NO163780B - Alkalimetallsilikat-blandinger og anvendelse av disse. - Google Patents

Alkalimetallsilikat-blandinger og anvendelse av disse. Download PDF

Info

Publication number
NO163780B
NO163780B NO860495A NO860495A NO163780B NO 163780 B NO163780 B NO 163780B NO 860495 A NO860495 A NO 860495A NO 860495 A NO860495 A NO 860495A NO 163780 B NO163780 B NO 163780B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
mixtures
gel
alkyl
silicate
alkali metal
Prior art date
Application number
NO860495A
Other languages
English (en)
Other versions
NO163780C (no
NO860495L (no
Inventor
Bernard Vinot
Gerard Berrod
Jean-Louis Brun
Original Assignee
Rhone Poulenc Spec Chim
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 Rhone Poulenc Spec Chim filed Critical Rhone Poulenc Spec Chim
Publication of NO860495L publication Critical patent/NO860495L/no
Publication of NO163780B publication Critical patent/NO163780B/no
Publication of NO163780C publication Critical patent/NO163780C/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
    • C09K8/84Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/845Compositions based on water or polar solvents containing inorganic compounds
    • 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
    • C09K17/00Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/40Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
    • C09K17/48Organic compounds mixed with inorganic active ingredients, e.g. polymerisation catalysts
    • 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
    • C09K8/50Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
    • C09K8/504Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/5045Compositions based on water or polar solvents containing inorganic compounds
    • 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
    • Y10S106/00Compositions: coating or plastic
    • Y10S106/90Soil stabilization
    • 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
    • Y10S516/00Colloid systems and wetting agents; subcombinations thereof; processes of
    • Y10S516/902Gelled emulsion

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører alkalimetall-silikatblandinger på basis av et alkalimetali-silikat i vandig oppløsning, et geldannende middel og et et overflateaktivt middel, og det særegne ved blandingene i henhold til oppfinnelsen er at blandingene er mikroemulsjoner og at det overflateaktive middel er et system som utgjøres av en blanding av alkylsulfoestere av <c4_C>30_svrer 09 alkali-metall-alkyl- og/eller alkalimetall-alkenyl-sulfonater.
Oppfinnelsen vedrører også anvendelse av de nevnte blandinger for tetning og konsolidering av jordbunn og geologiske formasjoner, særlig for midlertidig eller permanent tetning av en underjordisk formasjon som gjennomtrenges av en borebrønn, særlig i forbindelse med at man i formasjonen injiserer en mikroemulsjon som utgjøres av en vandig oppløsning av alkalimetallsilikat, et geldannende middel og et overflateaktivt system hvor blandingen geldannes og gelen opprettholdes i den tid som ønskes for stengningen, hvoretter man injiserer en vandig alkalisk oppløsning for å nedbryte gelen.
Man vet at når alkalimetallsilikater tilsettes visse organiske reaksjonskomponenter kan man oppnå silikageler som kan omdan-nes til en sammenhengende og hård masse med egenskaper som en sement. Blant disse tallrike reaksjonskomponenter som er tidligere kjent nevnes særlig organiske estere som i nærvær av silikater hydrolyserer og frigir en sur forbindelse til å
danne en vannugjennomtrengelig gel. Estere av disyrer som er spesielt interessante for tetning og konsolidering av jordbunnen er beskrevet i US patentskrift 3.493.406. Valget av den eller de spesielle estere kan avhenge av den ønskede geldannelsestid for den ønskede anvendelse, og dermed av hydrolysehastigheten for esterne under de rådende temperatur-betingelser.
Visse estere frembyr imidlertid den ulempe at de er lite opp-løselige i vann og dette nødvendiggjør en kraftig røring før injeksjonen for å oppnå en homogen blanding som geldannes jevnt. Anvendelse av silikater for å redusere eller undertrykke permeabiliteten av underjordiske formasjoner ved behandling av borehull er likeledes kjent på området. Prosesser for permanent eller midlertidig tetning anvendes særlig ved boreopera-sjoner, overhaling, komplettering og stimulering av brønner og ved tertiær petroleumsutvinning. Silikatene er f.eks. kjent som tilsetningsmidler for blandinger av sement eller harpikser for å tette soner med store sirkulasjonstap ved boring eller for å unngå kommunikasjon mellom flere lag i reservoaret ved sementering av foringsrør. Silikatene anvendes likeledes for frakturering for å oppnå viskøse geler med tiksotropiske egenskaper. Under disse operasjoner anvendes silikatene hoved-sakelig som tilsetningsmiddel uten geldannende reaksjonskomponent. I form av gel anvendes silikatene ved tertiære utvinningsoperasjoner for å tette soner med høy permeabilitet for å hindre inngang av store vannmengder i produksjons-brønnene. Silikatgelene som hittil anvendt innenfor petroleumsindustrien er bestemt til å danne permanente tetninger. Injeksjon av en oppløsning eller emulsjon av alkalimetallsilikater i et porøst miljø frembyr imidlertid visse vanskeligheter, i form av langsom innføring, fenomener med fare for separasjon som fører til en ikke homogen tetning. Når man ønsker å oppnå midlertidige og reversible tetninger anvendes ved kjent teknikk oppløsninger av organiske polymer-er. Disse prosesser har imidlertid ulemper med at de er lite sikre med hensyn til temperaturbestandigheten og varigheten av tetningen og nedbrytning av polymergelen er ofte vanskelig å beherske og fører til lavere rest-permeabiliteter i forhold til de initiale permeabiliteter.
Den foreliggende oppfinnelse har til formål å avhjelpe disse problemer og tilveiebringe blandinger som er anvendbare for tetning og konsolidering av jordbunn såvel som permanent eller reversibel tetning av underjordiske formasjoner og som er stabile, lett anvendbare, som lett trenger inn i porøse miljøer og som fører til dannelse av en homogen gel, idet denne gel er ufølsom overfor vann, olje og borefluider eller behandling og er resistent overfor høye temepraturer som kan opptre i underjordiske formasjoner, (opptil omtrent 200°C). Oppfinnelsen har videre til formål å tilveiebringe blandinger som skal anvendes ved reversible tetningsprosesser i petrole-umsførende soner hvori varigheten av tetningen og nedbrytning av gelen skal kunne beherskes fullstendig i en styrt tid og som tillater oppnåelse av en restpermeabilitet som stort sett er ekvivalent med den initiale permeabilitet etter spyling med et begrenset volum av et nedbrytende middel.
Mikroemulsjonene og de grunnleggende prinsipper for deres fremstilling er kjent. De er termodynamisk stabile systemer av miceller av en væske dispérgert i en kontinuerlig væske-fase idet de to væsker ikke er blandbare (MICROEMULSIONS - Theory and Practice - utgitt av Leon M. Prince - Academic Press - 1977) .
I mikroemulsjonene i henhold til oppfinnelsen består den vandige fase av en oppløsning av alkalimetallsilikat og den organiske fase (olje) består av et geldannende middel.
Silikatene kan være silikater eller polysilikater av ett eller flere alkalimetaller, foretrukket natrium, hvori det molare forhold Si02/M20 er mellom 2 og 5 (M = alkalimetall). Man kan anvende, blandinger av silikater med forskjellige molare forhold og/eller forskjellige alkalimetaller.
Konsentrasjonen av silikatet i den vandige oppløsning bestemmes slik at det generelt er et innhold på 1,5 til 25 %(vekt/- volum) silikat i forhold til det totale volum av oppløsningen.
Som geldannende middel for silikatet kan man anvende en forbindelse av hvilken som helst kjent type som er hydrolyserbar under anvendelsesbetingelsene. Blant disse anvendbare for-bindelser er inkludert alkylestere av mettede eller umettede alifatiske monokarboksylsyrer, dikarboksylsyrer eller polykarboksylsyrer, videre alkylestere av karbosykliske karboksylsyrer, dialkylfosfater og/eller trialkylfosfater, videre laktoner, lavere alkylamider, ketoestere. Den geldannende reaksjonskomponent kan velges spesielt blant alkylestere av alifatiske C2 - C^ q disyrer hvori alkylgruppen inneholder 1 til 6 karbonatomer og blandinger av disse, videre alkyldiestere av ftalsyrer hvori alkylgruppene inneholder 1 til 6 karbonatomer og deres blandinger, samtdLalkylfosfater og/ eller trialkylfosfater hvori alkylgruppen inneholder 1 til 6 karbonatomer, og blandinger av disse.
De geldannende midler som egner seg spesielt representeres av diestere av alifatiske C4 - C5~disyrer med C^ - C^-alkylgrupper og særlig dimetyl-, dietyl-, di-n-propyl-, diisopro-pyl- og diisobutyl-suksinat, glutarat og adipat.
Det geldannende middel kan utgjøres av en blanding av diestere av de nevnte syrer hvor alle grupper er alkylert eller av en blanding av diestere med forskjellige alkylgrupper. Diesteren eller diesterne kan anvendes i blanding med andre geldannende reaksjonskomponenter av kjent type som f.eks. etylacetat, etylglykolacetat, diacetin, triacetin, etc.
De relative mengeforhold mellom geldannende middel og alkalimetallsilikat kan variere mellom 25 og 100 ekvivalentfunksjoner av geldannende middel for 100 ekvivalentfunksjoner av alkalinitet tilført med silikatet, eller en nøytralisasjons-koeffisient fra 0,25 til 1, foretrukket fra 0,4 til 0,8.
Innenfor disse parametere bestemmes den spesifikke sammensetning (forholdet Si02/M20, arten av herdemiddel, nøy-tralisasjonskoeffisient, fortynningsgrad) i hvert spesielt tilfelle som funksjon av temperaturen og det trykk som hersker i jordbunnen eller i fjellformasjonen slik at man regulerer hårdheten av gelen og en passende herdetid som kan være mellom . omtrent 15 min. og 20 t eller mer ved en temperatur fra 20 til 200°C.
Ved konsolidering av jordbunnen er det generelt ønskelig at herdetiden ikke er under 10 til 15 min. eller over 1 t. Når blandingen skal anvendes for tetting av dype soner er det ønskelig å velge blandinger slik at man får en herdetid på minst 3 t.
Dannelsen av mikroemulsjonen foregår i nærvær av et overflateaktivt system.
Tallrike overflateaktive systemer som kan tjene til fremstilling av en mikroemulsjon er kjent.
Det overflateaktive system egnet for etablering av mikroemulsjonen i samsvar med oppfinnelsen kan bestemmes ved å beregne ekvivalentantallet av alkan-karbonatomer (EACN) i det geldannende middel under anvendelse av loven til SALAGER Log S = k (EACN) hvori S er saliniteten tilsvarende ionestyrken i sili-katoppløsningen. Verdien (EACN) styrer valget av det overflateaktive system. Man nedsetter den hydrofobe karakter (man øker den hydrofile karakter) av det overflateaktive middel ved mikroemulgering av et herdemiddel med lav (EACN). I motset-ning til dette øker man den hydrofobe karakter (man nedsetter den hydrofile karakter) av det overflateaktive middel ved mikroemulgering av et herdemiddel med høy (EACN). Konsisten-sen av den ønskede gel gitt ved konsentrasjonen av silikater meddeler til miljøet en ionestyrke som er en ytterligere betingelse for at det overflateaktive system skal være til-fredsstillende, i samsvar med loven til SALAGER.
F.eks., for mikroemulgering av en silikatoppløsning og et herdemiddel med lav EACN, anvendes et anionisk overflateaktivt system med høy HLB (hydrofil-lipofUbalanse) som f.eks. alkylbenzensulfonater eller alkylbenzensulfater, etoksylerte alkansulfonater eller etoksylerte alkansulfater, alkensulfo-nater eller alkensulfater, sulfonater eller sulfater av fettalkoholer som oleylsulfonat eller oleylsulfat, alkylsulfosuksinater, idet alle disse overflateaktive midler har en kort og/eller lite eller ikke forgrenet hydrokarbonkjede.
Hvis man vil mikroemulgere en silikatoppløsning og et herdemiddel med høy EACN anvendes f.eks. alkansulfonater, alken-sulf onater, sulfonater av fettalkoholer som linoleylsulfonat, alkylsulfosuksinater, alkylarylsulfonater, idet disse overflateaktive midler har en lengre og mer forgrenet hydrokar-bonkj ede.
De overflateaktive midler kan anvendes alene eller i blanding. Selv om et eneste overflateaktivt middel teoretisk er tilstrekkelig for å gjennomføre en mikroemulgering, er det vel-kjent at et sammensatt system er mere effektivt. Det er likeledes mulig samtidig å anvende som overflateaktivt middel eller en blanding av overflateaktive midler substanser som er oppløslige i vann som f.eks. alkoholer med kort kjede, som n.butanol, isobutanol, pentanol eller heksanol. I og med at alkoholene er aktiveringsmidler for geldannelse av alkali-metallsilikatene er deres anvendelse ikke anbefalt når man ønsker lengre geleringstider.
Man kan likeledes til mikroemulsjonene tilsette dispergerings-midler som kolofoniumharpiks, hydrogenert kolofoniumharpiks, omleiret kolofonium eller deres alkalimetallsalter, og estere av kolofoniumharpiks.
De overflateaktive systemer som er funnet spesielt effektive er alkylsulfoestere av C4 - C30 syrer med formel R]_ 00C-(CH2)n - CH(S03Na)-COOR2 i blanding med alkalimetallalkyl- og/eller alkenylsulfonater og mer spesielt blandingen av natrium-diheksylsulfosukslnat og natrium-(C16-C20) olefinsulfonat.
Mengden av overflateaktivt middel eller overflateaktivt system kan være 0,3 til 15 vekt% aktivt material i forhold til vekten av mikroemulsjonen.
Mikroemulsjonene av silikater i samsvar med oppfinnelsen egner seg for alle generelle tetningsoperasjoner og konsolidering av jordbunn og geologiske formasjoner. De er lette å håndtere og kan injiseres i særlig kompakte områder eller i finporøse fjellformasjoner på grunn av deres lave initiale viskositet som nesten tilsvarer vannets viskositet. De bevarer deres fluiditet og klarhet inntil hydrolysegraden av esteren er tilstrekkelig til å igangsette stivning av gelen. Viskositeten øker da hurtig inntil det oppnås en meget sterk gel.
Disse alkalimetall-silikat-mikroemulsjoner er av særlig interesse for midlertidig eller permanent tetning av en underjordisk formasjon som gjennomtrenges av en borebrønn, idet de medfører fravær av korrosjon på anleggene, god inntrengning i en porøs formasjon på grunn av lav overflate-spenning, styring av gelviskositeten og stivnetiden, lang-varig tetning og reversibilitet ved behandlingen.
Ved et spesielt aspekt ved oppfinnelsen anvendes mikroemulsjonene i en midlertidig tetningssprosess hvor man i formasjonen injiserer en mikroemulsjon av en vandig oppløsning av alkalimetallsilikat, et geldannende middel og i det minste et overflateaktivt middel, man lar blandingen geldanne og man opprettholder gelen i den tid som er ønskelig for tetningen, hvoretter man injiserer en vandig alkalisk oppløsning slik at gelen nedbrytes.
Mikroemulsjonen kan injiseres i formasjonen ved hjelp av alle kjente midler. Etter geldannelse og herding reduseres permeabiliteten i formasjonen til en tilstrekkelig lav verdi til at formasjonen tettes mot vann, olje og borefluider og behandlingen tillater likevel til slutt gjennomtrengning av en alkalisk oppløsning under de anvendte betingelser for temperatur og trykk.
Permeabiliteten av formasjonen etter tetningen reduseres gunstig til en verdi mellom generelt 1 og 10 millidarcy-enheter som er funksjon av den spesifikt valgte blanding.
Den prosess hvormed tetningen ved hjelp av mikroemulsjonene av silikatene i samsvar med oppfinnelsen reduseres kan for-klares ved hjelp av den volumetriske kontraksjon av gelen i fjellet. Dette fenomen benevnes vanligvis synerese og alt etter sammensetningen av mikroemulsjonen (særlig konsentrasjonen av silikater) og temperaturen i miljøet kan man oppnå synereser fra 0 til 95%, idet den totale synerese først kan oppnås etter flere måneder.
Valget av sammensetninger tillater således å tilveiebringe systemer for permanent eller definitiv tetning og systemer for styring av permeabiliteten. Ved å anvende mikroemulsjoner med meget sterk synerese, omtrent 60 til 80%, kan man konsoli-dere en løs struktur under bibeholdelse av en permeabilitet for hydrokarboner eller spylefluider.
Når det er nødvendig med opphør av tetningen foretar en injeksjon av en alkalisk oppløsning (natr onlut, kalilut eller litiumlut) med konsentrasjon mellom 2 og 20%. Denne oppløs-ning som injiseres under trykk gjennomtrenger sakte fjellet hvor restpermeabiliteten ikke er fullstendig borte og oppløser gelen etter hvert som og i samsvar med dens inntrengning. Nedbrytningstiden for gelen avhenger av tykkelsen av det behandlede lag, den initiale sammensetning av gelen og beting-elsene i forekomsten. Den oppløsning som oppnås etter opp-løsning av delen inneholder hverken faste partikler eller tettende bunnfall og dette tillater gjenopprettelse av den initiale permeabilitet i produksjonssonene.
Som en spesiell anvendelsesform kan man som funksjon av arten av forekomsten foreta en forinjeksjon i den sone som skal behandles med en alkalisk oppløsning, f.eks. en NaOH-opp-løsning, med konsentrasjon mellom 10~3 og 2 mol pr. liter. Denne NaOH-front, etter stengningen, tillater en sikker oppløsning av gelen ved opprør av stengningen med opprettholdelse av en behandlet sone med høy pH-verdi.
Den midlertidige tetning kan særlig gjennomføres ved bore-operasjoner, overhaling av brønnene og tertiær utvinning. Under boringen nødvendiggjør tap i slamsirkulasjonen en hurtig og effektiv tetning som på konvensjonell måte gjennomføres ved hjelp av blandinger av sement eller harpiks. Ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen injiseres den vandige blanding inneholdende silikatet og det geldannende middel i det indre av sonene med sirkulasjonstap, silikatet geldannes og etter behandling av brønnen injiseres ved hjelp av en slange en alkalioppløsning for nedbrytning av gelen. I mot-setning til tidligere kjente prosesser tillater oppfinnelsen total reetablering av den stengte sone for testing av denne (sone med olje eller vann).
Oppfinnelsen er likeledes anvendbar for boring av flere produksjonssoner. Konvensjonelt, ved boring av en produksjonssone, for at ikke denne sone skal skades, går man frem med en endring av slam, noe som virker mindre forurensende men er mindre effektiv. Ved anvendelse av den foreliggende oppfinnelse stenges denne sone midlertidig slik at boringen kan fortsettes mot en annen produksjonssone under anvendelse av det samme boreslam. Etter nedbrytning av gelen er produksjonssonen gjenopprettet.
Ved en anvendelse for behandling av brønner hvor man midlertidig vil stenge en sone i leiet tillater injeksjon av en mikroemulsjon i henhold til oppfinnelsen, på grunn av de lave grenseflatespenninger mellom mikroemulsjonen og oljen, at oljen beliggende i denne sone fortrenges under opprettholdelse av en meget god tetning.
Fremgangsmåten ved midlertidig tetning er også anvendelig ved vedlikehold av produksjonsbrønner.. Fluider for vedlikehold anvendt for å "drepe" brønnene medfører generelt mange ulemper i form av reduksjon av absolutt permeabilitet i formasjonen og dens relative permeabilitet overfor olje, økning av viskositeten av reservoarfluidet. Det er da fordelaktig å beskytte produksjonssonen. I tilfellet med mulippelkomplettering kan det være nødvendig å isolere soner med forskjellig trykk. Den midlertidige tetning ved anvendelse av den foreligende oppfinnelse tillater effektiv isolering av produksjonssonen eller sonene og deretter etter nedbrytning av gelen å bringe reservoaret eller reservoarene tilbake i produksjon under gjenopprettelse av den initiale permeabilitet i formasjonen. Mikroemulsjonene kan også anvendes ved utvinning av olje fra reservoarer ved vanninjeksjon. Under denne operasjon er for-skjellene i permeabilitet av stor betydning med hensyn til effektiv utvinning. Oljen som er injisert mot produksjons-brønnene gjennomtrenger foretrukket sonene med en høy permeabilitet til skade for soner med lav permeabilitet og skaper mer eller mindre hurtig en vanntilgang i oljeres-ervoaret med lav permeabilitet. For å unngå dette fenomen injiseres ved en foretrukket utførelsesform en mikroemulsjon av silikat gjennom en injeksjonsbrønn i tilstrekkelig mengde til å gjennomtrenge de mer permeable soner i formasjonen under etablering av en selektiv tetning av disse soner. Etter stivning injiseres en alkalisk oppløsning gjennom injeksjons-brønnene for nedbrytning av gelen inntil oppnåelse av en til-gang av alkalisk oppløsning i sonen med lav permeabilitet. Til slutt gjentas vanninjeksjonen for å trykke oljen mot en eller flere produksjonsbrønner. Mengden av alkalisk oppløs-ning som injiseres kan styres fra overflaten ved trykkfallet før en vanntilgang opptrer. Fremgangsmåten virker til å snu spyleprofilen for vann og olje med en nedsettelse av vannpro-duksjonen og en økning av oljeproduksjonen. Videre tillater fronten av alkalisk oppløsning av silikat etter nedbrytning av gelen at det dannes overflateaktive midler in situ for nedset-telse av overflatespenninger og reduksjon av adsorpsjonen av overflateaktive midler som fører til en mer effektiv spyling og en forbedret oljeutvinning.
Oppfinnelsen illustreres ved hjelp av de etterfølgende eksemp-ler.
Eksempel 1
Man fremstiller mikroemulsjoner i samsvar med de sammensetninger som er anført i tabell 1, på følgende måte: Man innfører under omrøring to overflateaktive midler i vann. Man tilfører silikatet og deretter herdemidlet (esteren).
Man fortsetter omrøringen i en tid mellom 0 og 10% av stivne-
tiden inntil det oppnås en klar oppløsning.
Ved alle forsøk er natriumsilikatet en vandig oppløsning 41° Baumé med forhold SiC>2/Na20 lik 3,22. Det overf lateaktive system er en blanding av natriumdiheksylsulfosuksinat i 80% vandig løsning ("Aerosol MA 80" markedsført av American Cyanamid) og natrium Ci6-2o-°lefinsulfonatet i 30% vandig løsning (Ci8_olefinsulfonater markedsført av Ethyl Corpo-ration) .
Man bestemmer som resultat :
a) stivnetiden ved forskjellige temperaturer: man måler viskositeten som funksjon av tiden og stivnetiden
defineres
ved det punkt hvor økningshastigheten for viskositeten
stiger plutselig.
b) kompresjonsmotstanden Rc av et prøvestykke av sand fra Fontainebleau som på forhånd er injisert med mikroemulsjonen, etter 5 døgn ved 25°C eller 60°C.
I sammenlikning gis verdiene for Rc oppnådd med ikke-mikro-emulgerte blandinger omfattende det samme silikat og det samme herdemiddel, med et eneste overflateaktivt middel og i fravær av overflateaktivt middel.
Eksempel 2
Man fremstiller mikroemulsjoner i samsvar med de sammensetninger som er gitt i tabell 2. Det anvendte herdemiddel er en blanding av dietylsuksinat, -glutarat og -adipat ("Durcisseur 600 NDE - Rhåne-Poulenc Spécialités Chimiques").
Alle mikroemulsjoner fremstilles med konstant ionestyrke for å tillate en bedre sammenlikning med stivnetidene.
Som referanse er tatt ionestyrken av mikroemulsjonen realisert med 25% volum/volum silikat. Når man nedsetter mengden silikat tilsettes natriumklorid for å kompensere for den manglende ionestyrke.
Variasjonen i stivnetidene, målt ved 25°C, som funksjon av herdemidlet er gjengitt i fig. 1.
Eksempel 3
Man fremstiller mikroemulsjoner i henhold til sammensetninger gitt i tabell 3 idet man som herdemiddel anvender en blanding av de n.propyl-suksinat, -glutarat og -adipat.
Som i eksempel 2 omfatter enkelte mikroemulsjoner natriumklorid for å bibeholde den konstante ionestyrke.
Variasjoner i stivnetiden, målt ved 60°C, som funksjon av konsentrasjonen av herdemiddel er gjengitt i fig. 2.
Eksempel 4
Man fremstiller en mikroemulsjon med følgende sammensetning, uttrykt som % vekt/vekt:
Rc av en prøveblanding som ikke er mikroemulgert (uten overflateaktive midler) er mindre enn 1 bar.
Eksempel 5
Man fremstiller en mikroemulsjon med følgende sammensetning i % vekt/vekt:
Herdemidlet er en blanding 20/20/60 av isobutyladipat, - suksinat og-glutarat.
Stivnetiden er 40 t ved 60°C.
Eksempel 6
Man fremstiller en mikroemulsjon med følgende sammensetning i % vekt/vekt:
Stivnetiden er 1 t og 45 min. ved 60°C.
Man anvender en sylinderformet sandsten fra Berea (lengde 20,2 cm - diameter 3,9 cm) med en permeabilitet målt i luft på 610 mD, en permeabilitet for vann 45 0 mD. Prøvestykket mettet med lett fyringsolje har en permeabilitet på 250 mD. Etter avmetning med vann er permeabiliteten for vann 45 mD. Prøve-stykket mettes på nytt med fyringsolje og avmettes deretter med en vandig 4% natriumhydroksydoppløsning (forhåndsvasking).
Man injiserer ved 25°C 5 porevolumer (VP) av mikroemulsjonen gjennom prøvestykket. Stivnetiden for mikroemulsjonen etter passering gjennom prøvestykket er på nytt 1 t og 50 min. ved 60°C (hverken separasjon eller absorpsjon i prøvestykket.
Prøvestykket bringes til 60°C. Restpermeabiliteten for fyringsolje målt etter 16 t er 8 mD.
Prøvestykket åpnes på nytt ved hjelp av en natriumhydroksyd-oppløsning 8% ved 60°C under et initialt trykk på 3 bar. Etter å ha gjennomført 5 VP i løpet av 24 t er permeabiliteten overfor fyringsolje 227 mD. Etter avmetning med vann er permeabiliteten 36 mD. Etter vasking av prøvestykket med et organisk løsningsmiddel (Baltane, aceton) og avgassing under vakuum er permeabiliteten for luft 440 mD.

Claims (9)

1. Alkalimetall-silikatblandinger på basis av et alkali-metall-silikat i vandig oppløsning, et geldannende middel og et et overflateaktivt middel, karakterisert ved at blandingene er mikro-emulsj oner og at det overflateaktive middel er et system som utgjøres av en blanding av alkylsulfoestere av C^-C-^-syrer og alkalimetall-alkyl- og/eller alkalimetall-alkenyl-sulfonater.
2. Blandinger som angitt i krav 1, karakterisert ved at det molare forhold Si<0>2</>M20 er mellom 2 og 5.
3. Blandinger som angitt i krav 1, karakterisert ved at at silikatinnholdet er mellom 1,5 og 25 % (vekt/volum) regnet på det totale volum av oppløsningen.
4. Blandinger som angitt i ett eller flere av kravene 1-3, karakterisert ved at det geldannende middel er en alkylester av alifatiske, mettede eller umettede monokarboksylsyrer, dikarboksylsyrer, polykarboksylsyrer, en alkylester av karbocykliske karboksylsyrer, et dialkyl- og/eller trialkyl-fosfat, ett lakton, et lavere alkylamid eller en ketoester eller en blanding av to eller flere av disse.
5. Blandinger som angitt i krav 4, karakterisert ved at det geldannende middel er alkyldiestere av C<2><-><C>10-dikarboksylsyrer hvori alkylgruppene inneholder 1-6 karbonatomer, eller blandinger derav.
6. Blandinger som angitt i krav 4, karakterisert ved at det geldannende middel er alkyldiestere av ftalsyrer hvori alkylgruppen inneholder 1 til 6 karbonatomer, og blandinger derav.
7. Blandinger som angitt i ett eller flere av kravene 1-6, karakterisert ved at mengdeandelene av silikat og geldannende middel er mellom 25 og 100 ekvivalentfunksjoner av geldannende middel pr 100 ekvivalentfunksjoner av alkalin-iteten tilført med silikatet.
8. Blandinger som angitt i ett eller flere av kravene 1 - 7, karakterisert ved at det overflateaktive system er en blanding av natriumdiheksyl-sulfosuksinat og et natrium-a-olefinsulfonat.
9. Anvendelse av blandinger som angitt i ett eller flere av kravene 1-8 for tetning og konsolidering av jordbunn og geologiske formasjoner, særlig for midlertidig eller permanent tetning av en underjordisk formasjon som gjennomtrenges av en borebrønn, særlig i forbindelse med at man i formasjonen injiserer en mikroemulsjon som utgjøres av en vandig oppløs-ning av alkalimetallsilikat, et geldannende middel og et overflateaktivt system hvor blandingen geldannes og gelen opprettholdes i den tid som ønskes for stengningen, hvoretter man injiserer en vandig alkalisk oppløsning for å nedbryte gelen.
NO860495A 1985-02-13 1986-02-12 Alkalimetallsilikat-blandinger og anvendelse av disse. NO163780C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8502034A FR2577205B1 (fr) 1985-02-13 1985-02-13 Compositions de silicates alcalins et leurs emplois

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO860495L NO860495L (no) 1986-08-14
NO163780B true NO163780B (no) 1990-04-09
NO163780C NO163780C (no) 1990-07-18

Family

ID=9316227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO860495A NO163780C (no) 1985-02-13 1986-02-12 Alkalimetallsilikat-blandinger og anvendelse av disse.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4799549A (no)
EP (1) EP0192533B1 (no)
CA (1) CA1267776A (no)
DE (1) DE3666855D1 (no)
FR (1) FR2577205B1 (no)
NO (1) NO163780C (no)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4930575A (en) * 1989-03-31 1990-06-05 Marathon Oil Company Method of protecting a permeable formation
US5330785A (en) * 1989-10-12 1994-07-19 Plaisted Anthony C Method for the sealing of unstable rock strata
US5165958A (en) * 1989-10-12 1992-11-24 Fosroc International Limited Method for the sealing of mine stoppings
US5099922A (en) * 1991-03-26 1992-03-31 The Western Company Of North America Control of gas flow through cement column
US5478389A (en) * 1991-09-25 1995-12-26 Loomis Family Trust Pollution remedial composition and its preparation
US5608137A (en) * 1995-01-27 1997-03-04 University Of New Mexico Polymer gel barrier containing microorganisms for containment of hazardous waste
US5624599A (en) * 1995-10-10 1997-04-29 Monsanto Company Liquid hardeners for soil grouting formulations
US5755295A (en) * 1996-04-19 1998-05-26 Spectral Inc. Modular drilling fluid system and method
GB2325478A (en) 1997-05-24 1998-11-25 Sofitech Nv Emulsion for well and formation treatment
US6059036A (en) * 1997-11-26 2000-05-09 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and compositions for sealing subterranean zones
US6258756B1 (en) 1999-01-26 2001-07-10 Spectral, Inc. Salt water drilling mud and method
GB2385589A (en) * 2000-08-07 2003-08-27 Sofitech Nv Surfactant
US6613720B1 (en) 2000-10-13 2003-09-02 Schlumberger Technology Corporation Delayed blending of additives in well treatment fluids
US6562882B2 (en) * 2001-06-29 2003-05-13 Scott Harrison Soil formulation for resisting erosion
US20100125111A1 (en) * 2001-06-29 2010-05-20 Scott Harrison Compositions and methods for resisting soil erosion and fire retardation
US7407993B2 (en) * 2001-06-29 2008-08-05 Terra Novo, Inc. Compositions and methods for resisting soil erosion and fire retardation
US6695545B2 (en) 2001-10-11 2004-02-24 Gregory M. Boston Soil stabilization composition
US7767629B2 (en) * 2002-08-14 2010-08-03 3M Innovative Properties Company Drilling fluid containing microspheres and use thereof
US6906009B2 (en) * 2002-08-14 2005-06-14 3M Innovative Properties Company Drilling fluid containing microspheres and use thereof
US20040031611A1 (en) * 2002-08-15 2004-02-19 Tianping Huang Compositions and methods for water shut-off in subterranean wells
US7226895B2 (en) * 2004-04-06 2007-06-05 Baker Hughes Incorporated Drilling fluid systems for reducing circulation losses
US7740068B2 (en) * 2007-02-09 2010-06-22 M-I Llc Silicate-based wellbore fluid and methods for stabilizing unconsolidated formations
US20090028650A1 (en) * 2007-07-26 2009-01-29 Dennis Delamore Composition and method for increasing resistance to erosion
US20090137432A1 (en) * 2007-11-28 2009-05-28 Sullivan Philp F pH Sensitive Emulsion System
CA2708475C (en) * 2007-12-12 2014-02-18 M-I Drilling Fluids Uk Limited Invert silicate fluids for wellbore strengthening
US20090266026A1 (en) * 2008-04-28 2009-10-29 Hannay Richard C Method For Repairing A Utility Pole In Place
US7703522B2 (en) * 2008-05-19 2010-04-27 Baker Hughes Incorporated Methods of underground formation consolidation
US9004169B2 (en) * 2011-03-31 2015-04-14 Baker Hughes Incorporated Method of isolating and completing multiple zones within a wellbore
RU2014101695A (ru) 2011-06-22 2015-07-27 Конокофиллипс Компани Отбор и извлечение керна из несцементированных или рыхлых пластов
US8911181B1 (en) 2013-02-15 2014-12-16 FixDirt, LLC Soil stabilization method and apparatus
US9551126B1 (en) * 2014-02-12 2017-01-24 Moretrench American Corporation Methods of inhibiting subterranean groundwater flow through an opening in frozen soil
WO2015153406A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-08 M-I L.L.C. Smart lcm for strengthening earthen formations
US10941327B2 (en) 2018-02-15 2021-03-09 Saudi Arabian Oil Company Method and material for isolating a severe loss zone
US10745610B2 (en) 2018-05-17 2020-08-18 Saudi Arabian Oil Company Method and composition for sealing a subsurface formation
US10954427B2 (en) 2018-05-17 2021-03-23 Saudi Arabian Oil Company Method and composition for sealing a subsurface formation
US11124691B2 (en) 2019-02-21 2021-09-21 Saudi Arabian Oil Company Method and materials to convert a drilling mud into a solid gel based lost circulation material
US10655050B1 (en) * 2019-02-21 2020-05-19 Saudi Arabian Oil Company Method and materials to convert a drilling mud into a solid gel based lost circulation material
US10655049B1 (en) * 2019-02-21 2020-05-19 Saudi Arabian Oil Company Method and materials to convert a drilling mud into a solid gel based lost circulation material
US11203710B2 (en) 2019-02-21 2021-12-21 Saudi Arabian Oil Company Method and materials to convert a drilling mud into a solid gel based lost circulation material

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2452021A (en) * 1939-06-05 1948-10-19 Truman B Wayne Treatment of drilling fluids
US2705050A (en) * 1953-05-25 1955-03-29 Stanolind Oil & Gas Co Settable drilling fluid
US3094501A (en) * 1960-05-09 1963-06-18 Dow Chemical Co Water loss control of aqueous cement slurries by addition of quaternary ammonium polymers or sulfonium polymers
FR1476636A (fr) * 1965-12-28 1967-04-14 Progil Réactifs gélifiants pour silicates solubles
US3591542A (en) * 1966-06-01 1971-07-06 Progil Quick-setting cementitious compositions
US3640343A (en) * 1970-05-20 1972-02-08 Shell Oil Co Stabilization of hard shaly formations with alkali metal silicate
US3815681A (en) * 1972-05-24 1974-06-11 Shell Oil Co Temporarily plugging an earth formation with a transiently gelling aqueous liquid
US3749173A (en) * 1972-05-30 1973-07-31 Dow Chemical Co Displacement of drilling fluids from boreholes
US3871453A (en) * 1972-08-28 1975-03-18 Union Oil Co Mobility controlled caustic flooding process for highly heterogeneous reservoirs
US4293440A (en) * 1975-09-15 1981-10-06 Halliburton Company Temperature gelation activated aqueous silicate mixtures and process of forming impermeable gels
US4140183A (en) * 1978-02-13 1979-02-20 Union Oil Company Of California Micellar flooding process for heterogeneous reservoirs
EP0011960B1 (en) * 1978-11-30 1983-05-18 Imperial Chemical Industries Plc Silicate gelling compositions for use in soil stabilisation, sealing a surface or forming a foundry sand mould, methods of use of said compositions for said purposes and mixtures for use in forming said compositions
US4293340A (en) * 1979-11-05 1981-10-06 Diamond Shamrock Corporation Composition and process for stabilizing soil
US4301867A (en) * 1980-06-30 1981-11-24 Marathon Oil Company Process for selectively reducing the permeability of a subterranean sandstone formation
US4521136A (en) * 1981-05-21 1985-06-04 Halliburton Company Rapidly dissolvable silicates and methods of using the same
US4354875A (en) * 1981-10-30 1982-10-19 Diamond Shamrock Corporation Controlling the curing time of alkali metal silicates using derivatives of glyoxal
DE3151680C2 (de) * 1981-12-28 1985-09-26 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Gelbildendes Gemisch auf Alkalisilicat-Basis
IS1740B (is) * 1982-02-05 1999-12-31 Albright & Wilson Uk Limited Samsetning á hreinsivökva
FR2559832B1 (fr) * 1984-02-17 1986-05-30 Rhone Poulenc Rech Procede de colmatage reversible de formations souterraines

Also Published As

Publication number Publication date
FR2577205B1 (fr) 1990-04-06
FR2577205A1 (fr) 1986-08-14
DE3666855D1 (en) 1989-12-14
EP0192533A3 (en) 1986-11-12
EP0192533B1 (fr) 1989-11-08
CA1267776A (fr) 1990-04-17
US4799549A (en) 1989-01-24
NO163780C (no) 1990-07-18
NO860495L (no) 1986-08-14
EP0192533A2 (fr) 1986-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO163780B (no) Alkalimetallsilikat-blandinger og anvendelse av disse.
US3375872A (en) Method of plugging or sealing formations with acidic silicic acid solution
EP2231812B1 (en) Invert silicate fluids for wellbore strengthening
US4068717A (en) Producing heavy oil from tar sands
US4120356A (en) Well-cleaning process using viscosified surfactant solutions
US9828815B2 (en) Foamed fluid compositions having high salinity using anionic surfactants and methods therefor
US4007792A (en) Hydraulic fracturing method using viscosified surfactant solutions
US2596137A (en) Removing deposits from wells
CA1201274A (en) Rapidly dissolvable silicates and methods of using the same
CA3050533C (en) Nanosilica dispersion well treatment fluid
US5110487A (en) Enhanced oil recovery method using surfactant compositions for improved oil mobility
CA2856637C (en) Weighted zero solids loss circulation, fluid loss and insulating annular space fluid systems
US2779418A (en) Method of increasing production from wells
US2806531A (en) Composition for treating wells and method for using same
US4665985A (en) Reversible plugging of oil bearing formations
US3409093A (en) Method of drilling wells
US3876002A (en) Waterflooding process
NO321489B1 (no) Skjaerkraftomfintlig pluggingsfluid for plugging samt en fremgangsmate for plugging av en undergrunn
RU2616632C1 (ru) Способ глушения нефтяной скважины с высоким газовым фактором в условиях наличия многолетнемерзлых пород
US5309997A (en) Well fluid for in-situ borehole repair
US3710861A (en) Miscible-type flooding of oil reservoirs having water saturated bottom zones
SU1745891A1 (ru) Состав дл временной изол ции пластов
US20170158941A1 (en) Environmentally friendly wellbore consolidating/fluid loss material
US4706750A (en) Method of improving CO2 foam enhanced oil recovery process
US3734189A (en) Hydraulic fracturing process using a temperature-inverted fracturing fluid