NL1020354C2 - Werkwijze voor het winnen van aardolie. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het winnen van aardolie

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het winnen van aardolie uit een bron via een boorput, waarbij een afsluitende vloeistof via de boorput in de bron wordt gebracht voor het verlagen van het watergehalte 5 van gewonnen aardolie.

Een dergelijke werkwijze is beschreven door Bailey, W. et al (Oilfield Review, Spring, blz. 30-51 (2000)). Hierbij worden water-oplosbare polymeren in de bron gebracht, welke in situ geleren. Deze techniek wordt gebruikt voor het 10 beperken van de hoeveelheid water die tezamen met de aardolie naar boven komt. Bij het winnen van aardolie, zowel op zee als op land, komt namelijk vaak water mee. Dit water moet worden afgescheiden, hetgeen niet alleen met extra kosten gepaard gaat, doch moet ook op een verantwoorde wijze worden 15 gereinigd alvorens het kan worden geloosd. Verder bestaat er bij het winnen van aardolie het probleem van de vorming van watervingers, als gevolg waarvan de opbrengst van een bron tot niet-economische waarden daalt, terwijl absoluut gezien zich nog steeds interessante hoeveelheden olie in de bron 20 aanwezig zijn. Dit probleem wordt mede veroorzaakt door het feit dat water veel minder visceus is dan de te winnen olie. Er zijn reeds bij aanvang van de winning, of in de loop van de tijd een of meer waterlagen aanwezig, via welke water preferentieel omhoog komt, ten koste van de olie-opbrengst. Door 25 een gel-vormende polymeeroplossing in te brengen worden de watervoerende lagen verstopt. Deze aanpak geeft een verbeterde olie-opbrengst en/of verlaagd watergehalte van de naar boven gehaalde olie.

De onderhavige uitvinding beoogt een verder uitge-30 werkte werkwijze te verschaffen waarmee een verhoogde mate van controle mogelijk is.

Hiertoe wordt de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding gekenmerkt doordat de ingebrachte afsluitende vloeistof een magneto-rheologische vloeistof is welke in po-35 reuze aardlagen wordt ingebracht, na het inbrengen een magneetveld wordt aangelegd waarbij de viscositeit van de vloei- 1020354 2 stof toeneemt of deze zelfs vast wordt als gevolg waarvan de poreuze aardlagen in uiteenlopende mate worden geblokkeerd, en de blokkade van ten minste één olievoerende poreuze laag wordt doorbroken.

5 In tegenstelling tot gelvorming, kan de viscositeit van een magneto-rheologische vloeistof nauwkeurig en op reversibele wijze worden geregeld. Volgens de uitvinding dringt de magneto-rheologische vloeistof in poreuze aardlagen. Dit kunnen zowel olie-voerende of water-voerende lagen zijn. Door 10 de geringere stromingsweerstand in water-voerende lagen dringt de magneto-rheologische vloeistof daar dieper in door. Dan wordt het magneetveld ingeschakeld, bij voorkeur middels een elektromagneet. Hierdoor wordt ter hoogte van een olievoerende laag een relatief dunne en zwakke, en ter hoogte van 15 een water-voerende laag een relatief dikke en sterke barrière gevormd. De zwakke barrière wordt nu doorbroken, terwijl de sterke barrière heel blijft. Dit kan geschieden door het hervatten van de olie-winning waardoor wordt een kracht op de viskeuzer of zelfs vast geworden magneto-rheologische vloei-20 stof uitgeoefend. Door de geringere dikte in een olievoerende laag is deze het zwakste, en zal doorbreken terwijl de barrière voor de water-voerende laag intact blijft. Wanneer er geen doorbraak optreedt, wordt de sterkte van het magneetveld verlaagd, hetgeen de sterkte van de barrière ver-25 laagd, totdat de olie door de barrière in de olie-voerende laag breekt. Een belangrijk aspect is dat de magneto-rheologische vloeistof niet op een nauwkeurig bepaalde plaats hoeft te worden ingebracht, d.w.z. dat niet precies bekend hoeft te zijn waar de water-voerende laag zich bevindt, en 30 waar een olie-voerende laag. De magnetische component kan elke magnetische component zijn, zoals een para-magnetische component, en bij voorkeur een ferromagnetische component.

Het zal voor de niet ter zake kundige duidelijk zijn dat de hoeveelheid magnetische component binnen brede grenzen kan 35 worden gevarieerd, afhankelijk van de gestelde eisen aan de vervormbaarheid tijdens het uitharden. Ten minste 80% van de deeltjes van de deeltjesvormige component een grootte heeft tussen 0,00005 tot 5 mm, bij voorkeur tussen 0,0005 en 0,5 1020354 3 mm. Essentieel is dat de deeltjes voldoende interactie (cohe-sie/adhesie) hebben met de omringende uithardbare vloeistof om een invloed op het stromingsgedrag uit te oefenen. Daarbij dient een viscositeitsverhoging van ten minste 2 bij voorkeur 5 ten minste 10 maal te worden bereikt, bij de gekozen veldsterkte. Desgewenst kunnen de deeltjes zijn voorzien van een coating, of in een groter voorwerp, zoals een bolletje, zijn opgenomen. Een coating kan de deeltjes ook, in voorkomende gevallen, beschermen tegen oxidatie. Hierdoor kan met een be-10 perkte hoeveelheid van de magnetische component zelf, hetgeen prijstechnisch gunstig kan zijn, toch een groot effect op de vloeibare massa worden uitgeoefend. Tijdens het uitharden heeft het aangelegde magnetische veld gebruikelijk een sterkte van ten minste 0,01 Tesla, en bij voorkeur van ten minste 15 0,05, zoals 0,05 tot 0,5 Tesla.

Bij voorkeur wordt als de magneto-rheologische vloeistof een waterige magneto-rheologische vloeistof ingébracht.

Deze heeft een verhoogde neiging om de water-20 voerende laag binnen te dringen.

Bij voorkeur bevat de magneto-rheologische vloeistof verder een uithardende component die in aanwezigheid van het aangelegde magneetveld en na winning van enige olie uithardt.

Aldus kan het elektromagnetische veld op zeker mo-25 ment worden uitgeschakeld, en de elektromagneet desgewenst uit het boorgat worden verwijderd. De uithardende component kan hierbij langzamer uitharden dan bekende uithardende componenten, aanzien deze nog niet mag zijn uitgehard wanneer de olie-winning wordt hervat (doorbraak van barrière van de 30 olie-voerende laag). Een geschikte duur kan door de vakman eenvoudig worden gekozen.

Bij voorkeur omvat de uithardende component een ver-netbaar polymeer dat voor het uitharden van de magneto-rheologische vloeistof in aanwezigheid van het aangelegde 35 magneetveld een vernettingsreactie ondergaat.

Aldus wordt op eenvoudige wijze een permanente afdichting van de watervoerende laag verzekerd.

De magneto-rheologische vloeistof bevat bij voorkeur 1 ü 203 54 4 5-50 vol./vol% magnetische of magnetiseerbare deeltjes.

Hierbij kan worden gekozen voor een lager gehalte, hetgeen economisch aantrekkelijk is, als het aanleggen van een relatief sterker elektromagnetisch veld weinig problemen 5 geeft, vice versa.

Bij voorkeur zijn de magnetische of magnetiseerbare deeltjes sterk magnetisch of magnetiseerbaar. Dit beperkt de sterkte van het vereiste elektromagnetisch veld. Derhalve zijn de magnetische of magnetiseerbare deeltjes bij voorkeur 10 gekozen uit magnetiet, ijzer/kobalt- en vanadiumlegeringen.

Volgens een interessante toepassing wordt na het aanleggen van het magnetische veld, zuur ingebracht voor het verhogen van de porositeit van de olie-voerende laag.

Dit inbrengen van zuur kan op twee wijzen. Ten eer-15 ste kan het zuur onder een zodanige druk worden ingebracht dat de barrière van de olie-voerende laag wordt doorbroken en het zuur in de olie-voerende laag terecht komt alwaar het de porositeit van de olie-voerende laag vergroot. Ten tweede kan de barrière van de olie-voerende laag eerst door winning van 20 aardolie worden verbroken (weer onder instandhouding van de barrière van de water-voerende laag), waarna het zuur op een voudige wijze wordt ingebracht. Met name in het eerste geval kan het de voorkeur genieten om het zuur in te brengen opgenomen in olie.

25 '· J 'c 03 5 4

Claims (8)

1. Werkwijze voor het winnen van aardolie uit een bron via een boorput, waarbij een afsluitende vloeistof via 5 de boorput in de bron wordt gebracht voor het verlagen van het watergehalte van gewonnen aardolie, met het kenmerk, dat de ingebrachte afsluitende vloeistof een magneto-rheologische vloeistof is welke in poreuze aardlagen wordt ingebracht, na het inbrengen een magneetveld wordt aangelegd waarbij de visit) cositeit van de vloeistof toeneemt of deze zelfs vast wordt als gevolg waarvan de poreuze aardlagen in uiteenlopende mate worden geblokkeerd, en de blokkade van ten minste één olie-voerende poreuze laag wordt doorbroken.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, 15 dat de magneto-rheologische vloeistof als een waterige magneto-rheologische vloeistof wordt ingebracht.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de magneto-rheologische vloeistof verder een uithardende component bevat die in aanwezigheid van het aange- 20 legde magneetveld en na winning van enige olie uithardt.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de uithardende component een vernetbaar polymeer omvat dat voor het uitharden van de magneto-rheologische vloeistof in aanwezigheid van het aangelegde magneetveld een vernet- 25 tingsreactie ondergaat.

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de magneto-rheologische vloeistof 5-50 vol./vol% magnetische of magnetiseerbare deeltjes bevat.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, 30 dat de magnetische of magnetiseerbare deeltjes zijn gekozen uit magnetiet, ijzer/kobalt- en vanadiumlegeringen.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat na het aanleggen van het magnetische veld, zuur wordt ingebracht voor het verhogen van de porosi- 35 teit van de olie-voerende laag.

1 G3Ü354