DE2914224C2 - Verfahren zur Behandlung einer unterirdischen Formation mit einer aufgeschäumten Säure - Google Patents
Verfahren zur Behandlung einer unterirdischen Formation mit einer aufgeschäumten SäureInfo
- Publication number
- DE2914224C2 DE2914224C2 DE2914224A DE2914224A DE2914224C2 DE 2914224 C2 DE2914224 C2 DE 2914224C2 DE 2914224 A DE2914224 A DE 2914224A DE 2914224 A DE2914224 A DE 2914224A DE 2914224 C2 DE2914224 C2 DE 2914224C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- foamed
- acid
- foamed acid
- gelled
- formation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/62—Compositions for forming crevices or fractures
- C09K8/70—Compositions for forming crevices or fractures characterised by their form or by the form of their components, e.g. foams
- C09K8/703—Foams
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S507/00—Earth boring, well treating, and oil field chemistry
- Y10S507/922—Fracture fluid
- Y10S507/923—Fracture acidizing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S507/00—Earth boring, well treating, and oil field chemistry
- Y10S507/927—Well cleaning fluid
- Y10S507/928—Spacing slug or preflush fluid
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S507/00—Earth boring, well treating, and oil field chemistry
- Y10S507/933—Acidizing or formation destroying
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Description
(A) mindestens einem Alkyltrimethylammoniumchlorid, bei dem die Alkylkette 8 bis 18 Kohlenstoffatome
enthält und die »mode« Alkylkettenlänge 12 oder 14 Kohlenstoff a tome beträgt und
(B) ein Aminoxid ist aus der Gruppe von Bis(2-hydroxyäthyl)kokosaminoxid,
Dimethylhexadecylaminoxid und Dimethyl-hydriertes Talkaminoxid,
wobei die Komponenten (A) und (B) in folgendem Gewichtsverhältnis zueinander stehen:
(i) 45 :55 bis 85 :15, wenn die Komponente (A) Kokostrimethylammoniumchlorid ist und die
Komponente (B) Bis(2-hydroxyäthyl)kokosaminoxid ist und
(ii) 40 :60 bis 95 :5, wenn die Komponenten (A)
und (B) so ausgewählt sind, daß sie eine andere Kombination ergeben als diejenige von Kokostrimethylammoniumchlorid
und Bis(2-hydroxyäthyl)kokosaminoxid.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet.daßdas
das Schaummittel zusätzlich enthält
45
(C) ein Anlagerungsprodukt von Trimethyl-1-heptanol
und 7 Mol Äthylenoxid und
(D) ein perfluoriertes oberflächenaktives Mittel der Formel
C8F17SO2NHC3H6-
CH3
/
-N-CH3
-N-CH3
CH3
in der A- Cl-, F-, J- oder Br- ist, wobei die
Komponenten (C) und (D) im Gewichtsverhältnis von 1 :1 bis 40 :1 vorhanden sind und wobei
sowohl die Pufferflüssigkeit als auch die aufgeschäumte Säure, bezogen auf das Gewicht der
flüssigen Phase die Komponenten (A; und (B) in einer Gesamtkonzentration von 0,035 bis
0,5 Gew.-% und die Komponenten (C) und (D) ia einer GesamtkoRzentraiicn von 0,03 bis
0,1 Gew.-% vorhanden sind.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als erste Stufe eine wäßrige, im
wesentlichen nicht aufgeschäumte und von Geliermittel freie Säure in die Formation einführt, dann die
gelierte Pufferflüssigkeit, die das Schaummittel enthält,
mit einer ausreichenden Geschwindigkeit und einem ausreichenden Druck in die Formation einführt,
um einen Bruch der Formation zu verursachen, danach die aufgeschäumte Säure mit einer ausreichenden
Geschwindigkeit und einem ausreichenden Druck in die Formation einführt, um den Bruch
auszuweiten, und mindestens einen weiteren Zyklus der Einführung der gelierten Pufferflüssigkeit mit
anschließender Einführung der aufgeschäumten Säure bei einer ausreichenden Geschwindigkeit und
einem ausreichenden Druck wiederholt, um den Bruch weiter auszudehnen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß man als letzte Stufe statt der aufgeschäumten Säure aufgeschäumte Salzsole einführt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung einer unterirdischen Formation nach £-;m Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Es ist allgemein bekannt, zur Behandlung von unterirdischen Formatieren eine aufgeschäumte Säure zu verwenden,
die durch ein Bohrloch eingeführt wird. Diese Arbeitsweise wird beispielsweise beschrieben in der
US-PS 31 00 528, wobei auch erwähnt wird, daß ein inertes Gaspolster vor der Einführung der aufgeschäumten
Säure eingebracht werden kann. In 15 »Journal Petroleum Technology« 237 (März 1963) ist die Verwendung
von mit Kohlendioxid aufgeschäumter Säure von Crawford et al beschrieben. Neill et al haben in
»SPE Paper No. 738« (Oktober 6-9,1963) ebenfalls die Verwendung von Kohlendioxid bei einer Säurebehandlung
von biologischen Formationen beschrieben. In der US-PS 33 23 593 werden aufgeschäumte Emulsionen für
das Aufbrechen und/oder Ansäuern von Erdformalionen beschrieben. Die US-PS 33 58 763 zeigt die Verwendung
von Stickstoff, der als Flüssigkeit der Säure zugegeben wird, und der dann unter Bildung eines
Schaums verdampft Die US-PS 33 30 346 richtet sich spezifisch auf Schäume, zu deren Herstellung eine besondere
Klasse von Schaummittel verwendet. wird,
v/obei auch erwähnt wird, daß diese Schäume zum Ansäuern verwendet werden können. In der US-PS
36 12 179 ist die Herstellung einer aufgeschäumten Säure beschrieben, wobei nacheinander Säure, ein wäßriges
Schaummittel und ein Gas eingeführt werden und danach weitere Säurezugabe erfolgt. Die US-PS 39 37 283
befaßt sich mit den Parametern für eine optimale Schaumqualität.
Von einem gewissen Interesse auf diesem Gebiet ist auch die US-PS 39 80 136, die sich in erster Linie mit
dem Aufbrechen von unterirdischen Formationen befaßt wobei eine teilweise Rücklaufstufe (bleedback
step) vorgesehen ist und wobei vorgeschlagen wird, daß der Aufbrechschaum Säure enthalten kann, um die Tone
zu stabilisieren. Auch in den US-PS 34 63 231 und 35 72 440 ist die Verwendung von aufgeschäumten Säuren
beschrieben, doch sollen diese zur Reinigung des Bohrlochs dienen.
In US-PS 39 74 077 ist eine wäßrige Brechflüssigkeit für unterirdische Formationen beschrieben, die Galactomannangummi,
Puffersubstanzen zur anfänglich sauren Einstellung der Flüssigkeit, eine Borationen in die
Flüssigkeit abgebende Substanz und eine Verbindung zum Verschieben des pH-Wertes in <km alkalischen Bereich
nach Einbringen in die Formation enthält
Aus DE-OS 24 13 767 ist ein Mittel zum Ansäuern ölführender Formationen bekannt, das eine wäßrige Lösung
einer nichtoxydierenden Säure ist und einen niederen aliphatischen Alkohol in Mischung mit Octylalkohol
in einer Menge vcn 70 bis 24 Vol-C,-^ Alkoholgemisch
enthält. Das Mittel wird in unterirdische Formationen eingebracht und erniedrigt die Grenz:"ächenspannung
zwischen Öl und der wäßrigen Phase in der Formation.
Ungeachtet dieser zahlreichen Veröffentlichungen über die Behandlung von unterirdischen Formationen
mit einer aufgeschäumten Säure hat sich diese Arbeitsweise nicht so erfolgreich entwickelt, wie erwartet werden
könnte, wobei insbesondere dann Schwierigkeiten auftraten, wenn sie bei Geschwindigkeiten und Drücken
durchgeführt wird, um den Bruch einer unterirdischen Formation zu initiieren oder auszudehnen. Aus Laboratoriumsuntersuchungen
geht hervor, daß relativ hohe Verluste an fluidem Medium die Ursache sein könnten.
Dieser scheint auf einer Kombination von Faktoren zu beruhen, wie zum Beispiel auf dem Brechen des
Schaums nach der Reaktion der Säure mit der Formation, wodurch eine hohe Konzentration an Kalziumionen
auftritt, auf dem Verlust von oberflächenaktivem Miltcl durch Aufnahme durch die Formation oder auf
dem Verlust des inerten Gases, wodurch sich die Schaumqualität bis zu einem Punkt ändert, bei dem der
Schaum nicht langer beständig ist.
Aufg&be der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes
Verfahren zur Behandlung unterirdischer Formationen zu schaffen, das die Nachteile der bekannten
Verfahren der Behandlung mit aufgeschäumter Säure, in der mindestens ein Teil der Formation löslich ist,
vermeidet.
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren gemäß Oberbegriff durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch
1 gelöst.
In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden 7,0 bis 30 Gew.-%, bevorzugt etwa 15 Gew.-%,
Salzsäure als flüssiger Anteil des Schaums verwendet. Zusätzlich kann ein geeigneter Inhibitor vom Mannich-Typ
verwendet werden.
Das Schaummittel ist ein Verschnitt von:
(A) mindestens einem Alkyltrimethyiammoniumchlorid,
bei dem die Alkylkette eine Länge von 8 bis 18 Kohlenstoffatomen hat und die »mode« Alkylkettenlänge
12 oder 14 Kohlenstoffatome hat und
(B) einem Aminoxid ist aus der Gruppe von Bis(2-hydroxyäthyl)kokosaminoxid, Dimethylhexadecylaminoxid oder Dimethyl-hydriertem Talkaminoxid
(B) einem Aminoxid ist aus der Gruppe von Bis(2-hydroxyäthyl)kokosaminoxid, Dimethylhexadecylaminoxid oder Dimethyl-hydriertem Talkaminoxid
wobei die Komponenten (A) und (B) im Gewichtsverhäitnis stehen von
(i) 45 :55 bis 85 :15, wenn die Komponente (A) Kokostrimethylammoniumchlorid
ist und die Komponente (B) Bis(2-hydroxyäthyl)kokosaminoxid ist und
(ii) 40 :60 bis 95 :5, wenn die Komponenten (A) und
(B) so ausgewählt sind, daß sie eine andere Kombination ergeben als diejenige von Kokostrimethylammoniumchiorid
und Bis(2-hydroxyäthyl)kokosaminoxid.
Weitere bevorzugte .Schaummittel enthalten zusätzlich
zu den Komponenten (A) und (B):
(C) ein Anlagerungsprodukt von Trimethyl-l-heptanol
und 7 Mol Äthylenoxid und
(D) ein perfluoriertes oberflächenaktives Mittel der Formel
CH3
/
CsF17SO2NHC3H6-N-CHj
CsF17SO2NHC3H6-N-CHj
CH3
in der A- Cl-, F-, J- oder Br- ist.
Die Komponenten (C) und (D) stehen im Gewichtsverhältnis von 1 :1 bis 40 :1. Bezogen auf das Gewicht der flüssigen Phase des Schaumes enthält der Schaum bevorzugt die Komponenten (A) und (B) in einer Gesamtkonzentration von 0,035 bis 0,5 Gew.-°/o, insbesondere 0,13 bis 0,4 Gew.-%, und die Komponenten (C) und (D) in einer Gesarrrtkonzentration von 0,03 bis 0,1 Gew.-%, insbesondere 0,037 bis 0,07 Gew.-°/o, vorhergesehen als 3 :2-Volumenverschnitt.
Die Komponenten (C) und (D) stehen im Gewichtsverhältnis von 1 :1 bis 40 :1. Bezogen auf das Gewicht der flüssigen Phase des Schaumes enthält der Schaum bevorzugt die Komponenten (A) und (B) in einer Gesamtkonzentration von 0,035 bis 0,5 Gew.-°/o, insbesondere 0,13 bis 0,4 Gew.-%, und die Komponenten (C) und (D) in einer Gesarrrtkonzentration von 0,03 bis 0,1 Gew.-%, insbesondere 0,037 bis 0,07 Gew.-°/o, vorhergesehen als 3 :2-Volumenverschnitt.
Der Kombination der Säure wird ausreichend inertes Gas zugesetzt, damit ein Schaum von geeigneter Qualität
entsteht. Bevorzugt wird als inertes Gas Kohlendioxid oder Stickstoff verwendet, und diese Gase werden
besonders bevorzugt in einer ausreichenden Menge benutzt, um einen Schaum von einer Mitchell-Qualität von
0,55 bis 0,85 zu ergeben. Höhere Gasanteile führen zu einem etwas größeren Gasverlust.
Die gelierte, im wesentlichen nicht geschäumte Vorbehandlungsfüissigkeit
oder Pufferflüssigkeit kann geliertes Wasser, gelierte Salzsole oder gelierte Säure sein.
Als Salzsäure wird bevorzugt eine an Natriumchlorid gesättigte Sole verwendet. Unter »im wesentlichen
nicht geschäumt« wird verstanden, daß diese Zusammensetzung eine nicht ausreichende Menge an Gas enthält,
um ein beständiges zweiphasiges System von Gas und Flüssigkeit unter den Bedingungen in der Forma-
tion zu ergeben. Im Idealfall ist die Pufferflüssigkeit
nicht aufgeschäumt, doch ist es von der mechanischen Seite her vorteilhaft, mindestens eine kleine Menge von
Gas in die Behandlungsleitung einzuleiten, sobald die Behandlung aufgenommen worden ist Es liegt deshalb
im Rahmen der Erfindung, ein temporär an der Erdoberfläche aufgeschäumtes Gel zu verwenden, von dem
aber nicht erwartet wird, daß es beim Erreichen der Formation noch in Schäumform verbleibt.
Bei der Et Findung kommen als Geliermittel beziehungsweise Verdickungsmittel für die Pufferflüssigkeit
natürliche, modifizierte und synthetische Gummen in Betracht, die in Wasser löslich oder dispergierbar sind
und die in Gegenwart von Säure nicht ausfallen. Besonders
geeignet sind Galaktomannan-Gummen und modifizierte Galaktoraannan-Gummen. Eine genaue Beschreibung
derartiger Galaktomannan-Gummen ist in
der bereits eingangs erwähnten US-PS 39 74 077 enthalten. Weitere geeignete Geliermittel sind verschiedene
wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare Cellulosederivate,
wie Alkylcellulosen, Carboxyalkylcellulosen, Hydroxyaikyicellulosen und Aikyihydroxyalkyicellulosen.
Spezifische Beispiele dafür sind Caiuoxymethyl-,
Methyl-, Hydroxypropyl-, Hydroxypropylmethyl-, Hydroxyäthyl-
oder Äthylhydroxyäthylcellulose. Als Geliermittel können auch synthetische wasserlösliche oder
in Wasser dispergierbare Gummen verwendet werden, wie zum Beispiel Vinylpolymere, die durch Säure nicht
ausgefällt werden, und Äthylenoxidpolymere.
Für die Herstellung des Gels kann auch ein vernetztes
System verwendet werden, wie es beispielsweise beschrieben ist in den US-PS 33 01 723, 30 58 909,
39 74 077 und 38 88 312. Im allgemeinen sind jedoch unvernetzte
Gele für die Zwecke der Erfindung befriedigend. Bei der Verwendung eines vernetzten Gels wird
selbstverständlich darauf geachtet, daS Kombinationen
von Geliermitteln und Vernetzem benutzt werden, die
in Gegenwart von Säure keine unlöslichen Ausfällungen ergeben.
Bei Verwendung eines unvernetzten Gels hängt die
Menge des in der wäßrigen Lösung verwendeten Geliermittels von der gewünschten Arbeitsviskosität der
Lösung ab. Wäßrige Lösungen mit Viskositäten im Bereich von 20 bis lOOmPas sind besonders vorteilhaft,
wobei die Viskosität mit einem Fann-Modell 35 Viskometer
bei 100 upm bei derjenigen Temperatur gemessen wird, der die Flüssigkeit ausgesetzt werden soll. Die
genaue Menge des zu verwendenden Geliermittels hängt im Einzelfall von der besonderen Natur des Geliermittels
und seinem Viskositätsverhalten, der Temperatur der Flüssigkeit, der Permeabilität der Formation
und des erwünschten Zeitraums für die maximale Viskosität bei der Arbeitstemperatur ab. Im allgemeinen werden
2,4 bis 12 kg Geliermittel pro m3 benutzt. Die optimalen Parameter können im Einzelfall für jedes spezielle
System durch einfache Laboratoriumsexperimente ermittelt werden.
Falls erwünscht, können übliche Desemulgiermittel, zum Beispiel Enzyme, Persulfate, Endiolverbindungen,
wie Ascorbinsäure, in der Bohrfutterflüssigkeit ebenfalls verwendet werden.
Bevorzugt enthält die gelierte Pufferflüssigkeit auch ein Schaummittel. Es können für diesen Zweck die gleichen
Schaummittel verwendet werden, wie sie für die aufgeschäumte Säure benutzt werden. Auch die Mengenverhältnisse
können im allgemeinen die gleichen sein. Am meisten be>'orzugt liegt aber der Bereich für
die Gesamtkonzentration der Komponenten (A) und (B) bei 0,045 bis 0,18 Gew.-%.
Bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung werden die gelierte Pufferfiüssigkeit und aufgeschäumte
Säure in die Formation nacheinander eingebracht Beide Flüssigkeiten können gegebenenfalls mit
einer Grundgeschwindigkeit zugeführt werden. Die Vorzüge der Erfindung sind jedoch dann am deutlichsten,
wenn die Erfindung in Verbindung mit einer zum Bruch führenden Säurebehandlung durchgeführt wird,
ίο das heißt, wenn mindestens eine und in der Regel beide,
die gelierte Pufferflüssigkeit und die aufgeschäumte Säure, mit einer ausreichenden Geschwindigkeit zugeführt
werden, um einen Bruch der Formation zu initiieren oder auszudehnen. Bei einer Behandlung zur Erzeugung
eines Bruches durch Ansäuern kann die gelierte Pufferflüssigkeit oder die aufgeschäumte Säure oder
beide ein schwerlösliches Beschwerungsmittel enthalten. Bevorzugt wird sowohl bei einer Säurebehandlung
durch Herbeiführung eines Druckes als auch bei einer Grundansäuerurig der Zyklus der Behandlung mit dear
gelierten Pufferflüssigkeit und an', .fließend mit der aufgeschäumten
Säure mindestens einmal, insbesondere
mehrmals wiederholt
Falls erwünscht, kann vor der ersten Behandlung mit der gelierten Pufferflüssigkeit eine Behandlung mit üblicher
Säure durchgeführt werden, das heißt mit einem Mittel, das im wesentlichen frei von Schaum und Geliermittel
ist, und zum Beispiel 15% inhibierte HCl enthält Dadurch kann man ein Zusammenbrechen der Foimation
einleiten. Eine gelierte Pufferflüssigkeit, die bevorzugt einen Verschnitt mit oberflächenaktiven Mitteln
enthält, kann dann mit einer ausreichenden Geschwindigkeit zugeführt werden, um einen Bruch der Formation
zu initiieren. Dann können aufgeschäumte Säure und alternierend das Gel und die aufgeschäumte Säure
eingeleitet werden, um· den Bruch weiter zu führen und zum Schluß kann die Behandlung dadurch abgeschlossen
werden, daß die zuletzt eingeführte aufgeschäumte Säure durch eine geeignete Verdrängerflüssijkeit, wie
aufgeschäumte Salzsole, ersetzt wird.
Die Erfindung wird in den folgenden Vergleichsversu- >hen und Beispielen noch näher erläutert
Die folgenden Versuche wurden an 15,2 cm langen Kalksteinkernen mit einem Durchmesser von 2,5 cm
durchgeführt Die Kerne wurden vertikal in einer Hassler-Zylindervorrichtung angeordnet und die Behandlungsflüssigkeiten
wurden nach oben durch den Kern bei einem Rückdruck von 70 kg/cm2 eingeführt. Wenn
nichts anderes angegeben ist, enthielt die aufgeschäumte Säure auf das Volumen der Flüssigkeit etwa 0,4%
eines Mannich-Typ-Korrosionsinhibitors und etwa 1,0% eines oberflächenaktiven Verschnittes, nämlich
Kokostrimethylammoniumchloridlösung und Bis(2-hydr' >xyäthyl)kokosaminoxidlöäung im Volumenverhältnis
75 :25. Als inertes Gas wurde für den Schaum Stickstoff verwendet.
Vergleichsversuch 1
Ein Kern mit einer Permeabilität für eine »API« Salzsole γόη 4,4 Millidarcy (md) wurde mit Stickstoff gespült.
Der Kern wurde dann mit einer aufgeschäumten 28%igen Salzsäure von einer Mitchell-Qualität von 0,55
behandelt. Nach 30 Minuten betrug der Stickstoffverlust, gemessen be;24°C und 70 kg/cm2,51,6 ml.
Vergleichsversuche 2 bis 4
Beispiele 9bis 10
Unter im wesentlichen gleichen Bedingungen wie im Vergleichsversuch 1 wurde aufgeschäumte Säure von
einer jeweiligen Mitchell-Qualität von 0,65,0,75 und 0,85 verwendet. Der Stickstoffverlust betrug jeweils 38,1 ml,
44,5 ml (21°C) und 62,1 ml(21°C).
Vergleichsversuch 5
In der gleichen Weise wurde ein anderer Kern mit einer Stickstoffpermeabilität von 4,4 md und mit aufgeschäumter
Salzlösung behandelt, bevor die aufgeschäumte Säure eingeführt wurde. Die Säurekonzentration
lag bei 15% HCI und der Schaum hatte eine Mitchell-Qualität von 0,75. Nach 30 Minuten war ein Stickstoffverlust
von 12,6 ml bei 70 kg/cm2 und 18° C eingetreten.
Dieser Vergleichsversuch zeigt, daß eine aufgeschäumte Salzsole als Pufferflüssigkeit ein etwas verbessertes
Ergebnis hinsichtlich des Gasverlustes gegenüber einem trockenen Kern ergibt.
Beispiele 1 bis 4
In der gleichen Weise, wie in den Vergleichsversuchen 1 bis 4 wurde 28%ige aufgeschäumte HCl von
einer Mitchell-Qualität von jeweils 0,55, 0,65, 0,75 und 0.85 in Kerne eingeführt, die eine Permeabilität für eine
»API« Salzsole von etwa 4,5 hatten. Bei jedem dieser Versuche wurde der Kern einmal zuerst mit einem Gel
aus Leitungswasser und Hydroxypropylguar in einer Konzentration von 4,8 kg/m3 gesättigt. Der Stickstoffverlust
nach 36 Minuten war bei den einzelnen Versuchen jeweils bei UmI (23°C), 0,9 ml (19°C), 2,4 ml
(18° C) und 1,0 ml (22° C). Aus diesen Ergebnissen geht
eine wesentliche Verbesserung gegenüber den Vergleichsversuchen 1 bis 5 hervor. Weiterhin konnte die
Verbesserung des Verlustes an fluidcrn Medium innerhalb
eines relativ weiten Bereiches der Schaumqualität festgestellt werden, wodurch eine genaue Kontrolle der
Schaumqualität weniger kritisch ist.
Beispiele 5 bis 8
Es wurden verschiedene Geliermittel bei einer Kon-/cntration
von 4,8 kg/m3 in Wasser an Kernen geprüft, die eine »API« Solepermeabilität im Bereich von 4 bis
6 md hatten, wobei die Arbeitsweise von Beispiel 1 mit einer 0,55-MitcheII-Qualität von geschäumter 28°/oiger
HCl verwendet wurde. Nach 36 Minuten war der Ver-Iust an Stickstoff wie folgt:
Es wurde die folgende Testreihe bei Umgebungstemperatur unter Verwendung eines wäßrigen G-els von
Hydroxypropylguar und einer aufgeschäumten 28%igen HCI einer Mitchell-Qualität von 0,55 durchgeführt,
wobei der Effekt der Permeabilität und der Gelicrmittelkonzentration
auf den Stickstoffverlust untersucht wurde. Bei diesen Versuchen wurde das Bohrfutter
in die Kerne für 30 Minuten bei einer mittleren Strömungsgeschwindigkeit von 5,17 ml/min bei 70 kg/
cm2 eingeführt. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:
ID Geliermittel |
Kern permeabilität | ml N2 |
konzentration | md | 36 min |
kg/m3 | ||
20 2,4 | 0,5 | 1,7 |
4,8 | 0,5 | 3,7 |
2,4 | 4,6 | 8,9 |
4,8 | 4,6 | 1,5 |
7,2 | etwa 100 | 28,4 |
Für einen 100-md-Kern ist der Stickstoffverlust von
28.4 ml besonders auffällig. Aus diesen Ergebnissen geht hervor, daß Gele von niedriger Viskosität vorzuziehen
sind, wenn du.' Permeabilität der Formation relativ niedrig ist. Obwohl die Erfindung auch in diesem Fall an
keine Theorie gebunden sein soll, geht aus diesen Werten hervor, daß die Gele von niedriger Viskosität besser
in der Lage zu sein scheinen, in die Formation einzudringen und dadurch eine tiefere beziehungsweise dickere
Wand des Gels zu bilden, als mit viskoseren Gelen in Formationen von niedriger Permeabilität erreicht werden
kann.
Geliermittel
N2-Verlust
5. Hydroxypropylguar
6. Guargummi
7. Hydroxyäthylcellulose
8. Carboxymethylhydroxyäthylcellulose
U mi
04 ml
2,1 ml
1,1 ml
04 ml
2,1 ml
1,1 ml
Aus diesen Versuchen geht hervor, daß die Natur des wäßrigen Geliermittels nicht kritisch ist. Geliertes Kerosin
war aber nicht wirksam. Offensichtlich verursacht das Kerosin ein Zusammenbrechen des Schaumes. Der
Stickstoffveriust war bei Verwendung eines solchen gelierten
Kerosins als Bohrfutter 49.6 m nach 36 Minuten.
Claims (7)
1. Verfahren zur Behandlung einer unterirdischen Formation, die von einem Bohrloch durchdrungen
ist, mit einer aufgeschäumten Säure, in der mindestens ein Teil der Formation löslich ist, durch Einbringen
der aufgeschäumten Säure, gekennzeichnet
durch Einbringen eines gelierten, im wesentlichen nichtaufgeschäumten flüssigen Mediums
als Pufferflüssigkeit in das Bohrloch vor dem Einbringen der aufgeschäumten Säure.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens die aufgeschäumte Säure mit einer ausreichenden Geschwindigkeit und einem
ausreichenden Druck eingeführt wird, um einen Bruch der Formation zu initiieren oder auszudehnen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folge des Einbringens der gelierten
Pufferflüssigkeit und ^ag anschließende Einbringen
der aufgeschäumten Säure mindestens einmal wiederholt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gelierte Pufferflüssigkeit als Geiiermittel
»Guar Gum« oder Hydroxypropyl-Guar enthält
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die gelierte Pufferflüssigkeit
oder die aufgeschäumte Säure einen schwerlösliehen Feststoff enthält, wobei dieser schwerlösliche
Feststoff mit einer ausreichenden Geschwindigkeit und einem ausreichenden Druck eingeführt wird, um
einen Bruch der Formation zu initiieren oder auszudehnen.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Pufferflüssigkeit als
auch die aufgeschäumte Säure ein Schaummittel enthalten.
7. Verfahren nach Anspruch δ, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaummittel in der Pufferflüssigkeit
und in der aufgeschäumten Säure ein Verschnitt ist von
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/895,333 US4237975A (en) | 1978-04-11 | 1978-04-11 | Well stimulation method using foamed acid |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2914224A1 DE2914224A1 (de) | 1979-10-25 |
DE2914224C2 true DE2914224C2 (de) | 1986-10-30 |
Family
ID=25404352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2914224A Expired DE2914224C2 (de) | 1978-04-11 | 1979-04-09 | Verfahren zur Behandlung einer unterirdischen Formation mit einer aufgeschäumten Säure |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4237975A (de) |
CA (1) | CA1092796A (de) |
DE (1) | DE2914224C2 (de) |
GB (1) | GB2018863B (de) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4619323A (en) * | 1981-06-03 | 1986-10-28 | Exxon Production Research Co. | Method for conducting workover operations |
US4436156A (en) | 1982-06-21 | 1984-03-13 | Halliburton Company | Method of treating well formations employing foamed treatment fluids |
US4453596A (en) * | 1983-02-14 | 1984-06-12 | Halliburton Company | Method of treating subterranean formations utilizing foamed viscous fluids |
US4518040A (en) * | 1983-06-29 | 1985-05-21 | Halliburton Company | Method of fracturing a subterranean formation |
US4527627A (en) * | 1983-07-28 | 1985-07-09 | Santrol Products, Inc. | Method of acidizing propped fractures |
CA1230960A (en) * | 1985-04-29 | 1988-01-05 | Greig J. Clark | Modified waterflood technique for enhanced hydrocarbon recovery from argillaceous subterranean reservoirs |
US4665982A (en) * | 1986-06-26 | 1987-05-19 | Brown Billy R | Formation fracturing technique using liquid proppant carrier followed by foam |
US4807703A (en) * | 1987-08-19 | 1989-02-28 | Mobil Oil Corporation | Fracture acidizing sandstone formations |
US4848464A (en) * | 1988-05-23 | 1989-07-18 | Mobil Oil Corp. | Method to improve use of polymers for injectivity profile control in enhanced oil recovery |
FR2666621B1 (fr) * | 1990-09-12 | 1993-05-14 | Schlumberger Cie Dowell | Produit et procede pour la diversion d'acide dans le traitement de formations souterraines. |
US5080171A (en) * | 1990-11-08 | 1992-01-14 | The Dow Chemical Company | Method of treating subterranean formation with a composition of improved viscosity control |
US5307875A (en) * | 1992-12-22 | 1994-05-03 | Mobil Oil Corporation | Matrix acidizing in sandstone formations |
US6239183B1 (en) * | 1997-12-19 | 2001-05-29 | Akzo Nobel Nv | Method for controlling the rheology of an aqueous fluid and gelling agent therefor |
US6506710B1 (en) | 1997-12-19 | 2003-01-14 | Akzo Nobel N.V. | Viscoelastic surfactants and compositions containing same |
US6367548B1 (en) | 1999-03-05 | 2002-04-09 | Bj Services Company | Diversion treatment method |
EP1212385B1 (de) | 1999-09-07 | 2015-12-30 | Akzo Nobel Surface Chemistry Aktiebolag | Quaternäre ammoniumsalze und deren verwendung als verdickungsmittel für wässerige systeme |
AU5793600A (en) | 1999-09-22 | 2001-03-29 | Baker Hughes Incorporated | Hydraulic fracturing using non-ionic surfactant gelling agent |
US6068056A (en) * | 1999-10-13 | 2000-05-30 | Schlumberger Technology Corporation | Well treatment fluids comprising mixed aldehydes |
US6517617B1 (en) | 2000-09-20 | 2003-02-11 | Whi Usa, Inc. | Method and apparatus to clean and apply foamed corrosion inhibitor to ferrous surfaces |
US20070060482A1 (en) * | 2005-09-13 | 2007-03-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods and compositions for controlling the viscosity of viscoelastic surfactant fluids |
US7261160B2 (en) * | 2005-09-13 | 2007-08-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods and compositions for controlling the viscosity of viscoelastic surfactant fluids |
CN103215026B (zh) * | 2013-05-16 | 2015-01-07 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 一种气井用新型植物胶压裂液冻胶 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1156367B (de) * | 1960-09-15 | 1963-10-31 | Halliburton Co | Bohrlochbehandlungsfluessigkeit |
DE1240010B (de) * | 1964-10-27 | 1967-05-11 | Halliburton Co | Zusatzstoff zur Verringerung des Fluessigkeitsverlustes von Bohrlochbehandlungsfluessigkeiten |
DE2413767C3 (de) * | 1974-03-21 | 1981-07-23 | Amoco Production Co., Tulsa, Okla. | Mittel und Verfahren zum Ansäuern ölführender Erdformationen und saure Lösung zum Ansäuern |
US3974077A (en) * | 1974-09-19 | 1976-08-10 | The Dow Chemical Company | Fracturing subterranean formation |
US4113631A (en) * | 1976-08-10 | 1978-09-12 | The Dow Chemical Company | Foaming and silt suspending agent |
-
1978
- 1978-04-11 US US05/895,333 patent/US4237975A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-03-05 CA CA322,875A patent/CA1092796A/en not_active Expired
- 1979-04-06 GB GB7912155A patent/GB2018863B/en not_active Expired
- 1979-04-09 DE DE2914224A patent/DE2914224C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4237975A (en) | 1980-12-09 |
GB2018863A (en) | 1979-10-24 |
DE2914224A1 (de) | 1979-10-25 |
CA1092796A (en) | 1981-01-06 |
GB2018863B (en) | 1982-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2914224C2 (de) | Verfahren zur Behandlung einer unterirdischen Formation mit einer aufgeschäumten Säure | |
DE3026186C2 (de) | Flüssige Gelkonzentrate und ihre Verwendung | |
DE3012058C2 (de) | Gel zur Behandlung unterirdischer Formationen | |
DE3884190T2 (de) | Behandlung von unterirdischen Formationen mit spät reagierenden Quervernetzenden Gelen. | |
US4018689A (en) | Composition and method for reducing the surface tension of aqueous fluids | |
DE3871642T2 (de) | Guar-basierte frakturierungsfluessigkeit fuer hohe temperatur. | |
DE60213640T2 (de) | Verfahren zum Frakturieren einer unterirdischen Lagerstätten unter Verwendung von Geliersäuren | |
DE60102467T2 (de) | Öl-basierte bohrflüssigkeit enthaltend eines temperaturstabiles umweltfreundliches emulgierungssystem | |
DE2657443C3 (de) | GeIf örmige wäßrige Zusammensetzung zur Säuerung unterirdischer Formationen | |
DE3873367T2 (de) | Zusammensetzung und verfahren zur kontrolle des fluessigkeitsverlustes bei der saeurefrakturierung von unterirdischen formationen. | |
DE112006001597T5 (de) | Fluid für unterirdische Behandlungen, reibungsreduzierende Copolymere und zugehörige Verfahren | |
DE69106869T2 (de) | Verwendung zusammensetzungen auf gelbasis zur verringerung der wasserproduktion in öl- oder gasproduktionsbohrlöchern. | |
DE2507013A1 (de) | Verfahren zum ansaeuern von unterirdischen formationen | |
DE3105913A1 (de) | Verfahren zur gewinnung von oel aus unterirdischen lagerstaetten durch emulsionsfluten | |
DE2925748C2 (de) | Verfahren zur Verzögerung der Reaktionsgeschwindigkeit einer Säurebehandlungsflüssigkeit für eine kalkhaltige Formation und Flüssigkeit zur Durchführung des Verfahrens | |
DE3521309A1 (de) | Chemische zusammensetzung zur anwendung in fluessigkeiten zum einsatz bei oelfeldarbeiten wie bohren, saettigen | |
DE3126489C2 (de) | ||
DE3607056A1 (de) | Fluessiges verdickungsmittel fuer waessrige medien | |
DE2901222A1 (de) | Gelbildner fuer waessrige loesungen anorganischer saeuren | |
DE2917534A1 (de) | Verfahren zur gesteigerten erdoelgewinnung | |
US4028257A (en) | Composition and method for reducing the surface tension of aqueous fluids | |
DE3246281C2 (de) | ||
AT391871B (de) | Mittel und verfahren zum saeuern unterirdischer formationen | |
DE69003519T2 (de) | Verfahren und Zusammensetzung für die selektive Wasser-Permeabilitätsreduktion in warmen und salzigen Kohlenwasserstoffreservoiren. | |
DE2901223C2 (de) | Verfahren zur Behandlung unterirdischer Formationen mit einer hochviskosen Flüssigkeit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |