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Verfahren zum Umwälzen eines Schaumes in einem Bohrloch
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umwälzen eines Schaumes mit bestimmten Eigenschaften in einem Bohrloch. Der Schaum dient als ein Strömungsmittel, das eine niedrige Dichte hat und mit geringer Geschwindigkeit für Abschlussarbeiten und Säuberung des Bohrloches umgewälzt wird.
Es ist bekannt, als Umwälzflüssigkeit beim Bohren oder zur Erhaltung eines Bohrloches Bohrschlämme, Luft im Fall eines Luft-Bohrverfahrens oder Luft-Schaumkombinationen bei Luft- oder Nebel-Bohrverfahren zu verwenden. Diese bekannten Verfahren sind in ihren Möglichkeiten beschränkt und weisen jeweils unerwünschte Merkmale auf. Bohrschlämme haben im allgemeinen eine hohe Dichte, so dass für die Umwälzung ein erheblicher Aufwand an Energie erforderlich ist. Beim Abteufen von Bohrlöchern werden auch grosse Mengen davon benötigt, wobei dieses Material verhältnismässig teuer ist. Anderseits arbeitet das Luftbohrverfahren mit einem Umwälz-Strömungsmittel sehr geringer Dichte, d. h. mit Gas, wobei jedoch die Umwälzgeschwindigkeiten sehr hoch sind, z. B. in der Grössenordnung von 300 bis 900 m/min.
Bei diesem Verfahren ergeben sich Bohrlocherweiterungen durch Ausschleifungen und Erosion sowie weitere Nachteile.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Umwälzung eines Schaumes in einem Bohrloch ist dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gas und die wässerige Lösung eines Schäumers in einen Schaumerzeuger einleitet, wobei man pro Liter der Lösung eine Gasmenge von 0, 022 bis 0,38 Nms in den Generator einbringt und die wässerige Lösung in Gew.-Teilen pro 100 Teile Lösung etwa 0,005 bis 10 Teile eines organischen Schäumers enthält und die Lösung eine anfängliche Schaumhöhe nach ASTM-D 1173-53 (1965) von wenigstens 10 cm und eine kumulative Schaumhöhe von wenigstens 30 cm aufweist, worauf man den erhaltenen Schaum in den Ringraum oder einen Rohrstrang im Bohrloch mit einem Druck einführt, der wenigstens ausreicht,
um den Schaum den Ringraum oder den Bohrstrang abwärtszutreiben und weniger als etwa 140 kg/cm ? über dem Bohrlochsolendruck liegt und die Umwälzgeschwindigkeit des Schaumes im Bohrloch weniger als 180 m/min beträgt.
Überraschend sind vorgefertigte Schäume nach der Erfindung, d. h. Schäume mit den vorstehenden Merkmalen, die ohne Kontakt mit der Bohrlochumgebung hergestellt worden sind, allgemein wirksame Bohrloch-Spülungsmittel. Sie zeichnen sich durch geringe Dichte aus und können vorteilhaft als Träger für die Entfernung von festen und/oder flüuigen Teilen aus einem Bohrloch verwendet werden, wobei sie auch beim Bohren und/oder Reinigen oder ähnlichen Arbeiten in einem Bohrloch eingesetzt werden können. Derartige Schäume mit geringer Dichte können verhältnismässig leicht umgewälzt werden ; sie lassen sich auch verhältnismässig billig herstellen.
Zur Erläuterung wird noch darauf hingewiesen, dass eine anfängliche Schaumhöhe die Schaumhöhe am Anfang oder zur Nullzeit gemeint ist, die bei der Schaumanalyse erzielt wird. Die kumulative Schaumhöhe bedeutet die Summe der Schaumhöhen nach den 0, 1-, 2-, 5-und 10-min-Intervallen.
Ein vorgefertigter Schaum soll ein Schaum sein, der ausser Berührung mit festen und/oder flüssigen Teilen erzeugt worden ist, die natürlicherweise in einem Bohrloch auftreten. Es handelt sich demnach am einen Schaum, der ausser Berührung mit Verunreinigungen gebildet wird, wie sie in der Umgebung sines Bohrloches auftreten, einschliesslich Bohrtrümmern, Öl, Lauge oder ähnlichen Materialien.
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Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt sind.
Es zeigen Fig. 1 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Bohrloches mit Bohrturm und Ein- richtung zur Erzeugung eines erfindungsgemässen Schaumes, Fig. 2 eine mit Bezug auf Fig. 1 abgeänderte
Teildarstellung zur Erläuterung eines abgewandelten Verfahrens und Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung einer Laboratoriums-schaum-Prüfeinheit.
In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird ein Schaum als Umwälz-Spülung zum Reinigen einer Produktionsbohrung verwendet. Die Figur zeigt vereinfacht eine Einrichtung, die in
Verbindung mit einer Anwendungsmöglichkeit der Erfindung benutzt wird.
Nach Fig. 1 ist ein Bohrloch bis in eine unverfestigte, ölproduzierende Formation-35-abgeteuft.
Während der Benutzung der Bohrsonde zur Gewinnung von Rohöl aus der Formation hat sich Schutt an der
Bohrlochsole angesammelt. Der Schutt hat die Bohrlochsole verstopft, so dass eine ungestörte Förderung nicht mehr möglich ist. Unter Benutzung eines Drehtisches --57--, einer Mitnehmerstange --19-- und eines Drehkopfes-21-- oder anderer geeigneter Einrichtungen wird ein Rohrgestänge --13--, das aus einer ausreichenden Anzahl von miteinander verbundenen Rohrabschnitten zusammengesetzt ist, in die
Bohrsonde bis zum oberen Teil des produzierenden Horizontes --35-- eingefahren.
Ein wässeriger Gas-in-Flüssigkeit-Schaum wird dann in das Bohrloch von einer Schaumerzeugungs- einrichtung --22-- aus über eine Leitung --11--, den Drehkopf --21--, die Mitnehmerstange --19-- hindurch und durch das Gestänge --13-- abwärts, aus dem Ende des Gestänges --13-- heraus und auf die Bohrlochsole geleitet. Falls das Ende des Gestänges --13-- unter der Oberfläche einer Flüssigkeits- säule liegt, die z.
B. aus Rohöl und/oder Wasser, Lauge usw. besteht, oder falls das Gestänge in Sand,
Teer usw. eingedrungen ist, befördert der Schaum flüssige und/oder feste Stoffe langsam durch den
Ringraum --14-- der Bohrung nach oben und über Leitung --34-- in die Schaumzerlegungseinheit oder
Abscheidekammer --29- und von dort über Leitung --36-- zum Sumpf --37--, wo die flüssige Phase zerlegt wird, so dass sich eine wässerige Phase --38-- und eine Ölphase --39-- ergeben.
Falls es erwünscht ist, dass nur wenig oder gar nichts von dem Schaum in den produzierenden Hori- zont dringt, wird über die Leitung --28-- ausreichend Druck angelegt, welcher die Bildung des Schaumes im Erzeuger-22-, die Abgabe des Schaumes an der Bohrlochsole und um die Tour am Ende des Gestänges --13- herum gewährleistet, von wo aus der natürliche Druck der Bohrung oder ein geringer zusätzlicher Druck über die Leitung --28-- den Schaum wieder zur Oberfläche fördert.
Nachdem der Abschnitt des Bohrloches in Nachbarschaft des unteren Endes des Gestänges --13-- bearbeitet und durch den Schaum behandelt worden ist, kann das Gestänge weiter nach unten gefahren werden, bis das gesamte untere Ende der Bohrlochsole oder ein Teil davon behandelt und/oder gereinigt worden ist.
Zur Erzeugung von wässerigen Gas-in-Flüssigkeit-Schäumen entsprechend der beschriebenen Ausführungsform werden Wasser, ein Schäumer-Konzentrat und, falls erwünscht, eine konzentrierte kaustische Lösung oder ein anderer geeigneter Zusatz einem Mischer --24-- über Leitungen --25, 26 und 27-in ausreichender Menge zugeführt, um im Mischer --24- eine schaumfähige Lösung herzustellen, die in Gewichtsteilen, bezogen auf je 100 Teile der Lösung, etwa 0, 1 bis 1 Teil eines organischen Schäummittels enthält, z. B. das Natriumsalz eines geradkettigen C bis C Alkylbenzol-Sulfosäure- Gemisches. Über die Leitungen --23 und 28-- wird diese schaumfähige Lösung und ein Gas, z. B.
Luft, dem Schaumerzeuger --22-- zugeführt, in welchem ein Schaum erzeugt wird, der ein Volumenverhältnis von Gas zu Flüssigkeit im Bereich von etwa 0,032 bis 0, 38 mS/1 aufweist. Dieser Schaum wird der Bohrung unter einem Druck zugeführt, der ausreicht, um den Schaum über die Leitung --11-- mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 bis 90 m/min über den Bohrgestänge-Ringraum --14-- in der oben beschriebenen Weise umzuwälzen, d. h. mit einem Minimum von etwa 0, 35 bis 7 kg/cm über dem Druck an der Bohrlochsole.
Falls erwünscht, kann über die Leitung --30-- Dieselöl oder ähnliches Material in die Leitung --11-- eingespeist werden, um im langsamen Fluss dem Bohrloch etwa zur Reinigung zugeführt zu werden. Überlauf- und Schaum-Rückfluss-Leitungen sind in Fig. 1 nicht dargestellt.
Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform. In diesem Fall wird ein Bohrloch abgeteuft, und eine geeignete Bohrkrone, z. B. ein Rollenmeissel --16-, ist am Ende des Bohrgestänges --13-- ange- ordnet. Der Schaum wird in der oben beschriebenen Weise umgewälzt und passiert bei seinem Austritt aus dem unteren Ende des Bohrgestänges --13- den eigentlichen Bohrbereich, wobei das Bohrwerkzeug gekühlt wird und das Bohrklein und die Spülflüssigkeit ausgetragen werden.
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Auf diese Weise können Sand, Staub, grössere Fetteile, Öl, Lauge, Gesteinswasser und ähnliche
Materialien sehr einfach aus Flach- oder Tiefbohrungen entfernt werden. Überraschenderweise sind so- gar Steine mit 5 bis 7 1/2 cm Durchmesser ohne weiteres durch die hier beschriebenen Schäume aus
Teufen von 1500 m und tiefer nach Obertag ausgetragen worden. In ähnlicher Weise sind Bohrlöcher her- gestellt worden, wobei die hier beschriebenen Schäume an Stelle üblicher Bohrlochspülungen verwendet worden sind. Weitere Vorzüge ergeben sich aus den nachfolgenden Beispielen. Die Herstellung eines
Gas-in-Flüssigkeit-Schaumes ist an sich bekannt. Für die Ausführung der Erfindung sind grosse Volumina und eine reichtliche Zufuhr an Schaum erforderlich.
Eine Austritts- oder Venturi-Düsenanordnung, der stromabwärts einige in Linie angeordnete Prallbleche zwecks Vermischung nachgeordnet sind, hat sich als brauchbar erwiesen, um befriedigende Gas-in-Flüssigkeit-Schäume zu erzeugen, und bildet die bevorzugte Ausführungsform zur erfindungsgemässen Verwendung. Zur Erzeugung der Schäume können Ga- se wie Luft, Stickstoff, Methan, Naturgas, inertes Abgas oder Kohlendioxyd oder ähnliche Gase verwendet werden. Luft wird bevorzugt.
Um mit der Erfindung zu einem befriedigenden Ergebnis zu kommen, muss der Schaum im allgemeinen vorgefertigt werden. Sobald er einmal hergestellt ist, bleibt das Schaumsystem stabil und widerstandsfähig gegen schädliche Mittel und Einflüsse, die gewöhnlich in Bohrlöchern vorkommen und die, falls sie als Verunreinigungen während der Erzeugung des Schaumes vorhanden sind, eine brauchbare Schaumerzeugung verhindern können.
Die zur Verwendung beim erfindungsgemässen Verfahren geeigneten Schäume sind dynamische Systeme, die in der Lage sind, sich auf schädliche Umstände einzustellen und diese zu überdauern, z. B. mechanische Stösse, verhältnismässig hohe Temperaturen u. ähnl. Im allgemeinen sind die erfindungsgemäss verwendeten Schäume für ein Bohrloch befriedigende Spülungsmittel bei Ringraumgeschwindigkeiten bis zu etwa 90 bis, 150 m/min und sogar bei etwas höheren Geschwindigkeiten, die möglicherweise bis zu 180 m/min reichen können. Die erfindungsgemäss verwendeten Schäume bilden brauchbare Bohrlochspülungsflüssigkeiten im Bereich der Temperaturen, die gewöhnlich in einem Bohrloch auftreten.
Sie sind unter den Ringraumumwälz-Geschwindigkeiten von etwa 3 bis 9 m/min stabil, die gewöhnlich als minimale praktische Geschwindigkeit auftreten und sogar noch bei vernachlässigbaren Geschwindigkeiten von 0 bis 3 m/min über brauchbare Zeitspannen hinweg, z. B. falls sie als Wärmeisolator zwischen dem Ringraum und einer zentralen Dampfleitung benutzt werden, wenn ein Bohrloch mit Dampf unter hoher Temperatur behandelt wird. Dabei wird die Verrohrung kühl genug gehalten, um übermässige Temperaturgefälle und Beschädigungen der Verrohrung auszuschliessen. Vorzugsweise sollen für das erfindungsgemässe Verfahren Strömungsgeschwindigkeiten des Schaumes im Bohrloch-Ringraum im Bereich von etwa 1, 5 bis 90 m/min liegen.
Organische Schäumer sind im allgemeinen für die Verwendung nach der Erfindung brauchbar, vorausgesetzt dass der Schäumer eine anfängliche Schaumhöhe von ASTM-D1173-53 (1965) von wenigstens 10 cm und eine kumulative Schaumhöhe von wenigstens 30 cm bei der verwendeten Konzentration liefert. Die brauchbaren Schäumer-Konzentrationen hangen davon ab, welcher Schäumer jeweils benutzt wird. Im allgemeinen liegt die zu verwendende Menge (ausgedrückt in Gewichtsteilen für 100 Teile der schäumbaren Lösung) im Bereich von etwa 0,005 bis 1. Grössere Mengen des Schäumers können auch verwendet werden, jedoch ist ein solcher Einsatz verhältnismässig wirkungslos im Hinblick auf die Kosten, insbesondere bei Konzentrationen, die etwa 2 bis 5 Teile auf 100 übersteigen.
Vorzugsweise werden elastische Schäume verwendet. Diese Schäume sind im allgemeinen besser geeignet, die Beanspruchungen beim Durchgang durch ein Bohrloch zu überdauern und dennoch wirksam als Spülung zu funktionieren. Im allgemeinen gibt es für einen vorgegebenen Schäumer einen günstigsten Konzentrationsbereich, der ungefähr bei 0, 1 bis 0,5 Teilen pro 100 Teile Gemisch liegt, und in dem der Schäumer den günstigsten Schaum ergibt. In diesem Bereich ist die Änderung der Oberflä- chenspannung der Lösung, bezogen auf die Änderung in der Schäumer-Konzentration, verhältnismässig gross. Dieser Bereich ist auch als reversibler Oberflächenspannungsbereich bekannt. Schäumbare Lösungen mit Schäumer-Konzentrationen, die innerhalb dieses Bereiches liegen, ergeben im allgemeinen die brauchbarsten geschäumten Spülungsmittel für Bohrlöcher.
Unter organischen Schäumer sind organische Verbindungen, Salze organischer Verbindungen und Mischungen daraus zu verstehen, deren wässerige Lösung einen Schaum bildet, wenn Luft durch die Lösung hindurchsprudelt. Diese Mittel sind auch als oberflächenaktive Verbindungen bekannt und werden in anionische, kationische und amphotere Mittel unterteilt.
Anionische Schäumer werden zur Verwendung bei der Herstellung von geschäumten Bohrlochspülungen nach der Erfindung bevorzugt. Aus dieser Gruppe von Verbindungen kommen insbesondere anioni- sehe oberflächenaktive Verbindungen der Formel
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R (O) é03M in Frage, in welcher R ein oleophiles Radikal, M das Ammonium oder ein Alkali-Metall-Kation und n Null oder 1 ist. Das oleophile Radikal R kann ein Kohlenwasserstoff-Radikal sein, das etwa von 10 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, oder ein Radikal der Formel
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in welcher R'ein deophiles Kohlenwasserstoff-Radikal mit etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatomen und m eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis etwa 15 ist.
Alkylbenzolsulfonate, Paraffinsulfonate und Alkenyl-l-sulfonate, d. h. die Fälle, in denen n der Formel gleich 0 ist, sind bevorzugte Untergruppen der oben beschriebenen Verbindungen aus Gründen der Verfügbarkeit, der Gebrauchseigenschaften und Kosten.
Von den vorstehenden Schäumern werden die a-Olefinsulfate besonders bevorzugt. Diese Verbindungen sind ein komplexes Gemisch aus Verbindungen, welche einen Schaum liefern, der als BohrlochSpülungsmittel besonders brauchbar ist. Im allgemeinen sind diese Schäume dicht und bestehen aus verhältnismässig gleichförmigen kleinen Bläschen.
Die geringe Bläschengrösse scheint die Schaumstabilität zu fördern und dem Schaum die ausgezeichneten Gebrauchseigenschaften zu verleihen.
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eines a-Olefins RCH=CH2'in welchem R ein Alkylradikal aus dem C -Cl -Bereich ist, mit durch Luft verdünntem Schwefeltrioxyd erhalten wird, wobei das Produkt neutralisiert und hydrolysiert wird unter
Verwendung von wässerigem Natriumhydroxyd oder einer gleichwertigen starken Base bei einer Temperatur im Bereich von etwa 50 bis 130 C
Schäumer, wie sie vorstehend beschrieben sind und die die erforderlichen Eigenschaften innerhalb des genannten Schaumtestes haben, liefern für die Verwendung als Bohrloch-Spülungsmittel nach der Erfindung befriedigende Schäume.
Diese Mittel können nach Belieben auch durch Schaumtreibmittel ergänzt werden, wie auch an sich bekannt ist.
Fig. 3 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer Schaumprüfeinrichtung für Laboratoriumszwecke, in der ein vorgefertigter Schaum simulierten Bohrlochbedingungen unterworfen werden kann. Die Ven- tile-M, 41,42 und 43-- ermöglichen eine Steuerung und Überwachung der Einheit nach Wunsch.
Druckmesser --44 und 45-zeigen den Leitungsdruck an, und die Messeinrichtungen -46, 47 und 48-ermöglichen, die Fliessgeschwindigkeiten und die geförderten Mengen zu bestimmen. Ein Sichtglas - dient zur Beobachtung des erzeugten sCHAUMES.Eine Heizschlange --50-- umgibt ein Temperatursteuerungsbad. Der Zylinder --51-- ist aus hochbeanspruchbarem Glas ; eine darin angeordnete zentrale Abgabeleitung --52-- entspricht einem Bohrlochrohrstr. ang. Ein lösbar daran angeordneter poröser Kern --54-- entspricht einem Ölsandkern, und der Ringraum des Zylinders --51-- einem Bohrlochringraum. Der über die Leitung --52- zugeführte Schaum geht durch den Kern --54-- oder durch mit Öl und Teer verschmutzten Sand oder durch Öl oder Lauge bzw.
Mischungen daraus hindurch, die im unteren Teil des Zylinders --51-- angeordnet sind, und von da aus den Ringraum aufwärts und wird über die Leitung -53-- nach aussen befördert. Das aus der Leitung --53-- austretende Strömungsmittel wird in einem geeigneten Gefäss, z. B. einem Becherglas, einem Messzylinder usw. aufgefangen und auf Schaumzustand, flüssige oder feste, durch den Schaum aus dem "Bohrloch" beförderte Teile u. ähnl. geprüft.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Diese Schaumprüfbeispiele wurden in einer Prüfeinrichtung nach Fig. 3 mit der Ausnahme ausge- führt, dass kein Kern --54-- benutzt wurde. In den Versuchen wurde Luft mit 3, 5 kg/cmZ Überdruck verwendet. Bei einem Durchfluss von 0,28Nm3/h hatte die Einrichtung einen Gegendruck von 0, 11 kg/ cm2 Überdruck.
Die Badtemperatur wurde auf 99 bis 1070C gehalten und der abgegebene Schaum hatte eine Temperatur im Bereich von 61 bis 650C (noms = Norm-Kubikmeter).
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<tb>
<tb> Beispiell: <SEP> Ein <SEP> geradkettiges <SEP> Natriumalkylbenzolsulfonat <SEP> desG-CFliessgeschwindigkeiten <SEP> Gas/Flüssigkeit <SEP> Überdruck <SEP> Bemerkungen
<tb> @ <SEP> Vol. <SEP> -Verhältnis <SEP> kg/cm2
<tb> Gas <SEP> Flüssigkeit <SEP> #
<tb> Nm3/h <SEP> 1/h
<tb> 0,28 <SEP> 0,38 <SEP> 0, <SEP> 74 <SEP> 0, <SEP> 14 <SEP> Instabiler <SEP> Schaum,
<tb> Zersetzung <SEP> nach <SEP> 1/3 <SEP> des
<tb> Aufstiegs <SEP> durch <SEP> den
<tb> Ringraum
<tb> 0,28 <SEP> 0, <SEP> 76 <SEP> 0,37 <SEP> 0, <SEP> 21 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> d. <SEP> h.
<SEP> Zylinder <SEP> gefüllt,
<tb> aber <SEP> zersetzt <SEP> sich
<tb> 0,28 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> 0,25 <SEP> 0,56 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> gute <SEP> Stabilität
<tb> 0,28 <SEP> 1,5 <SEP> 0, <SEP> 19 <SEP> 0, <SEP> 77 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> sehr <SEP> stabil
<tb> 0,28 <SEP> 1,9 <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 91 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> sehr <SEP> stabil
<tb>
Beispiel 2:
Bei diesem Versuch wurde als Schäumer das Ammoniumsalz eines suflatisierten ge-
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EMI5.3
<tb>
<tb> C-C-A@
<tb> Fliessgeschwindigkeiten <SEP> Gas/Flüssigkeit <SEP> Überdruck <SEP> Bemerkungen
<tb> Gas <SEP> Flüssigkeit <SEP> Vol.-Verhältnis <SEP> kg/cm <SEP>
<tb> Gas <SEP> Flüssigkeit
<tb> Nm3/h <SEP> l/h <SEP>
<tb> 0,28 <SEP> 0, <SEP> 38 <SEP> 0.
<SEP> 74 <SEP> 0,14 <SEP> Schaum <SEP> instabil,
<tb> zersetzt <SEP> sich <SEP> nach <SEP> 1/4
<tb> Aufstieg <SEP> durch <SEP> den
<tb> Zylinder
<tb> 0,28 <SEP> 0, <SEP> 76 <SEP> 0,37 <SEP> 0, <SEP> 17 <SEP> Schaum <SEP> instabil,
<tb> zersetzt <SEP> sich <SEP> nach <SEP> dem
<tb> halben <SEP> Aufstieg <SEP> durch
<tb> den <SEP> Zylinder
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> 0,25 <SEP> 0,35 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> jedoch <SEP> wässerig <SEP> und <SEP> unbefriedigend, <SEP> intermittie- <SEP>
<tb> rend <SEP> langsam <SEP> fliessend
<tb> 0,28 <SEP> 1,5 <SEP> 0, <SEP> 19 <SEP> 0, <SEP> 63 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> brauchbare <SEP> Stabilität
<tb> 0,28 <SEP> 1,9 <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> 0,78 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> gute <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 14 <SEP> 0,38 <SEP> 0,37 <SEP> 0,25 <SEP> Schaum <SEP> instabil,
<tb> zersetzt <SEP> sich <SEP> nach <SEP> 1/4
<tb> Aufstieg <SEP> durch <SEP> den
<tb> Zylinder
<tb> 0, <SEP> 14 <SEP> 0,76 <SEP> 0, <SEP> 18 <SEP> 0, <SEP> 32 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> zersetzt <SEP> sich <SEP> jedoch
<tb>
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EMI6.1
<tb>
<tb> Fliessgeschwindigkeiten <SEP> Gas/Flüssigkeit <SEP> Überdruck <SEP> Bemerkungen
<tb> Gas <SEP> @ <SEP> Vol.-Verhältnis <SEP> kg/cm2
<tb> Gas <SEP> Flüssigkeit <SEP> @
<tb> Nm3/h <SEP> l/h <SEP>
<tb> 0,14 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 13 <SEP> 0,63 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> brauchbare <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 14 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP> 1, <SEP> 7 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> sehr <SEP> stabil <SEP>
<tb>
EMI6.2
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<tb>
<tb>
3 <SEP> :Fliessgeschwindigkeiten <SEP> Gas/Flüssigkeit <SEP> Überdruck <SEP> Bemerkungen
<tb> @ <SEP> Vol. <SEP> -Verhältnis <SEP> kg/cm2
<tb> Gas <SEP> Flüssigkeit <SEP> @
<tb> Nm3/h <SEP> l/h
<tb> 0,28 <SEP> 0,38 <SEP> 0,74 <SEP> 0, <SEP> 14 <SEP> Unbefriedigend
<tb> 0,28 <SEP> 0,76 <SEP> 0,37 <SEP> 0,25 <SEP> Unbefriedigend
<tb> 0,28 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> 0,25 <SEP> 0,35 <SEP> Unbefriedigend
<tb> 0,28 <SEP> 1,5 <SEP> 0, <SEP> 19 <SEP> 0,53 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> wässerig
<tb> 0,28 <SEP> 1,9 <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 74 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> trockener <SEP> stabiler <SEP> Schaum
<tb> 0, <SEP> 14 <SEP> 0,76 <SEP> 0, <SEP> 18 <SEP> 0,35 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> nass <SEP> und <SEP> geringe <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 14 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 13 <SEP> 0,67 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> trocken <SEP> und <SEP> gute
<tb> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 14 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP> 1, <SEP> 02 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> dichter, <SEP> befriedigend
<tb> 0, <SEP> 14 <SEP> 1, <SEP> 9 <SEP> 0,07 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> sehr <SEP> dicht, <SEP> befriedigend
<tb>
10 ml Dieselöl wurden in diesen Zylinder --51-- über die Seitenöffnung eingeführt. Der Schaum im Zylinder brach dadurch zusammen. Bei fortgesetztem Zufluss von Schaum mit einem Verhältnis von 5 : 0, 5 in die Einheit füllte der Schaum jedoch die Einheit und schwemmte das Dieselöl hinaus. Der austretende Schaum sah nass aus und hatte einen starken Geruch nach Dieselöl.
Beispiel 4 : Dieser Versuch wurde wie in Beispiel 1 ausgeführt, mit der Änderung, dass als - +
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<tb>
<tb>
(CH <SEP> CH <SEP> 0) <SEP> SO <SEP> Na,Filessgeschwindigkeitne <SEP> Gas/Flüssigkeit <SEP> Überdruck <SEP> Bemerkungen
<tb> Gas <SEP> Flüssigkeit <SEP> Vol. <SEP> -Verhältnis <SEP> kg/cm2
<tb> Nm3/h <SEP> l/h
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 0, <SEP> 76 <SEP> 0, <SEP> 37 <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> jedoch <SEP> Zersetzungunbefriedigend
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> stabil
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 19 <SEP> 0, <SEP> 56 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> gute <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 1, <SEP> 9 <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 70 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> ausgezeichnete <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> ausgezeichnete <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 14 <SEP> 1, <SEP> 9 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 1,3 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> unbefriedigend
<tb> 0,14 <SEP> 1,1 <SEP> 0,13 <SEP> 0,6 <SEP> gute <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 1, <SEP> 6 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> ausgezeichnete <SEP> Stabilität
<tb>
B e i s p i e l 5: Beispiel 3 wurde mit der Abänderung wiederholt, dass das verwendete Ammoniumsalz von einem andern Hersteller bezogen wurde und ein durchschnittliches Molekulargewicht von 435 aufwies ; es wurde mit einer Gew.-Konzentration von 0, 6 gearbeitet.
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<tb>
<tb>
Vol.-Verhältnis <SEP> Druck <SEP> in <SEP> kg/cm2 <SEP> Bemerkungen
<tb> Noms/1 <SEP> Überdruck
<tb> 0, <SEP> 37 <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> geringe <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 25 <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> brauchbare <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 19 <SEP> 0,53 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> gute <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 60 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> ausgezeichnete <SEP> Stabilität
<tb> 0,10 <SEP> 1,1 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> ausgezeichnete <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 07 <SEP> 2, <SEP> 1+ <SEP> Verstopfung, <SEP> d. <SEP> h. <SEP> übermassiger <SEP>
<tb> Gegendruck <SEP> übersteigt <SEP> die <SEP> für
<tb> die <SEP> Einrichtung <SEP> zulässige
<tb> Grenze
<tb>
Beispiel 6 :
Bei dieser Prüfung wurde das Beispiel 1 wiederholt, wobei der gleiche Schäumer verwendet wurde mit der Abwandlung, dass die Badtemperatur auf 176, 7 C erhöht wurde, um die Temperaturwirkungen zu veranschaulichen und die Schaumstabilität bei hohen Temperaturen zu zeigen, wie sie auftreten können, wenn der Schaum als Isolation zwischen einer Dampfleitung und der Bohrlochverrohrung bei einem Dampfeinleitungsvorgang verwendet wird. Der austretende Schaum hatte eine Temperatur im Bereich von 83 bis 93 C.
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<tb>
<tb>
Fliessgeschwindigkeiten <SEP> Gas/Flüssigkeit <SEP> Überdruck <SEP> Bemerkungen
<tb> Gas <SEP> Flüssigketi <SEP> Vol. <SEP> -Verhältnis <SEP> kg/cm2
<tb> Nm3/h <SEP> l/h
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 1, <SEP> 9 <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 42 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> nass
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 0,10 <SEP> 0, <SEP> 88 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> gute <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP> 0,07 <SEP> 1, <SEP> 44 <SEP> sehr <SEP> stabil <SEP> ; <SEP>
<tb> 10 <SEP> ml <SEP> zugefügtes <SEP> Dieselöl
<tb> zersetzten <SEP> den <SEP> Schaum <SEP> in
<tb> dem <SEP> Zylinder <SEP> nicht
<tb>
Beispiel7 :Beispiel6wurdemitderAbänderungwiederholt,dassalsSchäumereinegeradkettige Alkylbenzolsulfosäure (RC H. SO H) verwendet wurde, wobei ReinC-C-Alkylgruppengemisch war.
Das durchschnittliche Molekulargewicht der Säure war 360.
EMI8.2
<tb>
<tb>
Fliessgeschwindigkeiten <SEP> Gas/Flüssigkeit <SEP> Überdruck <SEP> Bemerkungen
<tb> Gas <SEP> Flssigketi <SEP> Vol.-Verhltnis <SEP> kg/cm2
<tb> Nm3/h <SEP> l/h
<tb> 0,28 <SEP> 1,1 <SEP> 0,25 <SEP> 0,21 <SEP> Schaum <SEP> zersetzt <SEP> sich
<tb> nach <SEP> 1/3 <SEP> Aufstieg <SEP> durch
<tb> Zylinder
<tb> 0,28 <SEP> 1,5 <SEP> 0,19 <SEP> 0,28 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> suppig
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 1, <SEP> 9 <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP> nasser <SEP> Schaum,
<tb> brauchbare <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 53 <SEP> guter, <SEP> dichter, <SEP> stabiler
<tb> Schaum
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 0, <SEP> 95 <SEP> ausgezeichnet,
<tb> stabiler <SEP> Schaum
<tb>
EMI8.3
gefügt wurde.
EMI8.4
<tb>
<tb>
Vol.-Verhältnis <SEP> Druck <SEP> in <SEP> kg/cm2 <SEP> Bemerkungen
<tb> Nm3/1 <SEP> Überdruck
<tb> 0, <SEP> 25 <SEP> 0, <SEP> 28 <SEP> Schaum <SEP> zersetzt <SEP> sich <SEP> nach
<tb> 1/3 <SEP> Aufstieg <SEP> im <SEP> Zylinder
<tb> 0, <SEP> 19 <SEP> 0, <SEP> 39 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> brauchbar <SEP> bis <SEP> mangelhaft
<tb> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 42 <SEP> nasser <SEP> Schaum,
<tb> brauchbare <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 70 <SEP> guter <SEP> dichter <SEP> stabiler <SEP> Schaum
<tb> 0, <SEP> 07 <SEP> 0, <SEP> 95 <SEP> ausgezeichnete <SEP> Stabilität
<tb>
Beispiel 9 :
Beispiel 6 wurde mit der Abänderung wiederholt, dass der Schäumer ein geradketti- - +
EMI8.5
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
<tb>
<tb> C15 <SEP> -C20 <SEP> -Alkohol <SEP> sulfat <SEP> (ROSOsNa)Fliessgeschwindigkeiten <SEP> Gas/Flüssigkeit <SEP> Überdruck <SEP> Bemerkungen
<tb> @ <SEP> Vol.
<SEP> -Verhältnis <SEP> kg/cm2
<tb> Gas <SEP> Flüssigkeit <SEP> @
<tb> Nm3/h <SEP> l/h
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> 0, <SEP> 21 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> instabil
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 19 <SEP> 0, <SEP> 49 <SEP> brauchbare <SEP> Stabilität,
<tb> trocken
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 1, <SEP> 9 <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 70 <SEP> guter <SEP> stabiler <SEP> Schaum,
<tb> sehr <SEP> leicht
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> -1, <SEP> 3 <SEP> ausgezeichnet <SEP> stabiler
<tb> Schaum <SEP> mit <SEP> feiner
<tb> Struktur
<tb> 0, <SEP> 28 <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 1, <SEP> 8-1, <SEP> 9 <SEP> Neigung <SEP> zum <SEP> Verstopfen
<tb> und <SEP> zögernden <SEP> Fliessen
<tb>
EMI9.2
EMI9.3
<tb>
<tb>
10 <SEP> :Vol.-Verhältnis <SEP> Druck <SEP> in <SEP> kg/crr <SEP> ? <SEP> Bemerkungen <SEP>
<tb> Nm3/1 <SEP> Überdruck
<tb> 0, <SEP> 19 <SEP> 0, <SEP> 42 <SEP> Schaumzersetzung <SEP> nach
<tb> halbem <SEP> Aufstieg <SEP> durch <SEP> den
<tb> Zylinder
<tb> 0, <SEP> 13 <SEP> 0,63 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> brauchbare <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 81 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> brauchbare <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 07 <SEP> 0, <SEP> 91 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> gute <SEP> Stabilität
<tb>
Beispiel 11 : Bei diesem Versuch wurde das geradkettige Alkylbenzol des Beispiels 1 mit 1/neiger Gewichtskonzentration verwendet.
Die übiigen Bedingungen waren die des Beispiels 6 mit einem Bad von 149 C. Über die Volumenverhältnisse von 0,19 bis 0,07 änderte sich der Druck von 0, 7 bis 1, 2 kg/cm2 Überdruck. In diesem Bereich lag die Schaumstabilität von befriedigend bis ausgezeichnet.
Beispiel 12 : Beispiel 11 wurde mit der Abänderung wiederholt, dass die Volumenkonzentration des Schäumers auf ho verringert wurde.
EMI9.4
<tb>
<tb>
Vol.-Verhältnis <SEP> Druck <SEP> in <SEP> kg/cm2 <SEP> Bemerkungen
<tb> Nm3/1 <SEP> Überdruck <SEP>
<tb> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 70 <SEP> Schaum <SEP> brauchbar <SEP> bis
<tb> mangelhaft
<tb> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 88 <SEP> brauchbare <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 07 <SEP> 1. <SEP> 20 <SEP> gute <SEP> Stabilität
<tb>
Bei Einführung von Dieselöl in den Zylinder --51-- über die Seitenöffnung in einem Ausmass von 3, 8 l/h blieb die Schaumsäule beständig, so dass das Dieselöl durch den Schaum hinausbefördert wurde, der sich in der Auslassleitung --53-- zersetzte.
<Desc/Clms Page number 10>
Beispiel 13 :
Beispiel 3 wurde mit der Abänderung wiederholt, dass eine 0, 3%ige Gewichtskon.,. zentration und die Bedingungen des Beispiels 6 verwendet wurden.
EMI10.1
<tb>
<tb>
Vol.-Verhältnis <SEP> Druck <SEP> in <SEP> kg/cm2 <SEP> Bemerkungen
<tb> Nm3/1 <SEP> Überdruck
<tb> 0, <SEP> 19 <SEP> 0, <SEP> 63 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> mangelhafte <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 70 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> brauchbare <SEP> Stabilität, <SEP> nass
<tb> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 84 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> brauchbare <SEP> Stabilität, <SEP> nass
<tb> 0, <SEP> 07 <SEP> 0, <SEP> 98 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> gute <SEP> Stabilität
<tb>
Beispiel 14 : Beispiel ? wurde mit der Abänderung wiederholt, dass 1/2% der Gewichtskonzentration der Sulfosäure mit Natriumhydroxyd neutralisiert wurde.
EMI10.2
<tb>
<tb>
Vol.-Verhältnis <SEP> Druck <SEP> in <SEP> kg/cn <SEP> ? <SEP> Bemerkungen <SEP>
<tb> Nm3/l <SEP> Überdruck
<tb> 0, <SEP> 19 <SEP> 0, <SEP> 53 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> brauchbare <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 77 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> gute <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 10 <SEP> 1, <SEP> 12 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> gute <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 07 <SEP> 1, <SEP> 23 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> ausgezeichnete <SEP> Stabilität
<tb>
Beispiel 15 : Beispiel 14 wurde mit der Abänderung wiederholt, dass 1/4% der Gewichtskonzentration der Säure mit Natriumhydroxyd neutralisiert wurde.
EMI10.3
<tb>
<tb>
Vol.-Verhältnis <SEP> Druck <SEP> in <SEP> kg/cm2 <SEP> Bemerkungen
<tb> Nm2/l <SEP> Überdruck
<tb> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 56 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> brauchbare <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 92 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> gute <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 07 <SEP> l, <SEP> l <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> ausgezeichnete <SEP> Stabilität,
<tb> trocken
<tb>
In den Zylinder --51- wurde über die Seitenöffnung Dieselöl mit einem Ausmass von 3, 8 und 2, 6 l/h eingeführt. Der Schaum entfernte wirksam das Dieselöl aus der Einheit, ohne zu zersetzen.
Der durchlaufende Schaum war nass, hatte aber eine brauchbare Stabilität.
Beispiel 16 : Beispiel 14 wurde mit der Abänderung wiederholt, dass eine 1%ige Gewichtskonzentration der Alkylbenzolsulfosäure mit überschüssigem Natriumsilikat (etwa 5 Gew.-lo) neutralisiert wurde, so dass sich eine Lösung mit PH von 11, 0 ergab. Bei einem Volumenverhältnis von 0, 10 und 0, 15 war der Gegendruck 0, 77 bzw. 1,7 kg/cm2 Überdruck. Der Schaum hatte eine ausgezeichnete Stabilität und Tragefähigkeit.
<Desc/Clms Page number 11>
Beispiel 17 : Beispiel 3 wurde mit der Abänderung wiederholt, dass man 0, 15 Gew.-% des Schäumers und die Bedingungen des Beispiels 6 verwendete.
EMI11.1
<tb>
<tb>
Vol.-Verhältnis <SEP> Druck <SEP> in <SEP> kg/err <SEP> ? <SEP> Bemerkungen <SEP>
<tb> Nom <SEP> 3/1 <SEP> Überdruck
<tb> 0, <SEP> 19 <SEP> 0, <SEP> 33 <SEP> Schaum <SEP> zersetzt <SEP> sich
<tb> nach <SEP> Aufstieg <SEP> über <SEP> den
<tb> halben <SEP> Zylinder
<tb> 0, <SEP> 15 <SEP> 0,35 <SEP> Schaum <SEP> zersetzt <SEP> sich
<tb> nach <SEP> Aufstieg <SEP> über <SEP> 3/4
<tb> des <SEP> Zylinders
<tb> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 46 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> mangelhafte <SEP> Stabilität
<tb> 0,07 <SEP> 0,67 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> brauchbare <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 03 <SEP> 0, <SEP> 70 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> gute <SEP> Stabilität
<tb>
Wenn Dieselöl in einem Ausmass von 3, 8 l/h über die Seitenöffnung eingeführt wurde, beförderte der Schaum das Öl, ohne zu zersetzen.
Der austretende Schaum hatte eine mangelhafte Stabilität.
EMI11.2
EMI11.3
<tb>
<tb>
18 <SEP> :Vol.-Verhältnis <SEP> Druck <SEP> in <SEP> kg/cm2 <SEP> Bemerkungen
<tb> Nom <SEP> 3/1 <SEP> Überdruck
<tb> 0, <SEP> 74 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> Unbefriedigend
<tb> 0,37 <SEP> 0, <SEP> 07-0, <SEP> 10 <SEP> Schaumzersetzung <SEP> nach
<tb> 1/8 <SEP> Aufstieg
<tb> 0, <SEP> 25 <SEP> 0, <SEP> 18 <SEP> Schaumzersetzung <SEP> nach
<tb> 1/4 <SEP> Aufstieg
<tb> 0, <SEP> 19 <SEP> 0, <SEP> 28-0, <SEP> 35 <SEP> Schaumzersetzung <SEP> im
<tb> obersten <SEP> Teil
<tb> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP> - <SEP> 0, <SEP> 46 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> mangelhafte <SEP> Stabilität
<tb> 0,10 <SEP> 0,49-0,56 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> brauchbare <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 07 <SEP> 0, <SEP> 77 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> steife, <SEP> dichte, <SEP> gute
<tb> Stabilität
<tb> 0,05 <SEP> 1,20-1,4 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> steife, <SEP> dichte, <SEP> ausgezeichnete <SEP> Stabilität
<tb>
Beispiel 19 : Beispiel 18 wurde mit der Abänderung wiederholt, dass das Natriumsalz an Stelle des Ammoniumsalzes bei zo Gewichtskonzentration verwendet wurde.
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
<tb>
<tb>
Vol.-Verhältnis <SEP> Druck <SEP> in <SEP> kg/crr <SEP> ? <SEP> Bemerkungen <SEP>
<tb> Noms/1 <SEP> Überdruck
<tb> 0, <SEP> 74 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> Unbefriedigend
<tb> 0, <SEP> 37 <SEP> 0, <SEP> 14-0, <SEP> 17 <SEP> Schaumzersetzung <SEP> nach
<tb> 1/4 <SEP> Aufstieg
<tb> 0, <SEP> 25 <SEP> 0, <SEP> 28 <SEP> Schaumzersetzung <SEP> nach
<tb> 3/4 <SEP> Aufstieg
<tb> 0, <SEP> 19 <SEP> 0, <SEP> 42-0, <SEP> 49 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> leicht <SEP> und <SEP> suppig
<tb> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 56 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> brauchbare <SEP> Stabilität
<tb> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 84 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> steif <SEP> und <SEP> stabil
<tb> 0, <SEP> 07 <SEP> 1, <SEP> 5-1, <SEP> 8 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> sehr <SEP> steif <SEP> und <SEP> sehr <SEP> stabil,
<tb> ausgezeichnete <SEP> Stabilität
<tb> 0,
<SEP> 05-Verstopfung
<tb>
Beispiel 20 : Das Beispiel entspricht Beispiel 19 mit der Ausnahme, dass eine O. Oss ige Gewichtskonzentration verwendet wurde.
EMI12.2
<tb>
<tb>
Vol.-Verhältnis <SEP> Druck <SEP> in <SEP> kg <SEP> (cm2 <SEP> Bemerkungen
<tb> Nm3/1 <SEP> Überdruck
<tb> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 21 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> gute <SEP> Stabilität, <SEP> nass
<tb> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 24 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> guter <SEP> stabiler <SEP> leichter
<tb> Schaum
<tb> 0,07 <SEP> 0,28 <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch,
<tb> guter <SEP> stabiler <SEP> leichter
<tb> trockener <SEP> Schaum
<tb>
In Anbetracht der merklich geringeren Gegendrücke und der ausgezeichneten Schaumeigenschaften der a-Olefinsulfonate (AOS) sind diese Materialien aussergewöhnlich geeignet zur Erzeugung von Bohrlochspülungsmittel mit geringer Dichte. Die folgenden zusätzlichen Versuche wurden auf AOS-Basis angestellt.
Beispiel 21 :
1. Eine 1 gew.-% ige Lösung von AOS in Leitungswasser (100 ml Lösung in einem 600 ml-Becher) schäumte bis zum Rand in einem mechanischen Mischversuch, der einen sehr feinen dichten
Schaum ergab, der sich nur sehr langsam verminderte.
2. Eine l%ige Lösung von AOS in 3%igem Salzwasser schäumte bis zu 7/8 der Höhe in einem Be- cherversuch und lieferte ebenfalls einen sehr feinen dichten Schaum.
3. Eine 1%ige Lösung von AOS in 5%iger Phosphorsäure schäumte bis zu 3/4 der Höhe und ergab einen feinen trockenen dichten Schaum.
Diese Daten zeigen, dass AOS-Schäume gegenüber Laugen und Säuren ausgezeichnet widerstandsfähig sind.
Beispiel 22 : In der Einheit nach Fig. 3 wurde der Kern --54-- durch eine Perlen-Packung ersetzt. Die Perlen waren mit Rohöl bedeckt, dessen Dichte 0, 98 betrug. Wie im Beispiel 7 wurde der Schaum aus einer zuigen Lösung der Sulfosäure erzeugt und durch das Perlenbett hindurchgeleitet. Der pH-Wert der Lösung war 1. Bei einem Volumenverhältnis von 0, 1 Nm3/1 und einem Gegendruck von
<Desc/Clms Page number 13>
0, 35/cm ? Überdruck, wie im Beispiel 7, bildete sich ein guter dichter stabiler Schaum. Der erste, durch das Bett hindurchtretende Schaum war durch das Rohöl schwarz gestreift. Nach 2 min war das strömungsmittel durch den Ringraum hindurch aufwärtsgestiegen und aus der Austrittsöffnung hinausgelangt. Es hatte das Aussehen einer schlechten Emulsion.
Nach 3 min schien der Schaum sich in der Perlenpackung zu zersetzen, und etwas Flüssigkeit wurde abgegeben. Nach 5 min ging wirklich eine ziemlich stabile Schaumsäule den Ringraum aufwärts und aus der Abgabeleitung hinaus. Nach 8 min war der grössere Teil der Perlen in der Packung gesäubert.
Beispiel 23 : Wie im Beispiel 22 wurde eine Perlenpackung einer Schaumreinigung unterzogen, wobei jedoch die Sulfosäure mit Natriumhydroxyd auf einen L6sungs-PrI-Wert von etwa 11 neutralisiert worden war. Bei einem Volumenverhältnis von 0, 1 Nm3/l war der Gegendruck 0, 24 kg/cr ? Überdruck.
Folgendes Ergebnis war festzustellen :
EMI13.1
<tb>
<tb> Zeit <SEP> in <SEP> Minuten <SEP> Bemerkungen
<tb> 1 <SEP> Dunkelbraune <SEP> Flüssigkeit <SEP> mit <SEP> schwarzen <SEP> Streifenerster <SEP> Schaum <SEP> läuft <SEP> durch
<tb> 4 <SEP> in <SEP> sehr <SEP> lichtem <SEP> Braun <SEP> getönter <SEP> Schaum, <SEP> keine
<tb> Ölstreifen-Mischung <SEP> aus <SEP> Emulsion <SEP> und <SEP> Schaum
<tb> mit <SEP> brauchbarer <SEP> Stabilität
<tb> 5 <SEP> Schaum <SEP> im <SEP> wesentlichen <SEP> weiss, <SEP> Perlenpackung
<tb> sauber, <SEP> etwas <SEP> Dampf
<tb> 10 <SEP> Gesamtmenge <SEP> von <SEP> 500 <SEP> ml <SEP> Schaum-Lösung <SEP> durch
<tb> die <SEP> Packung <SEP> hindurchgelaufen
<tb>
Beispiel 24 :
Erfindungsgemässer Schaum wurde benutzt, um eine Produktionsbohrung zu säubern und anzuregen, die wegen übermässiger Sandansammlung stillgelegt worden war. Diese Bohrung hatte aus den Amnicola und Tulare-Sänden durch eine mit Sandpackung versehene 16, 8 cm-Verrohrung in einem Teufenbereich von 292 bis 125 m produziert. Die Bohrung war seit 11/2 Jahren stillgelegt gewesen.
Es wurde eine schäum bare wässerige Lösung, die 1 Gew.-lo eines Schäumers vom Sulfonat-Typ
EMI13.2
dem Füllmaterial freigemacht, das aus der Bohrung durch den umgewälzten Schaum hinausgetragen wurde. Zusätzlich wurde die Perforation der Verrohrung etwa 3 h lang als weitere Hilfe zur Aufschlie- ssung der Perforation aufgekratzt. Das Bohrloch wurde dann mit Dampf behandelt, und der Schaum wurde benutzt, um das durch den Kratzvorgang und die Dampfbehandlung gelockerte Material herauszuholen.
Als Ergebnis der Schaumreinigung hatte das Bohrloch eine anfängliche Produktion von etwa 8 m3/ Tag. Nach einer Dauer von 5 Wochen nahm die Produktion auf 0, 8 mS/Tag ab. Die Verringerung der Produktion beruhte zu dieser Zeit auf der Ansammlung von Sand.
Das Bohrloch wurde erneut mit Schaum gereinigt und die Produktion wieder aufgenommen, wobei Schaum als Fördermittel verwendet wurde. Es wurde gezeigt, dass intermittierende und kontinuierliche Produktion des Bohrloches mittels Schaum möglich war, wobei die Ölgewinnung im Bereich von 6 bis 11, 75 m3/Tag betrug. Ein Druck an der Bohrlochsole und eine Temperatur von 2, 5 kg/crr ? Überdruck und 740C wurden beobachtet. Anschliessend wurde die Bohrung auf Produktion durch eine übliche Gestängepumpe umgestellt. Nach einer Produktionsdauer von etwa 6 Monaten wurde die Bohrung überprüft.
Flüssigkeitsniveaumessungen zeigten Flüssigkeit an der Pumpe und kein Füllmaterial an. Das Produktionsausmass war befriedigend.
Um den Schaum im Bohrloch nach unten zu befördern, ist gemäss der Erfindung ein Oberflächendruck erforderlich, der etwas höher, d. h. um 0,35 bis 4, 6 kg/cr ? über dem Bohrlochsolendruck, liegt.
Drücke zum Eintreiben in der Grössenordnung von 35 bis 140 kg/cm2 über den Bohrlochsolendrücken sind im allgemeinen anwendbare Drücke. Um jedoch eine unerwünschte Schaum-Injektion in den durchteuften Formationen zu vermeiden, werden Drücke zur Einleitung bevorzugt, die in der Grössenordnung von 0, 35 bis 14 kg/cm2 über den Bohrlochsolendrücken liegen.
<Desc/Clms Page number 14>
Die vorstehenden Beispiele zeigen, dass die oben beschriebenen, vorgefertigten Schäume wirksame Bohrlochspülungsmittel sind. Die Anwesenheit von Ammoniak in den erfindungsgemässen Gas-in-Flüssigkeit-Schäumen verbessert die Arbeitseigenschaften dieser Schäume in grossem Masse und in verschiedenster Hinsicht, einschliesslich der Verringerung der Gegendrücke, geringerem Arbeitsaufwand für die Umwälzung im Bohrloch und verbesserten Bohrlochreinigungseigenschaften. Die Umwälzung eines Schaumes, der nicht neutralisiertes Ammoniak enthält, ist ein besonders nützliches Mittel zur Neutralisierung
EMI14.1
Schäumer enthält, in einer Menge im Bereich von 0, 05 bis 10 Gew.-Teilen Ammoniak auf 100 Gew. -
Teile des erzeugten Schaumes.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Umwälzen eines Schaumes in einem Bohrloch, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gas und die wässerige Lösung eines Schäumers in einen Schaumerzeuger einleitet, wobei man pro Liter der Lösung eine Gasmenge von 0, 022 bis 0,38 Nms in den Schaumerzeuger einbringt und die wässerige Lösung in Gew.-Teilen pro 100 Teile Lösung etwa 0,005 bis 10 Teile eines organischen Schäumers enthält und die Lösung eine anfängliche Schaumhöhe nach ASTM-D 1173-53 (1965) von wenigstens 10 cm und eine kumulative Schaumhöhe von wenigstens 30 cm aufweist, worauf man den erhaltenen Schaum in den Ringraum oder einen Rohrstrang im Bohrloch mit einem Druck einführt, der wenigstens ausreicht,
um den Schaum den Ringraum oder den Rohrstrang abwärtszutreiben und weniger als etwa 140 kg/crn2 über dem Bohrlochsolendruck liegt und die Umwälzgeschwindigkeit des Schaumes im Bohrloch weniger als 180 m/min beträgt.