DD245007A1 - Verfahren zur behandlung von lagerstaetten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Lagerstaetten fuer Erdoel- und Erdgassonden, Untergrundspeichern sowie Injektions- und Wasserentnahmesonden als auch Geothermiesonden, indem eine Behandlungsfluessigkeit durch Vergelung von Staerke bei der Umgebungstemperatur mit Salzen, insbesondere Kalziumchlorid, hergestellt wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Lagerstätten,die Erdöl oder Erdgas enthalten. Es können aber auch Untergrundspeicher, Geothermiesonden sowie Injektions- und Wasserentnahmesonden mit diesem Verfahren behandelt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Carboxymethylstärke wird in der DD-Patentschrift 114113 zur Verdickung der wäßrigen Phase angewendet. Bei diesem Produkt besteht der Nachteil darin, daß nur „weiches" Wasser einen rentablen Einsatz ermöglicht, da bei „hartem" Anmischwasser erhöhte Konzentrationen notwendig sind.

Ziel der Erfindung

Der Vorteil der erfinderischen Lösung besteht in der Anwendung von leicht zugänglicher nativer Stärke im Gegensatz zu bisher meist verwendeter Carboxymethylstärke, die wesentlich kostenintensiver ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Behandlung von Lagerstätten zu erarbeiten, bei welchem die Behandlungsflüssigkeit auf der Grundlage·von nativer Stärke durch Verdicken derselben aufbaut. Da native Stärke bei Raumtemperatur durch Süßwasser nicht aufgeschlossen wird und somit auch kein angedicktes Wasser entsteht, wurden Salze für diesen Zweck herangezogen.

Zum Aufschließen von Stärke können solche Salze wie Kaliumrhodanid (Kaliumthiocyanat), AmmoYiiumrhodanid und Kaliumiodid (J. Seidemann, Stärke-Atlas, Paul Parey-Verlag, Berlin und Hamburg 1966) eingesetzt werden.

Es wurde gefunden, daß Kalziumchlorid zum Aufschließen von Stärke geeignet ist, dagegen nicht Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid und Ammoniumchlorid. Das Verfahren zur Herstellung einer Behandlungsflüssigkeit für Lagerstätten mit dem preiswerten Kalziumchlorid erfolgt in der Weise, daß 1-9% Stärke mit dem vorher in Lösung gebrachten Kalziumchlorid unter Rühren umgesetzt wird. Hierbei ist es angebracht, die Stärke zur Kalziumchloridlösung zu geben.

Kalziumchlorid wird in zwei Modifikationen gehandelt

CaCI₂ 6H₂O (mit 6MoI Kristallwasser) CaCI₂ (ohne Kristallwasser)

Um eine Vergelung von Stärke mit Kalziumchlorid zu erreichen sind 40-50Gew.-% CaCI₂ · 6H₂O erforderlich.

Natürlich vorkommendes Lagerstättenwasser kann auf Grund des Ca-Gehaltes ebenfalls zur Vergelung von Stärke benutzt werden. Manchmal ist das Lagerstättenwasser chemisch ungünstig zusammengesetzt, so daß es keine Stärke zur Vergelung bringt. In diesem Falle ermöglicht eine weitere Zugabe von Kalziumchlorid den Aufschluß von Stärke. So konnte Stärke mit Lagerstättenwasser der Dichte 1,15g · cm"³ und Zusatz von 25 bis 75g CaCl₂ · 6H₂O (pro 100ml) zur Vergelung gebracht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung von Lagerstätten beginnt mit der Herstellung einer Kalziumchloridlösung, die 40-50Gew.-% CaCI₂ · 6H₂O enthält. Höher prozentigeCaCI₂-Lösungen ermöglichen schnellere Vergelzeiten bei der Umsetzung mit Stärke.

Zu der Kalziumchloridlösung werden unter Rühren oder Stehenlassen 1 bis 10% Stärke oder Stärkegemische zugegeben. Die Vergelung der Lösung beginnt innerhalb von 1 Minute, kann aber auch bei geringer CaCI₂-Konzentration 2 Tage dauern. Das hergestellte viskose Gel wird mit Zusätzen (z.B. Tenside) versetzt, eventuell durch Verdünnung mit Wasser auf eine gewünschte Viskosität gebracht. Das Verdünnen mit Wasser hat den Vorteil, daß die Depolymerisation des Stärkemoleküls bei Temperaturerhöhung nicht so schnell abläuft. Mit Hilfe von kräftigen Pumpen (Fracaggregate) kann das Gel über eine Stützmitteldosierung in das Bohrloch und die Lagerstättenformation verpreßt werden.

Ausführungsbeispiele

Beispiel 1

47 g CaCI₂ · 6H₂O werden in 53 ml Wasser gelöst und 6g Kartoffel-und Maisstärke (2:1) unter Rühren hinzugefügt. Innerhalb von 1 Minute setzt bei Raumtemperatur die Vergelung ein, deren Viskosität 407 mPa s beträgt. 70 Teile dieser Lösung werden mit etwa 30 Teilen Wasser verdünnt, wobei eine Viskosität von 135mPa · s resultiert. Dieses wurde im Meßgerät Rheotest auf 90⁰C erwärmt.

Die Meßwerte bei Stufe D = 437,4s"¹ wurden wie folgt ermittelt:

20	0C	= 135mPa-s
30	°C	= 125mPa-s
40	°C	= 97mPa-s
50	"C	= 77mPa-s
60	0C	= 67mPa-s
70	0C	= 77mPa-s
80	°c	= 68mPa-s
90	0C	= 61 mPa-s
90	0C (V2 h)	= 5OmPa-S
90	0C (1,5 h)	= 45mPa-s

Beispiel 2

58 ml Wasser werden mit 42 g CaCI₂ · 6 H₂O unter Rühren in Lösung gebracht, dazu werden 4g Kartoffelstärke und 2 g Maisstärke gegeben. Nach 2 Stunden resultiert ein Gel mit einer Viskosität von 148mPa · s (Meßgerät: Rheotest, 22⁰C, D = 437,4s"¹).

Beispiel 3

Zu 100 ml einer 30 Gew.-%igen Lösung von Kaliumiodid werden 6g Stärkegemisch gegeben. Die Viskosität beträgt 508mPa s. Das Gel wird mit Wasser auf eine Viskosität von ca. 15OmPa · s verdünnt.

Beispiel 4

Zu 100 ml einer 20 Gew.-%igen Lösung von Kaliumrhodanid oder Ammoniumrhodanid werden 7 g Stärkegemisch (Kartoffel/ Mais 2:1) unter Rühren zugefügt. Viskosität: 316mPa · s.

Beispiel 5

Ein Lagerstättenwasser der Dichte 1,172g · cm"³ wurde mit 25 g CaCI₂ 6H₂O (pro 100 ml) versetzt und 7g Stärkegemisch hinzugefügt. Die resultierende Viskosität beträgt 278 mPa · s. Durch Verdünnen mitWasserwurde eine Viskositätvon 15OmPa s eingestellt. Die Viskosität änderte sich über 3 Tage (bei Raumtemperatur) nicht wesentlich.

Claims (6)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Verfahren zur Behandlung von Lagerstätten bei Erdöl-und Erdgasspeichern, Untergrundspeichern, Geothermiesonden, Injektions- und Wasserentnahmesonden, gekennzeichnet dadurch; daß als Behandlungsflüssigkeit mit Salzen vergelte native Stärke und/oder fabrikmäßig umgewandelte Stärketypen zur Sondenstimulation eingesetzt werden.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Salze Kaliumiodid, Kaliumrhodanid, Ammoniumrhodanid und insbesondere Kalziumchlorid verwendet werden.
3. 3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Stärke vorrangig Kartoffel-und Maisstärke in einer Konzentration von 1 bis 10% eingesetzt werden.
4. 4. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Salze in einer Konzentration von 10 bis 55Gew.-% zur Vergelung voh Stärke bei Zimmertemperatur und darunter eingesetzt werden.
5. 5. Verfahren nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß hochviskose Gele mit Süßwasser auf eine bestimmte Viskosität verdünnt werden.
6. 6. Verfahren nach Punkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß das hergestellte Gel zur Behandlung von Lagerstätten in Erdöl- und Erdgassonden, Untergrundspeichern sowie Injektions- und Wasserentnahmesonden als auch Geothermiesonden eingesetzt wird.