DE2915455C2 - Verfahren zum Aufbrechen von unterirdischen Formationen mit einem Gel auf Ölbasis - Google Patents
Verfahren zum Aufbrechen von unterirdischen Formationen mit einem Gel auf ÖlbasisInfo
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Description
R,—O—P—O-R2-O
20
AI(OH)4
(D
worin sind:
a = Obis 2,
b - Ibis3,
a+b - 3,
30
ein Ar>irest oder aliphatisch-substituierter
Arylrest mit 6 bis 24 Ii jhlenstoffatomen,
und
R2 — ein Arylrest, aliphatif ".h-substituierter
Arylrest oder aliphatischen Rest mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, oder ein Wasserstoffatom.
3. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß das dem Gel zugesetzte Aluminiumsalz eine
Verbindung der folgenden Formel ist:
R2O- [R,0]c— P— O-R4O-[R3O]-
-Al(OH)11
(2)
45
worin sind: so
a = O bis 2,
b = 1 bis 3,
c = Ibis 10,
d = Ibis 10,
a + b «= 3,
RiO und R3O = ein Alkyloxyrest, Alkenyloxyrest
oder Alkinyloxyrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder CH2CH(CH3)O oder
CH2CH2O, und
R2O und K4O = ein Alkyloxyrest, Alkenyloxyrest eo
oder Alkinyloxyrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, wobei entweder der Rest R2
oder Ra wenigstens 14 Kohlenstoffatome
enthält, wobei
RiO und R2O sich voneinander unterscheiden
können, jedoch zusammen 1 bis 24 Kohlenstoffatome enthalten, und R3O und R4O sich voneinander
unterscheiden können, jedoch zusammen 1 bis 20
Kohlenstoffatome enthalten, vorausgesetzt, daß
wenigstens einer der Reste R|O und R3O entweder (CH2CH(CH3)O oder CH2CH2O ist, und vorausgesetzt weiterhin, daß wenn einer der Reste R|0 oder
R3O nicht CH2CH(CH3P oder CH2CH2O ist, dann
der jeweilige Rest, R2O oder R4O, der sonst hieran
gebunden ist, weggelassen ist
4, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gel zugesetzte Aluminiumsalz
eine Verbindung der folgenden Formel ist;
(O H)1Al-
-O—P—OR
(3)
worin sind:
m = 1 bis 3,
π = O bis 2,
ij+m= 3,
R und Ri unabhängig voneinander Ci- bis Qo-Alkylreste oder Cr bis Cjo-AIkinylreste, und
R oder Ri, jedoch nicht beide Reste, ein Wasserstoffatom,
vorausgesetzt, daß wenigstens einer dei Reste R, Ri
wenigstens 14 Kohlenstoffatome enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe des festen Aluminiumsalzes
des Phosphatesteis bei einer niedrigeren Temperatur als etwa 65,6° C durchgeführt wird
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Aluminiumsalz des Phosphatesters zu einem Gel auf Ölbasis zugesetzt wird,
welches eine 6 Gew.-% nicht übersteigende Menge an gelöstem Aluminiumsalz eines Phosphatesters
enthält
7. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet daß ein Gel auf Öibasis verwendet wird,
welches als Kohlenwasserstoff Kerosin enthält
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zusätzlich ein Stützmittel in dem Gel
auf ölbasis vor dem Einpumpen der Dispersion in das Bohrloch dispergiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gel auf Ölbasis verwendet wird,
das 3 Minuten bis 20 Stunden zur Bildung eines pumpfähigen Gels vor der Zugabe des festen
Aluminiumsalzes des Phosphatesters gealtert worden ist
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feste, teilchenförmige Salz in das
Gel auf ölbasis in einer Menge von etwa 0,01 bis zu IX Gew.-%, bezogen auf das Gemisch, zugesetzt
wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbrechen von unterirdischen Formationen mit einem Gel auf
Ölbasis, d.h. die Durchführung einer sogenannten Fracbehandlung.
Solche Aufbrechbehandlungen bzw. Fracbehandlungen bei unterirdischen Formationen dienen der
Verbesserung der Öl- und Gasproduktion. Die Erfin-
dung betrifft insbesondere eine Stimulierung bei ö|-
und/oder Gasbohrlöchern, bei4enen die Temperatur an der Stelle, wo das Aufbrechen stimuliert werden soll,
oberhalb etwa 65,6° C liegt
Das hydraulische Aufbrechen bzw. die hydraulische Rißbildung ist eine weitverbreitet angewandte Methode
zur Stimulierung von Erdöl liefernden, unterirdischen Formationen, und es wird üblicherweise so durchgeführt, daß die unterirdische Formation mit einem
viskosen Aufbreehfluid, das teilchenförmige Feststoffe
— im folgenden als Stützmittel bezeichnet — hierin suspendiert enthält, in Kontakt gebracht wird, daß ein
ausreichender Druck an das Aufbrechfluid zum Öffnen eines Risses in der unterirdischen Formation angelegt
wird, und daß dieser Druck aufrechterhalten wird, während Aufbrechfluid in den Riß mit einer ausreichenden Rate injiziert wird, um den Riß in die unterirdische
Formation auszudehnen. Wenn der Druck des Aufbrechfluids reduziert wird, verhindert das Stützmittel
das vollständige Verschließen des Risses.
Viskose Flüssigkeiten werden vorteilhafterweise als Aufbrechiluide bzw. Aufbrechflüssigkeiten verwendet,
da gefunden wurde, daß sie ausreichend lange- in dem
Riß verbleiben, um den Aufbau und die Aufrechterhaltung eines ausreichenden Druckes zum öffnen eines
Risses ermöglichea Weiterhin kann ein viskoses Aufbrechfluid hierin suspendierte Stützmittel halten
bzw. tragen.
Ein großes Problem tritt auf, wenn die Temperatur
am unteren Ende des Bohrloches oder die Umgebungstemperatur am Ort des Risses, der ausgedehnt und
vergrößert werden soll, etwa 93,3"C übersteigt Bei
einer solch erhöhten Temperatur erleiden zahlreiche Typen von Flüssigkeiten, welche in die Formation zum
Zweck des Aufbrechens der Formation eingeführt werden, eine Herabsetzung der Viskosität und damit
ihrer Fähigkeit zum Aufbrechen bzw. zur Rißbildung. Falls der Versuch gemacht wird, die Viskosität der
Aufbrechflüssigkeit auf ölbasis beim Ansetzen und vor dem Einpumpen hiervon an die unterirdische Stelle zu
erhöhen, ergiht die erhöhte Viskosität Schwierigkeiten
beim Pumpen der Flüssigkeit, und es treten Probleme bei der Handhabung der Flüssigkeit mit relativ hoher
Viskosität an der Oberfläche auf. Diese Schwierigkeiten sind besonders groß, wenn eine Menge eines festen
Stützmittels zu der Aufbrechflüssigkeit zugesetzt wird. Signifikante Abnahmen der Viskosität bei 933°C
übersteigenden Temperaturen wurden im Fall von Aufbrechflüssigkeiten festgestellt weiche aus hydratisierbaren Polysacchariden und hydratisierbaren Poly- so
acrylamiden hergestellt würfen.
Ein spezifischer Typ eines Aufbrechens einer Formation, der bislang durchgeführt wurde, besteht
darin, eine Aufbrechflüssigkeit auf ölbasis, die im wesentlichen aus einem raffinierten Kohlenwasserstoff
besteht und ein Aluminium-aliphatisches-Phosphat enthält zu verwenden, und die Aufbrechmethode wird
so durchgeführt wie dies in der US-Patentschrift 37 57 864 beschrieben ist Die Aufbrechflüssigkeit wird
in Form eines pumpfähigen Gels durch Vermischen des &o
Kohlenwasserstoffs mit einem Aluminiumsalz eines aliphatischen Phosphats hergestellt, und nach der
Alterung des Gels für eine ausgewählte Zeitspanne wird die Aufbrechflüssigkeit in das Bohrloch hinab zu der
Stelle der Formation, die aufgebrochen werden soll, gepumpt, und durch Anlegen von Druck wird dann als
Folge des an die Flüssigkeit angelegten, hydraulischen Druckes ein Riß entwicker, oder weiter ausgedehnt Die
Leistungsfähigkeit des Aufbrechens bzw. der Rißbildung steht in direkter Beziehung tu der Viskosität des
verwendeten Gels, wobei die Rißbildung im allgemeinen
größer ist wenn die Viskosität der verwendeten Flüssigkeit höher liegt Die beschrieben« Aufbrechflüssigkeit auf Ölbasis mit einem Gehalt efoes Aluminiumsalzes eines aliphatischen Phosphates istt üblicherweise
hinsichtlich der Konzentration des Aluminiumsalzes als Geliermittel auf etwa 6,0 Gew.-% beschränkt da die
Viskosität des Gels oberhalb dieser Konzentration so hoch wird, daß die Flüssigkeit auf der Oberfläche sehr
schwer zu handhaben ist und schwierig in die Bohrlochrohre und in die Formation eingepumpt
werden kann. Die maximal zulässige Konzentration des Aluminiumsalzes kann in einigen Fällen sogar beträchtlich unterhalb von 6,0 Gew.-% liegen, was von dem
verwendeten Typ der Flüssigkeit auf ölbasis abhängt Wenn die Konzentration des Aluminiumsalzes als
Geliermittel unterhalb der Grenze von etwa 6,0 Gew.-%, die vom Standpunkt der Handhabung und des
Pumpens zulässig ist gehalten wird, wird jedoch keine signifikante Erhöhung der Viskosität an dem Rißbildungsort erreicht wenn die Temperatur an der
Aufbrechstelle oberhalb etwa 93,30C liegt und tatsächlich wurde bei Steigerung der Temperatur an dem
Aufbrechort über diesen Wert eine signifikante Viskositätsabnahme im allgemeinen bei einem solchen
Typ von Aufbrechfluid gefunden.
Aus der GB-PS 13 55 080 und der GB-PS 13 95 985 ist
bereits die Verwendung von dialiphatisch-substituierten Orthophosphorsäureestern in Form von von Aluminiumsalzen bekannt Diese werden jedoch in gelöster
Form in dem Gel zum Aufbrechen der Formationen eingesetzt
,Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens der zuvor
beschriebenen Art welches auch bei relativ hohen Temperaturen in einer unterirdischen Formation noch
wirksam angewandt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient das Verfahren wie es im Anspruch 1 näher beschrieben ist.
Des erfindungsgemäße Verfahren kann ganz allgemein so beschrieben werden, daß zu Beginn ein
gealtertes Gel durch Vermischen eines Aluminiumsalzes eines Phosphatesters mit einer Flüssigkeit auf Kohlenwasserstoffbasis in einer ausreichend niedrigen Konzentration des Salzes gebildet wird, um die Viskosität des
Gels ausreichend niedrig halten zu können, so daß das Gel relativ leicht gehandhabt und gepumpt werden
kann. Zu dem gealterten Gel wird dann ein im Gel unlösliches, festes Aluminiumsalz eines Phosphatesters
zur Bildung einer Dispersion oder Suspension der festen Teilchen des Salzes in dem Gel, gegeben. Die
Herstellung des Gels und die Zugabe des festen Salzes zur Bildung der Dispersion werden im allgemeinen bei
den Umgebungstemperaturen an der Erdoberfläche durchgeführt und in jedem Fall bei einer Temperatur,
die niedriger als etwa 65,60C liegt Nach der Bildung der
Dispersion wird diese in das Bohrloch hinab zu der unterirdischen, aufzubrechenden Formation gepumpt
und sie wird, während sie unter erhöhtem Druck zur Erzeugung oder zur Ausdehnung eines Risses in der
Formation steht, eingesetzt. Bei der relaiiv höheren
Temperatur in der Formation und insbesondere bei einer Temperatur oberhalb etwa 65,6°C, erfährt die
Aufbrechiiussigkeit c;ne vjskositä.tssteigerung und
gleichzeitig beginnt die Auflösung des suspendierten, festen Aluminiumsalzes in der Flüssigkeit auf Kohlen-
wasserstoffbasis, so daß ein homogenes Gel mit relativ
hoher Viskosität gebildet wird, das in wirksamer Weise bei dem Aufbrechvorgang bzw. Rißbildungsvorgang
seine Zwecke erfüllt.
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbrechen angewandt wird, treten keine Schwierigkeiten bei
der Handhabung oder beim Pumpen der zur Herstellung der Dispersion erforderlichen Materialien oder der
Dispersion selbst bei den im allgemeinen an der Oberfläche oberhalb der aufzubrechenden Formation
angetroffenen Umgebungstemperaturen auf. Je höher darüber hinaus die in der unterirdischen Stelle der
Rißbildung angetroffene Temperatur liegt, desto wirksamer wird das Gemisch homogenisiert, indem die
Überführung der festen Teilchen des Aluminiumsalzes in Lösung und eine Erhöhung der Viskosität der
Aufbrechflüssigkeit bewirkt werden. Überraschenderweise bricht die Aufbrechflüssigkeit mit höherer
Viskosität nicht zusammen oder wird in negativer Weise bei selbst so hohen Temperaturen wie etwa 1O7,2°C
beeinträchtigt. Durch Steuerung der chemischen Zusammensetzung der Teilchengröße der festen Aluminiumphosphatteilchen,
welche zu dem gealterten Gel bei der Herstellung der Dispersion gegeben werden, kann
die Temperatur, bei welcher diese Teilchen in Lösung zu gehen beginnen und bei welcher die Viskosität des Gels
anzusteigen beginnt, selektiv bestimmt und gesteuert werden.
Die bei der anfänglichen Herstellung des gealterten Gels verwendeten Aluminiumsalze ebenso wie die
Aluminiumsalze, welche in fester Form zu dem gealterten Gel zur Bildung einer Dispersion zugesetzt
werden, so wie sie zuvor für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben wurden,
sind ganz allgemein Aluminium-aromatische-Phosphate, Aluminium-oxyalkyl-phosphate, Aluminium-oxyalkyl-alkyl-phosphate
und Aluminiumaliphatische-Salze, wie sie in der US-Patentschrift 37 57 864 beschrieben
sind. Die bei der Herstellung des gealterten Gels verwendeten Salze werden aus der Gruppe von Salzen
mit den folgenden Formeln ausgewählt:
der Reste Ri oder R2 wenigstens 12 Kohlenstoffatome
enthält, und
vorausgesetzt, daß falls Ri ein aliphat:sch-substituierter
Arylrest mit weniger als 12 Kohlenstoffatomen ist und R2 ein aliphaiischer Rest
ist, R2 wenigstens 6 Kohlenstoffatome enthalten muß,
oder
R2O-[R1O]1 -P-O-R4O-[R3O]1,
AI(OH)0
R1-O-P-O-
R2-O
worin sind:
a = O bis 2
a = O bis 2
1- t L: - ->
υ
= ι UI5 j
c = Ibis 5
d = 1 bis 5,
a + b = 3;
RiO und R3O = ein Alkyloxyrest, Alkenyloxyrest oder
Alkinyloxyrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder der Rest CH2CH(CH3P oder CH2CH2O,
und
R2O und R«0 = ein Alkyloxyrest, Alkenyloxyrest oder
A.'tinyloxyrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, worin
RtO und RjO sich voneinander unterscheiden können,
jedoch zusammen I bis 24 Kohlenstoffatomen enthalten sollen, und R3O und R4O sich
voneinander unterscheiden können, jedoch zusammen 1 bis 20 Koh'enstoffatome enthalten
sollen, vorausgesetzt, daß wenigstens einer der Reste RiO und R3O entweder der Rest
CH2CH(CH3)O oder CH2CH2O sein soll,
vorausgesetzt weiterhin, daß falls einer der Reste R1O oder R3O nicht der Rest
CH2CH(CH3)O oder CH2CH2O ist. dann der
jeweilige Rest R2O oder R4O, der sonst hieran
gebunden ist, weggelassen ist,
oder
Al(OH)11
_ f>
worin sind:
a = O bis 2,
b = Ibis 3,
3;
ein
45
50 (OH)nAl-
-O —P—OR
OR,
a + b =
Ri
Ri
Arylrest oder aliphatisch-substituierter Arylrest mit 6 bis 21 Kohlenstoffatomen, und
R2 = ein Arylrest, aliphatisch-substituierter Arylrest
oder aliphatischer Rest mit 1 bis 21 Kohlenstoffatomen oder ein Wasserstoffatom,
vorausgesetzt jedoch, daß falls Ri ein Arylrest ist, R2 entweder ein aliphatischer Rest mit wenigstens 6 Kohlenstoffatomen oder ein aliphatisch-substituierter Arylrest mit wenigstens 12 Kohlenstoffatomen ist, und vorausgesetzt, falls R2 ein Arylrest ist, Ri ein aliphatischsubstituäerter A.rylrest mit wenigstens 12 Kohlenstoffatomen ist, und
vorausgesetzt falls beide Reste Ri und R2 altphatisch-substituierie Arylreste sind, einer worin sind:
m = 1 bis3
η = 0bis2,
π+m= 3, und
vorausgesetzt jedoch, daß falls Ri ein Arylrest ist, R2 entweder ein aliphatischer Rest mit wenigstens 6 Kohlenstoffatomen oder ein aliphatisch-substituierter Arylrest mit wenigstens 12 Kohlenstoffatomen ist, und vorausgesetzt, falls R2 ein Arylrest ist, Ri ein aliphatischsubstituäerter A.rylrest mit wenigstens 12 Kohlenstoffatomen ist, und
vorausgesetzt falls beide Reste Ri und R2 altphatisch-substituierie Arylreste sind, einer worin sind:
m = 1 bis3
η = 0bis2,
π+m= 3, und
R undRi unabhängig voneinander Ci- bis Ca-AIkylreste
oder C2- bis C2o-Alkinylreste, oder
R oder Ri, jedoch nicht beide, ein Wasserstoff atom sind, vorausgesetzt, jedoch, daß wenn entweder R oder Ri weniger als 6 Kohlenstoffatome
R oder Ri, jedoch nicht beide, ein Wasserstoff atom sind, vorausgesetzt, jedoch, daß wenn entweder R oder Ri weniger als 6 Kohlenstoffatome
enthalten, dann der andere der Reste R oder
Ri wenigstens 7 Kohlenstoffatome enthält.
Die Aluminium-aromatischen-phosphate der zuvor
es genannten Strukturformel (1) umfassen Aluminiumarylphosphate,
AluminiurnaJiphatischer-substituent-arylphosphate,
Aluminhim-arylaliphatischer-substituentphosphate,
Aluminium-aliphatischer-substituent-aryl-
aliphatischer-substituent-phosphate und Aluminiumaryl-aliphatischer-substituent-aryl-phosphate. Bei diesen Verbindungen bedeutet der Ausdruck »aliphatischer-substituent« gesättigte, olefinische und/oder acetylenartige, geradkettige und/oder verzweigtkettige
Gruppen. Der Ausdruck »aryl« ist als Phenylrest definiert und der Ausdruck »aliphatischer-substituentaryl« schließt Phenylgruppen ein, welche durch einen
aliphatic nen Substituenten, entsprechend der Definition dieses Ausdruckes, substituiert ist. In jedem Fall
umfaßt das »aromatische Phosphat«, welches den Vorläufer der Aluminiumsalze bildet, eineri Arylrest
oder einen aliphatisch-substituierten Arylrest, der von etwa 6 bis etwa 21 Kohlenstoffatome enthält. Der hier
verwendete Ausdruck »aliphatisch-substituierter Arylrest« schließt die zuvor genannten Möglichkeiten ein,
d. h. Alkarylreste, Aralkylreste und Alkarylalkylreste. Die am meisten bevorzugten Salze innerhalb dieser
Gruppe sind Aluminium-aryl-aliphatischer-substituentphcs"hüte in denen der 2Ünh2t!Ec^e Substitüent υλπ ^
bis 18 Kohlenstoffatome enthält.
Eine teilweise Aufzählung von Aluminiumphosphatsalzen, welche Zusätze gemäß der Erfindung darstellen,
umfaßt:
phosphat,
Aluminium-4-dodecylphenyl-äthylphosphat,
Aluminium-tolyl-octadecylphosphat,
Aluminium-phenyl-2-tetradecylphosphat,
A. jminium-3-octadecylphenylphosphat und
Aluminium-2-äthylphenyl-tetradecylphosphat.
Die Aluminiumsalze, welche der zuvor gegebenen Strukturformel (2) entsprechen, können die Aluminiumsahe von sowohl Mono- als auch Diestern sein, welche
entweder eine oder zwei Oxaalkylsubstituenten tragen, wobei der Ausdruck »Alkyl«, wie er in dem Ausdruck
»Oxaalkyl« verwendet wird, ganz allgemein geradkettige oder verzweigtkettige, gesättigte und ungesättigte,
aliphatische Reste einschließt. Die am meisten bevorzugten Salze dieses Typs sind die Aluminiumsalze von
Phosphatdiestern, in denen der Oxaalkylsubstituent 16 bis 24 Kohlenstoffatome enthält und der zweite
Estersubstituent in dem Salz enthält von etwa 1 bis etwa 16 Kohlenstoffatome.
Eine teilweise Aufzählung von Aluminiumsalzen von durch die zuvor gegebene Strukturformel (2) umfaßten
Typs umfaßt:
Aluminium-bis(7,10-dioxadodecyl)-phosphat,
AluminiunM-methyl^-oxabutyl-hexyldecyl-
phosphat,
Aluminium^J-dioxanonyl-oxadecylphosphat,
Aluminium-octadecyl-2-oxabutylpnosphat,
Aluminium-bis<14-oxahexadecyl)-phosphat,
Aluminium-3-oxapentyIoctadecylphosphat,
Aluminium-S-methyl-y.lO-dioxadodecyl-tetra-
decylphosphat,
Aluminium-11,14-dimethyl-9,l 2-dioxatetra-
decylphosphat und
Aluminium-6-butyl-12-methyI-l O-oxadodecyl-
hexadecylphosphaL
Beispiele von der zuvor gegebenen Formel (3) entsprechenden Aluminiumsalzen sind die Aluminiumsalze von Octyläthylorthophosphorsäureester, Propinyldecinylorthophosphorsäureester, Methyltetradecylorthophosphorsäureester, Methyldodecylorthophosphorsäureester, Äthyltetradecylorthophosphorsäure-
ester und Octyldodecylorthophosphorsäureester.
Die Methoden, nach welchen das gealterte Gel in den
Anfangsstufen des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wird, sind im allgemeinen auf dem Fachge
biet bekannt. Eine solche Arbeitsweise ist in Industrial
and Engineering Chemistry, Vol.34, Seiten 20ff. beschrieben. Auf andere Methoden ist in der US-Patentschrift 37 57 864 hingewiesen. Im allgemeinen umfaßt
die Methode die Umsetzung einer Phosphorverbindung
wie Phosphorpentoxid oder Phosphoroxychlorid mit
einem ausgewählten Alkohol oder einem Gemisch von Alkoholen zur Bildung des Phosphorsäureestervorläuiers des beschriebenen Salzes. Der Ester wird dann mit
einer basischen Aluminiumverbindung zur Reaktion
gebracht. Typische, anwendbare Aluminiumverbindungen sind Natriumaluminate, Aluminiumisopropoxid und
hydratisiertes Aluminiumoxid bzw. hydroxylgruppenhaltiges Aluminiumoxid oder Aluminiumhydroxid.
Das auf diese Weise synthetisierte Aluminiumsalz
2Q vyird s!s nächst?? — ?b^nSO nach an sirh hpkanntftn
Arbeitsweisen — zu einer Olbasisflüssigkeit oder Flüssigkeit vom Kohlenwasserstofftyp, welche zur
Verwendung beim Aufbrechen geeignet ist, zugesetzt. Die olbasisflüssigkeit kann ein beliebiges der verschie
denen, zuvor verwendeten Kohlenwasserstoffmateria
lien einschließlich Kerosin, Dieselöl, Gasöl, Heizöl und bestimmten Typen und Mischungen von Rohöl sein.
Kerosin wird als Basismaterial bzw. Grundmaterial bevorzugt. Das Salz kann vor der Zugabe zu der
olbasisflüssigkeit hergestellt werden, oder es kann in
situ durch gleichzeitige Zugabe des Phosphatesters und
der Aluminiumverbindung zu der olbasisflüssigkeit
unter gleichzeitigem Vermischen gebildet werden.
ten Aluminiumsalzes bei dem Ansetzen des gealterten Ausgangsgels in den vorangehenden Stufen des
Verfahrens kann in Abhängigkeit von einer Anzahl von Faktoren variiert werden. Im allgemeinen sollte jedoch
die Konzentration des Aluminiumsalzes in der ölbasis
flüssigkeit etwa 6,0 Gew.-% nicht übersteigen. Falls die
vorgeschriebenen Konzentrationen überschritten werden, liegt die Viskosität des gealterten, herzustellenden
Gels so hoch, daß das Gel nur sehr schwierig zu handhaben und an den Ort der unterirdischen
••5 Rißbildung zu pumpen ist, und einer der Hauptzwecke
der Erfindung würde auf diese Weise weitgehend nicht erreicht werden.
Im Fall von beliebigen der beschriebenen Aluminiumsalze können solche Salze in situ in der Olbasisflüssig-
keit durch Zugabe eines Phosphatesters in geeigneter Menge zu der olbasisflüssigkeit zu Beginn und
anschließende Zugabe der Aluminiumverbindung, die hiermit zur Bildung des Aluminiumsalzes umgesetzt
werden soll, hergestellt werden. Zum Zeitpunkt der
ss Zugabe der Aluminiumverbindung zu dem öl ist es
vorteilhaft, eine kleine Menge von Natriumhydroxid und Wasser zuzusetzen. Zur Erläuterung der Herstellung ist die Verwendung eines aliphatischen Phosphatesters des Typs, wie er als Vorläufer bei der Herstellung
einer Verbindung der zuvor gegebenen Strukturformel (3) eingesetzt wird, bei einer schematischen Erläuterung
des Verfahrens beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß Verbindungen entsprechend den
Strukturformeln (1) und (2) ebenfalls bei einem solchen
Prozeßschema gleichermaßen eingesetzt werden könnten. Obwohl der Einsatz einer wäßrigen Lösung von
Natriumaluminat zum Zwecke der Herstellung zunächst des gealterten Gels und dann des festen, zu dem
gealterten Gel zur Bildung der in die Aufbrechzone einzuführenden Dispersion zugesetzten Salzes gezeigt
wurde, sei darauf hingewiesen, daß auch andere basische Aluminiumverbindungen verwendet werden können.
Bei der Herstellung des gealterten Gels wird der Phosphatester und die wäßrige I ösung von Natriumaluminat
(oder einer anderen geeigneten Aluminiumverbindung) in einen Mischtank, welcher Kerosin enthält,
gegeben, und die Verbindung in Form des Aluminiumaliphatischen-phosphats
wird in situ in der Ölbasisflüssigkeit gebildet. Wie zuvor beschrieben, sind die
Mengen des Aluminates und des Phosphatesters, welche zu dem Kerosin zugegeben werden, derart begrenzt,
daß die gebildete Dispersion bei der Umgebungstemperatur am Ort des Vermischens und der in der Höhe der
zum Einpumpen der fertigen Dispersion in das Bohrloch vorherrschenden Umgebungstemperatur eine ausreichend
geringe Viskosität besitzt, so daß keine Schwierigkeiten beim Handhaben und Pumpen zu
erwarten sind. Wenn ein Aluminiumaliphatisches-phosphat
entsprechend der zuvor gegebenen Strukturformel (3) eingesetzt wird, sind die Mengen an aliphatischem
Phosphatester und Aluminiumverbindung, welche zu dem Kerosin zugesetzt werden, derart, daß das in situ
gebildete Aluminiumsalz vorzugsweise eine Konzentration von etwa 2 Gew.-% nicht übersteigt.
Nach dem gründlichen Vermischen des Kerosins und der Reaktionsteilnehmer wird das Gemisch für eine
Zeitspanne von mehreren Minuten bis zu etwa 20 Stunden altern gelassen. Während dieser Zeitspanne
tritt die abschließende Reaktion des Esters und der Aluminatverbindungen unter Bildung des Aluminiumsalzes
auf, welches in dem Kerosin aufgelöst ist, und das erhaltene System erfährt eine Viskositätszunahme,
wenn die Reaktion bis zum Abschluß abläuft.
Wenn das gealterte Gel in der zuvor beschriebenen Weise hergestellt worden ist, besteht die nächste Stufe
des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, zu diesem Gel ein festes Aluminiumsalz in Form von Salzen der
folgenden Strukturformeln zuzusetzen:
O
R1-O-P-O-
R1-O-P-O-
R2-O
Al(OH)0
(1)
45
worin sind:
a = O bis 2 b = 1 bis 3,
a + b = 3;
Ri = ein Arylrest oder aliphatisch-substituierter Arylrest mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen, und
R2 = ein Arylrest aliphatisch-substituierter Arylrest
oder aliphatischer Rest mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen oder ein Wasserstoffatom,
Il
R2O- [R,0]c— P— O-R4O-[R3O]1,
60
AI(OH)1,
(2) b = Ibis 3,
c = 1 bis 5,
d - Ibis5,
a + b = 3;
RiO und R3O = ein Alkyloxyrest, Alkenyloxyrest oder
Alkinyloxyrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder CH2CH(CH3)O oder CH2CH2O, und
R2O und R4O = ein Alkyloxyrest, Alkenyloxyrest oder
Alkinyloxyrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, wobei der Rest R2 oder R* wenigstens 14
Kohlenstoffatome enthält, wobei
RiO und R2O sich voneinander unterscheiden können,
jedoch zusammen 1 bis 24 Kohlenstoffatome enthalten und
R3O und R4O sich voneinander unterscheiden können,
jedoch zusammen 1 bis 20 Kohlenstoffatome enthalten,
vorausgesetzt, daß wenigstens eines der Reste R,0 und R3O entweder CH2CH(CH3P oder
CH2CH2O ist, und
vorausgesetzt weiterhin, daß wenn einer der Reste R1O oder R3O nicht CH2CH(CH3)O
oder CH2CH2O ist, dann der jeweilige Rest
R2O oder R4O, der sonst hieran gebunden is*,
weggelassen ist.
oder (OH)nAl-
Il
-O-P-OR
OR1
OR1
(3)
worin sind:
a = O bis 2,
worin sind:
m = I bis 3.
π = O bis 2,
n+m= 3,
m = I bis 3.
π = O bis 2,
n+m= 3,
R und Ri unabhängig voneinander Cr bis Cjo-Alkylreste
oder C2- bis C2O-AIkinylreste, oder R oder Ri,
jedoch nicht beide Reste, tin Wasserstoffatom, und vorausgesetzt, daß wenigstens eii.er der
Reste R, R1 wenigstens 14 Kohlenstoffatome enthält.
Es sei an diesem Punkt darauf hingewiesen, daß die Arten von festen Aluminiumsalzverbindungen, die bei
dieser Stufe des Verfahrens brauchbar sind, die meisten der zuvor im Zusammenhang mit der Herstellung der
Gele beschriebenen Salze umfassen, vorausgesetzt, daß
solche Salze bei Umgebungstemperaturen, welche im allgemeinen im Bereich von etwa 15,60C bis 485° C
reichen, fest sind, daß sie dies jedoch auf jeden Fall unterhalb etwa 65,6° C sein sollen. Mischungen der
festen Aluminiumsalze können selbstverständlich auch verwendet werden. Zusätzlich zu dem Merkmal, daß die
zu dem gealterten Gel zugesetzten Salze fest sind, sollen die Salze in dem Gel bei der vorherrschenden
Umgebungstemperatur an der Oberfläche oder in der Nähe der Oberfläche am Punkt der Eingabe in das Gel
unlöslich sein.
Wie in der schematischen Darstellung der F i g. I der
Zeichnung gezeigt ist, wird die Zugabe des Aluminiumsalzes
bei Umgebungstemperatur in einer Mischeinrichtung durchgeführt, um eine Dispersion des festen Salzes
in dem Gel herzustellen. Das feste Salz wird vorher in
einem geeigneten ReaktionsgcfäS nach an sich bekannten Arbeitsweisen durch Zugabe des Natriumaluminates
oder der anderen, geeigneten, basischen Aluminiumver-
binden? und d:s geeigneten Phosphatesters zu dem
Reaktionsgefäß hergestellt. Nach dem Abschluß der Reaktion wird das feste Aluminiumsalz, das erhalten
wurde, dann in einen Mischer eingeführt und hierin gründlich mit dem gealterten Gel vermischt. Wie zuvor
beschrieben, sind die Teilchen des festen Aluminiurr.salzes bei den Umgebungstemperaturen, welche im
allgemeinen am Kopf des Bohrloches oder an dem Mischort über der Erdoberfläche vorherrschen, in dem
Gel unlöslich, und der Mischvorgang ergibt die Bildung einer Dispersion, in welcher die festen Teilchen
gründlich in dem relativ dicken aber noch pumpfähigen Gel dispergiert und suspendiert sind.
Die Menge an festem Aluminiumsalz, die eingesetzt wird, wird zum Teil durch die letztlich erwünschte
Viskosität des Aufbrechfluids im Bohrloch und ebenso teilweise durch die anderen festen Zusatzstoffe, die
gegebenenfalls zugesetzt werden und von der den Hauptbestandteil des gealterten Gels bildenden ölbasisflüssigkeit
getragen werden müssen, bestimmt. Typischerweise werden sogenannte SiüUiViäici iäiien
wie Sand-, Glas- oder Keramikperlen zu dem Mischer zugesetzt und in die Dispersion zusammen mit den
festen Teilchen des Aluminiumsalzes eingegeben. Andere Arten von Zusatzstoffen für Aufbrechflüssigkeiten,
die auf dem Fachgebiet an sich bekannt sind, können ebenfalls an dieser Stelle zugesetzt werden. Im
allgemeinen werden von etwa 2,27 bis etwa 68,0 kg des festen Aluminiumsalzes zu etwa 3785 1 des gealterten
Gels bei der Herstellung der Dispersion zugesetzt.
Nach dem gründlichen Einmis *.hen des festen Salzes
ii/das gealterte Gel zusammen mit dem Stützmittel oder
den anderen Zusatzstoffen wird die erhaltene Dispersion über geeignete Pumpeinrichtungen in das Bohrloch
eingepumpt und letztlich zum Eintritt in die beiden Flügel eines vorbereiteten Aufbruches gebracht, um den
Riß auszudehnen oder zu vergrößern. Wie in der F i g. 1 dargestellt, beträgt die Temperatur der Dispersion
Umgebungstemperatur, Γι, vor dem Einleiten und
Herableiten in das Bohrloch an dem Bohrlochkopf und in der Nähe der Misch- und Pumpeinrichtung. An dem
unterirdischen Ort des Aufbrechens herrscht jedoch eine wesentlich höhere Temperatur, Ti, im allgemeinen
vor, wobei diese Temperatur von einem so niedrigen Wert wie etwa 54,4° C bis zu Temperaturen oberhalb
von 149°C reichen kann. Bei diesen höheren Temperaturen gehen die zu dem Gel zugesetzten Aluminiumsalze
in Lösung.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand der folgenden Beispiele näher
erläutert.
Ein festes Aluminiumsalz, das zur Zugabe zu einem gealterten Gel zur Herstellung einer beim Aufbrechen
gemäß der Erfindung verwendeten Aufschlämmung oder Dispersion geeignet ist, wurde durch Zugabe von
70 g wasserfreiem Äthanol und 392,7 g eines handelsüblichen Gemisches von Hexadecanol und Octadecanoi in
einem Reaktionskolben unter einer Stickstoffatmosphäre hergestellt Das Gemisch von Hexadecanol und
Octadecanoi enthielt etwa 60 Gew.-% Hexadecanol und 40 Gew.-% Octadecanoi. 142 g Phosphorpentoxid
wurden dann langsam in den Kolben eingegeben, und im Verlauf der Zugabe stieg die Temperatur des Reaktionsgemisches auf 483° C an. Der Kolben wurde dann auf
etwa 138° C erhitzt und auf dieser Temperatur 30 Minuten gehalten. Dann .vurden 52 g Aluminiumhydroxid
als nächstes in den Kolben unter Erwärmung eingegeben, um die Neutralisation herbeizuführen. Nach
dem Abschluß der Neutralisation wurde das Wasser unter Vakuum aus dem Kolben entfernt, und das
gebildete Aluminiums Al verfestigte sich zu einer brüchigen Masse, die leicht zu einem Pulver vermählen
werden konnte.
ίο In der Fig.2 der Zeichnung ist ein grafischer
Vergleich der Temperatur gegenüber den Viskositätseigenschaften einer gemäß der Erfindung hergestellten
Zusammensetzung eines Aufbrechfluides gegenüber einem entsprechend der Methode der US-Patentschrift
37 57 864 hergestellten Aufbrechfluides dargestellt. Die Viskositäten in der Einheit Pascalsekunde wurden unter
Verwendung eines Fann-Viskosimeters, Modell 50, ausgerüstet mit einer Feder Nr. 1, einem Standardgewicht
und einer Standardhülse, bestimmt.
Die Temperatur-Viskositäts-Kurve ßzeigt die Veränderung
uei Viikusiiäi iiiii dcf Teinpcrüiür iin Fäll ciiiei
Aufschlämmungszusammensetzung zum Aufbrechen, welche durch 0,58 Gew.-% des gepulverten, festen
Aluminiumphosphatsalzes, hergestellt gemäß Beispiel 1, dispergiert in einem gealterten Gel auf Kerosinbasir
gebildet wurde. Das gealterte Gel enthielt 1,18 Gew.-%
eines Aluminiumphosphatsalzes. Das Salz wurde in situ in dem Kerosin durch anfängliche Zugabe eines Esters
zu dem Kerosin, der, wie in Beispiel 1 beschrieben, aus einem Gemisch von Hexanol, Octanol, Decanol und
wasserfreiem Äthanol abstammte, und dann durch Zugabe von Natriumaluminat zu dem Kerosin hergestellt.
Die Kurve A des Diagramms zeigt die gleichen Eigenschaften wie das gealterte Gel allein, d. h. ohne
Zugabe des festen Aluminiumphosphatsalzes zur Herstellung der Dispersion oder Aufschlämmung
gemäß der Erfindung. Es sei darauf hingewiesen, daß die Zugabe des festen Aluminiumphosphatsalzes zu dem
gealterten Gel das Ergebnis hat, daß die Viskosität der Aufschlämmung weiterhin bis zu einer Temperatur von
etwa 93,30C ansteigt, wobei eine Viskosität von 0,12 Pas
(120 cP) bei dieser Temperatur erreicht wird. Im Fall des
gealterten Gels, zu welchem kein festes Aluminiumphosphatsalz zugesetzt worden war, begann die Abnahme
der Viskosität des Gels bei einer Temperatur c-^rhalb
etwa 60,0°C nach dem Erreichen einer maximalen Viskosität von etwa 0,085 Pas (85 cP) bei dieser
Temperatur.
Ein Vergleich der Kurven A und B der F i g. 2 zeigt
deutlich, daß die Zugabe selbst einer geringen Menge von festem Aluminiumphosphatsalz zu dem gealterten
Gel es möglich macht, daß der Anstieg der Viskosität der so gebildeten Aufbrechzusammensetzung bei relativ
hohen Temperaturen weiter geht, und daß eine wesentlich höhere Viskosität als bei Verwendung des
gealterten Gels allein erreicht werden kann.
Im folgenden wird ein weiteres Beispiel zur Herstellung eines anderen festen Aluminiumphosphatsalzes
gegeben, das für die Zugabe zu einem gealterten Gel zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Dispersion
geeignet ist Ein solches festes Salz wird dadurch hergestellt, daß zunächst 373,2 g Hexadecanol und 70 g
wasserfreies Äthanol in einen Reaktionskolben unter einer Stickstoffaimosphäre gegeben werden. Dann
werden S42 g Phosphorpentoxid zugesetzt, wobei das
Reaktionsgemisch auf einer Temperatur zwischen 48,9"C und 54,40C liegt Der Inhalt des Kolbens wird
dann auf 138° C im Anschluß an die Zugabe erhitzt und
auf dieser Temperatur während 30 Minuten gehalten. Dann werden 52 g Aluminiumhydroxid zugesetzt, was
das Abkühlen des Reaktionsgemisches auf 93ß°C ergibt Nach der Zugabe des Aluminiumhydroxids wird
das Reaktionsgemisch auf etwa 121,1°C erhitzt, anschließend erfolgt die Entfernung des Reaktionswassers unter Vakuum. Der Kolben und sein Inhalt werden
dann abgekühlt, wobei ein festes, brüchiges Reaktionsprodukt erhalten wird, das leicht zu einem Pulver
vermählen werden kann.
In einen Reaktionsbehälter werden 303 g eines handelsüblichen Gemisches von Hexadecar.ol. Octadecanol und Eikosanol und 52,4 g wasserfreies Äthanol
gegeben. Das Gemisch der Qe-Car Alkohole war ein
handelsübliches Gemisch.
Dann wurden 108 g Phosphorpentoxid hngsam zu
dem Reaktionsgemisch bei einer Temperatur von etwa 48,90C zugegeben. Im Anschluß an die Zugabe des
Phosphorpentoxids wurde das Reaktionsgemisch auf 138°C erhitzt und auf dieser Temperatur für 30 Minuten
gehalten. Dann wurden 382 g Aluminiumhydroxid zu
dem Reaktionsgemisch zugegeben und das Gemisch anschließend für weitere 30 Minuten auf eine Temperatur von etwa 121,PC erhitzt Das Gefäß wurde dann
unter Vakuum zur Entfernung des Reaktionswassers gesetzt Beim Abkühlen des Reaktionsgefäßes und
seines Inhalts verfestigte sich das Reaktionsprodukt
In der Fi g. 3 der Zeichnung ist die Viskositätsstabilität eines gealterten Gels auf Kerosinbasis, hergestellt
entsprechend der Arbeitsweise der Beispiele 1 und 2 dargestellt, das 0,44 Gew.-% eines im Handel erhältlichen Gelbrechers enthält, und die Viskositätsstabilität
des gleichen gealterten Gels, zu welchem sowohl der Gelbrecher als auch 0,58 Gew.-% des festen Aluminiumphosphatsalzes, das entsprechend der Beschreibung von
Beispiel 4 hergestellt worden war, zugesetzt worden war. Das Diagramm der FI g. 3 zeigt anhand der Kurve
ßdie Zeitstabilität bei einer konstanten Temperatur von 121,10C für die Zusammensetzung, welche die festen
Teilchen des festen Aluminium-aliphatischen-phosphatsalzes, hergestellt entsprechend der Beschreibung von
Beispiel 4, enthält, und anhand der Kurve A ist die entsprechende Stabilität bei der gleichen konstanten
Temperatur des gealterten Gels, zu welchem kein festes Aluminium-aliphetisches-phosphatsalz zugesetzt worden war, dargestellt
Aus der F i g. 3 ist ersichtlich, daß die Anfangsviskosität der das zugesetzte Aluminiumsalz enthaltenden
Lösung nahezu zweimal so hoch ist wie die Anfangsviskositat des gealterten Gels, das Oberhaupt kein
zugesetztes Aluminiumsalz enthält Weiterhin ist aus den Kurven ersichtlich, daß die Viskosität des Geis, zu
welchem kein festes Salz zugesetzt worden war, im wesentlichen kontinuierlich mit der Zeit abnimmt, und
daß das Gel nach etwa 90 Minuten praktisch unbrauchbar wird. Dagegen nimmt die Viskosität des
Gels, zu welchem Teilchen des festen Salzes zugesetzt worden waren, tatsächlich etwas in der Viskosität für die
ersten 30 Minuten nach der Herstellung der Zusammensetzung /.u und dann nimmt die Viskosität allmählich bis
zu einem Punkt des Einpegelns du Viskosität ab, wobei
dies etwa 105 Minuten nach der Herstellung auftritt
Hieraus ist ersichtlich, daß die Viskosität der Lösung selbst 2ti diesem Zeitpunkt höher ist als die Anfangsviskosität des gealterten Gels, das überhaupt keine
Teilchen des festen Aluminiumsalzes enthält
Ein öl und Gas förderndes Bohrloch mit einer Tiefe
von 4570 m wurde einer Fracbehandlung bzw. Auf-
to brechbehandlung unterzogen, wobei eine Aufschlämmung oder Dispersion (bei Umgebungstemperatur der
Oberfläche) von festem Aluminium-aliphatischen-phosphat in einem Gel auf Kerosinbasis eingesetzt wurde.
Das Bohrloch besaß eine statische Temperatur am
is Boden des Bohrlochs, d. h. im Trägerbereich, von 1380C
Das gealterte Gel wurde auf der Oberfläche hergestellt und enthielt vor der Zugabe des festen Aluminiumsalzes
hierzu ein Aluminium-aliphatisches-phosphatsalz, und war durch Zugabe von 30,31 eines durch Umsetzung
von Phosphorpentoxid mit einem Gemisch von Hexanol, Octanol, Decanol und Äthanol hergestellten
Phosphatesters und von 7,61 Natriumaluminat-Natriumhydroxid-Lösung zu 273 0001 Kerosin hergestellt
worden. Das auf diese Weise hergestellte Gel wurde
etwa 3 Stunden gealtert dann wurden 0,9 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der gebildeten Dispersion, ar. festem Aluminium-eikosyl-octadecylhexadecyl-äthyl-phosphat in das gealterte Gel zur Bildung
der Aufschlämmung eingemischt Die Aufschlämmung
wurde in das Bohrloch in einer Menge von 1915 l/min
und einem Pumpendruck von annähernd 828 bar eingepumpt Im Verlauf des Einpumpens der Aufschlämmung in das Bohrloch wurde ein Stützmaterial
mit hoher Dichte zu der Aufschlämmung zugesetzt, um
die Einbringung einer Gesamtmenge von 21 520 kg
Stützmatenal in der Aufbrechzone bzw. Rißbildungszone zu ermöglichen.
Ein öl und Gas förderndes Bohrloch mit einer Tiefe
von 2620 m wurde einer Aufbrechbehandlung bzw. Fracbehandlung unter Verwendung einer Aufschlämmung auf ölbasis von festem Aluminium-aliphatischemphosphat, hergestellt entsprechend der Erfindung,
4$ unterzogen. Die statische Temperatur am Boden des
Bohrloches, d.h. im Trägerbereich des Bohrloches, betrug 107° C Die bei der Herstellung der Aufschlämmung verwendete Basisflüssigkeit bzw. Grundflüssigkeit war Dieselöl Nr. 2. Zu 1514001 des Dieselöls
so wurden zu Beginn ein Aluminiumsalz zugesetzt das durch Vermischen von 3031 eines aliphatischen
Phosphatesters und 7,61 Natriumaluminat-Natriumhydroxid-Lösung in situ hergestellt worden war. Nach dem
Altern des Gels, das sich bei der Reaktion des Esters und
der Natriumaluminal-Natriumhydroxid-Lösung gebildet hatte, wurden 0,6 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der gebildeten Aufschlämmung, an festem Aluminiunveikosyl-oetadecyl-hexadecyl-äthyl·
phosphat ta dem gealterten Gel 2ur Bildung der
Aufschlämmung zugesetzt. Die Aufschlämmung wurde
in ein Bohrloch bei einer Pumpmenge von 1915 l/min und bei einem Pumpdruck von annähernd 364 bar
eingepumpt. Im Verlauf des Einpumpens der Aufschlämmung in die Aufbrechzone bzw. Rißbildungszone
wurde Sand, Type 10-20, zu der Aufschlämmung als
Stützmaterial zugesetzt. Es wurde eine Gesamtmenge von 23 610 kg Sand in der Aufbrechzone eingebracht.
Aus der zuvor gegebenen Beschreibung der Erfin-
dung ist ersichtlich, daß ein vorteilhaftes, relativ einfach
durchzuführendes Verfahren zum Aufbrechen von unterirdischen Formationen vorgeschlagen wurde,
wobei die Verwendung einer temperaturstabilen Dispersion als Aufbrechflüssigkeit, die zur Verwendung bei
relativ hohen Temperaturen am Boden des Bohrloches, d.h. im »Trägerbereich« der Formation geeignet ist,
vorgeschlagen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbrechen von unterirdischen Formationen bzw.
zur Durchführung einer Fracbehandlung an einer solchen unterirdischen Formation ist bei Umgebungstemperaturen in der unterirdischen Fraktion oberhalb
65,6° C brauchbar und umfaßt die Stufen von zunächst
der Herstellung eines Gels auf ölbasis, das im
wesentlichen aus einer KohlenwasserstoffflQssigkeit
besteht, die ein Aluminiumsalz eines Phosphatesters enthält, und dann die Zugabe eines im Gel unlöslichen,
festen Aluminiumsalzes eines Phosphatesters zu diesem Gel bei einer Temperatur unterhalb etwa 65,6° C um
eine pumpfähige Dispersion herzustellen, und anschließend das Einpumpen der Aufschlämmung in ein
Bohrloch und in die der Fracbehandlung zu unterziehende Formation.
Claims (2)
1. Verfahren zum Aufbrechen von unterirdischen Formationen durch Einpumpen eines Gels auf
ölbasis, das im wesentlichen aus einer KohlenwasserstoffflQssigkeit besteht und in Lösung ein
Aluminiumsalz eines Phosphatesters enthält, bei dem das Gel Ober ein Bohrloch in die aufzubrechende Formation unter ausreichendem Druck einge-
preQt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gel auf ölbasis an der Erdoberfläche bei den
vorherrschenden Umgebungstemperaturen ein festes Aluminiumsalz eines Phosphatesters zugesetzt
und eine Dispersion von Teilchen des zugesetzten Salzes in dem Gel ausgebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Gel zugesetzte Aluminiumsalz
eine Verbindung der folgenden Formel ist:
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