DE2047684C3 - Verfahren zur Behandlung von asphaltische Ablagerungen enthaltenden Bohrungen und Formationen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung einer Bohrung und/oder einer Kohlenwasserstoffe führenden Formation, welche asphaltische Ablagerungen enthalten, bei dem zur Auflösung der Ablagerungen zunächst ein aromatisches Lösungsmittel und sodann mit einem Kohlenwasserstoff angereicherter Wasserdampf in die Bohrung bzw. Formation eingebracht sowie anschließend die Kohlenwasserstoffe aus der Formation gefördert werden.

Bei der Gewinnung von Kohlenwasserstoffen aus einer unterirdischen Formation tritt möglicherweise ein Absinken oder sogar starker Rückgang der Produktionsleistung dadurch auf, daß sich in der Bohrung oder der sie umgebenden Formation Rückstände ansammeln oder ablagern. Sie bestehen aus Wachsen, Harzen oder harzartigen Rückständen, Asphalten oder Paraffinen, die ursprünglich in der kohlenwasserstoff-führenden Formation enthalten waren. Sie sammeln sich allmählich an, drosseln dadurch die Ausbeute und erfordern eine Reinigung der Formation, um wieder auf wirtschaftliche Ausbeuteleistung zu kommen.

ίο Man hat schon verschiedene Verfahren zur Reinigung einer Bohrung und der sie umgebenden Formation von solchen Ablagerungen angewendet, die jedoch unterschiedlich wirksam waren. Man hat z. B. die Bohrung mechanisch ausgekratzt Lösungsmittel durchgeschickt

is oder injiziert und die Ablagerungen mit heißen Lösungsmitteln oder exothermen Verbindungen behandelt

Die oben genannten bekannten Verfahren waren aber durchweg kostspielig und zeitraubend und erhöhten dadurch die Gesamtproduktionskosten.

Diese Mängel lassen sich auch nicht durch die nachfolgend beschriebenen Verfahren abstellen.

So befaßt sich die US-PS 28 62 558 mit einem Verfahren zur Extraktion von Schwerölen aus Formationen unter Injektion eines Gemisches aus Dampf und Kerosin. Die US-PS 28 97 894 beschreibt ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art, wonach relativ hochviskose öle aus Bohrungen und/oder Kohlenwasserstoffe führenden Formationen entfernt werden sollen. In einer ersten Stufe können dabei anstelle eines aromatischen Lösungsmittels, wie Benzol, auch eine Vielzahl anderer Kohlenwasserstoffe zur Anwendung kommen. Gase, die in der zweiten Stufe in angereicherter Form im Wasserdampf enthalten sein können, sind

z. B. auch Stickstoff, Luft, verschiedene Inertgase und Rauchgas sowie Menthan als einziger aliphatischen Kohlenwasserstoff. Mit einem weiteren Verfahren zur Gewinnung von Schwerölen aus Formationen befaßt sich die US-PS 31 26 961, wonach die Kohlenwasserstoffe führende Formation bzw. die Bohrung durch Injektion eines heißen Gases behandelt wird, das unter den Bedingungen in der Bohrung zu einer Flüssigkeit zu kondensieren imstande ist. Eine Vielzahl weiterer komplexer Verfahrensmaßnahmen ist zur erfolgreichen Durchführung dieses bekannten Verfahrens erforderlich. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung dieses bekannten Verfahrens soll auch eine Mischung von Dampf mit einem niedrig-siedenden Kohlenwasserstoff in Frage kommen. Dabei steht allerdings die Wärmekapazität dieser Kohlenwasserstoffe im Vordergrund und nicht ihr Lösungsvermögen. Das Verfahren nach der US-PS 31 72 473 ist ausdrücklich für die Gewinnung von schweren »asphaltischen« ölen vorgesehen, wobei asphaltische Ablagerungen in der zu behandelnden Bohrung unter Einsatz aromatischer Lösungsmittel ganz spezieller Art, nämlich Alkylnaphthalin, entfernt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren so zu verbessern, daß es zeitsparend und wirtschaftlicher durchzuführen ist

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Wasserdampf mit einem dampfförmigen aromatischen Lösungsmittel angereichert ist.
Die Erfindung schafft demzufolge ein verbessertes Verfahren zur Behandlung einer Bohrung und/oder zur Anregung einer Formation mit durch abgelagerte Asphaltrückstände verursachten Verstopfungen. Dieses Ausbringen an die Oberfläche erfolgt dadurch, daß man

die durch die Bohrung injizierten oder in der Formation dispergierten Fluide zirkulieren läßt Das Anregen einer absinkenden Leistung zeigenden Formation geschieht andererseits b der Weise, daß die asphaltierten Rückstände in beweglich gemachtem Zustand in der s Formation dispergiert und dadurch ibt; Ausbringen aus ihr zusammen mit den ebenfalls darin befindlichen Kohlenwasserstoffen ermöglicht wird.

Wenn im Rahmen der Erfindung von aromatischen Lösungsmitteln gesprochen wird, dann kommt bevor- ι ο zugt ein solches Material in Betracht, das aus den Rückständen von Reformierungskolonnen gewonnen wird, einen Siedebereich von 204° bis 343° C aufweist und hoch-, d. h. über 9o-volumenprozentig an bicyclischen Aromaten ist Falls der asphaltische Rückstand is Paraffine enthält, setzt man dem aromatischen Lösungsmittel zweckmäßigerweise etwas Kerosin zu.

Wenn, wie das häufig der Fall ist, die asphaltischen Ablagerungen nicht nur bohrungsnah, sondern überall in der Formation vorhanden sind, treibt man aromatisches Lösungsmittel in Dampfform sowie Wasserdampf zweckmäßigerweise unter Druck in die Formation ein und läßt sie darin einige Zeit lang eindringen, wobei man zwecks Erweiterung der Eindringtiefe zweckmäßigerweise mit Inertgas nachdrückt

Im allgemeinen kann die Anregung der unterirdischen, neben Kohlenwasserstoffen auch noch asphaltische Ablagerungen enthaltenden Formation bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in der Weise erzielt werden, daß man in sie zunächst eine vorgegebene Menge aromatisches Lösungsmittel und dann erst das Gemisch aus Wasserdampf und dampfförmigen aromatischen Lösungsmittel injiziert. Gegebenenfalls kann man das zuletzt genannte Gemisch nach Durchlauf durch die Bohrung so lange ebblasen lassen, bis die Bohrung genügend erhitzt ist, um letztere erst dann abzuschließen und um das Auflösen und Dispergieren der asphaltischen Rückstände zuzulassen. Später wird dann die Bohrung zwecks Ausbringung der in der Formation enthaltenen Kohlenwasserstoffe wieder geöffnet.

Die praktische Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Formationsreaktivierung sei an folgendem Beispiel erläutert: Auf einem Trinidad-Ölfeld wurde eine Bohrung, deren Produktivität auf etwa 5 BOPD abgesunken war, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt, indem man sie zunächst durch 4-stündiges Eindrücken eines Gemisches aus Wasserdampf und dampfförmigem aromatischem Lösungsmittel anwärmte, wobei der Dampf nach Zirkulation innerhalb der Bohrung abgeblasen wurde. Anschließend wurden in die Formation zunächst bei verschlossener Bohrung durch den Rohrstrang 18901 eines aromatischen Lösungsmittels und danach ungefähr 3 Tage lang wieder ein Gemisch aus Wasserdampf und dampfförmigern aromatischem Lösungsmittel eingedrückt und etwa 12 Stunden lang bei verschlossener Bohrung zur Einwirkung gebracht. Danach wurden erneut 37851 aromatisches Lösungsmittel injiziert und etwa 38 Stunden lang eindringen gelassen. Nach öffnen der Bohrung und erneuter Inbetriebnal. nc stieg die Produktivität allmählich bis auf maximal 95 BOPD an. Hieraus ist eine außergewöhnliche Produktionserhöhung erkennbar, die unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielbar ist. Die oben angegebenen Betriebsspannen können selbstverständlich für jede spezielle Phase in einem gewissen Ausmaß verkürzt oder verlängert werden, ohne daß der mit der Erfindung erzielbare Erfolg in Frage stünde.

Der Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber den bekannten Verfahren besteht darin, daß es eine wirkungsvolle Wiederbelebung einer zuvor unproduktiven Formation bietet Durch das gemeinsame Einblasen des mit einem dampfförmigen aromatischen Lösungsmittel angereicherten Wasserdampfs wird erreicht, daß die asphaltischen Verstopfungen aufgelöst und so lange beweglich gehalten werden, wie es zu ihrer Dispergierung erforderlich ist Durch die gemeinsame Benutzung dieser beiden Fluide erzielt man ein Auflösen der Verstopfungen und freies Ausfließen der in der Formation enthaltenen Kohlenwasserstoffe. Somit wird ein leistungsfähiges Verfahren zur Entfernung von asphaltischen Ablagerungen aus der eine Bohrung umgebenden Formation bereitgestellt wonach auch eine Formation, bei der die Produktionsleistung vornehmlich durch bohrungsnahe Ansammlungen von asphaltischen Ablagerungen abgesunken ist angeregt wird.

Einzelheiten der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung einer ihrer Ausführungsmöglichkeiten ersichtlich.

Die Figur zeigt in teilweise geschnittenem Aufriß eine Bohrung, die eine unterirdische, kohlenwasserstofführende Formation durchsetzt und Zuführungsmittel für Wasserdampf nebst darin enthaltenem dampfförmigen aromatischen Lösungsmittel aufweist

Die Erfindung erreicht wie bereits erwähnt, ihr Ziel dadurch, daß man in die Bohrung und/oder Formation Wasserdampf injiziert, der ein aromatisches Lösungsmittel in Dampfform enthält, wobei aber auch die beiden Fluide nacheinander injiziert oder beide miteinander kombiniert werden können.

In der Figur erkennt man eine unterirdische, kohlenwasserstoff-führende Formation 10, die von einer Bohrung 20 durchsetzt wird, die ein Bohrungsgehäuse 21, mit darin befindlichem Rohrstrang 22, aufweist, durch den sich Flüssigkeiten in die Formation eindrücken lassen. Die in der Bohrung sitzende Packung

23 dient dazu, den Ringraum 24 zwischen Gehäuse 21 und Rohr 22 abzuschließen. Der Bohrungsboden kann in üblicher Weise, z. B. mittels eines Zementpfropfens 11, verschlossen werden, um das eingeführte Fluid durch Gehäusebohrungen 25 hindurch in die kohlenwasserstoff-führende Formation 10 eindringen zu lassen. Oberhalb der Bohrung sind ein Naßdampferzeuger 30 und ein Lösungsmitteltank 33 installiert, von denen der erstere über das Regelventil 32 und die Leitung 31 und der zweite über das Regelventil 36 und die Leitung 34 an einen Venturiverteiler 35 angeschlossen sind, mit dem das aromatische Lösungsmittel in den Wasserdampf eingemischt wird. Ersichtlicherweise kann man andere Mittel vorsehen, um das aromatische Lösungsmittel statt mittels Dampf als Träger direkt über den Ringraum

24 in die Formation 10 einzubringen. Ebenso ist es klar, daß man mit Hilfe der beiden Regelventile 32 und 35 Wasserdampf oder aromatisches Lösungsmittel, je für sich, über das Rohr 22 in die Formation einbringen kann. Eine mit dem Regelventil 38 versehene Förderleitung 37 dient zum Ausbringen der Kohlenwasserstoffe aus der sie führenden Formation.

Wenn das erfindungsgemäße Verfahren zur Ausbringung von asphalthaltigen Ablagerungen am oberirdischen Kopf des Bohrungsgehäuses 21 oder des Rohrstranges 22 benutzt wird, macht man die Packung 22 frei. Das Gemisch aus Wasserdampf und dampfförmigem aromatischem Lösungsmittel wird über den

Rohrstrang 22 injiziert und kommt mit den asphalthaltigen Rückständen in Berührung. Die injizierten Fluide werden durch die Bohrung 20 zirkuliert und entweder als Abfall abgeblasen oder zurückgeführt. Diese Maßnahme wird so lange fortgesetzt, bis die Rückstände, die bisher die Formation blockierten und das Ausbringen der in ihr enthaltenen Kohlenwasserstoffe verhinderten, aus ihr entfernt und/oder in ihr dispergiert sind. Die im zirkulierenden Gemisch aus Wasserdampf und dampfförmigem aromatischem Lösungsmittel enthaltene Wärme macht die vorher unbeweglichen asphaltischen Rückstände so flüssig, daß sie von den zirkulierenden Fluiden mitgenommen und aus der Bohrung herausbefördert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung einer Bohrung und/oder einer Kohlenwasserstoffe führenden Formation, welche asphaltische Ablagerungen enthalten, bei dem zur Auflösung der Ablagerungen zunächst ein aromatisches Lösungsmittel und so dann mit einem Kohlenwasserstoff angereicherter Wasserdampf in die Bohrung bzw. Formation eingebracht sowie anschließend die Kohlenwasserstoffe aus der Formation gefördert werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf mit einem dampfförmigen aromatischen Lösungsmittel angereichert ist

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Bohrloch bzw. die Formation vor dem Einbringen des aromatischen Lösungsmittels zusätzlich mit dem dampfförmigen Medium so lange in Kontakt hält, bis die asphalthaltigen Ablagerungen aufgelöst sind.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man ein aromatisches Lösungsmittel verwendet, das mehr als 90 Volumenprozent bicyclische Aromaten enthält und durch einen Siedebereich von 204° bis 343° C gekennzeichnet ist

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche für Paraffin enthaltende asphaltische Ablagerungen, dadurch gekennzeichnet, daß man dem aromatischen Lösungsmittel Kerosin zusetzt.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den das dampfförmige aromatische Lösungsmittel enthaltenden Dampf unter vorgegebenem Druck in die Bohrung bzw. Formation injiziert und die Bohrung danach verschließt

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den das dampfförmige aromatische Lösungsmittel enthaltenden Dampf in die Bohrung bzw. Formation injiziert und in ihr zirkulieren läßt

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man nach Injektion des das aromatische Lösungsmittel in Dampfphase enthaltenden Dampfes eine zweite Injektion des aromatischen Lösungsmittels in die Formation durchführt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man im Anschluß an die zweite Lösungsmittelinjektion zum tieferen Eindringen des Dampfes und des aromatischen Lösungsmittels in die Formation ein Inertgas eindrückt.