NO154765B - Fremgangsmaate og blanding for opploesninger av silikater i underjordiske formasjoner. - Google Patents

Fremgangsmaate og blanding for opploesninger av silikater i underjordiske formasjoner. Download PDF

Info

Publication number
NO154765B
NO154765B NO803909A NO803909A NO154765B NO 154765 B NO154765 B NO 154765B NO 803909 A NO803909 A NO 803909A NO 803909 A NO803909 A NO 803909A NO 154765 B NO154765 B NO 154765B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
aluminum
fluoride
mixture
acid
compound
Prior art date
Application number
NO803909A
Other languages
English (en)
Other versions
NO803909L (no
NO154765C (no
Inventor
Bobby Edward Hall
Original Assignee
Halliburton Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22440000&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NO154765(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Halliburton Co filed Critical Halliburton Co
Publication of NO803909L publication Critical patent/NO803909L/no
Publication of NO154765B publication Critical patent/NO154765B/no
Publication of NO154765C publication Critical patent/NO154765C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/62Compositions for forming crevices or fractures
    • C09K8/72Eroding chemicals, e.g. acids
    • C09K8/74Eroding chemicals, e.g. acids combined with additives added for specific purposes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S507/00Earth boring, well treating, and oil field chemistry
    • Y10S507/933Acidizing or formation destroying

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåte og blan-
ding for behandling av underjordiske formasjoner med syre med det formål å øke formasjonens porøsitet og permeabilitet, hvorved det anvendes sure oppløsninger inneholdende fluorsyre ved behandling av nevnte formasjoner som er silisiumdioksyd- og silikatholdige, for retardering av reaksjonshastigheten for fluorsyre på nevnte silisiumdioksyd og silikater.
Flere metoder har blitt utviklet for behandling av underjordiske formasjoner med det formål å stimulere produksjonen av olje, gass og vann derfra. En slik metode som er vanlig benyttet, omfatter infeksjon av en sur behandlingsfluid eller -sammensetning i den underjordiske formasjon for å oppløse materialer deri for derved å øke formasjonens porøsitet og permeabilitet.
Det er velkjent at fluorsyre hurtig oppløser silisiumdioksyd, leirer og blandinger av silisiumdioksyd og leire. Fluorsyre har således blitt benyttet ved behandling av underjordiske formasjoner inneholdende silisiumdioksyd og leire for å øke permeabiliteten til slike formasjoner, hvorved evnen til fluider, slik som olje, gass og vann,til å strømme gjennom de således behandlede formasjoner fremmes. Denne praksis som innen teknikken er kjent som sandsten-surgjøring, inne-bærer bruk av fluorolje, noen ganger i kombinasjon med og noen ganger i serie med andre syrer, for å behandle underjordiske formasjoner hovedsakelig bestående av silisiumdioksyd og leire.
Ved behandling av sandsten og andre formasjoner inneholdende silisiumdioksyd og/eller silikater, blir således sure behandlingsfluider inneholdende fluorsyre vanligvis benyttet, idet fluorsyre hurtig oppløser slike materialer. Silisiumdioksyd forekommer naturlig som sand, kvarts, flint og diatomitt. Et silikat er en forbindelse inneholdende silisium, oksygen og ett eller flere metaller med eller uten hydrogen. Leire er en art av silikat som vanligvis finnes i under-
jordiske formasjoner forbundet med produksjon av olje,
gass og vann. Andre silikater omfatter asbest, talg, felt-spat, glimmer og andre. For oppfinnelsens formål menes det med den benyttede betegnelse "silisiumholdig", silisiumdioksyd- og/eller silikatholdige materialer, slik som f.eks. sandsten.
Et problem som er forbundet med bruk av behandlingsfluider eller -blandinger inneholdende fluorsyre ved behandling av silisiumholdige formasjoner, et at fluorsyren reagerer så hurtig med de silisiumholdige materialene i formasjonen at den blir oppbrukt før den trenger særlig dypt inn i formasjonen. Følgelig er det ønskede resultat med å øke formasjonens porøsitet og permeabilitet begrenset til områder like ved borehullet. En fremgangsmåte og blanding for retardering av reaksjonshastigheten for fluorsyre på silisiumholdig materiale er således nødvendig, og tilveiebringes gjennom foreliggende oppfinnelse.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en forbedret sur blanding inneholdende fluorsyre og fremgangsmåter for anvendelse av blandingen for å oppløse silisiumholdige materialer i underjordiske formasjoner. Oppfinnelsen virker slik at den retarderer reaksjonshastigheten for blandingen med silisiumholdige materialer hvorved man får en forøket inntrengning i en behandlet formasjon før blandingen blir oppbrukt.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en fremgangsmåte for behandling av en underjordisk formasjon inneholdende kiselholdige materialer for å stimulere produksjon av ønskede fluider derfra, hvorved formasjonen bringes i kontakt med en vandig syreblanding innbefattende minst en mineralsyre, minst en fluoridforbindelse som kan danne fluorsyre i nevnte mineralsyre, hvor fluoridforbindelsen er til stede i en mengde som er tilstrekkelig til å tilveiebringe en fluoridion-konsentrasjon på minst 0,05 grammol fluoridion pr. liter av nevnte blanding, kjennetegnet ved at man i nevnte blanding også anvender en aluminiumforbindelse som er oppløselig i mineralsyren, og som ved oppløsning i mineralsyren gir aluminium III-ioner, idet aluminiumforbindelsen tilsettes i en mengde som er tilstrekkelig til å gi et forhold for fluoridioner til aluminium III-ioner på minst 1:1, og mineralsyren tilsettes i en mengde som er tilstrekkelig i blandingen til å gi en pH- verdi på høyst 2, og idet blandingen tilsettes i en mengde som er tilstrekkelig til å oppløse i det minste en del av det kiselholdige materiale.
Videre er det ifølge oppfinnelsen tilveiebragt en blanding for utførelse av den ovenfor angitte fremgangsmåte, bestående av en vandig syreblanding som angitt ovenfor, og blandingen er kjennetegnet ved at den i tillegg innbefatter den ovenfor definerte aluminiumforbindelse.
Det antas at aluminium III-ioner fra aluminiumforbindelsen danner aluminiumfluorid-komplekser som retarderer dannelsen av fluorsyre i blandingen. Det antas videre at ettersom fluorsyre i blandingen reagerer med silisiumholdig materiale og blir brukt, oppstår det en hydrolysereaksjon i det sure mediet mellom vann og aluminiumfluorid-komplekset, og dette erstatter den brukte fluorsyren. Tilstedeværelsen av aluminium III-ioner i den vandige fluorsyreoppløsningen danner således aluminiumfluorid slik at reaksjonshastigheten for fluorsyre med silisiumholdig materiale retarderes ved regulering av mengden av fluorsyre som er tilgjengelig for reaksjon.
En hvilken som helst forbindelse inneholdende aluminium som er oppløselig i en oppløsning av en mineralsyre slik at det gis aluminium III-ioner, kan anvendes ifølge foreliggende oppfinnelse. Slike forbindelser er fortrinnsvis de som representeres ved den generelle formel:
og deres hydrater; hvor: 3n+z = am; anionet X er avledet fra en mineralsyre, en organisk syre eller er en hydroksyl-gruppe (0H~); M er hydrogen (H) eller ammonium (NH4); og z er 0 eller 1. Foretrukne mineralsyre-anioner er sulfat (SO ~2), fosfat (PO ~3), nitrat (NO,<-1>), klorid (Cl<-1>),
-1 -1
bromid (Br ) og fluorid (F ). Foretrukne organiske syre-anioner er formiat (HCOO-1) , acetat (CH-^COO<-1>) og citrat (C^O/1) .
Eksempler på syrepppløselige aluminiumforbindelser som er spesielt egnet for bruk i foreliggende oppfinnelse, er aluminiumklorid, aluminiumnitrat, aluminiumsulfat, aluminiumhydroksyd, aluminiumammoniumsulfat, aluminiumammoniumklorid, aluminiumfluorid og blandinger derav, hydratene av slike salter og blandinger av slike salter og hydrater. Aluminiumkloridhydrat (Ald^^^O) er i øyeblikket den mest foretrukne aluminiumforbindelsen, idet den er lett tilgjengelig og relativt billig.
Noen aluminiumforbindelser som inneholder metaller, slik
som kalium og natrium, kan retardere reaksjonen av fluorsyre med silikater; disse forbindelser gir imidlertid bunnfall med de oppløste silikatene og natrium- eller kalium-materialer. Eksempler på slike forbindelser er natrium-kaliumsulfat og aluminiumsulfat-natriumsulfat. Siden slike forbindelser har den egenskap at de gir mer skade enn nytte, er de ikke foretrukket for anvendelser ved behandling av underjordiske formasjoner hvor det ønskede resultat er økning av porøsitet og permeabilitet.
Mengdene av aluminiumforbindelse og fluoridforbindelse som finnes i blandingen, bestemmes på grunnlag av mengdene av aluminium III-ioner og fluoridioner tilveiebragt av de respektive kilder for hver. Forholdet mellom fluoridionekonsentrasjonen uttrykt som gram-mol fluoridion pr. liter, og aluminium III- ionekonsentras jo nen,uttrykt som gram-mol aluminium III-ion pr. liter, som skal til for å oppnå den ønskede, retarderte fluorsyre, er i denne forbindelse fra 1:1 til 6:1. Dette forhold, som i det følgende er betegnet som ionekonsentrasjonsforholdet, uttrykker når det er innen det ovenfornevnte 1-6-området, de relative konsentrasjoner for fluoridionet og aluminiumionet hvori retardering av fluorsyre med hensyn til silisiumholdig materiale forekommer. Med hensyn til den laveste delen av området, dvs. 1:1, antas det at dannelsen av fluorsyre, som omtalt ovenfor, ikke kan begynne før forholdet er minst 1:1. Med hensyn til den øvre delen av området, dvs. 6:1, antas det at ingen retardering forekommer før fluoridionekonsentrasjonen er redusert, ved bruk av aktiv fluorsyre, ved en mengde som er tilstrekkelig til å gi et forhold på høyst 6:1. Det ionekonsentras jonsf orhold som her er nyttig, er følgelig i området 1-6, og fortrinnsvis 2-5 gram-mol fluoridiori pr. liter pr. 1 gram-mol aluminium III-ion pr. liter. Det mest foretrukne ionekonsentrasjonsforhold er 4.
En typisk blanding ifølge oppfinnelsen for oppløsning av silisiumholdige materialer i brønnbehandlingsprosesser, omfattes følgelig av vann; en fluoridforbindelse som er en kilde for fluorsyre; en mineralsyre; og en syreoppløselig aluminiumf orbindelse, som definert ovenfor, til stede i sammensetningen i en mengde som er tilstrekkelig til å gi et forhold mellom fluoridioner og aluminium III-ioner i området fra 1:1 til 6:1 hvor pH-verdien til blandingen er høyst 2.
Når man beregner mengdene av fluoridforbindelse og aluminiumforbindelse som skal anvendes, idet slike beregninger er basert delvis på det ovennevnte ionekonsentrasjonsforhold, skal det bemerkes at konsentrasjonen av fluoridion i den sure oppløsning er minst 0,05 gram-mol fluorid (F ) ion pr. liter for å gi en tilstrekkelig mengde fluorsyre for effektivt å oppløse silisiumholdige materialer. Den minste effektive mengde fluoridion for oppfinnelsens formål, er således definert som 0,05 gram-mol fluoridion pr. liter oppløsning. Det er ingen kjent maksimum effektiv mengde fluoridion såvidt oppløsning av silisiumholdig materiale angår, eller såvidt retardering av fluorsyre ifølge foreliggende oppfinnelse angår. P.g.a. fluorsyrens farlige natur antas det, for sikkerhetsgrunner, at en praktisk øvre grense for operasjoner på feltet er ca. 6 gram-mol fluoridion pr. liter oppløsning. For brønnoperasjoner er den her nyttige konsentrasjon av fluoridion således i området fra 0,05-6, fortrinnsvis fra 0,25-3, og helst fra 0,5-1,5 gram-mol fluorid (F ) ion pr. liter opp-løsning. De nødvendige mengder fluoridforbindelse som her skal anvendes, kan selvfølgelig lett bestemmes ved anvendelse av velkjente beregningsmetoder, hvorved det ovenfor angitte ionekonsentrasjonsområdet og fluoridione-konsentrasjon anvendes i beregningene.
Fluoridforbindelser som her er egnede og som er passende kilder for fluorsyre, omfatter ammoniumfluorid (NH^F), ammoniumbifluorid (NH^F.HF), hydrogenfluorid (HF), aluminiumfluorid og blandinger derav.
Mineralsyrer som kan blandes med fluoridkomponenten, omfatter saltsyre, salpetersyre, svovelsyre og blandinger derav.
Den sure oppløsning ifølge oppfinnelsen kan også inneholde minst en organisk syre valgt fra maursyre, eddiksyre og sitronsyre og blandinger derav for oppnåelse av andre egenskaper som vanligvis er ønsket i sure sammensetninger.
Ammoniumfluorid kan her anvendes for samtidig å tilfreds-stille oppfinnelsen når det gjelder aluminiumforbindelsen og fluoridforbindelsen. Siden aluminiumfluorid ved opp-løsning ved mineralsyren gir et ionekonsentrasjonsforhold på 3, kan ytterligere fluoridion tilføres fra en annen fluoridforbindelse dersom et høyere ionekonsentrasjonsforhold er ønsket.
Tilstrekkelig mineralsyre er nødvendig i den sure blanding ifølge oppfinnelsen for å gi blandingen en pH-verdi på høyst 2. En mineralsyrekonsentrasjon på ca. 0,1 vekt-%, beregnet på totalvekten av den sure blanding, vil gi den nødvendige pH-verdi. Syrebehandlingsoperasjoner av underjordiske formasjoner anvender imidlertid som velkjent sure sammensetninger med syrekonsentrasjoner på over 0,1%. Graden av slike konsentrasjoner er ofte begrenset av håndterings-problemer på feltet, sikkerhetsbetraktninger og kommersiell tilgjengelighet. Den aktuelle pH-verdi på sure blandinger som benyttes, er således vanligvis meget lavere enn 2, og pH-verdien er meget ofte uttrykt i negative verdier. I betraktning av det som er angitt ovenfor, antas det at praktiske syrekonsentrasjoner for bruk heri er i området fra 0,1-30, fortrinnsvis fra 5-20, helst fra 10-15% mineralsyre beregnet på vekten av sur blanding. Det skal imidlertid understrekes at den eneste virkelig begrensning på opererbar-heten med hensyn til surhetsgrad er den øvre pH-grense på 2 som kan oppnås ved en syrekonsentrasjon på ca. 0,1%
syre beregnet på blandingens vekt.
En mer foretrukket blanding omfattes av vann, fluorsyre,
en annen syre valgt fra gruppen bestående av saltsyre, svovelsyre, salpetersyre og blandinger av slike syrer, til stede i blandingen i en mengde i området fra 0,1-20 vekt-% av blandingen, og en vandig syreoppløselig aluminiumforbindelse valgt fra gruppen bestående av aluminiumklorid, aluminiumnitrat, aluminiumsulfat, aluminiumhydroksyd, aluminiumammoniumsulfat, aluminiumammoniumklorid, aluminiumfluorid, hydratene av slike forbindelser og blandinger av slike forbindelser og hydrater, hvor ionekonsentrasjonsforholdet er i området fra 1-6, og konsentrasjonen av fluoridion er i området fra 0,05-6 gram-mol fluoridion pr. liter oppløsning. Saltsyre er den mest foretrukne av de andre syrene.
Den mest foretrukne blanding ifølge oppfinnelsen omfatter vann, fluorsyre, aluminiumkloridhydrat og saltsyre til stede i blandingen i en mengde på ca. 15 vekt-% av sammensetningen, hvor ionekonsentrasjonsforholdet mellom fluorid og aluminium III er 4:1, og hvor fluidionekonsentrasjonen er 0,75 gram-mol
fluoridion pr. liter oppløsning.
Ved fremstilling av foreliggende sure blandinger er blandingsrekkefølgen av komponentene ikke kritisk. En foretrukket teknikk er imidlertid å oppløse den beskyttede aluminiumforbindelsen(e) i fluorsyren, fulgt av tilsetning av den andre benyttede syre eller syrene, fulgt av tilsetning av vann for dannelse av en blanding av ønsket syrekonsentrasjon. Istedenfor væskeformig fluorsyre som er vanskelig å håndtere, kan et fast materiale slik som ammoniumbifluorid anvendes for dannelse av en vandig oppløsning av fluorsyre. I dette tilfelle er det foretrukket at det til mineralsyren tilsettes enten aluminiumforbindelsen eller fluoridforbindelsen fulgt av tilsetning av enten fluoridforbindelsen eller ammoniumforbindelsen og til slutt tilsetning av vann for dannelse av en sur blanding av ønsket styrke.
Når foreliggende blandinger først er dannet, har de lange lagringstider, dvs. meget lite uønsket bunnfall dannes mens blandingene lagres, blandingene er lette å preparere, og blandingene kan pumpes inn i en underjordisk formasjon som skal behandles i et enkelt trinn, dvs. blandingene krever ikke innføring av andre fluider i formasjonen før eller etter innføringen av blandingene. Reaksjonshastighetene for blandingene med silisiumholdige materialer retarderes ved en faktor på 2 eller 3 ganger sammenlignet med tidligere kjente sure blandinger inneholdende fluorsyre, og kan derfor oppnå meget dypere inntrengning i en formasjon som behandles, før den blir oppbrukt sammenlignet med tidligere kjente blandinger .
Ved anvendelse av en blanding ifølge oppfinnelsen for stimu-lering av produksjonen av uønskede fluider fra underjordiske formasjoner, fremstilles blandingen enten ved det tidspunkt behandlingen skal utføres eller før dette tidspunkt. Når behandlingen utføres, blir blandingen ganske enkelt pumpet inn i formasjonen som skal behandles under anvendelse av konvensjonelle metoder og utstyr og ettersom blandingen kommer i kontakt med formasjonen, forblir silisiumholdige og andre materialer i formasjonen oppløst. Etter at blandingen er oppbrukt, blir den gjenvunnet fra formasjonen,
og dette resulterer i en økning i porøsiteten og permeabiliteten til formasjonen tilstøtende brønnboringen samt i områder beliggende i avstand fra brønnboringen. Økningen i formasjonens porøsitet og permeabilitet øker produktivi-teten av de ønskede fluider derfra.
I sandstensformasjoner er leirer de mest skadelige med hensyn til å hindre produksjonen av ønskede fluider derfra. Siden foreliggende blandinger er retarderte, oppløser de mer av leirene og mindre av sanden og andre ikke-skadelige materialer i formasjonen hvorved man oppnår overlegne resul-tater sammenlignet med hittil benyttede ikke-retarderte, sure blandinger.
Foreliggende sure blanding kan anvendes på forskjellige måter for behandling av underjordiske formasjoner for det formål å oppløse silisiumholdige materialer. Ved en metode kan blandingen anbringes i kontakt med den ønskede formasjon ved bare å innføre den i brønnboringen og gi den anledning til å gjennomløpe boringen inntil den kommer i kontakt med formasjonen. Blandingen får deretter anledning til å forbli i kontakt inntil den har gjort sin virkning, og den kan deretter gjenvinnes.
Ifølge en annen metode kan foreliggende sure blanding forut-gås av et forspylefluid og etterfølges av et overspylefluid hvor nevnte fluider og foreliggende sure blanding kan inneholde additiver som vanlig benyttes i syrebehandlings-blandinger, slik som f.eks. ikke-emulgerende midler, korrosjonsinhibitorer, leirestabilisatorer, overflate-spenningsreduserende midler o.l.
Ved en typisk behandling blir den underjordiske formasjon først bragt i kontakt med et forspylefluid, slik som 5-15% saltsyre. Denne sure forspyling kan også inneholde en organisk syre slik som maursyre og eddiksyre. Forspylefluidet kan etterfølges av en konvensjonell slamsyre, som vanligvis omfatter 3% fluorsyre og 12% saltsyre, som deretter etter-følges av foreliggende sure blanding. Etter dette kan et overspylefluid benyttes. En overspyling kan inneholde et hvilket som-helst eller alle av de følgende materialer: saltsyre, ammoniumklorid, dieselolje, kerosene "lease crude", nitrogengass eller karbondioksyd.
Følgende eksempler er gitt for å lette en klar forståelse
av foreliggende fremgangsmåter og blandinger.
Eksempel 1
Fagmannen kjenner forskjellige teknikker for å beregne eller på annen måte å preparere behandlingsoppløsninger. En teknikk for bestemmelse av mengdene av materialer som skal til for å fremstille foreliggende sure blanding, gis i forbindelse med den nedenfor angitte problemprøve.
Prøveberegning
Ønsket: 37.854 liter av foreliggende sure sammensetning inneholdende 15 vekt-% saltsyre, ammoniumbifluorid og aluminiumklorid hvor fluoridionekonsentrasjonen er 1 gram-mol, og forholdet mellom fluoridionekonsentrasjonen er 1 gram-mol/ liter, og forholdet mellom fluoridionekonsentrasjonen og aluminium III- ionekonsentrasjonen er 4. a) Hvor mange kg ammoniumbifluorid og aluminiumbifluorid og aluminiumklorid trengs?
b) Hvor mange liter 20 Be saltsyre trengs?
c) Hvor mange liter vann trengs?
kg aluminiumklorid:
1. Molekylvekt A1C13 = 133,35
kg A1C13 = 1.260,72
o 1
liter 20 Be saltsyre:
1. Tetthet for 15% HCL ved 15,6°C = 1,075 gm/ml
kg HC1 = 6.097,95
3. Tetthet for 20°Be HCl ved 15,6°C =1,16 g/ml
4. Konsentrasjon av 20 Be HCl = 31,45%
liter 20°Be saltsyreoppløsning sam skal til for 6.097,95 kg HCl liter
Liter 20°Be HCl = 16.731,39
Liter vann
3. kg H20 = kg oppløsning minus kg av gjenværende bestanddeler = 40.653,00-(19.389,37 + 1.078,72) + 1.260,72)
= 18. 924, 19
4. Tetthet for H20 ved 15,6°C = 0,999 g/ml
Eksempel 2
En blanding ifølge foreliggende oppfinnelse inneholdende vann, 3 vekt-% fluorsyre, 1,5 mol F "'"/liter, 15 vekt-% saltsyre og 12 vekt-% aluminiumkloridhydrat, 0,5 mol
+ 3 3
Al /liter, fremstilles. En 25 cm prøve av den sure opp-løsning omsettes med 3 g silisiumdioksydmel ved 65,6°C, og etter 1 time bestemmes mengden av silisiumdioksydmel oppløst i blandingen ved hjelp av kvantitativ atom-adsorpsjonsanalyse av SiC^ i oppløsning som rapporteres i milligram pr. liter. Resultatene fra dette forsøk viser at blandingen oppløser 3200 ppm silisiumdioksydmel på
1 time.
En sur blanding inneholdende vann, 3 vekt-% fluorsyre og
15 vekt-% saltsyre fremstilles, og den ovenfor beskrevne testmetode gjentas. Denne blanding som ikke inneholder aluminium III-ioner oppløser 10.000 ppm silisiumdioksydmel på 1 time.
Tilstedeværelsen av aluminium III i blandingen ifølge oppfinnelsen forårsaker således omtrent en 3 gangers retardering i reaksjonshastighet med silisiumdioksydmel.
Eksempel 3
Sure blandinger omfattende vann, 1,5 vekt-% fluorsyre, 0,75 mol F "''/liter og 15 vekt-% saltsyre fremstilles. Forskjellige aluminiumsalter som oppløses i syren og gir aluminium III-ioner, kombineres med den sure blanding i forskjellige mengder for derved å gi sure blandinger ifølge oppfinnelsen; 25 cm 3 prøver av de resulterende sammensetninger omsettes hver med 3 g silisiumdioksydmel i tidsperioder på 1 time ved 65,6°C. Mengden av silisiumdioksydmel oppløst i prøvene sammenlignes med mengden av silisiumdioksydmel oppløst ved hjelp av en sur blanding inneholdende 1,5 vekt-% fluorsyre og 15 vekt-% saltsyre som ikke inneholder aluminium III-ioner. Resultatene fra disse forsøk er vist i nedenstående tabell I.
Fra tabell I fremgår at de forskjellige testede aluminiumsaltene forårsaker en betydelig retardering av reaksjonshastigheten for fluorsyreblandingen med silisiumdioksydmel sammenlignet med en sur blanding uten aluminium.
Eksempel 4
Sure blandinger ifølge oppfinnelsen fremstilles inneholdende 15 vekt-% saltsyre og forskjellige mengder fluorsyre og aluminiumkloridhydrat, hvorved et 1:4 molforhold mellom aluminium og fluorid opprettholdes. Prøver av sammensetningene lagres i 6 og 72 timer ved 22,2°C og i 72 timer ved 6 5,6°C, hvoretter mengdene av bunnfall i prøvene bestemmes. Resultatene fra disse forsøk er angitt i nedenstående tabell II.
Fra tabell II fremgår det at de testede blandingene har
gode lagringstider fordi relativt lite bunnfall dannes under lagring.
Eksempel 5
En sur blanding ifølge oppfinnelsen inneholdende 1,5 vekt-% fluorsyre, 0,75 mol F "''/liter, 5 vekt-% aluminiumkloridhydrat, 0,2 mol Al + 3 /liter og 15 vekt-% saltsyre fremstilles. 25 cm<3 >prøver av den sure blanding omsettes med 3 g silisiumdioksydmel i 1 time og hver ved en reaksjonstemperatur på 65,6°C etter først å ha blitt eldet i forskjellige tidsperioder ved 22,2°C. Resultatene fra disse forsøk er vist i nedenstående tabell III.
Fra tabell III fremgår det at elding av de sure blandingene ifølge oppfinnelsen har liten effekt på retarderingen av
blandingens reaksjonshastighet med silikater.
Eksempel 6
En sur blanding ifølge foreliggende oppfinnelse inneholdende 1,5 vekt-% fluorsyre, 0,75 mol F "''/liter, 5 vekt-% aluminiumkloridhydrat, 0,2 mol Al+ /liter og 15 vekt-% saltsyre, fremstilles. 25 cm 3 prøver av den sure blanding omsettes hver med 3 g silisiumdioksydmel ved forskjellige temperaturer i
forskjellige tidsrom.
En sur blanding inneholdende 1,5% fluorsyre og 15% saltsyre uten aluminiumkloridhydrat fremstilles også, og 25 cm<3 >prøver av en slik blanding omsettes hver med 3 g silisiumdioksydmel ved forskjellige temperaturer og forskjellige tidsrom. Resultatene fra disse forsøk er sammenlignet i nedenstående tabell IV.'Fra tabell IV fremgår at foreliggende sure blanding effektivt retarderes over et bredt temperaturområde.
Eksempel 7
En sur blanding ifølge oppfinnelsen inneholdende 1,5 vekt-% fluorsyre, 0,75 mol F<-1>/liter, 5 vekt-% aluminiumklorid-
+ 3
hydrat, 0,2 mol Al /liter, og 15 vekt-% saltsyre fremstilles. 25 cm 3prøver av en slik blanding omsettes med glassmateriale, Oklahoma nr. 1 sand og forskjellige mengder silisiumdioksydmel for å bestemme virkningen av overflateareal på reaksjonshastigheten for blandingene.
En blanding inneholdende vann, 1,5 vekt-% fluorsyre og
15 vekt-% saltsyre uten aluminiumkloridhydrat, fremstilles, og den ovenfor beskrevne metode gjentas. En sammenligning av resultatene fra disse forsøk er angitt i nedenstående tabell V.
Fra tabell 5 fremgår det at økning av forholdet mellom silikatoverflateareal og volum av sur blanding øker mengden av oppløste silikater, men retarderingseffekten på aluminiumkloridhydratet i blandingene er konsenkvent.
Eksempel 8
Sure blandinger ifølge oppfinnelsen fremstilles under anvendelse av væskeformig fluorsyre og fast ammonium-bif luorid, idet hver blanding inneholder 1,5 vekt-% fluorsyre, 0,75 mol F /liter, 5 vekt-% aluminiumkloridhydrat, 0,2 mol Al+ /liter og 15% saltsyre. Det fremstilles lignende blandinger uten aluminiumkloridhydratet. 25 cm<3 >prøver av de forskjellige blandingene omsettes med 3 g silisiumdioksydmel i varierende tidsrom, og mengden av silisiumdioksydmel oppløst av hver bestemmes.
Resultatene fra disse forsøk er angitt i nedenstående tabell VI.
Fra tabell VI fremgår det at sure blandinger ifølge oppfinnelsen fremstilles fra ammoniumbifluorid og Vceskeformig fluorsyre, begge effektivt retarderes.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for behandling av en underjordisk formasjon inneholdende kiselholdige materialer for å stimulere produksjon av ønskede fluider derfra, hvorved formasjonen bringes i kontakt med en vandig syreblanding innbefattende minst en mineralsyre, minst en fluoridforbindelse som kan danne fluorsyre i nevnte mineralsyre, hvor fluoridforbindelsen er til stede i en mengde som er tilstrekkelig til å tilveiebringe en fluoridion-konsentrasjon på minst 0,05 gram-mol fluoridion pr. liter av nevnte blanding, karakterisert ved at man i nevnte blanding også anvender en aluminiumforbindelse som er oppløselig i mineralsyren, og som ved oppløsning i mineralsyren, gir aluminium III—ioner, idet aluminiumforbindelsen tilsettes i en mengde som er tilstrekkelig til å gi et forhold for fluoridioner til aluminium III-ioner på minst 1:1, og mineralsyren tilsettes i en mengde som er tilstrekkelig i blandingen til å gi en pH-verdi på høyst 2, og idet blandingen tilsettes i en mengde som er tilstrekkelig til å oppløse i det minste en del av det kiselholdige materiale.
2. Blanding for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1 bestående av en vandig syreblanding omfattende minst en mineralsyre, minst en fluoridforbindelse som kan danne fluorsyre i mineralsyren, hvor fluoridforbindelsen er til stede i en mengde som er tilstrekkelig til å tilveiebringe en fluoridion-konsentrasjon på minst 0,05 grammol fluoridion pr. liter av nevnte blanding, karakterisert ved at den i tillegg innbefatter en aluminiumforbindelse som er oppløselig i mineralsyren, og som ved oppløsning i mineralsyren gir aluminium III ioner, idet aluminiumforbindelsen er til stede i en mengde som er tilstrekkelig til å gi et forhold for fluoridioner til aluminium III-ioner på minst 1:1, og mineralsyren er til stede i en mengde som er tilstrekkelig til at det i blandingen oppnås en pH-verdi på høyst 2.
3. Blanding ifølge krav 2, karakterisert ved at forholdet for fluoridioner til aluminium III-ioner er i området fra 1:1 til 6:1.
4. Blanding ifølge krav 2, karakterisert ved at aluminiumforbindelsen er representert ved den generelle formel: hydratene av slike forbindelser og blandinger derav hvor: X er valgt fra gruppen bestående av anioner avledet fra mineralsyrer, anioner avledet fra organiske syrer, en hydroksyl-gruppe og blandinger derav; a er den absolutte verdi for den ioniske ladningen til X; m er antall ioner av X i aluminiumforbindelsen; M er valgt fra hydrogen og ammonium; z er 0 eller 1; og 3n+z = am.
5. Blanding ifølge krav 4, karakterisert ved at X er valgt fra hydroksyl, sulfat, fosfat, nitrat, klorid, bromid, fluorid, formiat, acetat og citrat.
6. Blanding ifølge krav 2, karakterisert ved at mineralsyren er valgt fra gruppen bestående av saltsyre, svovelsyre, salpetersyre og blandinger derav, og at aluminiumforbindelsen er valgt fra gruppen bestående av aluminiumklorid, aluminiumnitrat, aluminiumsulfat, aluminiumhydroksyd, aluminiumammoniumsulfat, aluminiumammoniumklorid, aluminiumfluorid, hydratene derav og blandinger derav.
7. Blanding ifølge krav 2, karakterisert ved at fluoridforbindelsen er valgt fra gruppen bestående av ammoniumfluorid, ammoniumbifluorid, hydrogenfluorid, aluminiumfluorid og blandinger derav.
NO803909A 1980-03-11 1980-12-22 Fremgangsmaate og blanding for opploesninger av silikater i underjordiske formasjoner. NO154765C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/129,449 US4304676A (en) 1980-03-11 1980-03-11 Methods and compositions for dissolving silicates in subterranean formations

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO803909L NO803909L (no) 1981-09-14
NO154765B true NO154765B (no) 1986-09-08
NO154765C NO154765C (no) 1986-12-17

Family

ID=22440000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO803909A NO154765C (no) 1980-03-11 1980-12-22 Fremgangsmaate og blanding for opploesninger av silikater i underjordiske formasjoner.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4304676A (no)
AU (1) AU538503B2 (no)
BR (1) BR8100413A (no)
CA (1) CA1139927A (no)
DE (1) DE3106717A1 (no)
GB (1) GB2071737B (no)
IT (1) IT1144660B (no)
NL (1) NL189147C (no)
NO (1) NO154765C (no)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4414118A (en) * 1981-10-30 1983-11-08 Halliburton Company Method and compositions for dissolving silicates in subterranean formation
CA1183678A (en) * 1981-11-09 1985-03-12 Tony C.T. Wong H.sub.3po.sub.4/hf siliceous formation treating composition and method
US4648456A (en) * 1985-07-01 1987-03-10 Exxon Production Research Co. Method for acidizing siliceous formations
US4703803A (en) * 1986-06-24 1987-11-03 Cities Service Oil & Gas Corporation Composition and method for slowly dissolving siliceous material
DE69415937T2 (de) 1993-11-18 1999-05-27 Halliburton Energy Serv Inc Verminderung der Aluminiumprezipitation beim Ansäuren von unterirdischen Formationen
EP0815426A2 (en) * 1995-02-15 1998-01-07 The University Of Sheffield Improvements in or relating to the preparation of samples for palynological analysis
US20040062778A1 (en) * 2002-09-26 2004-04-01 Adi Shefer Surface dissolution and/or bulk erosion controlled release compositions and devices
US7059414B2 (en) * 2003-07-22 2006-06-13 Bj Services Company Acidizing stimulation method using a pH buffered acid solution
US7708071B2 (en) 2008-08-14 2010-05-04 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions comprising aluminum chloride and associated methods
JP5744386B2 (ja) * 2009-10-07 2015-07-08 日東電工株式会社 光半導体封止材
US10428412B2 (en) * 2016-11-04 2019-10-01 Ford Motor Company Artificial aging of strained sheet metal for strength uniformity
US11708526B2 (en) 2021-05-24 2023-07-25 Saudi Arabian Oil Company Sandstone stimulation formulations

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE566690C (no) *
US3794117A (en) * 1972-09-05 1974-02-26 Halliburton Co Treatment of sandstone formations
US3917536A (en) * 1972-12-18 1975-11-04 Dow Chemical Co Composition and method for acidizing earthen formations
DD126055A1 (no) * 1976-06-04 1977-06-15
US4056146A (en) * 1976-07-06 1977-11-01 Halliburton Company Method for dissolving clay
US4200154A (en) * 1976-12-22 1980-04-29 Texaco Inc. Composition and method for stimulating well production
US4090563A (en) * 1976-12-27 1978-05-23 Shell Oil Company Increasing the clay dissolving capability of a buffer-regulated mud acid

Also Published As

Publication number Publication date
BR8100413A (pt) 1981-09-15
DE3106717C2 (no) 1990-07-05
IT1144660B (it) 1986-10-29
DE3106717A1 (de) 1982-02-25
NL8100367A (nl) 1981-10-01
AU6524980A (en) 1981-09-17
CA1139927A (en) 1983-01-25
AU538503B2 (en) 1984-08-16
NO803909L (no) 1981-09-14
IT8120100A0 (it) 1981-03-03
NL189147B (nl) 1992-08-17
GB2071737A (en) 1981-09-23
NL189147C (nl) 1993-01-18
US4304676A (en) 1981-12-08
GB2071737B (en) 1983-11-02
NO154765C (no) 1986-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4056146A (en) Method for dissolving clay
EP1434927B1 (en) Composition and method for treating a subterranean formation
EP0800613B1 (en) Acid treatment method for siliceous formations
EP0654582B1 (en) Reducing aluminium compound precipitation in subterranean formation acidizing
EP0271564B1 (en) Composition and method for slowly dissolving siliceous material
EP1618282B1 (en) Composition and method for treating a subterranean formation
US4261421A (en) Method for selectively acidizing the less permeable zones of a high temperature subterranean formation
US3889753A (en) Buffer regulated mud acid
US6924255B2 (en) Composition and method for treating a subterranean formation
NO154765B (no) Fremgangsmaate og blanding for opploesninger av silikater i underjordiske formasjoner.
US2300393A (en) Method of increasing fluid perme
US2225695A (en) Method for increasing flow of deep wells
US4414118A (en) Method and compositions for dissolving silicates in subterranean formation
US5375660A (en) Method to increase the flow capacity of a geologic formation
Al-Harbi et al. Evaluation of organic hydrofluoric acid mixtures for sandstone acidising
US3794117A (en) Treatment of sandstone formations
US4648456A (en) Method for acidizing siliceous formations
US4203492A (en) Method for acidizing siliceous materials contained in high temperature formations
Shafiq et al. Comparison of buffer effect of different acids during sandstone acidizing
US4330419A (en) Method of and solvent for removing inorganic fluoride deposits
US4151879A (en) Method for acidizing a subterranean formation
WO2000070186A1 (en) Method for acidizing a subterranean formation
US7022652B2 (en) Compositions and methods for treating subterranean formations
US2784788A (en) Acidizing wells
Mahmoud Reaction of chelating agents and catalyst with sandstone minerals during matrix acid treatment