DD263896A3 - Verfahren zur selektiven saeuerung von mehrschichtspeicher - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur selektiven Saeuerung von Mehrschichtspeichern unter Verwendung von Saeuren in Kombination mit Ablenkagentien zur Blockierung unterschiedlich permeabler Schichten bei der Stimulation von Erdoel- und Erdgasspeichern und anderen Bohrloechern. Als Ablenkagens bei dem Verfahren wird Kieselsaeure eingesetzt, die einmalig oder intervallweise, zusammen mit der Saeure, mit unterschiedlichen Injektionsraten verpresst wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Säuerung von Mehrschichtspeichern von unterirdischen Formationen bei Erdöl- und Erdgasspeichern, Untergrundspeichern sowie Injektions-1 nd Wasserentnahmesonden.
Es ist bereits bekannt, daß in erdöl- und/oder erdgasführenden Speichergesteinen Stimulationen mit dem 2 iel durchgeführt werden, die
— durch den bohrtechnischen Aufschluß,
— durch Sondenreparaturarbeiten,
— während der Förderung aufgetretener Speicherschädigungen
zu beseitigen und/oder die Matrixpermeabilitä; zu verbessern. Solche Stimulationen sind Säuerungen, Form 3tionswaschungen und Fracbehandlungen.
Zur selektiven Säuerung von unterirdischen Formationen werden vielfach organische polymere Vemindungen eingesetzt, die am Gestein einen Filterkuchen bilden und somit bewirken, daß nachfolgende Säure in andere Schichten umgelenkt wird.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur selektiven Säuerung von Mehrschichtspeichern zu entwickeln, wodurch eine sichere Handhabung ermöglicht wird unter Verminderung des Zeitaufwandes sowie Einsparung an Material- und Opsrationskosten.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur selektiven Säuerung von Mehrschichtspeichern zu entwickeln, bei dem vorrangig hochpermeable Speicherschichten blockiert werden und die nachfolgende Säure in weniger permeable Schichten abgelenkt wird.
Durch die Erfindung werden folgende technische Aufgaben gelöst:
— die ßlockipiing einzelner Speicherhorizonte,
— die Verminderung des Flüssigkeitsverlustes,
— das Ablenken des Flüssigkeitsstromes von hochpermeablen zu geringer permeablen Schichten.
Erf indungsgemäii wird dis Aufgabe dadurch gelöst, daß als Ablenkagenz Kieselsäure (H2 Si O3) verwendet wird. Dip Kieselsäure wird durch Reaktion von Hexafluorkieselsäure mit Aluminiumhydroxid bzw. durch Zugabe von Natronlauge zu einem Gemisch aus Hexafluorkieselsäure und Alun'iniumchlorid erzeugt. Es resultiert bei diesen Umsetzungen eine weiße, lockere, voluminöse, pulvrige Kieselsäure, die rontgenümoph ist. Diese Fällungskieselsäure hat eine Korngröße von 1 bis 250 pm, woboi 'ar Anteil von 5 bis 18um überwiegt und etwa 8OSo ausmacht.
Die so trocken oder in einer feuchten Aufschlämmung gewonnene Kieselsäure wird der Stimulationsfliissigkeit in einer Konzentration von 50 bis 1000kg/m3, vorzugsweise 100 bis 500kg/m3 zugemischt. Das erfindungsgemäße Verfahren zur
sele 'tiven Säuerung von Mehrschichtspeichern verläuft in mehreren Etappen, indem zunächst 1 bis 5m3 Säure oder Wasser,
danci ) bis 8m3 Säure oder Wasser mit Kieselsäure, anschließend 4 bis 20m3 Säure und nochmals Wasser verpreßt werden.
Entsprechend dem Mehrschichtspeicher kann der Zusatz der Kieselsäure mehrfach wiederholt bzw. intervallweise gefahren
werden.
Als Säuron kommen vorrangig Salzsäure und Essigsäure oder Gemische von diesen in Betracht. Die Konzentration der Säuren beträgt zwischen 5 bis 20%.
Dem Wasser bzw. der Säure können Zusätze, wie Tenside und/oder auch andere chemische Verbindungen, wie z.B.
Polypyrrolidiniumsalzlösung in Konzentration von 0,01 bis 3% vorzugsweise 0,05 bis 0,5% zugeführt werden. Obwohl
Kieselsäure weder chemisch noch durch Temperatur abgebaut (in Lösung gebracht; werden kann, ergeben sich in
Kernversuchen im Labor und in der Feldpraxis keine totalen Blockierungen, die den Zufluß von Erdgas (oder Erdöl)
behinderten.
Boi der Rückforderung wird der Filterkuchen — bestehend aus Kieselsäure — zum Teil wieder ausgetragen. Im Labortest
verbesserte sich in der Entlastungsphase die Durchlässigkeit der Kerne für Gas mit fortschreitender Zeit.
Das bedeutet, daß anhaftende Kieselsäure von der Kernfläche zeitlich bedingt abgelöst wird und die Fließwege wioder frei
werden.
Zur Erprobung des Blockierungsverhaltens und ;.ur Ermittlung der Durchlässigkeit nach dem Anpressen von Kieselsäure wurden in einer Fließapparatur, die natürliche und künstliche Kerne unterschiedlicher Durchlässigkeit (Permeabilität) enthielt, folgende Untersuchungen durchgeführt:
1. Messen der Durchlässigkeit mit Stickstoff (trocken und feucht) = Ausgangspermeabilität = Kv
2. Anpressen der Kieselsäuresuspension mit 1,5MPa
3. Entlasten und Freispülen
4. Erneute Messung der Durchlässigkeit = Kn
In der Tabelle 1 sind die Ergebnisse zusammengefaßt.
Tabelle 1: Anpressen von Kieselsäureaufschlämmuntjen an Bohrkerne
Nr. Kon*. Kv Kn Kri Filtratmengen
g/l 103nm2 103nm2 Kv ml
(nach 2 h)
| 1 | 750 | 9,5 | 10,1 | 1,06 | 36 |
| 2 | 750 | 240 | 136 | 0,57 | 70 |
| 3 | 250 | 22 | 13 | >59 | "A |
| 4 | 250 | 3,7 | 3,9 | Ί,05 | 32 |
Aus der Tabelle 1 ist erkennbar, daß bei den niederen Permeabilitäten «on 3,7 und i),5 (Nr. 1 und 4) nach dem Entlasten keine Schädigung der Kernmatrix auftritt, während bei den höheren Permeabilitäten von 22 und 240 · 103nm2 Schädigungen von 43% bzw. 41 % (Nr. 2 und 3) auftreten. Hier wird der Filterkuchen von Kieselsäure nicht sofort vollständig uogalöst, sondern erst über einen längeren Zeitraum.
Aus der letzten, rechten Spalte der Tabelle 1 ergibt sich die blockierende Wirkung der Kieselsäure. Die aufgeführte Menge wurde nach einer Anpreßzeit von 2 Stunden gemessen bi3iein«m Differenzdruck von 1,5MPa.
Die im Beispisl 1, Tabelle 1, enthaltener. Rückfördeiungspermeabili'.a'ten Kn werden sofort gemessen. Jetzt man die
Rückförderungsperiode über mehrere Stunden fort, verbessern sich die Permeabilitäten, d. h. weitere Kieselsäure wird von der Stirnfläche des Kernes abgelöst und zum Teil wiader ausgetragen (herausgeblasen). Folgende Meßwerte belegen die
Pemeobilitätsverbesserung:
| Versuchs-Nr. 3: | sofort | = 13 | 103nm2 |
| (Beispiel 1,Tab. 1): | 1h | = 14 | 103nm2 |
| 2 h | = 17 | 103nm2 | |
| 3 h | = 22 | 103nm2 | |
| Versuchs-Nr. 4: | sofort | = 3,9 | 103nm2 |
| 1h | = 4,0 | 103nm2 | |
| 2 h | = 4,1 | 103nm2 | |
| 3h | = 4,3 | 103nmr |
Das erfindungsgemäße Verfahren wuide in einem mehrschichtig erdgasführenden Speichergestein, dessen Permeabilität in dar Größenordnung von 0,1 bis 10 · (103nm2) lag, durchgefühlt.
Mehrfache „normale" Süurebehandlungen führten in der Sonde, — dessen Lagerstättendruck kleiner als die hydrostatische wai — zu keinem Erfolg. Erst das erfindungsgemäße Verfahren führte zu einer Leistungsverbesserung auf das 1,6fache (vorher 500, dann 780· 103m3/d).
Zu diesem Zweck wurden 4m3 Süßwasser mit 1000kg Kieselsäure versetzt und diese Behandlungssuspension mit oiner Injöktionsrate von 250-450l/min in das Bohrloch eingebracht. Daraus wurden 16m310%ige HCI und verschäumles (mit Erdgas durchgastes) Süßwasser nachgepreßt. Im Verlaufe des Vsrpressens konnten durch den Druckverlauf mehrere Aufbrecheffokte festgestellt werden. Nach e'ner Reaktionszeit von 16 Stunden ericigte die technische Freiförderung der Sonde, wobei Spuren von Kieselsäure ausgetragen wurden.
In einer Erdgasfördersonde mit mehrschichtigen Speichergesteinon wurde das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt, um durch eine selektive Säurebehandlung die Gasförderung zu verbessern und gleichzeitig den Fracgradienten mehrerer Schichten zu ermitteln. In die erdgasgefüllte Sonde wurden entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren in Reihenfolge folgende Behandlungen durchgeführt: Vorpressen von
a) 4m315%ige inhibierte Essigsäure
b) 3m3 Wasser mit 500kg Kieselsäure
c) 4m3 Essigsäure (15%ig) mit 1000kg Kieselsäure
d) 4m315%ige Essigsäure
e) 10m3Wasser
Das Vorpressen der ersten 4m3 Säurelösung erfolgte ohne Aufbrecheffekt.
Mit dem jeweiligen Anpressen des Blockierungsmediums traten Aufbrecheffekte ein, die den verschiedenen Permeabilitäten der Schichten zugeordnet und durch Variation der Injektionsraten zwischen 300 und 2000l/min provoziert werden konnten. Die Erdgasförderleistung dieser Sonde konnte verdoppelt werden.
in Betracht gezogene Druckschriften:
DD-PS 142735(E 21 8,33/00), 159015(E 21 B, 33/138), US-PS 4100079,4107057 (E 21 B, 42/27)
Claims (6)
1. Verfahren zur selektiven Säuerung von Mehrschichtspeichern unter Verwendung von Säuren in Kombination mit Ablenkagentien zur Blockierung unterschiedlich permeabler Schichten bei der Stimulation von Erdöl- und Erdgasspeichern, Untergrundspeichern, Geothermik, Injektions- und Wasserentnahmesonden, dadurch gekennzeichnet, daß als Ablenkagens Kieselsäure verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kieselsäure der Säure bzw. dem Wasser in einer Konzentration von 50 bis 1000kg/m3, vorzugsweise 100 bis 500 kg/m3, beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kieselsäure mit einer Korngrößenverteilung von 1 bis 250 nm, vorzugsweise 5 bis 100nm, eingesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kieselsäure in Abhängigkeit von den Speicherschichten einmalig oder in mehreren Intervallen eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierung in Abhängigkeit von der Konzentration und der Injektionsgeschwindigkeit gefahren wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektionsgeschwindigkeit in den Grenzen von 200 bis 3000l/min variiert.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD29760186A DD263896A3 (de) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | Verfahren zur selektiven saeuerung von mehrschichtspeicher |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD263896A3 true DD263896A3 (de) | 1989-01-18 |
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ID=5584955
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| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD263896A3 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004048752A1 (en) * | 2002-11-22 | 2004-06-10 | Schlumberger Canada Limited | Selective stimulation with selective water reduction |
-
1986
- 1986-12-15 DD DD29760186A patent/DD263896A3/de not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
| WO2004048752A1 (en) * | 2002-11-22 | 2004-06-10 | Schlumberger Canada Limited | Selective stimulation with selective water reduction |
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