NO179257B - Method of heating a heat-curable substance in a soil formation - Google Patents
Method of heating a heat-curable substance in a soil formation Download PDFInfo
- Publication number
- NO179257B NO179257B NO914694A NO914694A NO179257B NO 179257 B NO179257 B NO 179257B NO 914694 A NO914694 A NO 914694A NO 914694 A NO914694 A NO 914694A NO 179257 B NO179257 B NO 179257B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- heating
- substance
- heating device
- formation
- well
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 69
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 238000004181 pedogenesis Methods 0.000 title description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 47
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 13
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 5
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000009998 heat setting Methods 0.000 claims description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 44
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 16
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 14
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 9
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 5
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001846 repelling effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/11—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil by thermal, electrical or electro-chemical means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B36/00—Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones
- E21B36/04—Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones using electrical heaters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for oppvarming av en varmeherdbar substans, og som deretter er pumpet ned til ønsket dybde i jordformasjonen. Denne oppvarming tar sikte på å herde i det minste deler av substansen for å danne en hel eller delvis avtetting av begrensede områder i og/eller omkring borehull i jordskorpen. The present invention relates to a method for heating a heat-curable substance, which is then pumped down to the desired depth in the soil formation. This heating aims to harden at least parts of the substance to form a complete or partial sealing of limited areas in and/or around boreholes in the earth's crust.
Oppfinnelsen angår særlig en fremgangsmåte som kan benyttes for å danne The invention relates in particular to a method that can be used to form
et helt stabilt og ugjennomtrengelig, tett sjikt på a completely stable and impermeable, dense layer on
ønsket sted nede i borehullet (blokkering), eller desired location down the borehole (blocking), or
et delvis gjennomtrengelig, men likevel formstabilt og fast konsolidert sjikt nede i et borehull i en undergrunnsformasjon (konsolidering). a partially permeable, but still dimensionally stable and firmly consolidated layer down a borehole in an underground formation (consolidation).
Det er to primære årsaker til at man ønsker å danne slike tette eller permeable sjikt nede i borehull. There are two primary reasons for wanting to form such dense or permeable layers down boreholes.
For det første kan det være ønskelig å hindre at uønskede fluider trenger seg inn i og blander seg med det fluidet som brønnen skal produsere. Slik adskillelse av ulike fluider som finnes i samme brønn, kalles soneisolering. Dette krever dannelse av tette, blokkerende barrierer som skiller eller isolerer fluidene fra hverandre. Firstly, it may be desirable to prevent unwanted fluids from penetrating into and mixing with the fluid that the well is to produce. This separation of different fluids found in the same well is called zone isolation. This requires the formation of dense, blocking barriers that separate or isolate the fluids from each other.
For det annet kan det være ønskelig å hindre at fast-stoff-partikler fra grunnformasjonen løsner og følger med det produserte fluid til overflaten. Slik stabilisering av formasjonen for tilbakeholdelse av partikler vil bli omtalt som sandkonsolidering. Secondly, it may be desirable to prevent solid particles from the base formation from loosening and accompanying the produced fluid to the surface. Such stabilization of the formation for retention of particles will be referred to as sand consolidation.
Foreliggende oppfinnelse kan benyttes både ved soneisolering og ved sandkonsolider ing, og kan benyttes for å danne avtettede sjikt med mange ulike geometriske former. F.eks. kan både vertikale og horisontale avtettinger dannes ved bruk av oppfinnelsen. Likeledes kan tette flater, tette plugger eller tette, annulærformede seksjoner tildannes hvis det er ønskelig. The present invention can be used both for zone isolation and for sand consolidation, and can be used to form sealed layers with many different geometric shapes. E.g. both vertical and horizontal seals can be formed using the invention. Likewise, dense surfaces, dense plugs or dense, annular sections can be formed if desired.
Nedenfor er sonene oftest omtalt som en vannsone og en oljesone. Dette skyldes at oppfinnelsen oftest vil finne anvendelse ved brønner som skal produsere olje, men hvor uønsket vann lett kan trenge seg inn i oljen. Dette er likevel bare ment som et praktisk eksempel, da oppfinnelsen kan benyttes for å isolere et hvilket som helst uønsket fluid fra et hvilket som helst annet ønsket fluid. Oppfinnelsen kan således benyttes for isolasjon av alle typer fluider i brøn-ner, dvs. såvel væsker som gasser og blandinger av slike fluider. Likeledes kan oppfinnelsen brukes til å konsolidere formasjoner bestående av alle typer materialer og partikkel-størrelser og ulike sammensetninger av slike. Below, the zones are most often referred to as a water zone and an oil zone. This is because the invention will most often find application in wells that are to produce oil, but where unwanted water can easily penetrate the oil. This is nevertheless only intended as a practical example, as the invention can be used to isolate any unwanted fluid from any other desired fluid. The invention can thus be used for the isolation of all types of fluids in wells, i.e. liquids as well as gases and mixtures of such fluids. Likewise, the invention can be used to consolidate formations consisting of all types of materials and particle sizes and various compositions thereof.
Det er tidligere kjent flere ulike fremgangsmåter for å danne en tett eller noe gjennomtrengelig barriere nede i et borehull. Several different methods have previously been known for forming a dense or somewhat permeable barrier down a borehole.
Fra US-patenter nr. 3.297.088, 3.800.875, 3.525.398, 4.155.405 og 4.685.836 er det kjent endel eksempler på soneisolering og sandkonsolidering. From US patents no. 3,297,088, 3,800,875, 3,525,398, 4,155,405 and 4,685,836, several examples of zone isolation and sand consolidation are known.
De ovennevnte løsninger er såvidt vites bare kjent fra litteraturen. I praksis har det vist seg at alle kjente løsninger medfører betydelige ulemper og er svært kostbare å realisere. De foreslåtte løsningsmetoder har derfor ikke funnet nevneverdig anvendelse i praksis. As far as is known, the above solutions are only known from the literature. In practice, it has been shown that all known solutions involve significant disadvantages and are very expensive to implement. The proposed solution methods have therefore not found significant application in practice.
Alle tidligere kjente metoder har oppvist problemer med å få bragt det stabiliserende materiale i riktig posisjon nede i grunnen og et minst like stort problem har det vært å få herdingen til å skje på riktig sted i formasjonen og til riktig tid. Når man benytter seg av stabiliserende materialer som består av to komponenter som herder når de bringes sammen, vil problemet i stor utstrekning bero på at man må sikre seg at de to komponentene blir godt sammenblandet, men likevel ikke herder før de er bragt i riktig posisjon. All previously known methods have shown problems in getting the stabilizing material in the right position down in the ground and an at least equally big problem has been getting the hardening to take place in the right place in the formation and at the right time. When using stabilizing materials that consist of two components that harden when they are brought together, the problem will largely be that you have to ensure that the two components are well mixed, but still do not harden until they are brought into the correct position .
Likeledes er det vanskelig å oppnå kontroll med utbredelsen av det stabiliserende materiale og graden av permeabilitet som oppnås. Lignende problemer opptrer også ved de kjente løsninger hvor det benyttes oppvarming, særlig fordi oppvarmingen skjer på en meget vanskelig kontrollerbar måte, f.eks. med tilbakebrenning av et fluid i den aktuelle kanal eller ved injisering av en oppvarmet, inert gass. Hverken oppvarmingsgraden, oppvarmingstidspunktet eller oppvarmings-stedet er lett å kontrollere med tidligere omtalte oppvarm-ingsmetoder, som bare har vært foreslått for konsolidering og ikke for soneisolering. Likewise, it is difficult to achieve control over the spread of the stabilizing material and the degree of permeability that is achieved. Similar problems also occur with the known solutions where heating is used, particularly because the heating takes place in a very difficult controllable way, e.g. with backburning of a fluid in the relevant channel or by injecting a heated, inert gas. Neither the degree of heating, the time of heating nor the place of heating is easy to control with previously mentioned heating methods, which have only been proposed for consolidation and not for zone isolation.
I praksis er i dag bare følgende to metoder i bruk: In practice, today only the following two methods are in use:
- Det pumpes sement ned i vannsonen og når sementen herder, vil de perforeringer som produserer vann, tettes igjen. - Cement is pumped into the water zone and when the cement hardens, the perforations that produce water will be sealed again.
Det føres ned et rørstykke inne i foringsrøret. Rørstykket er like langt som den vannproduserende sone er dyp. Ved å anbringe tette pakninger inn mot foringsrørets vegg, både øverst og nederst i rørstykket, isoleres eller avgrenses det produserte vann. A piece of pipe is led down inside the casing. The piece of pipe is as long as the water-producing zone is deep. By placing tight gaskets against the wall of the casing, both at the top and at the bottom of the pipe, the produced water is isolated or delimited.
Det er mange problemer forbundet med disse forsøkene på løsninger. Det viktigste er trolig at man ofte hverken klarer å få til en fullgod tetning, og dernest at man, selv når tetning oppnås, ikke sikkert vet hvor tetningen befinner seg. Dessuten er det kostbare løsninger som ofte fordrer at bore-plattformen er på plass over borehullet. Dette gjør løsning-ene svært kostbare. There are many problems associated with these attempts at solutions. The most important thing is probably that you are often unable to achieve a perfect seal, and secondly that, even when a seal is achieved, you do not know for sure where the seal is located. In addition, there are expensive solutions that often require the drilling platform to be in place above the borehole. This makes the solutions very expensive.
Hovedhensikten ved foreliggende oppfinnelse er å frembringe en fremgangsmåte for oppvarming av en varmeherdbar substans som er injisert i et borehull i en jordformasjon, og som deretter er pumpet ned til ønsket dybde i jordformasjonen, for derved å danne en tett eller noe permeabel barriere på ønsket sted nede i en underjordisk brønn. The main purpose of the present invention is to produce a method for heating a thermosetting substance which is injected into a borehole in an earth formation, and which is then pumped down to the desired depth in the earth formation, thereby forming a dense or somewhat permeable barrier at the desired location down in an underground well.
Hensikten med foreliggende oppfinnelse er dessuten å tilveiebringe en fremgangsmåte for å danne stabile strukturer som konsoliderer formasjonen og har en egnet permeabilitet på et forutbestemt sted i undergrunnen, særlig i en brønn som allerede er boret, og uten at ulempene som er nevnt ovenfor, blir markante. The purpose of the present invention is also to provide a method for forming stable structures that consolidate the formation and have a suitable permeability at a predetermined location in the subsoil, particularly in a well that has already been drilled, and without the disadvantages mentioned above becoming significant .
En ytterligere hensikt er å frembringe en fremgangsmåte for å varme opp et forutbestemt område i eller omkring brøn-nen til en forutbestemt temperatur ved et forutbestemt tids-punkt etter at en termisk herdbar substans er pumpet ned, for å lage en avtetting på dette sted. A further purpose is to produce a method for heating a predetermined area in or around the well to a predetermined temperature at a predetermined time after a thermally curable substance has been pumped down, to create a seal at this location.
En ytterligere hensikt er at man skal kunne foreta en såkalt soneisolering og/eller en såkalt formasjonskonsolidering uten at boreriggen må befinne seg ved borehullet. A further purpose is to be able to carry out a so-called zone isolation and/or a so-called formation consolidation without the drilling rig having to be at the borehole.
Et ytterligere formål er at man skal kunne foreta en soneisolering og/eller en formasjonskonsolidering også der hvor gruspakking allerede er foretatt. A further purpose is to be able to carry out zone isolation and/or formation consolidation also where gravel packing has already been carried out.
En ytterligere hensikt er å sørge for at det på enkel måte kan kontrolleres at avtettingen skjer på det ønskede sted. A further purpose is to ensure that it can be easily checked that the sealing takes place at the desired location.
En ytterligere hensikt er å oppnå at avtettingen kan skje med relativt enkle og rimelige midler og med minst mulig tidsforbruk. A further purpose is to achieve that the sealing can be done with relatively simple and reasonable means and with the least possible time consumption.
Særlig viktig er det at man ved foreliggende oppfinnelse får en helt sikker fastleggelse av dybden og utbredelsen av stedet hvor avtettingen finner sted og likeledes at man nøyaktig kjenner tidspunktet når avtettingen skjer. It is particularly important that with the present invention one obtains a completely reliable determination of the depth and extent of the place where the sealing takes place and likewise that one knows exactly the time when the sealing takes place.
Tidligere har man ikke visst eksakt hvor avtettingen skjedde. Dette skyldtes primært at man ikke visste nøyaktig hvor det ble av den nedpumpede, termoherdende substans, og sekundært at man ikke godt nok visste hvor betingelsene for herding forelå. Ved foreliggende oppfinnelse har man heller ikke full kontroll med hvor den herdbare substans befinner seg, men man har til gjengjeld svært god kontroll med hvor og når forholdene blir slik at herding inntreffer. Previously, it was not known exactly where the sealing occurred. This was primarily due to the fact that it was not known exactly where the pumped-down, thermosetting substance ended up, and secondarily that it was not well enough known where the conditions for curing existed. With the present invention, you also do not have full control over where the hardenable substance is located, but in return you have very good control over where and when the conditions are such that hardening occurs.
Alt dette oppnås ved å benytte en fremgangsmåte i henhold til de nedenstående patentkrav. All this is achieved by using a method according to the patent claims below.
For å gi en bedre forståelse av foreliggende oppfinnelse vises til de nedenstående utførelseseksempler, samt til de ledsagende tegninger hvor: Fig. 1 viser en brønn med innsatt foringsrør og produk-sjonsrør, innrettet for oppvarming i henhold til In order to provide a better understanding of the present invention, reference is made to the below embodiment examples, as well as to the accompanying drawings where: Fig. 1 shows a well with inserted casing pipe and production pipe, arranged for heating according to
foreliggende oppfinnelse, present invention,
fig. 2 viser en lignende brønn som i fig, 1, men nå gruspakket og hvor produksjonsrøret nederst er avslut-tet med et "screen" eller en skjerm med små perforeringer som tillater horisontal gjennomstrømming fig. 2 shows a similar well as in fig. 1, but now packed with gravel and where the production pipe is terminated at the bottom with a "screen" or a screen with small perforations that allow horizontal flow through
av væsker, of liquids,
fig. 3 viser borehullet med gruspakking og den innsatte fig. 3 shows the borehole with gravel packing and the insert
skjerm, sett ovenfra, screen, top view,
fig. 4 viser på samme måte som fig. 3, borehullet med fig. 4 shows in the same way as fig. 3, the borehole with
gruspakking, men her med en innsatt plugg, og gravel packing, but here with an inserted plug, and
fig. 5 viser en spesialutførelse av en elektrode hvor en eller flere deler av foringsrør eller produksjons-rør benyttes som elektrode(r). fig. 5 shows a special design of an electrode where one or more parts of casing or production pipe are used as electrode(s).
Alle figurene er forenklede og skjematiske fremstil-linger som bare har med tilstrekkelige detaljer til å belyse foreliggende oppfinnelse, idet unødige tekniske detaljer som ikke direkte angår oppfinnelsen, er utelatt. Likeledes er samme henvisningstall benyttet for samme elementer og kon-struksjonsdetaljer der hvor dette er mulig. All the figures are simplified and schematic representations that only have sufficient details to illustrate the present invention, as unnecessary technical details that do not directly relate to the invention have been omitted. Likewise, the same reference number is used for the same elements and construction details where this is possible.
I fig. 1 er det vist et borehull i jordskorpen. Det avgrenses av den ytre, stort sett sylindriske vegg 2. Ved ytterveggen av borehullet anbringes normalt et foringsrør 3 nær inntil og tildels i kontakt med sideveggen i borehullet. Foringsrøret 3 er i produksjonsdybde forsynt med perforeringer 4 hvorigjennom brønnproduktet trenger seg inn fra den omgivende struktur 5 og inn i selve brønnen. In fig. 1 shows a borehole in the earth's crust. It is delimited by the outer, largely cylindrical wall 2. At the outer wall of the borehole, a casing pipe 3 is normally placed close to and partly in contact with the side wall of the borehole. The casing 3 is provided at production depth with perforations 4 through which the well product penetrates from the surrounding structure 5 and into the well itself.
Figuren viser bare sonen nær øvre del av produksjons-dybden. The figure only shows the zone near the upper part of the production depth.
Ned i foringsrør 3 rager et produksjonsrør 1 som er tett forbundet med innsiden av foringsrøret 3 ovenfor dettes perforerte sone. Den tette forbindelsen er oppnådd ved hjelp av en ringformet pakning 6. Down into the casing 3, a production pipe 1 projects which is closely connected to the inside of the casing 3 above its perforated zone. The tight connection is achieved by means of an annular gasket 6.
I formasjonen eller strukturen 5 er det ofte forekomster av olje 0, som flyter på forekomster av vann V. Problemet som oppstår er da at både olje og vann presses inn gjennom perforeringene 4 og når frem til nedre del 7 av produksjonsrøret 1. Spesielle foranstaltninger må tas for å hindre at uønsket fluid (vann) skal trenge seg inn i det ønskede fluid (olje) og forurense dette. In the formation or structure 5, there are often deposits of oil 0, which float on deposits of water V. The problem that arises is that both oil and water are pushed in through the perforations 4 and reach the lower part 7 of the production pipe 1. Special measures must is taken to prevent unwanted fluid (water) from penetrating into the desired fluid (oil) and contaminating it.
I fig. 1 er det nå antydet hvordan dette problemet kan unngås ved å benytte en fremgangsmåte i henhold til foreliggende oppfinnelse. Det er innledningsvis antatt at formasjonen 5 er fast og godt konsolidert og har et høyt, indre formasjonstrykk, slik at et fluid som har unnveket formasjonen og kommet inn i brønnen ikke vil kunne trenge tilbake inn i formasjonen. In fig. 1, it is now indicated how this problem can be avoided by using a method according to the present invention. It is initially assumed that the formation 5 is firm and well consolidated and has a high, internal formation pressure, so that a fluid that has avoided the formation and entered the well will not be able to penetrate back into the formation.
I henhold til foreliggende oppfinnelse sprøytes først en substans 18 av egnet konsistens, egenvekt og kvalitet, og i According to the present invention, a substance 18 of suitable consistency, specific gravity and quality is first sprayed, and i
en egnet mengde, inn i vannsonen 11 gjennom et tilførselsrør 19 vist på fig. 1. Denne substans har en slik beskaffenhet at den er lettflytende ved formasjonens egentemperatur, mens den herder til fast form ved en veldefinert høyere temperatur. a suitable amount, into the water zone 11 through a supply pipe 19 shown in fig. 1. This substance has such a nature that it is easily fluid at the formation's own temperature, while it hardens to a solid form at a well-defined higher temperature.
Som antydet på figuren vil da den tilførte substans 18 under trykk fylle hele tverrsnittet til foringsrøret 3 øverst i vann-nivået 11, og danne en avgrenset, tilnærmet kuleformet "propp" som antydet ved stiplet linje på fig. 1. Substansen 18 kan med fordel ha lav viskositet før oppvarming skjer, og vil derfor også trenge seg ut gjennom perforeringene 4 og tette mot formasjonen 5 i veggen på borehullet. Når en større mengde substans pumpes ned, vil den derfor kunne fylle et kuleformet rom som antydet med strek-punktert linje på figuren. Men fordi kjemikaliene 18 foreligger i lettflytende form, vil de foreløpig ikke danne noen sperrende sone. As indicated in the figure, the added substance 18 under pressure will then fill the entire cross-section of the casing 3 at the top of the water level 11, and form a defined, approximately spherical "plug" as indicated by the dashed line in fig. 1. The substance 18 can advantageously have a low viscosity before heating takes place, and will therefore also penetrate through the perforations 4 and seal against the formation 5 in the wall of the borehole. When a larger amount of substance is pumped down, it will therefore be able to fill a spherical space as indicated by the dash-dotted line in the figure. But because the chemicals 18 are available in a light-flowing form, they will not form a blocking zone for the time being.
Ved neste trinn i prosessen tilføres varme på kontrol-lert måte, via en elektrisk kabel 20, som nederst er forsynt med minst en varmeanordning 21, i form av minst én elektrode eller minst ett varmeelement som står i direkte, termisk kontakt med den væskeformede substans 18 som er pumpet ned i brønnen. In the next step in the process, heat is supplied in a controlled manner, via an electric cable 20, which is provided at the bottom with at least one heating device 21, in the form of at least one electrode or at least one heating element that is in direct, thermal contact with the liquid substance 18 which is pumped down into the well.
Med en elektrode menes da en uisolert, elektrisk ledende pol som står i elektrisk ledende forbindelse med omgivelsene. En slik elektrode vil sende en elektrisk strøm ut i sine omgivelser og vil varme opp disse ved direkte ohmske tap i de omgivende formasjoner og ved ren termisk konveksjon. By an electrode is meant an uninsulated, electrically conductive pole that is in electrically conductive connection with the surroundings. Such an electrode will send an electric current into its surroundings and will heat them up by direct ohmic losses in the surrounding formations and by pure thermal convection.
Med et varmeelement menes derimot et elektrisk sett isolert motstandselement som varmes ved strømgjennomgang. A heating element, on the other hand, means an electrically isolated resistance element that is heated when current passes through it.
En elektrode krever tilførsel av elektrisitet via bare én leder, mens et varmeelement må tilføres elektrisk energi via minst to ledere. Men begge løsninger gir sterkest oppvarming nær varmeanordningen og gir nær jevn oppvarming i alle retninger. An electrode requires the supply of electricity via only one conductor, while a heating element must be supplied with electrical energy via at least two conductors. But both solutions provide the strongest heating near the heating device and provide almost uniform heating in all directions.
Både substansene 18 og varmeen(e) 21 kan med fordel føres ned i brønnen innvendig i et såkalt kveilerør av kjent type (ikke spesielt forklart her) , men de kan også føres ned ved hjelp av sammenskjøtede korte rørseksjoner eller ved hjelp av en konvensjonell kabel når dette er mulig. Both the substances 18 and the heat(s) 21 can advantageously be led down into the well inside a so-called coiled pipe of a known type (not particularly explained here), but they can also be led down by means of jointed short pipe sections or by means of a conventional cable when this is possible.
I henhold til foreliggende oppfinnelse er substansen 18 som pumpes ned i brønnen av en slik karakter at når den varmes opp, så vil den herde og gå over i fast form. På markedet finnes både cellulose-baserte og epoksy-baserte løsninger som har en slik egenskap at når de varmes opp til 60-70°C eller mer, så vil de herde til fast struktur. Det finnes også flere aktuelle kjemikalier som herder først ved ca. 150°C. According to the present invention, the substance 18 which is pumped down into the well is of such a nature that when it is heated, it will harden and change into solid form. There are both cellulose-based and epoxy-based solutions on the market which have the property that when they are heated to 60-70°C or more, they will harden to a solid structure. There are also several topical chemicals that only harden at approx. 150°C.
Når det gjelder substansen som injiseres ned i brønnen, stilles det en rekke krav til denne, When it comes to the substance that is injected into the well, a number of requirements are placed on it,
- den må herde ved en temperatur som ligger over f ormasj onstemperaturen, - den må ikke virke skadelig på noen av installasjon-ene den kommer i kontakt med, - den må være kompatibel med og ikke virke skadelig på formasjonen, f.eks. ved å redusere permeabiliteten i denne i uønsket grad, - it must harden at a temperature above the formation temperature, - it must not have a harmful effect on any of the installations it comes into contact with, - it must be compatible with and not have a harmful effect on the formation, e.g. by reducing its permeability to an undesirable degree,
overskudds-substans, eller substans som ikke herder og som strømmer tilbake sammen med produktet, må ikke virke skadelig på produktet (oljen eller gas-sen) . excess substance, or substance that does not harden and that flows back together with the product, must not have a harmful effect on the product (the oil or the gas).
Den injiserte substans vil dermed, ideelt sett, ikke introdusere noen endringer hverken i struktur, anlegg eller produkt, og de overflødige deler av substansen, dvs. deler som ikke blir tilstrekkelig oppvarmet og ikke herder, og/eller komponenter som ikke er herdbare, må kunne fjernes, f.eks. ved at de følger samme vei som produktet til overflaten. The injected substance will thus, ideally, not introduce any changes either in structure, plant or product, and the redundant parts of the substance, i.e. parts that are not sufficiently heated and do not harden, and/or components that are not hardenable, must could be removed, e.g. in that they follow the same path as the product to the surface.
Man må som regel regne med at det blir pumpet større substans- eller væskemengder ned i brønnen enn det som er nødvendig for å danne den ønskede barriere eller for å gi den ønskede konsolidering. Den resterende, ikke herdede væske vil da bli ført tilbake til overflaten så snart produksjonen kommer i gang igjen. As a rule, it must be expected that larger amounts of substance or liquid will be pumped down the well than is necessary to form the desired barrier or to provide the desired consolidation. The remaining, unhardened liquid will then be brought back to the surface as soon as production resumes.
Hvis formasjonen rundt brønnen ikke er fast og stabil, kan et ytterligere problem oppstå. Dette avhenger ikke bare av formasjonens opprinnelige egenskaper, men forholdene vil også kunne forandre seg under brønnens drift, blant annet fordi formasjonstrykket ofte reduseres etter hvert som brøn-nen produserer olje. Både ved en ny brønn, men i enda sterk-ere grad ved en brønn som har vært i produksjon i lengre tid, kan små partikler og løs masse frigjøres fra formasjonen og bli transportert sammen med det produserte mediet inn i brønnen. If the formation around the well is not firm and stable, a further problem can arise. This not only depends on the formation's original properties, but the conditions can also change during the well's operation, partly because the formation pressure often decreases as the well produces oil. Both in the case of a new well, but to an even greater extent in the case of a well that has been in production for a longer time, small particles and loose mass can be released from the formation and be transported together with the produced medium into the well.
For å unngå eller dempe slik sandproduksjon er det tidligere kjent å fylle mellomrommet mellom produksjonsrør og f6ringsrør med grus 10 som antydet på figur 4, og å sette inn et avstøttende, men perforert "screen" 9 nederst på produk-sjonsrøret 1. Funksjonen blir da at grusen 10 virker som et filter som fjerner de uønskede partikler eller holder dem tilbake i annulær-rommet 15 så de ikke følger med inn i produksjonsrøret, mens screenet eller skjermen 9 primært benyttes for å holde grusen på plass. Grovheten på grusen må avstemmes etter partikkelstørrelsen på partiklene som løs-river seg fra formasjonen. In order to avoid or reduce such sand production, it is previously known to fill the space between the production pipe and the conveying pipe with gravel 10 as indicated in figure 4, and to insert a repelling, but perforated "screen" 9 at the bottom of the production pipe 1. The function then becomes that the gravel 10 acts as a filter that removes the unwanted particles or holds them back in the annular space 15 so that they do not follow into the production pipe, while the screen or screen 9 is primarily used to keep the gravel in place. The coarseness of the gravel must be adjusted according to the particle size of the particles that break loose from the formation.
Slik gruspakking er imidlertid svært tidkrevende og blir meget kostbar fordi den bare kan utføres med boreriggen på plass ved brønnen. Such gravel packing is, however, very time-consuming and becomes very expensive because it can only be carried out with the drilling rig in place at the well.
Konvensjonell gruspakking for å stanse sandproduksjon kan helt unngås når det benyttes fremgangsmåter i henhold til foreliggende oppfinnelse. Conventional gravel packing to stop sand production can be completely avoided when methods according to the present invention are used.
Det skal her presiseres at det kan benyttes to prin-sipielt ulike former for substanser ved foreliggende oppfinnelse: Substansen kan være homogen. Den er da laget slik at den ved oppvarming herder til en tett, helt ugjennomtrengelig barriere. Dette brukes ved soneisolering. Substansen kan i stedet være en suspensjon av faste partikler i en bærevæske. Og i dette tilfellet kan de enkelte partikler eventuelt være belagt med et varmeherdende stoff. Hensikten er da at substansen i uoppvarmet tilstand oppfører seg som en væske, mens de faste partikler ved oppvaring kleber seg sammen til en fast struktur med forutbestemt porø-sitet. Bærevæsken herder derimot ikke, og vil fjernes sammen med produktet. Når foreliggende oppfinnelse skal benyttes for konsolidering av formasjonen, benyttes gjerne en substans i form av en suspensjon med belagte partikler, som omtalt ovenfor. Ved å pumpe en slik suspensjon med på forhånd belagte partikler (precoated gravel) ned i en brønn som har begynt å produsere sand, vil partiklene under trykk tvinge seg ut i formasjonen 5 og gjennom perforeringene 7 i foringsrøret 3. Dette kan gjennomføres både ved løsningene i henhold til fig. l, 2, 3 og 4. It should be specified here that two fundamentally different forms of substances can be used in the present invention: The substance can be homogeneous. It is then made like this that when heated it hardens into a tight, completely impermeable barrier. This is used for zone isolation. The substance can instead be a suspension of fasting particles in a carrier fluid. And in this case, the individual particles can optionally be coated with a heat-setting substance. The purpose is then that the substance in an unheated state behaves like a liquid, while the solid particles stick together when heated to form a solid structure with predetermined porosity. The carrier liquid, on the other hand, does not harden, and will be removed together with the product. When the present invention is to be used for consolidation of the formation, a substance in the form of a suspension with coated particles, as discussed above, is preferably used. By pumping such a suspension with precoated particles (precoated gravel) down into a well that has started to produce sand, the particles under pressure will force their way out into the formation 5 and through the perforations 7 in the casing 3. This can be done both by the solutions according to fig. l, 2, 3 and 4.
Ved at partikkelstørrelsen avpasses til formasjonens tetthet og struktur, oppnås til og med at de belagte partikler i størst utstrekning og størst mengde presser seg inn i formasjonen der denne er minst stabil, for det er ved disse steder den også er mest injektiv. Deretter fører oppvarming til konsolidering. By adapting the particle size to the density and structure of the formation, it is even achieved that the coated particles to the greatest extent and largest amount press into the formation where it is least stable, because it is at these places that it is also most injective. Then heating leads to consolidation.
Endelig skal nevnes at soneisolering i tidligere grus-pakkede brønner hittil har vært så godt som umulig å få til, men nå blir dette muliggjort ved foreliggende oppfinnelse. Dette er nærmere forklart nedenfor. Finally, it should be mentioned that zone isolation in previously gravel-packed wells has so far been almost impossible to achieve, but now this is made possible by the present invention. This is explained in more detail below.
I fig. 4 er det antydet at det i en gruspakket oljebrønn etter noen tids produksjon, vil kunne opptre vann 11 nederst i brønnen med overflytende oljelag 12, slik at det opptrer en grensesone 13 mellom olje og vann som antydet på fig. 2. For å hindre at vannet blander seg med den produserte olje i produksjonsrøret, er det tidligere forsøkt å anbringe en plugg 14 ved grenseflaten 13 mellom vann og olje. En tett plugg 14 på dette stedet, vil imidlertid bare delvis avhjelpe problemet, idet vann, som har tvunget seg inn i "screen" 9 og gruspakning 10 ved større dyp, også vil vandre oppover gjennom gruslaget 10 i det annulære rommet 15 mellom foringsrør 3 og "screenet" 9, og på ny trenge inn mot senter av produk-sjonsrøret, sammen med produsert olje. Dette er på fig. 2 antydet ved pilene 16 og 17. En plugg 14, f.eks. bestående av sement som er tillatt å herde inne i "screenet" 9, vil derfor ikke gi noen fullstendig avskjerming av alt vann i produktet. Og sement har ikke så lav viskositet og så liten partikkel-størrelse at den vil kunne gi tetting i gruspakkingen. In fig. 4, it is indicated that in a gravel-packed oil well, after some time of production, water 11 may appear at the bottom of the well with overflowing oil layer 12, so that a boundary zone 13 between oil and water appears as indicated in fig. 2. In order to prevent the water from mixing with the produced oil in the production pipe, it has previously been attempted to place a plug 14 at the interface 13 between water and oil. A tight plug 14 at this location will, however, only partially remedy the problem, as water, which has forced its way into the "screen" 9 and gravel pack 10 at greater depths, will also migrate upwards through the gravel layer 10 in the annular space 15 between casing pipes 3 and the "screen" 9, and again penetrate towards the center of the production pipe, together with produced oil. This is in fig. 2 indicated by arrows 16 and 17. A plug 14, e.g. consisting of cement which is allowed to harden inside the "screen" 9, will therefore not provide any complete screening of all water in the product. And cement does not have such a low viscosity and such a small particle size that it will be able to seal the gravel pack.
Disse problemene kan som nevnt løses ved hjelp av foreliggende oppfinnelse, for nå nøyer man seg ikke med å lage en tett blokkering inne i "screenet" 9, men denne blokkeringen fortsetter, ved bruk av foreliggende oppfinnelse, utover i gruslaget 10 i annulær-rommet 15. Hvordan dette oppnås ved hjelp av foreliggende oppfinnelse er forklart i detalj nedenfor, mest i forbindelse med figur 2. As mentioned, these problems can be solved with the help of the present invention, because now one is not satisfied with creating a tight blockage inside the "screen" 9, but this blockage continues, using the present invention, outwards into the gravel layer 10 in the annular space 15. How this is achieved by means of the present invention is explained in detail below, mostly in connection with figure 2.
Herunder er det to forhold som er viktige å merke seg: Below, there are two matters that are important to note:
- Når sement er blitt brukt, er den tykkf ly tende og full av grove partikler som ikke lar seg presse ut gjennom screenet slik at det kunne fylle annulær-rommet. - Når sement ble forsøkt, visste man aldri nøyaktig hvor den herdede proppen dannet seg. - When cement has been used, it is thick and full of coarse particles that cannot be pushed out through the screen so that it could fill the annular space. - When cement was tried, it was never known exactly where the hardened plug formed.
Med foreliggende oppfinnelse kan det imidlertid, ved soneisolering, benyttes en helt homogen væske som lett trenger seg ut i annulær-rommet, eller evt. ved utbedring av formasjonskonsolideringen, en suspensjon som har mikrosko-piske korn, som ikke stanses av hverken "screen" eller gruslag (såkalte "fines") suspendert i en bære-væske. Og fordi herdingen først skjer ved oppvarming til spesifisert temperatur ved anvendelse av særegne varmeanordninger, vil det være klart definert hvor propper dannes. Og fordi hverken væsken eller varmen hindres i å nå ut i annulær-rommet 15 vil også dette avtettes mellom gruspartiklene. Derved blir, ved soneisolering og ved bruk av en homogen væske, det produserte vannet helt utestengt fra produksjonsrøret. Ved ekstra formasjonskonsolidering med en suspensjon, fås tilsvarende en stabilisering av formasjonen utenfor og omkring brønnen samt en ekstra stabilisering og avtetting av gruspakningen. With the present invention, however, in the case of zone isolation, a completely homogeneous liquid can be used which easily penetrates into the annular space, or possibly when improving the formation consolidation, a suspension which has microscopic grains, which are not stopped by either "screen" or gravel layers (so-called "fines") suspended in a carrier liquid. And because the hardening first takes place by heating to a specified temperature using special heating devices, it will be clearly defined where plugs are formed. And because neither the liquid nor the heat is prevented from reaching the annular space 15, this will also be sealed between the gravel particles. Thereby, by zone isolation and by using a homogeneous liquid, the produced water is completely blocked from the production pipe. In the case of additional formation consolidation with a suspension, a corresponding stabilization of the formation outside and around the well is obtained as well as an additional stabilization and sealing of the gravel pack.
For å få tettet formasjonen best mulig, kan det også være viktig å ha en væske som inneholder graderte partikler av ulik størrelse. Dette kan lette tetting i visse strukturer som har hulrom med ulike dimensjoner. In order to seal the formation as best as possible, it may also be important to have a liquid that contains graded particles of different sizes. This can facilitate sealing in certain structures that have cavities of different dimensions.
Det kan, og særlig når det -benyttes suspensjoner med belagte partikler for konsolidering, føre til svært gode resultater om nedpumpingen foregår i et visst, relativt langvarig tidsrom før oppvarmingen starter. Dermed vil kon-sentrasjonen av herdbare partikler bli særlig stor der hvor avtetting trenges mest, før oppvarmingen tar til. It can, and especially when suspensions with coated particles are used for consolidation, lead to very good results if the pumping down takes place for a certain, relatively long period of time before the heating starts. As a result, the concentration of hardenable particles will be particularly high where sealing is most needed, before heating takes place.
I henhold til foreliggende oppfinnelse genereres den nødvendige varme ved hjelp av elektrisk strøm og det brukes ved én fremgangsmåte bare én eneste elektrode 21 som fører strømmen til jord gjennom vannet som finnes i formasjonen. Forholdene er da faktisk at jo høyere vannmetningen er, jo større vil oppvarmingen også være. Man har funnet at en oppvarming av formasjonen til 150-200°C faktisk er mulig ved bruk av én enkelt elektrode senket ned på en kabel. Når nå kjemikaliene i substansen 18 har fylt det sentrale hulrom i brønnen og også har trengt seg gjennom gruslaget og ut i de radielt rettede perforeringer 6 i formasjonen, så vil den del av dette kjemikaliesjiktet som befinner seg nær varmeanordningen(e), kunne varmes opp i tilstrekkelig grad til at herding inntrer ved hjelp av én (eller flere) varmeanordning(er) ved sentrum av produksjonsrøret. According to the present invention, the necessary heat is generated by means of electric current and in one method only one single electrode 21 is used which leads the current to soil through the water found in the formation. The conditions are actually that the higher the water saturation, the greater the heating will also be. It has been found that heating the formation to 150-200°C is actually possible using a single electrode lowered on a cable. When the chemicals in the substance 18 have now filled the central cavity in the well and have also penetrated through the gravel layer and out into the radially oriented perforations 6 in the formation, the part of this chemical layer that is close to the heating device(s) will be able to be heated sufficiently for curing to occur by means of one (or more) heating device(s) at the center of the production pipe.
Når elektrode(r) benyttes, må denne prosessen imidlertid være planlagt og forberedt for å oppnå at strømmen også flyter gjennom området utenfor produksjonsrøret 7, 8, 9 og eventuelt utenfor foringsrør 3, avhengig av hvor elektrod-en (e) er anbragt. Dette kan skje ved at formasjonsrøret og/eller produksjonsrøret på forhånd er blitt inndelt i seksjoner som er elektrisk isolert fra hverandre. Dette er antydet på fig. 5. When electrode(s) are used, however, this process must be planned and prepared to achieve that the current also flows through the area outside the production pipe 7, 8, 9 and possibly outside the casing pipe 3, depending on where the electrode(s) is placed. This can happen because the formation pipe and/or production pipe has been divided in advance into sections that are electrically isolated from each other. This is indicated in fig. 5.
I fig. 5 er det vist at foringsrøret 3 (eller evt. produksjonsrøret 1) består av flere metalliske seksjoner, slik som 22, 23, 24 og 25 og hver av disse er fullstendig elektrisk isolert mot de tilgrensede rørseksjoner ved hjelp av isolerende mellomstykker eller isolasjonsringer 26, 27, 28, 29. In fig. 5 it is shown that the casing pipe 3 (or possibly the production pipe 1) consists of several metallic sections, such as 22, 23, 24 and 25 and each of these is completely electrically isolated from the adjacent pipe sections by means of insulating spacers or insulating rings 26, 27, 28, 29.
Ned i røret er det ført en kontaktanordning 33 med siderettede slepekontakter 29, 30, 31, 32 som presser seg ut mot innsiden av foringsrøret. A contact device 33 with side-directed towing contacts 29, 30, 31, 32 is routed down the pipe, which pushes out towards the inside of the casing pipe.
Kontaktanordningen 33 står i forbindelse med en strøm-forsyning 3 6 ved overflaten av brønnen. Det kan f.eks. benyttes en likespent, pulset strømforsyning med en relativt lav frekvens, f.eks. i området 10-35 Hz. The contact device 33 is connected to a power supply 36 at the surface of the well. It can e.g. a direct voltage, pulsed power supply with a relatively low frequency is used, e.g. in the range 10-35 Hz.
Som det fremgår av figuren vil man på denne måten oppnå at én seksjon 22 av foringsrøret opptrer som anode og en annen (eventuelt tilgrensende) seksjon 24 av foringsrøret opptrer som katode i et kretsløp som blir fullstendiggjort ved at strømmen går direkte gjennom formasjonen (og vannet inne i brønnen) , som antydet ved pilene 34 og 35 på fig. 5. As can be seen from the figure, in this way it will be achieved that one section 22 of the casing acts as anode and another (possibly adjacent) section 24 of the casing acts as cathode in a circuit which is completed by the current passing directly through the formation (and the water inside the well), as indicated by arrows 34 and 35 in fig. 5.
Varme vil genereres ved direkte motstandsoppvarming av formasjonen og vil dessuten spres til de omgivende områder ved termisk konveksjon. Heat will be generated by direct resistance heating of the formation and will also spread to the surrounding areas by thermal convection.
Denne oppvarmingsmetoden er særlig fordelaktig fordi man nøyaktig vet, på grunn av lengden av den nedsenkede kabel, og/eller på grunn av plasseringen av anoder og katoder i rørveggene, hvor den maksimale varme tilføres, likeledes kan man benytte minst én temperaturdetektor slik at man på overflaten kan avlese temperaturen som virkelig er nådd. This heating method is particularly advantageous because one knows precisely, due to the length of the submerged cable, and/or due to the position of anodes and cathodes in the pipe walls, where the maximum heat is supplied, likewise one can use at least one temperature detector so that one the surface can read the temperature that has really been reached.
Varmeanordningen(e) 21, de ytre deler av denne, eller eventuelt kontaktanordningen 33 kan forbli nede i dypet etter herding, innleiret i den herdede massen. Men varmeanordningen(e), eller i hvert fall de vesentligste deler av denne (disse) , kan også utformes slik at de kan trekkes tilbake til overflaten etter at herding er skjedd. The heating device(s) 21, the outer parts thereof, or optionally the contact device 33 can remain down in the depth after hardening, embedded in the hardened mass. But the heating device(s), or at least the most important parts thereof, can also be designed so that they can be pulled back to the surface after hardening has taken place.
For at den elektriske strømmen ikke skal avledes ved produksjonsrør eller formasjonsrør, men fortsette utover i formasjonen på utsiden av rørene og således generere varme også her, kan hele, eller delseksjoner av røret eller rørene være fremstilt av isolerende materiale, eller av materiale som er isolert på overflaten. In order for the electric current not to be diverted by production pipes or formation pipes, but to continue out into the formation on the outside of the pipes and thus generate heat here as well, whole or partial sections of the pipe or pipes can be made of insulating material, or of material that is insulated on the surface.
Imidlertid vil også den nødvendige varme, som nevnt ovenfor, fordeles utenfor rørene ved hjelp av direkte konveksjon av varme gjennom den fuktige grunnen. Normalt vil det skje en kombinasjon slik at resulterende f orma sjon svarme utenfor rørveggen dels skyldes strømgjennomgang i denne sonen og dels at varme ledes utover fra det varmeste midtparti inne i brønnhullet. However, the required heat, as mentioned above, will also be distributed outside the pipes by means of direct convection of heat through the moist ground. Normally, a combination will occur so that the resulting formation heat outside the pipe wall is partly due to current passing through this zone and partly due to heat being conducted outwards from the hottest central part inside the wellbore.
Ved gjennomføring av enkelte fremgangsmåter i henhold til oppfinnelsen kan det senkes ned to separate elektroder, slik at oppvarmingen primært skjer mellom disse og ikke sfærisk omkring bare én som angitt på fig. 3. Likeledes må det nevnes at både vekselstrøm og likestrøm kan benyttes for oppvarming. Dersom det er ønskelig at varmeanordningene skal benyttes på ny, kan varmeanordningene være utstyrt med et om-sluttende og beskyttende deksel som er trukket inn over varmeanordningene og har et ledende ytre parti, og eventuelt et isolerende indre parti. Den elektriske forbindelsen mellom det ytre deksel og den indre del av varmeanordningen, kan på enkel måte være utført ved en stikkkontakt- eller glidekon-takt-forbindelse, slik at selve den interne del av varmeanordningen kan bringes tilbake til jordoverflaten ved at det trekkes i kabelen, som i så fall fortrinnsvis bør være strekkavlastet for å tåle denne påkjenningen. Det eneste som blir igjen nede i dypet vil da være dekselet som omgir varmeanordningen. When carrying out certain methods according to the invention, two separate electrodes can be lowered, so that the heating primarily takes place between them and not spherically around just one as indicated in fig. 3. Likewise, it must be mentioned that both alternating current and direct current can be used for heating. If it is desired that the heating devices are to be used again, the heating devices can be equipped with an enveloping and protective cover which is drawn in over the heating devices and has a conductive outer part, and possibly an insulating inner part. The electrical connection between the outer cover and the inner part of the heating device can easily be made by means of a plug or sliding contact connection, so that the internal part of the heating device itself can be brought back to the earth's surface by pulling the cable , which in that case should preferably be strain-relieved to withstand this strain. The only thing left in the depths will then be the cover that surrounds the heating device.
Likeledes kan det nevnes at varmeanordningen(e) på forhånd kan være plassert lokalt ved overflaten av noen av de andre strukturer som likevel anbringes i borehullet. I alle tilfelle kan utførelsen være slik at det på forhånd er in-stallert flere varmeanordninger ved ulike dybder i de ulike rørene, idet hver enkelt varmeanordning ved bruk har en separat, isolert forbindelse opp til overflaten. Ved å velge tilkobling til de riktige avslutninger ved overflaten, kan man dermed energisere den varmeanordning som befinner seg på ønsket dybde. Likewise, it can be mentioned that the heating device(s) can be located in advance locally at the surface of some of the other structures which are nevertheless placed in the borehole. In all cases, the design can be such that several heating devices are installed in advance at different depths in the various pipes, each individual heating device having a separate, isolated connection up to the surface when in use. By choosing the connection to the correct terminations at the surface, you can thus energize the heating device located at the desired depth.
Mange ulike kombinasjoner av varmeanordningkonfigura-sjoner kan tenkes, helt fra én enkelt, sentralt anbragt varmeanordning, via en sentralt anbragt varmeanordning kombinert med flere perifert anbragte varmeanordninger ved ytter-siden av foringsrøret, til flere, perifert anbragte varmeanordninger ved produksjonsrøret, kombinert med tilsvarende varmeanordninger ved periferien til foringsrøret. Endelig må nevnes at varmeanordningene ikke utelukkende må befinne seg i samme horisontale plan, men kan befinne seg ved flere ulike dybder slik at det fås en oppvarming av et område med en viss vertikal utbredelse. Many different combinations of heating device configurations can be imagined, from a single, centrally located heating device, via a centrally located heating device combined with several peripherally located heating devices on the outside of the casing, to several peripherally located heating devices at the production pipe, combined with corresponding heating devices at the periphery of the casing. Finally, it must be mentioned that the heating devices do not have to be located exclusively in the same horizontal plane, but can be located at several different depths so that an area with a certain vertical extent is heated.
Ved eller i nærheten av en eller flere av varmeanordningene kan det også være anbragt en temperaturdetektor med forbindelse til overflaten, for overvåkning av den oppnådde temperatur i det aktuelle området, og eventuelt detektorer for andre parametre, som f.eks. permeabilitet. At or near one or more of the heating devices, there may also be a temperature detector connected to the surface, for monitoring the temperature achieved in the relevant area, and possibly detectors for other parameters, such as e.g. permeability.
Ved nå å kombinere varmeanordninger anbragt på riktig sted og injisering av ett eller flere stoffer med egnede herdetemperaturer, kan man få en meget god kontroll med dannelsen av permeable eller tette sjikt nede i borehullet og i borehullets omgivelser. Dersom det dreier seg om en olje-brønn, vil forholdet ofte være at nivået for grenselinjen mellom vann og olje i brønnen etterhvert vil stige i brønnen. I overensstemmelse med dette kan det etterhvert stadig genereres nye soneisolerende sjikt, hele tiden ved det aktuelle nivå som representerer grenselinjen mellom vann og olje. Det kan altså bli nødvendig å gjenta injiseringen og herdepro-sessen ved stadig grunnere dybde i brønnen etterhvert som produksjonen skrider frem. By now combining heating devices placed in the right place and injection of one or more substances with suitable curing temperatures, very good control can be obtained with the formation of permeable or dense layers down in the borehole and in the borehole's surroundings. If it concerns an oil well, the relationship will often be that the level of the boundary line between water and oil in the well will eventually rise in the well. In accordance with this, new zone-isolating layers can eventually be constantly generated, all the time at the appropriate level that represents the boundary line between water and oil. It may therefore become necessary to repeat the injection and curing process at ever shallower depths in the well as production progresses.
Mange ulike versjoner av oppfinnelsen kan tenkes innen-for rammen av foreliggende oppfinnelse. Således kan kjemikaliene eller substansen injiseres gjennom et rør som er integrert i eller er festet til inner- eller ytterveggen av "screenet", foringsrøret eller produksjonsrøret i steden for gjennom et eget kveilerør. Det kan benyttes ekstra sensorer for å registrere permeabiliteten som er oppnådd eller materi-alets sammensetning og/eller egenskaper i ulike dybder. Det kan benyttes måling av volumet på den injiserte masse, kontroll av egenvekten til massen for å holde den stabil og det kan benyttes pulset strøm eller strøm med økende eller avtagende strømstyrke. Many different versions of the invention are conceivable within the framework of the present invention. Thus, the chemicals or substance can be injected through a pipe that is integrated into or is attached to the inner or outer wall of the "screen", the casing or the production pipe instead of through a separate coiled pipe. Additional sensors can be used to record the permeability achieved or the material's composition and/or properties at different depths. Measurement of the volume of the injected mass can be used, control of the specific gravity of the mass to keep it stable and pulsed current or current with increasing or decreasing amperage can be used.
Likeledes kan nevnes at det avtettede eller stabiliserte sjiktet kan befinne seg horisontalt i og utenfor brønnen, eller kan danne en vertikal forsegling inne i brønnen og i et eventuelt gruslag på utsiden av foringsrøret. Endelig kan også et relativt tynnvegget, sylinderformet filter eller et såkalt "screen" også fremstilles nede i brønnen ved å benytte en metode i henhold til foreliggende oppfinnelse. Likewise, it can be mentioned that the sealed or stabilized layer can be located horizontally in and outside the well, or can form a vertical seal inside the well and in a possible gravel layer on the outside of the casing. Finally, a relatively thin-walled, cylindrical filter or a so-called "screen" can also be produced down in the well by using a method according to the present invention.
Videre kan valget mellom vekselstrøm og likestrøm være av betydning for å redusere korrosjon på konstruksjonsde-taljer, og det kan være ønskelig å ha en langsomt stigende spenningsflanke når strømmen slås på for oppvarming og en tilsvarende langsomt avtagende spenningsflanke før strømmen kobles helt ut. Dette siste kan redusere faren for uheldige overoppheting og lysbuedannelse når brennbare fluider foreligger i brønnen. Furthermore, the choice between alternating current and direct current can be important to reduce corrosion on construction details, and it may be desirable to have a slowly rising voltage edge when the current is switched on for heating and a corresponding slowly decreasing voltage edge before the current is switched off completely. The latter can reduce the risk of accidental overheating and arcing when flammable fluids are present in the well.
Selvsagt kan også eksemplene ovenfor kombineres på mange måter som lett kan forståes av fagfolk på dette området. F.eks. kan det pumpes ned flere ulike substanser med ulike herdetemperaturer i forskjellige dybder for dannelse av soneisoleringer og/eller konsolideringsforbedringer. Of course, the above examples can also be combined in many ways which can be easily understood by those skilled in the art. E.g. several different substances with different curing temperatures can be pumped down at different depths to form zone insulations and/or consolidation improvements.
Likeledes er det selvsagt at når de ulike eksemplene ovenfor kombineres, så kan f.eks., når flere varmeanordninger benyttes, enkelte av disse, eller enkelte deler av noen av disse forbli nede i dypet, mens andre av varmeanordningene i sin helhet kan bringes opp til overflaten og eventuelt brukes på nytt. Likewise, it is of course that when the various examples above are combined, for example, when several heating devices are used, some of these, or certain parts of some of these, can remain down in the depths, while other of the heating devices in their entirety can be brought up to the surface and possibly reused.
Substansen som benyttes er fortrinnsvis høykonduktiv slik at den er en god leder for elektrisk strøm og fortrinnsvis også for varmestrømmer. The substance used is preferably highly conductive so that it is a good conductor of electric current and preferably also of heat currents.
Claims (7)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO914694A NO179257C (en) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | Method of heating a heat-curable substance in a soil formation |
PCT/NO1992/000183 WO1993011337A1 (en) | 1991-11-29 | 1992-11-16 | Method and apparatus for heating a hot-setting substance injected in a borehole |
AU29578/92A AU2957892A (en) | 1991-11-29 | 1992-11-16 | Method and apparatus for heating a hot-setting substance injected in a borehole |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO914694A NO179257C (en) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | Method of heating a heat-curable substance in a soil formation |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO914694D0 NO914694D0 (en) | 1991-11-29 |
NO914694L NO914694L (en) | 1993-06-01 |
NO179257B true NO179257B (en) | 1996-05-28 |
NO179257C NO179257C (en) | 1996-09-04 |
Family
ID=19894642
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO914694A NO179257C (en) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | Method of heating a heat-curable substance in a soil formation |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2957892A (en) |
NO (1) | NO179257C (en) |
WO (1) | WO1993011337A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9313081D0 (en) * | 1993-06-25 | 1993-08-11 | Pumptech Nv | Selective zonal isolation of oil wells |
US5539853A (en) * | 1994-08-01 | 1996-07-23 | Noranda, Inc. | Downhole heating system with separate wiring cooling and heating chambers and gas flow therethrough |
CA2757650C (en) | 2009-04-03 | 2016-06-07 | Statoil Asa | Equipment and method for reinforcing a borehole of a well while drilling |
CN110295588B (en) * | 2019-06-25 | 2021-04-13 | 东莞市广渠建筑工程有限公司 | Soft soil foundation treatment device and treatment method thereof |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1866522A (en) * | 1931-04-13 | 1932-07-05 | Clarence E Jackson | Method of cementing wells |
US4501328A (en) * | 1983-03-14 | 1985-02-26 | Mobil Oil Corporation | Method of consolidation of oil bearing sands |
FR2575500B1 (en) * | 1984-12-28 | 1987-02-13 | Inst Francais Du Petrole | METHOD FOR CONSOLIDATION OF A GEOLOGICAL FORMATION BY THERMAL POLYMERIZATION |
US4821798A (en) * | 1987-06-09 | 1989-04-18 | Ors Development Corporation | Heating system for rathole oil well |
-
1991
- 1991-11-29 NO NO914694A patent/NO179257C/en not_active IP Right Cessation
-
1992
- 1992-11-16 AU AU29578/92A patent/AU2957892A/en not_active Abandoned
- 1992-11-16 WO PCT/NO1992/000183 patent/WO1993011337A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO914694L (en) | 1993-06-01 |
NO179257C (en) | 1996-09-04 |
AU2957892A (en) | 1993-06-28 |
WO1993011337A1 (en) | 1993-06-10 |
NO914694D0 (en) | 1991-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3782465A (en) | Electro-thermal process for promoting oil recovery | |
CA1201971A (en) | Apparatus for passing electrical current through an underground formation | |
US5907662A (en) | Electrode wells for powerline-frequency electrical heating of soils | |
US5586213A (en) | Ionic contact media for electrodes and soil in conduction heating | |
US4900196A (en) | Confinement in porous material by driving out water and substituting sealant | |
US3620300A (en) | Method and apparatus for electrically heating a subsurface formation | |
US5420402A (en) | Methods and apparatus to confine earth currents for recovery of subsurface volatiles and semi-volatiles | |
US3642066A (en) | Electrical method and apparatus for the recovery of oil | |
US4567945A (en) | Electrode well method and apparatus | |
CA1213547A (en) | Recovery of liquid hydrocarbons from oil shale by electromagnetic heating in situ | |
US6023554A (en) | Electrical heater | |
US4401162A (en) | In situ oil shale process | |
US3605888A (en) | Method and apparatus for secondary recovery of oil | |
JP4344795B2 (en) | Separation of soil in a freezing barrier prior to conductive heat treatment of the soil | |
US3924680A (en) | Method of pyrolysis of coal in situ | |
CA2128761C (en) | Downhole radial flow steam generator for oil wells | |
US4424858A (en) | Apparatus for recovering gaseous hydrocarbons from hydrocarbon-containing solid hydrates | |
US4466484A (en) | Electrical device for promoting oil recovery | |
US2363269A (en) | Method for sealing borehole casings | |
EP1483479A2 (en) | Electrochemical process for effecting redox-enhanced oil recovery | |
US10987710B2 (en) | Thermal conduction heater well and electrical resistance heating electrode | |
NO179257B (en) | Method of heating a heat-curable substance in a soil formation | |
CA1165360A (en) | Electrode device for electrically heating underground deposits of hydrocarbons | |
US3294169A (en) | Method and apparatus for controlling well fluids | |
RU2728160C2 (en) | Device and method for focused electric heating at oil-gas bearing beds occurrence place |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |
Free format text: LAPSED IN MAY 2001 |