AT337635B - Verfahren zur entolung einer erdollagerstatte - Google Patents

Description

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 phase, die sich entweder in Fliessbewegung befindet oder die Oberflächenbenetzung des Gesteins darstellt. 



   Die unabgesättigten Energie zustände der Stoffmoleküle an den Phasengrenzen bedingen freie Grenzflächenenergien, die ihrerseits den Grenzflächen besondere Eigenschaften zu eigen machen. Von den physikalischen Eigenschaften, welche durch die an den Grenzflächen ausgebildeten Grenzschichten einen mehr oder weniger kontinuierlichen Übergang zwischen den Phasen erfahren, ist die zwischenmolekulare Reibung, deren Kenngrösse die dynamische Viskosität ist, für die Bewegungsvorgänge von besonderer Bedeutung. Besitzt die Feststoffphase aus Mangel an positiven Ladungen einen negativen Ladungsüberschuss, so reichern sich an der Grenzfläche positive Ionen der wässerigen Lösung an. In einem elektrischen Gleichstromfeld werden diese Ionen zur Kathode bewegt.

   Die hydratisierten Ionen übertragen ihre Bewegungsenergie durch   zwischenmole-   
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Für die Elektroosmosegeschwindigkeit nicht allzu feindisperser Systeme mit geringer Doppelschichtdicke ist zu schreiben : 
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 Für die hydraulische Strömungsgeschwindigkeit ist nach Hagen-Poiseuille zu schreiben : 
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Wird der durch ein Druckgefälle hervorgerufenen hydraulischen Strömung eine durch ein elektrisches Potentialgefälle bewirkte elektroosmotische Strömung mit gleicher Fliessrate entgegengerichtet, so muss die hydraulische Strömung weitgehend kompensiert werden können (elektroosmotisches Gegendruckverfahren). 



   In der Fig. 2b ist die vektorielle Addition der Teilgeschwindigkeiten zur Geschwindigkeit   11x   dargestellt. 



  In Fig. 2b bezeichnet E wieder das elektrische Potentialgefälle. Die schraffierte Fläche weist auf eine innere 
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 begünstigt. 



   Bezüglich der Ölphase ist anzunehmen, dass in ihr kaum Ionen gelöst sind. Ferner ist festzuhalten, dass   die Dielektrizitätskonstante im Verhältnis   zu der von Wasser sehr niedrig ist. Ausserdem ist das Zetapotential des Systems Silikatgestein/Lagerstättenöl auf Grund des spontanen Potentialabfalles an der Phasengrenzfläche als unbedeutend anzusehen. Auf Grund dieser Gegebenheiten ist ein Auftreten elektrokinetischer Erscheinungen auf den Fliesswegen des Lagerstättenöles unwahrscheinlich, wie experimentelle Untersuchungsergebnisse bewiesen haben, wonach bei Anwendung elektrischer Felder bis zur sechsfachen Produktionsrate der Wasserphase nur eine maximal eineinhalbfache Produktionsrate für Petroleum gegenüber der initialen hydraulischen Fliessrate gegenüberstand. Sie unterliegt daher weitgehend dem hydraulischen Druckregime. 



   In den Sonden-l bis 5-, die in einer bestimmten Anordnung z. B. einem Fünfpunktraster abgebohrt worden sind, werden die Elektroden eingebaut. Die zentrale Produktionssonde ist nach dem oben beschriebenen Verfahren erfindungsgemäss als Anode ausgebildet, sofern die Ladung der Feststoffphase (Gestein) gegenüber dem Porenwasser positiv ist (siehe Fig. 3a). In der Fig. 3a stellen die   Linien -6-- Isobaren   dar, wie sie sich durch den Produktionsablauf ergeben. 



   In der Fig. 3b ist die Profilzeichnung der grundrisslichen Darstellung der Fig. 3a wiedergegeben. Von der 
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    Sonde-5-hinKathode -12- in Sonde -1- im   Sondentiefsten angeordnet. Die Elektroden können als polarisierbare bzw. nicht polarisierbare Elektroden ausgebildet sein. Von der Formgebung her bietet sich eine zylinderförmige Netzelektrode (Gasableitung) mit möglichst grosser Oberfläche an, um die Stromdichte niedrig halten zu können. Die Materialfrage lässt folgende Möglichkeiten als Beispiel offen : für irreversible Systeme z. B. Kupfer, Molybdän und Graphit und für reversible Systeme z. B. Silber bzw. Silberchlorid, sofern Chlorionen im Lagerstättenwasser vorhanden sind. 



   In Fig. 4 ist eine der   Sonden-1-4-,   die als Injektionssonden zum Einpressen des Wassers und zur Aufnahme der Kathoden ausgebildet sind, als Beispiel dargestellt. Ziffer-7-stellt den ölführenden Teil des Trägers und   Ziffer -1 (} - den wasserführenden   Teil des Trägers dar. Konzentrisch angeordnete Steigrohre 

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 ermöglichen über den   Ringraum -15- das   Einpressen des Wassers (Wasserfluten) und   über-13-die   Ab- fuhr des Elektrolysengases sowie das Einleiten der Kathode-17-, die durch einen   Schirm-16-gegen   mechanische Beanspruchung geschützt sein kann, der gleichzeitigem Auffangender aufsteigenden Gase dient. 



   - stellt den isolierenden Futterrohrverbinder dar,-23-ist der Packer für die Ringraumabdichtung   der konzentrischen Steigrohre, -17- ist   die Kathode und-18-bedeutet die elektrische Halterung mit
Durchführung für das Stromkabel, welches elektrisch isoliert sein muss. 



   In Fig. 5 ist in ebenfalls beispielhafter Weise die Installation einer Produktionssonde wiedergegeben. 



     Ziffer-7-bedeutet   wieder den   ölführenden Teil   des Trägergesteins und   Ziffer -10-- den wasserführenden  
Teil des Trägergesteins. Eine   Steigrohrtour-13-ist   exzentrisch durch einen   Dualpacker-20-und   einen   I Einfachpacker-21-in   den wasserführenden Teil des Trägers eingebaut und dient der Aufnahme des Strom- zuführungskabels sowie der Abfuhr von entstehendem Elektrolysegas.-18-bedeutet die Elektrodenhalte- rung mit elektrisch isolierter Durchführung für das Stromkabel.

   Unter dieser Halterung befindet sich die   Anode-22-.   Der Grenzbereich zwischen wasserführendem Teil des   Trägers -10-- und   dem ölführenden
Teil ist durch den   Packer-21-innerhalb   der Futterrohre abgetrennt, so dass aus dem oberen Teil-7-die   Ölproduktiondurch die Steigrohre-19-, diedurchdenDualpacker-20-ebenfalls gehaltenwerden,   erfolgen kann. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Entölung einer Erdöllagerstätte, durch das beim Anlegen eines elektrischen Gleich- stromfeldes über in Sonden in die Lagerstätte eingebrachte Elektroden durch den dabei entstehenden elektro- kinetischen Effekt ein elektroosmotischer Druck gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der elektroosmotische Druck in der Wasserphase dem hydraulischen Druckgradienten, der zur Fördersonde zielt, entgegengerichtet wird, wobei der durch das hydraulische Druckgefälle verursachte Wasserzufluss zur
Fördersonde durch den in der Wasserphase in entgegengesetzter Richtung wirkenden elektroosmotischen
Druck kompensiert wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch diezusätzlicheAnwendungeinesWasser- flut- oder Wasserdruckerhaltungsverfahrens durch Wassereinpressen.