DE2918295A1

DE2918295A1 - Verfahren zur gewinnung von rohoel aus unterirdischen formationen

Info

Publication number: DE2918295A1
Application number: DE19792918295
Authority: DE
Inventors: Richard Evarts Dilgren; Kenneth Bruce Owens
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1978-05-08
Filing date: 1979-05-07
Publication date: 1979-11-15
Also published as: GB2020716B; NO150896C; NL7903505A; CA1119092A; US4161217A; GB2020716A; NO150896B; NO791513L

Description

- · - DR.-ING. FRANZ VUESTHOFF 'II - ~ I ""I DR. PHIL. FREDA VUESTHOFF (1927-I9J6)

"WUESTHOFF - ν. PECHMANN - BEHRENS -"GOETZ - - dipl-ing. gerhard puls (1952-1971)

^3· DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN

PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR₁-INCDIETERbEHRENS MANDATAIRES AGREES PRES l'OFFICE EUROPEEN DES BREVETS DIPL.-ING.; DIPL.-VIRTSCH.-INCRUPBRTGOBI

D-8000 MÜNCHEN 90

SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) 66 20 51 telegramm: protectpatent TELBX: 524070

1A-52 225
Patentanme ldung

Anmelder: SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V. Carel van Bylandtlaan 30,
Den Haag_r
Niederlande

Titel : Verfahren zur Gewinnung von Rohöl aus unterirdischen Formationen .

909846/0786

DH. ING. F. WUESTIIOKF

DR. E.V. PEOHMANN DR. ING. D. BEHRENS . DIPL. ING. K. GOETZ

PATENTANWiMI

SOOO MÜNCHEN OO -SCHVVKIGEHSTItASSE 2 - TELEFON (080) ββ 20 31 TKLRX ö 24: 070

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Beschreibung

Verfahren zur Gewinnung von Eohöl aus unterirdischen Formationen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Tertiärgewinnung von viskosen Ölen aus unterirdischen Formationen durch Injektion eines Schaums.

Bei den bisherigen Verfahren und Untersuchungen über den Strömungsmechanismus von einem Schaum durch eine permeable Formation ergab sich, daß es zu einem Verstopfen kommen kann und der für die Injektion erforderliche Druck für einen vorgeformten Schaum auf einen solchen Wert ansteigt, daß es zu einem Sprengen der Formation kommt, wenn diese nicht ungewöhnlich permeabel ist. Darüber hinaus besitzt ein solcher Schaum innerhalb einer perineablen Formation oder Lagerstätte eine relativ geringe Beweglichkeit, womit ein beträchtlicher Druckgradient erforderlich wird, um ein gewisses Schaumvolumen durch die Lagerstätte zu pressen. Wird nun ein solcher Schaum durch eine Lagerstätte, die im wesentlichen ölfrei ist, gepreßt, so steigt der Injektionsdruck mit steigender Menge an injiziertem Schaum, da die Größe des Schaumvolumens ansteigt und das Eindringen jeder weiteren Schaummenge eine Verschiebung des Schaumvolumens erforderlich macht, welches größer und weniger beweglich ist. Darüber

da
hinaus besteht die Tatsache, daß -/der Druck an den Teilen des Schaums geringer ist, die weiter entfernt von der Injektionsstelle sind - sich das Volumen des Gases in diesen Teilen ausdehnt (d.h. die Schaumqualität ansteigt) und der Strömungswiderstand ansteigt (d.h. die Beweglichkeit sinkt). Möglicherweise

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aufgrund obiger Tatsachen scheint es, daß bisher Schäume im Rahmen der Ölförderung, (gleichgültig ob die Schäume nun warm oder kalt, stabil oder instabil mit Berührung des Öls sind) in der Hauptsache dazu dienten,als Mittel zum Verschließen • oder Umleiten angewandt zu werden, wodurch die anschließend injizierten fließfähigen Produkte an einem Eindringen in Zonen extrem hoher Permeabilität gehindert werden sollen.

Erfindungsgemäß wurde nun festgestellt, daß für die Förderung relativ viskoser öle aus Lagerstätten bestimmter Art die Zusammensetzung eines relativ viskosen Schaums von' heißem Wasser so vorgesehen und eingestellt werden kann, daß diese verstopfende Wirksamkeit vermieden wird.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Volumen einer nicht-viskosen, fließfähigen'Masse in die Lagerstätte durch zumindest eine Injektionsbohrung eingeführt, um die Lagerstätte zu erwärmen und das Öl zu zumindest einer i'ör der bohrung zu verdrängen. Dadurch bildet sich -ein warmer durchlässiger Kanal zwischen den Bohrungen, dessen wirksame Permeabilität geringer ist als die der Lagerstätte. Anschließend wird über' die Injektionsbohrung ein Volumen des Heißwasserschaums injiziert. Dieser Schaum besteht im wesentlichen aus einer wäßrigen Flüssigkeit, einem nicht-kondensierbaren (permanenten) Gas und einem oberflächenaktiven Stoff. Die Zusammensetzung des Heißwasserschaums erfolgt im Hinblick auf einen steigenden Druckgradienten innerhalb des Kanals bis auf einen Wert, bei dem das Öl zur Förderbohrung verdrängt wird, der jedoch unter einem Wert liegt, der bereits zu einem Heißen oder Sprengen der Lagerstätte oder Fornation führen kann.

Der Begriff "absolute" Permeabilität bezieht sich auf die Durchlässigkeit von Dampf, Heißwasser oder einer anderen fließfähigen Masse eines Lagerstättenmaterials, wie einem, solchen aus einerunterirdischen Lagerstätte, eines Kernsoder einer Sand-

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packung , welche eine solche Lagerstätte simulieren, wenn diese Materialien im wesentlichen ölfrei sind. Der Begriff "effektive" Permeabilität bezieht sich auf die Fähigkeit einer solchen Masse von Lagerstättenraaterial eine bestimmte fließfähige Hasse unter bestimmten Bedingungen weiterzuleiten, wie die Anwesenheit.eines Speicheröls bei Speichertemperatur. Wenn eine unterirdische Üllagerstätte einen beträchtlichen Anteil eines vikaosen Öls (Z.B. eine Olsattigung von zumindest etwa 20 >o) besitzt und die effektive Dampf-Permeabilität beträchtlich ist (z.B. zumindest etwa 3>Ü inDarcy) , so ist die absolute Permeabilität des Speichergesteins beträchtlich (z.B. zumindest etwa 500 mDarcy).

Enthält ein Intervall oder Bereich einer unterirdischen Lager-Zone mit statte eine möglicherweise perrneabile/viskose m 01, bildet sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren innerhalb des Speicherintervalls ein bevorzugt permeabler Kanal, welcher einen Strömungsweg zwischen horizontal im Abstand angeordneten Injektionsund -B'örderbohrungen herstellt. Der -.Kanal wird gebildet durch Injektion einer"nicht-viskosen Flüssigkeit. DieserFlüssigkeitsinjektion kann eine aufbrechende Behandlung vorausgehen. Das nicht-viskose fließfähige Produkt kann heiß · sein,z.B. Dampf. Gegebenenfalls kann man auch zuerst ein kaltes und dann ein heißes fließfähiges Produkt injizieren. Das kalte fließfähige Produkt kann ein Lösungsmittel sein.

Erfindungsgemäß wurde nun festgestellt, daß-durch Errichten eines heiß-permeablen Kanals in der oder unmittelbar in der Nähe der potentiellen perineablen Olschicht und dann Injizieren eines viskosen Heißwasserschaums, der zunehmend fließfähiger wird durch die Teile des permeablen Kanals ~die Zusammensetzung des einströmenden Heißwasserschaums so eingestellt werden kann, daß er einen beträchtlichen Teil der heißen fließfähigen Substanz zwingt, durch zunehmende größere Teile: zu fließen, die außerhalb des permeablen Kanals in der Lagerstätte liegen. Auf diese Weise läßt eich eine beträchtliche ülmenge fördern, während die wirksame oder effektive Permeabilität der poten-

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tiell permeablen ülschicht vergrößert wird durch Erwärmen und Abführen des darin enthaltenen Öls. Im wesentlichen die einzige Messung oder Überwachung, die für beträchtlichen Anstieg der Geschwindigkeit und des Ausmaßes,mit dem das Öl gewonnen wird, benötigt wird, ist eine zeitweise oder kontinuierliche Bestimmung der Temperatur der geförderten Masse und der Größe des Injektionsdrucks (und/oder Druckgradienten), der für die Aufrechterhaltung einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit des viskosen Heißwasserschaumn durch den Lagerstättenbereich erforderlich ist.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sollte der zur Aufrechterhaltung· einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit des viskosen iieißwasserschaums durch den Lagerstättenbereich erforderliche Druck wesentlich höher sein als der,der zur Aufrechterhaltung einer ähnlichen Strömungsgeschwindigkeit einerrelativ nicht-viskosen heißen fließfähigen Substanz (wie Dampf) durch den Lagerstättenbereich benötigt wird (nach Ausbildung und Erwärmung eines bevorzugt permeablen Kanals, welcher

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sich zwischen der Injektions- und/Mörders te He erstreckt und eine wesentliche Restölsättigung gegenüber der relativ nichtviskosen heißen fließfähigen Substanz enthält),während .er jedoch geringer ist als der Druck für das Aufbrechen der Lagerstätte oder der Druck zur Abstützung des Deckgesteins. Es süehen die verschiedensten Möglichkeiten für die Einstellung des Injektionsdrucks zur Verfügung. So kann man beispielsweise den Injektionsdruck erhöhen bei Aufrechterhaltung im wesentlichen gleicher Strömungsgeschwindigkeit, indem man entweder die Qualität oder i'estigkeit des Heißwasserschaums (und damit Herabsetzung dessen Beweglichkeit) erhöht und/oder die Zeit, während der der Schaum mit" Hilfe eines eindickenden Mittels

bzw. die Geschwindigkeit stabil bleibt, verlängert wird. Das Ausniaß/cler Erwärmung und der Ölförderung innerhalb einer potentiellen permeablen, viskoses Ul enthaltenden Schicht außerhalb des bevorzugt permeablen Kanals kann gesteigert werden durch Erhöhung der Temperatur und/oder der Strömungsgeschwindigkeit der fließfähigen Substanzen durch den Speicherbereich. Der Strömungswiderstand der fließ-

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fähigen Substanzen durch, den Speicherbereich, läßt sich herabsetzen und/oder wieder-verteilen durch zwischendurch Ersetzen der Injektion des viskosen Heißwasserschaums durch die Injektion von Dampf, um die Geschwindigkeit des Eindringens und Erwärmens in dem oberen Teil des Lagerstättenbereichs zu erhöhen,oder indem man anstelle der Injektion von viskosem Hei'üwasserschaum heißes Wasser injiziert, wodurch die Geschwindigkeit des Eindringens und Erwärmens in den tieferen Teilen des Lagerstättenbereichs vergrößert wird. Es ist auch möglich, kontinuierlich oder intermittierend entweder die Qualität und/oder die Festigkeit des- HeißwasserschaumG zu variieren. Die Qualität des Stroms laut sich durch Variation des Gasgehalts verändern. Die Schaumfestigkeit läßt sich verändern durch Variation der Art oder Menge des oberflächenaktiven flittels und/oder der Elektrolyten usw. .

Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Diagramme weiter erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Sandpackung zur Simulierung einer Strömung durch eine permeable Formation;

Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen der Ölsättigung S einer Sandpackung und der Anzahl der Porenvolumina P.V. von injiziertem Wasser;

Fig. 5 zeigt in einem Diagramm die Abhängigkeit des Drucks an verschiedenen Punkten der Sandpackung von der Anzahl der Porenvolumina von injiziertem Wasser;

Fig. 4

und 5 zeigen schematisch die Situation zu einem frühen bzw. spaten Zeitpunkt der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer ölführenden Formation;

Fig. 6

und 7 zeigen diene Situation für eine Formation, in der eine

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-r- q :

ölführende Schicht eine wasserführende Schicht überlagert.

Die Versuche wurden in einer Sandpackung nach Ji'ig. 1 durchgeführt, um die Charakteristiken hinsichtlich der Ölförderung von einem viskosen Heißwasserschaum zu bestimmen. Der Sandpackung wird dieser über 2 zu-und über 4- ausgeleitet; an den Meßpunkten 3--A- und 3--B wird der Druck bestimmt. Die Sandpackungen sind etwa 30 cm lang und haben einen Durchmesser von 2,5 cm; sie sind horizontal gelagert· und bestehen aus einem Ottawa-Sand mit einer mittleren absoluten Permeabilität von etwa 3₅5 Durcy.Bei den Versuchen hatten die Sandpackungen eine Temperatur von 82 G und die anfängliche ülsättigung S betrug 0,9 bei einem Speicherrohöl mit einer Viskosität von etwa 180 cP bei Versuchstemperatur. Wenn Wasser injiziert wurde, so handelte es sich um destilliertes Wasser von 82 G. Der Schaum wurde mit der gleichen Temperatur injiziert. Er wurde hergestellt, indem 3?5 ral Mo mit 1,5 ml/min einer wäßrigen Lösung von 0,25 GeM.-Yo eines sulfonatischen oberflächenaktiven Mittels ("Siponate DS-10") und 0,5 G-ew.-'/o ITaGl gemischt wurden, wodurch man einen Heißwasserschaum mit einer Qualität von 70 % unter !Normalbedingungen (760 mm Hg, O⁰O) erhielt.. Da die Schaum-"Qualität" sich auf das prozentuale Gasvolumen bezieht, variiert die Qualität mit Druck und Temperatur und bei den Versuchen änderte sich die Schaumqualität beim Eintritt in die Sandpackung und dem Austritt aus der Sandpackung.

Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen der KestölSättigung S und der Anzahl der Porenvulumina an in die Sandpackung der -b'ig. 1 injiziertem Wassers P. V. . Die i'ig. 2 gestattet einen Vergleich des Versuchs A, bei dem etwa 7 Porenvoiumina Heißwasser und anschließend Heißwasserschaum injiziert wurden, mit dem Versuch ß, bei dem nur Heißwasserschaum injiziert wurde.

Bei Versuch A begann die Heißwasserschaum-Injektion am Meßpunkt A-1, nachdem etwa 7 Porenvolumina Heißwasser injiziert waren.

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Die Sandpackung wurde nun ähnliche einem permeablen Kanal innerhalb einer potentiell permeablen viskosen ülschicht, in der die Ölsättigung bis nahe an ein^n Heißwasserrückstand abgefallen

einem war. Das Einströmen des Heißwasserschaums führt zu/ Ansteigen sowohl des Injektionsdrucks,der erforderlich ist zur Aufrechterhaltung der Strömung (im wesentlichen konstant gehalten bei den Versuchen) als auch der Geschwindigkeit und dem Ausmaß der Ölförderung. In Versuch B betrug die anfängliche effektive Permeabilität für Wasser von 82°G 3?3 Darcy, Es wurde nur Heißwasserschaum injiziert und nach Beendigung des Versuchs war die effektive Permeabilität für die heiße fließfähige Substanz, die dann injiziert wurde, nur noch etwa 0,005 Darcy. Daraus ergibt sich, daß die Geschwindigkeit der Ölförderung durch Heißwasserschaum merklich schneller ist als beim ffluten mit heißem Wasser.

i'ig. 3 zeigt die Beziehung zwischen dem Druck und der Menge des injizierten Wassers bestimmt während der Heißwasserschaum-Injektion des Versuchs B. Zu Beginn des Versuchs entsprach die Sandpackung einer potentiell permeablen, viskoses Öl enthaltenden Schicht, die auf 82⁰C erwärmt worden ist, beispielsweise durch Wärmeübergang aus einem benachbarten permeablen Kanal, durch welchen eine heiße I'lüssigkeit strömte. Die Kurven C, D und E beziehen sich auf die gemessenen Drücke an der Eintrittstelle 2 und an den Meßpunkten 3-A und 3-B nach i'ig. 1. Am Ende der Heißwesserschaum-Injektion war der Druckabfall über die Sandpackung 6,3 kg/cm und stieg \\reiter an. Dies ergibt einen wesentlich höheren Druckgradienten, als er bei Heißwasser eintritt. So ist beispielsweise om üinde der Wasserinjektion des Versuchs A der Druckabfall in der Sandpackung nur 2 kg/

i^|Vig. 4 und 5 zeigen die Situation zu Beginn und zu Ende des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer relativ starken, nichtüberschichteten,viskoses Öl führenden Iformation 5· Ein derartiger Ölsand kann eine Stärke von etwa 15 m und eine mittlere Porosität von etwa 30 bis 35 > besitzen, woraus sich Permeabilitäten in

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der Größenordnung von 1 bis 10 Darcy ergeben; sie kann auch ein im wesentlichen nicht-fließfähiges Öl mit einer Viskosität in der Größenordnung von 6 OÜü cP bei Lagerstättentemperatur enthalten. Bei der in Ji'ig. 4 gezeigten Situation wird über die Injektionsbohrung 6 in die■-formation 5 Dampf eingeführt und über 7 gefördert. Der Dampf ist bestrebt, die Speichei-f lüssigkeiten zu überholen und einen -Dampfkanal 8 auszubilden, durch den dann im wesentlichen der gesamte Dampf infolge der sinkenden, relativ geringen Druckgradienten strömt, was zu einer Verringerung der ölförderung führt.

Ji'ig. 5 zeigt nun die Situation in der gleichen .Formation wie Eig. 4, jedoch zu einem späteren Zeitpunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich nach dem Dampf austritt durch die i'örderbohrung 7· Zu diesem Zeitpunkt wird He -ißwass er schaum, enthaltend ein nicht-kondensierbares Gas und eine heiße, wäßrige Flüssigkeit injiziert. Dies führt zu einer .Erhöhung der i'ördergeschwindigkeit und der kanal erweitert sich infolge des beträchtlich höheren Druckgradienten," der sich innerhalb des Kanals 8 einstellt und wodurch ein größerer Anteil von injizierter heißer fließfähiger Substanz in den Teil der iformation außerhalb des Kanals 8 gepreß-fc wird. Tritt der Heißwasserschaum in die l^onnation ein, so sollte der Injektionsdruck im Bodenbereich der Injektionsbohrung 6 erhöht werden, um eine entsprechende Injektionsgeschwindigkeit in dem Lagerstättenbereich aufrechtzuerhalten (z.B. zumindest.etwa einige 100 Barrels je Tag Wasser), während gewährleistet wird, daß der Druck im Bodenbeireich der Injektionubohrung unterhalb des Dz'uckes zur Auflockerung des Dpeichergesteins bleibt (z.B. nicht mehr als etwa 8Ü ^l/a dieses Drucks beträgt;. Die Zusammensetzung des ileiiiwasserschaums wird in einem gewissen Ausmaß eingestellt, um eine solche Injektionsgeschwindigkeit zu erreichen aufgrund des im Bodenbereich der Injektionsbohrung herrschenden Drucks, welcher merklich höher ist als er zur Aufrechterhaltung einer solchen Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes erforderlich ist, jedoch unterhalb des Drucks zum Auflockern des Speichergesteins liegt. Im allgemeinen kann man durch relativ einfache Labora-

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toriuinsversuche anhand von iSandpackungen oder Kernen des Speichergesteins mit Proben des Öls und der iLJole die Schaumzusammensetzung, die für entsprechende Injektionsgeschwindigkeit bei einem geeigneten Gradienten benöbigt wird, relativ präzise vorhersehen, bevor man mit praktischen Versuchen an Ort und Stelle beginnt. Die Einstellungen lassen sich leicht während der praktischen Arbeit vornehmen. Im allgemeinen läßt sich das öl aus der gefördenrten Flüssigkeit in üblicher Weise gewinnen.

Die .Fig. 6 und 7 sind ähnlich den l''ig. 4 und 5 und zeigen die Situation bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nnhand eines Lugerstättenbereichs, der ein Ul mit einer Viskosität von etwa 1 OüÜ el·¹ bei Lggerstattentemperabur enthält. Das Öl befindet sich in der oberen Zone 9 "bei einer Ölsättigung von etwa 60 bis 85 'λ> und einer effektiven Permeabilität für Dampf von nur etiwa 0,3 Darcy. Unmittelbar darunter befindet sich eine wasserführende Zone 10, in der die ÖlSättigung im Durchschnitt etwa 55 W und die effektive Dampfpermeabilität etwa 1,7 Darcy beträgt. Wird Dampf über 11 in den gesamten Lagerstättenbereich injiziert, so bildet im wesentlichen der gesamte Dampf den Kanal 12 im wesentlichen innerhalb der was serführenden Zone 10 und die Ölförderung über Λ'} verringert sich bald auf unerwünscht geringe Werte.

Die Fig. 7 zeigt nun die Situation bei der Injektion eines viskosen Heiiiwasserschauins, der die Beweglichkeit des Heißwasserschaums innerhalb des Kanals 12 merklich herabsetzt. Die Folge davon ist, daß zusätzliche Teile heißer Flüssigkeit in die darüber liegende ölführende Zone 9 eindringen. Bei einer solchen Lagerstätte kann man intermittierend Dampf injizieren, da die vorlaufende Tendenz des Dampfs und die größere Wärmewirkung zusammenwirken, um die Fördergeschwindigkeit des Öls und die Permeabilität der darüberliegenden ölführenden Zonezu verbessern.

Grundsätzlich kann man sagen, daß sich das erfindungsgemäße Ver-

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fahren für beliebige unterirdische Lagerstätten eignet, innerhalb welcher Verbindungen zwischen Bohrungen in horizontalem

und Abstand innerhalb eines Bereiches geöffnet werden können /welche

(a) zumindest eine Zone enthaltend ein relativ viskoses Öl (Viskosität nicht unter 100 cP bei Lagerstättentemperatur) vorhanden ist und diese Zone eine absolute Permeabilität von nicht unter 0,5 Darcy besitzt und (b) in der sich ein permeabler üanal ausbilden laut, welcher sich zwischen der Injektionsstelle und der fördersteile erstreckt und in oder nahe der ölführenden Zone liegt. Gute Verdrängungswirksamkeit erreicht man speziell in Lagerstätben oder Speichergesteinen, welche zu tief für eine einfache Dampfinjektion liegen. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich aber auch anwenden auf relativ stark geschichtete Lagerstättenbereiche (in denen eine injizierte, nicht-viskose fließfähige bubstanz, wie Dampf, dazu neigt, innerhalb einer oder mehrerer Zonen mit bevorzugt hohem absolutem Druck zu verbleiben), solang die relativ permeablen Zonen entsprechend nahe an der ölführenden Zone liegen, um eine wirtschaftlich tragbare Wärmeübertragung in die ölführende Zone zu erreichen. Derartige Lagerstättenbereiche können verfestigt oder nicht-verfestigt sein und können Produkte zwischen mäßig viskosen ölen und im wesentlichen unbeweglichen Teeren (Asphalten) enthalten. ·

Als relativ nicht-viskose fließfähige Substanzen eignen sich für die Ausbildung des permeablen Kanals beliebige Plussigkeiten und Gase, die anfänglich heiß oder kalt sein können und eine Viskosität von zumindest so nieder wie eine Salzlösung besitzen. Beispiele dafür sind wäßrige flüssigkeiten, Dampf, nicht-viskose gasförmige oder flüsisigeÖl-Lösungsmittel, Kohlendioxid und. Abgase. Gegebenenfalls kann man eine solche relativ nichtviskose fließfähige Substanz in einen Lagerstättenbereich mit im wesentlichen Umgebungstemperatur injizieren, so daß diese vordringt an die Pörderstelle, bevor die Injektion der heißen, relativ nicht-viskosen fließfähigen Substanz stattfindet. Letztere kann die gleiche oder eine andere als die erstere sein. Besonders geeignete fließfähige Substanzen sind !Naßdampf

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oder überhitzter Dampf oder auch ein Abdampf, dessen flüssige Pha.se Salze gelöst enthält.

Die flüssige Phase zur Herstellung des viskosen Heißwasserschaums kann Wasser oder eine beliebige wäßrige Lösung sein, welche mit den anderen .komponenten des Schaums verträglich ist. Besonders geeignet ist Wasser oder wäßrige Lösungen von Salzen entsprechender Art und Menge, die die Schaumbildung und/oder die Ölverdrängungsaktivität der oberflächenaktiven bubstanz zu verbessern vermögen.

Die für den viakocen iieii.-waGserüChaum anzuwendenden oberflächenaktiven Substanzen können beliebige anionische, kationische oder nicht-ionogene Substanzen sein, die bei der Temperatur, bei der der Schaum injiziert wird, stabil ist und bei dieser Temperatur einen Schaum mit einem nicht-kondensierbaren Gas entsprechender Stabilität für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu bilden vermag. Beispiele dafür sind Gemische von bevorzugt öllöslichen und bevorzugt wasserlöslichen Alkylarylsulfonaten, wäßrige Lösungen oder Dispersionen von sauren Seifen, in denen die Seifenkorizentration die kritische Konzentration zur Mycellenbildung überschreitet, wie Lösungen von teilweise neutralisiertem Tallölpech ("Acintol-'I") ,teilweise neutralisierte G-einische von Erdöl und Pflanzensäuren o.dgl., eine oder mehrere kationische oberflächenaktive Mittel, wie Acetyltrimethylammoniumbromid, ein oder mehrere nichtionogene oberflächenaktive Mittel, wie Polyalkoxyalkohole ("Triton 7».-1üO"j, synthetische Sulfonate oder ICrdölsulfonate, wie man sie im Handel erhält, Alkylbenzolsulfonate ("Siponate DS-1Ü") oder dergl. ·

Das nicht-kondensierbare Gas. in dem viskosen lieißwasserschaum nach dem erfindungsgemäßeri Verfahren kondensiert nicht oder nur ganz wenig bei der Temperatur und dem Druck der Schauminjektion in die Logerstätte oder der Verdrängung durch den Lager-

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stättenbereich und ist im wesentlichen, inert und verträglich gegenüber den anderen Bestandteilen des Schaums. Stickstoff eignet sich hierzu besonders, jedoch kann man auch andere Gase oder Gasgemische anwenden, wie Luft, Athan, Methan, Abgase, Heizgase u.dgl. .

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Claims

Patentansprüche

1) Verfahren zur Erdölgewinnung aus unterirdischer Formationen, enthaltend viskose Öle/durch Injizieren eines Volumens einer nicht-viskosen fließfähigen Substanz in die Lagerstätte durch zumindest eine Injektionsbohrung zur Erwärmung der Formation und zur Verdrängung des Öls zu zumindest einer Förderbohrung, dadurch gekennzeichnet , daß man einen Kanal bildet, dessen effektive Permeabilität geringer ist als die der Lagerstätte, woraufhin man Heißwasserschaum injiziert, welcher im wesentlichen aus einer xväßrigen Flüssigkeit, einem nicht-kondensierbaren Gas und einem oberflächenaktiven Mittel besteht, und die Zusammensetzung des Heißwasserschaums so einstellt, daß der Druckgradient im Kanal auf einen Wert ansteigt, bei dem das Öl zur Förderbohrung verdrängt wird, der jedoch unterhalb des Drucks zum Auflockern der Formation liegt.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ ei c h net, daß die absolute Permeabilität der Lagerstätte nicht unter 0,5 Darcy liegt.

3) Verfahraanach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Viskosität des Öls nicht unter 10OcP bei Lagerstättentemperatur liegt.

4) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Formation eine relativ nicht-geschichtete absolute Permeabilität besitzt.

5) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch g e k e η η -

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zeichnet , daß die Formation im wesentlichen aus einer ölführenden Zone, überdeckend eine Zone mit einer größeren Wassersättigung und einer größeren effektiven Permeabilität für Heißwasser oder liainpf besteht.

6) Verfahren nach Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Jb'örmation im wesentlichen aus einer ölführenden Zone und darüber einer Zone mit höherem Gasgehalt und höherer effektiver Permeabilität für Heißwasser oder Dampf besteht.

7) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß man als nicht-viskose fließfähige Substanz Dampf oder ein Lösungsmittel für Öl verwendet und daß man nach einem Volumen Lösungsmittel ein Volumen Dampf injiziert, bevor der viskose Heißwasserschaum injiziert wird.

8) Verfahren nach Anspruch^, dadurch gekennzeich net , dax3 man abwechselnd Heißwasserschaum und Dampf injiziert.

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