de gás (56) , enquanto a primeira coluna de gás (40) é conectada com o dispositivo de controle de fluxo de gás (60) por intermédio de uma segunda tubulação de gás (64). O dispositivo de controle de fluxo de gás (60) é também conectado para referida tubulação de suprimento de gás (32) a partir de referida primeira fonte de gás (34) na superfície, e ela é proporcionada com pelo menos uma válvula de controle direcional (66) para possibilitar controle de um fluxo de gás sobre-pressurizado para a e a partir da segunda coluna de gás (56) na câmara de injeção de água (52).

Por intermédio da válvula de controle de gás/válvula de verificação (38) e/ou do dispositivo de controle de fluxo de gás (60) , a pressão (P3) na primeira coluna de gás (40) , e por conseqüência, a taxa de influxo do permeato contendo água (10) na tubulação interna (18), é controlada. O permeato (10) flui continuamente para a câmara de injeção de água (52) por intermédio da segunda válvula de verificação (58) e gradualmente preenche a câmara de injeção de água (52) . A Figura 4 mostra uma câmara de injeção de água (52) parcialmente preenchida quando no processo de ser preenchido com permeato (10), que flui para a câmara de sucção de água (50) por intermédio da segunda válvula de verificação (58).

Quando o permeato contendo água (10) preenche a câmara de injeção de água (52) para um nivel de água superior (68), o gás sobre-pressurizado é direcionado para a câmara de injeção de água (52) e força o permeato (10) para baixo para um nivel de água inferior (70) na câmara de injeção de água (52), por intermédio do que o permeato (10) é injetado para a formação de descarte (12).

A Figura 6 mostra uma câmara de injeção de água (52) parcialmente vazia quando no processo de ser esvaziada durante o curso de injeção, enquanto a Figura 7 mostre uma câmara de injeção de água (52) vazia no término do curso de injeção. Enquanto isso, separação de água continua sem interrupção na câmara de sucção de água (50) de maneira a gradualmente preencher a mesma, como mostrado na Figura 6 e na Figura 7.

Quando o permeato (10) foi forçado para baixo para o nivel de água inferior (70), o influxo de gás é fechado. Então gás sobre-pressurizado é direcionado para fora da segunda coluna de gás (56) por intermédio de referida primeira tubulação de gás (62). Conseqüentemente, a pressão de gás (P4) na segunda coluna de gás (56) é reduzida até referida segunda válvula de verificação (58) venha a abrir de maneira a possibilitar que o permeato (10) venha a fluir para a câmara de injeção de água (52) novamente.

Em adição para referido dispositivo de controle de fluxo de gás (60), a câmara de injeção de água (52) é conectada com um dispositivo de interrupção de nivel de água (72) estruturado para interrupção de fluxo do permeato (10) pelo menos quando ele está localizado no nível de água inferior (70), o que provoca uma construção na pressão de gás (P4) na segunda coluna de gás (56).

Com respeito a isso, o dispositivo de controle de fluxo de gás (60) é estruturado para ter capacidade de realização das seguintes funções:

registro de referida construção na pressão de gás (P4) e, fundamentado sobre isto, direcionamento de gás sobre-pressurizado para fora da segunda coluna de gás (56) até que o permeato (10) novamente venha a poder fluir para a câmara de injeção de água (52); e

registro quando o permeato (10) está localizado no nível de água superior (68) e, fundamentado sobre isto, direcionamento de gás sobre-pressurizado para a câmara de injeção de água (52).

Neste exemplo de uma concretização da presente invenção, o dispositivo de interrupção de nível de água (72) na tubulação interna (18) é compreendido de:

- uma partição inferior (78) com um assento de flutuação de passagem de fluxo (80) disposto no nível de água inferior (70); e

uma flutuação (82) disposta acima da partição inferior (78) e possuindo uma configuração estruturada para interrupção de fluxo de passagem quando ele está em contato com, e é forçado contra, o assento de flutuação (80). Neste exemplo, a flutuação (82) é configurada em bola (esfera).

Referido dispositivo de controle de fluxo de gás (60) é estruturado para ter capacidade de direcionamento de gás sobre-pressurizado para fora da segunda coluna de gás (56) por intermédio da referida primeira e segunda tubulação de gás (62, 64) e adicionalmente para a câmara de sucção de água (50) quando o dispositivo de controle de fluxo de gás (60) registra referida construção na pressão de gás (P4) na câmara de injeção de água (52) . Este curso de fluxo de gás irá continuar até que a pressão de gás (P3) na câmara de sucção de água (50) venha a ser equilibrada com a pressão de gás (P4) na câmara de injeção de água (52) por intermédio de referida segunda válvula de verificação (58) na tubulação interna (18) . Em uma alternativa não mostrada aqui, gás sobre-pressurizado pode ser direcionado para fora para o anel (16).

É também possível controlar as pressões de gás (P3) e (P4) por intermédio de dispositivos de controle de fluxo de gás independentes, e possivelmente também por intermédio de fontes de gás independentes. É também possível utilização de fontes de gás possuindo uma diferente origem e sendo de um diferente tipo de gás. Gás ventilado a partir do aparelho (2) pode também ser utilizado como gás de elevação no poço de produção (4).

Claims

1. Um método de separação, em um poço de produção (4), de água a partir de um fluxo de produção contendo água e hidrocarboneto (6) emanando a partir de pelo menos uma formação de produção circundante (8); e de injeção, no poço de produção (4), de um resultante líquido contendo água (10) em pelo menos uma formação de descarte circundante (12), enquanto um resultante líquido contendo hidrocarboneto (14) é produzido fora do poço de produção (4); o referido método compreendendo as seguintes etapas: A) disposição de um primeiro canal de fluxo e de um segundo canal de fluxo dentro do poço de produção (4), em que: o primeiro canal de fluxo é estruturado para conectar a produção de formação (8) em uma maneira de comunicação por fluxo com uma lateral à montante de pelo menos um dispositivo de separação de água de fundo de poço (26); e o segundo canal de fluxo é estruturado para conectar a formação de descarte (12) em uma maneira de comunicação por fluxo com uma lateral à jusante de referido dispositivo de separação de água de fundo de poço (26); B) a partir da formação de produção (8), direcionar o fluxo de produção (6) por intermédio do primeiro canal de fluxo e adicionalmente para referida lateral à montante do dispositivo de separação de água (26), lateral à montante em que o fluxo de produção (6) possui uma pressão (Pi); C) disposição do segundo canal de fluxo com uma região de manipulação de pressão interna (30) possuindo uma pressão (P2) , e estando em comunicação por pressão com referida lateral à jusante do dispositivo de separação de água (26) ; D) em modo de sucção de água, ajuste da pressão (P2) na região de manipulação de pressão (30) para uma pressão que é mais baixa do que a pressão (Pi) no fluxo de produção (6) ; a ação da qual gera uma diferença de pressão (P1 - P2) através do dispositivo de separação de água (26) que suga liquido contendo água, separado (10) para o segundo canal de fluxo, enquanto hidrocarbonetos são retidos no dispositivo de separação de água (26) e formam referido liquido contendo hidrocarboneto (14); E) produção do liquido contendo hidrocarboneto (14) no primeiro canal de fluxo fora do poço de produção (4); e F) por intermédio do segundo canal de fluxo, injeção do liquido contendo água (10) para a formação de descarte (12) sob a influência de uma pressão de injeção (P1) que é mais alta do que uma pressão total (Pt) exercida pela formação de descarte (12) contra a pressão de injeção (P1), e que tem que ser superada para possibilitar que o liquido contendo água (10) venha a ser injetado, caracterizado pelo fato de que, na etapa (D), a pressão (P2) é proporcionada por intermédio das seguintes etapas: conexão do segundo canal de fluxo com pelo menos uma primeira fonte de gás, externa (34); por intermédio do gás a partir da primeira fonte de gás (34), formação de uma primeira coluna de gás (40) possuindo uma pressão de gás (P3) no segundo canal de fluxo; conexão da primeira coluna de gás (40) em uma maneira de comunicação por pressão com a região de manipulação de pressão (30), por intermédio do que a pressão de gás (P3) na primeira coluna de gás (40) se corresponde com a pressão (P2) na região de manipulação de pressão interna (30); e em modo de sucção de água, ajuste da pressão de gás (P3) na primeira coluna de gás (40) para uma pressão que é mais baixa do que a pressão (P1) no fluxo de produção (6), por intermédio do que a pressão (P2) na região de manipulação de pressão (30) também é ajustada correspondentemente.

2. O método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro canal de fluxo é estruturado como uma tubulação interna (18) dentro de uma tubulação externa (20) no poço de produção (4), enquanto o segundo canal de fluxo é compreendido de um anel (16) entre a tubulação interna (18) e a tubulação externa (20).

3. O método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo canal de fluxo é estruturado como uma tubulação interna (18) dentro de uma tubulação externa (20) no poço de produção (4), enquanto o primeiro canal de fluxo é compreendido de um anel (16) entre a tubulação interna (18) e a tubulação externa (20).

4. O método de acordo com as reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de separação de água (26) compreende pelo menos um material hidrofilico e permeável à água (28) através do qual água a partir do fluxo de produção (6) é sugada para o segundo canal de fluxo devido à referida diferença de pressão (Pi - P2) , enquanto hidrocarbonetos são retidos na lateral à montante do material hidrofilico e permeável à água (28).

5. O método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o material hidrofilico e permeável à água (28) é conectado em uma maneira de passagem de fluxo com a tubulação interna (18) em pelo menos uma das seguintes posições: - na parede de tubulação; como a parede de tubulação; no exterior da parede de tubulação; e no interior da parede de tubulação.

6. O método de acordo com as reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o material hidrofilico e permeável à água (28) é estruturado como uma unidade ou módulo tubular.

7. O método de acordo com as reivindicações 4, 5 ou -6, caracterizado pelo fato de que o material hidrofilico e permeável à água (28) é compreendido de um material de membrana.

8. O método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o material de membrana é compreendido de um material cerâmico.

9. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 8, caracterizado pelo fato de que referida primeira fonte de gás (34) é escolhida entre pelo menos uma das seguintes fontes de gás: uma fonte de gás na superfície; - uma fonte de gás em uma formação de subsolo; e uma fonte de gás na forma de gás sendo separado a partir do fluxo de poço.

10. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 -9, caracterizado pelo fato de que a primeira fonte de gás (34) é conectada com o segundo canal de fluxo por intermédio de pelo menos uma válvula de elevação de gás para introdução de gás de elevação de estimulação de produção no poço de produção (4).

11. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 10, caracterizado pelo fato de que, na etapa (D) , a pressão de gás (P3) em referida primeira coluna de gás (40) é proporcionada por intermédio das seguintes etapas: localização de um nivel mais raso (47) ao longo do primeiro canal de fluxo onde referido liquido contendo hidrocarboneto (14) possui uma pressão (P5) que é mais baixa do que a pressão (P2) na região de manipulação de pressão interna (30) no segundo canal de fluxo; e por intermédio de um canal de descarga preenchido com gás (36), conexão da primeira coluna de gás (40) com o primeiro canal de fluxo em referido nivel mais raso (47) no primeiro canal de fluxo.

12. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 11, caracterizado pelo fato de que, na etapa (F), referida pressão de injeção (P1) é proporcionada por utilização de uma combinação de: a pressão (P2) na região de manipulação de pressão (30) quando estando em seu modo de sucção de água; e - uma pressão hidrostática (Ph) exercida por uma coluna (42) do liquido contendo água (10) se estendendo para baixo para a formação de descarte (12); pressão de injeção (Pi) na qual separação de água e injeção de água são realizadas simultaneamente.

13. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 11, caracterizado pelo fato de que o segundo canal de fluxo é proporcionado com uma primeira válvula de verificação (44) que possibilita passagem somente para a formação de descarte (12); e - em que, na etapa (F) , referida pressão de injeção (Pi) é proporcionada por intermédio das seguintes etapas: através de ajustamento de referida pressão (P3) , para aumento da pressão (P2) na região de manipulação de pressão (30) para uma pressão que é mais alta do que a pressão (Pi) no fluxo de produção (6) , por intermédio do que a região de manipulação de pressão (30) está em modo de injeção de água; e combinação da pressão aumentada (P2) com uma pressão hidrostática (Ph) exercida por uma coluna (42) do liquido contendo água (10) se estendendo para baixo para a formação de descarte (12); pressão de injeção (P1) na qual somente separação de água, e nenhuma injeção de água, é realizada.

14. O método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o liquido contendo água (10) é preenchido para o segundo canal de fluxo até que ele venha a cobrir pelo menos uma porção da região de manipulação de pressão (30) , por intermédio do que liquido contendo água (10) irá fluir de volta através de referido dispositivo de separação de água (26) quando a região de manipulação de pressão (30) está em modo de injeção, conseqüentemente limpando o dispositivo de separação de água (26).

15. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 11, caracterizado pelo fato de que o segundo canal de fluxo é proporcionado com uma primeira válvula de verificação (44) que possibilita passagem somente para a formação de descarte (12); e em que, na etapa (F), referida pressão de injeção (P1) é proporcionada por intermédio das seguintes etapas: colocação de um dispositivo de bomba (48) no segundo canal de fluxo e em uma posição entre a região de manipulação de pressão (30) e a formação de descarte (12), por intermédio do que o segundo canal de fluxo é dividido em uma maneira de vedação por pressão para, respectivamente: uma câmara de sucção de água à montante (50) que compreende referida região de manipulação de pressão (30); e - uma câmara de injeção de água à jusante (52) entre o dispositivo de bomba (48) e a formação de descarte (12); por intermédio do dispositivo de bomba (48), se exercer uma pressão de bomba (Pp) sobre uma coluna (42) do liquido contendo água (10) na câmara de sucção de água (50); e combinação da pressão de bomba (Pp) com uma pressão hidrostática (Ph) exercida por referida coluna de liquido contendo água (42); - pressão de injeção (P1) na qual somente injeção de água é realizada.

16. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 11, caracterizado pelo fato de que o segundo canal de fluxo é proporcionado com uma primeira válvula de verificação (44) que possibilita passagem somente para a formação de descarte (12); e em que o método também compreende as seguintes etapas: divisão do segundo canal de fluxo em, respectivamente: - uma câmara de sucção de água à montante (50) que compreende a região de manipulação de pressão (30) e a primeira coluna de gás (40); e uma câmara de injeção de água à jusante (52) que compreende uma segunda coluna de gás (56) possuindo uma pressão de gás (P4) ; conexão da câmara de sucção de água (50) em uma maneira de comunicação por fluxo com a câmara de injeção de água (52) por intermédio de uma segunda válvula de verificação (58) que possibilita passagem somente para a câmara de injeção de água (52); conexão da segunda coluna de gás (56) em uma maneira de comunicação por fluxo e ajustável com pelo menos uma segunda fonte de gás, externa; quando o liquido contendo água (10) preenche a câmara de injeção de água (52) para um nivel de água superior (68), para direcionamento de gás sobre- pressurizado para a câmara de injeção de água (52) e forçar o liquido contendo água (10) para baixo para um nivel de água inferior (70) na câmara de injeção de água (52), por intermédio do que o permeado contendo água (10) é injetado para a formação de descarte (12); e quando o liquido contendo água (10) é localizado no nivel de água inferior (70), fechamento do influxo de gás e após isso direcionamento de gás sobre-pressurizado para fora da segunda coluna de gás (56) e por conseqüência redução de referida pressão de gás (P4) até que a segunda válvula de verificação (58) venha a abrir de maneira a possibilitar que o líquido contendo água (10) venha a fluir para a câmara de injeção de água (52) novamente.

17. O método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que referida segunda fonte de gás é escolhida entre pelo menos umas das seguintes fontes de gás: uma fonte de gás na superfície; - uma fonte de gás em uma formação de subsolo; e uma fonte de gás na forma de gás sendo separado a partir do fluxo de poço.

18. O método de acordo com as reivindicações 16 ou -17, caracterizado pelo fato de que a segunda fonte de gás é conectada com a câmara de injeção de água (52) por intermédio de pelo menos uma válvula de elevação de gás para introdução de gás de elevação de estimulação de produção no poço de produção (4).

19. O método de acordo com as reivindicações 16, 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que referida primeira fonte de gás (34) e segunda fonte de gás são compreendidas da mesma fonte de gás.

20. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 - 19, caracterizado pelo fato de que a câmara de injeção de água (52) é conectada com os seguintes dispositivos: um dispositivo de interrupção de nivel de água (72) estruturado para interrupção de fluxo do liquido contendo água (10) para a formação de descarte (12) pelo menos quando o liquido contendo água (10) está localizado no nivel de água inferior (70); e um dispositivo de controle de fluxo de gás (60) estruturado para ter capacidade de realização das seguintes funções: - registro quando o liquido contendo água (10) está localizado no nivel de água inferior (70) e, fundamentado sobre isto, direcionamento de gás sobre- pressurizado para fora da segunda coluna de gás (56) até que o liquido contendo água (10) novamente venha a poder fluir para a câmara de injeção de água (52); e registro quando o liquido contendo água (10) está localizado no nivel de água superior (68) e, fundamentado sobre isto, direcionamento de gás sobre- pressurizado para a câmara de injeção de água (52) .

21. O método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a câmara de injeção de água (52) é conectada para um dispositivo de interrupção de nivel de água (72) na forma de: uma partição (78) com um assento de flutuação de passagem de fluxo (80) disposto no nivel de água inferior (70); e uma flutuação (82) disposta acima da partição (78) e possuindo uma configuração que interrompe fluxo de passagem quando ele está em contato com, e é forçado contra, o assento de flutuação (80).

22. O método de acordo com as reivindicações 20 ou 21, caracterizado pelo fato de que o método também compreende: conexão do dispositivo de controle de fluxo de gás (60) com a câmara de injeção de água (52); e provisão do dispositivo de controle de fluxo de gás (60) com pelo menos uma válvula de controle direcional (66) para possibilitar controle do fluxo de gás sobre- pressurizado para a e a partir da segunda coluna de gás (56) na câmara de injeção de água (52).

23. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 22, caracterizado pelo fato de que, na etapa (A), o primeiro canal de fluxo é conectado em uma maneira de comunicação por fluxo com uma formação de produção (8) 1 ocalizada mais rasa do que a formação de descarte (12).

24. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 22, caracterizado pelo fato de que, na etapa (A), o primeiro canal de fluxo é conectado em uma maneira de comunicação por fluxo com uma formação de produção (8) localizada mais profunda do que a formação de descarte (12).

25. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 22, caracterizado pelo fato de que, na etapa (F), o segundo canal de fluxo é conectado em uma maneira de comunicação por fluxo com pelo menos uma camada da formação de produção (8), por intermédio do que a formação de produção (8) também compreende referida formação de descarte (12).

26. Um aparelho (2) para separação, em um poço de produção (4) , de água a partir de um fluxo de produção contendo água e hidrocarboneto (6) emanando a partir de pelo menos uma formação de produção circundante (8) ; e para injeção, no poço de produção (4), de um resultante liquido de conteúdo de água (10) em pelo menos uma formação de descarte circundante (12), enquanto um resultante liquido contendo hidrocarboneto (14) é produzido fora do poço de produção (4); - em que o aparelho (2) compreende um primeiro canal de fluxo e um segundo canal de fluxo, ambos dos quais são dispostos dentro do poço de produção (4); em que o primeiro canal de fluxo é estruturado para conexão da formação de produção (8) em uma maneira de comunicação por fluxo com uma lateral à montante de pelo menos um dispositivo de separação de água de fundo de poço (26) ; de modo que a lateral à montante do dispositivo de separação de água (26) , quando em sua posição operacional, está em contato com referido fluxo de produção (6) lá possuindo uma pressão (Pi) ; em que o segundo canal de fluxo é estruturado para conexão da formação de descarte (12) em uma maneira de comunicação por fluxo com uma lateral à jusante de referido dispositivo de separação de água de fundo de poço (26); e em que o segundo canal de fluxo é disposto com uma região de manipulação de pressão interna (30) possuindo uma pressão (P2) , e estando em comunicação por pressão com referida lateral à jusante do dispositivo de separação de água (26) ; de modo que a pressão (P2) na região de manipulação de pressão (30), quando em seu modo de sucção de água, é ajustada para uma pressão que é mais baixa do que a pressão (Pi) no fluxo de produção (6), a ação da qual irá gerar uma diferença de pressão (Pi - P2) através do dispositivo de separação de água (26) que irá sugar liquido contendo água, separado (10) para o segundo canal de fluxo, enquanto hidrocarbonetos irão ser retidos no dispositivo de separação de água (26) e formam referido liquido contendo hidrocarboneto (14); e em que o liquido contendo água (10) é injetado para a formação de descarte (12) por intermédio do segundo canal de fluxo, e sob a influência de uma pressão de injeção (P1) que é mais alta do que uma pressão total (Pt) exercida pela formação de descarte (12) contra a pressão de injeção (P1) , e que tem que ser superada para possibilitar que o liquido contendo água (10) venha a ser injetado, caracterizado pelo fato de que o segundo canal de fluxo é ajustavelmente conectado com pelo menos uma primeira fonte de gás, externa (34); em que o segundo canal de fluxo é proporcionado com uma primeira coluna de gás (40) possuindo uma pressão de gás (P3) , a primeira coluna de gás (40) sendo formada por intermédio de gás a partir da primeira fonte de gás (34) ; em que a primeira coluna de gás (40) é conectada em uma maneira de comunicação por pressão com a região de manipulação de pressão (30), por intermédio do que a pressão de gás (P3) na primeira coluna de gás (40) é disposta para corresponder com a pressão (P2) na região de manipulação de pressão (30); e em que a primeira coluna de gás (40) é conectada a um dispositivo de controle de pressão (38) para ajustamento da pressão de gás (P3) na primeira coluna de gás (40) , por intermédio do que a pressão (P2) na região de manipulação de pressão (30) também é ajustada correspondentemente.

27. O aparelho (2) de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o primeiro canal de fluxo é estruturado como uma tubulação interna (18) dentro de uma tubulação externa (20) no poço de produção (4), enquanto o segundo canal de fluxo é um anel (16) entre a tubulação interna (18) e a tubulação externa (20).

28. O aparelho (2) de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o segundo canal de fluxo é estruturado como uma tubulação interna (18) dentro de uma tubulação externa (20) no poço de produção (4), enquanto o primeiro canal de fluxo é um anel (16) entre a tubulação interna (18) e a tubulação externa (20).

29. O aparelho (2) de acordo com as reivindicações -26, 27 ou 28, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de separação de água (26) compreende pelo menos um material hidrofilico e permeável à água (28) através do qual água a partir do fluxo de produção (6) é sugada para o segundo canal de fluxo devido à referida diferença de pressão (Pi - P2) , enquanto hidrocarbonetos são retidos na lateral à montante do material hidrofilico e permeável à água (28) .

30. O aparelho (2) de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o material hidrofilico e permeável à água (28) é conectado em uma maneira de passagem de fluxo com a tubulação interna (18) em pelo menos uma das seguintes posições: na parede de tubulação; como a parede de tubulação; no exterior da parede de tubulação; e no interior da parede de tubulação.

31. O aparelho (2) de acordo com as reivindicações 29 ou 30, caracterizado pelo fato de que o material hidrofilico e permeável à água (28) é estruturado como uma unidade ou módulo tubular.

32. O aparelho (2) de acordo com as reivindicações 29, 30 ou 31, caracterizado pelo fato de que o material hidrofilico e permeável à água (28) é compreendido de um material de membrana.

33. O aparelho (2) de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o material de membrana é compreendido de um material cerâmico.

34. O aparelho (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 - 33, caracterizado pelo fato de que referida primeira fonte de gás (34) foi escolhida entre pelo menos uma das seguintes fontes de gás: uma fonte de gás na superfície; uma fonte de gás em uma formação de subsolo; e uma fonte de gás na forma de gás que foi separado a partir do fluxo de poço.

35. O aparelho (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 - 34, caracterizado pelo fato de que a primeira fonte de gás (34) é conectada com o segundo canal de fluxo por intermédio de pelo menos uma válvula de elevação de gás para introdução de gás de elevação de estimulação de produção no poço de produção (4).

36. O aparelho (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 - 35, caracterizado pelo fato de que a primeira coluna de gás (40) é conectada com o primeiro canal de fluxo por intermédio de um canal preenchido por gás (36); e em que o canal preenchido por gás (36) é conectado com o primeiro canal de fluxo em um nivel mais raso (47) onde referido liquido contendo hidrocarboneto (14) possui uma pressão (P5) que é mais baixa do que a pressão (P2) na região de manipulação de pressão interna (30) no segundo canal de fluxo.

37. O aparelho (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 - 36, caracterizado pelo fato de que referida pressão de injeção (P1) foi proporcionada por utilização de uma combinação de: a pressão (P2) na região de manipulação de pressão (30) quando estando em seu modo de sucção de água; e a pressão hidrostática (Ph) exercida por uma coluna (42) do liquido contendo água (10) se estendendo para baixo para a formação de descarte (12); pressão de injeção (P1) na qual separação de água e injeção de água são realizadas simultaneamente.

38. O aparelho (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 - 36, caracterizado pelo fato de que o segundo canal de fluxo é proporcionado com uma primeira válvula de verificação (44) que possibilita passagem somente para a formação de descarte (12); e - em que referida pressão de injeção (P1) foi proporcionada por intermédio de: possuindo a pressão (P2) na região de manipulação de pressão (30) aumentada, através de ajustamento de referida pressão (P3) , para uma pressão que é mais alta do que a pressão (P1) no fluxo de produção (6), por intermédio do que a região de manipulação de pressão (30) está em modo de injeção de água; e por intermédio de: possuindo a pressão aumentada (P2) combinada com uma pressão hidrostática (Ph) exercida por uma coluna (42) do liquido contendo água (10) se estendendo para baixo para a formação de descarte (12); pressão de injeção (P1) na qual somente separação de água, e nenhuma injeção de água, é realizada.

39. 0 aparelho (2) de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fato de que o liquido contendo água (10) foi preenchido para o segundo canal de fluxo até que ele tenha coberto pelo menos uma porção da região de manipulação de pressão (30) , por intermédio do que liquido contendo água (10) irá fluir de volta através de referido dispositivo de separação de água (26) quando a região de manipulação de pressão (30) está em modo de injeção, conseqüentemente limpando o dispositivo de separação de água (26) .

40. O aparelho (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 - 36, caracterizado pelo fato de que o segundo canal de fluxo é proporcionado com uma primeira válvula de verificação (44) que possibilita passagem somente para a formação de descarte (12); e em que o aparelho (2) também compreende um dispositivo de bomba (48) colocado no segundo canal de fluxo e em uma posição entre a região de manipulação de pressão (30) e a formação de descarte (12), por intermédio do que o segundo canal de fluxo é dividido em uma maneira de vedação por pressão para, respectivamente: - uma câmara de sucção de água à montante (50) que compreende referida região de manipulação de pressão (30); e uma câmara de injeção de água à jusante (52) entre o dispositivo de bomba (48) e a formação de descarte (12).

41. O aparelho (2) de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo fato de que referida pressão de injeção (Pi) foi proporcionada por intermédio de: possuindo uma pressão de bomba (Pp) a partir do dispositivo de bomba de bomba (48) exercida sobre a coluna (42) do liquido contendo água (10) na câmara de sucção de água (50); e por intermédio de: possuindo a pressão de bomba (Pp) combinada com uma pressão hidrostática (Ph) exercida por referida coluna de liquido (42); pressão de injeção (P1) na qual injeção de água é realizada.

42. O aparelho (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 - 36, caracterizado pelo fato de que o segundo canal de fluxo é proporcionado com uma primeira válvula de verificação (44) que possibilita passagem somente para a formação de descarte (12); - em que o segundo canal de fluxo também é dividido em, respectivamente: - uma câmara de sucção de água à montante (50) que compreende a região de manipulação de pressão (30) e a primeira coluna de gás (40); e - uma câmara de injeção de água à jusante (52) que compreende uma segunda coluna de gás (56) possuindo uma pressão de gás (P4); - em que a câmara de sucção de água (50) é conectada em uma maneira de comunicação por fluxo com a câmara de injeção de água (52) por intermédio de uma segunda válvula de verificação (58) que possibilita passagem somente para a câmara de injeção de água (52); e - em que a segunda coluna de gás (56) é conectada em uma maneira de comunicação por fluxo e ajustável com pelo menos uma segunda fonte de gás, externa; - de modo que um gás sobre-pressurizado é direcionado para a câmara de injeção de água (52) quando o liquido contendo água (10) tenha preenchido a câmara de injeção de água (52) para um nivel de água superior (68), por intermédio do que o liquido contendo água (10) é forçado para baixo para um nivel de água inferior (70) na câmara de injeção de água (52) e é injetado para a formação de descarte (12); - enquanto o influxo de gás é fechado quando o liquido contendo água (10) é localizado no nivel de água inferior (70), depois do que gás sobre-pressurizado é direcionado para fora da segunda coluna de gás (56), por intermédio do que referida pressão de gás (P4) é reduzida, até que a segunda válvula de verificação (58) é aberta de maneira a possibilitar que o liquido contendo água (10) venha a fluir para a câmara de injeção de água (52) novamente.

43. O aparelho (2) de acordo com a reivindicação 42, caracterizado pelo fato de que referida segunda fonte de gás é escolhida entre pelo menos uma das seguintes fontes de gás: - uma fonte de gás na superfície; uma fonte de gás em uma formação de subsolo; e uma fonte de gás na forma de gás que foi separado a partir do fluxo de poço.

44. O aparelho (2) de acordo com as reivindicações 42 ou 43, caracterizado pelo fato de que a segunda fonte de gás é conectada com a câmara de injeção de água (52) por intermédio de pelo menos uma válvula de elevação de gás para introdução de gás de elevação de estimulação de produção no poço de produção (4).

45. O aparelho (2) de acordo com reivindicações 42, 43 ou 44, caracterizado pelo fato de que referida primeira fonte de gás (34) e segunda fonte de gás são compreendidas da mesma fonte de gás.

46. O aparelho (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 42 - 45, caracterizado pelo fato de que a câmara de injeção de água (52) é conectada com os seguintes dispositivos: um dispositivo de interrupção de nível de água (72) estruturado para interrupção de fluxo de saída do líquido contendo água (10) para a formação de descarte (12) pelo menos quando o líquido contendo água (10) está localizado no nível de água inferior (70); e um dispositivo de controle de fluxo de gás (60) estruturado para ter capacidade de realização das seguintes funções: registro quando o líquido contendo água (10) está localizado no nível de água inferior (70) e, fundamentado sobre isto, direcionamento de gás sobre- pressurizado para fora da segunda coluna de gás (56) até que o líquido contendo água (10) novamente venha a poder fluir para a câmara de injeção de água (52); e registro quando o líquido contendo água (10) está localizado no nível de água superior (68) e, fundamentado sobre isto, direcionamento de gás sobre- pressurizado para a câmara de injeção de água (52).

47. O aparelho (2) de acordo com a reivindicação 46, caracterizado pelo fato de que a câmara de injeção de água (52) é conectada para um dispositivo de interrupção de nível de água (72) na forma de: ~ uma partição (78) com um assento de flutuação de passagem de fluxo (80) disposto no nível de água inferior (70); e uma flutuação (82) disposta acima da partição (78) e possuindo uma configuração estruturada para interrupção de fluxo de passagem quando ele está em contato com, e é forçado contra, o assento de flutuação (80).

48. O aparelho (2) de acordo com as reivindicações 46 ou 47, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle de fluxo de gás (60) é conectado com a câmara de injeção de água (52); e em que o dispositivo de controle de fluxo de gás (60) é proporcionado com pelo menos uma válvula de controle direcional (66) para possibilitar controle do fluxo de gás sobre-pressurizado para e a partir da segunda coluna de gás (56) na câmara de injeção de água (52).

49. O aparelho (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 - 48, caracterizado pelo fato de que o primeiro canal de fluxo é conectado em uma maneira de comunicação por fluxo com uma formação de produção (8) localizada mais rasa do que a formação de descarte (12).

50. O aparelho (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 - 48, caracterizado pelo fato de que o primeiro canal de fluxo é conectado em uma maneira de comunicação por fluxo com uma formação de produção (8) localizada mais profunda do que a formação de descarte (12).

51. O aparelho (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 - 48, caracterizado pelo fato de que o segundo canal de fluxo é conectado em uma maneira de comunicação por fluxo com pelo menos uma camada da formação de produção (8) , por intermédio do que a formação de produção (8) também compreende a formação de descarte (12).