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Verfahren zur Behandlung von klastischen Formationen in der Umgebung von Sonden
Bei Sonden für Erdölförderung kommt es häufig vor, dass, wenn sich klastische Formationen im
Fördelhorizont befinden, die Sonde unergiebig ist, obwohl sich Erdöl in dem betreffenden Horizont befindet. Der Grund hiefür ist, dass die Formation in der unmittelbaren Umgebung der Sonde nicht genügend durchlässig, sondern durch organische Krustationen verlegt ist. Diese ungenügende Durch- lässigkeit der Formation wirkt sich in der nahen Umgebung der Sonde in besonderer Weise aus, da dort der Durchflussquerschnitt am kleinsten ist. Ebenso kommt es häufig vor, dass anfangs ergiebige Sonden im Laufe des Betriebes dadurch unergiebig werden, dass die Formation in der Umgebung der Sonde verlegt wird.
In ähnlicher Weise wird auch die Förderung im Tiefbrunnen durch Versandung od. dgl. gestört.
In solchen klastischen Formationen befinden sich anorganische Bestandteile, wie Sand, und anorganische
Bindemittel, welche an sich die nötige Durchlässigkeit aufweisen würden, jedoch sind diese anorganischen
Bestandteile der klastischen Formation durch organische Krustationen, wie beispielsweise Bitumen verklebt, wodurch die Förderung so weit beeinträchtigt werden kann, dass die Sonde unergiebig wird.
Es ist bekannt, in solchen Fällen durch das sogenannte Hydrofrac-Verfahren, bei welchem Sprengungen im Förderhorizont vorgenommen werden, Risse zu schaffen, welche die verlegte Formation öffnen, jedoch ist dieses Verfahren nicht in allen Fällen anwendbar und ergibt auch nur einen beschränkten Erfolg.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, auf chemischem Wege die organischen Krustationen zu lösen. Bei den bekannten Verfahren dieser Art muss das Lösungsmittel mit dem gelösten Material wieder aus der
Sonde gefördert werden, und es besteht wieder die Gefahr, dass in der Sonde Verlegungen erfolgen, abgesehen davon, dass ein solches Verfahren zeitraubend und kostspielig ist.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren zur Behandlung von klastischen Formationen in der Umgebung von Sonden zu schaffen, welches diese Nachteile vermeidet. Ein solches Verfahren zur Behandlung von klastischen Formationen in der Umgebung von Sonden, bei welchem durch die Sonde in die Formation ein Lösungsmittel eingebracht wird, welches organische Krustationen angreift, jedoch anorganische Bestandteile der Formation nicht löst, besteht gemäss der Erfindung im wesentlichen darin, dass in die Sonde ein brennbares Lösungsmittel eingebracht, anschliessend Sauerstoff zugeführt und gezündet wird und hierauf flüssiges, aushärtbares Kunstharz in die Formation eingepumpt wird.
Dadurch, dass das Lösungsmittel mit den organischen Krustationen an Ort und Stelle verbrannt wird, wird das Rückfördern des Lösungsmittels, in welchem die organischen Bestandteile gelöst sind, durch die Sonde erspart. Dies ist aber nicht nur ein Zeit- und Arbeitsgewinn, sondern es wird auch Lösungsmittel eingespart, und es kann mit einer sehr kleinen Menge Lösungsmittel das Auslangen gefunden werden, da nur so viel Lösungsmittel zugeführt werden muss, um die Verbrennung der organischen Krustationen zumindest teilweise zu gewährleisten. Da die anorganischen Bestandteile der Formation, wie Sand und anorganische Bindemittel, nicht gelöst werden, verbleiben diese als Gerüst in der Formation, wobei durch die Verbrennung der organischen Krustationen, wie Bitumen und so fort, mit dem Lösungsmittel der nötige Durchflussquerschnitt freigegeben wird.
Durch das Einpumpen des flüssigen Kunstharzes, welches in der Formation aushärtet, wird dieses Gerüst gefestigt. Hiebei hat die erfndungsgemässe Massnahme, das Lösungsmittel mit den organischen Krustationen in der Formation zu verbrennen, den Vorteil, dass das Wasser in die Formation durch die Verbrennungsgase zurückgedrückt wird, so dass beim Einpumpen des Kunstharzes trockene Oberflächen in der Folmation vorliegen, an welchen das Kunstharz haftet.
Auf diese Weise wird erreicht, dass sich die Kunstharzschichten tatsächlich an die anorganischen Bestandteile der Formation anlegen und dadurch dieses gebildete Gerüst festigen. Um eine gute Verteilung des Kunstharzes zu gewährleisten, wird gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vor Erhärten des Kunstharzes ein Gas, insbesondere Luft oder eine inerte Flüssigkeit, nachgepresst.
Diese Massnahme ist gerade im Zusammenhang mit dem Ausbrennen der Formation von besonderer Bedeutung, da an den durch das Ausbrennen getrockneten Oberflächen der organischen Bestandteile das Kunstharz bevorzugt haftet und hier das Nachpressen von Luft oder Flüssigkeit den Vorteil mit sich bringt, mit
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der sich bei flammenloser langsamer Oxydation einstellenden Temperatur und der sich bei lebhafter Verbrennung einstellenden Temperatur beispielsweise etwa 1000 C betragen. Die Möglichkeit der Temperatursteuerung ist damit gegeben.
Nach dem Ausbrennen der Formation im Sondenumkreis sind die organischen Inkrustationen beseitigt, die Kapillaren in der Formation freigelegt, die Tone dehydratisiert worden und damit nicht mehr gleitfähig und ebenso wie die Sande und Tone hochaufnahmefähig geworden für das später einzubringende Kunstharz, wozu noch kommt, dass durch Erhitzen der Formation, gegebenenfalls auf 1000 C, in der Formation Spannungsrisse entstanden sind, welche eine weitere Erhöhung der Durchlässigkeit der Formation gewährleisten. Sicherheitshalber kann durch Zufuhr von Luft oder Stickstoff der bei der Verbrennung entstandene Wasserdampf aus dem sondennahen Bereich entfernt und damit das Entstehen von Kondenswasser im später mit Kunstharz zu behandelnden Bereich verhindert und gleichzeitig auf eine für die Imprägnierung mit Kunstharz geeignete Temperatur beschleunigt abgekühlt werden.
Die so behandelte Formation ist in idealer Weise für die nachfolgende Imprägnierung mit einem aushärtbaren Kunstharz vorbereitet. Die Imprägnierung der in der angegebenen Weise thermisch behandelten Formation mit einem aushärtbaren Kunstharz kann beispielsweise gemäss der österr. Patentschrift Nr. 204491 erfolgen. Für den Fall, dass in Nähe der Sondensohle ein elektrisches Heizgerät vorgesehen ist, welches ursprünglich zur Beschleunigung der Auflösung der Inkrustationen im Lösungsmittel diente, ist es später möglich, mittels dieses Heizgerätes die Temperatur im sondennahen Bereich nach Einführung des Kunstharzes erneut zu erhöhen und eine rasche Aushärtung des Kunstharzes zu bewirken.
Im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens kann es von Vorteil sein, das Ausbrennen der sondennahen Formation mehrmals hintereinander zu wiederholen, in welchem Falle ein auf der Sondensohle vorgesehenes Heizgerät dazu ausgenützt werden kann, stets eine verlässliche Zündung der Lösungsmittel bei Zufuhr von Sauerstoff zu erzielen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Behandlung von klastischen Formationen in der Umgebung von Sonden, bei welchem durch die Sonde in die Formation ein Lösungsmittel eingebracht wird, welches organische Krustationen angreift, jedoch anorganische Bestandteile der Formation nicht löst, dadurch gekennzeichnet, dass in die Sonde ein brennbares Lösungsmittel eingebracht, anschliessend Sauerstoff zugeführt und gezündet wird und hierauf flüssiges, aushärtbares Kunstharz in die Formation eingepumpt wird.