JPS62256722A - Method of controlling and delaying formation of gel or sediment derived from aluminum and corresponding compositionand application to oil well - Google Patents

Method of controlling and delaying formation of gel or sediment derived from aluminum and corresponding compositionand application to oil well

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JPS62256722A
JPS62256722A JP61316061A JP31606186A JPS62256722A JP S62256722 A JPS62256722 A JP S62256722A JP 61316061 A JP61316061 A JP 61316061A JP 31606186 A JP31606186 A JP 31606186A JP S62256722 A JPS62256722 A JP S62256722A
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JP
Japan
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aluminum
gel
activator
precipitate
acid
Prior art date
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Application number
JP61316061A
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Japanese (ja)
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アラン、パーカー
デビッドソン、コリン
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Compagnie des Services Dowell Schlumberger SA
Original Assignee
Compagnie des Services Dowell Schlumberger SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie des Services Dowell Schlumberger SA filed Critical Compagnie des Services Dowell Schlumberger SA
Publication of JPS62256722A publication Critical patent/JPS62256722A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/48Halides, with or without other cations besides aluminium
    • C01F7/56Chlorides
    • C01F7/57Basic aluminium chlorides, e.g. polyaluminium chlorides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/50Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、アルミニウムから誘専されるゲルまたは沈殿
物の形成を遅らせまたff1l制御するための組成物に
関するものであり、油井の作業しこ応用される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a composition for retarding and controlling the formation of gels or precipitates derived from aluminium. Applied.

[従来技術と問題点] 地層から炭化水素を生産する4番こ、jl!!Fl中の
一部の区域の浸透性を低減させる車力1好ましし)場合
がしばしばある。これは例えば、生産油井に隣接する地
層が水を油井中に送る傾向のある場合である。他の例は
、圧入井に隣接して高浸透性区域が存在する場合である
[Prior art and problems] No. 4, jl!, which produces hydrocarbons from geological formations. ! It is often the case (preferably) that the permeability of some areas in the Fl is reduced. This is the case, for example, when formations adjacent to a producing oil well tend to channel water into the well. Another example is when there is a highly permeable area adjacent to the injection well.

一部の地下区域の浸透性を低減させる第1の方法は現場
で生成物を沈殿させるにある。この技術は公知のもので
あって1通常油層中に2種の不相容性液を配置する事に
よって実施される。その結果、油層内部で2液が相互に
接触して混合Mする所で沈殿物を形成して浸透性を低減
させる。当業者は米国特許第3,837,400号、第
4゜031.958号、および第4,304,301号
を参照されたい。
A first method of reducing the permeability of some underground areas consists in precipitating the product in situ. This technique is well known and is usually carried out by placing two incompatible liquids in one oil layer. As a result, a precipitate is formed where the two liquids come into contact with each other and mix inside the oil layer, reducing permeability. Those skilled in the art are referred to US Pat. No. 3,837,400, US Pat. No. 4,031,958, and US Pat.

第2の方法は、油層中の固有水などの特定成分と反応し
て不溶性沈殿物を形成する液を導入するにある。当業者
は米国特許第3,837,400号を参照されたい。
The second method consists in introducing a liquid that reacts with specific components such as inherent water in the oil layer to form an insoluble precipitate. Those skilled in the art are referred to US Pat. No. 3,837,400.

さらに他の方法は、沈殿物またはゲルを生成する固有ポ
テンシャルを有する液を導入するにある。
Yet another method consists in introducing a liquid that has an inherent potential to form a precipitate or gel.

しかしこの地層は、なんらかの手段による遅延作用を必
要とする。当業者は米国特許第4,413゜680号お
よび第3,614,985号を参照されたい。
However, this formation requires some means of retarding action. Those skilled in the art are referred to US Pat. No. 4,413.680 and US Pat. No. 3,614,985.

この作業をうま〈実施するためには、2パラメータ、す
なわちゲルまたは沈殿物の形成時に必要とされる遅延作
用と、生成された固体相のモルフォロジーとを制御する
事が重要である0反応の終了時までの遅延作用は地層中
への可能進入度を決定し、固体相のモルフオロジーは地
層の透過度の低減度を決定する。
To carry out this task successfully, it is important to control two parameters: the retardation effect required during the formation of the gel or precipitate, and the morphology of the solid phase formed. The retardation effect on time determines the degree of possible penetration into the formation, and the morphology of the solid phase determines the degree of reduction in permeability of the formation.

米国特許第2,614,985号は、水酸化クロムまた
は水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物の均質溶液か
ら出発した沈殿作用を記載している。
US Pat. No. 2,614,985 describes a precipitation process starting from a homogeneous solution of a metal hydroxide, such as chromium hydroxide or aluminum hydroxide.

アルミニウムIIIの多数の単塩(塩化アルミニウムま
たは硝酸アルミニウムなど)は弱酸性媒質中に可溶性で
あるが、PHレベルが約5以上になると不溶性水酸化ア
ルミニウムを形成する。前記の特許は、適当なアルミニ
ウム塩と活性剤とから成る溶液を使用する事によって水
酸化アルミニラム型の化合物を遅延形成する方法を記載
している。この活性剤は、一般に油井底部に存在する温
度範囲において溶液pHレベル5を徐々に上昇させるた
めに使用される。2九が不溶往水酸化物相の遅延形成を
生じる。この特許に記載のように、適当な活性剤は尿素
であり、これが高温で加水分解されてアンモニアを形成
し、このアンモニアが溶液のPHを上昇させる。このよ
うにして固体水酸化アルミニウム沈殿物相は無定形に留
まる傾向を有し、ゲルのフンシスチンシーを有する。
Many simple salts of aluminum III (such as aluminum chloride or aluminum nitrate) are soluble in mildly acidic media, but form insoluble aluminum hydroxide at pH levels above about 5. The aforementioned patent describes a method for the delayed formation of aluminum hydroxide type compounds by using a solution consisting of a suitable aluminum salt and an activator. This activator is used to gradually increase the solution pH level 5 in the temperature range typically present at the bottom of an oil well. 29 results in delayed formation of an insoluble hydroxide phase. As described in this patent, a suitable activator is urea, which is hydrolyzed at high temperatures to form ammonia, which increases the pH of the solution. In this way the solid aluminum hydroxide precipitate phase tends to remain amorphous and has the appearance of a gel.

前記の特許に記載の方法の唯一の実施例は、塩化アルミ
ニウムから出発した水酸化アルミニウムの沈殿に関する
ものである。しかしこの特許に記載のように、この溶液
は安全性の観点からも、技術的制約の観点からも油田作
業に使用するには不適当である。なぜかならば、塩化ア
ルミニウムは固体状態において水と激しく反応し、熱と
塩化水素酸蒸気とを発生するからである。
The only example of the process described in the aforementioned patent concerns the precipitation of aluminum hydroxide starting from aluminum chloride. However, as described in this patent, this solution is unsuitable for use in oil field operations both from a safety point of view and from the point of view of technical constraints. This is because aluminum chloride reacts violently with water in the solid state, generating heat and hydrochloric acid vapor.

従って油田においては、この系の操作は非常に危険を伴
う。さらに塩化アルミニウムの濃縮溶液の使用は、所要
の液体量の観点と、計量ポンプを保護するために腐食抑
止剤を必要とする事とから、好ましくない、腐食抑止剤
がしばしば油井の処理に悪影邦を与える事は公知である
Therefore, operation of this system in oil fields is extremely dangerous. Additionally, the use of concentrated solutions of aluminum chloride is undesirable due to the volume of liquid required and the need for corrosion inhibitors to protect the metering pumps, which often adversely affect well treatment. It is known to give country.

代表的な処理溶液(近似的に0.05〜0.15M  
Al  3+)は約3のpHを有し、前記の特許によっ
て推奨されるようにそのpHを約4に調整する事が好ま
しい、実際にpHが3であると。
Typical treatment solutions (approximately 0.05-0.15M
Al 3+) has a pH of about 3, and it is preferred to adjust its pH to about 4, as recommended by the above-mentioned patent, in fact the pH is 3.

多孔質媒質中の炭酸塩との反応が極めて急速であり、マ
トリックス中への液体の浸透を制限する。
Reaction with carbonates in porous media is extremely rapid, limiting liquid penetration into the matrix.

炭酸塩との反応が間層にならない非常に純粋な砂岩の場
合でも、3のpHは沈殿反応を開始するために高濃度の
尿素を必要とするので、4のpHが好ましい。
Even for very pure sandstones where the reaction with carbonates is not intercalated, a pH of 4 is preferred since a pH of 3 requires a high concentration of urea to initiate the precipitation reaction.

不幸なことに、前記の特許に記載の系を使用する場合、
このpHW:4整が不可能である。あるいは可能であっ
ても実用的でない。実際に代表的な塩化アルミニウム溶
液に対するアルカリ剤の添加は直ちに不可避的に沈殿物
を生じ、この沈殿物がゆっくりと時間をかけて溶解しp
 Hを高めるので。
Unfortunately, when using the system described in the aforementioned patent,
This pHW:4 adjustment is impossible. Or even if it is possible, it is not practical. In fact, the addition of an alkaline agent to a typical aluminum chloride solution immediately and unavoidably produces a precipitate, which slowly dissolves over time.
Because it increases H.

アルカリ剤が存在すれば非連続的混合技術を使用する必
要がある。この混合技術は多量の液体についてのみ実施
可能であり、特にこの作業が非常に限られた区域で実施
されるので、数日または数週間を要する。真水が入手で
きる場合にのみ沈殿物は再溶解する。使用される混合水
が純粋でなく、塩水であれ海水であれ油田にある塩分を
含む水であれば、アルカリ性剤を添加する事によって最
初に生成した沈殿物が長期間溶解しない(高温で激しく
攪拌しても)、このような場合はしばしば見られるが、
問題は解決していない。
The presence of alkaline agents requires the use of discontinuous mixing techniques. This mixing technique can only be carried out for large quantities of liquid and requires days or weeks, especially since this operation is carried out in a very limited area. The precipitate will only be redissolved if fresh water is available. If the mixed water used is not pure and contains salts, such as salt water or seawater found in oil fields, the addition of an alkaline agent will prevent the initially formed precipitate from dissolving for a long time (by stirring vigorously at high temperatures). ), although such cases are often seen,
The problem is not resolved.

本発明の17スペクトは゛プラッギング剤“°としてヒ
ドロキシ塩化アルミニウムを使用するにある。この重合
体塩は商業的には塩化アルミニウム溶液の加水分解によ
って製造される。その結晶形においては、下記の式を有
する。
A seventeenth aspect of the invention resides in the use of aluminum hydroxychloride as the "plugging agent". This polymeric salt is commercially prepared by hydrolysis of aluminum chloride solutions. In its crystalline form, the formula: have

(A12  (OH)q C1,’2.5H20)nさ
らに一般的には、この化合物は下記の一般式を有する酸
性アルミニウム塩の形を持つ。
(A12 (OH)q C1,'2.5H20)nMore generally, this compound is in the form of an acidic aluminum salt having the general formula:

Al−7−L(OH)電 Xp 2二に、Xは無機または有機アニオン(または無機アニ
オンと有機アニオンの混合物)とし、また(pxq)+
m=3n、このqはアニオンの原子価、また比率(m/
3n)xlooは前記塩の塩基性を定義し30〜80%
の間にある。
Second, X is an inorganic or organic anion (or a mixture of inorganic and organic anions), and (pxq) +
m=3n, q is the valence of the anion, and the ratio (m/
3n) xloo defines the basicity of the salt and is 30-80%
It's between.

ブラッギング剤としてヒドロキシ塩化アルミニウムを使
用する方法は従来技術について見られた問題点を解決し
、また特にゲル化時間または沈殿の有効な制御と沈殿物
のモルフォロジーのモニタとに関して種々の新しい可能
性を与える。
The method of using aluminum hydroxychloride as a bragging agent solves the problems observed with the prior art and also offers various new possibilities, in particular with regard to effective control of gelation time or precipitation and monitoring of the morphology of the precipitate. .

乞丑:処理される高浸透性区域がまったく多孔質マトリ
ックスである場合、弾性ゲルから成る固体相が好ましく
、この区域内部における流量の低減において最も有効で
あると思われる。
Note: If the highly permeable zone to be treated is an entirely porous matrix, a solid phase consisting of an elastic gel is preferred and appears to be most effective in reducing the flow rate inside this zone.

1抜淋;高浸透率区域が多孔性マトリックスとフラクチ
ュアとによる場合には、固体粒子状の粒状体が好ましい
、その場合、フラクチュアの中で形成される粒状体は、
流れの生しるフラクチュアの面に集まり、対応の区域が
密封される。
1. If the high permeability zone is due to a porous matrix and fractures, solid particulate granules are preferred, in which case the granules formed in the fractures are
The flow collects on the surface of the fracture and the corresponding area is sealed.

ヒドロキシ塩化アルミニウ11は、高レベルの熱または
塩化水素酸ガスを発生ずる事なく、急速にまた完全に前
記の問題を解決する。この事自体は安全性に関しては大
きな改良である。またヒドロキシ塩化アルミニウムは、
!2掘現場において液体噴射が絶対に必要である場合に
u1水溶液として入手され、またこの重合体塩は、約3
のpHを有するに過ぎない市販の塩化アルミニウム溶液
の約2倍の濃度を有する追加的利点を持っている。
Aluminum hydroxychloride 11 rapidly and completely solves this problem without producing high levels of heat or hydrochloric acid gas. This in itself is a major improvement in terms of safety. In addition, aluminum hydroxychloride is
! 2 It is obtained as a u1 aqueous solution when liquid injection is absolutely necessary at the excavation site, and this polymeric salt has a
It has the added advantage of being approximately twice as concentrated as commercially available aluminum chloride solutions, which only have a pH of .

前述のように、従来技術の塩化アルミニウムの過度に低
いpHレベル(一般に2.8〜3.2)は、炭酸塩を含
有する油溜の中に塩化アルミニウム液を使用する事が実
際上不可能である事を意味した。その場合に形成される
沈殿物が直ちに油井の閉塞を生じ、これは絶対に避けな
ければならない事だからである。
As previously mentioned, the excessively low pH levels of prior art aluminum chloride (typically 2.8-3.2) make it virtually impossible to use aluminum chloride fluids in carbonate-containing sumps. It meant that. This is because the precipitates that form in that case immediately cause blockage of the oil well, something that must be avoided at all costs.

純粋な砂岩の場合にも問題が生じる。なぜかならば砂岩
は一定%の炭酸塩を含有し、液体の十分な浸透をうるた
めには、初PHが4または4.5前後である事が好まし
いからである。この程度のp Hレベルが液体と油届と
の望ましくない相互作用を低下させ、また沈殿反応を開
始するに必要な尿素の量を低下させる。
Problems also arise in the case of pure sandstone. This is because sandstone contains a certain percentage of carbonate, and in order to obtain sufficient penetration of liquid, it is preferable that the initial pH is around 4 or 4.5. This pH level reduces undesirable interactions between the liquid and the oil and also reduces the amount of urea required to initiate the precipitation reaction.

また前記の米国特許第3.614.985号に記載のよ
うにアルカリ剤を使用してアルミニウム単塩のpHレベ
ルを(実際的手段で)上昇させる事が実際上不可能な事
を注意しなければならない。
It should also be noted that it is virtually impossible to raise the pH level (by any practical means) of a single aluminum salt using an alkaline agent as described in the aforementioned U.S. Pat. No. 3,614,985. Must be.

実際問題として、ヒドロキシ塩化アルミニウムの沈殿が
直ちに生じ、不連続的な混合技術を使用する必要がある
。その場合、数日に渡って適当なフニーレートを保持す
る事が不可能になり、これは受けいれがたい制約である
As a practical matter, precipitation of aluminum hydroxychloride occurs immediately and it is necessary to use discontinuous mixing techniques. In that case, it becomes impossible to maintain a suitable Huni rate for several days, which is an unacceptable constraint.

ヒドロキシ塩化アルミニウムと尿素などの活性剤との使
用はこのような問題に解決をもたらす。
The use of aluminum hydroxychloride and an activator such as urea provides a solution to these problems.

なぜかならばこの重合体塩は完全に溶解し、4〜4.5
のpHレベルの溶液を形成し、これが不連続的技術を必
要とせずに油層中への十分な浸透を保証するからである
。それどころか、連続混合技術が可能となる。
This is because this polymer salt is completely dissolved and has a 4 to 4.5
This is because it forms a solution with a pH level of , which ensures sufficient penetration into the oil layer without the need for discontinuous techniques. On the contrary, continuous mixing techniques become possible.

本発明の他のアスペクトは、ヒドロキシ塩化アルミニウ
ムと共に、活性剤として尿素の代わりに他の弱塩基を使
用する可能性を示す、特に本発明は、ヘキサメチレン−
テトラミンから成る活性剤と、プラッギング剤としての
ヒドロキシ塩化アルミニウムとの使用を提案するもので
ある。
Other aspects of the invention show the possibility of using other weak bases in place of urea as activators, together with aluminum hydroxychloride, in particular the invention shows that hexamethylene-
The use of an activator consisting of tetramine and aluminum hydroxychloride as plugging agent is proposed.

下記の実施例は本発明を説明するためのものであって本
発明はこれに限定されるものでなく、またテスト結果は
尿素とヘキサメチレン−テトラミンとについて得られた
ものである。
The following examples are intended to illustrate the invention, but are not intended to limit it, and the test results were obtained for urea and hexamethylene-tetramine.

前述の技術を使用して多孔性媒質の浸透率を低減させよ
うとする場合に二つのパラメータが最も重要な意味を持
っている事は公知である。これらのパラメータは反応時
間と沈殿物のモルフォロジーである0反応時間は、与え
られた油溜の中への可能浸透距離を決定するのに対して
、固体相のモルフォロジーは、多孔性媒質の浸透率の低
下度を決定する。
It is known that two parameters are of paramount importance when attempting to reduce the permeability of porous media using the aforementioned techniques. These parameters are the reaction time and the morphology of the precipitate.The reaction time determines the possible penetration distance into a given oil reservoir, whereas the morphology of the solid phase determines the permeability of the porous medium. Determine the degree of decline.

本発明を使用する場合に、ある種の化合物が尿素と共に
使用された時に1種々の水酸化アルミニウムの沈殿反応
に対して予想外の、しかし非常に必要な作用を及ぼし前
記の加水分解反応を生じる用して反応を加速し、または
遅延させ、従って生成される固体相のモルフyFoジー
を適合させ、非結晶系のゲルから高密度の小結晶までの
モルフォロジーを形成する事が可能となった。
When using the present invention, certain compounds, when used with urea, have an unexpected but very necessary effect on the various aluminum hydroxide precipitation reactions resulting in said hydrolysis reactions. It has been possible to accelerate or retard the reaction by using the catalytic converter to adapt the morphology of the solid phase produced, and to form morphologies ranging from amorphous gels to dense small crystals.

本発明の工程において有効な1煽は反応時間と固体相の
モルフォロジーとに作用し、また一般に7ニオンであり
、さらに一般的には、多価アニオン、例えば酒石酸塩、
クエン酸塩、硫酸塩または乳酸塩である。これらの各イ
オンは下記の実施例に示すように、固体相のモルフォロ
ジーと反応時間とに種々の形容を与える。
The catalysts useful in the process of the invention affect the reaction time and the morphology of the solid phase and are generally 7-ions, more generally polyvalent anions such as tartrate,
citrate, sulfate or lactate. Each of these ions gives a different shape to the solid phase morphology and reaction time, as shown in the Examples below.

大部分の多価アニオンは促進剤であり、従って溶液から
固体を沈殿させるための時間を大幅に短縮させる。クエ
ン酸塩と酒石酸塩は最も活性であるが、シュウ酸塩、硫
酸塩および乳酸塩などのアニオンも促進効果を有する。
Most polyvalent anions are accelerators and therefore greatly reduce the time to precipitate solids from solution. Citrate and tartrate are the most active, but anions such as oxalate, sulfate and lactate also have a promoting effect.

下記の実施例は本発明を限定するものではなく、それぞ
れの採掘現場について所望の結果をうるための生成物と
適当な添剤の選択に必要な情報を与えるものである。
The examples below are not intended to limit the invention, but rather provide the necessary information for the selection of products and suitable additives to obtain the desired results for each mining site.

゛ロクロン°゛は前記の式に対応する固体ヒドロキシ塩
化アルミニウムであって、ドイツ連邦共和国ヘキスト社
によって市販されている。
"Rocron" is a solid aluminum hydroxychloride corresponding to the above formula and is commercially available from Hoechst GmbH, Federal Republic of Germany.

各実施例において示した%は、特記なき限り体積%であ
る。
The percentages shown in each example are percentages by volume unless otherwise specified.

下記の表において使用した符号は次の通りである。The symbols used in the table below are as follows.

GG:良いゲル WG:弱いゲル BG:破断ゲル NGニゲルなし S: 離液 C: 曇ったン容液 C1:透明溶液 j: 日数 h: 時間 一一番 使用された溶液は3%ヒドロキシ塩化アルミニウム(A
HC)と3%の尿素との蒸留水中溶液であった。初PH
=4.2、65”C(149°F)の温度でゲル化時間
は約3日であった。
GG: Good gel WG: Weak gel BG: Broken gel NG No gel S: Syneresis C: Cloudy liquid C1: Clear solution J: Days h: Time The most used solution was 3% aluminum hydroxychloride ( A
HC) and 3% urea in distilled water. First PH
= 4.2, gel time was approximately 3 days at a temperature of 65"C (149°F).

1皇」 −Δ+ n−1勺… 使用された溶液は3%尿素と5%ヒドロキシ塩化アルミ
ニウムとの蒸留水中溶液であった。初pHは4.2゜ 65℃(149°F)の温度でゲル化時間は約80時間
であった。
-Δ+n-1勺... The solution used was a solution of 3% urea and 5% aluminum hydroxychloride in distilled water. The initial pH was 4.2° and the gelation time was approximately 80 hours at a temperature of 149°F.

−−−2」LのU 使用された溶液は3%AMCと1%尿素との蒸留水中溶
液であった。初pHは4.2゜65℃(149°F)の
温度でゲル化時間は約6日であった。
---U of 2''L The solution used was a solution of 3% AMC and 1% urea in distilled water. The initial pH was 4.2°, the temperature was 149°F and the gel time was about 6 days.

1−−―−− 使用された溶液は3%AI(Cと3%尿素とのNacl
溶液であった。
1------- The solution used was 3% AI (NaCl with C and 3% urea).
It was a solution.

65℃(149@ F)の温度でゲル化時間は約多数の
アニオン、特に二価アニオンは当該反応いおいて促進作
用を有する。
At a temperature of 65° C. (149@F) the gelation time is approximately 100° C. Many anions, especially divalent anions, have a promoting effect in the reaction.

下記はこれらの添剤の若干の例である。Below are some examples of these additives.

1、゛標準溶液“=3%ヒドロキシ塩化アルミニウム(
AHC)と3%尿素との溶液、pH=4゜3、温度=6
5℃(149’ F)こ の標P!溶液について、前記の反応は72時間のゲル化
時間(Gt)ののち、固体ゲルを形成した。
1. Standard solution = 3% aluminum hydroxychloride (
AHC) and 3% urea solution, pH = 4°3, temperature = 6
5℃ (149'F) This mark P! For solution, the above reaction formed a solid gel after a gelation time (Gt) of 72 hours.

2−標準溶液+硫酸ナトリウムO,OIM;Gt=35
h。
2-Standard solution + sodium sulfate O, OIM; Gt=35
h.

3−標準溶液+硫酸ナトリウム0.03M;Gt=20
h。
3-Standard solution + sodium sulfate 0.03M; Gt=20
h.

4−標準溶液+りxン酸0.OIMHGt=40h。4-Standard solution + phosphoric acid 0. OIMHGt=40h.

5−標卆溶液+クニン酸0 、03 M ; G t 
= 30h。
5-Standard solution + cunic acid 0,03 M; G t
= 30h.

6−標準溶液+酒石酸0.OIM;Gt=48h7−標
準溶液+酒石u0.03M;Gt=35h8−標亭溶液
+フッ化ナトリウム○、○LM;Gし =52h。
6-Standard solution + tartaric acid 0. OIM; Gt = 48h7-standard solution + tartar u0.03M; Gt = 35h8-Sitei solution + sodium fluoride ○, ○LM; G = 52h.

9−標準溶液+フッ化ナトリウム0.03M:Gt=4
0h 1〇−標準溶液+シュウao、oIM;Gt=42h。
9-Standard solution + sodium fluoride 0.03M: Gt=4
0h 10-standard solution + Shu ao, oIM; Gt = 42h.

11−標塾溶液+シュウ酸0.03M;Gt=33h。11-Stock solution + oxalic acid 0.03M; Gt = 33h.

12−標準溶液+フマル酸○、OIM;Gt=55h。12-Standard solution + fumaric acid O, OIM; Gt=55h.

13−fi塾溶液+77 /L/酸0.03M;Gt=
38h。
13-fi cram school solution +77/L/acid 0.03M; Gt=
38 hours.

14−標市溶液+エリトルビン酸0.OIM;Gt=5
5h。
14-Shibeichi solution + erythorbic acid 0. OIM;Gt=5
5h.

15−標Qi容液+エリトルビン酸0.03M;Gt 
=46 h。
15-standard Qi solution + erythorbic acid 0.03M; Gt
=46 h.

°゛ゲル化剤”と呼び、微細結晶粒子を形成する傾向を
有する添剤を“結晶化剤°゛と呼ぶ。
Additives having a tendency to form fine crystal particles are called "crystallizing agents".

もし必要なら、混合水中に自然に存在する結晶化剤の作
用を補償するためにゲル化剤を使用する事ができる。
If necessary, gelling agents can be used to compensate for the effect of crystallizing agents naturally present in the mixing water.

好ましいゲル化剤はクエン酸と酒石酸である。Preferred gelling agents are citric acid and tartaric acid.

好ましい結晶化剤はa酸塩、シュウ酸塩およびコハク酸
である。
Preferred crystallizing agents are a-acid, oxalate and succinic acid.

組成物を種々の特殊状況に適合させるために、ゲル化剤
と結晶化剤とを別個にまたは組み合わせて使用する事が
できる。
Gelling agents and crystallizing agents can be used separately or in combination to adapt the composition to various special situations.

6  −メ・−ス( a)コアサンプル:凝結砂岩 直径:5CIT+ 長さ:15cm 初浸透率(3%NaCL)   LL5mD最終浸透率
(3%NaC1)−53mDb)コアサンプル:凝結砂
岩 直径:5cn 長さ:15cm 初浸透率(3%NaC1,)−420mD最終浸透率(
3%NaC1)−126mDC)非凝結サンドパック(
すなわち非凝縮砂を充填した管) 直径:8C+++ 長さ:30c1 初浸透率(“3%NaC1)−1663mD最終浸透率
(3%NaC1) −130mDd)非凝結サンドパッ
ク(すなわち非凝縮砂を充填した管) 直径:80:n 長さ:550II+ 初浸透工(3%NaCL)−2360!11D最終浸透
率(3%NIIICI)−49mDe)非凝結サンドパ
ック(すなわち非ig縮砂を充填した管) 直径:8cm 長さ:55cm 初浸透率(3%NaC1)−9843mD第1回処理後
の浸透率−3250mD 第2回処理後の浸a率−1004m D凝結されたコア
サンプルはフォンテンブロー砂岩であった。サンドパッ
クは各種フォンテンブロー砂とオッタワ砂の混合物であ
った。処理法は、5%のクエン酸を添加された前記の標
遵溶液を細孔容積の半分の中に噴射し、そののち固体相
の形成に十分な時間、噴射を中止するにある。
6 -Me・-S (a) Core sample: Consolidated sandstone diameter: 5CIT+ Length: 15cm Initial permeability (3%NaCL) LL5mD Final permeability (3%NaCl) -53mDb) Core sample: Consolidated sandstone diameter: 5cn Length Size: 15cm Initial penetration rate (3% NaC1,) - 420mD Final penetration rate (
3% NaCl)-126mDC) non-condensing sand pack (
Diameter: 8C+++ Length: 30c1 Initial permeability (3% NaC1) - 1663 mD Final permeability (3% NaC1) - 130 mDd) Non-condensing sand pack (i.e. tube filled with non-condensing sand) Pipe) Diameter: 80:n Length: 550II+ Initial penetration rate (3% NaCL) - 2360! 11D Final penetration rate (3% NIIICI) - 49 mDe) Non-condensation sand pack (i.e. tube filled with non-ig condensation sand) Diameter : 8cm Length: 55cm Initial permeability (3% NaC1) - 9843 mD Permeability after 1st treatment - 3250 mD Permeability after 2nd treatment - 1004 m D The coagulated core sample is Fontainebleau sandstone. The sand pack was a mixture of various types of Fontainebleau sand and Ottawa sand.The treatment method was to inject the standard solution added with 5% citric acid into half of the pore volume; After a sufficient period of time for solid phase formation, the injection should be stopped.

中上  −口 ロ゛+ ” 変数: N a C1% テスト@度 ロクロン、ヒドロキシ塩化アルミニウム、尿素εよびN
 a C1を含有する種々の溶液を製造し、その温度を
”テスト°“温度にまで上昇させた。
Nakagami-guchi RO + ” Variables: N a C1% test @ degree Rokuron, hydroxyaluminum chloride, urea ε and N
a Various solutions containing C1 were prepared and their temperature was raised to the "test °" temperature.

ゲルが形成されたか否かを検出するために観察した(“
ビンテスト′)。
observed to detect whether a gel was formed (“
Bintest′).

溶液の組成、テスト温度、およびそれぞれの時間または
日数後の結果を下記の表工〜Vfに示した。
The composition of the solution, the test temperature, and the results after each time or number of days are shown below.

一ロ ロ゛+ N a CL、Ca Cl 2または海水モスl−1W
度: 80”C(176@F)テスト法は前記の実施例
8と同°様である。
1 RO + N a CL, Ca Cl 2 or seawater moss l-1W
Temperature: 80"C (176@F) Test method is similar to Example 8 above.

ロクロン(ヒドロキシ塩化アルミニウム)濃度は、尿素
濃度と同様に溶液の3体積%である。
The Rocuron (aluminum hydroxychloride) concentration is 3% by volume of the solution, as is the urea concentration.

使用された海水の組成を下記の表VIEに示す。The composition of the seawater used is shown in Table VIE below.

一定時間後に得られた結果、およびN a ClとCa
Cl2%を下記の表VIIIに示す。
Results obtained after a certain period of time, and N a Cl and Ca
The Cl2% is shown in Table VIII below.

テスト温度:80℃(176@F) NaC1: 1% テスト法は前屈の実施例8,9と同様。Test temperature: 80℃ (176@F) NaC1: 1% The test method was the same as in Examples 8 and 9 for forward bending.

使用fA度:ロクロン−3%; N a Cl −1%
Use fA degree: Rokron -3%; Na Cl -1%
.

使用された組成並びに一定時間後の結果を下記の表IX
に示す。
The composition used and the results after a certain period of time are shown in Table IX below.
Shown below.

また単一のグラフ(付図)には、1%N a C1と3
%口クロンとを含有する溶液の(80℃における)ゲル
化時間をヘキサメチレン−テトラ゛ミン濃度の関数とし
て示す。
In addition, a single graph (attached figure) shows 1%N a C1 and 3
Figure 2 shows the gelation time (at 80 DEG C.) of solutions containing % chloride as a function of hexamethylene-tetramine concentration.

与えられた油井の状態に適合するように、例えば処理温
度の制約に対応するように、最適バラメ−夕を選ぶため
当業者はこれらの表を任意に使用する事ができる。
These tables can be used by those skilled in the art to select optimal parameters to suit given well conditions, e.g., to accommodate processing temperature constraints.

本発明による組成物の主たる利点の1つは、塩水媒質と
の相容性にある。
One of the main advantages of the composition according to the invention lies in its compatibility with saline media.

塩(N a Cl 、海水および特に多価カルシウムお
よびマグネシウム塩)の存在は、従来技術の処理の場合
、例えばポリアクリルアミドを使用する場合、重大な問
題を生じる。このような重合体の場合、CaまたはMg
塩が400または500ppm以上存在すれば、処理は
効果的でない。
The presence of salts (N a Cl , seawater and especially polyvalent calcium and magnesium salts) causes serious problems in prior art treatments, for example when using polyacrylamide. For such polymers, Ca or Mg
If more than 400 or 500 ppm of salt is present, the treatment will not be effective.

他方において、太発明による組成物は、数%の塩含有量
(カルシウム塩を含む)の存在において、または海水の
存在において使用する事ができ、この事が海洋掘削作業
の可能性を拡大する。
On the other hand, the composition according to the invention can be used in the presence of a salt content of a few percent (including calcium salts) or in the presence of seawater, which expands the possibilities for offshore drilling operations.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、アルミニウムから誘導された出発生成物を水性媒質
中において“活性剤”と共に反応させてゲルまたは沈殿
物を形成するようにしたアルミニウム誘導ゲルまたは沈
殿物の形成工程を遅延させ制御する方法において、出発
生成物は下記の一般式を有する酸性アルミニウム塩(部
分的に中和)であり、 Al_n(OH)_mX_p ここに、Xは無機または有機アニオン(または無機ある
いは有機アニオンの混合物)とし、(pxq)+m=3
n、qはアニオンの原子価、比(m/3n)x100が
前記塩の塩基性を決定し30乃至80%の範囲内にある
ことを特徴とする方法。 2、前記の出発生成物は、その結晶形において下記の式
を有するヒドロキシ塩化アルミニウムであることを特徴
とする特許請求の範囲第1項による方法。 Al_2(OH)_5、2.5H_2O 3、ヒドロキシ塩化アルミニウム出発生成物は、活性剤
として作用する尿素の存在において水性媒質中において
反応させられ、ゲル状または微細結晶粒子状の水酸化ア
ルミニウム型の沈殿物を生成する事を特徴とする特許請
求の範囲第1項または第2項のいずれかによる方法。 4、ヒドロキシ塩化アルミニウム出発生成物は水性媒質
中において、活性剤としてのヘキサメチレン−テトラミ
ンと反応させられる事を特徴とする特許請求の範囲第1
項または第2項のいずれかによる方法。 5、沈殿反応活性剤は、硫酸ナトリウム、クエン酸、酒
石酸、フッ化ナトリウム、シュウ酸、フマル酸、または
エリトルビン酸など、アニオンを放出する物質を使用す
る事を特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第4項のい
ずれかによる方法。 6、沈殿物のモルフォロジー(ゲルまたは微細粒子)は
ゲル化添加剤または結晶化剤を使用する事によって選択
され、特に、 −ゲル化剤は、クエン酸塩または酒石酸塩などのアニオ
ンとし、 −結晶化剤は、硫酸塩、シュウ酸塩、およびコハク酸塩
などのアニオンとする事を特徴とする特許請求の範囲第
1項乃至第5項のいずれかによる方法。 7、特許請求の範囲第1項または第2項に記載のヒドロ
キシ塩化アルミニウム型出発生成物を含有し、活性剤と
しての尿素またはヘキサメチレン−テトラミンと共に使
用されることを特徴とするゲルまたは粒子を生成する遅
延沈殿型組成物。 8、下記から選ばれた促進剤および/またはゲル化剤お
よび/または結晶化剤を追加的に含有する事を特徴とす
る特許請求の範囲第6項による組成物。 −促進剤:硫酸ナトリウム、クエン酸、酒石酸。 フッ化ナトリウム、シュウ酸、フマル徴求たはエリトル
ビン酸などのアニオン、 −ゲル化剤:クエン酸塩および酒石酸塩などのアニオン
、 一結晶化剤:硫酸塩、シュウ酸塩、およびコハク酸塩な
どの結晶化剤。 9、油井、ガス井、水井の中に前記生成物を噴射する事
により、これらの坑井の貫通する特定の地下層をストッ
ピングする特許請求の範囲第1項乃至第7項のいずれか
による方法または組成物の応用法。
Claims: 1. Retardation of the process of forming an aluminum-derived gel or precipitate by reacting an aluminum-derived starting product with an "activator" in an aqueous medium to form a gel or precipitate. In a controlled process, the starting product is an acidic aluminum salt (partially neutralized) having the general formula Al_n(OH)_mX_p where X is an inorganic or organic anion (or an inorganic or organic anion). mixture), and (pxq)+m=3
A method characterized in that n and q are the valences of the anion, and the ratio (m/3n) x 100 determines the basicity of the salt and is within the range of 30 to 80%. 2. Process according to claim 1, characterized in that the starting product is aluminum hydroxychloride having the formula: Al_2(OH)_5, 2.5H_2O3, aluminum hydroxychloride starting product is reacted in an aqueous medium in the presence of urea acting as an activator to precipitate the aluminum hydroxide type in the form of a gel or finely crystalline particles. A method according to either claim 1 or 2, characterized in that it produces a product. 4. Claim 1, characterized in that the starting product of aluminum hydroxychloride is reacted in an aqueous medium with hexamethylene-tetramine as an activator.
The method according to either paragraph or paragraph 2. 5. The precipitation reaction activator is a substance that releases anions, such as sodium sulfate, citric acid, tartaric acid, sodium fluoride, oxalic acid, fumaric acid, or erythorubic acid. Claim 1 A method according to any one of Items 1 to 4. 6. The morphology of the precipitate (gel or fine particles) is selected by using gelling additives or crystallizing agents, in particular: - the gelling agent is an anion such as citrate or tartrate; - the crystallization 6. The method according to claim 1, wherein the curing agent is an anion such as sulfate, oxalate, and succinate. 7. Gels or particles containing a starting product of the hydroxyaluminum chloride type according to claim 1 or 2, characterized in that they are used together with urea or hexamethylene-tetramine as activator. A delayed precipitation type composition is produced. 8. A composition according to claim 6, characterized in that it additionally contains a promoter and/or a gelling agent and/or a crystallizing agent selected from the following: - Accelerators: sodium sulfate, citric acid, tartaric acid. anions such as sodium fluoride, oxalate, fumarate or erythorbate; -gelling agents: anions such as citrate and tartrate; -crystallizing agents: such as sulfate, oxalate, and succinate. Crystallizing agent. 9. According to any one of claims 1 to 7, in which the product is injected into an oil well, gas well, or water well to stop a specific underground layer penetrated by these wells. Application of the method or composition.
JP61316061A 1986-04-30 1986-12-26 Method of controlling and delaying formation of gel or sediment derived from aluminum and corresponding compositionand application to oil well Pending JPS62256722A (en)

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FR868606434A FR2598144B2 (en) 1986-04-30 1986-04-30 PROCESS FOR DELAYING AND CONTROLLING THE FORMATION OF GELS OR PRECIPITIES OF ALUMINUM DERIVATIVES, CORRESPONDING COMPOSITIONS AND APPLICATIONS IN PARTICULAR FOR THE EXPLOITATION OF OIL WELLS.
FR8606434 1986-04-30

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