DE1298474B - Method of treating the vicinity of wells in a subterranean formation - Google Patents

Method of treating the vicinity of wells in a subterranean formation

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DE1298474B
DE1298474B DES111772A DES0111772A DE1298474B DE 1298474 B DE1298474 B DE 1298474B DE S111772 A DES111772 A DE S111772A DE S0111772 A DES0111772 A DE S0111772A DE 1298474 B DE1298474 B DE 1298474B
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Behandlung die Bohrung in die Formation eine erste und danach von unterirdischen Formationen, insbesondere die eine zweite Lösung injiziert, die erste Lösung durch Verfestigung von lockeren oder auf andere Weise die zweite Lösung aus dem zu behandelnden Teil der ungeeigneten Bodenformationen, die Bohrungen um- Formation verdrängt und eine Schicht auf den Körnern geben, zu einer durchlässigen, thermisch und hydro- 5 des die Bohrung umgebenden Teils der Formation lyrisch beständigen Formation, so daß Flüssigkeiten abscheidet, und ist dadurch gekennzeichnet, daß man und Gase aus diesen Formationen oder Lagerstätten die Körner mit einer Metallschicht überzieht, indem besser und wirksamer gefördert werden können. man der ersten Lösung ein Aktivierungsmittel für dieThe present invention relates to the treatment of drilling into the formation a first and thereafter of subterranean formations, especially those that inject a second solution, pass the first solution through Solidification of loose or otherwise the second solution from the part to be treated unsuitable soil formations, the boreholes around- formation displaced and a layer on the grains give, to a permeable, thermally and hydro- 5 of the part of the formation surrounding the borehole lyrically stable formation, so that liquids are separated, and is characterized by the fact that one and gases from these formations or deposits coats the grains with a metal layer by can be promoted better and more effectively. one of the first solution an activating agent for the

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann Metallabscheidung zusetzt und eine zweite Lösung weiterhin zur Verbesserung von Bodenformationen i° verwendet, die eine Verbindung eines Metalls, das in Anwendung finden, die entweder natürlich verfestigt mehreren Wertigkeitsstufen auftreten kann, ein Reduksind oder die künstlich verfestigt wurden, wobei Ver- tionsmittel und Wasser enthält, festigungsmittel wie Harze, z. B. Epoxyharze, ver- Unter Aktivierungsmitteln werden im folgendenThe method of the present invention can add metal deposition and a second solution further used to improve soil formations i °, which is a compound of a metal found in Find application that can occur either naturally solidified in several valency levels, a reduction are or which have been artificially solidified, containing chemical and water, setting agents such as resins, e.g. B. epoxy resins, under activating agents are in the following

wendet wurden, um die Berührungsstellen der Körner Mittel verstanden, die fähig sind, die Wände des der Formation miteinander zu verbinden. Durch die 15 Porenraums einer Formation so zu aktivieren oder zu erfindungsgemäße Behandlung werden derart ge- konditionieren, daß diese Wände durch eine metallgebenenfalls vorverfestigte Formationen hydrolyse- abscheidende Lösung mit Metall überzogen werden beständig bei den sie umgebenden oder bei erhöhten können. Vorzugsweise werden hierfür Lösungen von Temperaturen, wie sie z. B. auftreten, wenn heißes Palladium- und Zinn(II)-salzen z. B. der Chloride, Wasser und/oder Dampf zur Sekundärgewinnung von 20 Bromide, Nitrate und Sulfate verwendet. Vorzugs-Kohlenwasserstoffen in die Formation injiziert wer- weise wird auch eine Hydrazinlösung verwendet, die den. Dies ist besonders in solchen Fällen wünschens- in Verbindung mit Zinn(II)-chlorid und Palladiumwert, in denen die bekannten verfestigenden Mittel, chlorid angewandt werden kann. Auf andere Ausz. B. zahlreiche Harze, Silicate und Carbonate, zwar gestaltungen wird nachstehend noch eingegangen, wärmefest, aber gegenüber der Einwirkung von Wasser 25 Die Aktivatorlösungen können einzeln oder in Verbininstabil sind und zur Zersetzung neigen, wenn sie für dung miteinander zur Anwendung kommen. Zwecklängere Zeit mit Dampf oder heißem Wasser in mäßigerweise werden Mengen von 0,001 bis 1 GeBerührung gebracht werden. wichtsprozent, insbesondere von 0,01 bis 0,1 Gewichts-Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Ver- prozent Aktivierungsmittel in der Lösung angewandt, festigung von unterirdischen Formationen mit einem 30 Um die Formation aufnahmebereiter für die Metall-Bindemittel, das hydrolysebeständig und fähig ist, schicht zu machen, kann die Wandung des Porenhohen Drücken und Beanspruchungen durch Zug und raums mit einer Säurelösung, z. B. mit einer Schwefel-Spannung zu widerstehen. Ein weiteres Ziel der vor- säure- oder Chlorwasserstoffsäurelösung, vorbehandelt liegenden Erfindung ist die Behandlung der Körner werden. Diese Säurelösung kann auch gleichzeitig mit der unterirdischen Formationen mit einem Mittel, 35 der Aktivatorlösung injiziert werden, das korrosionsfest ist, durch heiße Flüssigkeiten oder Die metallabscheidende Lösung enthält in einem Gase, wie z. B. heißes Wasser und Dampf, nicht an- Lösungsmittel eine Verbindung eines Metalls, das in gegriffen wird und beständig ist gegenüber hohen mehreren Wertigkeitsstufen auftreten kann, ein Reduk-Temperaturen, wie sie z. B. bei der Verdrängung durch tionsmittel und Wasser gelöst. Als Lösungsmittel Verbrennung auftreten. 4° kann Wasser oder ein wasserlösliches Lösungsmittel, Bei bekannten Verfahren zum Behandeln von um z. B. ein niederer Alkohol oder eine Säure einzeln eine Bohrung liegenden Teilen einer unterirdischen oder im Gemisch, miteinander verwendet werden. Formation wird eine erste und danach eine zweite Vorzugsweise geeignete Verbindungen von Metallen, Lösung durch die Bohrung in die Formation injiziert. die in mehreren Wertigkeitsstufen auftreten können, Die erste Lösung wird durch die zweite Lösung aus dem 45 sind anorganische Verbindungen, die Nickel, Kobalt, zu behandelnden Teil der Formation verdrängt, und es Kupfer und Eisen enthalten, z. B. Nickelchlorid, wird eine Schicht auf den Körnern des die Bohrung Kobaltchlorid, Nickelsulfat oder Kobaltsulfat oder umgebenden Teiles der Formation abgeschieden. Gemische von mindestens zwei dieser Komponenten. Diese Schicht besteht aus Stoffen, die gegenüber der Die Konzentration der Metallverbindung kann in Einwirkung von heißem Wasser instabil sind. Diese 50 einem weiten Bereich variiert werden, vorzugsweise bekannten Verfahren sind also nicht für Formationen von 1 bis 50 Gewichtsprozent, insbesondere von 5 bis geeignet, aus welchen die Kohlenwasserstoffe mit 40 Gewichtsprozent.Applied were understood to mean the points of contact of the grains that are capable of breaking the walls of the the formation to connect with each other. Activated or closed by the 15 pore spaces of a formation Treatment according to the invention are conditioned in such a way that these walls are covered by a metal preconsolidated formations hydrolysis-separating solution are coated with metal constant with those surrounding them or with increased can. Solutions of Temperatures such as B. occur when hot palladium and tin (II) salts z. B. the chlorides, Water and / or steam are used for the secondary recovery of bromides, nitrates and sulphates. Preferred hydrocarbons A hydrazine solution is also used to be injected into the formation the. This is particularly desirable in those cases in connection with tin (II) chloride and palladium value, in which the known solidifying agents, chloride can be used. On other ex. B. numerous resins, silicates and carbonates, although designs will be discussed below, heat-resistant, but against the action of water 25 The activator solutions can be individually or in combination unstable and tend to decompose if they are used together for manure. For longer periods of time with steam or hot water in a moderate manner, amounts of 0.001 to 1 contact are used to be brought. percent by weight, in particular from 0.01 to 0.1 percent by weight The aim of the present invention is the percent activating agent applied in the solution, consolidation of underground formations with a 30 To make the formation more receptive to the metal binder, which is resistant to hydrolysis and capable of making layers, the wall of the pore can be exposed to high pressures and stresses through tension and space with an acid solution, e.g. B. with a sulfur tension to resist. Another target of the pre-acid or hydrochloric acid solution, pre-treated underlying invention is the treatment of the grains. This acid solution can also be used at the same time the underground formations are injected with an agent 35 of the activator solution, that is corrosion-resistant, by hot liquids or The metal-separating solution contains in one Gases such as B. hot water and steam, not an- Solvent a compound of a metal that is in is grasped and is resistant to several high valence levels, a reduction temperature, how they z. B. solved in the displacement by tion medium and water. As a solvent Burning may occur. 4 ° can be water or a water-soluble solvent, In known methods for treating by z. B. a lower alcohol or an acid individually a borehole lying parts of a subterranean or mixed, can be used with each other. Formation is a first and then a second Preferably suitable compounds of metals, Solution injected through the well into the formation. which can occur in several valuation levels, The first solution is made by the second solution from the 45 are inorganic compounds, the nickel, cobalt, part of the formation to be treated is displaced, and it contains copper and iron, e.g. B. nickel chloride, will create a layer on the grains of the bore cobalt chloride, nickel sulfate or cobalt sulfate or surrounding part of the formation deposited. Mixtures of at least two of these components. This layer consists of substances that are opposed to the concentration of the metal compound can be in Exposure to hot water are unstable. These 50 can be varied over a wide range, preferably known methods are therefore not for formations from 1 to 50 percent by weight, in particular from 5 to suitable, from which the hydrocarbons with 40 weight percent.

heißem Wasser oder Dampf gefördert werden. Vorzugsweise Reduktionsmittel sind unterphos-hot water or steam. Preferably reducing agents are underphos-

Wei erhin ist ein Verfahren zum Verfestigen von phorige Säure, Hypophosphite, z. B. Natriumhypo-Bruchstellen um eine Bohrung bekannt, bei welchem 55 phosphat, und alkalische Lösungen von Molybdat. eine schichtbildende Stoffe enthaltende Flüssigkeit in Es können auch Formiate und/oder Hydroxycarboxydie Bruchstellen injiziert wird, die ein Aktivierungs- late, z. B. Hydroxyacetate, verwendet werden, mittel zur Verbesserung der Oberflächenhaftung dieser Die Wasserstoffentwicklung der Reaktion sollWei erhin is a method of solidifying phosphoric acid, hypophosphites, e.g. B. Sodium hypo-breakpoints to a well known in which 55 phosphate, and alkaline solutions of molybdate. a liquid containing layer-forming substances in It can also formates and / or hydroxycarboxydies Break points is injected, which an activation late, z. B. Hydroxyacetate, can be used, means to improve the surface adhesion of these The hydrogen evolution of the reaction is supposed

Stoffe an den Sandkörnern der Formation enthält. soweit wie möglich unterbunden werden, da sie dieContains substances on the sand grains of the formation. as far as possible, as they are the

Es wurde nun festgestellt, daß man unterirdische 60 Abscheidung von Metall auf den aktivierten inneren Formationen, die in die Sonden niedergebracht wurden, Oberflächen der Formation stört. Die Konzentration in der gewünschten Weise verfestigen kann, indem des Reduktionsmittels in der metallabscheidenden man sie mit einer stromlosen metallabscheidenden Lösung sowie die Temperatur und der pH-Wert der Lösung behandelt, die in der Lage ist, die Wände des Lösung sind bestimmende Größen. Wenn die Lösungen Porenraums der Formationen mit einer Metallschicht 65 alkalisch sind, soll die Konzentration des Reduktionszu überziehen. Die Erfindung betrifft daher ein Ver- mittels bei einem Minimum gehalten werden, das vorfahren zum Behandeln der Umgebung von Bohrungen zugsweise 10 Gewichtsprozent der metallabscheidenin einer unterirdischen Formation, wobei man durch den Lösung nicht überschreitet.It has now been found that there is subterranean deposition of metal on the activated interior Formations drilled into the wells disturb surfaces of the formation. The concentration can solidify in the desired manner by adding the reducing agent in the metal-depositing agent you with an electroless metal-depositing solution as well as the temperature and the pH of the Solution treated that is able, the walls of the solution are determinative sizes. When the solutions Pore space of the formations with a metal layer 65 are alkaline, the concentration of the reduction should be increased overlay. The invention therefore relates to a means of being kept at a minimum that advance for treating the area around bores, preferably 10 percent by weight of the metal deposit a subterranean formation, not to pass through the solution.

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Vorzugsweise wird die Konzentration unterhalb Betracht zu ziehen, um eine starke Metallabscheidung 10 Gewichtsprozent der metallabscheidenden Lösung auf der Einlaßseite des zu verfestigenden Teils der gehalten, insbesondere bei etwa 8 Gewichtsprozent. Formation zu verhindern und auf diese Weise eine Vor allem soll, wenn Hypophosphite als Reduktions- gleichmäßigere Metallabscheidung in der Formation mittel verwendet werden, die Konzentration unter 5 zu bewirken. Die Reaktionsgeschwindigkeit der Metall-10 Gewichtsprozent, bezogen auf die metallabschei- abscheidung an den inneren Oberflächen wird weiterdende Lösung, gehalten werden, um die Bildung einer hin durch die Temperatur beeinflußt. Geeignete Metall-Phosphor-Nickelphosphidlegierung auf den Temperaturen liegen im Bereich von etwa 2 bis etwa Körnern der Formation zu vermeiden, wenn in der 930C.Preferably, the concentration below is taken into account in order to maintain a strong metal deposition of 10% by weight of the metal-depositing solution on the inlet side of the part to be solidified, in particular at about 8% by weight. To prevent formation and in this way an especially when hypophosphites are used as a reduction- more uniform metal deposit in the formation, the concentration below 5 to bring about. The reaction rate of the metal-10 percent by weight, based on the metal deposit on the inner surfaces, will continue to be kept in the solution, so that the formation of a down is influenced by the temperature. Suitable metal-phosphorus-nickel phosphide alloy at temperatures ranging from about 2 to about grains of formation to avoid when in the 93 0 C.

metallabscheidenden Lösung eine Verbindung des in io Zur Steuerung des pH-Wertes der Lösung können mehreren Wertigkeitsstufen auftretenden Nickels an- Puffermittel zugesetzt werden. Weiterhin können gewandt wird. Chelatbildner zugesetzt werden, um die Ausfällungmetal-separating solution a compound of the in io to control the pH of the solution can several valence levels occurring nickel are added to buffering agents. Furthermore you can is turned. Chelating agents can be added to the precipitation

Die auf den lockeren Sandkörnern in unverfestigten von Metallsalzen zu verhindern. Als Beispiel für Bodenformationen abgeschiedenen Metalle bilden solche Chelatbildner werden Hydroxycarbonsäuren ausgezeichnete Bindemittel, die den lockeren Sand zu 15 und Polycarbonsäuren sowie ihre Salze genannt, z. B. beständigen, permeablen, zusammenhängenden For- Zitronensäure, Weinsäure, Maleinsäure, Glukonsäure, mationen verfestigen, die große Druckkräfte aushalten Bernsteinsäure oder Ammonium- oder Alkalisalze können. dieser Säuren, wie Natriumeitrat, NatriumsuccinatTo prevent those on the loose grains of sand in unconsolidated from metal salts. As an example for Soil formations deposited metals form such chelating agents are hydroxycarboxylic acids excellent binders that convert the loose sand to 15 and polycarboxylic acids and their salts, e.g. B. stable, permeable, coherent form- citric acid, tartaric acid, maleic acid, gluconic acid, solidify mations that can withstand great compressive forces succinic acid or ammonium or alkali salts can. of these acids, such as sodium citrate, sodium succinate

Auch bilden die Metallüberzüge auf den einzelnen u. a. m. In einer anderen Ausführungsform kann der Körnern undurchlässige Schichten, die die Körner 20 Wasserstoff wirksam aus dem zu behandelnden und die verfestigenden Mittel oder Binde- oder Bereich entfernt werden, indem ein Druck von 14 kg/ Dichtungsmittel vor der Zerstörung durch heiße cm2 oder mehr auf das System angewandt wird, fließfähige Medien, wie heißes Wasser und/oder Zur Verbesserung der Benetzbarkeit mit WasserIn another embodiment, the grains can form impermeable layers, which effectively remove the grains 20 hydrogen from the treated area and the solidifying agent or binding agent or area by applying a pressure of 14 kg / sealant in front of the Destruction by hot cm 2 or more applied to the system, flowable media, such as hot water and / or to improve the wettability with water

Dampf, bewahren. Die Metallschutzschicht auf silica- der Oberflächen, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen tischen Komponenten in Bodenformationen verhindert 35 Verfahrens metallisiert werden sollen, können der auch die Auflösung der Kieselsäure, die mit heißen wäßrigen AktivatorlösungNetzmittel zugesetzt werden, wäßrigen Flüssigkeiten oder Dämpfen in Berührung unter anderem Reaktionsprodukte von Alkylphenol gebracht wird, wenn diese die Bodenformationen und Alkylenoxid, z. B. ein Nonylphenol-Äthylenoxidz. B. bei der Gewinnung von Kohlenwasserstoffen Reaktionsprodukt mit 4 bis 20 Äthylenoxideinheiten durchströmen. 30 im Molekül; sulfatierte Alkohole, FettsäuresulfonateSteam, save. The metal protective layer on silica surfaces that are made with the aid of the invention table components in soil formations are prevented from being metallized also the dissolution of the silica, which is added with hot aqueous activator solution and wetting agent, aqueous liquids or vapors in contact, among other things, reaction products of alkylphenol is brought when this the soil formations and alkylene oxide, z. B. a nonylphenol-Äthylenoxidz. B. in the production of hydrocarbons reaction product with 4 to 20 ethylene oxide units flow through. 30 in the molecule; sulfated alcohols, fatty acid sulfonates

Zur Verfestigung von erdölführenden lockeren For- mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen im Molekül, z. B. mationen bei der Gewinnung von Kohlenwasser- sulfonierte ölsäure, sulfonierte Mineralölfraktionen stoffen mit Hilfe von darin niedergebrachten Sonden u. a. m.For solidifying crude oil-bearing loose form with 12 to 18 carbon atoms in the molecule, z. B. mations in the production of hydro- sulphonated oleic acid, sulphonated mineral oil fractions substances with the help of probes placed therein, among other things. m.

können in einer Vorbehandlung das Erdöl und das Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert eincan in a pretreatment the petroleum and the The process according to the invention requires a

fossile Wasser verdrängt werden, indem vor der In- 35 Minimum an Aufwand. Soll z. B. eine neue Bohrung jektion der aktivierenden und metallabscheidenden behandelt werden, so werden, sobald das Futterrohr Lösungen geeignete Verdrängungsflüssigkeiten, z. B. installiert und perforiert ist, das Steigrohr und der Lösungsmittel, injiziert werden. Diese Lösungsmittel Packer, wie sie bei normalem Betrieb der Sonde können sowohl mit dem Erdöl und/oder dem fossilen Verwendung finden, eingeführt und verankert. Der Wasser als auch mit dem Lösungsmittel des Akti- 40 Bohrturm wird darauf demontiert. Dann werden die vierungsmittel mischbar sein. Während der Akti- Behandlungsmedien mit Hilfe der relativ billigen vierung der Bestandteile der Formationen durch die Vorrichtung injiziert, die für gewöhnlich bei der Bohr-Aktivatorlösung und ihre Behandlung mit der metall- lochbehandlung mittels Ausspülen durch Flüssigabscheidenden Lösung können die Lösungen ge- keiten Anwendung findet. Die Sonde ist betriebsfertig, gebenenfalls unter Zwischenschaltung einer inerten 45 sobald die Behandlungsmedien injiziert worden sind. Flüssigkeit in die lockeren Formationen injiziert Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand derfossil water will be displaced by in front of the in- 35 minimum of effort. Should z. B. a new hole jection of activating and metal-depositing are treated as soon as the casing Solutions suitable displacement liquids, e.g. B. is installed and perforated, the riser and the Solvent. These solvent packers as they would during normal operation of the probe can be used with both petroleum and / or fossil fuels, introduced and anchored. Of the Water as well as the solvent from the Akti-40 derrick is dismantled on it. Then the modification agents must be miscible. During the active treatment media with the help of the relatively cheap Injecting the constituents of the formations through the device, which is usually the drilling activator solution and their treatment with metal hole treatment by rinsing with liquid separators Solution, the solutions can be applied. The probe is ready for use, possibly with the interposition of an inert 45 as soon as the treatment media have been injected. Liquid injected into the loose formations. The method according to the invention is based on the

werden. Das Lösungsmittel des Aktivierungsmittels folgenden Beispiele erläutert, ist mit dieser zwischengeschalteten Flüssigkeit mischbar, die ihrerseits mit dem Lösungsmittel der metallabscheidenden Lösung mischbar ist. 5° B e i s ρ i e 1 1will. The following examples illustrate the solvent of the activating agent, is miscible with this intermediate liquid, which in turn with the solvent of the metal-separating Solution is miscible. 5 ° B e i s ρ i e 1 1

Zur Erzielung bester Resultate kann man in den zuTo get the best results, you can go to

behandelnden Teil der Formation Volumina der 1. Es wurde Ottawasand, Korngröße etwa 0,59 bistreated part of the formation volumes of 1. It was Ottawa sand, grain size about 0.59 to

Aktivatorlösung sowie der metallabscheidenden Lö- 0,84 mm in einen Rohrstutzen gepackt und dieser mit sung injizieren, die jeweils ein Vielfaches des Poren- einem Einlaß- und Auslaßrohr aus Kupfer verbunden, raumvolumens des zu behandelnden Teils der Forma- 55 Die gesamte Vorrichtung wurde in ein Wasserbad von tion sind. 88° C eingetaucht und die Flüssigkeiten mit Hilfe vonActivator solution as well as the metal-separating hole 0.84 mm packed into a pipe socket and this with Inject solution, each a multiple of the pore connected to an inlet and outlet pipe made of copper, volume of the part to be treated of the forma- 55 The entire device was placed in a water bath of tion are. 88 ° C immersed and the liquids with the help of

Der pH-Wert der metallabscheidenden Lösung Stickstoff hindurchgeleitet, wobei mit Hilfe von Ventihängt von einer Zahl von Variablen ab, wie z. B. Art len an der Einlaß- und Auslaßseite in der Vorrichtung der Formation, Temperatur- und Druckbedingungen ein Druck von 35 kg/cm2 aufrechterhalten wurde, in der Formation, Reaktionsgeschwindigkeit, und 60 2. Es wurden die nachstehend aufgeführten wäßrigen kann im sauren Bereich bei 2 bis 6, insbesondere bei Lösungen in der angegebenen Reihenfolge durch den bis 6 oder im alkalischen Bereich bei 8 bis 14, ins- Sand gespült (die Mengen der injizierten Flüssigkeit besondere bei 8 bis 10 liegen. Die pH-Regulatoren sind in einer Volumeneinheit angegeben, die gleich ist können Säuren, wie Salzsäure oder Schwefelsäure, oder dem Porenvolumen der zu behandelnden Sandprobe): alkalisierende Verbindungen, wie Amine, z. B. Tri- 63 a) 10 Poren Volumina einer 0,259/0igen PdCl2-äthanolamin, Ammoniumhydroxid, Ätznatron, Na- Lösung, enthaltend l°/0 konzentrierte HCl, triumcarbonat usw., sein. Die Einstellung und Steue- b) 10 Porenvolumina einer 3°/oigen NaH2PO2-The pH of the metal-depositing solution nitrogen passed through it, with the help of Ventih depends on a number of variables, such as e.g. B. Art len at the inlet and outlet side in the device of the formation, temperature and pressure conditions a pressure of 35 kg / cm 2 was maintained in the formation, reaction rate, and 60 2. The following aqueous can in the acidic Range at 2 to 6, especially for solutions in the specified order through to 6 or in the alkaline range at 8 to 14, washed into the sand (the quantities of the injected liquid are particularly 8 to 10. The pH regulators are in one Volume unit indicated, which is the same, acids, such as hydrochloric acid or sulfuric acid, or the pore volume of the sand sample to be treated): alkalizing compounds such as amines, e.g. B. tri- 63 a) 10 pore volumes of a 0.25 -äthanolamin 9/0 solution of PdCl 2, ammonium hydroxide, caustic soda, sodium solution containing l ° / 0 concentrated HCl, etc. triumcarbonat be. The setting and control b) 10 pore volumes of a 3 ° / o NaH 2 PO 2 -

rung des pH-Wertes der Lösung ist weiterhin in Lösung,The pH value of the solution is still in solution,

c) 120 Porenvolumina der folgenden Lösung mit einer Geschwindigkeit von 1 Porenvolumen je 3Ii Minute:.c) 120 pore volumes of the following solution at a rate of 1 pore volume per 3 Ii minute :.

NiCl2 · 6H2O 30 gNiCl 2 · 6H 2 O 30 g

NaH2PO2-H2O 36 gNaH 2 PO 2 -H 2 O 36 g

NH4Cl 50 gNH 4 Cl 50 g

Natriumeitrat · 2H2O 83 gSodium Citrate · 2H 2 O 83 g

NH4OH konz 125 cm3 NH 4 OH conc 125 cm 3

H2O 850 cm3 H 2 O 850 cm 3

Nach der letzten Spülung wurde die Vorrichtung aus dem Bad herausgenommen, mit Wasser gesäubert und abgekühlt. Es wurde festgestellt, daß der Sand verfestigt war und eine Druckfestigkeit von 42 kg/cm2 aufwies. Ein geringer Verlust an Permeabilität trat auf.After the final rinse, the device was removed from the bath, cleaned with water and allowed to cool. It was found that the sand was solidified and had a compressive strength of 42 kg / cm 2 . There was a slight loss of permeability.

Eine Probe der verfestigten Masse wurde vermählen und untersucht; es zeigte sich, daß die metallische Bindung von Korn zu Korn sehr gut war.A sample of the solidified mass was ground and examined; it turned out that the metallic Grain to grain binding was very good.

Beispiel 2Example 2

Das Gesamtvolumen dieser Lösung betrug etwa 11. Um das Palladiumchlorid unter Rühren zu lösen, war etwa i Stunde Zeit erforderlich.The total volume of this solution was about 11. To dissolve the palladium chloride with stirring, was about an hour's time is required.

3. Es wurde mit 66PV der folgenden metallab-' S scheidenden Lösung gespült, Geschwindigkeit = 0,76 PV/min während 87 Minuten bei nur 32 0C:3. It was rinsed with 66PV of the following metal-separating solution, speed = 0.76 PV / min for 87 minutes at only 32 0 C:

NiCl2 · 6H2O 240 gNiCl 2 · 6H 2 O 240 g

NaH2PO2 · H2O 288 gNaH 2 PO 2 · H 2 O 288 g

NH4Cl..... 396gNH 4 Cl ..... 396g

H2O 2260 cm3 H 2 O 2260 cm 3

konz. NH4OH (30 °/0) 330 cm3 conc. NH 4 OH (30 ° / 0 ) 330 cm 3

Nonylphenol-Äthylenoxyd(4-12)-Reaktionsprodukt ...: 3 cm3 Nonylphenol-ethylene oxide (4-12) reaction product ...: 3 cm 3

Das Gesamtvolumen dieser Lösung betrug etwa 3 1. Es waren etwa 15 Minuten erforderlich, um die Komponenten unter Rühren aufzulösen.The total volume of this solution was about 3 liters. It took about 15 minutes to mix the components dissolve with stirring.

4. Am Ende dieser letzten Spülung gemäß 3. war die Verfestigung beendet, und es konnte mit der Förderung oder der Injektion in der Sonde begonnen werden.4. At the end of this last rinse according to 3. the solidification was complete and the production could begin or the injection can be started in the probe.

In, diesem Beispiel wird die Verfestigung von lockerem Sand aus einer Bohrung in dem Midway-Sunset-Ölfeld in Kalifornien mit HiKe des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.This example shows the solidification of loose sand from a well in the Midway Sunset oil field explained in California with HiKe the method according to the invention.

■ - Bedingungen■ - conditions

Temperatur der Formation während der Verfestigung — 32° C. Absoluter Druck 35 kg/cm2 bei einer Injektionsgeschwindigkeit von 52 l/min/m Bohrung.Temperature of the formation during solidification - 32 ° C. Absolute pressure 35 kg / cm 2 at an injection rate of 52 l / min / m hole.

Verfahrenprocedure

Die Flüssigkeitsmengen werden in PV angegeben, wobei ein PV das Porenvolumen des Porenraumes der zu behandelnden Sandprobe ist.The amounts of liquid are given in PV, with a PV being the pore volume of the pore space sand sample to be treated is.

1. Die Formation wurde mit mindestens 4 PV Toluol und 4 PV Isopropylalkohol gespült.1. The formation has been flushed with a minimum of 4 PV toluene and 4 PV isopropyl alcohol.

2. Es wurde mit 4 PV der folgenden aktivierenden Lösung gespült:2. It was rinsed with 4 PV of the following activating solution:

PdCl2 ■ 2H2O(59 % Pd) 0,16 gPdCl 2 • 2H 2 O (59% Pd) 0.16 g

konz. HCl (37 »/ο) 2,0 cm3 conc. HCl (37 »/ ο) 2.0 cm 3

Nonylphenol-Äthylenoxid (4-12)-Re-Nonylphenol Ethylene Oxide (4-12) -Re-

aktionsprodukt 0,1 cm3 action product 0.1 cm 3

Wasser 1,01Water 1.01

4040

45 Ergebnisse 45 results

a) Der verfestigte Sand hatte eine Druckfestigkeit von etwa 210 kg/cm2 auf der Einlasseite, wobei die Festigkeit fast linear bis 0 an der Auslasseite des behandelten Teiles der Sandprobe abnahm.a) The solidified sand had a compressive strength of about 210 kg / cm 2 on the inlet side, the strength decreasing almost linearly to 0 on the outlet side of the treated part of the sand sample.

b) Die Permeabilität der Sandproben vor der Verfestigung betrug etwa lDarcy; der Verlust an Permeabilität infolge der Verfestigung betrug etwa 30%.b) The permeability of the sand samples prior to consolidation was approximately Darcy; the loss of permeability due to solidification was about 30%.

Die Beständigkeit der oben beschriebenen Nickelverfestigung gegenüber/Spülung mit Wasser bei 204° C erwies sich in zwei Probeläufen von jeweils 10 Tagen als ausgezeichnet.The resistance of the nickel solidification described above to / rinsing with water at 204 ° C proved to be excellent in two test runs of 10 days each.

Das beschriebene Verfahren kann modifiziert werden, indem entweder die erste Spülstufe ausgelassen oder die Lösungen 1 und 2 stufenweise oder gleichzeitig in die Sandformation injiziert werden.The method described can be modified by either omitting the first rinse stage or solutions 1 and 2 are injected gradually or simultaneously into the sand formation.

In der folgenden Aufstellung sind weitere Beispiele für Aktivierungsmittel, die in der Aktivatorlösung verwendet werden können, sowie für Metallabscheidungszubereitungen zur Verwendung in der metallabscheidenden Lösung bei der Behandlung von lockeren Formationen mit Metallbindemitteln angegeben.The following list are additional examples of activating agents used in the activator solution as well as metal deposition preparations for use in metal deposition Solution indicated in the treatment of loose formations with metal binders.

11 22 33 44th 55 66th 77th 88th 99 1010 A Aktivierungsmittel
Zinn(II)-chlorid
A activating agent
Tin (II) chloride
X.X. χχ XX XX XX
Platinchlorid Platinum chloride χχ Thoriumnitrat Thorium nitrate XX XX χχ XX Palladiumbromid Palladium bromide χχ Palladiumnitrat , Palladium nitrate, XX XX XX XX XX χχ Palladiumsulfat Palladium sulfate XX XX χχ XX XX XX XX
χχ
XX
χχ
Salzsäure hydrochloric acid XX XX XX XX XX XX XX Schwefelsäure sulfuric acid χχ Netzmittel z. B. Alkylphenyl-
oolvslvcoläther
Wetting agents e.g. B. alkylphenyl
oolvslvcolether
B Metallabscheidende Zubereitung
a) Metallverbindung
Nickelchlorid
B Metal separating preparation
a) metal compound
Nickel chloride
Nickelsuif ai Nickelsuif ai Kobaltchlorid Cobalt chloride Eisen(II)-chlorid Ferrous chloride Eisen(H)-ammoniunisulfat Iron (H) ammonium sulfate Kupfersulfat Copper sulfate

11 22 33 44th 55 66th 77th 88th 99 XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX

b) Reduktionsmittelb) reducing agents

Natriumhypophosphit Sodium hypophosphite

Unterphosphorige Säure Hypophosphorous acid

c) Wasser c) water

d) Puffer und Chelatbildnerd) buffers and chelating agents

Natriumhydroxyacetat Sodium hydroxyacetate

Natriumacetat ,Sodium acetate,

Natriumeitrat Sodium citrate

Natriumsuccinat ,Sodium succinate,

Ammoniumeitrat Ammonium citrate

Ammoniumchlorid Ammonium chloride

Ammoniumhydroxyd Ammonium hydroxide

Triäthanolamin Triethanolamine

N,N,N,N-tetrakis-(2-hydroxypropyläthylen-N, N, N, N-tetrakis- (2-hydroxypropylethylene-

diamin) diamine)

Trinatriumphosphat Trisodium phosphate

Apfelsäure Malic acid

Malonsäure Malonic acid

Borsäure Boric acid

e) Netzmittel
Alkylphenol-äthylenoxyd-Reaktionsprodukt ...
e) wetting agents
Alkylphenol Ethylene Oxide Reaction Product ...

Das erfindungsgemäße Verfahren kann so oft wiederholt werden, wie dies zur Erzielung der gewünschten Metallschicht auf dem Einzelkorn der Formation erforderlich ist.The inventive method can be repeated as often as necessary to achieve the desired Metal layer on the single grain of the formation is required.

Claims (11)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Behandeln der Umgebung von Bohrungen in einer unterirdischen Formation, wobei man durch die Bohrung in die Formation eine erste und danach eine zweite Lösung injiziert, die erste Lösung durch die zweite Lösung aus dem zu behandelnden Teil der Formation verdrängt und eine Schicht auf den Körnern des die Bohrung umgebenden Teils der Formation abscheidet, dadurch gekennzeichnet, daß man die Körner mit einer Metallschicht überzieht, indem man der ersten Lösung ein Aktivierungsmittel für die Metallabscheidung zusetzt und eine zweite Lösung verwendet, die eine Verbindung eines Metalls, das in mehreren Wertigkeitsstufen auftreten kann, ein Reduktionsmittel und Wasser enthält.1. methods of treating the vicinity of wells in a subterranean formation; injecting a first and then a second solution through the well into the formation, which first solution displaced by the second solution from the part of the formation to be treated and a Layer deposited on the grains of the portion of the formation surrounding the well, thereby characterized in that the grains are coated with a metal layer by the an activating agent for metal deposition is added to the first solution and a second solution is added used, which is a compound of a metal that can occur in several valency levels Contains reducing agents and water. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aktivierungsmittel mindestens eine Verbindung der Metalle Palladium und Zinn verwendet.2. The method according to claim 1, characterized in that one is used as the activating agent at least one compound of the metals palladium and tin is used. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Palladium in Form eines Kolloids anwendet.3. The method according to claim 2, characterized in that the palladium is in the form of a colloid. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aktivierungsmittel mindestens eine Verbindung der Gruppe Chloride, Bromide, Nitrate und Sulfate verwendet.4. The method according to claim 2, characterized in that the activating agent is at least a compound from the group of chlorides, bromides, nitrates and sulfates is used. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aktivierungsmittel eine Hydrazinlösung verwendet.5. The method according to claim 1, characterized in that one is used as an activating agent Hydrazine solution used. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Verbindung eines Metalls, das in mehreren Wertigkeitsstufen auftreten kann, eine anorganische Nickel-, Kobalt-, Kupfer- und/oder Eisenverbindung verwendet.6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the compound of a metal, which can occur in several valency levels, an inorganic nickel, cobalt, copper and / or iron compound is used. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Reduktionsmittel unterphosphorige Säure, Alkalihypophosphit, Alkalimolybdat sowie Gemische dieser Verbindungen verwendet.7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that the reducing agent Hypophosphorous acid, alkali hypophosphite, alkali molybdate and mixtures of these compounds used. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Flüssigkeiten und/oder Gase der Formation aus dem zu behandelnden Teil der Formation verdrängt, indem man vor der Injektion der ersten Lösung ein Verdrängungsmedium injiziert. 8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that the liquids and / or Gases of the formation are displaced from the part of the formation to be treated by being in front of the Injection of the first solution is injected with a displacement medium. 9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man eine erste Lösung verwendet, in der die Konzentration an Aktivierungsmittel 0,001 bis 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,01 bis 0,1 Gewichtsprozent beträgt.9. The method according to claim 1 to 8, characterized in that a first solution is used, in which the concentration of activating agent is 0.001 to 1 percent by weight, preferably 0.01 to 0.1 percent by weight. 10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man eine zweite Lösung verwendet, in der die Konzentration der Metallverbindung 1 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 40 Gewichtsprozent, beträgt.10. The method according to claim 1 to 9, characterized in that a second solution is used, in which the concentration of the metal compound is 1 to 50 percent by weight, preferably 5 to 40 percent by weight. 11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man eine zweite Lösung verwendet, in der die Konzentration des Reduktionsmittels höchstens 10 Gewichtsprozent beträgt.11. The method according to claim 1 to 10, characterized in that a second solution is used, in which the concentration of the reducing agent is at most 10 percent by weight. 909527/96909527/96
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