NO811647L - Fremgangsmaate ved behandling av broenner for aa hindre saltavleiring. - Google Patents

Description

Det er kjent at relativt lave konsentrasjoner av vann-oppløselige organiske steindannelsesinhibitorer reduserer hastigheten med hvilken steinavleiringer dannes i og rundt bunnen av en produksjonsbrønn. Med uttrykket "steinavleiringer" ("scales") menes avsetningen av svakt oppløselige uorganiske salter, såsom kalsium- eller bariumsulfater, kal-siumcarbonat, osv. Mekanismen som gjør seg gjeldende ved hem-mingen eller irihiberingen, er sannsynligvis en kombinasjon av segregering eller kompleksdannelse av flerverdige kationer og en absorpsjon av inhibitor på faste overflater, såsom de raskt voksende flater av nydannede krystallitter. Skjønt et stort antall materialer hemmer krystallvekst, er de for-bindelser som det er mest vanlig å anvende ved behandling av brønner, organiske fosfater eller fosfonater eller addukter av acrylsyre eller lignende. Når vann som er overmettet eller danner steinavleiringer, påtreffes under oljeutvinning, blir steindannelsesinh.ibitorer • vanligvis sprøytet eller "presset" inn i den oljeførende formasjon. Operasjonen går ut på å sprøyte inn inhibitoren og å overspyle den behandlede sone med vann. Brønnen settes så i produksjon, igjen, og av*givelsen av inhibitoren til det produserte vann beskytter borehullet ;og utstyret .i borehullet mot akkumulering av steinavleiringer. ;Denne innpresningsteknikk er en hensiktsmessig måte å tilføre inhibitoren på, fordi den ikke medfører behov for ;å installere eller vedlikeholde et innsprøytningsutstyr. Som kjent er det vanligvis ønskelig at en steindannelsesinhibitor avgis i små konsentrasjoner til det utvundne vann, f.eks. i konsentrasjoner av fra 25 til 100 ppm (deler pr. million) deler). Imidlertid blir denne målsetning nesten aldri nådd. Vanligvis blir mesteparten av den innsprøytede inhibitor raskt avgitt. Mange forsøk på å forsinke hastigheten med hvilken inhibitoren avgis, såsom ved å bevirke at den adsorberes på formasjonsoverflaten, har bare vært delvis vellykkede. Dette gjelder også for tidligere forsøk på å avstedkomme svakt opp-løselige salter av inhibitoren med flerverdige kationer inne i reservoaret. ;Eksempelvis beskrives i US patentskrift nr. 3 483 925 problemene med å■oppnå en gradvis og jevn tilbakeføring av en innpresset inhibitor, og det foreslåes der å innsprøyte alter nerende doser a<y>inhibitoroppløsning og en polymerfortykket oppløsning. I US patentskrift nr. 3 633 672 foreslåes det å sprøyte inn en inhibitor som danner flerverdig-kationsalter, ;.som bare er svakt oppløselige i hovedsakelig nøytralt vann eller alkalisk vann, med både inhibitoren og en forbindelse som inneholder flerverdige kationer oppløst i en sur, vandig væske, slik at det relativt uoppløselige salt av inhibitoren utfelles når syren nøytraliseres inne i reservoaret av de basiske bestanddeler i dette. I US patentskrift nr. 3 704 750 foreslåes det å innsprøyte en sterkt sur oppløsning av et énverdig-kation- ;salt av polyacrylsyre eller -amid<p>g et salt av et flerverdig kation, for derved å avstedkomme en lignende utfeining av en inhibitor med liten oppløselighet når syren nøytraliseres inne i reservoaret. I US patent skrift nr. 3 782 469 foreslåes det å adsorbere en.inhibitor på bruddtilstoppende korn som så anbringes i et brudd eller en sprekk i reservoaret, slik at der dannes behørig belagte overflater fra hvilke inhibitoren desorberes. ;Det er et mål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte for behandling av brønner med selvutfellende steindannelsesinhibitorer som kan anvendes i en hvilken som helst type reservoarer, og som vil virke tilfredsstillende i såvel kiselholdige reservoarer som i reservoarer med komponenter som gir enten høy eller lav pH i de væsker de inneholder. ;Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter de følgende trinn: tilberedelse av en vandig oppløsning bestående hovedsakelig av vann, minst én forbindelse inneholdende anioner ;som hemmer steindannelse, minst én forbindelse som inneholder flerverdige kationer, en tilstrekkelig stor mengde alkalisk materiale til å gi en pH i oppløsningen som overskrider den p.H ved hvilken en forbindelse sammensatt av de steindannelses-inhiberende kationer og de flerverdige anioner vil begynne å utfelles ved reservoarets temperatur, og tilstrekkelig mye av minst én forbindelse som reagerer under dannelse av hydrogenioner med relativt lav hastighet, slik at oppløsningens pH deretter reduseres til en pH-verdi ved hvilken nevnte utfeining vil begynne, og ;innsprøytning av oppløsningen i reservoaret med en hastighet;og i en volumetrisk mengde som er slik at (a) hovedsakelig hele oppløsningen bringes på plass i reservoaret før det finner sted noen vesentlig utfelning og (b) en betydelig andel av denne utfelning finner sted mens oppløsningen befinner seg i et område i reservoaret nær brønnen. ;Det skal nu beskrives noen utførelsesformer av oppfinnelsen under henvisning til de vedføyede tegninger. Fig. 1 er et diagram som viser de områder av kalsium-konsentrasjoner (langs Y-aksen i mol/l) og pH-verdien (langs X-aksen) som bringer et kalsiumsalt av en gitt steindannelsesinhibitor til å utfelles fra forskjellige oppløsninger ved forskjellige temperaturer. Fig. 2 er et diagram som viser konsentrasjonene (i ppm langs Y-aksen) ved hvilke forskjellige steindannelsesinhibitorer dannes fra en steinformasjon ved strømning av forskjellige mengder av en vandig væske (i milliliter langs X-aksen) gjennom formasjonen. Fig. 3 viser den tid (i minutter langs X-aksen) det tar før det dannes utfeininger i oppløsningen,i avhenhighet av den opprinnelige pH-verdi i oppløsningen (avsatt langs Y-åksen). Fig. 4 viser slike variasjoner med temperaturen (i °C langs Y-aksen) . Fig. 5 viser variasjonene i konsentrasjonen av en steindannelsesinhibitor (i ppm fosfation langs Y-aksen) som ble avsatt ved den foreliggende fremgangsmåte, i avhengighet av mengden av utstrømmende fluidum (i cm 3 langs X-aksen) ;inne i en sandpakke gjennom hvilken fluidumet strømmet.;Ved den foreliggende fremgangsmåte bør steindannelses-inhibitoren være én som (a) er i stand til å forhindre steinavleiringer forårsaket av fluidumet som utvinnes fra reservoaret ved reservoarets temperatur, når den er tilstede i den vandige fase av dette fluidum i en relativt lav konsentrasjon, som ikke er vesentlig høyere enn 100 ppm, og (b) med flerverdige kationer danner salter med vannoppløselighet som er betydelig lavere ved pH-verdier på høyst 10 enn ved pH-verdier på fra 10 til 14. ;Ved den foreliggende fremgangsmåte bør pH-verdien ved hvilken den inhibitorholdige oppløsning føres inn i brønnen og den hastighet med hvilken dens pH-verdi reduseres, avpasses til brønnens og reservoarets temperaturforhold og evne til å motta innsprøytninger. Slike faktorer bør korreleres i det minste i den utstrekning som det vil kreves for å unngå enhver forekomst av betydning av for tidlig utfelning (før oppløs-ningen er blitt ført inn i reservoaret) eller en altfor for-sinket utfelning (hvilket krever lang ventetid etter at opp-løsningen er blitt ført inn i reservoaret). ;Den opprinnelig alkalinitet av den inhibitorholdige oppløsning kan tilveiebringes ved hjelp av et alkalisk materiale eller en kombinasjon av alkaliske materialer eller for-bindelser. Praktisk talt ethvert vannoppløselig materiale som er forlikelig med de øvrige komponenter og den stein-dannelsesinhiberende utfelningsreaksjon kan anvendes. Alkali-metallhydroxydene og/eller jordalkalimetallsaltene av den anvendte steindannelsesinhibitor er særlig velegnede som slike alkaliske materialer. ;Metoden ved hvilken en for tidlig utfelning unngåes, kan innbefatte: (a) anvendelse av en pH-reduserende forbindelse som reagerer meget langsomt ved overflatetemperaturen, men som reagerer relativt raskt ved reservoarets temperatur, (b) tilsetning av den pH-reduserende reaktant til den inhibitorholdige oppløsning like før denne oppløsning strømmer inn i brønnen, (c) anvendelse av en relativt høy innsprøytnings-hastighet mens inhibitoren føres til reservoaret, og en lang-som eller intermittent strømning eller ingen strømning etter at den er blitt ført inn i reservoaret, og (d) et buffersystem som opprettholder den opprinnelig relativt høye pH-verdi mens oppløsningen transporteres til reservoaret, men som så settes ut av funksjon, slik at det tillates en hurtig senkning av pH-verdieri etter at oppløsningen er blitt ført inn i reservoaret, osv. ;Metoden for å sikre hurtig utfelning av en betydelig mengde av inhibitoren etter at den inhibitorholdige oppløsning har nådd resevoaret, kan innbefatte (a) buffring av pH-verdien ved hvilken oppløsningen innsprøytes, ved en verdi som ligger bare litt over den ved hvilken utfelning inntrer, (b) anvendelse av en relativt høy konsentrasjon av pH-nedsettende reaktant som er relativt ureaktiv ved reservoarets temperatur, (c) innsprøytning av en relativt stor søyle av relativt fortynnet inhibitorholdig oppløsning, slik at en vesentlig av-setning av utfelning bygges opp som følge av strømningen av et relativt stort volum av oppløsningen gjennom sonen rundt brønnen, osv. ;Vanligvis vil flerverdig-kationsaltene av mange steindannelsesinhibitorer (såsom steindannelsesinhibitorene av organo-fosfortypen) ha en oppløselighet som øker med økende alkålinitet i en vandig væske, f.eks. som følge av en økning i inhibitorens evne til kompleksdannelse når pH-verdien øker. Praktisk talt enhver slik inhibitor som er forlikelig med ;de øvrige komponenter av inhibitoroppløsningen av den foreliggende type, kan anvendes ved den foreliggende fremgangsmåte. En økning av pH-verdien kan også nedsette konsentrasjonen av det gitte inhibitorion som binder seg til det flerverdige kation for dannelse av utfelningen, slik at dette resulterer i en nedsettelse av det uoppløselige salts ione-produkt. ;Foretrukne steindannelsesinhibitorer for anvendelse ved den foreliggende fremgangsmåte omfatter materialer valgt blant steindannelsesinhibitorer av fosfat- og fosfonattypen. Særlig velegnede inhibitorer for anvendelse i forbindelse med oppfinnelsen omfatter nitrogenholdige steindannelseshemmende fosfonatforbindelser, såsom nitrilotri-(methylenfosfonsyre) eller diethylentriaminpenta-(methylenfosfonsyre), som føres ;(£) ;i handelen under handelsnavnene Dequest 2000 ^og Dequest 2060 Cr). Andre velegnede inhibitorer er inhibitorene Dequest 2010, 2041 og 2051^. Utprøvninger av kalsiumsalter av Dequest 2060 ^ utfelt fra de foreliggende selvutfellende steindannelseshemmende oppløsninger har vist at de forhindrer utfelning av CaS04~og CaC03~mineraler fra vann som er overmettet på slike mineraler. ;Vanligvis er et buffersystem som egner seg for anvendelse i forbindelse med oppfinnelsen, et buffersystem som er forlikelig med komponentene av inhibitoroppløsningen, og som er i stand til å opprettholde den relativt høye pH ved hvilken inhibitoren er oppløselig, inntil en oppløsning er blitt transportert fra overflaten til reservoaret, og som deretter tillater en relativt hurtig reduksjon av oppløsningens pH-verdi ved innvirkning av de hydrogenioner som dannes av den pH-nedsettende reaktant. Hva f.eks. inhibitoren ;(r) ;Dequest 2060 ^ angår, vil en bortimot ideell buffer ha en pK apå 7,5 - 8,5, hvilket vil muliggjøre en relativt lang forsinkelse og bare vil kreve en relativt lav konsentrasjon av bufferen og den pH-nedsettende reaktant (såsom methylformiat). Imidlertid har natriumbicarbonat (som har en pKa på ca. 6,4) og glycin (som har en pK apå ca. 9,5) vist seg å være generelt anvendelige, fordi de er forlikelige, anvendelige, relativt billige og lette å anskaffe. En buffer med en ønskelig pK a kan vise seg ikke å være fprlikelig med kompo-nentené av inhibitoroppløsningen. Eksempelvis har 1,3-diamino-propan (pK ca. 8,5) en tendens til å danne en uklar opp-løsning ved en så lav opprinnelig pH av oppløsningen som ca. 9. ;I de foreliggende inhibitoroppløsninger undergår methylformiat en relativt hurtig hydrolyse ved en reservoartempera-tur av størrelsesordenen 38°C (under dannelse av 1 mol methylalkohol og 1 mol maursyre for hvert mol av esteren). I en oppløsning inneholdende kalsiumsaltet av inhibitoren Dequest 2060 vil spaltningshastigheten for methylformiat ved en opprinnelig pH på ca. 8 være avhengig først og fremst av temperaturen. Tabell I viser utfelningstidene for forskjellige oppløsninger som hver inneholder 0,05 mol pr. liter av ;Dequest ^-inhibitoren og 0,17 mol pr. liter kalsiumioner ved en reaksjonstid på 38°C. Denne temperatur er typisk for mange brønner hvor det er behov for en slik behandling med steindannelsesinhibitor, og i disse brønner er en initieringstid for utfeiningen på ca. 2 timer vanligvis passe lang for å pumpe oppløsningen inn i formasjonen. I disse brønner er opp-løsning nr. 7 særlig fordelaktig. ; Vanligvis vil, som ovenfor angitt, en særlig velegnet buffer være en som har en pK apå 7,5 - 8,5, og som vil tillate relativt lange forsinkelser ved meget lavere konsentrasjoner av bufferen og methylformiatet enn de som vil trenges for glycin, som har en pK cipå ca. 9,5. Natriumbicarbonat og glycin erVelegnede buffere, fordi de er effektive og ikke synes å føre til forstyrrende bireaksjoner. Eksempler på andre egnede bufferforbindelser eller - systemer er kalium- eller lithium-bicarbonat, triethanolamin, osv. ;Ved en brønnbehandlingsoperasjon som innbefatter en innsprøytning av en vandig væske, foretrekkes det vanligvis å anvende den ■ saltoppløsning som er tilstede i reservoaret, eller en vandig oppløsning som er hovedsakelig ekvivalent med denne saltoppløsning med hensyn til art og mengder av flerverdige og énverdige ioner. Saltinnholdet i forskjellige typiske oljefelt-saltoppløsninger fra brønner hvor det gjør seg gjeldende problemer med steinavleiringer, og som med fordel vil kunne behandles ved en inhibitorinnpresningsoperasjon, ;er oppført i tabell II.;Oppløseligheten av kalsiumsaltet av inhibitoren;Dequest 2060 ^ i de samme saltoppløsninger er oppført i tabell III. For at slike salter skal kunne hemme dannelsen av steinavleiringer må de være tilstrekkelig oppløselige til å opprettholde i det minste en liten mengde inhibitor i oppløsningen. Som det fremgår av tabell III, oppviste hver av de testede saltoppløsninger en slik oppløselighet. ; Det vil sees av tabell II at både konsentrasjonen av kalsiumioner og konsentrasjonen av magnesiumioner øket i de testede saltoppløsninger, i rekkefølgen brønn nr. 1, brønn nr. 2, brønn rir. 3. Av denne grunn skulle det forventes at den vanlige ioneeffekt ville redusere oppløseligheten av saltene i den samme rekkefølge, og at så er tilfelle vil sees av dataene i tabell III. ;Merk imidlertid at et annet resultat indikeres gjennom dataene i tabell IV. Da pH-verdien av en saltoppløsning i borehullet vanligvis er ukjent (da bare avkjølte og avgassede prøver vanligvis underkastes pH-målinger), ble en serie av prøver av de samme saltoppløsninger innstilt på pH-verdiene 6,0, 6,5, 7,0 og 7,5. I separate forsøk ble kalsium- og mag-Cr) (K) nesiumsalter av hver av inhibitorene Dequest 2000 ^ og 2060 tilsatt slike prøver og omrørt med mellomrom ved 38°C i 7 - .13 dager, hvoretter utfelningene ble frafiltrert på 0,45 pm ;acetatfiltere og filtratene ble analysert med hensyn på fosfor for bestemmelse av konsentrasjonen av inhibitoren. Disse for- ;søk indikerte en omsnuing av oppløselighetsrekkefølgen mellom kalsium- og magensiumsaltene. Skjønt den vanlige ioneeffekt (som følge av de økende konsentrasjoner av kalsium og magnesium i saltoppløsningene 1, 2, 3) nedsatte oppløseligheten av ;få) ;saltene i den samme rekkefølge hva Dequest 2060 ^ angår, var dette ikke tilfelle for Dequest 2000<®>.Slike komplikasjoner kan skyldes at enhver anionisk inhibitor som går i oppløsning ut fra et salt, vil danne kompleks med dets ikke-egne ion (f.eks. vil en del av inhibitoren fra et kalsiumsalt danne kompleks med magnesiumet i oppløsningen). Dette fører til en meget komplisert interaksjon som medfører at enkle forutsigelser ikke nødvendigvis slår til. Da dessuten de angitte pH-verdier ble målt ved romtemperatur, var verdiene sannsynligvis snudd ved 38°C. Dessuten ville også oppløsningen av anionene av svak-syre-inhibitoren også snu om på pH-verdiene etterhvert som disse nærmet seg likevekt. ; ; Det ble foretatt bestemmelser av korrelasjonene mellom sammensetningen av inhibitoroppløsningen,• innsprøytnings-temperaturen og brønnens og reservoarets elektrolyttegen-skaper. Slike bestemmelser innbefatter forsøk som i det minste er ekvivalente med f.eks. å plassere inhibitorsaltet i en kjerne som er representativ for reservoarformasjonen og deretter føre en egnet saltoppløsning gjennom kjernen med en hastighet og ved en temperatur som er representative for dem som gjør seg gjeldende under utvinningsoperasjonen. På denne måte kan virkningen av saltoppløsningens pH-verdi måles relativt nøyaktig ved justering av den tilførte saltoppløs-nings pH-verdi og analyse av den utstrømmende saltoppløsning. Ved anvendelse av kjerneprøver av reservoaret kan en slik metode avsløre effekter som ville kunne oppstå som følge av interaksjon mellom formasjonens kjemiske beskaffenhet og oppløseligheten av inhibitorsaltene. ;Sammenhengen mellom pH og oppløselighet for en gitt kationinhibitorkombinasjon avhenger av molforholdet mellom kationene og inhibitoranionene. En slik sammenheng-er vist på fig. 1 hva angår kalsiumsalter i en oppløsning inneholdende ;(R) ;0,05 mol pr. liter av inhibitoren Dequest 2060 . Diagrammet på fig. 1 viser hvordan den pH-verdi (langs X-aksen) som avstedkommer utfelning av et kalsiumsalt av en gitt steindannelsesinhibitor ut fra forskjellige oppløsninger varierer med kalsiumkonsentrasjonen (i mol pr. liter langs Y-aksen) ;ved forskjellige temperaturer. De sorte prikker angir for-søksresultater oppnådd ved romtemperatur uten noe glycin tilstede. Dersom det tilberedes en oppløsning som ligger utenfor det skraverte område, og denne så forskyves inn i dette område ved hjelp av en reaksjon som endrer pH-verdien, vil utfelning finne sted. Pilen viser endringen av pH-verdien i et gitt tilfelle, hvor der ved 38°C ble benyttet methylformiat for å avstedkomme en pH-endrende reaksjon som senket pH-verdien fra 9,0 til 5,8 i løpet av 16 timer. ;Det ble foretatt sammenlignende kjerneforsøk for å måle konsentrasjonene av (a) en inhibitor som var presset inn og utfelt på stedet i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og (b) den samme inhibitor etter innpressing i henhold til kjent teknikk. Da ioneutvekslingskapasiteten av Berea sandstein er større enn for mange carbonater, utgjorde disse tester ikke gode modeller for slike operasjoner i carbonat-reservoarer. Det er en tendens til betydelig mindre ulik-heter mellom resultatene som oppnåes ved testene utført i sandstein enn der vil være i carbonater, da mer av inhibitoren vil utfelles gjennom naturlige prosesser i sandsteinen enn i carbonatet. ;En beskrivelse av kjernetestene vil finnes i tabell V.;I eksperimenter 1 og 2 ble kjernene av Bérea sandstein;3 3 k = 170 md; porevolum henholdsvis V = 269 cm og V = 263 cm ) ;*V ^ p P

først mettet med saltoppløsninger av samme sammensetning som den fra brønn nr. 2 i tabell II, hvoretter inhibitorsys-temene ble innsprøytet, tillatt å stå natten over og deretter tilbakespylt ved fortrengning méd saltoppløsning med samme sammensetning. Begge tester ble utført ved temperatur 38°C.

I eksperiment nr. 1 ble 0,5 porevolum av et inhibitor-system ifølge oppfinnelsen innsprøytet og holdt innestengt natten over (selv om hydrolysen av methylformiatet burde være hovedsakelig fullført i løpet av ca. 2 timer). Under til-bakespylingen av kjernen var strømningshastigheten først 10 ml pr. time, men midtveis i eksperimentet ble denne hastighet øket til 160 ml pr. time. Eksperiment nr. 2 ble utført på samme måte, bortsett fra at inhibitorsystemet bare besto av 0,05 mol pr. liter Dequest 2060<®>som inhibitor i saltopp-løsningen fra Brønn nr. 2, uten at det ble gjort noe forsøk på

(R)

kunstig utfelning av noe kalsiumsalt av Dequest 2060. "

Fig. 2 viser resultatene av disse eksperimenter. Konsentrasjonen av inhibitoren (i ppm langs Y-aksen) er avsatt mot den produserte væske (i milliliter langs X-aksen). I eksperiment nr. 1, som ble utført i overensstemmelse med oppfinnelsen, sank konsentrasjonen av dannet inhibitor meget raskt (se kurve A) til ca. 100 dpm, ved hvilken verdi den holdt seg under hele eksperimentet (i løpet av hvilket 6

liter eller 22 porevolumer væske ble produsert). Startkon-sentrasjonen av den dannede'inhibitor var 8510 ppm. Under eksperiment nr. 1 var mengden av inhibitor som ble avgitt, bare 30% av den totale mengde inhibitor som var blitt, inn-sprøytet.

Under eksperiment nr. 2 (se kurve B), som ble utført

i henhold til kjent teknikk, var avgivelsen av inhibitoren ujevn, idet alternerende høye og lave konsentrasjoner av inhibitoren gjorde seg gjeldende i den avgitte væske. Etter avslutning av eksperimentet viste materialbalansen at 99%

av den innsprøytede inhibitor var blitt avgitt. Startkon-sentrasjoneh av avgitt inhibitor var 40185 ppm (se del C

av kurve B) .

Det er åpenbart at den foreliggende type av selvfrem-bragt utfelning av en inhibitor inne i en reservoarformasjon kan tjene til å opprettholde relativt små mengder av inhibitoren i det utvundne vann i relativt lang tid. Service-firmaer som beskjeftiger seg med brønnbehandling, og brukere av steindannelsesinhibitorer på fosfonatbasis, såsom Dequest ®-inhibitorene, antar at ca. 25 dpm av fosfonatet er passende. De konsentrasjoner som ble målt under eksperiment nr. 1, var vesentlig større enn 25 ppm, men i det minste i enkelte til-feller vil en slik relativt stor oppløselighet av de flerverdige salter av inhibitoren vise seg å være ønskelig. Ved aktuell drift på feltet vil ikke alle soner av reservoaret motta like store mengder av den innpressede inhibitoroppløs-

nirtg. Den større gjennomtrengelighet av de avvannede soner

i

vil forårsake at disse opptar hovedmengden av en slik oppløs-ning. Når brønnen settes i produksjon kan derfor den avgitte inhibitor bli fortynnet i brønnborehullet, og da ikke samtlige brønner på et felt vil bli behandlet ved innsprøytning, vil

inhibitorkonsentrasjonene bli fortynnet ved satelittstasjoner, og følgelig kan innretninger for behandling på feltet og problemer unngåes ved hjelp av en høy konsentrasjon av inhibitoren .

Natriumbicarbonatholdige systerner

De følgende tester ble utført, eller planlagt for ut-førelse, under anvendelse av en inhibitoroppløsning bestående hovedsakelig av en vannoppløsning inneholdende:

1,66 vekt% kalsiumklorid

CR)

5,73 vekt% Dequest 2060 ^ som inhibitor 0,84 vekt% natriumbicarbonat

1,86 vekt% methylformiat

Fig. 3 viser virkningene av startverdien for oppløsningens pH (avsatt langs Y-aksen) på den tid (i minutter, avsatt langs X-aksen) som kreves før utfelning inntrer, når oppløs-ningen holdes ved 41°C. Prøver a ca. 3 ml av eh oppløsning av ovenstående sammensetning ble blandet med en tilstrekkelig mengde syre eller base til at oppløsningens pH ble justert til hver av de på figuren angitte verdier. Oppløsningene ble holdt i små prøverør.i et vannbad ved 41°C, inntil begynnende utfelning kunne observeres. Eksempelvis begynte utfeiningen etter 190 minutter i en oppløsning med en opprinnelig pH-verdi på 7,5. Fig. 4 viser virkningen' av temperaturen (avsatt i °C langs Y-aksen) på tiden (avsatt i minutter Jangs X-aksen) som kreves for å starte utfeiningen når en oppløsning av den ovenfor angitte sammensetning og med startverdi for pH på -7,5 holdes ved den angitte temperatur. Når f.eks. en slik oppløs-ning ble holdt ved 41°C, startet utfelningen etter 195 minutter, dvs. etter en tid som overensstemmer med de for-, søksresultater som er vist på fig. 3. Fig. 5 viser hvordan konsentrasjonen av en steindannelsesinhibitor (angitt som ppm fosfation langs Y-aksen) som var blitt avsatt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i en sandpakke gjennom hvilken fluidumet ble ledet, varierte med flui-dumgjennomstrømningen (i cm 3 langs.X-aksen). pH-verdien for oppløsningen av den ovenfor angitte sammensetning ble justert til en begynnelsesverdi på 7,5. Sandpakken besto av et typisk kjernemateriale fra Wassen-feltet, som først var blitt gjennomtrukket med en vandig oppløsning med et saltinnhold tilsvarende saltinnholdet av et typisk reservoarvann. Sandpakken hadde et porevolum på ca. 75 ml, og det ble ført en tilstrekkelig stor mengde av inhibitoroppløsningen inn i sandpakken til å fortrenge det syntetiske vann og gjennom-trenge pakken. Den således innsprøytede oppløsning ble tillatt å stå natten over. Det syntetiske reservoarvann ble så innsprøytet i sandpakken med hovedsakelig samme hastighet som under utvinningen fra en slik brønn, samtidig som det ble foretatt måling av konsentrasjonen av inhibitoren i det ut-strømmende fluidum. En standardisert kolorimetrisk test for bestemmelse av fosfationer ble benyttet for å bestemme- inhi-bitorkonsentras jonen . Fosfationekonsentrasjonen i de første 28 ml utstrømmende fluidum var 6171 ppm. Slike målinger ble også foretatt med prøver av de volumer som er angitt mellom punktene på figuren. Etter et hurtig fall gjennom de første

200 ml utstrømmende fluidum avtok helningsvinkelen for inhibi-torkonsentras jon langsomt til ca. 70 ppm etter utstrømning av 3200 ml, svarende til mer enn 44 porevolumer fluidum.

Forsøk utført på feltet

I 'en brønn som førte ned i et reservoar på ca. 1200 m dyp, og som var mottagelig for innsprøytning av fra 318 til

4 77 liter vandig væske pr. minutt,kan den foreliggende fremgangsmåte med fordel benyttes på følgende måtet Fra 15900

til 17500 liter inhibitoroppløsning av den ovenfor angitte sammensetning og med pH-verdien justert til ca. 7,5 inn-sprøytes og presses inn med en vandig væske som er forlikelig med reservoarvannet, slik at ca. 15900 liter av oppløsningen presses inn i reservoaret. Brønnen blir så holdt lukket natten over, hvoretter den på ny settes i produksjon.

Det er å merke at den opprinnelige pH-verdi av en buffer-holdig inhibitoroppløsning kan justeres ved at man først eli-minerer virkningen av buffermidlet ved å tilsette, en relativt liten mengde av en sterk syre eller base, såsom saltsyre eller natriumhydroxyd. Når en sterk base tilsettes, øker pH-verdien utover startverdien, og den nedsettes ikke til den verdi ved hvilken den tenderer til å stabiliseres ved innvirkning av bufferen, før buffervirkningen oppstår som følge av den relative langsomme utvikling av hydrogenioner som besørges av en syreavgivende reaktiv komponent av oppløsningen. Dette gjør det mulig for operatøren å foreta bare en mindre justering av sammensetningen av inhibitoroppløsningen for å oppnå en samordning av hastigheten med hvilken pH-verdien reduseres, med brønnens temperatur og evne til å motta innsprøytninger, nemlig ved å forlenge tiden før begynnende utfelning inntrer, utover den tid det ville ha tatt med en oppløsning av den gitte sammensetning dersom ikke den sterke base var blitt tilsatt.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte ved behandling av en brønn, karakterisert ved at man: tilbereder en vandig oppløsning bestående hovedsakelig av vann, minst én forbindelse inneholdende anioner som hemmer steindannelse, minst én forbindelse som inneholder flerverdige kationer, en tilstrekkelig stor mengde alkalisk materiale til å gi en pH i oppløsningen som overskrider den pH ved hvilken en forbindelse sammensatt av de steindannelsesinhi-berende anioner og de flerverdige kationer vil begynne å utfelles ved reservoarets temperatur,d g tilstrekkelig mye av minst én forbindelse som med relativt lav hastighet reagerer under dannelse av hydrogenioner, slik at oppløsningens pH deretter reduseres til en pH-verdi ved hvilken nevnte utfelning vil begynne, og sprøyter oppløsningen inn i reservoaret med en slik hastighet og i en slik volumetrisk mengde at (a) hovedsakelig hele oppløsningen bringes på plass i reservoaret før det finner sted noen vesentlig utfelning og (b) en betydelig andel av denne utfelning finner sted mens oppløsningen befinner seg i et område i reservoaret nær brønnen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at oppløsningens sammensetning korreleres med temperaturen i reservoaret og reservoarets evne til å motta innsprøytninger, ved tilpasning av de kjemiske egen-skaper og/eller konsentrasjoner av materialene oppløst i opp-løsningen og/eller ved innlemmelse i oppløsningen av minst én forbindelse som er i stand til å endre hastigheten ved hvilken oppløsningens pH nedsettes, i den grad som er nød-vendig for å sikre at (a) et valgt volum av oppløsningen kan innsprøytes i reservoaret før det finner sted noen vesentlig utfelning, mens (b) en vesentlig utfelning vil finne sted innen noen få timer etter innsprøytningen av oppløsningen.

3. ' Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at der anvendes en inhibitorholdig opp-løsning som inneholder et buffersystem med evne til å opp rettholde den hastighet med hvilken oppløsningens pH reduseres til nevnte pH hvor utfelning igangsettes.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at der som forbindelse inneholdende stein-dannelsesinhiberende anioner anvendes en steindannelsesinhibitor av organofosfortypeh.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at der som forbindelse inneholdende stein-dannelsesinhiberende anioner anvendes en steindannelsesinhibitor av fosfonattypen inneholdende nitrogen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at der anvendes en inhibitorholdig oppløs-ning inneholdende tilstrekkelig mye natriumbicarbonat til å forsinke nedsettelsen av oppløsningens pH.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at der anvendes en inhibitorholdig oppløs-ning som inneholder tilstrekkelig mye glycin til å forsinke hastigheten med hvilken pH-verdien reduseres.