NL8400210A - Werkwijze voor profielregeling en conformatiecorrectie. - Google Patents

Description

• 1 * ♦ .«ί*' * , · ƒ- Ν.0. 52267 1

Werkwijze voor proflelregeling en conformatiecorrectie.

De uitvinding uitvinding heeft betrekking op technieken voor pro-fielregeling voor ondergrondse formaties; meer in het bijzonder heeft 5 de uitvinding betrekking op werkwijzen voor het selectief vormen van een barrièrelaag voor fluïdumstroming in ondergrondse formaties.

De belangrijkste strategieën van werkwijzen voor het winnen van olie zijn gericht op het winnen van een zo groot mogelijke hoeveelheid olie met een minimaal verlies van voortgestuwde olie of voortstuwings-10 vloeistof door absorberende zones of uitgeputte zones, en met een minimale produktie van connaatwater.

Bij het boren naar en het produceren van vloeibare minerale afzettingen, zoals aardolie en gas uit ondergrondse reservoirs is de aanwezigheid van connaatwater (gewoonlijk in de vorm van een waterige zout-15 oplossing) een aanhoudend probleem. In bijna elke ondergrondse formatie, waarin aardolie of gas aanwezig is in hoeveelheden, die een produktie uitvoerbaar maken, blijkt ook water aanwezig te zijn. Gewoonlijk kunnen bepaalde delen of lagen van een olie bevattende formatie worden beschouwd als zijnde rijk aan olie en kunnen andere delen of lagen van 20 de formatie worden beschouwd als zijnde rijk aan water.

De produktie van connaatwater tezamen met olie of gas uit een producerende formatie is om veel redenen ongewenst, o.a. wegens de extra produktiekosten, de noodzaak van het scheiden van de olie en het water na de produktie en de extra zorg ten aanzien van de afvoer van het on-25 gewenste brakke water, dat verontreinigend is voor het milieu in de omgeving.

Een ander probleem bij werkwijzen voor het winnen van olie is de aanwezigheid van uitgeputte zones. Nadat een olie bevattende formatie gedurende een tijd heeft geproduceerd, zullen een aantal van de olie-30 rijke lagen met betrekking tot winbare olie verarmd of "uitgeput" zijn.

Bij erop volgende produktiewerkwljzen is het niet economisch en niet doelmatig de toevoer van kostbare produktlevloelstoffen naar deze uitgeputte zones voort të zetten. In dergelijke uitgeputte zones is weinig olie beschikbaar voor produktie en wegens de aanvankelijke toeganke-35 lijkheid ervan voor de olleproduktle nemen deze uitgeputte zones bij voorkeur daarna geïnjecteerde produktievloeistof op met uitsluiting van de overblijvende olie bevattende lagen.

De aanwezigheid van waterrijke lagen en uitgeputte gebieden is in het bijzonder kritisch in die gevallen, waarin een nlet-prlmalr winpro-40 ces wordt toegepast, waarbij een vloeibaar voortstuwingsmiddel wordt 84 G 02 2 « * l toegepast, zoals water (bijvoorbeëld een voortstuwingsbehandeling met water), dat in de formatie wordt geïnjecteerd, zoals via een injectie-put. Juist door de aard van dergelijke werkwijzen zal een betrekkelijk grote hoeveelheid geïnjecteerd water bij de produktieput of -putten 5 worden verkregen. De kern van het probleem in dergelijke situaties is het vermijden of afsluiten van de waterrijke lagen en uitgeputte gebieden teneinde te trachten,' het absorberen van de voortgestuwde olie en voortstuwingssamenstellingen door waterrijke lagen uit uitgeputte zones te voorkomen en een hoge verhouding van olie tot water van de uit de 10 formatie gewonnen vloeistoffen te handhaven.

Het in het vorenstaande uiteengezette probleem en de vele ondervonden nadelen zijn reeds vele jaren door de olie en gas producerende industrie onderkend. Er zijn vele pogingen ondernomen om het probleem geheel of gedeeltelijk op te lossen teneinde een produktie met een meer 15 gunstige verhouding van olie tot water te verkrijgen en een meer volledige winning van beschikbare olie te verschaffen bij later volgende bewerkingen, zoals voortstuwen met water, injectie met stoom en voortstuwen met oppervlak-actief middel.

Een bekende poging tot het oplossen van het probleem was de toe-20 passing van diverse oplosmiddelen voor het selectief of bij voorkeur afsluiten van waterrijke gebieden of het vormen van barrièrelagen tegen de stroming van water.

Er zijn diverse oplossingen voorgesteld, vergelijk bijvoorbeeld de Amerikaanse octrooischriften 3.749.174, 3.811.508, 3.865.189, 25 3.866.684, 3.866.685, 3.876.438 en 4.328.864.

Veel van de werkwijzen volgens de stand van de techniek hadden ten minste voor een deel succes en hebben ten minste voor een deel in bepaalde gevallen en onder bepaalde putomstandigheden een oplossing van het probleem verschaft. Nochthans is het bovenbeschreven probleem hin-30 derlijk voor de industrie en blijft het probleem kritisch. Ook met het oog op de snelle toename van de produktiekosten en de verscherping van verontreinigingsvoorschriften door diverse overheidsinstanties, heeft de industrie een zeer grote behoefte aan een praktische en goedkope oplossing voor dit reeds gedurende lange tijd ondervonden probleem.

35 Een van de belangrijkste moeilijkheden bij de oplossingen volgens de stand van de techniek is het ontbreken van de praktisch toepasbaarheid ervan in de meeste situaties wegens de daarbij optredende kosten. Met betrekking tot de werkwijzen van dit type moet er aan worden herinnerd, dat met name grote volumina van materialen in de formaties moeten 40 worden geïnjecteerd. Aangezien de te produceren olie of gas op de eer- 8400210 3 4 4 ete plaats een beperkte «aarde heeft en aangezien de produktiekosten reeds hoog zijn, moet elk materiaal, dat voor het selectief afsluiten of om andere redenen ln de put wordt geïnjecteerd, tamelijk goedkoop zijn om een praktische toepassing te rechtvaardigen. Bij de meeste 5 werkwijzen volgens de stand van de techniek worden materialen toegepast, die veel te duur zijn om in grote volumina toe te passen onder de typische omstandigheden, waarin het boren of de uitvoering plaats vindt.

Een andere belangrijke moeilijkheid, die door de industrie wordt ondervonden, Is het onvermogen een afsluiting aan te brengen of een ho-10 rlzontale of verticale barrièrelaag voor vloeistofstroming te vormen op een gewenste afstand van maar in enige mate concentrisch ten opzichte van een boorput. Bijvoorbeeld voor het corrigeren van het probleem van het naar boven Stijgen van stoom zou het gewenst zijn een barrièrelaag voor vloeistofstroming rond een produktieboorput maar op enige afstand 15 van de boorput te vormen. Een dergelijke barrièrelaag zou dan stijgende stoom doen afbuigen en zo verspreiding in een erboven gelegen uitgeputte zone voorkomen en de stoom door een lager gelegen produktiezone naar de produktleput leiden. Tot dusver was er geen goedkoop of selectief mechanisme voor het instellen van een barrière tegen stroming in de 20 lengterichting van een boorgat of enig deel daarvan, echter op een bepaalde afstand daarvan verwijderd.

De uitvinding verschaft werkwijzen voor profielcontrole in ondergrondse formatiestructuren, waarbij een barrièrelaag voor vloeletof-stromlng selectief kan worden gevormd op enige gewenste afstand van een 25 boorput verwijderd. De selectiviteit kan op twee manieren tot stand worden gebracht. Ten eerste kan een afsluiting op enige gewenste afstand van een boorput voor vloeistofinjectie selectief worden uitgevoerd. Ten tweede kan de afsluiting selectief worden gevormd in zones met een grote verzadiging met water, terwijl zones met een grote verza-30 diging met olie niet in aanzienlijke mate nadelig worden beïnvloed.

Bij de werkwijzen volgens de uitvinding worden extraheerbare veelwaardige metaalionen toegepast, welke ionen kunnen worden geëxtraheerd uit reservoirformaties om demulgering van een geïnjecteerde aangezuurde haresamenstelling op gang te brengen. De hars bevattende barrièrelaag 35 kan selectief worden gevormd door eerst een gebied met metaalionen te wassen, waarin geen barrièrelaag gewenst is. Daarna zal de geïnjecteerde hars door de gewassen zone gaan. Bij de rand van de gewassen zone zal de harsemulsie in aanraking komen met aan de formatie geadsorbeerde metaalionen en deze extraheren. De aanwezige meerwaardige metaalionen 40 brengen dan een demulgering en coagulering van de hars op gang, waarbij 8400210 > 4 ί * een barrièrelaag wordt gevormd, die niet doorlatend voor vloeistof is.

Volgens de uitvinding worden werkwijzen verschaft, waarbij een waterige zure oplossing, die in staat is metaalionen uit hun formatiestructuur te extraheren, in een boorput en door de formatie wordt geïn-5 jecteerd. De zure oplossing is werkzaam ten aanzien van de extractie en de verwijdering van metaalionen, in het bijzonder ijzer(III)- en ijzer- (II)ionen, uit de formatiestructuur op enige afstand van de boorput verwijderd. Nadat het wassen met zuur is uitgevoerd, wordt een aangezuurde samenstelling van een harsemulsie door de boorput en in de for-10 matie gebracht. De samenstelling van de aangezuurde harsemulsie, welke een in olie oplosbare koolwaterstofhars, die is geëmulgeerd met een ten opzichte van zuur stabiel oppervlak-actief middel, omvat, is gevoelig voor demulgering bij aanraking met een voldoende concentratie van veelwaardige metaalionen. De aangezuurde harsemulsie gaat zonder verande-15 ring door het gebied, waaruit tevoren metaalionen zijn gewassen. Wanneer de harsemulsie de buitenzijde van de gewassen zone bereikt, wordt het zuur van de emulsiesamenstelling werkzaam ten aanzien van de extractie van metaalionen uit de niet-gewassen formatiestructuur van de waterrijke lagen, waarna de harsemulsie emulgeert en coaguleert in wa-20 terrijke lagen of uitgeputte zones, waarbij een barrièrelaag wordt gevormd, die ondoorlatend is voor daarop volgende fluïdumstroming. Wanneer de harsemulsie in aanraking komt met de niet-gewassen olierijke lagen, worden de met olie beklede formatiedeeltjes niet in aanzienlijke mate aan extractie met zuur blootgesteld. Aangezien de hars bovendien 25 oplosbaar is in olie treedt geen afsluiting op wanneer een grote olie-concentratie aanwezig is, zelfs wanneer een voldoende hoeveelheid metaalionen werden geëxtraheerd om demulgering op gang te brengen.

Daarna kan olie door de formatie worden gedreven onder toepassing van een vloeiend voortstuwingsmiddel, zoals voortstuwing met water of 30 stoom, waarbij het voortstuwingsmiddel selectief door de olierijke lagen van de formatie stromen en langs lagen met affiniteit voor water gaan.

Volgens een tweede uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt een samenstelling van een aangezuurde harsemulsie, 35 welke een in olie onoplosbare hars, die is geëmulgeerd met een ten opzichte van zuur stabiel oppervlak-actief middel, omvat, na de voorafgaande wasbehandeling met zuur geïnjecteerd. De in olie onoplosbare hars demulgeert aan de buitenkant van de gewassen zone. Wegens de relatieve oplosbaarheden in olie resp. water van de geëmulgeerde hars, 40 sluit de hars bij voorkeur eerder gebieden met een grote x^aterverzadig- 8400210 . a 5 • % ing dan olierijke gebieden af, ondanks het feit, dat de hars onoplosbaar is in olie.

Toepassing van deze tweede uitvoeringsvorm, waarbij gebruik wordt gemaakt van een in olie onoplosbare hars, is in het bijzonder gewenst 5 voor het afsluiten van absorberende zones voor het uitvoeren van processen onder toepassing van oppervlak-actief middel bevattende voortstuwingsmiddelen. Indien de harsafsluiting oplosbaar in olie zou zijn, zou het oppervlak-actief middel bevattende voortstuwingsmiddel deze snel losmaken, terwijl wanneer de afsluiting of barrièrelaag onoplos-10 baar in olie (en tevens onoplosbaar in water) zou zijn, de afsluiting in betrekkelijke mate onaangetast blijft door de voortstuwende stroom van oppervlak-actief middel.

De werkwijzen volgens de uitvinding kunnen worden toegepast bij veel verschillende technieken voor putprofielcontrole, met inbegrip van 15 conformatiecontrole, controle van het naar boven stijgen van stoom, controle van absorberende zones en controle van het kegelvormig opdringen van water.

De uitvinding zal in het onderstaande aan de hand van bijzondere voorkeur verdienende uitvoeringsvormen nader worden beschreven.

20 Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt een ondergrondse formatie onder toepassing van op dit gebied gebruikelijke technieken gekozen. In principe zullen de gekozen ondergrondse formaties die formaties zijn, waarvan men veronderstelt, dat ze aanzienlijke hoeveelheden winbare aardolie of gas bevatten. De 25 formaties bevatten in het algemeen een aantal zones, die relatief rijk aan olie zijn, én andere zones, die relatief rijk aan water zijn. Daarenboven is de gekozen formatie een formatie, die meerwaardige metaalionen bevat, die door zure oplossingen uit de formatiestructuren kunnen worden geëxtraheerd. De werkwijzen volgens de uitvinding blijken bij 30 uitstek toepasbaar te zijn in formaties, die extraheerbare ijzer(III)-of ijzer(II)lonen bevatten.

De gekozen formatie is ook een formatie, die is voorzien van een of meer putten. Dergelijke putten kunnen worden geboord, maar in vele gevallen zullen deze reeds aanwezig zijn. Meestal zullen verscheidene 35 putten aanwezig zijn, waarbij een of meer putten als lnjectieputten en een of meer van de dergelijke putten als produktieputten worden toegepast. In een aantal gevallen kan het mogelijk zijn, een afzonderlijke put zowel als injectieput als produktleput toe te passen. De toepassing van Injectie- en produktieputten is op "'zichzelf bekend, evenals de toe-40 passing van technieken voor voortstuwing met water, injectie van een 3400210 i 6 i * stoom of voortstuwing onder toepassing van andere vloeibare middelen bij werkwijzen voor het winnen van olie.

Verder wordt volgens de uitvinding een verdunde waterige zuurop-lossing verschaft. Het gekozen zuur is met name een anorganisch zuur, 5 zoals HC1, H3PO4, H2NSO3H of H2SO4, dat bij een verdunde concentratie een betrekkelijk lage pH verschaft. Bovendien zijn dergelijke anorganische zuren betrekkelijk goedkoop en gemakkelijk verkrijgbaar. Een nadeel van de toepassing van anorganische zuren is echter de corrosieve aard ervan.

10 De uitvinding is echter niet beperkt tot een speciale samenstel ling van het zuur. Bijvoorbeeld ook organische zuren, zoals azijnzuur, zijn geschikt voor de toepassing bij de werkwijzen volgens de uitvinding, ofschoon met name dergelijke zuren duurder zijn dan bijvoorbeeld HC1. De zuurtegraad van de oplossing wordt zodanig gekozen, dat deze 15 voldoende is om de beschikbare meerwaardige metaalionen, in het bijzonder ijzer(III)- en ijzer(II)ionen, die aan de formatiestructuur geadsorbeerd zijn, te extraheren en te solvateren. In het algemeen verdient een zure oplossing met een pH van iets meer dan 3 de voorkeur. Een dergelijke zuursterkte is doelmatig voor het verwijderen van een aanzien-20 lijke hoeveelheid extraheerbare metaalionen bij een gewenst formatievo-lume.

Verder wordt volgens de werkwijzen van de uitvinding via een gekozen boorput geïnjecteerd en door de formatie gedreven, waarbij een gewassen zone wordt verkregen. Wanneer het zuur door de formatie gaat, 25 extraheert het de in de formatiestructuur aanwezige metaalionen. Bovendien zal bij het voortgaan van de zure oplossing, deze de metaalionen uit de formatie solvateren en verwijderen. Er is aangetoond, dat in het algemeen een hoeveelheid zure oplossing van tweemaal het poriënvolume doelmatig is om een gewenst formatievolume te wassen. Het zal duidelijk 30 zijn, dat diverse factoren, zoals het volume van de zure oplossing, de zuursterkte, de injectiesnelheid, de permeabiliteit van de formatie, de tempera tuur omstandigheden en de concentratie van de metaalionen van invloed zullen zijn op de uitgestrektheid van de gewassen zone.

Na de wasbehandeling met het zuur wordt een bepaald volume van een 35 aangezuurde harsemulsie in de put geïnjecteerd en door de formatie gedreven. De ten opzichte van zuur stabiele harsemulsie omvat of een in olie onoplosbare of een in olie oplosbare koolwaterstofhars, die met een ten opzichte van zuur stabiel oppervlak-actief middel in een water bevattend zuur medium is geëmulgeerd. De gekozen harsemulsie is een 40 harsemulsie, die onderhevig is aan demulgering bij blootstelling aan 8400210 7 a « een voldoende concentratie van meerwaardige metaalionen, met name ijzer(III)- of ijzer(II)ionen.

De hierbij gebruikte harsen zijn bij betrekkelijk hoge temperatuur smeltende koolwaterstoffen. In de praktijk zijn de harsen in feite 5 mengsels van koolwaterstofmaterialen en derhalve bezitten ze geen scherp smeltpunt. Het name als de temperatuur toeneemt gaat een hars van de vaste toestand over in een kleverige, halfvaste tot vloeibare toestand. Harsen worden vaak gekarakteriseerd door het verwekingspunt ervan, dat overeenkomt met dé temperatuur halverwege de half-vaste toe-10 Stand. Zoals een deskundige duidelijk zal zijn, dient een voor de werkwijzen volgens de uitvinding gekozen hars noodzakelijkerwijs een verwekingspunt te bezitten, dat ligt in de buurt van de temperatuur van de formatie of dat is afgestemd op de omstandigheden van de fluïdumstro-ming. Indien het verwekingspunt te laag is, zal de viscositeit te ge-15 ring zijn om bij hoge temperaturen een barrièrelaag te handhaven. Wanneer anderzijds de gekozen hars een verwekingspunt bezit, dat aanzienlijk hoger is dan de formatletemperatuur, zal demulgering van de hars de vorming van korrelvormige deeltjes tot gevolg hebben, die te klein en te hard zijn om te coaguleren.

20 Een harsemulsie omvat een hars, die onder toepassing van een op- pervlak-actief middel is geëmulgeerd, en bestaat uit een interne fase van harsdeeltjes met een orde van grootte van ongeveer 10“^ mm en een externe waterfase. Binnen het kader van de onderhavige uitvinding zal het duidelijk zijn, dat het nodig is, dat het gebruikte oppervlak-ac-25 tieve middel stabiel is ten opzichte van het zuur. Op technische schaal zijn slechts enkele van dergelijke harsemulsies algemeen verkrijgbaar.

De meeste hiervan bezitten echter relatief lage verwekingspunten. Derhalve is het volgens de uitvinding voordelig de benodigde harsemulsie op geschikte wijze te formuleren, hetgeen in de voorbeelden nader zal 30 worden beschreven.

Nadat de harsemulsie is bereid, kan deze tot een gewenste pH in het zure gebied worden aaangezuurd of op een geschikte wijze worden gebufferd in het pH-gebied van ongeveer 1,5-3,5. Waargenomen is, dat het variëren van de zuursterkte vaak de omvang in zijdelingse richting van 35 de gevormde afsluiting bepaalt. Tot bufferende middelen, die voor de doeleinden volgens de uitvinding gewenst zijn, behoren fosforzuur en/of sulfaminezuur bevattende buffersystemen. Wanneer geen onoplosbare fosfaten zullen worden gevormd, verdient fosforzuur de voorkeur omdat het betrekkelijk goedkoop is, terwijl in formaties met ionen, die onoplos-40 bare fosfaten zullen vormen met fosforzuur, sulfaminezuur bevattende 8' 0 0 2 1 0 V · 8 buffersystemen gewenst zijn.

Vervolgens wordt deze aangezuurde harssamenstelling in de boorput geïnjecteerd en door de formatie gedreven. Wanneer de samenstelling van de harsemulsie door het gebied gaat dat tevoren is gewassen met de zure 5 oplossing, zijn geen metaalionen beschikbaar voor extractie. Derhalve gaat de harsemulsie onveranderd verder. Wanneer de aangezuurde harsemulsie de buitenzijde van de gewassen zone op enige afstand van de boorput bereikt, wordt de aangezuurde hars werkzaam met betrekking tot het extraheren en solvateren van de metaalionen. De geëxtraheerde veel-10 waardige metaalionen veroorzaken coagulatie van de harsdeeltjes en de-mulgering van de 'emulsie. De gecoaguleerde harsdruppeltjes sluiten op effectieve wijze de poriënopeningen van de waterrijke formatiestructuur of uitgeputte zones af, waarbij een barrièrelaag voor de daarna volgende fluïdumstroming is gevormd. De barrièrelaag wordt over een relatief 15 grote afstand gevormd, enigszins concentrisch ten opzichte van de boorput en op enige gewenste afstand van de boorput verwijderd.

Verder zal het duidelijk zijn, dat wanneer de harsemulsie, een in olie oplosbare hars omvat, in aanraking komt met een zone, die rijk is aan olie, geen afsluiting plaats vindt, zelfs wanneer extraheerbare me-20 taalionen aanwezig zijn. Onder omstandigheden, waarbij de harsemulsie een in olie onoplosbare hars omvat, zullen de relatieve oplosbaarheden in olie resp. water van de hars tot gevolg hebben dat de hars bij voorkeur coaguleert in de lagen, die rijk zijn aan water, en niet in de lagen, die rijk zijn aan olie.

25 Na het op de boven beschreven wijze selectief afsluiten van de formatie wordt olie uit de formatie gewonnen. Dit kan op geschikte wijze volgens een op zichzelf bekende werkwijze worden uitgevoerd onder toepassing van een vloeistof of stoom bevattend middel. Zo kan water, stoom of een ander geschikt voortstuwingsmiddel via een of meer injec-30 tieputten in de formatie worden geïnjecteerd en door olierijke zones van de formatie naar een of meer produktieputten worden gedreven.

Vervolgens wordt olie via de produktieput of -putten gewonnen met hogere olie/water-verhoudingen, dan anders zouden worden verkregen. Bovendien blijft de hoeveelheid voortstuwingsvloeistof behouden, met dien 35 verstande, dat de voortstuwingsbehandeling binnen een beperkter reser-voir-volume wordt uitgevoerd.

Volgens de uitvinding kunnen diverse putprofiel-controlewerkwijzen worden uitgevoerd. Een van dergelijke conformatie-toepassingen omvat het corrigeren van het naar boven stijgen van stoom. In een dergelijke 40 situatie is een bovenste zone aanwezig, die gaat door een formatie, 8400210 # ' 9 waaruit nagenoeg de gehele hoeveelheid olie is verwijderd, en is een lagere zone aanwezig, welke nog het grootste deel van de oorspronkelijk daarin aanwezige olie bevat. Vaak zal de bij de eind-toevoeropening van de injectieput geïnjecteerde stoom te snel stijgen in de uitgeputte zo-5 ne, wat de weg van de minste weerstand is. Derhalve is het gewenst, een barrièrelaag voor de fluldumstroming op enige afstand verwijderd van de produktieput aan te brengen, zodat de barrièrelaag de uit de bovenste zone opstijgende stoom zal doen afbuigen en de voortstuwende fluldumstroming door de lagere olierijke zone naar de produktieput zal doen 10 lelden.

Een andere conformatietoepassing van de uitvinding ligt in het vermijden van het aanhoudende probleem van het kegelvormig opdringen van water. Nee· bijvoorbeeld een put, die in de top van een oliezone is geboord. Op enige afstand beneden de put bevindt zich een waterader 15 (een water bevattend zand) dat misschien vanuit een dagzoom over de vele kilometers afstand wordt gevoed. Wanneer de olie wordt verwijderd, stijgt het water, waarbij de olie wordt voortgestuwd. Vaak echter stijgt het water te snel waarbij het water naar boven komt in de druk-schacht, die de put omvat. Dit snijdt de olie uit de put af en er wordt 20 hoofdzakelijk water gewonnen, hoewel zeer veel olie achter blijft. Teneinde een dergelijke situatie te corrigeren, zou het gewenst zijn een pannekoekachtige afsluiting beneden de put en boven de water bevattende zone te vormen. Volgens de werkwijze van de uitvinding kan een dergelijke barrièrelaag worden gevormd om het ontstaan van het kegelvormig 25 opdringen van water te vermijden.

Het probleem van het naar boven stijgen van stoom en het kegelvor-mlg opdringen van water zijn voorbeelden van situaties, waarin het heterogene karakter van de permeabiliteit van de lagen, die rijk zijn aan water, en de lagen, die rijk zijn aan olie, sterk verschilt. Soms wordt 30 dit probleem aangeduld als "thief zone", aangezien een groot gedeelte van met kracht geïnjecteerde vloeistof zal worden weggetrokken door de Zone, met die waterverzadiging, die in het algemeen een geringere permeabiliteit en een groter poriënvolume dan de lagen, die rijk zijn aan beschikbare olie, bezit. In gevallen, waarin het verschil minder uitge-35 sproken ia, wordt het probleem van het leiden van geïnjecteerd fluïdum naar de olierijke lagen, waarbij de waterrijke lagen worden vermeden, aangeduid als conformatie of meesleep ("sweep")effect. In het algemeen is een minder geconcentreerde harsemulsie doelmatig voor conformatle-technleken.

40 De hierin gebruikte uitdrukking "profielcontrole" geldt in het al- 6 4 0 0 2 1·; 10 gemeen voor de diverse conformatiecontroletechnieken, die worden toegepast voor het overwinnen van de problemen van het naar boven stijgen van stoom, het kegelvormig opdringen van water, absorberende zones en daarmee verwante ongelijkheid van permeabiliteit.

5 Voor het verder toelichten van de uitvinding zijn verscheidene la boratoriumproeven uitgevoerd. In de onderstaande voorbeelden, die niet als beperking van de uitvinding mogen worden opgevat maar alleen als voorbeelden van de diverse uitvoeringsvormen dienen, zijn op deze resultaten van laboratoriumproeven gebaseerd.

10 De bij de afsluitproeven gebruikte harsemulsie werd als volgt be reid. Picconol AA101, een 50 gew.%'s vaste stof bevattende waterige emulsie, werd verkregen bij Hercules Inc., Wilmington, Delaware,

Ver.Staten van Amerika. Picconol AA101 is een merknaam van een produkt van Hercules Ine., dat neutrale synthetische koolwaterstofharsen, afge-15 leid van een verscheidenheid van alifatische, aromatische en monomere terpeen-koolwaterstoffen en andere koolwaterstoffen met een laag mole-cuulgewicht, omvat. In de harsemulsie wordt ook een anionogeen, ten opzichte van zuur stabiel oppervlak-actief middel opgenomen, dat ongeveer 6 gew.% van de hars uitmaakt. De harsemulsie wordt verder gekarakteri-20 seerd, doordat deze een verwekingspunt van ongeveer 7l°C, een pH van 4,5, een deeltjesgrootte van ongeveer 10”^ mm, een soortelijk gewicht van 0,98, een oppervlaktespanning van 29 dynes/cm, een viscositeit van 60 mPa.s bij 25°C, een viscositeit van minder dan 1 mPa.s bij de temperatuur van stoom bezit en onverenigbaar is met veelwaardige metaalio-25 nen, zoals ijzer, calcium en aluminium.

Volgens de uitvinding werd Picconol AA101 tot een emulsie met een gehalte aan vaste stof van 5 gew.% verdund onder toepassing van een 0,27 M fosforzuur/0,045 M Na2HP04 buffer, zodat de pH van de uiteindelijke emulsie 1,75 was.

30 Op verzoek kon Hercules Ine. harsemulsie-samenstellingen leveren,

die overeenkwamen met Picconol AA101, maar die hogere verwekingspunten bezaten. Harsen met een verwekingspunt van 95°C en 100°C, die op dezelfde wijze als Picconol AA101 waren geëmulgeerd, werden verschaft. Voorbeeld I

35 Verplaatsings- en afsluitingsproeven werden uitgevoerd in roest vrij stalen buizen van ongeveer 5,7 x 45,7 cm, die waren gevuld met Kern River zand, dat was gereinigd met oplosmiddel. Het reinigen was om twee redenen noodzakelijk. Ten eerste kan het zuur geen ionen extraheren uit met olie bedekt gesteente en ten tweede is de hars zelf oplos-40 baar in olie en zal deze geen afsluiting tot stand brengen, indien een §400210 11 grote verzadiging met olie aanwezig is· De aanvankelijke vulling van de buizen met formatiematerialen vertoonde een permeabiliteit van 12-15 darcies.

De buis werd op ongeveer 66°C verwarmd teneinde de formatietempe-5 ratuur te simuleren. Vervolgens werd de boven beschreven, gebufferde harsemulsie (met een verwekingspunt van ongeveer 71°C) in de buis gebracht. Nadat de harsemulsie in een hoeveelheid van driemaal het poriënvolume door de buis was geleid, ontwikkelde zich een aanzienlijke druk door de buis* Uit de buis kwam geen hars te voorschijn en de daar-10 na gemeten permeabiliteit was 7,48 md, minder dan 0,1% van de oorspronkelijke vulling.

Voorbeeld II

Onder toepassing van de met hars afgesloten vulling van voorbeeld I werden experimenten, waarbij water werd geïnjecteerd, uitgevoerd bij 15 toenemende temperaturen. De buis bevond zich in nagenoeg verticale positie in de oven en het injecteren werd van boven naar beneden uitgevoerd. De afsluiting bleef boven 94°C in stand maar werd verbroken, toen de temperatuur van het water hoger werd dan 122®C. Bij deze temperatuur is de viscositeit van de hars met een verwekingspunt van onge-20 veer 71*C zeer laag en de druk in de buis van ongeveer 45,7 cm was ongeveer 208 kPa.

Voorbeeld III

Voor proeven bij een hogere temperatuur werd de emulsie van de hars met een verwekingstemperatuur van 100®C gebruikt. De door Hercules 25 geleverde harsemulsie werd met 0,27 M fosforzuur verdund tot een harsemulsie met 5 gew.% vaste stof. De verkregen pH was 1,34.

De buis, die was gevuld met met oplosmiddel gereinigd Kern zand, werd in een nagenoeg verticale positie zoals eerder beschreven in een oven gebracht. De buis werd verhit tot 112®C.

30 In de oven werd voldoende buis geplaatst om te verzekeren, dat de in de gevulde kolom komende vloeistof de temperatuur van de oven zou hebben. Verbonden met de uitlaatzijde en buiten de oven bevond zich een met water gevulde bulsnippel met een lengte van ongeveer 15 cm, die was verbonden met een tegendrukregelaar. Stroomafwaarts ten opzichte van de 35 tegendrukregelaar bevond zich een buislengte, die naar een maatcilin-der leidde, zodat het afgevoerde materiaal kon worden gemeten. De functie van de bulsnippel was te dienen als een val voor vaste deeltjes, die anders de tegendrukregelaar zouden verontreinigen. Injectie van de aangezuurde harsemulsie (vaste stofgehalte 5 gew.%) werd uitgevoerd met 40 een hoeveelheid van driemaal het poriënvolume terwijl geen afsluiting 84 0 0 2 1 0 12 optrad. Vermoed werd, dat geen coagulatie had plaatsgevonden omdat de extractie door het zuur te snel had plaats gevonden, waardoor de hars als fijn verdeeld materiaal werd neergeslagen.

Voorbeeld IV

5 Ter verkrijging van een dikkere afsluiting werd een nieuwe vulling gebruikt. Het poriënvolume bedroeg 410 ml. In dit geval werd de emulsie van de hars (verwekingspunt 100°C) met fosforzuur-fosfaat gebufferd tot een pH van 1,75, zoals ook het geval was in voorbeeld I. De tegendruk-regelaar werd ingesteld op ongeveer 172 kPa. Na injectie van de hoeveel-10 heid van ongeveer 1 poriënvolume met een snelheid van 1,66 ml/min. begon de druk te stijgen en deze stijging werd voortgezet tot ongeveer 345 kPa bij het doorleiden van het tweede poriënvolume (960 ml). Vervolgens werd water bij een temperatuur van ongeveer 128°C geïnjecteerd. De druk variëerde van ongeveer 276-460 kPa terwijl 275 ml water werden 15 ingeleid. Aan het eind van de injectie was de druk in de buis ongeveer 310 kPa.

De buis werd uit de oven verwijderd en gekoeld tot kamertemperatuur. Toen de buis werd geopend bleek dat het materiaal aan de zijde van de injectie over een afstand van ongeveer 10-13 cm hard als steen 20 was maar dat verder in de buis geen hars aanwezig was. Bij kamertemperatuur is de hars met een verwekingspunt van 100°C geheel vast. Ofschoon een doelmatige afsluiting had plaats gevonden, werd waargenomen dat enige harsprecipitatie te snel kan hebben plaats gevonden, zelfs bij een pH van 1,75, en dat betere resultaten zouden kunnen worden ver-25 kregen indien de pH van de buffer zou worden ingesteld op een hogere waarde, bijvoorbeeld 2,0.

Voorbeeld V

Een experiment zonder afsluiting werd uitgevoerd teneinde de toepassing van een zure wassing ter voorkoming van daarop volgende afslui-30 ting met hars toe te lichten.

Een kolom met Kern River formatiezand werd in de oven (die op ongeveer 66°C werd gehouden) geplaatst. Zoals eerder is beschreven, was de buis onder verminderde druk gebracht en voorafgaande aan de toepassing van de hars met water gevuld. Een hoeveelheid van twee poriënvolu-35 mes 2 n HC1 werd geïnjecteerd. Aan het eind van het eerste poriënvolume had de afgevoerde stroom een karakteristiek groene kleur van ijzer(II)-ionen. Deze kleur bleef aanwezig tijdens het grootste deel van de hoeveelheid van 200 ml (corresponderend met 1 poriënvolume) water bevattende buffer, die daarna werd toegepast.

40 Vijf gew.Z’s Picconol AA101 harsemulsie, die 0,27 Μ H3PO4 en 8400210 13 0,045 Μ Νβ2ΗΡθ4 bevatte, werd geïnjecteerd. Na een hoeveelheid van ongeveer 1 poriënvoluae begon de produktle van de harsemulsie, die visueel identiek was aan het geïnjecteerde materiaal. Bij de proef zonder afsluiting werd de hars onveranderd afgevoerd en nam de druk niet toe 5 zolang de proef werd voortgezet (ongeveer 1 poriënvolume verder dan de eerste harsproduktie).

Voorbeeld VI

Het met zuur gewassen Kern zandextract van voorbeeld V werd verzameld en geanalyseerd. ïïlt atoomabsorptieanalyse bleken ijzer(III)- en 10 ijzer(II)lonen de hoofdbestanddelen van het zure extract te zijn.

Toevoeging van dit extract aan de harsemulsie (vervekingspunt 100’C) was effectief om de hars te precipiteren. De geprecipiteerde hars was een fijn poeder totdat de oplossing werd verhit. Toen klonterden de deeltjes samen.

15 Ter illustratie van een gematigde conformatieregellng die kan wor

den toegepast bij voortstuwingstechnleken met water, werd een lagere harsconcentratie alsmede een wassing met een zwakker zuur toegepast. Voorbeeld VII

Er werden in hars gegoten Berea kernen van 5 cm x 5 cm x 30 cm, 20 die waren vóórzien van hulpstukken, toegepast. Tijdens de proeven werden de kernen in een oven gehouden, waarvan de temperatuur bij ongeveer 66°C werd gehandhaafd. De kernen hadden een poriënvolume van 148,1 ml (18,91) en een permeabiliteit van 233,8 md.

De harsemulsie werd in 0,1 n azijnzuur verdund tot een emulsie met 25 een vaste stofgehalte van 0,125 gew.Z. Nadat de kern een temperatuur van ongeveer 66*C had bereikt, werd de harsemulsie bevattende samenstelling continu geïnjecteerd. In het begin was de injectiedruk een fractie minder van 7 kPa overdruk. Bij een constante snelheid steeg de druk bijna lineair tijdens het verloop van de proef tot ongeveer 24 30 kPa. Tijdens het injecteren van 865 ml (4,84 poriënvolume) werd uit de kern geen hars afgevoerd. Aan het einde van de proef werd de permeabiliteit voor water gemeten en deze bleek 12,9 md te zijn, een vermindering van 94Z.

Voorbeeld VIII

35 Bij een andere proef werden twee kernen gebruikt. Deze werden ge vuld met zout water en vervolgens met olie. Een kern (kern B) werd vervolgens onderworpen aan voortstuwing met water voor resterende olie. Vervolgens werden de twee kernen verbonden met een gemeenschappelijke toevoer en werd het injecteren van water voortgezet. Beide kernen wer-40 den in een oven bij ongeveer 66*C gehouden. Het voortstuwen met water 8400210 14 werd voortgezet totdat beide kernen gedurende een lange periode alleen water afgaven. Vervolgens een 1 gew.%’s harsemulsie-oplossing in azijnzuur continu geïnjecteerd en werden de resultaten geobserveerd. Er werd een concentratie van de harsemulsie van 1 gew.% gekozen, welke concen-5 tratie aanzienlijk hoger was dan de eerder gebruikte concentratie teneinde omleiding van de injectievloeistof te simuleren op een bepaald punt vanaf de boorput, waardoor een hoeveelheid van verscheidene poriënvolumen van de harsemulsie zou worden geleid. De hogere concentratie beperkte de experimentele volume-vereisten.

10 Een samenvatting van de waarden wordt gegeven in tabel A. Kern A

produceerde na te zijn geplaatst in een voortstuwingsopstelling met twee kernen olie tot een rest-olieverzadiging van 0,44. Gelijke totale volumes van de harsemulsie-oplossing werden de injectie ervan geproduceerd. De totale hoeveelheid geproduceerde olie (met de produktie van 15 olie en hars inbegrepen en gerekend als olie) resulteerde in uiteindelijke olieverzadigingen van 0,12 voor kern A en 0,18 voor kern B.

Tabel A

20 SAMENVATTING VAN DE WAARDEN

Kern A Kern B

poriënvolume (ml) 130 155 permeabiliteit t.o.v. water (md) 214 212 aanvankelijke olie-verzadiging, So;^ 0,75 0,63 25 rest-olieverzadiging Sor (kern B voorstuwing met water) - 0,25 volume van de geproduceerde olie in een tandem-opstelling (ml) 40 0 rest-olieverzadiging na 30 tandem-voortstuwing 0,44 0,25 geïnjecteerd volume van de harsemulsie (ml) 1000 1000 totaal volume van de geproduceerde olie na injectie met hars 82 70 35 uiteindelijke rest-olieverzadiging 0,12 0,18

Voorbeeld IX

Deze experimentele benadering werd gebruikt om de toepasbaarheid van vacuum-residuhars aan te tonen voor het probleem van het naar boven 40 stijgen van stoom in met stoom gestripte Kern River-reservoirs.

8400210 15

De vacuumresidu-emulsie werd bereid door verhitten van een vacuum-reel du tot ongeveer 121-149°C en vervolgens onder langzaam roeren mengen van het verhitte residu met een emulgeermlddel. Het gekozen emul-geermiddel was een mengsel van twee produkten van Emergy Industries: 5 Tryfac 610-A en Tryfae 5556 (75 resp. 25 gew.%). De gebruikte hoeveelheid emulgeermlddel was 5 gew.%, betrokken op het gewicht van het va-cuumresidu.

Vervolgens werd 0,116 g KOH/g emulgeermlddel opgelost ln een deel van het voor de bereiding van de emulsie te gebruiken water. De basi-10 sche oplossing werd langzaam toegevoegd aan het mengsel van residu en emulgeermlddel, terwijl de temperatuur van het mengsel op ongeveer 99-104*0 werd gehouden. Het mengsel werd geroerd totdat een gelijkmatig mengsel was verkregen. Vervolgens werd onder krachtig roeren kokend water aan het mengsel toegevoegd totdat omkering van de emulsie optrad.

15 Omkering werd bewezen door een verlaging van de viscositeit en een kleurverandering van zwart naar bruin. Er werd extra water toegevoegd om de concentratie van vaste stoffen op 40-50 gew.% te brengen.

De emulsie werd tot kooktemperatuur verhit en vervolgens werd de emulsie onder roeren langzaam tot kamertemperatuur gekoeld.

20 Gevoeligheid van de emulsie ten opzichte van Fe** werd aange toond door toevoeging van enige druppels van een 1 gew.%'s FeC^-op-lossing aan een monster van de emulsie, waarbij precipitatie van het residu werd waargenomen. Thermische stabiliteit van de emulsie werd aangetoond door een monster van de emulsie in een Hoke-cilinder te 25 brengen en tot ongeveer 132°C te verhitten. Na koelen werd de emulsie onderzocht en er bleek geen precipitatie te hebben plaats gevonden. De viscositeit van het vacuumresidu werd gemeten bij ongeveer 127°C en bleek ongeveer 1,5 Pa.s te zijn.

Een roestvrij stalen cilinder (van ongeveer 45,7 cm met een diame-30 ter van ongeveer 5,7 cm) werd gevuld met met oplosmiddel gereinigd Kern River kernmateriaal, verkregen van een diepte van ongeveer 355-357 m.

De kern werd verbonden met een vacuumpomp, onder verminderde druk gebracht en vervolgens gevuld met water. Het poriënvolume van de kern werd bepaald en bleek 360 ml te zijn. Vervolgens werd de aanvankelijke 35 permeabiliteit van de kern ten opzichte van water gemeten en deze bleek 11,9 darcles te zijn. Vervolgens werd ruwe Kern River olie in de kern geïnjecteerd en de aanvankelijke olieverzadiging was 91,4%. De kern werd vervolgens met stoom gereinigd door injecteren van stoom van ongeveer 149°C ln de kern, totdat er geen extra olie meer bleek te worden 40 geproduceerd. De kern werd gereinigd tot een rest-olieverzadiging van 8400210 16 6,4%. De emulsie werd voorafgaande aan de injectie in de kern verdund tot een concentratie aan vaste stoffen van 5 gew.% onder toepassing van 0,27 Μ H3PO4 en 0,045 M Na2HP04» De injectie werd voortgezet totdat 800 ml (2,2 poriënvolumes) van de residu-emulsie waren geïnjec-5 teerd. De voor de injectie van de emulsie benodigde druk was op dit moment ongeveer 172 kPa. De permeabiliteit van de kern werd opnieuw bij kamertemperatuur gemeten en bleek 412,5 md te zijn. Dit komt overeen met een vermindering van de permeabiliteit van de kern van 96,5%. Uit naderhand plaats vindend onderzoek van de kern bleek, dat het residu 10 door de gehele lengte van de kern was afgezet, hetgeen aangeeft dat een afsluiting van grote diepte kan worden verkregen.

Voorbeeld X

Twee cilindervormige roestvrij stalen houders (lengte ongeveer 45,7 cm, diameter ongeveer 5,7 cm) werden gevuld met met oplosmiddel 15 gereinigd Kern River kernmateriaal, dat van een diepte van ongeveer 355-357 m uit de Orich put was verkregen. Elke kern werd verbonden met een vacuumpomp, onder verminderde druk gebracht en vervolgens gevuld met water. Het totale poriënvolume van de twee kernen werd bepaald en bleek 690 ml te zijn. De aanvankelijke permeabiliteiten van de kernen 20 I en II ten opzichte van water bleken 10,7 resp. 11,2 darcies te zijn. Sulfaminezuur (2 n) werd bij een temperatuur van ongeveer 66°C in kern I geïnjecteerd totdat de afgevoerde stroom vrij vas van opgelost ijzer, hetgeen bleek uit het ontbreken van een groene kleur. De kern werd vervolgens gespoeld met water. De twee kernen werden vervolgens verbonden 25 en de permeabiliteit ten opzichte van water bleek 10,2 darcies te zijn.

De volgens in voorbeeld IX vermelde gegevens bereide emulsie werd verdund tot een concentratie aan vaste stoffen van 5 gew.% en voorafgaande aan de injectie in de kernen ingesteld op 0,2 n in sulfaminezuur. Het injecteren werd bij een temperatuur van ongeveer 66°C voort-30 gezet totdat 3 1 (4,3 poriënvolumes) van de residu-emulsie waren geïnjecteerd.

De vereiste druk tegen het systeem was op dit punt ongeveer 206 kPa ten opzichte van een aanvankelijke druk van ongeveer 34 kPa en de stromingssnelheid verminderde. De permeabiliteit van de verbonden ker-35 nen werd opnieuw bij kamertemperatuur gemeten en bleek 180 md te zijn. Dit komt overeen met een vermindering van 98% van de gezamenlijke permeabiliteit van de kernen. De twee kernen werden vervolgens gescheiden en de afzonderlijke permeabiliteit ervan werd opnieuw gemeten. De permeabiliteit van kern I bleek 10,1 darcies te zijn, overeenkomend met 40 een vermindering van de permeabiliteit van 5,6%. De permeabiliteit van 8400210 17 kern II bleek 366 ad te zijn, overeenkomend met een vermindering van de permeabiliteit van 96,7Z.

Vervolgena werd kern II onderworpen aan een voortstuwing met stoom, waarbij de begintemperatuur 100°C bedroeg, hetgeen werd voortge-5 zet, totdat bleek, dat geprecipiteerd residu was verdreven. Dit geschiedde bij ongeveer 121°C. De temperatuur werd onmiddelijk verlaagd om een aanzienlijk verlies van residu te voorkomen en verder werd voortstuwing met stoom bij ongeveer 116eC voortgezet, waarbij geen verder verlies van residu optrad.

1° Voorbeeld XI

Om er zeker van te zijn, dat een uit resldu-emulsie gevormde afsluiting bestand is tegen de temperatuur van het reservoir, werden pogingen ondernomen om de kwaliteit van het residu te verbeteren door het verweklngspunt te verhogen. Dit werd uitgevoerd door het materiaal ge-15 deeltelijk te dehydrogeneren met verdund zwavelzuur. Verlaging van de H/C-verhoudlng leverde een meer asfaltachtige residu met de gewenste verhoging van het verweklngspunt.

Een monster van het vacuumresidu werd behandeld door het te koken in 6 n H2SO4 totdat droog materiaal was verkregen. Het behandelde 20 residu werd vervolgens in een gewichtsverhouding van 75:25 gemengd met het onbehandelde residu en geëmulgeerd volgens de in voorbeeld IX aangegeven methode, waarbij de emulsie werd verdund tot een gehalte aan vaste stoffen van 25 gew.Z in plaats van 50 gew.%. De gevoeligheid ten opzichte van ijzer en thermische stabiliteit van de emulsie werden op 25 de boven beschreven wijze aangetoond, waarbij identieke resultaten werden verkregen.

Een cilindervormige roestvrij stalen houder met een lengte van ongeveer 45,7 cm met een diameter van ongeveer 5,7 cm werd gevuld met met oplosmiddel gereinigd Kern River kernmateriaal, verkregen van een dlep-30 te van ongeveer 354-357 m uit de Kern-put. De kern werd verbonden met een vacuumpomp, onder verminderde druk gebracht en vervolgens gevuld met water. Het poriënvolume van de kern werd bepaald en bleek 340,2 ml te zijn. De aanvankelijke permeabiliteit van de kern ten opzichte van water bleek 11,0 derdes te zijn. De emulsie werd verdund tot een ge-35 halte aan vaste stoffen van 5 gew.% en voor de injectie in de kern ingesteld op 0,2 n in sulfaminezuur. Het Injecteren bij een temperatuur van ongeveer 66*C werd voortgezet totdat 250 ml (2,8 poriënvolumes) van de resldu-emulsie waren geïnjecteerd. Op dit punt was de vereiste druk van het residu ongeveer 193 kPa. De permeabiliteit werd opnieuw gemeten 40 en bleek 313 md te zijn, hetgeen overeenkwam met een vermindering van 8400210 18 97,2% van de permeabiliteit. De kern werd vervolgens aan een voortstuwing met stoom onderworpen, totdat was aangetoond, dat het geprecipiteerde residu was verdreven. Dit geschiedde bij een temperatuur boven ongeveer 141°C. Vervolgens werd de temperatuur verlaagd tot ongeveer 5 140°C en verdere behandeling met stoom had geen verder verlies van re sidu tot gevolg. Door deze methode werd het breekpunt van de afsluiting met ten minste ongeveer 19°C verhoogd.

Voorbeeld XII

In dit voorbeeld wordt de toepasbaarheid van niet in olie oplos-10 baar hars aangetoond voor het probleem van een absorberende zone in het Ventura veld.

Drie emulsies van in olie niet oplosbare harsen werden bereid uit Bresin-2, Terate 101 en Terate 131, niet in olie oplosbare harsen, verkregen van Hercules Ine. In plaats van de emulgeermiddelverhouding van 15 75:25 van voorbeeld X werd de verhouding veranderd in 90:10 en werd de emulsie verdund tot een gehalte aan vaste stoffen van 25 gew.% in plaats van 50 gew.%. De drie harsen werden beproefd in olie tot ongeveer 93ÖC en bleken onoplosbaar te zijn. Gevoeligheid van de emulsie ten opzichte van ijzer werd aangetoond door toevoeging van enige drup-20 pels van een 1 gew.%’s FeCl2~oplossing aan een monster van elke emulsie, waarbij precipitatie van de harsen werd waargenomen. Verder werd waargenomen, dat de emulsie van Bresin-2 het meest gevoelig was ten opzichte van de FeCl2“Oplossing en derhalve werd dit materiaal gekozen voor het verdere onderzoek. De thermische stabiliteit van de Bresin-2-25 emulsie werd aangetoond door een monster te verhitten tot ongeveer 132°C. Na koelen werd de emulsie onderzocht en bleek geen precipitatie te hebben plaats gevonden.

Een roestvrij stalen cilinder van ongeveer 45,7 cm met een diameter van 5,7 cm werd gevuld met met oplosmiddel gereinigd Ventura kern-30 materiaal, verkregen van een diepte van ongeveer 2243-2244 m van de

Lloyd 235 put. De kern werd verbonden met een vacuumpomp, onder verminderde druk gebracht en gevuld met een 3 gew.%'s NaCl-oplossing. Het poriënvolume van de kern werd bepaald en bleek 352,5 ml te zijn. De aanvankelijke permeabiliteit van de kern ten opzichte van water werd ver-35 volgens gemeten en bleek 11,14 darcies te zijn. De emulsie werd verdund tot een concentratie aan vaste stoffen van 5 gew.% en voor de injectie in de kern ingesteld op 0,2 n in sulfaminezuur. Het injecteren werd bij ongeveer 66°C werd voortgezet totdat 1250 ml (3,5 poriënvolumes) van de harsemulsie waren geïnjecteerd. De voor het injecteren van de emulsie 40 vereiste druk was op dit punt ongeveer 193 kPa. De permeabiliteit werd 8400210 r J' < 19 opnieuw bij kamertemperatuur gemeten en bleek 0,376 darcles te zijn.

Dit komt overeen met een vermindering van 96,6% van de permeabiliteit van de kern.

Een oppervlak-actief middel bevattend voortstuwingsmateriaal werd 5 vervolgens bereid door mengen van Petrostep BMW, Biosoft D-62, isobuta-nol en synthetisch Ventura injectiewater in een gewichtsverhouding van 2,17:1,56:0,75:45,52 in een stoombad onder roeren gedurende 2 uren in een gesloten vat. Het voortstuwingsmateriaal werd vervolgens bij een temperatuur van ongeveer 66*C in de kern geïnjecteerd. Een totale hoe-10 veelheid van 3 1 (8,5 poriënvolumes) van het oppervlak-actieve middel bevattende voortstuwingsmateriaal werd met een stromingssnelheid van 0,2 ml/sec. geïnjecteerd. Vervolgens werd een voortstuwing met water uitgevoerd, die werd voortgezet totdat een constante permeabiliteit kon worden gemeten. Een totale hoeveelheid van 1,5 1 (4,3 poriënvolumes) 15 H2O werd geïnjecteerd voordat de permeabiliteit werd gemeten. De permeabiliteit ten opzichte van H2O bij kamertemperatuur werd gemeten en ble.ek 0,275 darcles te zijn. Dit komt overeen met een vermindering van de oorspronkelijke permeabiliteit van de kern van 97,5%. Uit de resultaten blijkt, dat de doorlating tegengaande barrlèrelaag niet was aangetast 20 door het oppervlak-actieve middel bevattende voortstuwingsmateriaal.

Voorbeeld XIII

Een volgende proef werd uitgevoerd met aanwezige restolie. Het kernmateriaal werd niet met oplosmiddel gereinigd. De buis werd verbonden met een vacuumpomp, onder verminderde druk gebracht en gevuld met 25 een 3 gew.%'s HCl-oplosslng. Het poriënvolume van de vulling van kernmateriaal werd vastgesteld en bleek 330 ml te zijn. De aanvankelijke permeabiliteit ten opzichte van water bleek 10,8 darcles te zijn. Ruwe Ventura-olie werd in de buis geïnjecteerd en de aanvankelijke oliever-zadiglng was 93,9%. Voortstuwing met water werd uitgevoerd totdat geen 30 extra olie meer bleek te worden geproduceerd. Dit had een rest-oliever-zadiglng van ongeveer 16% tot gevolg. De Bresln-2-emulsie werd verdund tot een concentratie aan vaste stoffen van 5 gew.% en voor het injecteren in de kern ingesteld op 0,2 n in sulfaminezuur. Het injecteren werd bij een temperatuur van ongeveer 66*C voortgezet, todat 240 ml (7,3 po-35 riënvolumes) van de harsemulsie waren geïnjecteerd. De voor het injecteren van de emulsie vereiste druk was op dit punt ongeveer 200 kPa. Niet-geprecipiteerde emulsie werd tijdens de eerste twee poriënvolumes geproduceerd. De permeabiliteit van de kern werd opnieuw gemeten bij kamertemperatuur en bleek 310 md te zijn. Dit komt overeen met een ver-40 mindering van de permeabiliteit van de kern van 97,1%.

84 0 0 2 1 0

Claims (19)

1. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de formatie extraheerbare ijzer(III)- of ijzer(II)ionen bevat.
2. 3. Werkwijze volgens conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de water bevattende zure oplossing een organisch zuur of een verdund anor- 30 ganisch zuur bevat.
3. 4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de water bevattende zure oplossing een verdunde zoutzuuroplossing, fosforzuurop-lossing, sulfaminezuuroplossing, zwavelzuuroplossing en/of azijnzuurop-lossing is.
4. 5. Werkwijze volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de hars oplosbaar is in olie.
5. 6. Werkwijze volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de hars onoplosbaar is in olie.
6. 7. Werkwijze volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de hars-40 emulsie een hars bevat, dat een verwekingspunt bezit, dat ligt boven de 8400210 formatietemperatuur.
7. 8. Werkwijze volgens conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de koolwaters tofhars een vacuumresidu omvat.
8. 9. Werkwijze volgens conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de hars-5 emulsie wordt onderworpen aan demulgerlng na aanraking met een voldoende hoeveelheid ijzer(III)- of ljzer(II)ionen.
9. 10. Werkwijze volgens conclusies 1-9, met het kenmerk, dat de harsemulsie een met een anionogeen, ten opzichte van zuur stabiel opper-vlak-actief middel geëmulgeerde hars omvat.
10. 11. Werkwijze volgens conclusies 1-10, met het kenmerk, dat de harsemulsie een gehalte aan vaste stoffen van ongeveer 1/8-5 gew.% hars en anionogeen, ten opzichte van zuur stabiel oppervlak-actief middel, geëmulgeerd ln een water bevattende zure bufferoplosslng, omvat.
11. 12. Werkwijze volgens conclusie 1-11, met het kenmerk, dat de sa- 15 menstelling van de hars-emulsie is gebufferd op een pH van 1,5-3,5.
12. 13. Werkwijze voor putprofielregeling in een onderaardse formatie, waarbij een barrlèrelaag voor vloeistofstroming selectief wordt gevormd ln lagen, die rijk zijn aan water, of uitgeputte lagen op een bepaalde gewenste afstand van een boorput, waarbij de boorput door een onder- 20 grondse formatie gaat, die lagen, die rijk zijn aan water, en andere lagen, die rijk zijn aan olie, bevat, waarbij deze formatie tevens metaalionen bevat, die kunnen worden geëxtraheerd, met het kenmerk, dat men de volgende trappen uitvoert: uitwassen van extraheerbare veelwaardige metaalionen uit een gewenst 25 gebied ln de ondergrondse formatie, door welk gebied een boorput gaat, injecteren van een aangezuurde samenstelling van een harsemulsie, welke een koolwaterstofhars en een ten opzichte van zuur stabiel oppervlak-actief middel omvat, in de boorput en door de formatie, waarbij de hars wordt blootgesteld aan demulgerlng bij aanraking met een voldoende con- 30 centratie van neerwaardige metaalionen, waarbij de harsemulsie aan de grens van het gewassen gebied demulgeert, waarbij deze demulgerlng effectief is voor het vormen van een barrlèrelaag voor vloeistofstroming gedurende een betrekkelijk lange tijdsduur en over een betrekkelijk grote afstand.
13. 14. Werkwijze volgens conclusies 13, met het kenmerk, dat men het uitwassen van extraheerbare metaalionen uitvoert met een water bevattende zure oplossing.
14. 15. Werkwijze volgens conclusies 13 of 14, met het kenmerk, dat de geëxtraheerde metaalionen ijzer(III)- of ijzer(II)ionen bevatten.
15. 16. Werkwijze volgens conclusies 13-15, met het kenmerk, dat de 8400210 W W. harsemulsie een hars bevat, die een verwekingspunt bezit dat ongeveer overeenkomt met de formatietemperatuur.
16. 17. Werkwijze volgens conclusies 13-16, met het kenmerk, dat de koolwaterstofhars oplosbaar is in olie.
17. 18. Werkwijze volgens conclusies 13-16, met het kenmerk, dat de koolwaterstofhars onoplosbaar is in olie.
18. 19. Werkwijze volgens conclusies 13-18, met het kenmerk, dat de koolwaterstofhars een vacuumresidu omvat.
19. 20. Werkwijze volgens conclusies 13-19, met het kenmerk, dat de 10 harsemulsie een gehalte aan vaste stoffen van ongeveer 1/8-5 gew.% hars en anionogeen, ten opzichte van zuur stabiel oppervlak-actief middel, geëmulgeerd in een water bevattende zure bufferoplossing, omvat. 8400210