DD143170A1 - Verfahren zur verhinderung des absandens loser oder teilweise verfestigter sandsteine - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung der Absandung loser oder teilweise verfestigter Sandsteine, die durch eine verrohrte und zementierte Bohrung aufgeschlossen worden sind, bei der Entnahme des Schichtmediums. Dabei erfolgt die Herstellung der hydrodynamischen Verbindung zwischen der verrohrten und zementierten Bohrung und dem Speichergestein und die Errichtung eines homogenen Sandfilters zwischen Rohrtour und Speichergestein in einem Arbeitsgang. Mittels einer Erosionsperforation, bei der Quarzsand derselben Korngröße und Kornverteilung, wie er zum Errichten des Sandfilters notwendig ist, benutzt wird, wird die Rohrtour perforiert. Nach der erfolgten Perforation wird bei geschlossenem Ringraum der Quarzsand zum Errichten des Filters je nach gewünschtem Volumen in das Speichergestein verpreßt. Nachfolgend wird der Perforationsstrang angezogen und die nächste Perforationsebene geöffnet. Wenn die Verbindung zum Speichergestein in dieser Ebene hergestellt ist, wird die vorhergehende Ebene aufgesandet. Damit besteht die Möglichkeit, daß durch das Verpressen des Filtersandes in die nun geöffnete Ebene ebenfalls ein Sandfilter aufgebaut werden kann. Dieser kontinuierliche Vorgang der Perforation und das Verpressen von Filtersand kann solange fortgeführt werden, bis der gesamte interessierende Speicherbereich mit einem homogenen Filter versehen ist.

Description

212667

Verfahren zur Verhinderung des Absandens loser oder teilweiser

Bei der Entnahme von Gasen oder Flüssigkeiten aus losen oder teilweise verfestigten Sandsteinen kommtes zum Absanden dieser Sandsteine* Um dieses Absanden zu vermeiden, werden in die Bohrungen, die diese losen oder verfestigten Sandsteine durchteuft haben und bis zur Endteufe verrohrt wurden, Filter eingebracht.

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein neues Verfahren zum Einbringen von Sandfiltern in diese verrohrten Bohrungen* Die Perforation der Rohrtour und das Einbringen des Sandfilters werden hierbei in einem Arbeitsgang durchgeführt*

Häufig werden Erdöl- und Erdgaslagerstätten in mehr oder weniger verfestigten Sandsteinen gefunden und abgebaut oder es werden in solchen Sandsteinen Untergrundspeicher errichtet* Trotz Verrohrung, Zementation und Perforation, kommt es bei der Entnahme der natürlich vorhandenen oder nachträglich eingespeisten flüssigen und gasförmigen Kohlenwasserstoffe zum Absanden des Speichergesteines, d. h* zur Mobilisierung von Speicherpartikeln, deren Ansammlung in der bohrlochnahen Zone oder sogar Austrag aus der Bohrung, Zerstörungen an der unter- und übertägigen Ausrüstung der Bohrung sind die Folgen dieses Absandens·

212667

Mehrere Verfahren sind bekannt, um das Absanden mehr oder weniger verfestigter Sandsteine zu verringern oder ganz zu verhindern. . Eines der bekannten Verfahren wird Frac-pac genannt. Der Fracpac kommt zur Anwendung, wenn der Speicher horizont verrohrt und zementiert ist. Nach erfolgter Perforation der Endrohrtour über den ges'amten Speicherbereich wird das Stützmaterial übertägig mit einer geeigneten Trägerflüssigkeit (Süßwasser, Salzwasser, Laugen, Gele) gemischt und mittels entsprechender Purapeinheiten in den Raum zwischen perforierter Endrohrtour und Speicherhorizont gepreßt.

Der Nachteil des genannten Verfahrens besteht darin, daß bei der vertikal inhomogenen Ausbildung der Speichergesteine einzelne Bereiche kein Stützmaterial aufnehmen und bei der nachfolgenden Förderung zum Absanden mit den bereits genannten Gefahren angeregt werden können.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu finden, welches die Nachteile der bisheriger. Technologie, insbesondere der ungleichmäßigen Aufnahme der perforierten Bereiche ausschließt. Dabei wurde gefunden, daß die Perforation der Sndrohrtour und das Einbringen des Filters aus Stütaraaterisl in einem Arbeitsgang erfolgen kann. Der Prozeß des Einbringens der Filterpackung zwischen Endrohrtour und Speicher sollte so gesteuert werden, daß jede Perforationsöffnung Stützniaterial aufnimmt und das die Dicke der Stützpackung zwischen Endrohrtour und Speicher je nach den Eigenschaften des Speichergesteines variiert werden kann.

- 3 - 212667

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, daß sowohl die Verrohrung, Zementation und Perforation einer Bohrung in einem bei der Förderung absandenden Speicher als auch das Einbringen eines Filters aus Quarzsand oder Kies bei gleichbleibender Dicke der Stützpackung zur Reduzierung bzw. Verringerung des Absandens zuläßt. Diesen Anforderungen wird das vorgeschlagene Verfahren des Erosionspac weitgehend gerecht. Zur Herstellung der hydrodynamischen Verbindung zwischen Sonde und Speicher wird das-bekannte Verfahren der Erosionsperforation benutzt. Im Gegensatz zur Standardtechnologie der Erosionsperforation wird als Abrasivmaterial, das der Perforationsflüssigkeit über Tage zugegeben wird, Quarzsand der Körnung verwendet, der für den Sandfilter benötigt wird. Nach der Perforation der Rohrtour und des ZementEantels mittels Erosionsperforation in einer bis drei Ebenen wird der Quarzsand in den Speicher gepreßt und bildet dort den gewünschten Sandfilter. Die Dicke des Sandfilters um die Bohrung ist von der Dauer des Verpreßvorganges in den Speicher abhängig und kann aus diesem Grund variiert werden. Da stets nur eine begrenzte Anzahl von Perforationen geö'ffnot ist, kann eine gleichmäßige Ausbildung des Ssndfilters um die Bohrung gewährleistet werden.

Ausführungsbeispiel

Die verrohrte und zementierte Bohrung wird mittels Erosionsperforation in einer Ebene mit 4- Öffnungen pro Ebene perforiert. Als Perforationsflüssigkeit wird Süßwasser, als Abrasivmaterial wird Quarzsand der Körnung benutzt, der für den Sandfilter benötigt wird.

212667

Der Kingraum bleibt während dieser Arbeitsetappe geöffnet. Nach der Perforation der ersten Ebene mit einer effektiven Perforationsdauer von 10 ... 15 Minuten wird der Ringraum geschlossen. Der sich am Ringraum einstellende Kopfdruck zeigt an, ob eine hydrodynamische Verbindung zum Speicher hergestellt worden ist. Ist diese Anzeige positiv, wird die Konzentration an Quarzsand pro m Perforationsflüssigkeit erhöht und in den Speicher eingepreßt.

Nach dem Verpressen des berechneten Volumens an Quarzsand in die erste Ebene wird der Perforationsstrang auf die nächste Perforationsebene gezogen. Bei weiterhin geschlossenem Ringraum erfolgt die Perforation der zweiten Ebene mit einer verminderten Zugabe von Abrasivmaterial zur Perforationsflüssigkeit. Hach dem Öffnen der zweiten Perforationsebene mit einer effektiven Perforationsdauer von 10 ..., 15 Minuten wird mit einer erhöhten Konzentration an Quarzsand der Sandfilter in dieser Perforationsebene aufgebaut. Dabei wird das erst Perforationsintervall aufgesandet.

Diese Arbeitsgänge werden solange durchgeführt, bis der gewünschte Speicherbereich perforiert und mit einem Sandfilter versehen ist. Abschließend wird der sich auf der Bohrlochsohle abgesetzte Quarzsand bis zur Endteufe aufgespült.

Claims (3)

~ 5 ·— 212 6 6 7 Erfindungsansprüche

1, Verfahren zur Verhinderung des Absandens loser oder teilweise verfestigter Sandsteine, die mittels einer verrohrten und zementierten Bohrung durchteuft worden sind, gekennzeichnet dadurch, daß die Herstellung der hydrodynamischen Verbindung zwischen Bohrung und Speichergestein und die Errichtung eines in der Vertikalen und Horizontalen homogenen Sandfilters zwischen Endrohrtour und Speichergestein in einem Arbeitsgang erfolgt, in dem die. Perforation der Endrohrtour mittels Erosionsperforation unter Verwendung von Süßwasser als Perforationsflüssigkeit und von Quarzsand der Korngröße und Kornverteilung, die für den Sandfilter zum Zurückhalten der absandenden Speicherpartikel benötigt wird, als Abrasivmaterial erfolgt und in dem sofort nach der Erosionsperforation der . Endrohrtour in einer oder mehreren Ebenen, vorzugsweise jedoch in einer Ebene, mit dem Verpressen des Quarzsandes unter Verwendung von Süßwasser als Trägerflüssigkeit begonnen wird, wobei die Dicke des Sandfiltdrs in Abhängigkeit vom Volumen des verpreßten Quarzsnndes variiert^werden kann, und in dem nach Verpressen des gewünschten Volumens an Quarzsand in den gerade behandelten Bereich die Herstellung der hydrodynamischen Verbindung zwischen Bohrung und Speichergestein und die Errichtung eines Sandfilters zwischen Endrohrtour und Speichergestein im nächst höheren Speicherbereich erfolgt,, wobei der zuvor behandelte Speicherbereich aufgesandet wird.

2, Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, aaß als Perforationsflüssigkeit zur Herstellung der hydrodynamischen Ver-

212667

bindung zwischen Bohrung und Speichergestein und als Trägerflüssigkeit für den zur Errichtung des in der Horizontalen und Vertikalen homogenen Filters anderer Flüssigkeiten, wie Salzwasser, Lauge und flüssige Kohlenwasserstoffe, die sowohl mit dem Speicherinhalt als auch mit dem Speichergestein verträglich sind, benutzt v/erden.

3. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß den zur Herstellung der hydrodynamischen Verbindung zwischen Bohrung und Speichergestein erforderlichen Perforationsflüssigkeiten und den zum Verpressen des Quarzssndes erforderlichen Trägerflüssigkeiten Chemikalien in fester, flüssiger oder gasförmiger Form zugesetzt werden, um die Verträglichkeiten dieser Flüssigkeiten mit dem Speicherinhalt und dem Speichergestein, die Tragfähigkeit dieser Flüssigkeiten für den Quarzsand und die Rückführbarkeit dieser Flüssigkeiten aus dem Speichergestein zu verbessern.