DE2736277A1 - METHOD FOR TREATMENT OF UNDERGROUND FORMATIONS AND IN PARTICULAR OIL HOLES - Google Patents

METHOD FOR TREATMENT OF UNDERGROUND FORMATIONS AND IN PARTICULAR OIL HOLES

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Description

Verfahren zur Behandlung von unterirdischen Formationen und insbesondere ölbohrlöchernMethods of treating subterranean formations and in particular oil wells

Die Erfindung betrifft ein besonders einfaches Verfahren zur Behandlung von unterirdischen Formationen und insbesondere ölbohrlöchern zur Stabilisierung des Tons gegenüber Dispersion und Expansion als Folge der Einwirkung von Wasser.The invention relates, and in particular, to a particularly simple method of treating subterranean formations oil wells to stabilize the clay against dispersion and expansion as a result of exposure to water.

Die Produktion von Erdölkohlenwasserstoffe]! wird oft durch die Anwesenheit von Tonen und anderen feinen Teilchen gestört, die zur Wanderung in der Formation in der Lage sind. Normalerweise befinden sich diese feinen Teilchen einschließlich der Tone in Ruhestellung und verursachen keine Sperrung oder Verstopfung der Strömung zu dem ölbohrloch über das Kapillarsystem der Formation. Wenn die feinen Stoffe gestört werden, beginnen sie in der Produktionsströmung zu wandern und häufig bewirken sie auch eine Verengung in den Kapillaren, wo sie Brücken bilden und die Strömungsrate stark verringern.The production of petroleum hydrocarbons]! is often disturbed by the presence of clays and other fine particles capable of migration in the formation. Normally, these fine particles, including the clays, are at rest and do not cause obstruction or obstruction of flow to the oil well via the capillary system of the formation. When the fines are disturbed, they begin to migrate in the production flow and often they also narrow the capillaries, where they form bridges and greatly reduce the flow rate.

Das Mittel, welches die in Ruhelage befindlichen, feinen Teilchen stört, ist häufig die Einführung von für die Formation fremdem Wasser. Das Fremdwasser ist oftmals frisches Wasser oder relativ frisches Wasser, verglichen mit der in der Formation vorliegenden Salzlösung. Eine Änderung des WassersThe means that perturbs the quiescent fine particles is often the introduction of for the formation strange water. The extraneous water is often fresh water or relatively fresh water compared to that in the Formation present saline solution. A change in the water

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kann bewirken, daß sich die feinen Teilchen aus ihren Ablagerungen dispergieren oder von der Haftung an die Kapillarwände frei werden.can cause the fine particles to come out of their deposits disperse or become free from adhesion to the capillary walls.

Manchmal ist der Verlust an Permeabilität oder Durchlässigkeit einem Quellen von Ton mit relativ frischem Wasser ohne Wanderung zuzuschreiben. Oft ist jedoch das Quellen von Ton von einer Wanderung der feinen Teilchen begleitet. Manchmal können nicht-quellende Tone auf Fremdwasser ansprechen und zu wandern beginnen. Es wird angenommen, daß quellende Tone die Hauptursache für die Wanderung der feinen Teilchen und/oder das Quellen sind, da bei der Analyse von Formationskernen die Anwesenheit von quellenden Tonen ein ausgezeichneter Indikator dafür ist, daß die Formation gegenüber dem Einbruch von Fremdwasser empfindlich ist, während die Anwesenheit von nichtquellenden Tonen lediglich keine Schlüsse zuläßt.Sometimes the loss of permeability or permeability is due to swelling of clay with relatively fresh water with no migration attributable to. However, the swelling of clay is often accompanied by migration of the fine particles. Sometimes you can Non-swelling clays respond to extraneous water and begin to migrate. It is believed that swelling clays are the The main cause for the migration of the fine particles and / or the swelling are, since in the analysis of formation cores the The presence of swelling clays is an excellent indicator that the formation is against the ingress of extraneous water is sensitive, while the presence of non-swelling clays is simply inconclusive.

Im allgemeinen gehören quellende Tone zu der sraektischen Gruppe, welche Tonraineralien wie Montmorillonit, Beidellit, Nontronit, Saponit, Hektorit und Saukonit einschließt. Von diesen Tonmineralien wird Montmorillonit am häufigsten bei der Analyse von Formationskernen gefunden. Montmorillonit ist üblicherweise mit Tonmineralien verbunden, die als Mischschichttone bekannt sind. Für weitere Informationen wird auf die Monografie von Jackson "Textbook of Lithology", Seite bis 103 verwiesen.In general, swelling clays belong to the sraectic group, which includes clay grains such as montmorillonite, beidellite, Includes nontronite, saponite, hectorite and saukonite. Of these clay minerals, montmorillonite is most common in found by analyzing formation cores. Montmorillonite is usually associated with clay minerals known as mixed layer clays are known. For more information, see Jackson's monograph, "Textbook of Lithology," page referenced to 103.

Wandernde, feine Teilchen umfassen eine Menge von Tonen und anderen Mineralien von geringen Teilchengrößen, ζ. Β.: Feldspate, feine Quarzteilchen, Allophan, Dadinit, Talkum, Illit, Chlorit und die quellenden Tone selbst. Für zusätzliche Information wird auf die Monografie von Theng, "The Chemistry of Clay-Organic Reactions", Seiten 1 bis 16 verwiesen.Migrating fine particles comprise a lot of clays and other minerals of small particle sizes, ζ. Β .: feldspars, fine quartz particles, allophane, dadinite, talc, illite, chlorite and the swelling clays themselves. For additional information See Theng's monograph, "The Chemistry of Clay-Organic Reactions", pages 1-16.

Tone können ebenfalls in anderen Bereichen als bei der Herabsetzung der Permeabilität oder Durchlässigkeit Ärger machen.Tone can also be used in areas other than bringing down cause trouble of permeability or permeability.

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Wenn sie ein Bestandteil in Schiefern bzw. Schiefertonen, Sandsteinen oder anderen Formationen sind, kann ein Kontakt mit Fremdwasser oder manchmal auch mit beliebigem Wasser bewirken, daß die Formation ihre Festigkeit verliert oder sogar zerfällt. Dies ist ein Problem beim Bau von Fundamenten, Straßenunterlagen, beim Bohren von Bohrlöchern und in jeder Situation, wo die Festigkeit der Formation eine Rolle spielt.If they are part of slates, sandstones or other formations, contact with extraneous water or sometimes with any water cause the formation to lose its strength or even falls apart. This is a problem when building foundations, road underlay, drilling wells and in any situation where the strength of the formation plays a role.

Es hat bereits zahlreiche Versuche gegeben, die negativen Einflüsse von Wasser auf Ton und/oder andere feine Teilchen zu steuern. Hauptsächlich fanden diese Versuche in der Ölindustrie statt. Ein Vorschlag besteht darin, den Ton von der quellenden Natriumform (oder der selteren, quellenden Lithiumform) in eine andere Kationenform, die nicht so stark quillt, umzuwandeln.There have already been numerous attempts to reduce the negative effects of water on clay and / or other fine particles to control. Most of these attempts took place in the oil industry. One suggestion is to change the tone of the the swelling sodium form (or the rarer, swelling lithium form) into another cation form that is not as strong swells to transform.

Beispiele für Kationen, welche relativ nicht-quellende Tone bilden, sind Kalium-, Calcium-, Ammonium- und Wasserstoffionen. Wenn eine Lösung dieser Kationen, gemischt oder einzeln, über ein Tonmineral strömt, ersetzen sie leicht die Natriumionen und der Ton wird in eine relativ nicht-quellende Form überführt, siehe Theng, Tabellen 2, 3 und 4. Die Anwendung einer Säure, von Kalium-, Calcium- oder Amraoniumionen zum Austausch gegen Natriumionen war bei der Verhinderung der Beschädigung von Formationen erfolgreich , die gegenüber einem Verstopfen oder einer Zerstörung als Folge von Tonen in ihrer Zusammensetzung anfällig sind.Examples of cations, which are relatively non-swelling clays are potassium, calcium, ammonium and hydrogen ions. If a solution of these cations, mixed or individually, When flowing over a clay mineral, they easily replace the sodium ions and the clay turns into a relatively non-swelling one Form converted, see Theng, Tables 2, 3 and 4. The use of an acid, of potassium, calcium or ammonium ions to exchange for sodium ions was successful in preventing damage to formations that opposed are susceptible to clogging or deterioration as a result of clays in their composition.

Im folgenden wird noch auf den Stand der Technik bzw. Einzelmaßnahmen, sofern sie die Erfindung betreffen, eingegangen. Für weitere Einzelheiten wird auf jede der im folgenden noch genannten Literaturstellen verwiesen, in der vorliegendenIn the following, the state of the art and individual measures insofar as they relate to the invention, received. For more details, refer to each of the following referenced references, in the present

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Beschreibung wird hierauf nur im für erforderlich gehaltenen Umfang eingegangen. Diese. Literaturstellen des Standes der Technik sind:
US-Patentschriften: 2 761 843, 2 801 984, 2 801 985,
Description will only be given to the extent deemed necessary. These. Prior art references are:
US Patents: 2,761,843, 2,801,984, 2,801,985,

2 940 729, 3 334 689, 3 382 924, 3 419 072, 3 422 890, 2 940 729, 3 334 689, 3 382 924, 3 419 072, 3 422 890,

3 483 923, 3 578 781, 3 603 399, 3 741 307, 3 827 495, 3 827 500, 3 833 718,3 483 923, 3 578 781, 3 603 399, 3 741 307, 3 827 495, 3 827 500, 3 833 718,

Barkraan, J. H.; Abraras, A.; Darley, H.C.H.; und Hill, H.J. ; "An Oil Coating Process to Stabilize Clays in Fresh Water Flooding Operations", SPE-4786, SPE von AIME, Symposium on Formation Damage Control, New Orleans, La., USA, 7./8.2.1974;Barkraan, J. H .; Abraras, A .; Darley, H.C.H .; and Hill, H.J. ; "An Oil Coating Process to Stabilize Clays in Fresh Water Flooding Operations", SPE-4786, SPE by AIME, Symposium on Formation Damage Control, New Orleans, La., USA, February 7/8, 1974;

Coppel, Claude E.; Jennings, Harley X.; und Reed, M.G.; "Field Results From Wells Treated With Hydroxy-Aluminium", Journal of Petroleum Technology, (Sept. 1973), S. 1108-1112;Coppel, Claude E .; Jennings, Harley X .; and Reed, M.G .; "Field Results From Wells Treated With Hydroxy-Aluminum ", Journal of Petroleum Technology, (Sept. 1973), pp. 1108-1112;

Graham, John W.; Monoghan, P.H.; und Osoba, J.S.; "Influence of Propping Sand Wettability of Productivity of Hydraulically Fractured Oil Wells", Petroleum Transactions, AIME, Vol.216 (1959);Graham, John W .; Monoghan, P.H .; and Osoba, J.S .; "Influence of Propping Sand Wettability of Productivity of Hydraulically Fractured Oil Wells ", Petroleum Transactions, AIME, Vol.216 (1959);

Hower, Wayne F.; "Influence of Clays on the Production of Hydrocarbons", SPE-4785, SPE von AIME, Symposium on Formation Damage Control, New Orleans, La., USA, 7-/8.2.1974;Hower, Wayne F .; "Influence of Clays on the Production of Hydrocarbons ", SPE-4785, SPE from AIME, Symposium on Formation Damage Control, New Orleans, La., USA, 7-8 February 1974;

Hower, Wayne F.; "Adsorption of Surfactants on Montraorillonite", Clays and Clay Minerals, Pergamon Press (1970), Vol.18, S.97-105;Hower, Wayne F .; "Adsorption of Surfactants on Montraorillonite", Clays and Clay Minerals, Pergamon Press (1970), Vol.18, pp.97-105;

Hoover, M.F.; und Butler, G.B.; "Recent Advances in Ion-Containing Polymers", J. Polymer Sei., Symposium Nr. 45, 1-37 (1974);Hoover, M.F .; and Butler, G.B .; "Recent Advances in Ion-Containing Polymers ", J. Polymer Sci., Symposium No. 45, 1-37 (1974);

Jackson, Kern C; Textbook of Lithology, McGraw-Hill BookJackson, Kern C; Textbook of Lithology, McGraw-Hill Book

Company (1970)j (Library of Congress Catalogue Card Nr. 72-958LO),Company (1970) j (Library of Congress Catalog Card No. 72-958LO),

S. 95-103;Pp. 95-103;

Theng, B.K.G.; The Chemistry of Clay-Organic Reactions, John Wiley und Sohn (1974) (Library of Congress Catalog Card Nr. 74-12524), S. 1-16;Theng, B.K.G .; The Chemistry of Clay-Organic Reactions, John Wiley and Son (1974) (Library of Congress Catalog Card No. 74-12524), pp. 1-16;

Veley, CD.; "How Hydrolyzable Metal Ions Stabilize Clays To Prevent Permeability Reduction", SPE-2188, 43rd AnnualVeley, CD .; "How Hydrolyzable Metal Ions Stabilize Clays To Prevent Permeability Reduction ", SPE-2188, 43rd Annual

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Fall Meeting of SPE of AIME, Houston, Texas, USA (29.9. 2.10.1968); Fall Meeting of SPE of AIME, Houston, Texas, USA (29.9.2.10.1968);

Milchem Incorporated, "Milchem's Shale-Trol Sticky Shale Can't Stop You Anymore", DF-5-75 1M;Milchem Incorporated, "Milchem's Shale-Trol Sticky Shale Can't Stop You Anymore ", DF-5-75 1M;

Chemergy Corporation, "Maintain Maximum Production With PermaFIX and PermaFLO Treatments for Clay/Fine and Sand Control.Chemergy Corporation, "Maintain Maximum Production With PermaFIX and PermaFLO Treatments for Clay / Fine and Sand Control.

Jedoch ist der Austausch von anderen Ionen gegen Natrium bei Ton nur ein zeitweiliger Behelf. Bei der Herstellung eines Bohrloches ermöglicht es die Anwesenheit von Natriumionen in dem Wasser der Formation, daß Natriumionen wiederum Wasserstoff-, Kalium-, Ammonium- oder Calciumionen rasch ersetzen. Das Ergebnis ist, daß der Ton wieder in die quellende oder dispergierfähige Form überführt wird, so daß er für eine Beschädigung wieder zur Verfügung steht, falls Fremdwasser eingeführt wird. In der US-Patentschrift 3 382 924, Spalte 3, Zeilen 45-75 und Spalte 4, Zeilen 1-3 werden Calciumionen zum Ersatz der Natriumionen in Kerntonen (Zeilen 51-53) verwendet. Die Calciumionen schützen den Kern (Zeilen 54-57). Falls die Behandlung beendet wird (Zeilen 58-63), werden durch die Natriumchloridsalzlösung (Zeile 64) die Calciumionen wiederum ersetzt und der Kern wird hinsichtlich der Strömung in Stufe 7 (Zeilen 65-68) stark zusammengezogen, wie in Zeile 75, Spalte 3 und Zeilen 1-3, Spalte 4 angegeben ist.However, the exchange of other ions for sodium in clay is only a temporary aid. In the preparation of Of a borehole, the presence of sodium ions in the water of the formation allows that sodium ions in turn Hydrogen, potassium, ammonium or calcium ions rapidly substitute. The result is that the clay is converted back to the swelling or dispersible form, so that it is available again for damage if extraneous water is introduced. In the US patent 3,382,924, column 3, lines 45-75 and column 4, lines 1-3 Calcium ions are used to replace the sodium ions in nuclear clays (lines 51-53). The calcium ions protect the Kern (lines 54-57). If treatment is stopped (lines 58-63), the sodium chloride salt solution (Line 64) the calcium ions are in turn replaced and the core is replaced with regard to the flow in stage 7 (lines 65-68) strongly contracted, as indicated in line 75, column 3 and lines 1-3, column 4.

Da einfache Kationen leicht wieder ausgetauscht werden können und die Behandlung nicht dauerhaft ist, wurden bereits Anstrengungen unternommen, um die Behandlung mit Wasserstoff-, Kalium-, Calcium- oder Ammoniumionen (und wahrscheinlich auch einigen anderen Ionen) zu verbessern. Erfolgreicher waren anionische, polykationische Polymerisate oder Komplexe.Since simple cations can easily be exchanged again and the treatment is not permanent, have already been Efforts made to avoid treatment with hydrogen, potassium, calcium, or ammonium ions (and probably also some other ions). Anionic, polycationic polymers or complexes were more successful.

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Die hervorragensten hiervon waren ZrOCl9 und Al(OH) Cl .The most prominent of these were ZrOCl 9 and Al (OH) Cl.

c. χ y c. χ y

In der zuvor genannten US-Patentschrift 3 382 924 und der Literaturstelle Veley CD. "How Hydrolyzable Metal Ions Stabilize Clays to Prevent Permeability Reduction" wird die Verwendung von ZrOCl^ in der polykationischen Form von ZrOCIp beschrieben, die in dieser Literaturstelle erläutert ist. Hydroxyaluminium-Reaktionsprodukte von HCl und Al(OH),, wobei die Formeln von Al(OH)1 ^Cl1 5bis (Al(OH)2 ,-,Cl0 -, reichen, sind in den US-Patentschriften 3 603 399, 3 827 495, 3 827 500 und 3 833 718 und in der Literaturstelle von Coppel, Jennings und Reed "Field Results From Wells Treated With Hydroxy-Aluminium" beschrieben.In the aforementioned U.S. Patent 3,382,924 and Veley CD. "How Hydrolyzable Metal Ions Stabilize Clays to Prevent Permeability Reduction" describes the use of ZrOCl ^ in the polycationic form of ZrOCIp, which is explained in this reference. Hydroxyaluminum reaction products of HCl and Al (OH) ,, wherein the formulas of Al (OH) 1 Cl 1 ^ 5 to (Al (OH) 2 ,, Cl 0 -, rich, are disclosed in U.S. Patents 3,603,399 , 3,827,495, 3,827,500 and 3,833,718 and in the reference by Coppel, Jennings and Reed, "Field Results From Wells Treated With Hydroxy-Aluminum".

Die anorganischen, polykationischen Polymerisate sind Komplexe, welche bei der Steuerung der Wanderung von feinen Teilchen und quellenden Tonen sehr erfolgreich sind. Jedoch gibt es Beschränkungen in mehrfacher Hinsicht. Hydroxy-Aluminiumverbindungen erfordern eine Erhärtungszeit nach dem An-Ort-Und-Stelle-Bringen in der Anwesenheit von Ton. Diese Erhärtungszeit ist ein Nachteil, da während dieser Wartezeit Aufbau- und Produktionszeiten verloren gehen. Hydroxy-Aluminiumverbindungen können nur eine begrenzte Menge von Carbonatmaterial in der Formation aushalten. Weiterhin können Hydroxy-Aluminium-verbindungen durch eine nachfolgende Behandlung der Formation mit Säure entfernt werden. Zirkonylchlorid ist hinsichtlich des pH-Bereiches des Fluids zum An-Ort-Und-Stelle-Bringen begrenzt und kann durch Säure unter bestimmten Bedindungen wieder entfernt werden. Für andere Arten von Tonbehandlungen wird auf die US-Patentschrift 3 741 307 verwiesen.The inorganic, polycationic polymers are complexes that help control the migration of fine particles and swelling clays are very successful. However, there are limitations in several ways. Hydroxy aluminum compounds require post-in-place setting time in the presence of clay. This hardening time is a disadvantage, since assembly and production times are lost during this waiting time. Hydroxy aluminum compounds can only withstand a limited amount of carbonate material in the formation. Hydroxy-aluminum compounds can also be used be removed by subsequent treatment of the formation with acid. Is zirconyl chloride in terms of the pH range of the fluid to be put in place limited and can be removed again by acid under certain conditions. For other types of clay treatments See U.S. Patent 3,741,307.

Eine weitere Behandlung zur Steuerung der unerwünschten Einflüsse von quellenden Tonen und wandernden, feinen Teilchen ist die Verwendung von organischen, kationischen, grenzflächenaktiven Mitteln. Falls der organische Anteil des Kations ausreichend groß ist, wird das organische Kation nicht leichtAnother treatment to control the undesirable effects of swelling clays and wandering fine particles is the use of organic, cationic, surfactants. If the organic fraction of the cation is sufficient is large, the organic cation does not easily become

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ersetzt. Hierzu wird auf die Literaturstellen von Hower, Wayne, F. "Influence of Clays on the Production of Hydrocarbons" und "Adsorption of Surfactants on Montmorillonite" verwiesen. Kationische, grenzflächenaktive Mittel besitzen jedoch die Neigung, daß das öl die Formation benetzt, wobei dies von gewissen Kreisen als Vorteil angesehen wird, siehe die Literaturstelle von J.H.Barkman " An oil coating process..." Zahlreiche Erdölfachleute betrachten jedoch ein ölbenetzen der Formation als nachteilig, da es die Förderung von öl hemmt und die Förderung von wässrigen Fluiden beschleunigt, siehe die Literaturstelle von J. W. Graham, "Influence of Propping Sand Wettability of Productivity of Hydraulically Fractured Oil Wells".replaced. For this purpose, reference is made to the references by Hower, Wayne, F. "Influence of Clays on the Production of Hydrocarbons" and "Adsorption of Surfactants on Montmorillonite". Have cationic surfactants however, the tendency for the oil to wet the formation, and this is seen by certain circles as an advantage, see FIG the reference by J.H.Barkman "An oil coating process ..." However, numerous petroleum professionals consider an oil wetting Formation as a disadvantage, since it inhibits the production of oil and accelerates the production of aqueous fluids, see the J. W. Graham reference, "Influence of Propping Sand Wettability of Productivity of Hydraulically Fractured Oil Wells ".

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der vorbekannten Verfahren zu vermeiden und ein verbessertes und einfaches Verfahren zur Stabilisierung von Ton und anderen feinen Teilchen gegenüber Dispersion und Expansion als Folge der Einwirkung von Wasser zu finden.The object of the invention is to avoid the disadvantages of the previously known method and to provide an improved and simple one Process for stabilizing clay and other fine particles against dispersion and expansion as a result of the Find exposure to water.

Gemäß der Erfindung werden organische, polykationische Polymerisate verwendet, um die schädlichen Einflüsse von quellenden Tonen und/oder wandernden, feinen Teilchen in Erdformationen und insbesondere ölbohrlöchern zu verhindern oder zu reduzieren. Hierzu wird eine wäßrige Lösung des organischen, polykationischen Polymerisates hinter dem zu behandelnden Ton strömen gelassen, bis das organische, polykationische Polymerisat das Tonkätion, normalerweise das Natriumion, ersetzt, und den Ton in eine stabilere Form umwandelt, welche eine sehr viel geringere Wahrscheinlichkeit zum Quellen oder Wandern aufweist. Die organischen, polykationischen Polymerisate der Erfindung besitzen mehrere Vorteile. Sie können bei allen Formationstypen ohne Rücksicht auf den Carbonatgehalt angewandt werden. Sie sind säurebeständig, d. h. die Formation kann später mit Säure behandelt werden, ohne ihre Fähigkeit zur Tonbehandlung zu zerstören. Sie sind in wäßrigen Lösungen einschließlich eines großen Bereiches von Salzlösungen und Säuren an Ort und Stelle zu bringen. Die Behandlung mit organischen, polykationischen Polymerisaten ist praktisch dauerhaft. DieAccording to the invention, organic, polycationic polymers used to counteract the deleterious effects of swelling clays and / or wandering, fine particles in earth formations and in particular to prevent or reduce oil wells. For this purpose, an aqueous solution of the organic, polycationic Polymer is allowed to flow behind the clay to be treated until the organic, polycationic polymer replacing the clay ion, usually the sodium ion, and converting the clay into a more stable form, which is a very much is less likely to swell or wander. The organic polycationic polymers of the invention have several advantages. They can be applied to all types of formation regardless of the carbonate content. They are acid resistant, i. H. the formation can later be treated with acid without losing its clay-treating ability to destroy. They are in place in aqueous solutions including a wide range of salt solutions and acids and place. Treatment with organic, polycationic polymers is practically permanent. the

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organischen, polykationisohen Polymerisate sind gegenüber einer Entfernung durch Salzlösungen, öle oder Säuren sehr beständig. Die ölbenetzung der Formation kann vermieden werden. Sie können so eingestellt werden, daß sie den pH-Bereich aushalten. Weiterhin ist keine Erhärtungszeit erforderlich, wobei Untersuchungen gezeigt haben, daß für eine vollständige Adsorption auf dem Ton nur eine Zeit von weniger als 1 Minute erforderlich ist. Es können Formationen mit sehr geringer Permeabilität bzw. Durchlässigkeit behandelt werden. Die Retention einer hohen Permeabilität bzw. Durchlässigkeit nach der Behandlung von Tonen und feinen Teilchen kann erreicht werden. Eine Anpassung an breite Temperaturbereiche der Formation ist möglich. Die Polymerisate wurden bei Temperaturen von 21 bis 149 0C.untersucht, es wird jedoch angenommen, daß der Bereich noch breiter sein kann.organic, polycationic polymers are very resistant to removal by salt solutions, oils or acids. Oil wetting of the formation can be avoided. They can be adjusted to withstand the pH range. Furthermore, no setting time is required, and studies have shown that only a time of less than 1 minute is required for complete adsorption on the clay. Formations with very low permeability or permeability can be treated. The retention of high permeability after the treatment of clays and fine particles can be achieved. Adaptation to wide temperature ranges of the formation is possible. The polymers were at temperatures of 21-149 0 C.untersucht, however, it is assumed that the region may be even wider.

Es ist ein weiter Bereich von Anwendungen für die organischen, polykationischen Polymerisate vorhanden. Diese Anwendungen umfassen die Verwendung der organischen, polykationischen Polymerisate allein als primäres Behandlungsmittel oder als Hilfsmittel bei anderen Behandlungen.There is a wide range of uses for the organic polycationic polymers. These applications include the use of organic, polycationic Polymers alone as a primary treatment agent or as an aid in other treatments.

Gemäß der Erfindung umfaßt die Anwendung grundsätzlich eine bestimmte Klasse von organischen, polykationischen Polymerisaten und Verfahren für ihre Einbringung. Die Polymerisate besitzen ein Molekulargewicht oberhalb etwa 1000 und vorzugsweise oberhalb 1500 bis zu etwa 3 000 000 und vorzugsweise weniger als etwa 100 000. Die organischen, polykationischen Polymerisate können bei einer beliebigen Erdformation oder permeablen Masse angewandt werden, welche Ton enthält und worin ein Quellen, des Tons ein Problem darstellen könnte. Die Polymerisate können sowohl zur Behandlung von natürlich als auch künstlich verfestigten Strukturen bzw. Formationen angewandt werden.According to the invention, the application basically comprises a certain class of organic, polycationic polymers and procedures for their introduction. The polymers have a molecular weight above about 1000 and preferably above 1,500 up to about 3,000,000 and preferably less than about 100,000. The organic, polycationic polymers can be used in any earth formation or permeable mass which contains clay and in which swelling of the clay could be a problem. The polymers can be used to treat both naturally and artificially consolidated structures or formations can be applied.

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Jede geeignete Methode der Anwendung kann im Hinblick auf die gegebene Beschreibung angewandt werden. Für einige Anwendungen wie bei Oberflächenstrukturen oder freiliegenden Strukturen kann es vorteilhaft sein, das Polymerisat lediglich auf die durchlässige Masse aufzusprühen. Das wesentliche Merkmal ist der Kontakt zwischen den zu behandelnden Tonteilchen und dem Polymerisat. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Trägerfluid angewandt. Ein bevorzugtes Trägerfluid ist Wasser oder ein wäßriges Medium. Das Wasser kann andere Inhaltsstoffe enthalten, welche die Dispersion oder Auflösung des Polymerisates in dem Medium nicht wesentlich stören. Der Wasserträger kann für bestimmte Anwendungen geliert oder verdickt werden. Solche Inhaltsstoffe oder Zusatzstoffe können Salze, Mineralsäuren, organische Säuren mit niedrigem Molekulargewicht, grenzflächenaktive Mittel, Netzmittel oder Kupplungsmittel wie Silane oder konventionelle, bei Konsolidierungsbehandlungen, Stimulierungsbehandlungen oder beim Bohren von ölbohrlöchern verwendete Zusatzstoffe umfassen. Das Trägerfluid kann auch ein normalerweise flüssiger, polar-substituierter Kohlenwasserstoff wie ein Alkohol sein. Normalerweise ist ein polarer Kohlenwasserstoff erforderlich, um das Polymerisat innerhalb des Trägers zufriedenstellend zu dispergieren oder aufzulösen. Unter bestimmten Bedingungen kann das Polymerisat in einer nicht-polaren Trägerflüssigkeit dispergiert oder emulgiert werden. Das Trägerfluid bzw. die Trägerflüssigkeit hat vorzugsweise einen Siedepunkt im Bereich von etwa 25 bis 200 0C und eine Viskosität von weniger als etwa 10 cP (Centipoise). Fluide bzw. Flüssigkeiten mit höherer Viskosität können für bestimmte Anwendungen verwendet werden, jedoch sind sie im allgemeinen wegen der Druck- oder Pumpanforderungen nicht praktisch. Das organische, polykationische Polymerisat sollte in dem Trägerfluid in einer Konzentration innerhalb des Bereichs von etwa 0,01 bis 25 Vol.-%, bezogen auf das Trägerfluid, vorliegen. Niedrigere oder höhere Konzentrationen könnenAny suitable method of application can be used in view of the description given. For some applications, such as surface structures or exposed structures, it can be advantageous to simply spray the polymer onto the permeable mass. The essential feature is the contact between the clay particles to be treated and the polymer. In a preferred embodiment, a carrier fluid is used. A preferred carrier fluid is water or an aqueous medium. The water can contain other ingredients which do not significantly interfere with the dispersion or dissolution of the polymer in the medium. The water carrier can be gelled or thickened for certain applications. Such ingredients or additives may include salts, mineral acids, low molecular weight organic acids, surfactants, wetting agents or coupling agents such as silanes or conventional additives used in consolidation treatments, stimulation treatments or in drilling oil wells. The carrier fluid can also be a normally liquid, polar-substituted hydrocarbon such as an alcohol. A polar hydrocarbon is normally required to satisfactorily disperse or dissolve the polymer within the carrier. Under certain conditions, the polymer can be dispersed or emulsified in a non-polar carrier liquid. The carrier fluid or the carrier liquid preferably has a boiling point in the range from about 25 to 200 ° C. and a viscosity of less than about 10 cP (centipoise). Higher viscosity fluids can be used for certain applications, but are generally not practical because of the pressure or pumping requirements. The organic, polycationic polymer should be present in the carrier fluid in a concentration within the range from about 0.01 to 25% by volume, based on the carrier fluid. Lower or higher concentrations can be used

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angewandt werden, jedoch sind sie im allgemeinen nicht praktisch. can be used, but they are generally not practical.

Ein bevorzugtes, wäßriges Trägerfluid ist eine Salzlösung mit einem Gehalt von etwa 0 bis 40 % Salz oder bis zu den Sättigungsgrenzen bei der Anwendungstemperatur. Die bevorzugte Salzkonzentration beträgt etwa 2 bis 12 Gew.-%, jedoch können Konzentrationen bis zu etwa 35 % angewandt werden, ebenso frisches Wasser. Das Salz kann ein Alkalimetallsalz, Erdalkalimetallsalz, Ammoniumsalz oder ein Gemisch hiervon sein. Solche Salze umfassen die Halogenide, Sulfate, Carbonate, Oxide oder Mischungen hiervon. Die Halogenide von Kalium, Natrium, Magnesium, Calcium, Ammonium oder Mischungen hiervon sind im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit und die Löslichkeit bevorzugt. Wäßrige Säuren mit etwa den gleichen Konzentrationen können ebenfalls angewandt werden. Diese Säuren umfassen Fluorwasserstoffsäure, Chlorwasserstoffsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, schweflige Säure und Schwefelsäure. Organische Säuren mit niedrigem Molekulargewicht wie Essigsäure und Sulfonsäuren können ebenfalls unter bestimmten Bedingungen angewandt werden. Konventionelle Zusatzstoffe wie Inhibitoren, grenzflächenaktive Mittel, Kupplungsmittel, Netzmittel und andere Mittel können, wo dies erwünscht ist, angewandt werden und insbesondere in Fällen der Verwendung des organischen, polykationischen Polymerisates bei konventionellen Behandlungsarbeitsweisen. Das Trägerfluid enthält vorzugsweise Salze oder Säuren, welche ein Schrumpfen hervorrufen oder ein Quellen verhindern, bis das polykationische Polymerisat die Tonteilchen behandelt hat. Normalerweise erfolgt die Behandlung praktisch sofort bei dem Kontakt zwischen der Formation und dem Behandlungsfluid. Das Trägerfluid und die Formation werden durch Injizieren des Trägerfluids in die Formation, Auftrag des Fluids auf die Formation oder Strömenlassen des Fluids durch die Formation bzw. hinter der FormationA preferred aqueous carrier fluid is a saline solution containing from about 0 to 40% salt or up to the saturation limits at the temperature of use. The preferred salt concentration is about 2 to 12% by weight, but concentrations up to about 35 % can be used, as can fresh water. The salt can be an alkali metal salt, alkaline earth metal salt, ammonium salt, or a mixture thereof. Such salts include the halides, sulfates, carbonates, oxides, or mixtures thereof. The halides of potassium, sodium, magnesium, calcium, ammonium, or mixtures thereof are preferred in terms of economy and solubility. Aqueous acids at approximately the same concentrations can also be used. These acids include hydrofluoric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, sulfurous acid and sulfuric acid. Low molecular weight organic acids such as acetic acid and sulfonic acids can also be used under certain conditions. Conventional additives such as inhibitors, surfactants, coupling agents, wetting agents and other agents can be employed where desired and particularly in cases of using the organic polycationic polymer in conventional treatment procedures. The carrier fluid preferably contains salts or acids which cause shrinkage or prevent swelling until the polycationic polymer has treated the clay particles. Typically, treatment occurs virtually immediately upon contact between the formation and the treatment fluid. The carrier fluid and the formation are created by injecting the carrier fluid into the formation, applying the fluid to the formation, or flowing the fluid through the formation and past the formation, respectively

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in einer solchen Weise, daß nur eine minimale Störung oder Aufwirbelung von Einzelteilchen innerhalb der Formation hervorgerufen wird, in Kontakt gebracht. Die Behandlungsarbeitsweise gemäß der Erfindung ist daher besonders vorteilhaft, wenn die Permeabilität bzw. Durchlässigkeit niedrig ist und die Aufrechterhaltung einer maximalen Permeabilität bzw. Durchlässigkeit ein kritisches Merkmal ist.in such a way that minimal disruption or Suspension of individual particles within the formation is brought into contact. The treatment procedure according to the invention is therefore particularly advantageous, when the permeability is low and maintaining a maximum permeability or permeability is a critical characteristic.

Bei chemischen Einspritzvorgängen wie dem Abdichten von Lecks in Dämmen, Minen, Tunnels, Fundamenten und dergleichen siehe die US-Patentschriften 2 940 729, 2 801 984, 2 801 und 5 334 689 - gibt es Fälle, in denen die Permeabilität abnimmt und die Formation die Aufnahme des chemischen Einspritzmittels verweigert. Dies wird normalerweise durch die Störung des pH-Wertes oder durch osmotische Störungen hervorgerufen, die durch die Einführung eines Fremdwassers (chemisches Einspritzmittel) in die Formation bedingt sind. Durch Vorbehandlung des Einspritzloches mit einem organischen, polykationischen Polymerisat kann die Permeabilität beibehalten werden; so daß ausreichend chemisches Einspritzmittel injiziert werden kann und sich in einem ausreichend großen Radius zum Abdichten von Lecks ausbreiten kann.In chemical injection operations such as sealing leaks in dams, mines, tunnels, foundations and the like, see U.S. Patents 2,940,729, 2,801,984, 2,801 and 5 334 689 - there are cases when the permeability decreases and the formation refuses to accept chemical injector. This is usually done by the Disturbance of the pH value or caused by osmotic disturbances, caused by the introduction of an extraneous water (chemical injection agent) into the formation. By Pretreatment of the injection hole with an organic, polycationic The permeability of the polymer can be retained; so that sufficient chemical injection agent is injected and can spread in a sufficiently large radius to seal leaks.

Bei der Erstellung von Gas-, öl- und/oder Wasser-bohrlöchern ist ein häufig auftretendes Problem das Zusammenbrechen der weichen Formation rings um das Bohrloch und die Produktion von Sand. Da die Produktion von Sand sehr unerwünscht ist, wurden bereits mehrere Mittel zum Abstoppen der Sandproduktion vorgeschlagen, ein Mittel ist die Kies- bzw. Schotterpackung. Gele und/oder Salzlösungen werden angewandt, um den Kies oder Schotter, üblicherweise klassierten Sand oder teilchenförmiges Material, an Ort und Stelle rings um das Bohrloch bei der Produktionspause zu waschen.When creating gas, oil and / or water boreholes a common problem is the collapse of the soft formation around the wellbore and production of sand. Since the production of sand is very undesirable, several means have been used to stop sand production suggested a means is the gravel or gravel packing. Gels and / or salt solutions are applied to the gravel or Gravel, usually classified sand or particulate material, in place around the borehole to wash the production break.

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1h1h

Bei einer Arbeitsweise wird der Kies bzw. Schotter oder Sand zum Absetzen gebracht und verdichtet. Anschließend wird eine Auskleidung oder ein Sieb in das Bohrloch eingespült und quer zur Formation angeordnet. Der Facksand hält nun den Formationssand zurück und das Sieb hält den Packsand zurück. Dies ermöglicht die Produktion von Fluiden, welche frei von Sand sind. Wenn der Kies bzw. Schotter jedoch an Ort und Stelle gepumpt wird, werden die losen Feststoffe der Formation zurückgepreßt und bilden eine Kompaktierungsfront zwischen der Formation und dem Packsand. Diese Front, insbesondere falls sie Tone enthält, schränkt oftmals die Strömung von Fluid in das Bohrloch ein, nachdem sich die Kies- bzw. Schotterpackung an Ort und Stelle befindet. Die Verwendung von organischen, polykationischen Polymerisaten bei einer Vorspülung in dem Trägerfluid für die Kies- bzw. Schotterpackung oder in einem Fluid, nachdem sich die Schotter- bzw. Kiespackung an Ort und Stelle befindet, kann den Verlust an Permeabilität in der Kompaktierungsfront ausschalten oder weniger stark machen. Weiterhin können organische, polykationische Polymerisate, welche über die Nachbarschaft der Kies- bzw. Schotterpackung hinausgespült wurden, die Wanderung von feinen Teilchen in die Kies- bzw. Schotterpackung verhindern, wobei solche feinen Teilchen oftmals die Kiespackung verstopfen.One way of working is the gravel or crushed stone or Sand settled and compacted. A lining or a sieve is then flushed into the borehole and arranged across the formation. The fluff sand now holds back the formation sand and the sieve holds the Packsand back. This enables the production of fluids that are free of sand. If the gravel or crushed stone, however is pumped in place, the loose solids of the formation are forced back and form a compaction front between the formation and the packing sand. This front, especially if it contains clays, often limits the Flow of fluid into the wellbore after the gravel pack is in place. the Use of organic, polycationic polymers in a pre-rinse in the carrier fluid for the gravel or Ballast packing or in a fluid after the ballast or gravel packing is in place, can the Switch off loss of permeability in the compaction front or make it less severe. Furthermore, organic, polycationic polymers, which over the neighborhood the gravel or crushed stone packing was washed out, the migration of fine particles into the gravel or crushed stone packing such fine particles often clog the gravel pack.

Ein hydraulisches Aufbrechen bzw. "Fracturing" mit Sand oder die Sandpackung irgendeines Hohlraumes kann einer Kiespackung mit der Ausnahme ähnlich sein, daß die Korngröße unterschiedlich sein kann. Die Verwendung von organischen, polykationischen Polymerisaten in Verbindung mit einem Sand-Fractüring ergibt das gleiche günstige Ergebnis.Hydraulic fracturing with sand or the sand packing of any cavity can be a gravel packing be similar except that the grain size can be different. The use of organic, polycationic Polymers in connection with a sand fracturing ring gives the same favorable result.

Bei der Sandverfestigung oder Sandkonsolidierung werden harte, aushärtende Harze zum Verkleben von Sandkörnern miteinanderDuring sand consolidation or consolidation, hard, hardening resins for gluing grains of sand together

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verwendet. Der Formationssand selbst kann so behandelt werden oder es kann ein mit einem Vorharz beschichteter Sand als. Sandpackung verwendet werden. Die Verwendung von organischen, polykationischen Polymerisaten in Verbindung mit einer Sandverfestigung kann die Rückwanderung von feinen Teilchen und Tonen in die Masse der Sandverfestigung verhindern und die Verstopfungswirkung einer Kompaktierungsfront, sofern sich eine bilden sollte, reduzieren.used. The formation sand itself can be treated in this way or it can be a sand coated with a pre-resin as. Sand packing can be used. The use of organic, Polycationic polymers in connection with a sand solidification can prevent the back migration of fine Prevent particles and clays in the bulk of the sand solidification and prevent the clogging effect of a compaction front, if one should form, reduce.

Bei Sekundärgewinnungsvorgängen, wo Wasserspülungen oder Wasserflutungen zur Gewinnung von öl eingesetzt werden, ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß das einzig verfügbare Wasser zur Injektion in die Injektionsbohrlöcher ein Quellen von Ton und/oder eine Wanderung von feinen Teilchen, welche die Injektionsbohrlöcher verstopfen können, hervorruft. Eine Vorbehandlung von Injektionsbohrlöchern mit organischen, polykationischen Polymerisaten vor dem Fluten mit dem verdächtigen Wasser kann einen Schaden durch Wanderung von feinen Teilchen und ein Quellen von Ton verhindern. Dies ist in der unmittelbaren Nachbarschaft der Bohrlochbohrung, wo die Permeabilität sehr wesentlich ist, von ganz besonderer Wichtigkeit. Die Behandlung kann eingesetzt werden, um die Wasserbenetzungseigenschaften einer Formation zu verändern oder irgendeine Verminderung der öldurchlässigkeit bei irgendeiner Formation als Folge der ölbenetzung der Formation, wo Ton ein Problem sein könnte, zu verhindern.In secondary recovery processes where water flushes or Water flooding to be used for the extraction of oil is the only water available for injection into the injection wells is likely to swell clay and / or migration of fine particles which can clog the injection wells. One Pretreatment of injection wells with organic, polycationic polymers before flooding with the suspect Water can prevent damage from migration of fine particles and swelling of clay. This is in the the immediate vicinity of the borehole, where the permeability is very important, of particular importance. The treatment can be used to improve the water wetting properties a formation or any reduction in oil permeability in any one Prevent formation as a result of oil wetting of the formation where clay could be a problem.

Bestimmte Formationen sind zusammen mit Substanzen, welche durch Kontakt mit Wasser entfernt oder geschwächt werden, natürlich zementiert oder konsolidiert. Solange nur Kohlenwasserstoffe gefördert werden, gibt es bei diesen Bohrlöchern nur geringen Ärger. Wenn jedoch der Wassergrundspiegel im Verlauf der Produktion ansteigt und das Wasser zusammen mitCertain formations, together with substances that are removed or weakened by contact with water, naturally cemented or consolidated. As long as only hydrocarbons are produced, there are wells in these wells little trouble. However, if the water level is in Course of production increases and the water along with

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den Kohlenwasserstoffen gefördert wird, beginnt die Produktion oder Förderung von Sand. Manchmal ist die Situation so schlecht, daß ein Zusammenbrechen des Bohrloches die Folge ist. Wenn das Material für die Zementierung der Formation Ton ist, kann eine Behandlung der Nachbarschaft des Bohrloches vor dem Wasserdurchbruch die Produktion von Sand und/oder das Zusammenbrechen des Bohrloches verhindern.When the hydrocarbons are extracted, the production or extraction of sand begins. Sometimes the situation is so bad that a collapse of the borehole is the result. If the material for cementing the formation is clay, treatment of the vicinity of the borehole can be made the water breakthrough the production of sand and / or that Prevent the drill hole from collapsing.

Wenn öl- und Gasbohrlöcher eingefaßt werden, ist es erforderlich, die Einfassung bzw. das Gehäuse zu perforieren oder einen Abschnitt eines offenen Loches unterhalb der Einfassung bzw. des Gehäuses zu bohren, um das Bohrloch fertigzustellen und mit der Förderung zu beginnen. Ein Unfall bei diesem Arbeitsvorgang der Bohrlochfertigstellung ist, wenn das Fluid in der Bohrlochbohrung die Permeabilität beeinträchtigt, da es oft in die Formation, wenn diese geöffnet wird, eindringt. Das Bohrloch kann als offenes Bohrloch oder durch Perforierung unter Verwendung von Formladungen oder Kugeln vervollständigt werden. Als ein Bestandteil des Vervollständigungsfluids haben organische, polykationische Polymerisate den Zweck der Verhinderung einer Beschädigung der Permeabilität, falls der Druck in dem Bohrloch höher wird als der Formationsdruck und die Bohrlochfluide in die Formation eintreten. When lining oil and gas wells, it is necessary to perforating the enclosure or a portion of an open hole below the enclosure or to drill the casing to complete the borehole and begin production. An accident in this one Well completion operation is when the fluid in the wellbore affects permeability as it often invades the formation when it is opened. The borehole can be an open borehole or through Perforation can be completed using shaped charges or spheres. As part of the completion fluid organic, polycationic polymers have the purpose of preventing damage to the permeability, if the pressure in the wellbore becomes higher than the formation pressure and the wellbore fluids enter the formation.

Ein Ansäuern ist eine übliche Technik auf dem Gebiet der
Verbesserung der Bohrlochproduktion. In die Formation wird Säure zu dem Zweck eingepumpt, die Poren zu vergrößern und daher die Permeabilität bzw. Durchlässigkeit zu erhöhen.
Häufig wird Chlorwasserstoffsäure in Carbonatformationen
wie Kalkstein und Dolomit verwendet, und Fluorwasserstoffsäurelösungen werden oft in Sandsteinformationen verwendet. Jedoch lockert in einigen Formationen eine Säurebehandlung die feinen Teilchen, so daß sie wandern und ein Verstopfen
Acidification is a common technique in the art
Improvement of well production. Acid is pumped into the formation for the purpose of enlarging the pores and therefore increasing the permeability.
Often hydrochloric acid becomes in carbonate formations
such as limestone and dolomite, and hydrofluoric acid solutions are often used in sandstone formations. However, in some formations, acid treatment loosens the fine particles, causing them to migrate and clog

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bewirken. Ein Merkmal dieser Formationen ist, daß das Ansäuern die Förderung verbessert, jedoch tritt eine Abnahme der Förderungsrate bald auf, wenn feine Teilchen in verstopfende Positionen wandern. Die Verwendung von organischen, polykationischen Polymerisaten vor dem, während des und/oder nach dem Ansäuern bringt die Förderung von feinen Teilchen auf ein Minimum.cause. A feature of these formations is that acidification improves production, but a decrease occurs the production rate soon increases as fine particles migrate to clogging positions. The use of organic, polycationic Polymers before, during and / or after the acidification brings on the promotion of fine particles a minimum.

Ein hydraulisches Aufbrechen ist eine andere übliche Technik auf dem Fachgebiet zur Verbesserung der Bohrlochförderung. Die Bohrlochbohrung wird unter Druck gesetzt, bis die Formation birst, und der entstehende Bruch setzt große Bereiche von fördernder Formationsfläche frei. Die Risse werden normalerweise an einem Zusammenwachsen durch Einpumpen von Sand in den Bruch gehindert. Jedoch tritt ein Aufbrechfluid, das in die Bruchfläche eindringt, oft mit den Tonen in Wechselwirkung und verschlechtert die Permeabilität. Dieser Schaden ist besonders kritisch, wenn die Permeabilität niedrig ist, d. h. bei Werten von etwa 10 Millidarcy bis 0,1 Millidarcy. Die Verwendung von organischen, polykationischen Polymerisaten in Verbindung mit Aufbrechvorgängen hat sich als sehr erfolgreich herausgestellt. Hydraulic fracturing is another common technique in the art for improving well production. The wellbore is pressurized until the formation bursts and the resulting fracture sets large areas of conveying formation area free. The cracks are usually caused by growing together by pumping sand into them prevented the break. However, fracturing fluid that penetrates the fracture surface often interacts with the clays and deteriorates the permeability. This damage is particularly critical when the permeability is low, i.e. H. at Values from about 10 millidarcy to 0.1 millidarcy. The use of organic, polycationic polymers in conjunction with breaking operations has proven to be very successful.

Es ist wesentlich besser, einen Schaden durch quellende Tone und/oder.wandernde, feine Teilchen zu verhindern als den Schaden nach seinem Auftreten zu korrigieren oder zu beheben. Zahlreiche dieser Schäden sind irreversibel. In den Fällen, in denen ein Schaden jedoch bereits aufgetreten ist, kann die Verwendung von organischen polykationischen Polymerisaten als primäres Behandlungsmittel in Verbindung mit anderen Behandlungen einen großen Teil der verlorengegangenen Permeabilität wiederbringen.It is far better to prevent damage from swelling clays and / or wandering fine particles than that Correct or repair damage as it occurs. Much of this damage is irreversible. In the cases In which damage has already occurred, however, the use of organic polycationic polymers can be used as the primary treatment agent in conjunction with other treatments, much of the lost permeability bring back.

Während des Bohrvorganges gibt es bei Bohrlöchern, insbesondere bei luft- und gasgebohrten Bohrlöchern oftmals ÄrgerDuring the drilling process there is often trouble with boreholes, especially with air- and gas-drilled boreholes

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durch das Quellen und Anschwellen von Fortnationen, welche von dem Bohrloch durchdrungen werden. Diese Formationen enthalten Tonmineralien, die beim Benetzen mit wäßrigen Fluiden wie beim Nebel- oder Schaumbohren ein Nachrutschen der Formation bewirken, wodurch häufig die Gefahr eines Festsitzens der Bohrkette und/oder der Bohrerspitze in der Bohrung hervorgerufen wird. Einige dieser Formationen werden auf dem Fachgebiet als "Schlammschiefer" (gumbo shale) bezeichnet. Die Behandlung und/oder Impregnation dieser Formationen mit den erfindungsgeraäßen Zusammensetzungen kann die Gefahr des Quellens oder des Anschwellens der Formationen vermeiden. Die Behandlung kann ebenfalls bei Bohrvorgängen oder Abschlußvorgängen angewandt werden, wo Zweiphasenfluide, wie Emulsionen, Schaum, Nebel, Rauch oder gasförmige Dispersionen, Dunst oder Aufschlämmungen eingesetzt werden.by the swelling and swelling of fort nations, which be penetrated by the borehole. These formations contain clay minerals that when wetted with aqueous Fluids such as fog or foam drilling cause the formation to slide, which often creates the risk of a Sticking of the drill chain and / or the drill bit in the Drilling is caused. Some of these formations will be in the field as "mud slate" (gumbo shale) designated. The treatment and / or impregnation of these formations with the compositions according to the invention can avoid the risk of swelling or swelling of the formations. The treatment can also be used during drilling operations or closure operations are used where two-phase fluids, such as emulsions, foam, mist, smoke or gaseous dispersions, haze or slurries can be used.

Die erfindungsgemäß verwendeten, organischen, polykationischen Polymerisate können im allgemeinen als quaternäre Polymerisate mit Stickstoff oder Phosphor als dem quaternären oder kationischen Atom in einer aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Kette angesehen werden. Tertiärer Schwefel kann den quaternären Stickstoff oder Phosphor in den Polymerisaten ersetzen. Das Verhältnis von kationischen Atomen zu Kohlenstoffatomen liegt vorzugsweise bei etwa 1 : 2 bis 1 : 36 und das Molekulargewicht liegt oberhalb etwa 1000. Das organische, polykationische Polymerisat ist polar und daher ist es im allgemeinen in polaren Lösungsmitteln oder Trägerfluiden wie einem wäßrigen Medium oder.einem Alkohol löslich oder leicht dispergierfähig. Ein Alkohol kann als Trägerfluid verwendet werden, falls der Kontakt zwischen Wasser und der zu behandelnden, durchlässigen Masse oder Formation vermieden werden soll. Beispiele dieser polykationischen Polymerisate umfassenThe organic, polycationic ones used according to the invention Polymers can generally be used as quaternary polymers with nitrogen or phosphorus as the quaternary or cationic Atom in an aliphatic, cycloaliphatic or aromatic chain. Tertiary sulfur can replace the quaternary nitrogen or phosphorus in the polymers. The ratio of cationic atoms to carbon atoms is preferably about 1: 2 to 1: 36 and the molecular weight is above about 1000. The organic, Polycationic polymer is polar and therefore it is generally like in polar solvents or carrier fluids soluble or easily dispersible in an aqueous medium or in an alcohol. An alcohol can be used as the carrier fluid if contact between water and the permeable mass or formation to be treated is to be avoided. Examples of these polycationic polymers include

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Polyäthylenamine, Polyvinylpyridiniurasalze oder Polyallylaramoniumsolze. Polyethylene amines, polyvinylpyridiniurasalze or Polyallylaramoniumsolze.

Bevorzugte, organische, polykationische Polymerisate gemäß der Erfindung können durch folgende Formeln und Beispiele gekennzeichnet und erläutert werden:Preferred organic polycationic polymers according to of the invention can be characterized and explained by the following formulas and examples:

Γ2 Γ 2

Ζ —R.Ζ —R.

worin bedeuten:where mean:

R. = einen organischen, aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Rest mit 2 bis 40 Kohlenstoffatomen oder einen Wasserstoffrest, und, wenn R^ ein cyclischer, aliphatischer Rest ist, Z und R2 zu dem Ring gehören können;R. = an organic, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic radical with 2 to 40 carbon atoms or a hydrogen radical, and if R ^ is a cyclic, aliphatic radical, Z and R 2 can belong to the ring;

R2, R, und R^, = organische Reste entsprechend der Definition von R,, welche bis zu 6 Kohlenstoffatome und 0 bis 2 Sauerstoff- oder Stickstoffatome enthalten, wobei wenn Z = Schwefel ist, R^ nicht vorhanden ist;R 2 , R, and R ^, = organic radicals according to the definition of R ,, which contain up to 6 carbon atoms and 0 to 2 oxygen or nitrogen atoms, where when Z = sulfur, R ^ is not present;

Z = ein· von Stickstoff, Phosphor oder Schwefel abstammendes Kation;Z = a cation derived from nitrogen, phosphorus or sulfur;

X = ein Anion wie Halogen-, Nitrat- oder Sulfation;X = an anion such as halogen, nitrate or sulfate ion;

η = eine ganze Zahl gleich der Anzahl der Monoraereneinheiten in dem Polymerisat; undη = an integer equal to the number of monomer units in the polymer; and

m = eine ganze Zahl gleich der Anzahl der zur Aufrechterhaltung der elektrischen Neutralität erforderlichen Anionen.m = an integer equal to the number of anions required to maintain electrical neutrality.

Die organischen Reste oder Kohlenwasserstoffreste können geradkettige, verzweigte oder cyclische, aliphatische Reste,The organic radicals or hydrocarbon radicals can be straight-chain, branched or cyclic, aliphatic radicals,

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-Y--Y-

aromatische Reste, ungesättigte Reste, substituierte Reste oder Kombinationen hiervon sein. Die organischen Reste können horaoaliphatisch oder heteroaliphatisch sein, d. h. sie können andere Atome wie Sauerstoff oder Stickstoff enthalten oder auch nicht enthalten. Die organischen Reste können homocyclisch oder heterocyclisch sein, d. h. sie können andere Atome wie Sauerstoff oder Stickstoff enthalten oder auch nicht enthalten. Weiterhin können die organischen Reste substituierte oder nicht-substituierte Alkylreste, Arylreste oder Kombinationen hiervon sein, wobei jeder Rest bis zu 40 und vorzugsweise bis zu 6 Kohlenstoffatome enthält.aromatic radicals, unsaturated radicals, substituted radicals or combinations thereof. The organic residues can be horaoaliphatic or heteroaliphatic, d. H. they can contain other atoms such as oxygen or nitrogen or also not included. The organic radicals can be homocyclic or heterocyclic; H. they can like other atoms Contain or not contain oxygen or nitrogen. Furthermore, the organic radicals can be substituted or unsubstituted alkyl radicals, aryl radicals or combinations thereof, with each remainder up to 40 and preferably up to contains up to 6 carbon atoms.

Die folgenden Verbindungen sind Beispiele der bevorzugten, polykationischen Polymerisatklassen:The following compounds are examples of the preferred polycationic polymer classes:

(1) Wenn Z = Schwefel bedeutet, ein Sulfoniumpolymerisat:(1) If Z = sulfur, a sulfonium polymer:

1 S+1 S +

wobei ein Beispiel von dem folgenden Monomeren abstammt: H2C=CHCO2CH2CH2S(CHx)2CI, Poly-2-acryloxyäthyldimethyl-where an example is derived from the following monomer: H 2 C = CHCO 2 CH 2 CH 2 S (CHx) 2 CI, poly-2-acryloxyethyldimethyl-

sulfoniumchlorid; mitsulfonium chloride; with

R. = 2-Acryloxyäthyl, R2 = Methyl, R, = Methyl, R^ = nicht vorhanden und X = Chlorid;R. = 2-acryloxyethyl, R 2 = methyl, R, = methyl, R ^ = not available and X = chloride;

(2) wenn Z = Phosphor bedeutet, ein Phosphoniumpolymerisat:(2) if Z = phosphorus, a phosphonium polymer:

R, :R,:

Rr~? R3 I ■< R r ~? R 3 I ■ <

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wobei ein beispielhaftes Monomeres H^C ^-^ CH-CH Glycidyltributylphosphoniumchlorid ist; mit R1 = Glycidyl, R2 = Butyl, R, = Butyl, R4 = Butyl und X = Chlorid;wherein an exemplary monomer is H 1 C 1 -C 4 CH-CH glycidyltributylphosphonium chloride; with R 1 = glycidyl, R 2 = butyl, R 1 = butyl, R 4 = butyl and X = chloride;

(3) wenn Z Stickstoff bedeutet, quaternäre Ammoniumpolymerisate;(3) when Z is nitrogen, quaternary ammonium polymers;

(3a) wobei ein Beispiel für ein quaternäres, integrales Alkylpolymerisat ist:(3a) being an example of a quaternary, integral alkyl polymer is:

CH.CH.

CH0—CH=—N-CH 0 —CH = —N-

2 2 I 2 2 I.

CH.CH.

ClCl

Polydimethyläthylenammoniumchlorid, und ein weiteres Beispiel für ein Polymerisat:Polydimethylethylene ammonium chloride, and another example of a polymer:

CH3OSO3-CH 3 OSO 3 -

CH.CH.

CH.CH.

. _ Ν— CH^—CH^ Ν±—CH-jCH-2 CH^ CH,. _ Ν— CH ^ —CH ^ Ν ± —CH-jCH-2 CH ^ CH,

CH.CH.

nämlich das Kondensationsprodukt von Ν,Ν,Ν1,N'-Tetramethyläthylendiamin und Λ,4-Bichlorbutan;namely the condensation product of Ν, Ν, Ν 1 , N'-tetramethylethylenediamine and Λ , 4-bichlorobutane;

(3b) Verbindungen mit dem im cyclischen Ring eingebauten, quaternären Stickstoffatom, wobei ein Beispiel für ein Polymerisat ist:(3b) Compounds with the quaternary nitrogen atom built into the cyclic ring, with an example of a Polymer is:

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_J n_Y n

das Kondenrationsprodukt von 4-Chlorpyridin;the condensation product of 4-chloropyridine;

(3c) Verbindung mit dem in der Alkylkette und dem Arylrest integralen, quaternären Stickstoffatom, wobei ein beispielhaftes Polymerisat ist:(3c) Connection with the integral in the alkyl chain and the aryl radical, quaternary nitrogen atom, being an exemplary Polymer is:

das Kondensationsprodukt von 1-(4-Pyridyl)-3-chlorpropan; und ein weiteres Beispiel für ein Polymerisat:the condensation product of 1- (4-pyridyl) -3-chloropropane; and another example of a polymer:

ClCl

N-CH2-CH2-N-CH 2 -CH 2 -

das Kondensationsprodukt von Pyrazin und 1,2-Äthylendichlorid; the condensation product of pyrazine and 1,2-ethylene dichloride;

(3d) Verbindungen mit anhängenden quaternären Alkylresten, wobei ein Beispiel folgendes Polymerisat ist:(3d) compounds with pendant quaternary alkyl groups, where an example is the following polymer:

Polyvinyltrimethylammoniumchlorid,Polyvinyl trimethyl ammonium chloride,

809807/0639809807/0639

SiSSiS

(3e) Verbindungen mit an einem cyclischen Rückgrat anhängenden, quaternären Gruppen, wobei ein Beispiel für ein solches Polymerisat ist:(3e) Compounds with quaternary groups attached to a cyclic backbone, an example of a such polymer is:

Poly-1,4-phenylenoxid-2-methylentrimethylammoniumbromid;Poly-1,4-phenylene oxide-2-methylene trimethylammonium bromide;

(3f) Verbindungen mit an einem carbocyclischen Ring anhängenden, quaternären Gruppen, wobei ein Beispiel für ein solches Polymerisat ist:(3f) Compounds having quaternary groups attached to a carbocyclic ring, an example of which is a such polymer is:

Polyvinyl-4-benzyltrimethylammoniümchlorid;Polyvinyl-4-benzyltrimethylammonium chloride;

(3g) Verbindungen mit an einem Polymethacrylatgerüst anhängenden, quaternären Stickstoffgruppen, wobei ein Beispiel für ein solches Polymerisat ist:(3g) Compounds with quaternary nitrogen groups attached to a polymethacrylate skeleton, one example being for such a polymer is:

809807/0839809807/0839

CH2-CCH 2 -C

C=O 0C = O 0

ClCl

OHOH

CH.CH.

-N-CH-N-CH

CH.CH.

Foly-J-methacryloxy-CP-hydroxy-propyltrimethylammoniumchlorid) ;
und ein weiteres Beispiel für ein solches Polymerisat ist:
Foly-J-methacryloxy-CP-hydroxypropyltrimethylammonium chloride);
and another example of such a polymer is:

/-!ti /-lit/ -! ti / -lit 2"CH22 " CH 2 -CH2 -CH 2 ClCl 33 ηη 2 ι2 ι N+ N + VCH V CH ιι
C=OC = O
II.
CH3 CH 3 CH3 CH 3
ιι
H-N-CHH-N-CH

Polyacrylamido-1-propy1-3-trimethylammoniumchlorid;Polyacrylamido-1-propy1-3-trimethylammonium chloride;

(3h) Verbindungen mit an einem heterocyclischen Ring hängenden, quaternären Stickstoffgruppen, wobei ein Beispiel für ein solches Polymerisat ist:(3h) Compounds having quaternary nitrogen groups pendant from a heterocyclic ring, an example being for such a polymer is:

CH2-CHCH 2 -CH

CHCH

Poly-4-vinyl-N-methylpyridiniumJodid; 809807/0839 Poly-4-vinyl-N-methylpyridinium iodide; 809807/0839

(3i) Verbindungen mit einem heterocyclischen Ring, welche quaternäre Stickstoffgruppen enthalten, wobei ein Beispiel für ein solches Polymerisat ist:(3i) Compounds having a heterocyclic ring which contain quaternary nitrogen groups, an example being for such a polymer is:

CH.CH.

W CH- W CH-

CH;CH;

ClCl

Polymerisat von Diallyldimethylammoniumchlorid.Polymer of diallyldimethylammonium chloride.

Die Erfindung wird in mehreren Ausführungsformen anhand der folgenden Beispiele näher erläutert, wobei alle Angaben in Teilen, Prozentsätzen, Verhältnissen und Konzentrationen, falls nichts anderes angegeben ist, in Gewicht ausgedrückt sind.The invention is explained in more detail in several embodiments with reference to the following examples, all of the information in Parts, percentages, ratios and concentrations, unless otherwise specified, are expressed by weight are.

BeispieleExamples

Im folgenden wird die Testarbeitsweise für polykationische Polymerisate näher erläutert:The test procedure for polycationic polymers is explained in more detail below:

TestZellenzusammensetzungTest cell composition

Die polykationischen Polymerisate wurden in einer simulierten Formation untersucht, welche Sand, feine Sedimente und Ton enthielt. Die Testzelle wurde gepackt, indem ein einfach durchbohrter Guramistopfen in ein Glasrohr eingesetzt wurde. Um ein Durchfallen von Sand zu verhindern, wurde ein aus Drahtnetz bestehendes Sieb mit einer dünnen Schicht von Glaswolle beschichtet und auf die obere Seite des an der UnterseiteThe polycationic polymers were examined in a simulated formation, which sand, fine sediments and Contained clay. The test cell was packaged by inserting a single-pierced gourami stopper into a glass tube. To prevent sand from falling through, a sieve made of wire mesh was covered with a thin layer of glass wool coated and attached to the top of the at the bottom

809807/0839809807/0839

des Glasrohres eingesetzten Stopfens angeordnet. Als nächstes wurde zur Verhinderung einer Verstopfung des Siebes durch die Sandpackung eine Schicht von klassiertem Sand auf die Oberseite des Stopfens und des Siebes gepackt. Die nächste Schicht war die Sandpackung, wobei die Sandpackung das Testmedium war. Sie wurde in feuchtem Zustand eingepackt, so daß der Sand,die feinen Anteile und der Ton so aneinander hafteten, daß eine Bildung von Schichten der Packung vermieden wurde. Abschließend wurde zum Schutz der Sandpackung vor teilchenförmigen Verunreinigungen eine Schicht aus reinem Sand über die beiden unteren Schichten aufgebracht.of the glass tube inserted stopper arranged. Next was to prevent clogging of the screen the sand pack packed a layer of sized sand on top of the plug and screen. The next Layer was the sand pack, with the sand pack being the test medium. It was packed in a moist state so that the sand, the fines and the clay adhered to one another in such a way that the formation of layers of the packing was avoided. Finally, a layer of pure sand was overlaid to protect the sand pack from particulate contamination the two lower layers applied.

Die Sandpackung bestand aus 85 Gew.-% des reinen Sandes (Oklahoma-Sand Nr. 1) mit einer Maschenweite von 0,21 - 0,088 mm, 10 Gew.-% Quarz mit einer Maschenweite < 0,053 mm, 5 Gew.-% Montmorillonit (Wyoming-Bentonit) mit einer Oberfläche von etwa 750 m2/g und 0,75 ml Sa]
bare Feuchtigkeit ausreichte.
The sand packing consisted of 85% by weight of the pure sand (Oklahoma sand No. 1) with a mesh size of 0.21-0.088 mm, 10% by weight of quartz with a mesh size of < 0.053 mm, 5% by weight of montmorillonite (Wyoming bentonite) with a surface area of about 750 m 2 / g and 0.75 ml Sa]
bare moisture was sufficient.

etwa 750 m /g und 0,75 ml Salzwasser, was für eine feststell-about 750 m / g and 0.75 ml of salt water, what a noticeable

Die Zellenabmessungen waren: Innendurchmesser des Rohres 2,32 cm,The cell dimensions were: inner diameter of the tube 2.32 cm,

ο innere Querschnittsfläche des Rohres = 4,23 cm ; Höhe der Sandpackungsäule = 8,04 cm; Rohrvolumen (Sandpackungsbereich) = 33»09 car ; Porosität = etwa 30 %\ sowie Höhe der Säule aus reinem Sand (Oklahoma-Sand Nr. 1) (sowohl die obere als auch die untere Säule) =1,51 cm.ο inner cross-sectional area of the pipe = 4.23 cm; Sand packing column height = 8.04 cm; Tube volume (sand packing area) = 33 »09 car; Porosity = about 30 % and the height of the column of pure sand (Oklahoma sand # 1) (both the top and bottom columns) = 1.51 cm.

Die Testzellenzusammensetzung wurde von Test zu Test gleichbleibend beibehalten. Die oben angegebenen Werte sind die Durchschnittswerte von mehreren Zellen von aufeinanderfolgenden Testuntersuchungen.The test cell composition became constant from test to test maintained. The values given above are the mean values of several cells from consecutive Test examinations.

809807/0839809807/0839

Durchschnittswerte für einige Strömungsraten bei TestzellenAverage values for some flow rates on test cells

Temperaturtemperature Strömungsrate
(ml/min)
Flow rate
(ml / min)
Testfolge oder ArbeitsweiseTest sequence or working method strömendesflowing +K= 140,5 md+ K = 140.5 md
25,925.9 15,67 +15.67 + Stufestep 62,562.5 24,2524.25 95,595.5 41,5041.50 Fluid (Flüssigkeit)Fluid

1 Standardsalzlösung1 standard saline solution

2 Behandlungslösung 5 Standardsalzlösung2 treatment solution 5 standard saline solution

4 frisches Wasser4 fresh water

5 15 %ige HCl5 15% HCl

6 frisches Wasser6 fresh water

7 Dieselöl7 diesel oil

8 frisches Wasser8 fresh water

9 Dieselöl9 diesel oil

Die Anfangsstufe der Verwendung von Standardsalzlösung diente zur Eichung der Sandpackung. Als frisches Wasser wurde Leitungswasser verwendet. Frisches Wasser und entionisiertes Wasser sind hinsichtlich ihrer Eigenschaften zum Aufquellen von Ton ungefähr äquivalent und sie sind der kritische Test, ob eine Stufe bei der Behandlung von Ton wirksam war oder nicht.The initial stage of using standard saline was to calibrate the sand pack. As fresh water tap water was used. Fresh water and deionized water are used in terms of their properties Clay swell roughly equivalent and they are the critical test of whether a step in the treatment of clay was effective or not.

Die Behandlungsstufe mit 15 %iger HCl diente zum Test auf dauernde Wirkung der Tonbehandlungschemikalien bei Anwesenheit von Säure.The treatment stage with 15% HCl was used for the test permanent action of clay treatment chemicals in the presence of acid.

Die Stufen Dieselöl-frisches Wasser-Dieselöl dienten zur Untersuchung der dauernden Wirkung der TonbehandlungschemikalieThe stages diesel oil-fresh water-diesel oil were used for the investigation the longevity of the clay treatment chemical

809807/0839809807/0839

in Anwesenheit von öl. Falls die Dieselölrate höher ist als die Wasserrate wurde das System als von Wasser benetzt angesehen.in the presence of oil. If the diesel oil rate is higher as the water rate, the system was considered to be wetted by water.

Zusammensetzung der Standardsalzlösung Composition of the standard salt solution

Salzsalt Gew.-%Wt% NaClNaCl .7,5.7.5 CaCl2 CaCl 2 0,550.55 MgCl?.6H?0MgCl ? .6H ? 0 0,420.42 Wasserwater 91,5391.53 Druck und TemperaturPressure and temperature

Ein Druck von 3,52 atu wurde während aller Behandlungsstufen an dem Vorratsbehälter aufrechterhalten.A pressure of 3.52 atu was used during all treatment stages maintained on the reservoir.

Der Vorratsbehälter besaß einen Heizmantel, der die gewünschte Temperatur für die Testflüssigkeiten aufrechterhielt. Auf der Testzelle wurde ein Heizband verwendet.The reservoir had a heating mantle which maintained the desired temperature for the test liquids. On the A heating tape was used in the test cell.

In einer Hassler-Hülsenapparatur wurden Berea-Kerne verwendet, wobei der Kern und der Vorratsbehälter auf Testtemperatur erhitzt waren. Der 5,1 cm lange Kern ruhte auf einem Polster aus Sand mit einer Korngröße von 0,25 - 0,42 mm und einer Höhe von 1,9 cm und wurde vor einem unvermeidbaren Verschmutzen durch eine Pufferschicht aus Sand mit einer Korngröße von 0,25 0,42 mm in einer Höhe von 1,9 cm an der Oberseite mit einer darüber liegenden Schicht aus Sand (Oklahoma Nr. 1) in einer Höhe von 0,64 mm geschützt. Diese Sandschichten lieferten etwa 2 % des spezifischen Widerstandes der Zelle.Berea kernels were used in a Hassler pod apparatus, the core and reservoir being heated to the test temperature. The 5.1 cm long core rested on a cushion Sand with a grain size of 0.25-0.42 mm and a height of 1.9 cm and was inevitably soiled by a buffer layer of sand with a grain size of 0.25 0.42 mm at a height of 1.9 cm at the top with a overlying layer of sand (Oklahoma No. 1) protected at a height of 0.64 mm. These layers of sand provided about 2% of the specific resistance of the cell.

Eigenschaften des Berea-Sandsteinkerns +Properties of the Berea sandstone core + RöntgenStrahlanalyse Durchschittswert (%)X-ray analysis average value (%)

Quarz 79,0Quartz 79.0

Dolomit 4,0Dolomite 4.0

Kaolinit 11,0Kaolinite 11.0

Illit 3,7Illite 3.7

Mqntmorillonit und 2,3Mqntmorillonite and 2,3

Mi sensenichttoneMi sensenichttone

809807/0839809807/0839

- 37 -- 37 - Andere AnalysenOther analyzes 2,8 % 2.8 % 3131 SäurelöslichkeitAcid solubility 21,96 %21.96% Porositätporosity 2,8 md2.8 md Permeabilität (Durchlässigkeit)Permeability

+ Dies ist ein Durchschnittswert von 16 Kernen und er wird als repräsentativ für den für die Testkerne verwendeten Sandsteinblock angesehen.+ This is an average of 16 cores and it is considered representative of that for the test cores used sandstone block.

809807/0839809807/0839

Tabelle 1Table 1

Bezeichnungen für die Tonbehandlungschemikalien und Lösungen, die in den Beispielen verwendet wurdenNames for the clay treatment chemicals and solutions used in the examples

Chemikali enbezei chnungChemical name

Beschreibungdescription

Vergleich er, fehlte jede Chemikalie zur Behandlung von TonComparing it, it lacked any chemical to treat volume

OHAl Hydroxyaluminiumverbindungen mit den folgenden Anteilen in den Beispielen: AI^(OlOi-ClOHAL Hydroxyaluminum compounds with the following proportions in the examples: AI ^ (OlOi-Cl

ZrOCIp Zirconylchlorid, gemäß Analyse = ZrOCl2.8H?0ZrOCIp zirconyl chloride, according to analysis = ZrOCl 2 .8H ? 0

IEI 1olyäthylenimin, ein Polymerisat von AziridinIEI 1olyäthylenimin, a polymer of aziridine

PL)MDAA Polydi methyl dial IyI ammoniumchlor idPL) MDAA Polydi methyl dial IyI ammoniumchlor id

SB CtondardsalzlösungSB Ctondard Salt Solution

FW frisches WasserFW fresh water

TEPA Tetraäthy]enpentaminTEPA tetraethylene pentamine

EDCA Kondensat von Äthylendichlorid und AmmoniakEDCA condensate of ethylene dichloride and ammonia

EDCAM Kondensat von Äthylendichlorid und Ammoniak, qunternisiert mit MethylchloridEDCAM condensate of ethylene dichloride and ammonia, sub-treated with methyl chloride

TETA . TriäthylentetraaminTETA. Triethylenetetraamine

BDCTMDA Kondensat von Λ ,4-Dichlorbuten mit Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethyläthylendiamin BDCTMDA condensate of Λ , 4-dichlorobutene with Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetramethylethylenediamine

DMAECH Kondensat von Dimethylamin mit EpichlorhydrinDMAECH condensate of dimethylamine with epichlorohydrin

BDMAECH Kondensat von Dimethylarain mit Epichlorhydrin, verzweigt mit AmmoniakBDMAECH condensate of dimethylarain with epichlorohydrin, branched with ammonia

DMABCD Kondensat von Dimethylamin mit 1,4-Dichlorbutan HXDA 1,6-HexandiaminDMABCD condensate of dimethylamine with 1,4-dichlorobutane HXDA 1,6-hexanediamine

DEAPA DiäthylaminopropylamiriDEAPA diethylaminopropylamiri

TADATO Kondensat von Triäthanolamin/Diäthanolarain/ T311 ölTADATO condensate of triethanolamine / diethanolamine / T 3 11 oil

TADATOQ TADATO, quternisiert mit CH5ClTADATOQ TADATO, quelled with CH 5 Cl

HBEOTO Destillatrückstand von Hexandiamin, umgesetzt mit Äthylenoxid und verestert mit Tallöl und mit Chlorwasserstoffsäure angesäuert.HBEOTO distillate residue from hexanediamine, reacted with ethylene oxide and esterified with tall oil and acidified with hydrochloric acid.

809807/0839809807/0839

C0
OD
O
C0
OD
O

Tabelle II
Strömungstest der Tonbehandlung bei 23,9 0C
Table II
The clay treatment flow test at 23.9 0 C

Bsp.E.g. 12 3 4 5 6 7 8 912 3 4 5 6 7 8 9

BehandlungslösungTreatment solution

Chemikalie oder Polymeri- Vergl. Vergl. PDMLAA FEMEAA FBMEAA ΓΕΜΕΑΑ PEMEAA PEMEAA FEMEAA satChemical or polymer. Cf. PDMLAA FEMEAA FBMEAA ΓΕΜΕΑΑ PEMEAA PEMEAA FEMEAA sat

Molekulargewicht b - 37000 37000 37000 37000 37000 50000 75000Molecular weight b - 37,000 37,000 37,000 37,000 37,000 50,000 75,000

Konzentration (%) 0 0 4 2 0,4 0,4 2 2 2 Lösungsmittel S3 S3 FW FW FW SB SB SB S3Concentration (%) 0 0 4 2 0.4 0.4 2 2 2 Solvent S3 S3 FW FW FW SB SB SB S3

Eichungcalibration

Standardsalzlösung 14,6 13,4 12,3 13,4 15,2 14,6 14,4 12,6 15,2 (ml/min)Standard saline 14.6 13.4 12.3 13.4 15.2 14.6 14.4 12.6 15.2 (ml / min)

Strömungstests (%2_des
Eichwertes
Flow tests (% 2_des
Calibration values

Lösung mlSolution ml

Standardsalzlösung 500 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0Standard saline solution 500 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0

Behandlungslösung 300 - - 17,1 23,1 3,5^ 80,8 49,3 39,8 31,5Treatment solution 300 - - 17.1 23.1 3.5 ^ 80.8 49.3 39.8 31.5

Standardsalzlösung 500 - _ - 99,2 82,1 5,0 10^,4 102,6 100,0 92,1-Standard salt solution 500 - _ - 99.2 82.1 5.0 10 ^, 4 102.6 100.0 92.1-

frisches Wasser 500 1,0 - 99,2 88,1 - 68,5 104,2 100,0 61,6fresh water 500 1.0 - 99.2 88.1 - 68.5 104.2 100.0 61.6

15 %ige HCl 400 - 70,1 86,1 73,1 - 71,2 73,6 79,7 82,915% HCl 400-70.1 86.1 73.1-71.2 73.6 79.7 82.9

frisches Wasser 500 - 0,6 94,3 85,1 - 6*,6 91,7 85,9 68,4fresh water 500-0.6 94.3 85.1-6 *, 6 91.7 85.9 68.4

a) = Eie Strömung war beendet, bevor das volle, angegebene Volumen abgegeben wordena) = A flow was stopped before the full specified volume was delivered

warwas

b) = Bie Molekulargewichte sind auf - 10 % angegeben.b) = Bie molecular weights are given to -10%.

Tabelle IIITable III

der Temperatur und des Lösungsmittels bei organischen, polykationi-the temperature and the solvent in the case of organic, polycationic

schen Polymerisatencal polymers

Bsp.E.g. (0C)( 0 C) 1010 62,62, 11 62,62, CC. Q-zQ-z 33 1414th •ι• ι 62,62, CC. 62,562.5 TesttemperaturTest temperature 62,562.5 55 CC. 33 62,562.5 CICI
s S 1s S 1

Chemikalie oder Polymerisat Vergl. PLMEAA FDHDAA PDMDAA PDMDAA PDHDAA ΡΞΙ FDMDAAChemical or polymer cf. PLMEAA FDHDAA PDMDAA PDMDAA PDHDAA ΡΞΙ FDMDAA

Molekulargewicht b - 37000 37000 37000 57OOC 37000 2CC00 37OCOMolecular weight b - 37,000 37,000 37,000 57OOC 37,000 2CC00 37OCO

Konzentration (%) 0 2 0,4 0,4 0,4 0,4 0,1 0,4Concentration (%) 0 2 0.4 0.4 0.4 0.4 0.1 0.4

Lösungsmittel SB SB SB SB 15%KC1 15%HC1 i5%äCl 3%CaCl2 Solvent SB SB SB SB 15% KC1 15% HC1 i5% ÄCl 3% CaCl 2

Eichungcalibration

Standardsalzlösung (al/min) 23 26 32 38 18 45 ^9,6 29,0Standard saline solution (al / min) 23 26 32 38 18 45 ^ 9.6 29.0

§trömungstests_(_%)_des
Eichwertes
§Flow tests _ (_%) _ des
Calibration values

Lösung mlSolution ml

Standardsalzlösung 500 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0Standard saline solution 500 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0

Behandlungslösung 3OC - 50,0 90,6 96,1 63,9 62,6 98,0 65,5Treatment solution 3OC - 50.0 90.6 96.1 63.9 62.6 98.0 65.5

Standardsalzlösung 500 - 111,5 106,0 135,5 136,1 113,3 ^32,7 75,2Standard saline 500-111.5 106.0 135.5 136.1 113.3 ^ 32.7 75.2

frisches Wasser 500 1,1C 126,9 111,9. 147,0 130,0 120,0 ^67,3 82,8fresh water 500 1.1 C 126.9 111.9. 147.0 130.0 120.0 ^ 67.3 82.8

15 %ige HCl 400 - 40,0 93,8a 39,5 - 20,015% HCl 400-40.0 93.8 a 39.5-20.0

frisches Wasser 500 - 100,0 156,3 131,5 - - - 79,3fresh water 500 - 100.0 156.3 131.5 - - - 79.3

a) = Eine Lösung von 3 % HF und 12 % HCl wurde statt der 15 %igen HCl verwendet.a) = A solution of 3% HF and 12% HCl was used instead of the 15% HCl.

b) = Die Molekulargewichte sind innerhalb einer Fehlergrenze - 10 % angegeben. Fürb) = The molecular weights are given within an error limit - 10%. For

PDMDAA ist das Zahlendurchschnittsmolekulargewicht angegeben; für FEI ist keine genauere Angabe erhältlich.PDMDAA is the number average molecular weight given; for FEI is none more precise information available.

c) = Die StTömungsuntersuchung wurde nach 100 ml frischem Wasser als Folge der geringen Ströaungsrate abgebrochen.c) = The flow investigation was after 100 ml of fresh water as a result of the low Flow rate canceled.

Csbeile IVCsbeile IV

Organische, polykationische Polymerisate, welche allgemein aus alternierenden Äthyl engrupper. und Amingruppen bestehenOrganic, polycationic polymers, which generally consist of alternating Ethyl engrupper. and amine groups

O <D OO OO <D OO O

Bsp.E.g.

Behandlungslcsung Chemikalie oder Polymerisat Mo 1 ekul ρ r gev: i ent Konzentration (%) Lösungsmittel Lösungsmittel-pH-"wertTreatment solution chemical or polymer Mo 1 ekul ρ r gev: i ent Concentration (%) Solvent Solvent pH "value

Eichung Standardsalzlösung (ml/min)Calibration standard saline solution (ml / min)

Strömungstests (.c?)_9.esFlow tests (.c?) _ 9.es

SichwertesWorth seeing

Lösung mlSolution ml

StandardsalzlösungStandard saline solution

Behandlungslcsung JOOTreatment solution JOO

Standardsalzlösung frisches Wasser 15 %ige HCl frisches Wasser 23Standard salt solution fresh water 15% HCl fresh water 23

ELCA EDCA 75008 25OCOa ELCA EDCA 7500 8 25OCO a

0,25 S30.25 S3

,28, 28

S3S3

ZJ.ZJ.

EDCAK EDCAHEDCAK EDCAH

ο,;ο ,;

SE
4
SE
4th

2000l υ, t> SB2000 l υ, t> SB

S3 4S3 4

2?,2 ?,

',ε 23,0 17,2 ', ε 23.0 17.2

100,0 80,2100.0 80.2

^00,9 56,0^ 00.9 56.0

120,7120.7

1OO,O 59,6 56,7 46,2 31,3 74,5 1 OO, O 59.6 56.7 46.2 31.3 74.5

■ i^i?■ i ^ i?

9B,S9B, p

^30,6^ 30.6

60,560.5

100,0 110,8 ^02,3 130,7 82,4100.0 110.8 ^ 02.3 130.7 82.4

100,0 101,7 100,0 35,6 14,8100.0 101.7 100.0 35.6 14.8

157,0 210,2 1-14,4157.0 210.2 1-14.4

Bsp.E.g.

Tabelle IV (Fortsetzung) 24 25 26 27 Table IV (continued) 24 25 26 27

2828

3030th

Chemikalie oder Polymerisat FEI FEI FEI FEI FEI TEFA TETAChemical or Polymer FEI FEI FEI FEI FEI TEFA TETA

Molekulargewicht 20000c 200C0c 300c 12OOC 100C00c 189 146Molecular weight 20000 c 200C0 c 300 c 12OO C 100C00 c 189 146

Konzentration (%) 1,0 1,0 0r3 0,3 1,0 1,0 1,0Concentration (%) 1.0 1.0 0 r 3 0.3 1.0 1.0 1.0

Lösungsmittel SB "<5%HC1 SB SB 15%HC1 SB SBSolvent SB "<5% HC1 SB SB 15% HC1 SB SB

Eichungcalibration

Standardsalziösung (ml/min) 21,4 25,4 21,4 23,5 21,9 22,6 26,2Standard salt solution (ml / min) 21.4 25.4 21.4 23.5 21.9 22.6 26.2

Lösung mlSolution ml

Standardsalzlösung 500 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0Standard saline solution 500 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0

BehandlungslÖEung 300 7,5 51,2 123,8 102,1 11,4 115,0 139,8Treatment solution 300 7.5 51.2 123.8 102.1 11.4 115.0 139.8

Standardsalzlösung 500 6,1 70,0 126,2 110,6 25,1 95,1e 114,5Standard saline solution 500 6.1 70.0 126.2 110.6 25.1 95.1 e 114.5

frisches Wasser 500 - 94,5 146,7 139,0 1,1 2,8G 0,4fresh water 500 - 94.5 146.7 139.0 1.1 2.8 G 0.4

15 %ige HCl 400 15,0 - 58,9 22,6 -15% HCl 400 15.0 - 58.9 22.6 -

frisches Wasser 500 - - 3,9 4,7 -fresh water 500 - - 3.9 4.7 -

a) = Dieses Molekulargewicht ist auf etwa i 2500 genau, wobei das Chloridgegenion nichta) = This molecular weight is accurate to about i 2500, with the chloride counterion not

eingeschlossen ist.is included.

b) = Dieses Molekulargewicht ist auf etwa - 500 genau, wobei das Chloridgegenion nichtb) = This molecular weight is accurate to about -500, with the chloride counterion not

eingeschlossen ist.is included.

'c). * Die Streuung dieses Molekulargewichtes ist nicht bekannt. d) = Diese Tests wurden bei 62,5 0C' durchgeführt.'c). * The spread of this molecular weight is not known. d) = These tests were conducted at 62.5 0 C '.

Tabelle VTable V

Verschiedene, organische, polykationische Polymerisate
Bsp. 315233
Various organic polycationic polymers
Example 315233

Chemikalie oder Polymerisat Molekulargewicht
Konzentration (%)
Lösungsmittel
Lcsungsmittel-pH-Vert
Chemical or polymer molecular weight
Concentration (%)
solvent
Solvent-pH-Vert

Eichung_
Standardsalzlösung (ml/min)
Calibration_
Standard saline solution (ml / min)

§iE25H§IE25H

Lösung mlSolution ml

Standardsalzlösung 500Standard saline solution 500

Behandlungslösung 300Treatment solution 300

Standardsalzlösung 500Standard saline solution 500

frisches Wasser 500fresh water 500

15 %ige HCl 40015% HCl 400

frisches Wasser 500fresh water 500

23,623.6

21,2 19,421.2 19.4

22,222.2

BDCTMDABDCTMDA DMAECHDMAECH DMAECEDMAECE DMECHDMECH DMAECHDMAECH 44th 15001500 i75Oa i75O a 75OOb 75OO b 75OOb 75OO b 75OOb 75OO b 0,370.37 0,370.37 0,1850.185 0,0370.037 S3S3 SBSB SBSB SBSB SBSB 44th 44th 44th 44th

100,0
114,4
100.0
114.4

111,9111.9

150,4150.4

7^,27 ^, 2

154,3154.3

100,0
109,4
121,2
159,4
44,8
184,0
100.0
109.4
121.2
159.4
44.8
184.0

100,0
108,8
134,5
182,0
93,8
156,2
100.0
108.8
134.5
182.0
93.8
156.2

100,0 117,6 131,1 155,4 82,4 128,8100.0 117.6 131.1 155.4 82.4 128.8

30,330.3

100,0100.0

113,2113.2

122,1122.1

6,96.9

Tabelle V (Fortsetzung) Table V (continued)

Bsp.E.g.

3737

4040

4141

Chemikalie oder Polymerisat DHASCH DMAECH BDMAECH DMABDCChemical or polymer DHASCH DMAECH BDMAECH DMABDC

Molekulargewicht 1?50a 750O^ i75OOb 1500Molecular weight 1? 50 a 750O ^ i75OO b 1500

Konzentration (%) 0,37 0,37 0,37 0,39Concentration (%) 0.37 0.37 0.37 0.39

Lösungsmittel 5%KC1 5%HC1 SB SBSolvent 5% KC1 5% HC1 SB SB

Lösungsmittel-pH-Wert - 4 4Solvent pH - 4 4

Eichungcalibration

Standardsalzlösung (ml/min) 26,3 35,3 21,4 23,1 Strömungstests_^_(.%2_des
Eichwertes
Standard saline solution (ml / min) 26.3 35.3 21.4 23.1 Flow tests _ ^ _ (.% 2_des
Calibration values

Lösung mlSolution ml

Standardsalzlösung 500 100,0 100,0 100,0 100,0Standard saline solution 500 100.0 100.0 100.0 100.0

Behandlungslösung 300 76,0 103,1 79,9 108,2Treatment solution 300 76.0 103.1 79.9 108.2

Standardsalzlösung 500 85,2 106,2 130,7 116,9Standard saline solution 500 85.2 106.2 130.7 116.9

frisches Wasser 500 108,7 124,9 112,1 124,2fresh water 500 108.7 124.9 112.1 124.2

15 %ige HCl 400 10,9 85,5 3^,6 51,515% HCl 400 10.9 85.5 3 ^, 6 51.5

frisches Wasser 500 117,5 113,3 112,1 160,2fresh water 500 117.5 113.3 112.1 160.2

a) = Die Molekulargewichtsstreuung "beträgt etwa i 250a) = The molecular weight spread "is about i 250

b) = Die Molekulargewichtsstreuung beträgt etwa, - 2500b) = The molecular weight spread is about. - 2500

c) = Diese Tests wurden bei 62,5 °C durchgeführt.c) = These tests were carried out at 62.5 ° C.

HXDAHXDA LEAiALEAiA 116116 130130 1,01.0 1,01.0 SBSB S3S3 44th 44th

22,222.2

23,C23, c

100,0100.0 100,0100.0 122,5122.5 114,8114.8 104,9104.9 ^04,4^ 04.4 2,62.6 0,40.4

Tabelle VITable VI

Behandlung von Ton mit anionischen, kationischen Polymerisaten bei 25,9 0CTreatment of clay with anionic, cationic polymers at 25.9 0 C

Bsp.E.g.

4242

4545

a) = nicht bestimmta) = not determined

b) = 18 Stundenb) = 18 hours

Behändlungslö sungTreatment solution mlml Vergl.Cf. -- HOAlHOAl ZrOCIpZrOCIp 500500 -- - _a_a _a_a Chemikalie oder PolymerisatChemical or polymer 300300 00 2,52.5 1,21.2 MolekulargewichtMolecular weight 300300 3%CaCl2 3% CaCl 2 2%KC12% KC1 2%KC12% KC1 Konzentration (%)Concentration (%) 100100 Lösungsmittelsolvent 100100 11,911.9 15,215.2 15,815.8 Eichungcalibration -- 300300 300300 100,0100.0 100,0100.0 100,0100.0 500500 74,074.0 85,585.5 68,468.4 500500 60,060.0 61,861.8 41,141.1 Standardsalzlösung (ml/min)Standard saline solution (ml / min) -- 42,842.8 54,854.8 StrömungstestsFlow tests -- 45,445.4 29,729.7 Lösungsolution -- bb -- StandaTdsalzlösungStandard saline solution 38,038.0 40,740.7 51,651.6 3 % CaCl2 3% CaCl 2 1,11.1 44,144.1 51,651.6 entionisiertes Wasserdeionized water 27,627.6 25,525.5 BehandlungslösungTreatment solution 1,01.0 0,60.6 NachspülungRinsing AushärtzeitCuring time 3 % NaCl3% NaCl entionisiertes Wasserdeionized water 15 %ige HCl15% HCl entionisiertes Wasserdeionized water

809807/0839809807/0839

1*01 * 0

Tabelle VIITable VII

Organische, polykationische Polymerisate als Tonbehandlungsmittel in einer carbonathaltigen FormationOrganic, polycationic polymers as clay treatment agents in a carbonate-containing formation

Testsand zusammensetzungTest sand composition

Materialmaterial

Sand, Korngröße 0,21-0,088 mmSand, grain size 0.21-0.088 mm

Marmorsplitter, Korngröße 0,21-0,088 mmMarble splinters, grain size 0.21-0.088 mm

Quarz, Korngröße < 0,053 mm NontmorillonitQuartz, grain size < 0.053 mm nontmorillonite

Gew.-?
Packung A
Weight?
Pack A

7575

1010

1010

Packung B 0Pack B 0

1010

Bsp. ; Ex .;

Behandlungslösung Chemikalie oder Polymerisat Vergl.Treatment solution chemical or polymer cf.

MolekulargewichtMolecular weight

Konzentration (%)Concentration (%)

Lösungsmittel FWSolvent FW

Eichung
verwendeter Si
Standardsalzlt
calibration
used Si
Standard salt

Strömungstests_£%)_des_Eichwertes Flow tests_ £%) _ of the calibration value

Lösung mlSolution ml

Standardsalzlösung 500 100,0Standard saline solution 500 100.0

Behandlungslösung . 500Treatment solution. 500

Standardsalzlösung 500Standard saline solution 500

frisches Wasser 500 2,8fresh water 500 2.8

15 %ige HCl 40015% HCl 400

frisches Wasser. 500fresh water. 500

4747

FDMDAAFDMDAA PDMDAAPDMDAA 5700057000 3700037000 0,40.4 0,40.4 SBSB SBSB

Eichungcalibration (ml/min)(ml / min) AA. ,0, 0 AA. ,6, 6 BB. 3,3, 22 verwendeter Sandused sand 1515th 1313th StandardsalzlösungStandard saline solution

100,0100.0 100,0100.0 105,9105.9 93,893.8 122,1122.1 96,996.9 125,0125.0 109,4109.4 76,576.5 .-.- 169,1169.1 __

809807/0839809807/0839

Bsp.E.g.

Tabelle VIIITable VIII

Beeinträchtigung der Wasserbenetzung durch TonstabilisierungsmittelImpairment of water wetting by clay stabilizers

48 49 50 ; 51 5248 49 50; 51 52

Erweiterung von Bsp.Extension of ex. 3232 3838 3333 1414th 1616 BehandlungslösungTreatment solution Chemikalie oder PolymerisatChemical or polymer DMAECHDMAECH BDMAECHBDMAECH DMAECHDMAECH FDMAAFDMAA FEIFEI Konzentration (%)Concentration (%) 0,370.37 0,370.37 0,370.37 0,40.4 0,10.1 Lösungsmittelsolvent SBSB SBSB SBSB 15%HC115% HC1 15%HC115% HC1 Strönu'ngstests (.%) des Eich-Strength test (.%) Of the calibration

wertesworth

im ursprünglichen Beispielin the original example

Fluid (Flüssigkeit) mlFluid (liquid) ml

DieselölDiesel oil

frisches Wasserfresh water

DieselölDiesel oil

500500 139,139 22 68,68, 22 72,72, 22 9494 ,4, 4 84,84, 11 5CO5CO 24,24, 11 16,16, 88th 24,24, 22 1313th ,3, 3 83,83, 77th 500500 132,132, 11 61,61, 77th 72,72, 22 8585 92,92, 99

CJ ISJCJ ISJ

tete

Tabelle VIII ATable VIII A

Tonbehandlungen mit organischen, polykationischen Polymerisaten, welche Sauerstoffbindungen enthaltenClay treatments with organic, polycationic polymers that contain oxygen bonds

Bsp.E.g.

Behandlungslösung
Chemikalie oder Polymerisat Konzentration (%)
Lösungsmittel
Treatment solution
Chemical or polymer concentration (%)
solvent

Eichungcalibration

Standardsalzlösung (ml/min)Standard saline solution (ml / min)

Strömungstests_(%2 des
Eichwertes
Flow tests _ (% 2 des
Calibration values

Lösung mlSolution ml

Standardsalzlösung 500Standard saline solution 500

Behandlungslösung 100Treatment solution 100

Standardsalzlösung 500Standard saline solution 500

frisches Wasser 500fresh water 500

15 %ige HCl 40015% HCl 400

frisches Wasser 500fresh water 500

Dieselöl 500Diesel oil 500

frisches Wasser 500fresh water 500

Dieselöl· 500Diesel oil 500

52A52A

52B52B

52B52B

TADATOTADATO TADATOTADATO HBEOTOHBEOTO 0,860.86 0,70.7 0,680.68 SBSB SBSB SBSB

23,023.0

27,027.0

19,719.7

100,0100.0 100,0100.0 100,0100.0 89,189.1 81,581.5 56,956.9 95,795.7 98,598.5 93,493.4 115,2115.2 136,3136.3 136,0136.0 46,146.1 33,733.7 39,139.1 140,4140.4 118,5118.5 181,7181.7 110,9110.9 84,484.4 97,597.5 33,933.9 26,726.7 86,386.3 113,5113.5 86,786.7 86,886.8

809807/0839809807/0839

Tabelle IXTable IX

OD
O
CD
OD
O
CD

Testuntersuchungen zur Tonstabilisierung in Berea-Kernen, Druck: 3»52 atü; Temp. ■ 62,5 0C Bsp. 53 54 55 56 57 58 59 60 61Test investigations for tone stabilization in Berea kernels, pressure: 3 »52 atm .; Temp. ■ 62.5 0 C e.g. 53 54 55 56 57 58 59 60 61

BehandlungslösungTreatment solution

Chemikalie oder Polymerisat keine keine ZrOCIo ZrOCl- ZrOCl« ZrOCIo OKAl FDMDAA PDMDAA Konzentratxon (%) 1,2 - 1,2 * 1,2 * 1,2 * 2,5 0*4 0,4Chemical or polymerizate none none ZrOCIo ZrOCl- ZrOCl «ZrOCIo OKAl FDMDAA PDMDAA Concentrate xon (%) 1.2 - 1.2 * 1.2 * 1.2 * 2.5 0 * 4 0.4

Lösungsmittel Vergl. Vergl. 2%KC1 2%KC1 4%xci 3%HC1 FW SB SBSolvent Comp. Cf. 2% KC1 2% KC1 4% xci 3% HC1 FW SB SB

Eichungcalibration

Standardsalzlösung (ml/min) 14,0 11,8 27,0 24,8 10,6 17,2 16,0 19,0 5,3Standard saline solution (ml / min) 14.0 11.8 27.0 24.8 10.6 17.2 16.0 19.0 5.3

Strömungstests_(%)_des Eich-Flow tests _ (%) _ of the calibration

EichwertesCalibration values

jjo sung ml ■ VNjjo sung ml ■ VN

Standardsalzlösung 300 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,QStandard saline solution 300 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100, Q

Behandlungslösung 200 - - 39,3 145,2° -c,d 50,0 87,5 90,5 85,5Treatment solution 200 - - 39.3 145.2 ° -c, d 50.0 87.5 90.5 85.5

Standardsalzlösung 300 - - 3,7 28,2 - 55,6 62,5e 105,3 96,4Standard saline solution 300 - - 3.7 28.2 - 55.6 62.5 e 105.3 96.4

frisches Wasser 300 0,5 - 48,0 19,8 - 104,7 53,7 121,1 108,4fresh water 300 0.5 - 48.0 19.8 - 104.7 53.7 121.1 108.4

15 %ige HCl 250 - 35,6a - 46,4 - - 4,3 16,3 38,615% HCl 250 - 35.6 a - 46.4 - - 4.3 16.3 38.6

frisches Wasser 300 - 211,7 - 100,8 - - 215,6 204,2 596,4fresh water 300 - 211.7 - 100.8 - - 215.6 204.2 596.4

Dieselöl 300 _____ 112,5 60,5 255,4Diesel oil 300 _____ 112.5 60.5 255.4

frisches Wasser 300 - 52,5 - 35,0 ^3,2 ^04,8fresh water 300 - 52.5 - 35.0 ^ 3.2 ^ 04.8

Dieselöl 300 _____ 106,3 33,7 224,1Diesel oil 300 _____ 106.3 33.7 224.1

a) - Es wurde statt frischem Wasser Standardsalzlösung bei dieser Stufe des Strömungstestsa) - Standard saline solution was used instead of fresh water at this stage of the flow test

verwendet, so daß die Zunahme der Permeabilität durch Ansäuern gemessen werden konnte.was used so that the increase in permeability by acidification could be measured.

b) - Vor der Behandlungslösung wurden 100 ml 5 %ige HCl durchgeschickt.b) - 100 ml of 5% HCl were sent through before the treatment solution.

c) - Vor der Behandlungslösung wurden 100 ml 4 %ige KCl-Lösung durchgeschickt.c) - 100 ml of 4% KCl solution were sent through before the treatment solution.

d) - Nach der Injektion von 85 ml-der Behandlungslösung wurde keine feststellbare Strömungs-d) - After the injection of 85 ml of the treatment solution, no detectable flow

rate gefunden.rate found.

e) - Auf die Behandlungslösung folgte eine Nachspülung mit 100 ml 1 %iger KCl-Lösung.e) - The treatment solution was followed by rinsing with 100 ml of 1% KCl solution.

co cn hoco cn ho

ο co to «οο co to «ο

Tabelle XTable X

Behandlungen zur Behebung von vorausgegangenen schädlichen Einflüssen auf die Permeabilität von Berea-XernenTreatments to remedy previous harmful influences on the Permeability of Berea Kernels

6363

BehandlungslösungTreatment solution VnIVnI Vergl.Cf. VnIVnI Vergl.Cf. 1515th tete VoIVoI VerglCf. Hq teHq te Chemikalie oder PolymerisatChemical or polymer VUIt
480
VUIt
480
- 390390 - OO ,0, 0 510510 -- 26,026.0
Konzentration (%)Concentration (%) 7676 keinesnone 2323 SBSB ΛΛ ,5, 5 155155 5 % KCl5% KCl 0,60.6 Lösungsmittelsolvent -- (T)) Dofp (T)) Dofp 9898 Cd)CD) OO ,42, 42 102102 CD)CD) 2,42.4 Indiziertes FluidIndexed fluid -- (F) 22,6(F) 22.6 3636 (F)(F) -- ,7, 7 237237 (F)(F) 33,033.0 StandardsalzlösungStandard saline solution -- (F) 5,6(F) 5.6 -- (F)(F) 10211021 (F)(F) 29,029.0 entionisiertes Wasserdeionized water - (E) -(E) - __ (R)(R) 28012801 (R)(R) 15,215.2 BehandlungslösungTreatment solution (F) -(F) - (F)(F) (F)(F) entionisiertes Wasserdeionized water (F) -(F) - (F)(F) (F)(F) entionisiertes Wasserdeionized water (F) -(F) - (F)(F) (F)(F) entionisiertes Wasserdeionized water

Tabelle X (Fortsetzung) Table X (continued)

Bsp.E.g. ' 65'65 Vol. (D) RateVol. (D) rate 6666 (D)(D) Raterate ,7, 7 6767 Vol.Vol. (D)(D) Raterate ,4, 4 6868 Vol.Vol. (D)(D) Raterate ,0, 0 Chemikalie oder Polymerisat FMDAA
Konzentration (%) 0,4
Lösungsmittel SB
Chemical or polymer FMDAA
Concentration (%) 0.4
Solvent SB
300 (F) 10,6300 (F) 10.6 ZrOCl0
2,2^
SB
ZrOCl 0
2.2 ^
SB
(F)(F) 1717th ,2, 2 450450 (F)(F) 1313th ,82, 82 420420 (F)(F) 1818th ,2, 2
indiziertes Fluidindexed fluid 96 (F) 4,496 (F) 4.4 Vol.Vol. (F)(F) 00 ,03, 03 FKDAA
0,4
5 % HCl
FKDAA
0.4
5% HCl
348348 (F)(F) 00 ,3, 3 ZrOCl0
2,2^
5 % HCl
ZrOCl 0
2.2 ^
5% HCl
I 7I 7 (F)(F) 00 ,9, 9
Standard salzlösungStandard saline solution 98 (R) 3,598 (R) 3.5 390390 (R)(R) 00 ,Oi, Oi 5 975 97 (R)(R) 44th ,0, 0 9292 (R)(R) ,0, 0 entionisiertes Wasserdeionized water 30 (F) 8,130 (F) 8.1 1010 (F)(F) CC. -- > 728> 728 (F)(F) 1313th ,0, 0 234234 (F)(F) 2929 ,0 -, 0 - BehändlungslösungHandling solution 450 (F) 11,4450 (F) 11.4 2828 (F)(F) -- -- 15051505 (F)(F) 2525th ,0, 0 10081008 (F)(F) ^2^ 2 ,0, 0 entionisiertes Wasserdeionized water 600 (F) 11,4600 (F) 11.4 77th (F)(F) -- 27172717 (F)(F) 2525th 27052705 (F)(F) 44th entionisiertes Wasserdeionized water - . die. the i ursprüngliche Richtungi original direction entionisiertes Wasserdeionized water - Vergleich = Blindpro"be oder kein Mittel
= nicht durchgeführt
Vol. = Strcmungsrate in (ml/min)
(D) = Richtung der Strömung
(F) = Strömung in Vorwärtsrichtung, d. h
(R) ■ « Strömung in umgekehrter Richtung
Druck = 3,52 atü
Temperatur = 62,5 0C
Comparison = blind sample or no means
= not carried out
Vol. = Flow rate in (ml / min)
(D) = direction of flow
(F) = flow in forward direction, i.e. H
(R) ■ «flow in the opposite direction
Pressure = 3.52 atm
Temperature = 62.5 C 0

Beispiel 69Example 69

Eine Probe einer E'ormation (Milk River) aus einem Bohrloch in der Nähe von Medicine Hat, Alberta, Canada wurde in frisches Wasser eingesetzt. Die Probe begann sich an den Schichtungen in 10 Sekunden zu trennen. Nach einer Minute wurde ein Nachrutschen bzw. Abtragen der Kanten beobachtet; nach fünf Minuten war die Probe zu einem nicht-zusammenhängenden Hügel zerfallen.A milk river sample from a borehole was placed in fresh water near Medicine Hat, Alberta, Canada. The rehearsal began on the Separate layers in 10 seconds. After one minute, the edges were observed to slip or wear away; after five minutes the sample had disintegrated into a discontinuous mound.

Beispiel 70Example 70

Eine Probe der in Beispiel 69 beschriebenen Formation (Milk Kiver) wurde in frischem Wasser angeordnet, welches 0,8 % FDMDAA enthielt. Es trat kein beobachtbarer Zerfall der Probe auf. Nach 24 Stunden war eine Spur einer Trennung an den Schichtungen vorhanden, nach 6 Monaten ergab sich kein anderer Anschein einer Zerstörung; die Probe wies keinen Abtrag oder kein Nachrutschen auf und die zackigen Kanten der Schichtungen an den Probenkanten waren noch sehr gut unterscheidbar.A sample of the formation described in Example 69 (Milk Kiver) was placed in fresh water containing 0.8% FDMDAA contained. There was no observable decay of the sample. After 24 hours there was a trace of separation on the Stratification present, after 6 months there was no other appearance of destruction; the sample showed no erosion or no slipping and the jagged edges of the layers on the sample edges were still very easy to distinguish.

Die Beispiele 69 und 70 zeigen, daß PDMDAA die Einstürze von ölbohrlöchern verhindern kann, welche sogenannte "Quellschiefer" oder "Schiefertone" durchdringen. Diese wasserempfindlichen Formationen sind nicht selten und rufen Probleme während des Bohrens durch Einstürzen in das Bohrloch und Verschließen des Bohrrohres hervor. Neben Problemen durch Festsitzen von Bohrrohren können wasserempfindliche Formationen auch von den Maßen abweichende Bohrlöcher bewirken und Probleme beim Einsetzen der Einfassungen, wenn das Bohren abgeschlossen ist. Beispiele von wasserempfindlichen Formationen, welche Probleme beim Bohren, beim Einsetzen der Einfassungen oder beim Zementieren von Bohrlöchern ergeben, sind MiIk-River-Schiefer, Canada; Atoka-Sand, Ost-Oklahoma, Glenrose-Schiefer, Süd-Louisiana und Anwhac-Schiefer, Süd-Texax, USA.Examples 69 and 70 show that PDMDAA can reduce the collapse of can prevent oil wells, which so-called "spring shale" or "shale clays" penetrate. These water-sensitive Formations are not uncommon and cause problems during drilling by collapsing into the borehole and Closing the drill pipe. In addition to problems caused by the seizing of drill pipes, water-sensitive formations can also result in boreholes deviating from the dimensions and problems with inserting the bezels when drilling is complete. Examples of water sensitive formations, Which problems arise when drilling, inserting the surrounds or cementing boreholes, are MiIk River shale, Canada; Atoka Sand, Eastern Oklahoma, Glenrose Shale, South Louisiana and Anwhac Shale, South Texax, USA.

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- fs -- fs -

toto

Tobelle XITobelle XI

Behandlung mit organischen, polykationischen PolymerisatenTreatment with organic, polycationic polymers

in einem polaren Lösungsmittelin a polar solvent

Bsp.E.g.

Beha Chem Mole Konz LösuBeha Chem Mole Konz Lösu

Eich StanEich Stan

Strömungstests EichwertesFlow tests calibration value

Lösungsmittel mlSolvent ml

Standardsalzlösung Behandlungslösung Standardsalzlösung frisches Wasser 15 %ige HCl frisches WasserStandard saline treatment solution Standard salt solution fresh water 15% HCl fresh water

7272

7373

BehandlungslösungTreatment solution Vergl.Cf. PDMDAAPDMDAA DMAECHDMAECH DMAECHDMAECH Chemikalie oder PolymerisatChemical or polymer -- 370008 37000 8 i75Ob i75O b 75OOc 75OO c Molekulargewicht (%)Molecular weight (%) 00 0,40.4 0,370.37 0,370.37 Konzentration (%)Concentration (%) MM. MM. MM. MM. Lösungsmittelsolvent Eichungcalibration 25,625.6 25,025.0 24,224.2 22,922.9 Standardsalzlösung (ml/min)Standard saline solution (ml / min)

100,0100.0

107,0 77,7 11,7107.0 77.7 11.7

100,0 142,8 93,2 115,6 56,8 95,6100.0 142.8 93.2 115.6 56.8 95.6

100,0 99,6100.0 99.6

123,6123.6

159,1 57,0159.1 57.0

120,7120.7

100,0100.0

110,5 91,7110.5 91.7

138,0 41,9138.0 41.9

130,1130.1

M = MethanolM = methanol

a) - t 3700a) - t 3700

b) - t b) - t

c) -· t 2500c) - · t 2500

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- MJf - - MJf -

Die Tabelle I gibt die Bezeichnungen für die Tonbehandlungschemikalien und Lösungen wieder, die in den Beispielen verwendet wurden.Table I gives the names for the clay treating chemicals and solutions used in the examples.

Die Tabelle II, Beispiele 1 bis 9, sind Untersuchungen von Polydiallyldimethylammoniumchlorid mit verschiedenen Molekulargewichten bei Zimmertemperatur. Die ersten beiden Beispiele liefern Vergleichcwerte der Ergebnisse bei Fehlen einer Behandlung mit Tonbehandlungschemikalien. Das Ergebnis von Beispiel ? ist insofern interessant, als Chlorwasserstoffsaure oft als Tonbehandlungschemikalie verwendet wird. Die Beispiele 3 und 4 zeigen Fälle unter Verwendung von frischem Wasser als Trägerfluid für die Tonbehandlungschemikalie. Die Beispiele 5 und 6 zeigen, daß bei niedrigeren Konzentrationen von Tonbehandlungschemikalien Salz in dem Trägerfluid (Behandlungslösung) erforderlich sein kann. Vielleicht gibt es eine kurze Reaktionszeit, bevor die Tonbehandlungschemikalie sich an den Ton binden kann, und während dieser Zeitspanne ist eine Salzumgebung erforderlich, um den Ton unter Kontrolle zu halten. Die Beispiele 7» 8 und 9 lassen den Schluß zu, daß das optimale Molekulargewicht überschritten ist, weil der durch das lOlydiallyldimethylammoniumchlorid gelieferte Schutz mit dem Molekulargewicht wieder abnimmt.Table II, Examples 1 to 9, are tests of polydiallyldimethylammonium chloride of various molecular weights at room temperature. The first two examples provide comparative values of the results in the absence of clay treatment chemicals. The result of example ? is interesting in that hydrochloric acid is often used as a clay treatment chemical. Examples 3 and 4 show cases using fresh water as the carrier fluid for the clay treating chemical. Examples 5 and 6 show that lower concentrations of clay treatment chemicals may require salt in the carrier fluid (treatment solution). Perhaps there is a short reaction time before the clay treating chemical can bind to the clay, and during this period a salt environment is required to keep the clay under control. Examples 7-8 and 9 lead to the conclusion that the optimum molecular weight has been exceeded because the protection provided by the ollydiallyldimethylammonium chloride decreases again with the molecular weight.

Die Tabelle III, Beispiele 10 bis 17 zeigen die Änderungen der Temperatur und des Lösungsmittels bei organischen, polykationischen Polymerisaten,.Table III, Examples 10 to 17 show the changes in temperature and solvent for organic polycationic ones Polymers ,.

Dnc Beispiel 10 zeigt, daß ein Verstopfen der Sandpackung erwartet werden kann, wenn frisches Wasser ohne vorangehende Behandlung mit einem Tonstabilisierungsmittel eingeführt wird.Dnc Example 10 shows that clogging of the sand pack can be expected when fresh water is introduced without prior treatment with a clay stabilizer.

Der Hauptunterschied zwischen Beispiel 10 und Beispiel 1 liegt in der Temperatur.The main difference between Example 10 and Example 1 is in temperature.

Die Beispiele 10 bis 17 liefern eine Reihe von Temperaturen und Lösungsmitteln für PDMDAA im Vergleich zu den Beispielen 1Examples 10-17 provide a range of temperatures and solvents for PDMDAA compared to Examples 1

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bis 9· Wie in der Fußnote a) für Beispiel 12 angegeben, ■kann die Zunnhme der Sti'ömungsi-nte für die Frischwasserphase nach der Säure dem Auflösen von Ton und feinen Teilchen durch die Fluorwasserstoffsäure statt dem einzigen Effekt von FDMDAA zugeschrieben werden. Die Verwendung von organischen, polykationischen Polymerisaten in Verbindung mit HF-Lösungen ist eine wichtige Anwendung.to 9 · As indicated in footnote a) for example 12, the increase in the air flow rate for the fresh water phase after the acid the dissolving of clay and fine particles by the hydrofluoric acid instead of the sole effect attributed by FDMDAA. The use of organic, polycationic polymers in connection with HF solutions is an important application.

Tabelle IV, Beispiele 18 bis 30, zeigen organische, polykationische Polymerisate, welche allgemein aus alternierenden Äthylen- und Amingruppen bestehen.Table IV, Examples 18-30, show organic polycationic ones Polymers which generally consist of alternating ethylene and amine groups.

Das charakteristische Merkmal der Polymerisate ist die Struktur: -CIl0-CiIp-N. Jedoch gibt es mehrere Änderungen am Stickstoffatom und sie können im gleichen Polymerisatmolekül auftreten, d. h.:The characteristic feature of the polymers is the structure: -Cl 0 -CiIp-N. However, there are several changes to the nitrogen atom and they can occur in the same polymer molecule, that is:

-CH2-CH2-N-H; H-CH 2 -CH 2 -NH; H

-CH2-CH2-N-CH2-CH2-; H-CH 2 -CH 2 -N-CH 2 -CH 2 -; H

-CH2-CH2-N-CH2-CH2-; und-CH 2 -CH 2 -N-CH 2 -CH 2 -; and

-CH0-CH0 -CH 0 -CH 0

-CH0-CH0-N+-CH0-CH0-. CH2-CH2--CH 0 -CH 0 -N + -CH 0 -CH 0 -. CH 2 -CH 2 -

Es wird angenommen, daß EDCA und PEI das gleiche Polymerisat sind, welche durch unterschiedliche Synthese erhalten wurden, jedoch ist ihr Verhalten verschieden. Hierzu wird auf einenIt is believed that EDCA and PEI are the same polymer obtained by different synthesis, but their behavior is different. This is done on a

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SoSo

Vergleich des Beispiels 20 mit Beispiel 27 verwiesen. Ähnliche Molekulargewichte und Konzentrationen ergeben gleichartige Ergebnisse bis zur letzten Strömungsratenphase (frisches Wasser nach 15 %iger HCl). Offensichtlich wird FEI durch HCl ausgewaschen.Reference is made to comparison of Example 20 with Example 27. Similar molecular weights and concentrations result in similar Results up to the last flow rate phase (fresh water after 15% HCl). Obviously, FEI is caused by HCl washed out.

Aus den Beispielen 18, 19 und 20 ist ersichtlich, daß es ein optimales Molekulargewicht gibt, wobei Beispiel 19 einen etwas zu hohen Wert hat.It can be seen from Examples 18, 19 and 20 that there is an optimal molecular weight, with Example 19 being one something is of too high value.

Der pH-Unterschied zwischen den Beispielen 21 und 22 zeigt, daß EDCAM ein wenig besser bei einem neutralen pH-Wert ist. Da EDCAM quaternisiert ist, sollte der pH-Wert die Stickstoffatome in diesem Polymerisat nicht verändern.The pH difference between Examples 21 and 22 shows that EDCAM is a little better at neutral pH. Since EDCAM is quaternized, the pH should contain nitrogen atoms do not change in this polymer.

Die restliche Verbindung in Tabelle IV hat primäre, sekundäre und tertiäre Amine und einen geringen Prozentsatz an quaternären Aminen. Eine Einstellung des pH-Wertes auf 4 wandelt die primären, sekundären und tertiären Amine praktisch in den Ammoniumzustand (Aminhydrochlorid) um.The remainder of the compound in Table IV has primary, secondary and tertiary amines and a small percentage of quaternary Amines. Adjusting the pH to 4 practically converts the primary, secondary and tertiary amines into the ammonium state (amine hydrochloride).

Die Beispiele 29 und 30 sind bevorzugte Ausführungsformen gemäß der US-Patentschrift 2 761 843. Das Beispiel 30 ist in den Ansprüchen 6 und 11 der US-Patentschrift 2 761 843 beschrieben und findet sich in der Tabelle in Spalte 6 dieser US-Fatentschrift. Diese beiden Verbindungen können ein Verstopfen des Testzellensandes und der Tonpackung mit frischem Wasser nicht verhindern. Es wird angenommen, daß die Molekulargewichte von TEPA und TETA zu gering sind, und daß ein Kationenaustausch rasch stattfindet, wenn die Standardsalzlösung hindurchgeschickt wird. Diese Entfernung der Aminoligomeren ermöglicht ein Quellen des Tons, wenn frisches Wasser hindurchgeschickt wird.Examples 29 and 30 are preferred embodiments according to U.S. Patent 2,761,843. Example 30 is in claims 6 and 11 of US Pat. No. 2,761,843 and is found in the table in column 6 thereof US patent specification. These two compounds can be a Do not prevent clogging of the test cell sand and the clay pack with fresh water. It is believed that the Molecular weights of TEPA and TETA are too low and that cation exchange takes place quickly when the standard salt solution is sent through. This removal of the amine oligomers enables the clay to swell when fresh Water is sent through.

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SiSi

Die StromungFtestuntercuchung gemäß der Erfindung scheinen den Wirkungen einer Bildung von geologischer Formation mehr zu ähneln, als die Auswaschtechniken der US-Patentschrift 761 848, Spalte 5, Zeilen 25 bis 7^. Gemäß der Erfindung verrucht die angewandte Technik die Bedingungen in einem tatsächlichen Bohrloch zu simulieren, d. h.:The flow test investigation according to the invention appear the effects of the formation of geological formation more than the washout techniques of US Pat. No. 761,848, column 5, lines 25-7 ^. According to the invention the technique used to simulate the conditions in an actual borehole, i. H.:

Stufe 1 - Die Eichung mit Salzlösung sinmliert die Strömung des Formationsfluids;Stage 1 - The calibration with saline solution simulates the flow the formation fluid;

Stufe 2 - Die Behandlung mit einem Tonbehandlungsraittel bzw. Tonsteuermittel simuliert die Behandlung des Bohrlochs; Stage 2 - The treatment with a clay treatment agent or clay control agent simulates the treatment of the borehole;

Stufe 3 - Die Strömung mit Salzlösung simuliert die Rückführung des Bohrloches zur Produktion. Diese Stufe dient der Überprüfung der Feststellung, ob die Formationssalzlösung das Tonbehandlungsmittel entfernt. Monomere Tonbehandlungsmittel wie Kalium-, Ammonium- oder Calciumionen werden in dieser Stufe entfernt;Stage 3 - The saline flow simulates recirculation of the borehole for production. This stage is used to check whether the Formation saline removes the clay treating agent. Monomeric clay treatment agents such as potassium, Ammonium or calcium ions are removed at this stage;

Stufe M - Die Strömung mit frischem Wasser simuliert die Einführung von Fremdwasser in die Formation;Level M - The fresh water flow simulates the introduction of extraneous water into the formation;

Stufe 5 - Die Strömung mit 15 %iger HCl simuliert eine Ansäuerungsbehandlung der Formation. Falls es später beim Betrieb des Bohrloches vorteilhaft ist, es zu reinigen oder das Bohrloch mit Säure zu einer besseren Produktion zu bringen, ist es ein Vorteil, wenn ein gegenüber Entfernung durch Kationenaustausch mit Wasserstoffionen beständiges Tonbehandlungsmittel vorliegt;Stage 5 - The 15% HCl flow simulates acidification treatment of the formation. If it is advantageous later in the operation of the borehole to clean it or to bring the borehole to better production with acid, it is an advantage if a clay treatment agent which is resistant to removal by cation exchange with hydrogen ions is present;

Stufe 6 - Die Strömung mit frischem Wasser simuliert die Einführung von Fremdwasser in die Formation. Dies dient der Überprüfung der Beständigkeit des Tonbehandlungsmittels gegenüber Säure.Level 6 - The fresh water flow simulates the introduction of extraneous water into the formation. This is used to check the resistance of the clay treatment agent to acid.

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Die Arbeitsweise gemäß US-Fatentschriften 2 761 843 und 2 761 ist mehr für eine Gewässer- oder Stauwasserklärung und Abwässerbehandlung geeignet, wo zahlreiche, polykationische Verbindungen verwendet werden, statt zur Behandlung von öl- oder Wasserbohrlöchern. The method of operation according to US Patents 2,761,843 and 2,761 is more for water or backwater clarification and wastewater treatment suitable where numerous polycationic compounds are used rather than for treating oil or water wells.

Die Tabelle V, Beispiele 31 bis 41 enthält Beispiele von organischen, polykationischen Polymerisaten, welche in ihrer Konstitution von denjenigen der Tabellen II, III und IV verschieden sind. Die Beispiele 31 und 39 haben eine Ionensättigung in der Kohlenstoffbindung. Die Beispiele 32 bis 38 besitzen eine Hydroxylgruppe an der Kohlenstoffbindung. Mit Ausnahme der Beispiele 40 und 41 handelt es sich um wirksame Tonbehandlungsmittel bzw. Tonkontrollmittel. Die Beispiele 33, 34 und 38 zeigen die Konzentrationseffekte, wobei Beispiel 38 eine nicht besonders vorteilhafte Konzentration hat.Table V, Examples 31 to 41 contains examples of organic, polycationic polymers which differ in their constitution from those of Tables II, III and IV are. Examples 31 and 39 have ion saturation in the carbon bond. Examples 32-38 have a hydroxyl group on the carbon bond. With the exception of Examples 40 and 41, they are effective Tone treatment agents or tone control agents. Examples 33, 34 and 38 show the concentration effects, where Example 38 has an unsuitable concentration.

Die Tabelle VI, Beispiele 42 bis 44 enthalten anorganische Tonbehandlungsmittel bzw. Tonkontrollmittel. Die Beispiele 43 und 44 betreffen anorganische, polykationische Polymerisate gemäß Stand der Technik.Table VI, Examples 42 through 44 contains inorganic clay treatment agents and clay control agents, respectively. The examples 43 and 44 relate to inorganic, polycationic polymers according to the prior art.

Das Beispiel 42 erfüllt einen doppelten Zweck. Es ist das Vergleichsbeispiel für die Beispiele 43 und 44 und weiterhin ist es ebenfalls ein Beispiel zur Entfernung eines monomeren, kationischen Tonbehandlungsmittels mit einer Salzlösung. Example 42 serves a dual purpose. It is the comparative example for Examples 43 and 44 and beyond it is also an example of removing a monomeric, cationic clay treating agent with a salt solution.

Die Beispiele 43 und 44 zeigen, daß die anorganischen, polykationischen Polymerisate gegenüber Säure nicht beständig sind, so daß bei einer gewünschten Ansauerung eines Bohrloches unter Umständen ein Jahr nach der Behandlung mit einem anorganischen Tonbehandlungsmittel es ratsam wäre, den Ton in dem Bohrloch nach der Ansäuerungsbehandlung erneut zu behandeln.Examples 43 and 44 show that the inorganic, polycationic Polymers are not resistant to acid, so that if a borehole acidification is desired possibly a year after the treatment with an inorganic clay treatment agent it would be advisable to put the clay in the Treat the borehole again after the acidification treatment.

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Die Tabelle VII, Beispiel 45 bis 47 liefert Beispiele, wie ein organisches, polykationisches Polymerisat als Tonbehandlungsmittel in einer carbonathaltigen Formation wirken kann. Die anorganischen Mittel wie Hydroxyaluminiumverbindungen (HOAl) werden für eine mehr als 5 % Carbonatmaterial enthaltende Formation nicht empfohlen, da die Reaktion des sauren Salzes (niedriger pH-Wert) mit dem Carbonat das Hydroxyaluminiumchlorid in das nicht-wirksame Aluminiumhydroxid umwandeln würde. Weiterhin besitzt Aluminiumhydroxid noch die eigene Möglichkeit, als verstopfender Niederschlag in den Kapillaren der Formation zu wirken. Die Metallsalze gemäß der US-Patentschrift 3 382 924 sind hinsichtlich des pH-Wertes ebenfalls sauer und besitzen die Neigung, mit Carbonatkomponenten einer Formation nicht verträglich zu sein. Das Beispiel 45 zeigt, daß eine Carbonat und Ton enthaltende Formation hinsichtlich der Kapazität zur Fluidproduktion negativ beeinträchtigt bzw. beschädigt werden kann. Andererseits zeigt das Beispiel 46, daß ein organisches, polykationisches Polymerisat einen Verlust an Permeabilität bzw. Durchlässigkeit in einer tonhaltigen und carbonathaltigen Formation verhindern kann. Die Zunahme der Permeabilität nach der Säurebehandlung in Beispiel 46 ist wahrscheinlich der Entfernung von Carbonat durch die Säure zuzuschreiben. .Table VII, Examples 45 to 47 provides examples of how an organic, polycationic polymer as a clay treatment agent can act in a carbonate formation. The inorganic agents such as hydroxyaluminum compounds (HOAl) are not recommended for a formation containing more than 5% carbonate material because the reaction of the acidic Salt (low pH) with the carbonate convert the hydroxy aluminum chloride into the inactive aluminum hydroxide would. Furthermore, aluminum hydroxide has its own possibility as a clogging precipitate in the Capillaries to act on the formation. The metal salts of US Pat. No. 3,382,924 are pH considerate also acidic and have a tendency to be incompatible with carbonate components of a formation. Example 45 shows that one containing carbonate and clay Formation can be adversely affected or damaged in terms of the capacity for fluid production. on the other hand Example 46 shows that an organic, polycationic polymer exhibits a loss of permeability or permeability in a clayey and carbonate formation. The increase in permeability after acid treatment in Example 46 is likely attributable to the removal of carbonate by the acid. .

Da die Marmorstückchen (Marmorsplitter) eine spitze Form hatten, ergeben sie eine geringere Permeabilität als der Sand, den sie ersetzten, obwohl die Teilchen von beiden Materialien die gleiche Korngröße besitzen. Das Beispiel 47 zeigt offensichtlich bei der Eichung eine niedrige Strömungsrate durch diesen Einfluß. In Beispiel 47 zeigt ein organisches, polykationisches Polymerisat, daß es in der Lage ist, den Verlust an Permeabilität als Folge eines Quellens und/oder einer Wanderung von eingeschlossenen, feinen Teilchen und Ton in der Formation selbst dann zu verhindern, wenn Carbonat die Hauptkomponente der Formation ist.Since the marble pieces (marble splinters) had a pointed shape, they give a lower permeability than the sand they hold even though the particles of both materials have the same grain size. Example 47 clearly shows a low flow rate during calibration due to this influence. Example 47 shows an organic, polycationic Polymer that it is able to reduce the loss of permeability as a result of swelling and / or migration of trapped, prevent fine particles and clay in the formation even if carbonate is the main component of the Formation is.

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Tabelle VIII, Beispiele 48 bis 52, zeigen, daß polykationische Polymerisate die Formation mit öl nicht benetzen. Da kationische, grenzflächenaktive Mittel Tone behandeln können und Tone und feine Teilchen von einem Quellen und/oder vor einer Wanderung bewahren jedoch den Nachteil aufweisen, daß sie eine ölbenetzung der Formation hervorrufen, erscheint es ratsam, die organischen, polykationischen Polymerisate hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur Benetzung einer Formation durch öl oder einer Benetzung durch Wasser zu untersuchen. Bestimmte Beispiele besitzen zusätzliche Etrömungsratenphasen, die bei der Testarbeitsweise angefügt wurden, nämlich mit Kohlenwasserstoff, frischem Wasser und Kohlenwasserstoff. Als geeigneter Kohlenwasserstoff wurde Dieselöl verwendet. Die Beispiele 48 bis 51 zeigen ein Muster einer hohen Dieselölströmung und einer geringen Wasserströmung. Dies ist ein gutes Anzeichen für eine Wasserbenetzung. Das Beispiel 52 zeigt einen "neutralen" Zustand, bei dem weder eine besondere ölbenetzung noch eine Wasserbenetzung stattfindet.Table VIII, Examples 48 to 52, show that polycationic polymers do not wet the formation with oil. Because cationic surfactants can treat clays and keep clays and fine particles from swelling and / or migration but have the disadvantage that they cause oil wetting of the formation, it appears advisable to use the organic, polycationic polymers for their ability to wet a formation by oil or to wet by water. Certain examples have additional flow rate phases added to the test procedure, namely with Hydrocarbon, fresh water and hydrocarbon. as suitable hydrocarbon, diesel oil was used. the Examples 48 through 51 show a pattern of high diesel oil flow and a low water flow. This is a good sign of water wetting. Example 52 shows one "neutral" state in which neither a particular oil wetting nor water wetting takes place.

Die Vorteile, welche sich aus den Beispielen 48 bis 52 ergeben, sind, daß Dieselöl eine Viskosität von etwa dem 2,5-fachen derjenigen von frischem Wasser besitzt, und daß dennoch eine hohe Dieselölströmungsrate erhalten wurde. Wenn zwei Phasen oder Fluide in dem gleichen Kapillarströmungssystem vorhanden sind, existiert hier weiterhin ein Zustand, der als "relative Permeabilität" bezeichnet wird, wodurch keine der Strömungsraten so hoch ist, wie wenn nur eine einzige Phase oder ein einziges Fluid vorliegen würde. Tatsächlich ist die Summe der relativen Permeabilität für öl und der relativen Permeabilität für Wasser, wenn sowohl öl als auch Wasser vorliegen, in den Porenzwischenräumen selten gleich der Permeabilität der Formation, bei der nur ein Fluid vorliegt. In fast allen Fällen ist der Summenwert geringer.The advantages which emerged from Examples 48 to 52 are that diesel oil has a viscosity about 2.5 times that of fresh water, yet a high diesel oil flow rate was obtained. If two phases or fluids in the same Kapillarströmungssystem are present, continues to exist here a condition is referred to as "relative permeability", whereby none of the flow rate is as high as when only a single phase or a single fluid would be present. Indeed, when both oil and water are present, the sum of the relative permeability for oil and the relative permeability for water in the pore spaces is seldom equal to the permeability of the formation in which there is only one fluid. In almost all cases the total value is lower.

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SSSS

Diese Ströraungsraten sind aus praktischen Gründen Raten, nachdem die Strömung des vorangegangenen Fluids aufgehört hatte. Dies bedeutet nicht, daß das andere Fluid vollständig durch die Strömung ausgewichen wurde. Ganz im Gegenteil wird ein Gleichgewicht erreicht, wodurch eine nicht mehr aufhebbare Sättigung hergestellt wird. Das nicht-strömende Fluid ist noch vorhanden, selbst wenn es nicht mehr langer beweglich ist. Das Benetzungsfluid haftet üblicherweise an den Kapillarwänden, während das nicht-benetzende Fluid üblicherweise als Kügelchen, die in Porenvergrößerungen eingefangen sind, vorliegt. For practical reasons, these flow rates are rates after the previous fluid had stopped flowing. This does not mean that the other fluid is completely through the current was evaded. On the contrary, a will Equilibrium is reached, creating a saturation that can no longer be canceled. The non-flowing fluid is still present, even if it can no longer be moved. The wetting fluid usually adheres to the capillary walls, while the non-wetting fluid is usually in the form of spheres trapped in pore enlargements.

Die Beispiele 49 bis 51 zeigen nicht nur, daß die im allgemeinen nicht-erwünschte ölbenetzung durch das organische, polykationische Polymerisat unwahrscheinlich ist, sondern daß sie auch das Verhältnis von Wasser zu öl, wie es aus der Formation herausgeholt wird, verbessern können. Dies ist ein weiterer besonderer Vorteil.Examples 49 to 51 not only show that the in general unwanted oil wetting by the organic, polycationic Polymer is unlikely, but that they also have the ratio of water to oil as it comes out of the formation can improve. This is another particular benefit.

Die Tabelle BA, Beispiele 52A bis 52B sind Beispiele von Polymerisaten, welche Ester- und Äthörbindungen enthalten. Diese Kondensate enthalten Tallöl oder Tallölkondensate. Sie ergeben guten Schutz für Tone und zeigten eine gute Beständigkeit gegenüber einem Auswaschen mit Säure.Table BA, Examples 52A to 52B are examples of polymers which contain ester and ether bonds. These condensates contain tall oil or tall oil condensates. You surrender good protection for clays and showed good resistance to acid washout.

Es bestanden Bedenken hinsichtlich der langen Kohlenstoffketten von Tallöl, welche eine ölbenetzung hervorrufen könnten. Jedoch zeigen die Beispiele 52A und 52B die Wasserbenetzung und das Beispiel 52B zeigt eine "neutrale" Benetzung.There have been concerns about tall oil's long carbon chains which could cause oil wetting. However, Examples 52A and 52B show water wetting and Example 52B shows "neutral" wetting.

Die Tabelle IX, Beispiele 53 bis 61 zeigen Tests zur Tonstabilisierung an Berea-Kernen.Table IX, Examples 53 through 61 shows tests for tone stabilization on berea kernels.

Die Berea-Formation wird im Staat Ohio, USA und in der Nachbarschaft angetroffen. Sie wird oft als Standard für The Berea Formation is encountered in the state of Ohio, USA and in the neighborhood. It is often used as the standard for

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wissenschaftliche und/oder technische Untersuchungen auf dem Gebiet der Erdölindustrie eingesetzt. Natürliche Formationen variieren oft innerhalb sehr kurzer Abstände. Die Unterschiede sind in einem Block einer Formation von 15 χ 20 χ 15 cm merklich. Einige Berea-Abschnitte enthalten nicht ausreichend Ton, um wasserempfindlich zu sein. Die zur Untersuchung ausgewählten Abschnitte wurden vor der Verwendung untersucht, ob eine vernünftige Sicherheit dafür bestand, daß sie gegenüber einer Verstopfung durch frisches Wasser empfindlich waren. Das Beispiel 53 zeigt, daß die Kerne aus diesem Block von Berea-Sandstein gegenüber einer Strömung von frischem Wasser empfindlich waren. Das Beispiel 5^ ist ebenfalls ein Vergleichstest. Im Beispiel 5^ wird Säure nach der Eichung eingesetzt. Obwohl nur eine etwa 2,8 %ige Säurelöslichkeit vorhanden war, muß sie an einem wichtigen Ort in den Kapillaren aufgetreten sein, da die Strömungsrate nach der Säurebehandlung verdoppelt war. Wie sich aus der Anmerkung (Fußnote) a) ergibt, wurde Salzlösung verwendet, um die Ergebnisse der Säuerungsbehandlung zu bestätigen. Die folgende Frischwasserströmungsphase zeigt, daß trotz der beträchtlichen öffnung des Kerns durch die Säure die Tonanteile immer noch in einem Zustand vorlagen, daß sie die Permeabilität bzw. Durchlässigkeit in beträchtlichem Maße negativ beeinträchtigen konnten.scientific and / or technical research used in the field of the petroleum industry. Natural formations often vary within very short distances. The differences are in a block of a formation of 15 χ 20 χ 15 cm noticeably. Some berea sections do not contain enough clay to be water sensitive. The ones selected for investigation Sections were examined prior to use to determine whether there was any reasonable assurance that they would be against were susceptible to clogging from fresh water. Example 53 shows that the cores from this block of Berea sandstone were sensitive to a current of fresh water. Example 5 ^ is also a comparison test. In example 5 ^ acid is used after calibration. Although only about 2.8% acid solubility was present, it must have occurred at an important location in the capillaries as the flow rate doubles after the acid treatment was. As can be seen from note (footnote) a), saline solution was used to evaluate the results of the acidification treatment to confirm. The following fresh water flow phase shows that despite the considerable opening of the core by the acid, the clay components were still in a state that they could negatively affect the permeability or permeability to a considerable extent.

Die Beispiele 55 bis 58 zeigen, daß der Carbonatgehalt in dem Kern die Injektion von anorganischem, kationischem Polymerisat stört, falls nicht Säure als Lösungsmittel verwendet wird. Falls der Carbonatgehalt höher als 2,8 % lag, d. h. in der Größenordnung von 10 %, würde das Säurelösungsmittel nicht ausreichen.Examples 55 to 58 show that the carbonate content in the core interferes with the injection of inorganic, cationic polymer, unless acid is used as the solvent . If the carbonate content was greater than 2.8%, ie on the order of 10%, the acid solvent would not be sufficient.

Das Beispiel 59 zeigt, daß Hydroxyaluminiumverbindungen diese besonderen Kerne behandeln können. Die Säurelöslichkeit von 2,8 % liegt innerhalb der erwarteten Toleranz von 5 %Example 59 shows that hydroxyaluminum compounds do this can handle special kernels. The acid solubility of 2.8% is within the expected tolerance of 5%

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Hydroxyaluminiumverbindungen. Die Verwendung eines sauren Trngerfluids würde die llydroxyaluminiumverbindung vor der Injektion in den Kern verändern.Hydroxy aluminum compounds. The use of an acidic Carrier fluids would use the hydroxyaluminum compound before Alter injection into the nucleus.

Die Beispiele 60 und 61 zeigen, daß der pH-Wert kein Faktor bei der Behandlung von Tonen mit einem organischen, polykationischen Polymerisat ist. Es ergeben sich gute Anfangsströmungsraten für frisches Wasser ohne daß zu sauren Trägerfluiden Zuflucht genommen werden mußte.Examples 60 and 61 show that pH is not a factor in treating clays with an organic polycationic Polymer is. There are good initial flow rates for fresh water without excessively acidic carrier fluids Refuge had to be taken.

Die Tabelle X, Beispiele 62 bis 68, zeigen eine Behandlung zur Behebung von vorangegangenen negativen Beeinträchtigungen der Permeabilität von Berea-Kernen.Table X, Examples 62 to 68, show a treatment for eliminating previous negative impairments the permeability of Berea cores.

Es wird angenommen, daß die Verhinderung eines Permeabilitätsverlustes, der durch Quellen und/oder Wandern von Tonen oder anderen feinen Teilchen hervorgerufen wird, die beste Methode zur Sicherung einer fortlaufenden Produktion eines Bohrloches ist. Jedoch ist es oftmals erforderlich, bereits zuvor beschädigte Formationen zu behandeln.It is believed that the prevention of loss of permeability caused by swelling and / or migration of clays or other fine particles is the best way to ensure continued production of a well is. However, it is often necessary to treat previously damaged formations.

Die Beispiele 62, 63 und 64 sind Vergleichsversuche, welche zeigen, daß die Kerne durch frisches Wasser beschädigt bzw. negativ beeinflußt werden können, daß eine Behandlung mit Salzlösung nicht wirksam ist, und schließlich, daß HCl eine beträchtliche Hilfe bei der Wiederöffnung des Kerns ist, daß jedoch die Kernpermeabilität nicht dauerhaft geschützt wird.Examples 62, 63 and 64 are comparative tests which show that the cores are damaged or damaged by fresh water. That saline treatment is ineffective and, finally, that HCl can be negatively affected considerable help in reopening the core is that however, the core permeability is not permanently protected.

Aus dem Vergleich der Beispiele 63, 65 und 66 ergibt sich, daß organische, polykationische Polymerisate eine ausgeprägt gute Behandlung zur Behebung der Schäden haben. Ein Vergleich der Beispiele 64, 67 und 68 ergibt, daß Säure alleine eine gute Anfangsöffnung des Kerns ergibt, daß jedoch das organische,A comparison of Examples 63, 65 and 66 shows that that organic, polycationic polymers have a very good treatment to repair the damage. A comparison of Examples 64, 67 and 68 shows that acid alone gives good initial opening of the core, but that the organic,

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polykationische Polymerisat bessere Langzeitergebnisse ergibt.polycationic polymer better long-term results results.

Die Tabelle XI, Beispiele 71 bis 7^, zeigen die Verwendung von alkoholischen oder organischen, polaren Lösungsmitteln, die von Wasser verschieden sind, als normale Flüssigkeiten zum Ersatz von Kohlenwasserstoffen.Table XI, Examples 71 to 7 ^, show the use of alcoholic or organic polar solvents other than water than normal liquids to replace hydrocarbons.

In Formationen, welche keinen Sand fördern, solange nur Kohlenwasserstoffe gefördert werden, jedoch aus ihrer eigenen Formation Wasser abgeben, wenn der Wassergrundspiegel ansteigt und die Wasserförderung beginnt, können wäßrige Präparationen von organischen, polykationischen Polymerisaten einen Zerfall oder eine Zerstörung verhindern, ohne daß die wäßrige Präparation selbst diese Zerstörung hervorruft. Jedoch besteht bei einigen Betreibern von Bohrlöchern die Furcht vor einer Einführung irgendwelcher wäßrigen Fluide ganz generell, selbst von solchen Pluiden, die zur Verhinderung der Zerstörung bzw. des Zerfalls der Formation durch Wasserbenetzung ausgelegt sind. Zusätzlich ist es möglich, daß extrem wasserempfindliche Formationen vorliegen. Um daher die Befürchtungen zu vermeiden und selbst die Möglichkeit einer Entfestigung von extrem wasserempfindlichen Formationen zu vermeiden, kann ein organisches, polykationisches Polymerisat in Alkohol, Keton, Monoäthern von Glykol oder anderen nicht-wäßrigen Lösungsmitteln aufgelöst werden, welche eine ausreichende Löslichkeit für die betreffenden Polymerisate haben, und die erhaltene, im wesentlichen nicht-wäßrige Lösung der Polymerisate kann zur Behandlung der Formation eingesetzt werden.In formations that do not produce sand, as long as only hydrocarbons be promoted, but release water from their own formation when the water level rises and the Water pumping begins, aqueous preparations of organic, polycationic polymers prevent decomposition or destruction without affecting the aqueous Preparation itself causes this destruction. However, some well operators fear one Introduction of any aqueous fluids in general, even fluids such as those used to prevent destruction or the disintegration of the formation by water wetting are designed. In addition, it is possible that extremely water-sensitive Formations exist. So to avoid the fears and even the possibility of a softening to avoid extremely water-sensitive formations, can be an organic, polycationic polymer in alcohol, ketone, monoethers of glycol or other non-aqueous Solvents are dissolved which have sufficient solubility for the polymers in question, and the The essentially non-aqueous solution of the polymers obtained can be used for treating the formation.

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Claims (14)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Behandlung einer von einem Bohrloch durchdrungenen, Tone enthaltenden, unterirdischen Formation zur Stabilisierung der Tone bzw. des Tons gegenüber Ausdehnung und Dispersion, dadurch gekennzeichnet, daß ein organisches, polykationisches Polymerisat mit einem Molekulargewicht von wenigstens etwa 1000 mit einem Trägerfluid vermischt wird, und daß dieses Fluid in das Bohrloch eingepumpt wird.1.Method of treating a hole penetrated by a borehole, Subterranean formation containing clays to stabilize the clays or the clay against expansion and dispersion, characterized that an organic, polycationic polymer with a molecular weight of at least about 1000 with a carrier fluid is mixed, and that this fluid is pumped into the borehole. 2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Behandlung einer von einem Bohrloch durchdrungenen, Tone enthaltenden, unterirdischen Formation zur Stabilisierung der Tone bzw. des Tons gegenüber Ausdehnung und Dispersion, dadurch gekennzeichnet, daß ein organisches, polykationisches Polymerisat mit einem Trägerfluid vermischt wird, daß dieses Trägerfluid in das Bohrloch eingepumpt wird und daß die Formation mit dem organischen, polykationischen Polymerisat in Kontakt gebracht wird.2. The method of claim 1 for treating one of a Borehole penetrated, clays containing subterranean formation to stabilize the clays or the clay opposite Expansion and dispersion, characterized in that an organic, polycationic polymer with a carrier fluid is mixed, that this carrier fluid is pumped into the borehole and that the formation with the organic, polycationic polymer is brought into contact. 3· Verfahren nach Anspruch 1 zur Behandlung einer von einem Bohrloch durchdrungenen, Tone enthaltenden, unterirdischen Formation zur Stabilisierung der Tone bzw. des Tons gegenüber Ausdehnung und Dispersion, dadurch gekennzeichnet, daß ein organisches, polykationisches Polymerisat mit einem Molekulargewicht von wenigstens 1000 mit einem Trägerfluid vermischt wird, wobei das hauptsächliche Kationenatom Stickstoff, Phosphor oder Schwefel ist, und daß das Trägerfluid in das Bohrloch eingepumpt wird.3 · The method of claim 1 for treating one of a Borehole penetrated, clays containing subterranean formation to stabilize the clays or the clay opposite Expansion and dispersion, characterized in that an organic, polycationic polymer with a Molecular weight of at least 1000 is mixed with a carrier fluid, the major cation atom Is nitrogen, phosphorus or sulfur, and that the carrier fluid is pumped into the wellbore. 809807/0139809807/0139 4. Verfahren nach Anspruch 1 zur Behandlung einer von einem
Bohrloch durchdrungenen, Tone enthaltenden, unterirdischen Formation zur Stabilisierung der Tone bzw. des Tons gegenüber Ausdehnung und Dispersion, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein organisches, polykationisches Polymerisat
mit einem Molekulargewicht von wenigstens 1000 in Form der folgenden Verbindung mit einem Trägerfluid vermischt wird:
4. The method of claim 1 for treating one of a
Subterranean formation penetrated by a borehole and containing clays for stabilizing the clays or the clay against expansion and dispersion, characterized in that at least one organic, polycationic polymer
having a molecular weight of at least 1000 in the form of the following compound is mixed with a carrier fluid:
R1-Z-R3 R 1 -ZR 3 R4 R 4 X.X. worin bedeuten:where mean: R. = einen organischen, aliphatischen, cycloaliphatischen
oder aromatischen Rest mit 2 bis 40 Kohlenstoffatomen oder einen Wasserstoffrest, und, wenn R- ein cyclischer, aliphatischer Rest ist, Z und Rp zu dem Ring
gehören;
R. = an organic, aliphatic, cycloaliphatic
or aromatic radical having 2 to 40 carbon atoms or a hydrogen radical, and when R- is a cyclic, aliphatic radical, Z and Rp form the ring
belong;
Rp, R, und R^, = organische Reste entsprechend der Definition von R., welche bis zu 6 Kohlenstoffatome und 0 bis 2
Sauerstoff- oder Stickstoffatome enthalten, wobei, wenn Z = Schwefel ist, der Rest R^ nicht vorhanden ist;
Rp, R, and R ^, = organic radicals according to the definition of R., which have up to 6 carbon atoms and 0 to 2
Contain oxygen or nitrogen atoms, where, when Z = sulfur, the radical R ^ is not present;
Z = ein Kation; X = ein Anion;Z = a cation; X = an anion; η = eine ganze Zahl gleich der Anzahl der Monomereneinheiten in dem Polymerisat; undη = an integer equal to the number of monomer units in the polymer; and m = eine ganze Zahl gleich der Anzahl der zur Aufrechterhaltung der elektrischen Neutralität erforderlichen
Anionen
m = an integer equal to the number required to maintain electrical neutrality
Anions
und daß dieses das organische, polykationische Polymerisatand that this is the organic, polycationic polymer enthaltende Trägerfluid in das Bohrloch eingepumpt wird.containing carrier fluid is pumped into the wellbore. 809807/0839809807/0839
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerfluid wäßrig ist und O bis 40 % eines Salzes in Form von Alkalimetallsalzen, Erdalkalimetallsalzen oder Ammoniumsalzen und wenigstens ein organisches, polykationisches Polymerisat in einer Konzentration von etwa 0,01 bis 25 %, in Volumen des wäßrigen Trägerfluids, enthält.5. The method according to claim 1, characterized in that the carrier fluid is aqueous and from 0 to 40% of a salt in the form of alkali metal salts, alkaline earth metal salts or ammonium salts and at least one organic, polycationic Polymer in a concentration of about 0.01 to 25%, by volume of the aqueous carrier fluid. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß6. The method according to claim 1, characterized in that das Trägerfluid ein normalerweise flüssiger, substituierter, polarer Kohlenwasserstoff mit einem Siedepunkt im Bereich von etwa 25 bis 200 0C ist, und daß das organische, polykationische Polymerisat in einer Konzentration von etwa 0,01 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Trägerfluid, vorliegt.the carrier fluid is a normally liquid, substituted, polar hydrocarbon with a boiling point in the range of about 25 to 200 0 C, and that the organic polycationic polymer in a concentration of about 0.01 to 25 wt .-%, based on the carrier fluid , is present. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerfluid wäßrig ist und eine Mineralsäure in Form von Fluorwasserstoffsäure, Chlorwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure oder Schwefelsäure enthält.7. The method according to claim 1, characterized in that the carrier fluid is aqueous and a mineral acid in the form of hydrofluoric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, Contains nitric acid or sulfuric acid. 8. Verfahren zur Behandlung einer von einem Bohrloch durchdrungenen, Tone enthaltenden Erdformation zur Stabilisierung der Tone bzw. des Tons gegenüber Ausdehnung und Dispersion, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdformation mit einem Fluid in Kontakt gebracht wird, welche ein organisches, polykationisches Polymerisat mit einem Molekulargewicht von wenigstens 1000, welches ein Verhältnis von kationischem Atom zu Kohlenstoffatomen von etwa 1:2 bis 1:36 besitzt, in Kontakt gebracht wird.8. Method of treating a hole penetrated by a borehole, Earth formation containing clays to stabilize the clays or the clay against expansion and dispersion, characterized in that the earth formation is brought into contact with a fluid which is an organic, polycationic polymer with a molecular weight of at least 1000, which has a ratio of cationic atom to carbon atoms of about 1: 2 to 1:36, is brought into contact. 9. Verfahren zur Veränderung der Wasserbenetzungsbedingungen einer unterirdischen Formation, dadurch gekennzeichnet, daß die Formation mit einem Fluid in Kontakt gebracht wird, welches ein organisches, polykationisches Polymerisat mit einem Molekulargewicht von wenigstens 1000 und einem Verhältnis von kationischem Atom zu Kohlenstoffatomen von etwa 1:2 bis 1:36 enthält.9. Procedure for changing the water wetting conditions a subterranean formation, characterized in that the formation is brought into contact with a fluid, which is an organic, polycationic polymer with a molecular weight of at least 1000 and one Contains ratio of cationic atom to carbon atoms of about 1: 2 to 1:36. 809807/0039809807/0039 10. Verfahren zur Reduzierung der Verminderung der Permeabilität bzw. Durchlässigkeit einer Tone enthaltenden Erdformation, dadurch gekennzeichnet, daß die Formation mit einem Fluid in Kontakt gebracht wird, welches ein organisches, polykationisches Polymerisat mit einem Molekulargewicht von etwa 1000 und einem Verhältnis von kationischem Atom zu Kohlenstoffatomen von etwa 1:2 bis 1:36 enthält.10. Method of reducing the reduction in permeability or permeability of an earth formation containing clays, characterized in that the formation with a fluid is brought into contact, which is an organic, polycationic Polymer with a molecular weight of about 1000 and a ratio of cationic atom to Contains carbon atoms from about 1: 2 to 1:36. 11. Behandlungszusammensetzung für eine Erdformation zur Verhinderung des Quellens von Ton, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 0,01 bis 25 Vol.-% zu einem wäßrigen Medium zugesetztem, organischem, polykationischem Polymerisat enthält, das ein Molekulargewicht von wenigstens 1000 mit einem Verhältnis von kationischem Atom zu Kohlenstoffatomen von etwa 1:2 bis 1:36 besitzt.11. Treatment composition for earth formation for prevention the swelling of clay, characterized in that it contains about 0.01 to 25 vol .-% added to an aqueous medium, organic, polycationic polymer containing a molecular weight of at least 1000 with a ratio of cationic atom to carbon atoms from about 1: 2 to 1:36. 12. Verfahren nach Anspruch 1 zur Behandlung einer unterirdischen Formation, dadurch gekennzeichnet, daß ein klassiertes, festes, teilchenförraiges Material in das Bohrloch eingepumpt wird.12. The method according to claim 1 for the treatment of an underground formation, characterized in that a classified, solid, particulate material is pumped into the borehole. 13· Verfahren nach Anspruch 1 zur Behandlung einer unterirdischen Formation, bei welcher ein festes, teilchenförmiges Material in das Bohrloch eingepumpt wird und daß ein Druck in diesem Bohrloch benachbart zu einer Formation in dem Bohrloch aufrechterhalten wird, welcher größer als der Aufbrechdruck der benachbarten Formation ist.13 · Method according to claim 1 for the treatment of an underground Formation in which a solid, particulate material is pumped into the borehole and that pressure is maintained in that borehole adjacent a formation in the borehole which is larger than that Adjacent formation break-up pressure. 14. Verfahren nach Anspruch 1 zur Behandlung einer unterirdischen Formation, bei welchem ein Druck in diesem Bohrloch benachbart zu einer Formation in diesem Bohrloch aufrechterhalten wird, welcher größer als der Aufbrechdruck dieser benachbarten Formation ist.14. The method of claim 1 for treating an underground Formation at which pressure is maintained in that borehole adjacent to a formation in that borehole which is greater than the fracture pressure of that adjacent formation. •09807/0839• 09807/0839
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