DE1298065B - Verfahren zur Verminderung von Fluessigkeitsverlusten beim Aufbrechen unterirdischer Lagerstaetten - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung von Flüssigkeitsverlusten beim Aufbrechen unterirdischer Lagerstätten unter Verwendung einer Aufbrechflüssigkeit, die über ein Bohrloch in die in der Nähe der Lagerstätten liegenden Formationen eingebracht wird und einen Zusatz an Stopfmitteln enthält.
• Es sind verschiedene Verfahren zur Erhöhung der Produktivität von Öl- und Gaslagerstätten bekannt. Beispielsweise werden in einer Lagerstätte manchmal Sprengstoffe zur Detonation gebracht, um den Bohrlochdurchmesser zu vergrößern oder die angrenzenden Formationen aufzubrechen. Die Verwendung von Sprengstoff ist jedoch nur beschränkt möglich, wenn eine Verrohrung in dem Bohrloch vorhanden ist. Nach einem anderen bekannten Verfahren wird die Oberflächenzone eines Bohrlochs durch eine in der Nähe einer produzierenden Zone vorgenommene horizontale Bohrung erhöht. Ein solches Verfahren ist teuer, und die erhaltene Leistungserhöhung steht in keinem annehmbaren Verhältnis zu den hohen Kosten. Ferner wurden zur Erhöhung der Durchlässigkeit der eine Lagerstätte umgebenden Formation Säuerungen vorgenommen, welches Verfahren jedoch auf kalkhaltige Formationen beschränkt ist. Nach einem anderen Verfahren werden verschiedene Flüssigkeiten mit geringer Eindringtiefe verwendet, wodurch durchlässige Formationen in einer Lagerstätte durch Anwendung von hydraulischem Druck aufgebrochen werden. Dieses Verfahren erfordert aber die Verwendung bestimmter Arten von Flüssigkeiten, die keine oder wenig Neigung haben, in die Formation einzudringen, um die Anwendung von angemessenen hydraulischen Drücken in der Lagerstätte zu erlauben. Deshalb ist bereits versucht worden, den Aufbrechflüssigkeiten Stopfmittel in Form von Pulver zuzusetzen. Pulverförmige Stopfmittel können jedoch bei großen Poren und Spalten keinen befriedigenden Verstopfungseffekt gewährleisten. Sie neigen außerdem zu Verklumpungen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und die Flüssigkeitsverluste in unterirdischen Lagerstätten zu vermindern. Gemäß der Erfindung werden als Stopfmittel scheibenartige, elastische Körper verwendet.
• Besonders vorteilhaft ist es, der Aufbrechflüssigkeit scheibenartige Körper zuzusetzen, die in der Mitte dicker sind als an der Peripherie. Dadurch können sich die Körper besser übereinander schieben. Sie müssen eine genügende Scherfestigkeit aufweisen, damit sie bei dem zum Aufbrechen angewendeten Druck nicht zu Bruch gehen. Vorzugsweise enthält die Aufbrechflüssigkeit 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent Stopfmittel. Die Scheiben können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung einen spitzförmigen -Querschnitt haben, d. h., sie laufen in einer scharfen Kante aus.
• Die Verwendung des vorgeschlagenen, scheibenartigen Stopfmittels hat eine Reihe von Vorteilen. Die Verminderung des Flüssigkeitsverlustes wird zufriedenstellend über einem weiten Bereich von Porengrößen und Durchlässigkeiten bei geringer oder keiner Eindringung des Stopfmittels in die Poren erreicht, wodurch Beschädigungen der Formation verhindert oder vermindert werden.
• Die Erfindung soll nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines typischen, gemäß der Erfindung verwendeten Stopfmittels, F i g. 2 einen Schnitt des erfindungsgemäßen Stopfmittels entlang der Linie 2-2 der F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt des Aufbruchs in einer Lagerstätte, in dem die Verstopfung zur Verminderung der Flüssigkeitsverluste durchgeführt wird, F i g. 4 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Fig.3.
• Die neue Aufbrechflüssigkeit gemäß der Erfindung wird beim Aufbrechen von Lagerstätten verwendet, um die Leistungsfähigkeit der Lagerstätte zu erhöhen. Im allgemeinen werden für das Einbringen und den Druckaufbau dem Fachmann bekannte Verfahren verwendet. Beispielsweise umfaßt ein die erfindungsgemäße Flüssigkeit verwendendes Aufbrechverfahren das Einbringen der das scheibenartige Stopfmittel enthaltenden Flüssigkeit in eine begrenzte Zone der Lagerstätte bei einer Geschwindigkeit, die ausreicht, den in der Zone ausgeübten Druck zu erhöhen, bis Formationsaufbrüche auftreten, was durch eine Verminderung des Fließwiderstands der Flüssigkeit angezeigt wird. Sobald der gewünschte Aufbruch durchgeführt ist, kann das Einbringen fortgesetzt werden, um die Flüssigkeit in die in der Formation gebildeten Durchlässe oder Aufbrüche zu bringen.
• Das eine bestimmte Form aufweisende Stopfmittel verstopft die Poren und die an den Aufbruch angrenzenden Durchlässe und ermöglicht ein tieferes Eindringen der Aufbrechflüssigkeit, indem die Flüssigkeit innerhalb des Aufbruchs gehalten wird, so daß die Ausdehnung des Aufbruchs vergrößert wird. Es können ähnliche, verdickte und gelierte Flüssigkeiten mit einem Gehalt von Sand oder anderen körnigen Materialien zum Stützen der Formation eingebracht werden.
• Die erfindungsgemäße Aufbrechflüssigkeit kann leicht aus der Formation entfernt werden, da die scheibenartigen Stopfmittel selbst wenig oder gar nicht in die an den Aufbruch angrenzende Schicht eindringen. Das leichte Entfernen ist von praktischer Bedeutung, da hierdurch ein Ansammeln unerwünschter Materialien in der Formation vermieden wird, die den Fluß der Formationsflüssigkeit aus der produzierenden Zone in das Bohrloch vermindern würden. Im allgemeinen können die Stopfmittel der Erfindung leicht durch Pumpen, Produzieren der Lagerstätte oder durch Verwendung von Lösungsmitteln, die die Stopfmittel lösen, von der Oberfläche der Poren und des Bohrlochs entfernt werden.
• Es gelangen zwar nicht alle Stopfmittel in der in der Zeichnung veranschaulichten Weise, d. h. mit den Kanten zuerst, in die die produzierende Formation umgebenden Risse, aber es liegt auf der Hand, daß dies bei einem großen Anteil der vielen in der Aufbrechflüssigkeit enthaltenen Teilchen der Fall ist.
• Die verwendeten Stopfmittel können organischer oder anorganischer Natur und in der Formationsflüssigkeit löslich sein. Da diese Materialien zur Durchführung der Verstopfung kein wesentliches Eindringen in die Formationsporen erfordern, ist ein Material, das entweder in der Aufbrech- oder in der Formationsflüssigkeit löslich ist, nicht erforderlich, obgleich ein derartiges Mittel in bestimmten Fällen vorteilhaft sein kann.
• Die erfindungsgemäßen Stopfmittel haben im allgemeinen einen Durchmesser von 0,1 bis 10,0 mm und in der Mitte eine maximale Dicke von 0,5 bis 3,0 mm. Der in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendete Ausdruck »scheibenartige« Form soll alle hergestellten oder natürlich auftretenden Teilchen mit einer flachen plattenartigen Ausgestaltung umfassen, deren Durchmesser größer ist als ihre Stärke. Die Scheibe kann einheitlich oder unterschiedlich von der Mitte zu den Seiten spitz zulaufen. Es hat sich herausgestellt, daß grundsätzlich die wirksamste Form einen mittleren Teil aufweist, der dicker ist als die Seiten, so daß die Teile die Öffnungen der Formation verstopfen und sich darin durch Wirkung der Aufbrechflüssigkeit halten. Die günstigsten Formen schließen kreisförmige Scheiben ein, die ausreichend dick sind, um ein übermäßiges Verdrehen oder Zerbrechen des Teilchens zu vermeiden, wenn es dem verwendeten Aufbrechdruck unterworfen wird.
• Die in der erfindungsgemäßen Aufbrechflüssigkeit verwendeten Flüssigkeiten sind dem Fachmann bekannt. Die Wahl der Flüssigkeit zur Verwendung mit jeder besonderen Größe, Form und Zusammensetzung des Stopfmittels ist leicht zu treffen, um einen gewünschten Grad an Verteilung, Viskosität u. dgl. für jede besondere Anwendung zu erreichen.
• Zur Erzielung der gewünschten Form kann jedes geeignete Material verwendet werden. Am vorteilhaftesten sind Materialien, die in den herkömmlichen Aufbrechflüssigkeiten schwimmen können und dadurch keine nachteilige Wirkung auf die Fließeigenschaften haben. Die erfindungsgemäßen Aufbrechflüssigkeiten können ein Gemisch von Stopfmitteln verschiedener Größen enthalten.
• Auf jeden Fall enthalten die gemäß der Erfindung verwendeten Aufbrechflüssigkeiten eine Mehrzahl scheibenartiger Teilchen, und im allgemeinen ist mindestens ein Teil davon an Durchmesser und an Stärke gleich. Die in dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten Stopfmittel sind einfach herzustellen und ermöglichen die Verwendung von Aufbrechtechniken in Formationen, die bisher kein wirksames und geeignetes Aufbrechen ermöglicht haben. Durch die Erfindung wird ein wirksamer Aufbruch der Formation erzielt, ohne daß irgendwelche nachteiligen Wirkungen auf die Leistungsfähigkeit der das Bohrloch umgebenden Gas- oder Ölzone auftreten.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Verminderung von Flüssigkeitsverlusten beim Aufbrechen unterirdischer Lagerstätten unter Verwendung einer Aufbrechflüssigkeit, die über ein Bohrloch in die in der Nähe der Lagerstätten liegenden Formationen eingebracht wird und einen Zusatz an Stopfmitteln enthält, dadurch gekennzeichnet, daß als Stopfmittel scheibenartige, elastische Körper verwendet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbrechflüssigkeit scheibenartige Körper, die in der Mitte dicker sind als an der Peripherie, zugesetzt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Scheiben verwendet werden, die einen spitzförmigen Querschnitt haben.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbrechflüssigkeit 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent Stopfmittel enthält.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Stopfmittel gleiche Größe und Form hat.