NO156139B - Fremgangsmaate for konsolidering av en geologisk formasjon. - Google Patents

Fremgangsmaate for konsolidering av en geologisk formasjon. Download PDF

Info

Publication number
NO156139B
NO156139B NO803942A NO803942A NO156139B NO 156139 B NO156139 B NO 156139B NO 803942 A NO803942 A NO 803942A NO 803942 A NO803942 A NO 803942A NO 156139 B NO156139 B NO 156139B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
catalyst
liquid mixture
organic liquid
mixture
formation
Prior art date
Application number
NO803942A
Other languages
English (en)
Other versions
NO803942L (no
NO156139C (no
Inventor
Jacques Burger
Charles Bardon
Claude Gadelle
Original Assignee
Inst Francais Du Petrole
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
Application filed by Inst Francais Du Petrole filed Critical Inst Francais Du Petrole
Publication of NO803942L publication Critical patent/NO803942L/no
Publication of NO156139B publication Critical patent/NO156139B/no
Publication of NO156139C publication Critical patent/NO156139C/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
    • C09K8/56Compositions for consolidating loose sand or the like around wells without excessively decreasing the permeability thereof
    • C09K8/57Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/575Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/5751Macromolecular compounds

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Housing For Livestock And Birds (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for konsolidering av geologiske formasjoner, hvilken fremgangsmåte er særlig anvendbar ved olje- og gassinneholdende reservoarer, for å hindre at sand strømmer inn i en brønn gjennom ukonsoliderte, eller utilstrekkelig konsoliderte, sandformasjoner. Mer generelt kan denne fremgangsmåte benyttes for lokal konsolidering av gjennomtrengelige formasjoner.
Forskjellige fremgangsmåter er blitt foreslått for å
hindre at sand skal strømme inn i nye borehull, eller for å be-handle brønner som kan tenkes å bli utsatt for sandstrømning under utvinning av olje- eller gassavsetninger.
En første type fremgangsmåte består i å fastholde sanden
ved hjelp av mekaniske innretninger, ved bruk av kunstige sikter med kalibrerte åpninger eller grus-pakninger som har en veldefi-nert størrelsesfordeling, avhengig av størrelsen på sandpartiklene eller -kornene i den geologiske formasjon som gjennomtrenges av borehullet. En slik fremgangsmåte anvendes meget ofte for nye brønner, men den er vanskelig å utføre.
En annen type fremgangsmåte består i å injisere inn i den geologiske formasjon en væskeformig harpiks som ved polymerise-ring danner en forbindelse mellom sandkornene. Effektiviteten av en kjemisk metode av denne andre type er usikker, ettersom reaksjonen av polymeriseringen av den injiserte harpiks vesentlig avhenger av de forhold som hersker i borehullet i formasjons-nivået samt på sistnevntes egenskaper. En slik fremgangsmåte gjør det således ikke mulig å kontrollere graden av den kjemiske reaksjon. Det er derfor fare for enten utilstrekkelig konsolidering av formasjonen dersom harpiksens polymeriseringsgrad ikke er tilstrekkelig, eller for en for stor reduksjon av den geologiske formasjonspermeabilitet, eller også for en fullstendig gjenplugging av denne, dersom en for stor mengde polymer tilbakeholdes i enkelte av porene i formasjonen.
En annen fremgangsmåte, som er beskrevet i britisk patent 975 229, består i å innføre i formasjonen suksessivt et materiale som vesentlig består av en umettet fettsyre, deretter en oksydert gass. med sikte på å oppnå en resinifikasjon av materialet .
Man oppnår imidlertid bare en tilfredsstillende konsolidering ved hjelp av denne fremgangsmåte, dersom formasjonen som skal konsolideres har en temperatur på mellom 150° og 300°C, eller dersom den oppvarmes til en slik temperatur som er meget høyere enn de normale temperaturer i olje- eller gassreservoarer.
i
Ifølge ovennevnte patent tilsettes en katalysator bestående av kobolt-naftenat eller mangan-naftenat. Selv i dette sist-nevnte tilfellet er den således oppnådde konsolidering bare tilfredsstillende dersom formasjonens temperatur er tilstrekkelig høy.
US patent 3 388 743 angir også en konsolideringsmetode der injisering av en tørkeolje i formasjoner som omgir borehullet følges av injisering av den oksyderende gass. Den delvis oksy-derte olje utgjør et godt bindemateriale for sandpartiklene.
Ved bruk av en oksydasjonskatalysator, såsom bly- eller kobolt-naftenat, er det mulig å forkorte den tid som er nødven-dig for oksydering av oljen.
Den konsolidering som oppnås ved bruk av denne metode er imidlertid i alminnelighet utilstrekkelig for det formål man tar sikte på.
Fra fransk patent 1 409 599 er også kjent en fremgangsmåte for konsolidering av grunnen der grunnen behandles med olje-polymer inneholdende sikkativ-katalysatorer som herder ved tørking av luft på overflaten til grunnen som skal konsolideres.
Denne behandling som frembringer harde, ugjennomtrengelige masser er imidlertid ikke egnet for konsolidering av geologiske undergrunnsformasjoner hvor permeabiliteten må opprettholdes.
Formålet med foreliggende oppfinnelse er således å til-veiebringe en enkel og pålitelig fremgangsmåte for konsolidering av en geologisk formasjon uten i vesentlig grad å redusere dens permeabilitet, hvilken fremgangsmåte kan anvendes ved grunnfor-masjoner hvis egenskaper kan variere innenfor et temmelig bredt spekter. Fremgangsmåten er særlig egnet for behandling av
olje- eller gassbrønner der sand er tilbøyelig til å strømme.
Dette resultat oppnås ifølge Ioppfinnelsen ved styring av den kjemiske endring av et polymeriserbart materiale. Denne
fremgangsmåte går ut på at der i formasjonen injiseres en væskeformig blanding av organiske produkter hvormed oppnås, in situ, en moderat kjemisk endring når denne væskeformige blanding kom-mer i kontakt med en bestemt mengde av en oksyderende gass,
slik at den væskeformige blanding ved en eksotermisk reaksjon omdannes til et stoff som binder de ukonsoliderte elementer i formasjonen, idet injeksjonen av oksyderende gass gjør det mulig å unngå noen vesentlig reduksjon av denne formasjons permeabilitet med hensyn til fluider såsom olje eller naturgass. Sammensetningen av væskeblandingen, såvel som oksygeninnholdet og mengden av oksyderende gass, reguleres slik at reaksjonen vil starte ved formasjonens normale temperatur og slik at man styrer graden av oksydasjonsreaksjonen ved polyme-risering av væskeblandingen.
Mer bestemt tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte for konsolidering av en geologisk formasjon omfattende følgende to suksessive trinn: a) i formasjonen injiseres en organisk væskeblanding som inneholder minst én polymeriserbar kjemisk sammensetning og en katalysator, hvilken blanding er istand til, in situ i kontakt med en oksydernede gass, å under-kastes kjemiske reaksjoner som starter ved den geologiske formasjons normale temperatur og frembringer et fast produkt som konsoliderer formasjonen uten i vesentlig grad å påvirke dens permeabilitet, og b) der injiseres en mengde av en oksyderende gass som er tilstrekkelig til at den organiske væske går så
godt som fullstendig over til fast form, hvilken mengde samtidig er slik begrenset at den temperatur som nåes i formasjonen under nevnte reaksjoner ikke overstiger 350°C og fortrinnsvis ligger mellom 150°C og 250°C.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved
at der i den organiske væskeblanding anvendes en katalysator som i kombinasjon omfatter minst ett element av gruppen som utgjøres av barium, zirkonium, serium, lantan og lantanider og minst ett element som er valgt fra gruppen som utgjøres av vanadium, mangan, jern, kobolt og sink, og at innholdet i væskeblandingen av hvert av metallene som anvendes i katalysatoren er mindre enn 3 vektprosent.
Blandt de ovenfor angitte katalysatorer, har følgende katalysatorer vist seg å være særlig egnet for utførelse av oppfinnelsen: kombinasjonen av serium (eventuelt med tilsetning av minst én lantanid) og kobolt, kombinasjoner av zirkonium og kobolt, serium og mangan, barium og mangan.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er effektiv også dersom temperaturen i formasjonen (som særlig avhenger av dens dybde),
er lav, ettersom reaksjonen ved oksydering av det organiske materiale bevirker frigjøring av en betydelig varmemengde i den behandlede sone slik at man når det termiske nivå som tillater at den organiske blanding effektivt polymeriseres og gir en tilstrekkelig kohesjon mellom partiklene i den geologiske formasjon. Videre reguleres oksygeninnholdet i den injiserte oksyderende gass samt mengden av oksygen som tilføres i formasjonen på en slik måte at man ikke overskrider den maksimale temperatur som ville føre til nedbryting av det polymeriserte materialet.
Den organiske blanding som anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan fordelaktig utgjøres av en sikkativ-olje, eventuelt fortynnet med et organisk oppløsningsmiddel,
idet en katalysator som ovenfor angitt ti-lsettes denne olje.
Den anvendte sikkativ-olje kan med fordel være linolje, terpentinolje, safflov-olje, eller mer generelt vegetabilske oljer med høyt innhold av polyetylen-sammensetninger. De anvendte oppløsningsmidler består f.eks. av hydrokarboner såsom benzen, toluen, xylen, eller av en petroleum-fraksjon, idet mengden av oppløsningsmiddel fortrinnsvis ligger mellom 0 og 50 % for begrensning av reaksjons-nedsettelsen på grunn av fortynningen.
Elementene i katalysatoren anvendes i form av salter, såsom karboxylater, naftenater, sulfonater, oktoater ..... som er oppløselige i bestanddelene i den organiske blanding. Mengden i oppløsningen av hvert av metallene som anvendes i katalysatoren vil være mindre enn 3 vektprosent, fortrinnsvis mellom 0,007 og 2 vektprosent. Den nøyaktige sammensetning av katalysatoren (anvendte metaller samt mengden av metall) vil avhenge av beskaffenheten av det omgivende miljø samt av de forhold som hersker i avsetningen (trykk, temperatur ....).
Mengden av organisk blanding som injiseres vil fortrinnsvis være mindre enn 500 liter pr. meter tykkelse av den geologiske formasjon, men større mengder vil ikke påvirke effektiviteten ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Når fremgangsmåten anvendes i forbindelse med oljereservo-arer, vil den injiserte oksyderende gass fortrinnsvis være oksygen eller luft, eventuelt fortynnet med nitrogen, karbondi-oksyd eller en annen gass som er inert under prøvebetingelsene. Når fremgangsmåten benyttes i forbindelse med gassreservoarer vil den oksyderende gassblanding fortrinnsvis være oksygen eller luft fortynnet med nitrogen, en annen inert gass eller tørr naturgass. Mengden av naturgass må imidlertid være slik at gassblandingen ligger utenfor grensene for dens eksplosive område under prøvebetingelsene.
Voluminnholdet av oksygen i gassblandingen vil fortrinnsvis ligge mellom 0,5 og 100 % og fortrinnsvis mellom 1 og 21 %. Oksygeninnholdet for en gitt sammensetning av den organiske blanding vil fortrinnsvis reduseres når injeksjonstrykket øker. Tilstedeværelsen av vann i gassblandingen unngås om nødvendig ved en passende tørkebehandling. Proporsjoneringen av den oksyderende blanding utføres på jordoverflaten, idet blandingens bestanddeler tilføres fra flasker med komprimert gass eller kryogengass, eller fra kompressorer.
Oksygenvolumet i den injiserte gass, målt under standard temperatur- og trykkforhold, vill fortrinnsvis være mindre enn 200 liter pr. liter injisert organisk blanding. Utmerkede resultater er oppnådd ved bruk av mellom 10 og 80 liter oksygen pr.liter organisk blanding.
I figur 1, som skjematisk viser en utføringsform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, angir tallet 1 en geologisk sandformasjon som gjennomtrenges av en brønn 2 som innbefatter et foringsrør 3 med åpninger 4 i nivå med formasjonen 1 fra hvilken en fluid, såsom olje eller naturgass skal utvinnes.
Ved denne utføringsform foregår fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved at der i formasjonen 1 som behandles suksessivt injiseres forutbestemte mengder av et organisk materiale 5, f.eks. en sikkativ-olje tilsatt en katalysator som ovenfor angitt, eventuelt i blanding med en annen organisk væske såsom et oppløsningsmiddel eller en petroleum-fraksjon og en oksyderende gass 6 f.eks. luft eller oksygen fortynnet som angitt ovenfor.
Den organiske væskeblanding og gassen kan injiseres etter hverandre gjennom samme produksjonsrør 7, som ved sin nedre ende munner ut stort sett ved åpningenes 4 nedre nivå.
En pakningsinnretning 9 avtetter ringrommet mellom forings-røret 3 og produksjonsrøret 7 over formasjonen 1. I produksjons-røret 7 skilles oksydasjonsgassen fra den organiske blanding gjennom en plugg 8 av et materiale som har liten eller ingen evne til å oksyderes, idet denne plugg f.eks. utgjøres av et lite volum av oppløsningsmiddel. eller av en petroleumfraksjon i en oljebrønn, eller av naturlig gass i en oljebrønn. Det er således mulig å hindre at der opptrer reaksjoner i den organiske blanding i selve produksjonsrøret.
Selvsagt er oppfinnelsen ikke begrenset til den ovenfor beskrevne utføringsform og andre utføringsformer er tenkelige.
Generelt sett er væsken som injiseres ved 5 en organisk blanding som i kontakt med en oksyderende gass er istand til å ta del i en kjemisk endring som starter ved temperaturen til formasjonen 1 som fører til en konsolidering av formasjonen i området rundt brønnen. Væsken 5 endres lettere ved hjelp av den oksyderende blanding enn hydrokarbonene i formasjonen og enn de organiske utgangsmaterialer som ikke inneholder katalysator, slik at man oppnår den ønskede konsolidering av formasjonen.
Ved oljeavsetninger vil det være fordelaktig, før væsken
5 injiseres, å injisere fluider såsom en xylen, eller en petroleum-f raks jon og en alkohol, f. eks. isopiropanol, i den hensikt
å drive bort olje og vann i området ved brønnen, ettersom util-børlig store mengder av slik olje og vann kan ha en uheldig virkning på effektiviteten av konsolideringen av omgivelsene.
Mengden av injisert oksyderende gass bestemmes slik at den organiske væske 5 stivner fullstendig, samtidig som temperaturen i formasjonen hindres fra å overstige 350°C som følge av den utviklede varme. Man unngår således ifølge oppfinnelsen å brenne den organiske væske 5 slik at nedbryting av polymerisa-sjpnsprodukter forhindres og slik at brønnutstyret beskyttes, særlig foringen 3.
Effektiviteten ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen an-skueliggjøres av følgende forsøk, idet de spesielle utførelser av de forskjellige forsøk ikke på noen måte skal ansees be-grensende for oppfinnelsen.
Forsøk nr. 1
En omhyggelig blanding av kvartssand (kornstørrelse mellom 150 og 300 ^im) og linolje pakkes ved omgivelsestemperatur i et tynnvegget, vertikalt.rør, 20 cm i diameter og 15 cm høyt. Varmekrager plasseres rundt røret langs den høyde som opptas av blandingen, slik at varmetap i tverretningen kontrolleres. Dersom temperaturen øker vil den elektriske strøm som leveres til kragene reguleres slik at temperaturen som måles i blandingen ikke avviker mer enn 10°C fra den temperatur som måles i samme nivå mot rørveggen.
Den kompakte masse som oppnås ved å pakke en blanding på 7,2 kg sand og 0,63 kg linolje har en porøsitet på 38 % og en metningsgrad med linolje lik ca. 40 % av porevolumet. Dens opprinnelige temperatur er 20°C.
Luft med en strømningshastighet på 1,55 liter/minutt injiseres under atmosfærisk trykk gjennom øvre ende av røret i 7 timer. Det kunne ikke påvises noen øking i oksygeninnholdet i den utstrømmende gass og ingen temperaturøking i de impregnerte, porøse omgivelser. Ved forsøkets avslutning kunne man konstatere at den kompakte masse fortsatt, var ukonsolidert.
Det er således klart at under de valgte operasjonsbetingelser fant ingen reaksjon sted i massen impregnert med linolje uten katalysator.
Forsøk nr. 2
Et forsøk lik forsøk nr. 1 ble utført med sand impregnert med linolje tilsatt 0,06 vektprosent kobolt-naftenat.
Luft ble injisert under atmosfæretrykk i løpet av 8 timer med en strømningshastighet på 1,6 liter/minutt. En vesentlig del av oksygenet i den injiserte gass ble forbrukt ved oksyda-sjonsreaksjonene. Disse reaksjoner bevirket en gradvis temperaturstigning i de porøse omgivelser opptil 140°C, deretter avtok temperaturen idet oksygeninnholdet i den utstrømmende gass øket. Det ble konstatert at trykkfallet under strømningen gjennom massen var vesentlig den samme før, under og etter forsøket, hvilket viser at permeabiliteten i omgivelsene forble uendret.
Ved forsøkets avslutning ble det konstatert at omgivelsene var konsolidert; trykkfastheten til de oppnådde kjerner var 22 bar.
Det viser seg at reaksjonen som opptrer med linolje tilsatt et kobolt-salt gir massen en viss mekanisk fasthet.
Forsøk nr. 3
Et forsøk lik forsøk nr. 1 ble utført med sand impregnert med linolje inneholdende 0,12 vektprosent serium og 0,06 vekt-
prosent kobolt, begge i form av naftenater.
Luft ble injisert under atmosfæretrykk i løpet av 8 timer
og 4 5 minutter med en strømningshastighet på 1,5 l/min. Under forsøket ble det konstatert et betydelig oksygenforbruk og en temperaturstigning opptil en maksimal temperatur på 160°C.
Det viste seg at trykkfallet i fluidstrømmen gjennom massen forble vesentlig den samme før, under og etter prøven.
Det ble påvist at konsolideringen av omgivelsene var utmerket. Trykkfastheten til de oppnådde kjerner var 70 bar, deres kohesjon ble ikke endret av en strøm av råolje og vann, deres permeabilitet lå mellom 3 og 3,7 Darcy.
Det er således klart at den reaksjon som ble frembragt med linolje tilsatt den ovenfor angitte katalysator fører til en utmerket kohesjon i massen, betydelig bedre enn den kohesjon som ble oppnådd under det forutgående forsøk.
Forsøk nr. 4
Et forsøk lik forsøk nr. 1 ble utført med sand impregenert med linolje tilsatt 0,12 vektprosent zirkonium og 0,03 vektprosent kobolt, begge i form av naftenater.
Luft ble injisert under atmosfæretrykk i løpet av 10 timer med en hastighet på 1,5 l/min. Oksydasjonsreaksjonen bevirket en temperaturstigning opptil en maksimal temperatur på 14 3°C.
Ved forsøkets avslutning ble det konstatert at omgivelsene hadde beholdt sin permeabilitet og at konsolideringen var utmerket, trykkfastheten var 68 bar.
Katalysatoren som ble anvendt under dette forsøk gir lig-nende resultater som i forsøk nr.'3.
F orsøk nr. 5
En omhyggelig blanding av vasket sand og en organisk væskeblanding ble pakket ved omgivelsestemperatur i et vertikalt, tynnvegget rør 12,5 cm i diameter, som utgjorde det indre hus i en sylindrisk høytrykkscellc. Innerrøret ble utstyrt med varmekrager og med en varmeisolerende foring for å kompensere varmetap under oppvarming av massen.
Den anvendte organiske blanding var linolje tilsatt 0,14 vektprosent serium, 0,16 vektprosent andre lantanider (lantan, praseodym, neodym, samarium) i form av oktoater og 0,36 vektprosent kobolt-naftenat.
Det forholdsvis høye trykk i cellen ble øket til 10 bar og luft injisert i. løpet av 7,5 timer med en hastighet på 3 liter/ minutt (standard temperatur- og trykkbetingelser). Reaksjonen førte til en temperaturstigning opptil 168°C. Etter forsøket ble det påvist at omgivelsene hadde beholdt permeabiliteten og var fullstendig konsolidert idet trykkfastheten var 180 bar.
Den anvendte katalysator gir bemerkelsesverdige resultater under de operasjonsforhold som hersket ved dette forsøk, hvilke var de samme som i praksis vil forekomme ved bunnen av en brønn.
Forsøk nr. 6
Et forsøk ble utført i apparatet beskrevet for forsøk nr. 5 med kvartssand tilsatt 5 % kaolinitt og som organisk blanding ble benyttet linolje tilsatt 0,40 vektprosent manganoktoat. I løpet av forsøket, som ble utført under et relativt trykk på 10 bar og med en luftstrømningshastighet på 3 liter/minutt (standard betingelser), var 7 timer.
Den målte temperatur i massen, som opprinnelig var lik 20°C, øket som følge av den eksotermiske reaksjon som fant sted, og denne temperatur nådde en maksimal verdi på 216°C. Ved forsøkets avslutning hadde imidlertid bare de fem første centimeter av massen nådd en viss kohesjon, trykkfastheten til kjerner fra denne del av massen var 30 bar.
Forsøk nr. 7
Et forsøk ble utført ved operasjonsbetingelser lik de i forsøk nr. 6, men denne gang ble som organisk blanding benyttet linolje tilsatt 0,30 vektprosent serium i form av naftenat og 0,40 vektprosent mangan i form av oktoat. Forsøket varte i 7 timer.
Reaksjonen frembragte en temperaturstigning i massen på opptil en maksimalverdi på 218°C. Ved forsøkets avslutning ble det konstatert at massen hadde beholdt sin permeabilitet og var sterkt konsolidert over det hele. De oppnådde kjerners trykkfasthet var 70 bar.
Forsøk nr. 8
Et forsøk lik forsøk nr. 5 ble utført, denne gang med en organisk blanding i form av tungolje tilsatt 0,14 vektprosent serium, 0,16 vektprosent andre lantanider (lantan, praseodym, neodym, samarium i form av oktoater) og 0,36 vektprosent kobolt-naf tenat .
Det forholdsvis høye trykk i cellen ble hevet til 10 bar
og luft ble injisert i løpet 7 timer og 15 minutter med en hastighet på 3 liter/min. Reaksjonen førte til en temperaturstigning på opptil 200°C.
Ved forsøkets avslutning ble det påvist at omgivelsene
var fullstendig konsolidert. Trykkfastheten var 80 bar.
Forsøk nr. 9
Vann og råolje (densitet 0,87) ble tilsatt en sand-mineral-bærer inneholdende 5 % kaolinitt i et slikt forhold at man oppnådde en blanding som inneholdt 7 vektprosent olje og 7 vektprosent vann. Blandingen ble plassert oq pakket i cellen som er beskrevet i forbindelse med forsøk nr. 5.
Etter delvis fortrengning av dé impregnerte fluider ved hjelp av en plugg av isopropylalkohol, ble der injisert en organisk blanding bestående av linolje tilsatt 0,18 vektprosent zirkonium og 0,72 vektprosent kobolt, begge i form av naftenater. Det relative trykk i cellen ble så hevet .til 10 bar og luft injisert i løpet av 26 timer med en hastighet på 1,5 liter/minutt (standard betingelser). Reaksjonen frembragte en temperaturstigning opptil 300°C etter 10 timer. Den elektriske strømtil-førsel til varmekragene ble så avbrudt helt til forsøket var avsluttet. De således oppnådde omgivelser hadde beholdt sin permeabilitet og var konsolidert, trykkfastheten var 80 bar.
Forsøk nr. 10
En katalysator ble tilsatt en jblanding av 80 % linolje og 20 % xylen, slik at man fikk en oppløsning inneholdende 0,30 vektprosent serium og 0,4 2 vektprosent kobolt, begge i form av naftenater. Denne organiske væskeblanding ble blandet med sand og plassert i cellen beskrevet i forbindelse med forsøk nr. 5. Det relative trykk i cellen ble så hevet til 60 bar. En oksydert gass som utgjøres av en blanding av luft og nitrogen inneholdende 4 % oksygen ble injisert i løpet av 7,25 timer med en hastighet på 14 liter/minutt (standard betingelser). Reaksjonen bevirket en temperaturstigning på opptil 245°C. De således oppnådde omgivelser var godt konsolidert ved forsøkets avslutning og trykkf astheten var 48 bar..
Dette forsøk viser at det er mulig å utføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen under meget høyere trykk med kontroll av de kjemiske reaksjoner, ved å regulere oksygeninnholdet i gassblandingen.
Forsøk nr. 11
Et forsøk ble utført under samme betingelser som i for-søk nr. 6, men denne gang ble som organisk blanding brukt linolje inneholdende'0,25 vektprosent barium og 0,4 vektprosent mangan, begge i form av oktoater. Forsøket varte i 7 timer.
Reaksjonen førte til en temperaturstigning i massen opptil et maksimum på 226°C. Ved forsøkets avslutning ble det konstatert at omgivelsene hadde beholdt permeabiliteten og var godt konsolidert over hele sitt volum. De således oppnådde kjerner hadde en trykkfasthet på 72 bar.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for konsolidering av en geologisk formasjon omfattende følgende to suksessive trinn: a) i formasjonen injiseres en organisk væskeblanding som inneholder, minst én polymeriserbar kjemisk sammensetning og en katalysator, hvilken blanding er istand til, in situ i kontakt med en oksyderende gass, å underkas-tes kjemiske reaksjoner som starter ved den geologiske formasjons normale temperatur og frembringer et fast produkt som konsoliderer formasjonen uten i vesentlig grad å påvirke dens permeabilitet, og b) der injiseres en mengde av,en oksyderende gass som er tilstrekkelig til at den organiske væske går så godt som fullstendig over til fast form, hvilken mengde samtidig er slik begrenset,at den temperatur som nåes i formasjonen under nevnte reaksjoner ikke overstiger 350°C og fortrinnsvis ligger mellom 150°C og 250°C, karakterisert ved at der i den organiske væskeblanding anvendes en katalysator som i kombinasjon omfatter minst ett element av gruppen som utgjøres av barium, zirkonium, serium, lantan og lantanider og minst ett element som er valgt fra gruppen som utgjøres av vanadium, mangan, jern, kobolt og sink, og at innholdet i væskeblandingen av hvert av metallene som anvendes i katalysatoren er mindre enn 3 vektprosent.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at hvert av metallene anvendes i en konsentrasjon på mellom 0,007 og 2 vektprosent.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at der i den organiske væskeblanding anvendes en katalysator som omfatter en kombinasjon av serium og kobolt.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,: karakterisert ved at der dessuten anvendes minst én annen lantanid i katalysatoren.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at der i den organiske væskeblanding anvendes en katalysator som omfatter en kombinasjon av zirkonium og kobolt.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at der i den organiske væskeblanding anvendes en katalysator som omfatter en kombinasjon av cerium og mangan.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at der i den organiske væskeblanding anvendes en katalysator som omfatter en kombinasjon av barium og mangan.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at katalysatorens elementer benyttes i form av salter som er oppløselige i den organiske væskeblandings grunn-bestanddeler.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at der anvendes en sikkativ-olje i den organiske blanding.
10.. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at der anvendes en linolje i den organiske væskeblanding .
11. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at der anvendes terpentinolje i den organiske væskeblanding .
NO803942A 1979-12-28 1980-12-23 Fremgangsmaate for konsolidering av en geologisk formasjon. NO156139C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7932018A FR2472659A1 (fr) 1979-12-28 1979-12-28 Nouveau procede de consolidation de formations geologiques par injection d'un compose chimique polymerique

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO803942L NO803942L (no) 1981-06-29
NO156139B true NO156139B (no) 1987-04-21
NO156139C NO156139C (no) 1987-08-12

Family

ID=9233306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO803942A NO156139C (no) 1979-12-28 1980-12-23 Fremgangsmaate for konsolidering av en geologisk formasjon.

Country Status (13)

Country Link
US (1) US4391555A (no)
BR (1) BR8008509A (no)
CA (1) CA1155645A (no)
DE (1) DE3048768A1 (no)
ES (1) ES498126A0 (no)
FR (1) FR2472659A1 (no)
GB (1) GB2066331B (no)
IN (1) IN154137B (no)
IT (1) IT1151049B (no)
MX (1) MX7286E (no)
NL (1) NL187821C (no)
NO (1) NO156139C (no)
OA (1) OA06775A (no)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4564069A (en) * 1984-04-13 1986-01-14 Exxon Production Research Co. In-place wellbore consolidation in petroleum reservoirs using sulfur-oil polymers
US4817721A (en) * 1987-12-14 1989-04-04 Conoco Inc. Reducing the permeability of a rock formation
US5211858A (en) * 1991-05-07 1993-05-18 Union Oil Company Of California Lanthanide-crosslinked polymers for subterranean fluid containment
US5111886A (en) * 1991-05-07 1992-05-12 Union Oil Company Of California Crosslinked hydroxyethylcellulose and its uses
US5244042A (en) * 1991-05-07 1993-09-14 Union Oil Company Of California Lanthanide-crosslinked polymers for subterranean injection
US5263540A (en) * 1991-05-07 1993-11-23 Union Oil Company Of California Crosslinked hydroxyethylcellulose and its uses
US5226480A (en) * 1991-05-07 1993-07-13 Union Oil Company Of California Recovery system containing lanthanide-crosslinked polymers
US5436396A (en) * 1992-06-22 1995-07-25 Sandvik Rock Tools, Inc. Stabilizing compositions and methods for stabilizing subterranean formations
US7052480B2 (en) 2002-04-10 2006-05-30 Baxter International Inc. Access disconnection systems and methods
US7565779B2 (en) 2005-02-25 2009-07-28 W. R. Grace & Co.-Conn. Device for in-situ barrier
US7584581B2 (en) * 2005-02-25 2009-09-08 Brian Iske Device for post-installation in-situ barrier creation and method of use thereof
PL3622121T3 (pl) 2017-05-10 2022-04-25 Gcp Applied Technologies Inc. Urządzenie barierowe in-situ z wewnętrznym kanałem iniekcyjnym

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1104961A (fr) * 1953-08-20 1955-11-25 Advance Solvents & Chemical Co Obtention de siccatifs et de revêtements de surface
NL123650C (no) * 1961-07-19 1900-01-01
US3180412A (en) * 1962-08-07 1965-04-27 Texaco Inc Initiation of in situ combustion in a secondary recovery operation for petroleum production
FR1409599A (fr) * 1963-09-14 1965-08-27 Basf Ag Procédé pour la consolidation des sols
US3269461A (en) * 1963-09-18 1966-08-30 Mobil Oil Corp Sand control in a well
US3360041A (en) * 1965-12-20 1967-12-26 Phillips Petroleum Co Igniting an oil stratum for in situ combustion
US3388743A (en) * 1966-01-18 1968-06-18 Phillips Petroleum Co Method of consolidating an unconsolidated oil sand
US3490530A (en) * 1968-05-20 1970-01-20 Phillips Petroleum Co Initiating in situ combustion using an autoignitible composition
DE2343021C2 (de) * 1973-08-25 1975-08-07 Deutsche Texaco Ag, 2000 Hamburg Gemische zur Verfestigung unkonsolidlerter, ölführender Sedimente

Also Published As

Publication number Publication date
US4391555A (en) 1983-07-05
IT1151049B (it) 1986-12-17
FR2472659A1 (fr) 1981-07-03
GB2066331A (en) 1981-07-08
OA06775A (fr) 1982-06-30
BR8008509A (pt) 1981-07-21
NO803942L (no) 1981-06-29
CA1155645A (fr) 1983-10-25
FR2472659B1 (no) 1983-11-10
GB2066331B (en) 1983-07-13
DE3048768C2 (no) 1989-02-23
NL187821C (nl) 1992-01-16
IT8026881A0 (it) 1980-12-22
ES8201258A1 (es) 1981-12-01
NL187821B (nl) 1991-08-16
NO156139C (no) 1987-08-12
NL8007062A (nl) 1981-07-16
ES498126A0 (es) 1981-12-01
IN154137B (no) 1984-09-22
MX7286E (es) 1988-04-14
DE3048768A1 (de) 1981-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1134258A (en) Carbon dioxide fracturing process
NO156139B (no) Fremgangsmaate for konsolidering av en geologisk formasjon.
US4370078A (en) Process for consolidating geological formations
US20110284230A1 (en) Liquified petroleum gas fracturing methods
CN107739599A (zh) 一种高温用低密度堵水剂及其制备方法和现场使用方法
US2889884A (en) Process for increasing permeability of oil bearing formation
US3373812A (en) Method of permeably consolidating incompetent sands with a heat-curable resin
US3087544A (en) Resinous seal for a borehole
GB2054011A (en) Methods and apparatus for injecting a liquid treatment agent into a geological formation in the vicinity of a borehole traversing the formation
CA2418817C (en) Method of preventing gas breakthrough in an oil bearing formation
US5201612A (en) Process for the consolidation of a geological formation by a substance polymerizable at the temperature and pressure of the formation
NO155820B (no) Fremgangsmaate for konsolidering av en geologisk formasjon.
US3070159A (en) Consolidating incompetent rock formations
JPS6189285A (ja) フエノール性ゲルを用いた浸透率改良により増加した炭化水素の採取
CA1271129A (fr) Procede de consolidation d'une formation geologique par polymerisation thermique
US10294406B2 (en) Sealant composition for use in subterranean formations
US2943681A (en) Fracturing using calcium carbide
EP0462880B1 (fr) Procédé de consolidation d'une formation géologique par une substance polymérisable à la température et à la pression de la formation
US3537522A (en) Sand consolidation method
US5211233A (en) Consolidation agent and method
US3269461A (en) Sand control in a well
US3103248A (en) Method of plugging a formation with beta-lactones
US5273666A (en) Consolidation agent and method
FR2698644A1 (fr) Procédé de consolidation d'une formation géologique par une substance polymérisée par un système catalytique combiné in situ.