NL8402644A

NL8402644A - Werkwijze voor het behandelen van fijne deeltjesbevattende aardformaties.

Info

Publication number: NL8402644A
Application number: NL8402644A
Authority: NL
Original assignee: Union Oil Co
Priority date: 1983-09-02
Filing date: 1984-08-30
Publication date: 1985-04-01
Also published as: CA1232126A

Description

P & C . N

- S 6221-2 Ned. els/kk * ycrte aanduiding; Werkwijze voor het behandelen van fijne deeltjesbevattende aardformaties.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het behandelen van aardf ormaties, die klei, leisteen of andere fijne deeltjes bevatten, teneinde de stroming van stromende media door de formatie te verbeteren. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een derge-5 lijke werkwijze, waarbij de afname van de doorlaatbaarheid van de formatie bij kontakt met water tot een minimum wordt teruggebracht en de doorlaatbaarheid zelfs verhoogd kan worden.

BESCHRIJVING VAN DE STAND DER TECHNIEK 10 Vele aardformaties bevatten kleisoorten, leisteensoorten en/of fijne deeltjes, zoals deeltjes van de grootte van slib of kleiner. De formatie kan vrij liggen aan het aardoppervlak, bijvoorbeeld wegbeddingen, hellingen van heuvels en dergelijke, of het kan een ondergrondse formatie zijn, omvattende zowel die, welke juist beneden of dicht bij het aardoppervlak lig-15 gen, in welke formaties fundamenten, voetstukken of wanden van structuren rusten, als die , welke op een aanzienlijke afstand beneden het aardoppervlak liggen en waaruit olie, gas of andere stromende media geproduceerd kunnen worden.

Bij kontakt met water kunnen voor water gevoelige kleisoorten en lei-20 steensoorten, bijvoorbeeld montmorxlloniet, opzwellen en de doorlaatbaarheid van de formatie verminderen, andere fijne deeltjes, die geen klei zijn, zijn vaak vrij te bewegen en bezitten de neiging om met een daar doorheen stromend medium door de formatie gevoerd te worden tot zij terecht komen in kleine poriën, d.w.z. de kleinste tussenruimten tussen de korrels van de 25 formatie. Hierdoor worden de openingen tenminste gedeeltelijk verstopt en wordt de doorlaatbaarheid van de formatie verminderd. Zodoende kan fijnver-deeld deeltjesvormig materiaal de stroming door een* formatie verstoppen door opzwelling, migratie of beide.

Wanneer voetstukken of funderingen van gebouwen rusten in formaties, 30 die dergelijke fijne deeltjes bevatten, wordt schade of tenminste groot ongemak vaak veroorzaakt door het onvermogen van de aarde water mee te slepen t.g.v. de verminderde doorlaatbaarheid van de formatie in natte toestand. Evenzo is drainering van formaties, die septic tanks en eronderliggende wegbeddingen omgeveii, gewenst.

35 Een gebruikelijk geval, waarbij stromende media geproduceerd worden uit of geïnjecteerd worden in formaties is in sameiihang- met de^óiieprdduJctie. Vaak is het gewenst oliehoudende formaties te behandelen om de daaruit te 8402644 • ·* - 2 - winnen hoeveelheid olie te verhogen- Een populaire methode is injectie van stoom in da formatie. De stoom kan droog of nat zijn, d.w.z. kan een fase van vloeibaar water bevatten. In sommige gevallen wordt stoom geïnjecteerd via een put, waarna men de put tijdelijk sluit en het materiaal laat weken, 5 waarna men vervolgens produktie uit deze zelfde put begint. In andere gevallen wordt stoom geïnjecteerd via de ene put, waarbij hij als aandrijf medium dient om olie door de formatie te drijven naar een of meer op een afstand gelegen putten, waardoor de olie geproduceerd wordt. In beide gevallen geldt, dat wanneer de stoom de ondergrondse formatie bereikt, het tenminste gedeeltelijk 10 condenseert en zodoende het gesteente van de formatie blootstelt aan vers water. Zelfs hoewel de stoom kan fungeren om de olie in de formatie mobiel te maken, kan de permeabiliteit van de formatie, als deze fijne deeltjes en voor water gevoelige kleisoorten bevat, zodanig verminderd worden als gevolg van het kontakt van de fijne deeltjes met het verse water, dat de toename 15 van de olieproduktie lager is dan verwacht kon worden en in sommige gevallen kan de produktie zelfs lager worden dan vóór de behandeling.

In een ander geval kan een fijne deeltjesbevattende ondergrondse formatie, die doorboord wordt door een put stimulering vereisen wegens waterschade, die is opgetreden tijdens boor- of breekbewerkingen.

20 · Men heeft verschillende behandelingen voorgesteld om kleisoorten in een formatie te stabiliseren. Dergelijke behandelingen omvatten het injecteren in de formatie van oplossingen, die materialen bevatten als fcaliumhydroxide, natriumsilicaat, hydroxy-aluminium, organische zure grondcomplexen, organische polymeren en zouten van een waterhoudend oxidevormend metaal, bijvoorbeeld • 25 zirkoonoxychloride. Hoewel elk van deze behandelingen bij bijzondere toepassingen enig succes heeft gehad, bestaat behoefte aan een verdere verbeterde werkwijze voor het behandelen van een fijne deeltjes bevattende formatie om het nadelige effect van de fijne deeltjes op de doorlaatbaarheid van de formatie zoveel mogelijk te verminderen, in het' bijzonder als een 30 dergelijke formatie in kontakt komt met een waterhoudend stromend medium.

Derhalve verschaft de uitvinding in de eerste plaats een werkwijze voor het verminderen van de schade aan de doorlaatbaarheid en/of het verhogen van de doorlaatbaarheid van formaties, die fijnverdeeld deeltjesvormig materiaal bezitten, bij doorleiding van een stromend medium daar doorheen.

35 Ook verschaft de uitvinding een werkwijze voor het tegengaan van achter uitgang van de doorlaatbaarheid t.g.v. migratie, transformatie en/of opzwelling van zeer fijne deeltjes binnen een poreuze formatie.

Verder maakt de uitvinding het mogelijk een formatie, die voor water gevoelige kleisoorten, leisteen en andere fijne deeltjes bevat, te stabiliseren. 40 Voorts verschaft de uitvinding een dergelijke werkwijze, waarbij stoom 8402644 - 3 - in de formatie wordt geïnjecteerd.

Bovendien maakt de uitvinding het mogelijk een formatie, die door water beschadigd is, te stimuleren.

Andere voordelen en bijzonderheden van. de uitvinding blijken uit de 5 onderstaande beschrijving.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

In het kort verschaft de uitvinding een werkwijze voor het behandelen of conditioneren van aardformaties, in het bijzonder die, welke fijnverdeeld 10 deeltjesvormig materiaal bevatten, zoals voor water gevoelige kleisoorten en leisteen en/of andere fijne deeltjes, welke materialen zich vrij door de formatie kunnen bewegen, getransformeerd worden en/of opzwellen als zij in kontakt komen met een waterige vloeistof, door welke behandeling de migratie, transformatie en/of opzwelling van de fijne deeltjes zo verminderd wordt, 15 dat een betrékkelijk hoge doorlaatbaarheid door de formatie gehandhaafd blijft en de doorlaatbaarheid van vooraf beschadigde formaties weer wordt verhoogd.

De werkwijze omvat het injecteren in de formatie van stoom, waaraan op enig tijdstip voordat de stoom in kontakt komt met de formatie, een doelmatige, fijne deeltjesstabiliserende hoeveelheid, in representatieve geval-20 len van meer dan 0,1 tot 25 gew.% betrokken op het gewicht van het voor het opwekken van de stoom gebruikte stoomketel voedingswater, van een ammoniakale stikstofbevattende verbinding is toegevoegd, welke verbinding gekozen is uit ammonia, een ammoniumzout van een anorganisch zuur, een ammoniumzout van een carbonzuur, een ammoniumcyanaat, derivaten van ammoniumcyanaat, ammonium-25 thiocyanaat en een in water oplosbaar voorprodukt van ammoniak of ammonium-ion, gekozen uit amiden van carbaminezuur en thiocarbaminezuur, derivaten van dergelijke amiden, tertiaire carbonzuuramiden en hun gesubstitueerde en gealkyleerde derivaten, voorgesteld door de formule:

30 /X

R— C —N ^ waarin (1) R waterstof of een organische rest, in het bijzonder een alkyl-22 groep met 1 tot ca 8 koolstofatomen of een door een α-hydroxygroep gesubstitueerde alkylgroep met 1 tot ca 8 koolstofatomen voorstelt, (2) R^ en onafhankelijk van elkaar gékozen worden uit waterstof en organische groepen, die bij voorkeur alkylgroepen met 1 tot ca 8 koolstofatomen zijn, en (3) X zuurstof of zwavel voorstelt. Be bij voorkeur toegepaste toevoegsels zijn 40 ammoniumcarbonaat en ureum, een amide van carbaminezuur. Ureum verdient 8402644 F t - 4 - het meest de voorkeur. Als de aardformatie een ondergrondse formatie is, kan de behandeling deel uit maken van een werkwijze voor verhoogde oliewinning of een werkwijze voor het stimuleren van de produktie uit een formatie, die door een of meer putten doorboord is.

5 NADERE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

De meeste formaties bevatten ongeacht hun samenstelling tenminste enige fijne deeltjes, afgeslepen materiaal of autogeen materiaal dat niet op zijn plaats wordt gehouden door het natuurlijke kitmateriaal, dat de grotere deeltjes van de formatie aan elkaar bindt, maar die in plaats daarvan zich 10 los in de formatie bevinden en uit de formatie los kunnen laten, wanneer een stromend medium door de formatie wordt gevoerd, of als gevolg van regenval, stroming van grondwater of tijdens de produktie van vloeistoffen of dergelijke uit de formatie via een put, die de formatie doorboort, of wel bij injectie van vloeistoffen in de formatie vanaf het oppervlak of via een 15 put. De losse fijne deeltjes hebben de neiging gedispergeêrd te raken in de stromende media die door de formatie lopen en samen daarmee te migreren. Zij worden meegesleept en hetzij over de gehele weg door de formatie gevoerd, waarna zij geproduceerd kunnen worden als het medium naar een put stroomt, of zij kunnen in de formatie terecht komen in vernauwingen of kleine poriën 20 en zodoende de doorlaatbaarheid van de formatie verminderen. Wanneer bovendien de fijne deeltjes kleisoorten of leisteen zijn, die opzwellen bij aanwezigheid van water en wanneer het door de formatie strooiende medium water is of water bevat, kan vermindering van de doorlaatbaarheid optreden t.g.v. gezwollen klei- of leisteendeeltjes, die een grotere hoeveelheid van het 25 poriënvolume van de formatie gaan innemen.

Fijne deeltjes van de formatie kunnen in de formatie zijn opgenomen, naarmate deze over geologische tijdsverlopen is afgezet of in het geval van ondergrondse formaties kunnen zij: in de formatie ingevoerd worden tijdens boor- en afwerkingsbewerkingen. Fijne deeltjes zijn in enige mate aanwezig 30 in de meeste soorten zandsteen, leisteen, kalksteen, dolomiet en dergelijke. Problemen die verband houden met de aanwezigheid van fijne deeltjes zijn vaak het meest uitgesproken in zandsteenhoudende formaties. "Fijne deeltjes in de formatie" worden gedefinieerd als deeltjes die zo klein zijn dat zij worden doorgelaten door de zeef met de kleinste maaswijdte die gewoonlijk 35 beschikbaar is (400 US mesh ofwel openingen van 37 pm) . De samenstelling van de fijne deeltjes kan sterk uiteenlopen en vele verschillende materialen kunnen in ondergrondse formaties aanwezig zijn. Ruim genomen kunnen fijne deeltjes geklassificeerd worden als te zijn kwarts, andere mineralen, zoals veldspaten, muskoviet, calciet, dolomiet en bariet; met water opzwelbare 8402644 ·. «4.

- 5 - kleisoorten, zoals montmorilloniet, beldeliiet, nontroniet, saponiet, hec-toriet en sauconiet, waarbij montmorilloniet het meest voorkomende kleima-teriaal is; niet met water zwelbare kleisoorten zoals kaoliniet en illiet; leisteensoorten; en amorfe materialen. Bij de werkwijze volgens de onder-5 havige uitvinding worden de bovenbeschreven fijne deeltjes gestabiliseerd, waardoor zij met minder waarschijnlijkheid de doorlaatbaarheid verminderen wanneer een waterhoudend medium door de formatie stroomt', en in sommige gevallen wordt de doorlaatbaarheid van de formatie verbeterd in vergelijking met de toestand vóór de behandeling. In het geval van een ondergrondse for-10 matie, die doorboord wordt door een put, kan de behandeling het vermogen tot produktie of de geschiktheid voor injectie van de put verbeteren, d.w.z. de put stimuleren.

Hoewel de oorzaken van deze effecten op de doorlaatbaarheid van de formatie niet volledig begrepen worden en de uitvinding niet berust op enige 15 bijzondere werkingstheorie, wordt aangenomen, dat het succes van de onderhavige werkwijze een of meer van de volgende oorzaken kan hebben: (1) de ammonia of ammoniumionen verhogen het gehalte aan totaal opgeloste vaste stoffen van zowel de watercomponent van de stoom, als natte stoom wordt gebruikt, als van het water, dat uit de stoom zelf condenseert. Deze 20 vaste stoffen blijken de nèiging tot zwellen van de kleisoorten bij blootstelling aan water te verminderen, zelfs als zij met water in kontakt komen na het uitvoeren van deze werkwijze.

(2) Enige niet tot de kleisoorten behorende fijne deeltjes, die met stoom alleen behandeld worden, blijken hydrothermaal te reageren onder vorming van 25 in water zwelbare kleisoorten, die dan de doorlaatbaarheid verminderen. De aanwezigheid van de ammoniak of de ammoniumionen in de stoom vermindert het optreden van deze reaktie, waarbij deze kleisoorten gevormd worden. De ammoniak of het ammoniumion kan met in water zwelbare kleisoorten reageren onder omzetting daarvan tot materialen, die minder de neiging bezitten om 30 in water op te zwellen.

De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding kan worden toegepast voor het behandelen of conditioneren van fijne deeltjesbevattende aardforma-ties, die aan het oppervlak liggen, of zich juist beneden het aardoppervlak bevinden of die pp een aanzienlijke afstand beneden het aardoppervlak liggen 35 en door een put doorboord worden. Volgens een methode voor het behandelen· van ondergrondse formaties, die door een put doorboord worden, kan de behandeling een werkwijze voor verbeterde oliewinning omvatten, waarbij stoom in de formatie geïnjecteerd wordt om de olie bewegelijker te maken en daarbij voorkomt de werkwijze volgens de uitvinding het ontstaan van schade door de 40 stoom.

8402644 >*· z - 6 -

Inr.eea ander geval kan de behandeling stimulering omvatten van een put, die een formatie doorboort en waarvan de permeabiliteit vooraf achteruit is gegaan. Een dergelijke achteruitgang kan op verschillende wijzen hebben plaats gehad, afhankelijk van de eerdere geschiedenis van de put, bijvoorbeeld 5 putten die geboord zijn met boorvloeistof op waterbasis en/of waarvan de om- ; ringende formaties aan water zijn blootgesteld. Onder "stimulering” kunnen hier zowel verstaan worden het verbeteren van de stromingssnelheid van een medium door een formatie als het herstellen van schade aan een formatie.

Voorbeelden van geschikte ammoniumzouten van anorganische zuren zijn 10 ammoniumchloride, tetramethylammoniumchloride, ammoniumbromide, ammoniumjodide, ammoniumfluoride, ammoniumbifluoride, ammoniumfluorboraat, ammoniumnitraat, ammoniuinnitriet, ammoniumsulfaat, ammoniumsulfiet, ammoniumsulfamaat, ammonium-carbonaat, ammoniumbicarbonaat, NH^COONH^ .NH^HCO^, (NH^) 2^^ · 2^^1100^, ammo-niumboraat, amrnoniumchromaat en ammoniumdichromaat. Ammoniumcarbonaat, dat 15 ook wèl aangegeven wordt als het dubbelzout ammoniumsesquicarbonaat verdient de voorkeur.

Voorbeelden;· vanngeschikte ammoniumzouten van carbonzuren zijn ammonium-acetaat, ammoniumcitraat, ammoni umtartraat, ammoni umformiaat, ammoniumgallaat en ammoniumbenzoaat.

20 Voorbeëlden van derivaten van ammoniumcyanaat zijn cyanuurzuur, ureum- cyanuraat en ammelide.

De voorprodukten van ammoni umionen,. die geschikt zijn voor toepassing bij de uitvinding zijn in water oplosbare materialen, die bij aanwezigheid van stoom gehydrolyseerd worden onder vorming van ammoniak en/of ammonium-25 ionen.

Een groep voorprodukten van ammoniumion zijn de_ amiden van carbamine-zuur en thiocarbaminezuur, bijvoorbeeld ureum, biureet, triureet, thioureum en ammoniumcarbamaat. Ureum is het meest de voorkeur verdienende toevoegsel voor toepassing bij de onderhavige uitvinding.

30 Eenrandere groep voorprodukten van ammoniumion zijn derivaten van car-baminezuur en thiocarbaminezuur, bijvoorbeeld monomethylolureum en dimethylol-ureum.

Nog een andere groep voorprodukten van ammoniumion zijn tertiaire car-bonzuuramiden en hun gesubstitueerde en gealkyleerde amide-analoga, die 35 weergegeven kunnen worden door de formule

R·—C—N

8402644 - 7 - waarin (1) R waterstof of een organische groep, in het bijzonder een alkyl-groep met 1 tot ca 8 koolstofatomen of een op de a-plaat door een hydroxy1-groep gesubstitueerde alkylgroep met 1 tot ca 8 koolstofatomen voorstelt, (2) en r2 onafhankelijk van elkaar gekozen worden uit waterstof en orga-5 nische groepen, bij voorkeur alkylgroepen met 1 tot ca 8 koolstofatomen en (3) X zuurstof of zwavel voorstelt. De voorkeur verdienende tertiaire car-bonzuuramiden en hun gesubstitueerde en gealkyleerde amidederivaten zijn bijvoorbeeld formamide, acetamide, N.N -dimethylformamide, N.N -diethylforma-mide, N.N -dimethylacetamide, N.N-diethylaceetamide,N.N-dipropylaceetamide, 10 N.N-dimethylpropionamide en N.N-diethylpropionamide. Andere soorten die gebruikt kunnen worden, zijn bijvoorbeeld.N-methyl N-ethylaceetam£de,N-methyl N-octyIpropionamide, N-methyl N-hexy1-N-butyramide, N-methyl N-pro-pylcaproamide, N.N-diethylcaprlamide en dergelijke. N.N-dimethylf ormamide is een in het bijzonder de voorkeur verdienend tertiair carbonzuuramide.

15 Het ammoniak of ammoniumion bevattende toevoegsel dient toegepast te worden in een hoeveelheid, die werkzaam is voor het stabiliseren van fijne deeltjes. Deze hoeveelheid loopt uiteen in afhankelijkheid van in het bijzonder de aard en hoeveelheid van de fijne deeltjes, die in da te behandelen formatie aanwezig zijn en de aard van het gebruikte ammoniumion bevattende toevoegsel.

20 In representatieve gevallen gebruikt men een hoeveelheid van meer dan 0,1 tot 25 gew.% ammoniumion bevattend toevoegsel, bij voorkeur 0,5 - 5 gew.%, betrokken op het gewicht van het stoomketelvoedingswater, dat voor het opwekken van de stoom gebruikt wordt.

Toevoegsels, die bij omgevingstemperaturen vloeibaar zijn, kunnen direct 25 aan het voedingswater voor de stoomketel of aan de stoom zelf worden toegevoegd. Als zij aan de stoom worden toegevoegd, kan de toevoeging geschieden bij het oppervlak, wanneer de stoom in de formatie geïnjecteerd wordt of onder in een put, die de te behandelen formatie doorboort, of wel het toevoegsel kan beneden in de put via een afzonderlijke leiding geïnjecteerd worden en be-30 neden in de put met de stoom gemengd worden voordat deze de formatie binnen treedt. Toevoegsels, die bij omgevingstemperatuur vast zijn, kunnen direct aan het voedingswater worden toegevoegd of men kan een geconcentreerde oplossing daarvan bereiden en deze daarna gebruiken als hierboven beschreven is voor een vloeibaar toevoegsel. Een voorbeeld van een geschikte geconcentreerde 35 oplossing is een oplossing, die 35-50 gew.% ureum en 65-50 gew.% water bevat.

Als een van de voornaamste doeleinden bij het toepassen van deze behandeling voor een verhoogde oliewinning is om stoom te gebruiken om olie bewegelijk te maken, die anders moeilijk te winnen zou zijn, is de te gebruiken hoeveelheid stoom op zichzelf bekend en dit geldt ook voor stoombehandelingen 40 in het algemeen. Als bewegelijk maken van olie van secundair belang is, zoals 8402644 ^ u - 8 - bij de behandeling van een oppervlakteformatie of een put voor waterinjectie, die voltooid is in een fijne deeltjes bevattende formatie om de fijne deeltjes te stabiliseren, verdient het aanbeveling om stoom te gebruiken, die wordt opgewekt uit 1304-15648 hl voedingswater bij verticale meter te behandelen 5 formatie. Bij voorkeur dient de stoom te warden geïnjecteerd in een hoeveelheid van 318-2385 hl voedingswater per dag en per put.

De onderstaande, niet-beperkende voorbeelden lichten verschillende aspecten van de uitvinding toe.

10 VOORBEELD I

Een California put T-33 met een diepte van 342,6 m , die pas voltooid is, produceert gedurende 2 maanden olie in een hoeveelheid van 38,16 hl per dag en water in een hoeveelheid van 1,59 hl per dag. Het is gewenst een behandeling voor verhoogde oliewinning uit deze put met stoom uit te voeren.

15 Er wordt echter aangenomen, dat de formatie fijne deeltjes kan bevatten, die. de doorlaatbaarheid van de formatie bij' behandeling' met stoom kunnen schaden. Ervaring met dichtbij liggende putten wijst er namelijk op dat de formatie gevoelig kan zijn voor water.

Een kern met een diameter van 25,4 mm en een lengte van 68,6 mm wordt 20 uit de put verwijderd en in het laboratorium onderzocht om zijn gevoeligheid voor watjer en zijn reaktie op een behandeling met ammoniumionen bevattende stoom te bepalen. Eerst wordt een waterige oplossing van 3 gew.% natriumchlo-ride gedurende 3½ uur bij omgevingstemperatuur en onder een. druk van 103,4 kPa in de kern geïnjecteerd met snelheden beginnend bij 9,1 ml per minuut 25 en dalend tot 4 ml/minuut, naarmate, de permeabiliteit gestabiliseerd wordt.

Dit leverde een doorlaatbaarheid voor base op van 92,8 millidarcys. Vervolgens laat men gedurende 3,25 uur bij omgevingstemperatuur en onder 103,4 kPa gedestilleerd water door de kern stromen met snelheden beginnend met 6 ml/min. en dalend tot 0,15 ml/min., waarbij de doorlaatbaarheid gestabiliseerd is op 30 3,5% van de basispermeabiliteit voor de natriumchloride oplossing. Vervolgens voegt men aan ketelvoedïngswater 64 g/1 ammoniumcarbonaat toe. Men wekt stoom op en injecteert deze gedurende 6 uren in de kern bij 260°C en 4826 kPa tegendruk met een stromingssnelheid van 0,5 ml/min. Vervolgens injecteert men een waterige oplossing, die 64 g/1 ammoniumcarbonaat bevat, bij kamer-35 temperatuur en 103,4 kPa gedurende 6 uren in de kern met een stromingssnelheid van 13,2 ml/min. De doorlaatbaarheid was toegenomen tot 330% van de basispermeabiliteit voor de natriumchloride oplossing.

Dit voorbeeld toont aan, dat de injectie van vers water de doorlaatbaarheid van de kern sterk vermindert. De doorlaatbaarheid kan echter her-40 steld worden en zelfs aanzienlijk verhoogd worden door een behandeling met 84 0 2¾ 4 4 - 9 - stoom, die ammoniumcarbonaat bevat.

ïfrvfoonda wordt een op deze wijze behandelde put gestimuleerd. Een behandeling volgens de onderhavige uitvinding verhoogt gewoonlijk de doorlaatbaarheid van een fijne deeltjes bevattende formatie met tenminste 50%, vaak 5 met tenminste 150% en in dit geval met 330% van de basispermeabiliteit.

VOORBEELD II

In een andere kern met een diameter van 25,4 mm en een lengte van 68,6 mm uit dezelfde put injecteert men gedurende 3,75 uur bij omgevingstempera-10 tuur en een druk van 103,4 kPa een waterige oplossing van 3 gew.% natrium-chloride met stromingssnelheden beginnend met 17,2 ml/min. en dalend tot 12,2 ml/min., naarmate de doorlaatbaarheid gestabiliseerd wordt. Hiermee vindt men een basispermeabiliteit van 232 millidarcys. Vervolgens injecteert men gedurende 3 uren bij omgevingstemperatuur en 103,4 kPa een waterige 15 oplossing, die 32 g/1 ammoniumcarbonaat bevat, door de kern met een stromingssnelheid beginnend met 6,8 ml/min. en gestabiliseerd tot 4,7 ml/min. De doorlaatbaarheid daalt tot 40% van de basispermeabiliteit voor de natriumchloride oplossing. Vervolgens voegt men aan stoomketelvoedingswater 32 g/1 ammoniumcarbonaat toe. Men wekt stoom op en injecteert deze gedurende 2 uren in de 20 kern bij 260eC en 4826 kPa tegendruk met een stromingssnelheid van 2 ml/min. Gedurende de daarop volgende 2'uren is de behandeling dezelfde, behalve dat de concentratie van ammoniumcarbonaat in het voedingswater verlaagd wordt tot 16 g/1. Gedurende de daarop volgende 2 uren is de behandeling dezelfde, behalve dat de concentratie van ammoniumcarbonaat in het voedingswater ver-25 laagd wordt tot 8 g/1. Op dat tijdstip bedraagt de doorlaatbaarheid van de kern 173% van de basispermeabiliteit voor de natriumchloride oplossing. Hierna laat men gedurende 2 uren bij omgevingstemperatuur en 103,4 kPa een waterige oplossing van 3 gew.% natriumchloride door de kern stromen met een stromingssnelheid beginnend met 24 ml/min. en gestabiliseerd op 22,5 ml/min. De door-30 laatbaarheid van de kern bedraagt 184% van de basispermeabiliteit voor de oorspronkelijk geïnjecteerde-natriumchloride oplossing. Tenslotte injecteert men bij kamertemperatuur en 103,4 kPa gedurende 2,75 uur gedestilleerd water door de kern met een stromingssnelheid beginnend met 28 ml/min. en gestabiliseerd op 14 ml/min. De doorlaatbaarheid van de kern bedraagt 109% van de 35 basispermeabiliteit.

Dit voorbeeld toont aan, dat een kern, waaraan een behandeling wordt gegeven met ammoniumcarbonaat bevattende stoom, in permeabiliteit toeneemt.

De permeabiliteit blijft hoog, zelfs wanneer men gedestilleerd water door de kern laat lopen.

8402644 - 10 -

VOORBEELD III

Aan put T-33 wordt op de volgende wijze een stimuleringsbehandeling met stoom gegeven. Men bereidt een waterige oplossing van 42 gew.% ureum en houdt deze in een mengvat. Men wekt. stoom met een kwaliteit van 80% op 5 met een batterij stoomgeneratoren en laat deze door een stromingsleiding van koolstof staal naar de put stromen.· Bij het oppervlak' van de put bevindt zich een 2,13 m lang stuk roestvrij stalen leiding in de stromingsleiding van koolstofstaal. De waterige ureumoplossing wordt in de naar de put stromende stoom geïnjecteerd bij het stroomopwaarts gelegen einde van het leiding-10 segment van roestvrij staal om corrosie tot een minimum terug te brengen. Gedurende 12,5 dagen wordt stoom geïnjecteerd, die opgewekt wordt uit 95390 1 voedingswater per dag. .De eerste dag voegt men aan de stoom 2551 1 van de waterige oplossing van 42 gew.% ureum aan de stoom toe. De tweede dag voegt men aan de stoom 1275,5 1 per dag van dezelfde ureumoplossing toe. Gedurende 15 de resterende 10,5 dagen van de behandeling voegt men 637,77 1 per dag van dezelfde ureumoplossing aan de stoom toe. Aan het einde van de behandeling g wordt berekend, dat 2427 x 10 kJ warmte aan de formatie is toegevoegd. De put wordt gedurende 7 dagen gesloten en men laat de behandelingsvloeistof gedurende die tijd verder inwerken. Daarna wordt de put weer in produktie 20 genomen. De produktiehoeveelheid is als volgt:

Eerste week: 25437 1/dag olie en 11924 l/dag water

Tweede week: 17170 1/dag olie en 9680 1/dag water

Derde week: 15580 1/dag olie en 1749 1/dag water 25 Vierde week: 14308 1/dag olie en 1749 1/dag water.

Zodoende verhoogt de behandeling de mate van olieproduktie aanzienlijk zonder waarneembaar blijk van vermindering van de doorlaatbaarheid t.g.v. opzwelling of beweging van fijne deeltjes in de formatie.

30 Uiteraard zijn binnen het raam van de uitvinding talrijke wijzigingen mogelijk.

8402644

Claims

1. Werkwijze voor het conditioneren van een fijne deeltjes bevattende aardformatie, zowel lagen aan het oppervlak als lagen onder het oppervlak, teneinde de stroming van media door de formatie te verhogen, met het ken-5 merk, dat men in de formatie stoom injecteert, die een doelmatige, fijne deeltjes stabiliserende hoeveelheid bevat van een verbinding, die ammoniakale stikstof bevat en gekozen is uit ammonia, een ammoniumzout van een anorganisch zuur, een ammoniumzout van een carbonzuur, ammoniumcyanaat, derivaten van ammoniumcyanaat, ammoniumthiocyanaat en een in water oplosbaar voorprodukt 10 van ammoniak of ammoniumion, gekozen uit amiden van carbaminezuur en thio-carbaminezuur, derivaten van dergelijke amiden, tertiaire carbonzuuramiden en hun gesubstitueerde en gealkyleerde derivaten met de formule “ //* R—C—N ^2 · ' waarin (1) R waterstof of een organische rest voorstelt, (2) en R2 onafhankelijk van elkaar gekozen worden uit waterstof en organische resten en 20 (3) X zuurstof of zwavel voorstelt.

2. Werkwijze voor het behandelen van een fijne deeltjes bevattende aardformatie, omvattende zowel lagen aan de oppervlakte als onder de oppervlakte, teneinde deze formatie te stabiliseren tegen opzwelling van klei en migratie van deeltjes, met het kenmerk, dat men in de formatie stoom injecteert, die 25 een doelmatige, fijne deeltjes stabiliserende hoeveelheid bevat van een verbinding, die ammoniakale stikstof bevat en gekozen is uit ammonia, een ammoniumzout van een anorganisch zuur, een ammoniumzout van een)>carbonzuur, ammoniumcyanaat, derivaten van ammoniumcyanaat, ammoniumthiocyanaat en een in water oplosbaar voorprodukt van ammoniak of ammoniumion, gekozen uit · 30 amiden van carbaminezuur en thiocarbaminezuur, derivaten van dergelijke amiden, tertiaire carbonzuuramiden en hun gesubstitueerde en gealkyleerde derivaten met de in conclusie 1 gegeven formule, waarin de verschillende symbolen de in conclusie 1 gegeven betekenissen hebben.

3. Werkwijze voor het verbeteren van de oliewinning uit een fijne deeltjes 35 bevattende ondergrondse formatie, die doorboord is door een put, waarbij stoom in de formatie geïnjecteerd wordt, met het kenmerk, dat men samen met de stoom een doelmatige, fijne deeltjes stabiliserende hoeveelheid injecteert van een verbinding, die ammoniakale stikstof bevat en gekozen is uit ammonia, een ammoniumzout van een anorganisch zuur, een ammoniumzout van 40 een carbonzuur, ammoniumcyanaat, derivaten van ammoniumcyanaat, ammonium- 8402644 -12- Z7 ν' thiocyanaat en een in water oplosbaar voorprodukt van ammoniak of ammonium-ion, gekozen uit amiden van carbaminezuur en thiocarbaminezuur, derivaten van dergelijke amiden, tertiaire carbonzuuramiden en hun gesubstitueerde en gealkyleerde derivaten met de in conclusie 1 gegeven formule, waarin de 5 verschillende symbolen de in conclusie 1 gegeven betekenissen hebben.

4. Werkwijze’ voor. het-stimuleren van een fijne deeltjes bevattende ondergrondse formatie, die doorboord wordt door een put, met het kenmerk, dat men in de formatie stoom injecteert, die een doelmatige, fijne deeltjes stabiliserende hoeveelheid bevat van een verbinding, die ammoniakale stikstof 10 bevat en gekozen is uit ammonia, een ammoniumzout van een anorganisch zuur, een ammoniumzout van eencearfroazuur,ammoniumcyanaat, derivaten van ammonium-cyanaat, ammoniumthiocyanaat en een in water oplosbaar voorprodukt van ammoniak of ammoniumion, gekozen uit amiden van carbaminezuur en thiocarbaminezuur, derivaten van dergelijke amiden, tertiaire carbonzuuramiden en 15 hun' gesubstitueerde en gealkyleerde derivaten met de in conclusie 1 gegeven formule, waarin de verschillende symbolen de in conclusie 1 gegeven betekenissen hebben.

5. Werkwijze volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de hoeveelheid van de ammoniakale stikstof bevattende verbinding meer dan 0,1 gew.% tot 20 25 gew.% bedraagt, betrokken op het gewicht van het stoomketelvoedingswatar, dat voor het opwekken van de stoom gebruikt wordt.

6. Werkwijze volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de hoeveelheid van de ammoniakale stikstof bevattende verbinding ca 0,5 - 5 gew.% bedraagt, betrokken op het gewicht van het voor het opwekken van de stoom gebruikte 25 voedingswater voor de stoomketel.

7. Werkwijze volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de ammoniakale stikstof bevattende verbinding wordt toegevoegd aam het voor het opwekken van de stoom gebruikte voedingswater voor de stoomketel.

8. Werkwijze volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de ammoniakale 30 stikstof bevattende verbinding wordt toegevoegd aan de stoom.

9. Werkwijze volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de aardformatie een ondergrondse laag is, die doorboord wordt door een put en dat de ammoniakale stikstof bevattende verbinding aan de stoom aan het oppervlak van de put wordt teegevoegd.

10. Werkwijze volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de aardformatie een ondergrondse laag is, die doorboord wordt door een put en dat de ammo-niakaiêe stikstof bevattende verbinding wordt toegevoegd aan de stoom beneden in het boorgat alvorens de stoom de ondergrondse laag binnentreedt.

11. Werkwijze volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de fijne deeltjes 40 met water zwelbare kleisoorten omvatten. 8402644 - 13 - .-

12, Werkwijze volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de ammoniakale stikstof bevattende verbinding een ammoniumzout van een anorganisch zuur is gekozen uit ammoniumchloride, tetramehtylammoniumchloride, ammoniumbromide, ammoniumjodide, ammoniumfluoride, ammoniumbifluoride f ammoniumfluorboraat, 5 ammoniumnitraat, ammoniumnitriet, ammoniumsulfaat, ammoniumsulfiet, ammoniumsulf amaat, ammoniumcarbonaat, ammoniumbicarbonaat, NH^COONH^.NH^HCO^, (NH^)2C03.2NH4HC03, ammoniumboraat, ammoniumchromaat en ammoniumdichrornaat.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de ammoniakale stikstof bevattende verbinding ammoniumcarbonaat is.

14. Werkwijze volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de ammoniakale stikstof bevattende verbinding een ammoniumzout is van een carbonzuur, gekozen uit ammoniumacetaat, ammoniumcitraat, ammoniumtartraat, ammoniumformiaat, ammoniumgallaat en ammoniiimbenzoaat.

15. Werkwijze volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de ammoniakale 15 stikstof bevattende verbinding een derivaat is van ammöniumcyanaat, gekozen uit cyanuurzuur, ureumcyanuraat en ammelide.

16. Werkwijze volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de ammoniakale stikstof bevattende verbinding een amide van carbaminezuur is, gekozen uit ureum, biureet, triureet en ammoniumcarbamaat.

17. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de ammoniakale stikstof bevattende verbinding ureum is.

18. Werkwijze volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de ammoniakale stikstof bevattende verbinding thioureum is.

19. Werkwijze volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de ammoniakale 25 stikstof bevattende verbinding een derivaat is van carbaminezuur, gekozen uit monomethylolureum en dimethylolureum.

20. Werkwijze volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de ammoniakale stikstof bevattende verbinding een tertiair carbonzuuramide, een gesubstitueerd tertiair carbonzuuramide of een derivaat van een tertiair carbonzuuramide is, 30 gekozen uit formamide, acetamide, N.N-dimethylformamide, N.N-diethylformamide, N. N-dimethy laceatamide., N. N-diethylaceetaiOi.de, N. N-dipropylaceet amide, N. N-dimethylpropionamide en N. N. -diethylpropionamide .

21. Werkwijze volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat in de in conclusie 1 gegeven formule een alkylgroep met 1 tot ca 8 koolstofatomen 35 of een door een α-hydroxygroep gesubstitueerde alkylgroep met 1 tot ca 8 koolstofatomen voorstelt.

22. Werkwijze volgens conclusies 1-11 en 21, met het kenmerk., dat in de in conclusie 1 gegeven formule de door en ^ voorgestelde organische groepen gelijke of verschillende alkylgroepen zijn met 1 tot ca 8 koolstof- 40 atomen. 8402644 W '\i - 14 -

23. Werkwijze volgens conclusies 1-22, met het kenmerk, dat de werkwijze voor het conditioneren de doorlaatbaarheid van de aardformatie doet toenemen met tenminste 50%, betrokken op de doorlaatbaarheid vóór het uitvoeren van de conditioneringswerkwijze.

24. Werkwijze volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat de werkwijze voor het conditioneren de doorlaatbaarheid van de aardformatie doet toenemen met tenminste 150%, betrokken op de doorlaatbaarheid vóór het uitvoeren van de conditioneerwerkwi j ze.

25. Werkwijze voor het behandelen van een aardformatie, die zowel lagen 10 aan het oppervlak als beneden het oppervlak bevat, teneinde de stroming van media, door de formatie te stimuleren, met het kenmerk, dat men in de formatie stoom injecteert,di.è<. ureum of een ammoniumzout bevat..

26. Werkwijze voor het verbeteren van de oliewinning uit een ondergrondse formatie, die doorboord wordt door een put, waarbij men stoom in de formatie 15 injecteert, met het kenmerk, dat men samen met de stoom ureum of een ammoniumzout injecteert.

27. Werkwijze volgens conclusie 25 of 26, met het kenmerk, dat de gebruikte hoeveelheid ureum of ammoniumzout meer dan 0,1 gew.% tot 25 gew.% bedraagt, betrokken op het gewicht van het voor het opwekken van de stoom gebruikte 20 stoomketelvoedingswater.

28. Werkwijze volgens conclusies 25-27, met het kenmerk, dat men ureum gebruikt.

29. Werkwijze volgens conclusies 25-27, met het kenmerk, dat men?ammohi-um-carbonaat gebruikt. 8402644