AT290434B - Verfahren und Vorrichtung zur Lokalisierung von Wassereinbrüchen in Erdölsonden od.dgl. - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Lokalisierung von Wassereinbrüchen in Erdölsonden od.dgl.

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AT290434B
AT290434B AT97370A AT97370A AT290434B AT 290434 B AT290434 B AT 290434B AT 97370 A AT97370 A AT 97370A AT 97370 A AT97370 A AT 97370A AT 290434 B AT290434 B AT 290434B
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Ernst Dr Dolak
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Oemv Ag
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   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren und Vorrichtung zur Lokalisierung von Wassereinbrüchen in Erdölsonden od. dgl. 



   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Lokalisierung von Wassereinbrüchen in Erdölsonden od. dgl., sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. 



   Für die Ausbeutung von Erdöllagerstätten wird zunächst eine Sonde abgebohrt und nach deren technischer Ausstattung durch diese Sonde das Erdöl der Lagerstätte entnommen. Die Abförderung des Erd- öles aus der Lagerstätte führt hiebei zu einem Druckabfall in der Umgebung der Fördersonde und damit zu einem   aliphatischenNachströmen   desinhaltes der die Fördersonde umgebenden   Poren-oder Klufträu-   me gegen die Fördersonde zu. Dadurch wird bewirkt, dass nach einiger Zeit nicht nur das Erdöl, sondern auch das die Erdöllagerstätte umschliessende Salzwasser gegen die Fördersonde fliesst und mit   demErd-   öl zusammen gefördert wird. Hiebei ist es von vornherein nicht möglich, festzustellen, welche Schicht Öl und welche Schicht Wasser fördert. 



   Der überwiegende Teil der Sonden produziert keineswegs aus einem vertikal einheitlich beschaffenen Gestein, sondern es bestehen ölführende Schichten von sehr gut durchlässigen Partien, Schichten minderer Permeabilität und nahezu undurchlässige tonige Partien. Das Wasser wird daher keineswegs in vertikal linearer Front vordringen, sondern in den hochpermeablen Partien zu einer Zeit die Fördersonde erreichen, in welcher die minder durchlässigen Schichten noch reines Erdöl enthalten. Es ist daher nicht ohne weiteres möglich, festzustellen, aus welcher Schicht Wasser und aus welcher Schicht Erdöl austritt. 



   Solche Wassereinbrüche in Sonden sind nun sehr nachteilig und es wurden daher bereits Versuche unternommen, die wasserführenden Schichten abzudichten. So ist es bereits bekannt, in die Sonde sogenannte selektive Isolationsmittel einzubringen, welche wohl im wassergestättigten Gestein, nicht aber im ölgesättigten Gestein erstarren sollen und daher eine Abdichtung des wassergesättigten Gesteines bewirken sollen. 



   Solche selektiven Isolationsmittel sind beispielwweise Dieselöl-Zement-Mischungen und Lösungen   von SiCl oder von SbCl. Es wurden jedoch keine befriedigenden Ergebnisse mit diesen selektiven Iso - lationsmitteln erzielt, so dass solche Isolationsmittel zur Zeit kaum mehr angewendet werden. Ein Ver-   dämmen des verwässerten Bereiches der Förderstrecke mit Zementbrei oder Kunstharz und einer Neuperforation lediglich der ölführenden Schichten konnte bisher nicht durchgeführt werden, da man nicht in der Lage war, die wasserführenden Schichten zu erkennen und zu lokalisieren. 



   Die Erfindung sucht nun diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zur Lokalisierung von Wassereinbrüchen in Erdölsonden od. dgl. zu schaffen, welches ermöglicht, die wasserführenden Schichten mit grosser Genauigkeit festzustellen, so dass es möglich wird, diese   wasserführenden Schichten   zu verdämmen und lediglich aus den ölführenden Schichten zu fördern. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren besteht im wesentlichen darin, dass in verschiedenen vorbestimm- 

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 ten Höhenschichten der Sonde verschiedene Spurstoffe in das Gestein eingetrieben werden und dass anschliessend eine Analyse des geförderten Wassers auf das Vorhandensein der Spurstoffe erfolgt. Dadurch, dass in den verschiedenen vorbestimmten Höhenschichten der Sonde verschiedene Spurstoffe wie   z.

   B.   Europium, Dysprosium, Au, Ir, In, Be, La, Al, Mn und/oder V eingetrieben werden, nehmen die wasserführenden Schichten andere Spurstoffe auf als die ölführenden Schichten und es kann somit, wenn im geförderten Wasser bestimmte Spurstoffe festgestellt werden, die Höhe der Schichten festgestellt werden, in welchen dieseSpurstoffe eingetrieben wurden und es können dadurch   diewasserführendenSchich-   ten genau bestimmt werden. Wenn die Höhe der wasserführenden Schichten festliegt, ist eine Abdämmung dieser Schichten und daher einesanierung der Sonde, beispielsweise durch Einpressen von Zement in diesen Schichten ohne Schwierigkeiten möglich. Zweckmässig werden die Spurstoffe mittels einer Sprengladung in das Gestein eingesprengt.

   Eine solche Einsprengung der Spurstoffe kann auf einfache Weise vorgenommen werden und es wird dadurch ein gutes Eindringen der Spurstoffe in die einzelnen Schichten sichergestellt. Die Analyse des Wassers erfolgt erfindungsgemäss zweckmässig mittels Neutronenaktivierungsanalyse, wobei als Spurstoffe mit dieser Neutronenaktivierungsanalyse gut nachweisbare   Ele-   mente verwendet werden. Mit einer solchenNeutronenaktivierungsanalyse können aufrelativ einfachem Wege auch noch geringfügige Mengen der Spurstoffe festgestellt werden, so dass schon bei Wassereinbrüchen   kleineren Ausmasses   die wasserführende Schicht sicher festgestellt werden kann.

   Die Elemente, die vorzugsweise als Spurstoff Verwendung finden und die mittels der Neutronenaktivierungsanalyse bei einem Fluss von 1012 n/cm 2/sec auch in grösster Verdünnung noch gut nachweisbar sind, sind in nachstehender Tabelle festgehalten : 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Nachweissgrenze <SEP> durch <SEP> NeutronenSpurstoff <SEP> aktivierungsanalyse <SEP> in <SEP> g
<tb> Eu <SEP> 7. <SEP> 10 <SEP> -12 <SEP> 
<tb> Dy <SEP> 7. <SEP> 10-2
<tb> Au <SEP> 7. <SEP> 10-11
<tb> Ir <SEP> 7. <SEP> 10-11
<tb> In <SEP> 2. <SEP> 10-11
<tb> Be <SEP> 5. <SEP> 10 <SEP> -10 <SEP> 
<tb> La <SEP> 3. <SEP> 10-10
<tb> Al <SEP> 1. <SEP> 10-10
<tb> Mn <SEP> 1. <SEP> 10-10
<tb> V <SEP> 2. <SEP> 10 <SEP> -10 <SEP> 
<tb> 
 
 EMI2.2 
 gekennzeichnet, dass die Spurstoffe in auf vorbestimmte Höhenschichten in der Sonde absenkbaren Hohlladungssprengköpfen angeordnet sind.

   Derartige Hohlladungssprengköpfe sind bekannt und werden beispielsweise für die Perforation in Tiefbohrungen verwendet. Durch solche Hohlladungssprengköpfe wird einSchussloch gesprengt, das einen Querschnitt von zirka einem Quadratzentimeter und eine Tiefe von 30 bis 80 cm aufweist. Die Hohlladungssprengköpfe werden auf einer Kette in den gewünschten Abständen angeordnet, die an einem Kabel befestigt ist, das durch an sich bekannte Einrichtungen bis auf eini ge Zentimeter genau in die gewünschte Tiefe in der Sonde abgesenkt wird, worauf ein Kopf nach dem andern gezündet wird. 



   Der Spurstoff kann erfindungsgemäss in einem am Hohlladungssprengkopfbefestigten, durchden Sprengkopf zerstörbaren Hohlkörper angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, den Spurstoff direkt auf einem Teil des Hohlladungssprengkopfes, beispielsweise auf einem die Sprengladung abdeckenden 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 Blech, aufzubringen. Hiebei ist es zweckmässig, wenn eine Mischung aus pulverförmigem Spurstoff mit einer rasch erstarrenden Paste, beispielsweise aus Kunststoff, auf den Teil des Hohlladungssprengkopfes aufgestrichen ist. 



   In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch veranschaulicht. Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäss ausgebildeten Hohlladungssprengkopf und Fig. 2 zeigt schematisch eine in verschiedenen Schichten mit Perforationen versehene Sonde, in welcher nach dem erfindungsgemässen Verfahren ein Wassereinbruch festgestellt wird. 



   Der in Fig. 1 dargestellte Hohlladungssprengkopf besteht in üblicher Weise aus einem   Gehäuse     aus Glas, Aluminium oder Eisen, das mit einer üblichen Befestigungsvorrichtung --2-- versehen ist. Im   Gehäuse-l-ist   eine Kammer --3-- gebildet, welche mit Sprengstoff gefüllt und durch ein Aluminium- oder Kupferblech --4-- abgedeckt ist. Im Inneren der Kammer --3-- ist ein Stahlblech-5vorgesehen, das als Reflektor für die Explosionswelle dient. Die   mit --6-- bezeichnete Zündkapsel ist   lediglich schematisch angedeutet. 



   An der Aussenseite des Bleches --4-- ist eine   Mischung -7-- aus   pulverförmigem Spurstoff und einer rasch erstarrenden Paste aus Kunstharz aufgebracht. Als Kunstharz können kommerziell erhältliche Produkte, beispielsweise Polyesterharze Verwendung finden. Gegen Wasserzutritt ist der Hohlladungssprengkopf durch eine Blechplatte --8-- abgedichtet. 



   Die in Fig. 2 dargestellte Sonde weist in üblicher Weise ein Futterrohr --9-- und einen Zement-   mantel--10-- auf.   In verschiedenen Höhenschichten sind Perforationen vorgesehen, durch welche das zu fördernde Öl in die Sonde eintritt. Wird in einer solchen Sonde ein Wassereinbruch festgestellt, so wird beispielsweise eine Kette von zwölf Hohlladungssprengköpfen eingefahren, von welchen jeweils drei Sprengköpfe mit den gleichen Spurstoffen versehen sind. Als Spurstoffe können beispielsweise   AuHCl,IrCl,BeCl   und   InCI   dienen.

   Diese Spurstoffe können in der in Fig. 1 dargestellten Weise in den Hohlladungssprengköpfen angeordnet sein, es ist aber auch möglich, die Spurstoffe in einer Menge vonetwa 10 g in Plastikhüllen zu verpacken und in den Konus des Sprengkopfes durch einige Tropfen eines Polyester-Klebers zu fixieren, wonach das Schutzblech --8-- wieder aufgesetztbzw. aufgeschraubt wird. Die Sprengladungen werden in den einzelnen   Höhenschichten --1, 11, III   und IV--in 
 EMI3.1 
 Abfliessen von etwa 10   !   aus dem Sondenkopf zur Ausschwemmung allfälliger Reste der Spurstoffe im Bohrloch selbst, wird mit der Probeentnahme begonnen, wobei beispielsweise fünf Wasserproben zu je   11   entnommen werden und mittels der Neutronenaktivierungsanalyse auf die verwendeten Spurstoffe geprüft werden. 



   Wird beispielsweise durch diese Analyse festgestellt, dass in allen Wasserproben reichlich Iridium vorhanden ist, dass jedoch Gold, Beryllium und Indium nicht im Wasser enthalten sind, so ist dadurch die Feststellung des Wassereinbruches in der   Schicht --11-- eindeutig   geklärt. Diese Schicht kann dann in bekannter Weise durch Zementinjektion verschlossen werden, wodurch die Sonde saniert ist. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Lokalisierung von Wassereinbrüchen in Erdölsonden od. dgl., dadurch ge-   kennzeichnet,   dass   in verschiedenen vorbestimmten Höhenschichten der Sonde verschiedene Spur-   stoffe, wie z. B. Europium, Dysprosium, Gold, Iridium, Indium, Beryllium, Lanthan, Aluminium, Mangan und/oder Vanadium bzw. diese Elemente enthaltende Verbindungen, in das Gesteineingetrieben werden und dass anschliessend eine Analyse des geförderten Wassers auf das Vorhandensein der Spurstoffe erfolgt. 
 EMI3.2 


Claims (1)

  1. Sprengladung in das Gestein eingesprengt werden.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyse des Wassers mittels Neutronenaktivierungsanalyse erfolgt, wobei als Spurstoffe mit dieser Neutronenaktivierungsanalyse gut nachweisbare Elemente verwendet werden.
    4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurstoffe in auf vorbestimmte Höhenschichten (I, II, III, IV) in der Sonde (9, 10) absenkbaren Hohlladungssprengköpfen (l, 2,3, 4,5, 6) angeordnet sind. <Desc/Clms Page number 4>
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dassderSpurstoffineinemam Hohlladungssprengkopf (1, 2,3, 4,5, 6) befestigten, durch den Sprengkopf zerstörbaren Hohlkörper (4, 8) angeordnet ist.
    6. VorrichtungnachAnspruch4, dadurch gekennzeichnet, dass derSpurstoffaufeinem die Sprengladung abdeckenden Blech (4) aufgebracht ist.
    7. VorrichtungnachAnspruch6, dadurch gekennzeichnet, dasseineMischung (7) auspul- verförmigem Spurstoff und einer rasch erstarrenden Paste, beispielsweise aus Kunststoff, vorliegt.
AT97370A 1970-02-03 1970-02-03 Verfahren und Vorrichtung zur Lokalisierung von Wassereinbrüchen in Erdölsonden od.dgl. AT290434B (de)

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