NO772053L - Fremgangsm}te ved tempor{r plugging av en permeabel underjordisk formasjon - Google Patents

Fremgangsm}te ved tempor{r plugging av en permeabel underjordisk formasjon

Info

Publication number
NO772053L
NO772053L NO772053A NO772053A NO772053L NO 772053 L NO772053 L NO 772053L NO 772053 A NO772053 A NO 772053A NO 772053 A NO772053 A NO 772053A NO 772053 L NO772053 L NO 772053L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
solution
aqueous solution
formation
aqueous
liquid
Prior art date
Application number
NO772053A
Other languages
English (en)
Inventor
Edwin Allen Richardson
Randolph Herbert Knapp
Original Assignee
Shell Int Research
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 Shell Int Research filed Critical Shell Int Research
Publication of NO772053L publication Critical patent/NO772053L/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/261Separate steps of (1) cementing, plugging or consolidating and (2) fracturing or attacking the formation
    • 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
    • C09K8/506Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/508Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/514Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds of natural origin, e.g. polysaccharides, cellulose

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for
temporær plugging av.en permeabel underjordisk formasjon rundt en brønn som gjennomtrenger formasjonen. •Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter trinnene:
å pufre en vandig oppløsning for å opprettholde en pH på
ca. 2-6 mens en valgt mengde hydroxylioner tilsettes til opp-løsningen,
å oppløse i den vandige oppløsning en reaktiv forbindelse som gradvis gir tilstrekkelig hydroxylioner til å overvinne pufringen og gjøre oppløsningen i det minste betraktelig alkalisk,
å oppløse i den vandige oppløsning en reaktiv forbindelse som reagerer langsommere enn den hydroxylion-avgivende reaktant, men som gir tilstrekkelig hydrogenioner til i det vesentlige å gjøre oppløsningen betraktelig sur,
å dispergere i den vandige oppløsning en uhydratisert celluloseether som hydratiseres relativt langsomt i en betraktelig sur vandig væske, som hydratiseres relativt hurtig i en i det vesentlige alkalisk vandig væske, og når den .hydratiseres, opp-løses i en vandig væske under dannelse av en relativt viskøs opp-løsning , og
å flømme den vandige væske til kontakt med den underjordiske formasjon slik at en valgt grad av viskositet oppvises i
en valgt tid mens oppløsningen er i kontakt med den underjordiske formasjon.
Foreliggende fremgangsmåte er nyttig for temporært å plugge permeable underjordiske formasjoner, som er Ønskelig ved restau-reringsmetoder, oppbrytningsoperasjoner, etc.
Vandige væsker egnet for anvendelse ved foreliggende fremgangsmåte kan omfatte praktisk talt et hvilket som helst relativt bløtt og relativt saltfritt naturlig vann eller vannbehandlet vann. Et totalt oppløst faststoffinnhold på under 100.000 ppm er i alminnelighet passende. Slike vandige væsker har fortrinnsvis totalt oppløste faststoffinnhold på under 10.000 ppm med fler-verdig ioneinnhold på under ca. 1.000 ppm (basert på calcium-ionekvivalent).
Celluloseethere egnet for anvendelse ved foreliggende oppfinnelse kan være en hvilken som helst som (a) i uhydratisert form kan dispergeres homogent i en betraktelig sur, vandig væske (fortrinnsvis med en pH fra ca. 2 til 6) i form av findelte partikler (fortrinnsvis med gjennomsnittsdiametere på ikke mere enn ca.. 5 M.m- og fortrinnsvis ikke mere enn 1 |im) og (b) i hydratisert form er tilstrekkelig oppløselig og effekt.iv til å øke viskositeten av vandige væskeoppløsninger til å gi fortykkede oppløsninger med viskositeter på minst ca. 2.000 cP ved temperaturer som ca. 38°C. Eksempler på slike celluloseethere innbefatter hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose, methylcellulose og lignende. Disse celluloseethere er på markedet under forskjellige handelsnavn som hydroxyethyIcellulosene fra Hercules Powder Company som "Natrasoler" , fraDowel som "j-l64", og fra Halliburton som "WG-8" . Hercules Powder "Natrasol R-grade" hydroxyethylcellulose kan. anvendes ved foreliggende fremgangsmåte, ved temperaturer varier- ende fra ca. 4°C til 35°C og oppviser (a) en relativt betydelig forsinket hydratiseringshastighet. i en vandig væske med.en pH fra ca. 4 til 5, o.g (b) en relativt hurtig hydratiseringshastighet i en vandig væske med en pH fra ca. 7 til 10.
Pufringssystemer egnet for anvendelse ved foreliggende oppfinnelse kan omfatte i det vesentlige hvilke som helst vannopp-løselige puffere for å opprettholde en pH fra ca. 2.til 6 (og fortrinnsvis fra ca. 4"til 5) mens en betraktelig mengde hydroxylioner tilsettes- til oppløsningen. Eksempler på slike puffere innbefatter monokaliumdihydrogencitrat, likemolare blandinger av eddiksyre og natriumacetat, likemolare blandinger av kalium-hydrogenthallat og nat riumacetat, likemolare blandinger av kalium-hydrogenthallat og nat riumhydroxyd, dinatriumhydrogencitrat , og lignende.
Små mengder av en sterk syre som saltsyre, kan anvendes sammen med slike puffere for å nøytralisere noen hydroxylioner i tillegg til dem som ville bli nøytralisert av pufferen alene.
Hvis f.eks. e.ri vandig oppløsning er pufret ved nærværet av likemolare mengder av eddiksyre og natriumacetat pluss en tiendedels molar saltsyre, ville mengden av hydroxylion som kreves for å øke pH til ca. 7, være ca. en tiendedels mol mere for den saltsyre-holdige oppløsning, enn for oppløsningen fri for saltsyre.
Reaktive.forbindelser for gradvis å øke pH av vandige væsker
i henhold til foreliggende oppfinnelse kan omfatte en hvilken som helst som er vannoppløselig og reagerer med vann,eller reagerer i nærvær av vann, under dannelse av vannoppløselige produkter som øker den vandige oppløsnings pH. Slike materialer innbefatter hydrolyserbare amider, som amider av carbaminsyre, urea, homo-logene av urea, saltene av cyansyre, organiske syreamider som formamin, dimethylformamid, acetamid og lignende. De vannoppløse-lige cyanater og lavere organiske syreamider, som natriumcyanat ,. formamid, dimethylformamid og lignende, foretrekkes.
De reaktive forbindelser for å nedsette pH av en vandig oppløsning i henhold til foreliggende oppfinnelse kan omfatte i det vesentlige hvilke som helst vannoppløselige materialer som reagerer med vann eller reagerer i nærvær av vann (med en hastighet betraktelig lavere enn den for den pH-økende reaktive forbindelse) for å gi hydrogenionér eller sure produkter som danner hydrogenioner i vann. Eksempler på egnede forbindelser innbefatter: vannreaktive estere (som er hydrolyserbare ved moderate-temperaturer som 40-l50°C) som er vannoppløselige estere av vann-oppløselige syrer , fortrinnsvis estere av alkoholer med 1-5 carbonatomer av fettsyrer med 1 - 3 carbonatomer, som methylformiat, methylacetat, ethylformiat eller ethylacetat, slike alko-holestere av fosforsyre eller svovelsyre eller lignende; relativt lett hydrolyserbare organiske halogenider av typen beskrevet i US patenter 3.215.199, 3-297-090 og 3-307.630, som de normale eller isopropylklorider, alkylklorid, t-butylklorid eller lignende. En lavere alkoholester av en lavere fettsyre, som methylformiat , er særlig egnet.
Preparatene og konsentratene av de ovenfor, angitte kompo-nenter av vandige væskesystemer anvendt ifølge oppfinnelsen er ordnet på følgende måte i forhold til (a) tid-temperaturutsett-eisen av væsken som flømmes i kontakt med en underjordisk formasjon som skal behandles, og (b) den valgte grad og varighet av en relativt høy viskositet i det temporære pluggingsystem. Som kjent for fagfolk, øker hastighetene med hvilke hydroxylioner og hydrogenioner frigjøres av de respektive pH-økende og pH-nedsettende reaktive forbindelser med økninger i temperatur. Tid-temperaturutsettelsen av en væske som flømmes inn i en gitt underjordisk formasjon, er en funksjon av både temperaturen av formasjonen og strømningshastigheten av væsken som beveger seg fra en overflate-beliggenhet til formasjonen. Hastigheten med hvilken det er ønskelig å flømme væsken inn i én gitt formasjon, er i alminnelighet begrenset av graden av permeabilitet av formasjonen og størrelsen av trykket som kan påføres uten å skade formasjonen og/eller ledningene inne i en brønn. Preparatene og konsentra-sjonene av systemkomponentene velges derfor slik at ved tid-temperaturutsettelsen som frembringes ved å flømme væsken med den ønskede hastighet inn i reservoaret som skal plugges, (a) vi/l hydrolyseringen og oppløsningsfortykkelsen av celluloseetheren være i det vesentlige fullstendig på det tidspunkt en plugg av systemet har nådd formasjonen, og (b) méd oppløsningen ved reser - voartemperaturen, vil hydrolysen av celluloseetheren forsinkes. tilstrekkelig lenge til å gi den valgte varighet av plugging uten å kreve en altfor lang påfølgende forsinkelse for.å vente på at viskositeten bryter ned.
Når f.eks. tid-temperaturutsettelsen av væske som strømmer fra overflatebeliggenheten til reservoaret vil være ca..2 timer i temperaturområdet fra ca. 25°-38°C, kan et puffersystem bestående av likemolare mengder av eddiksyre og natriumacetat anvendes i en konsentrasjon på ca. 0,5 molar sammen med et pH-økende reaktivt materiale som omfatter nat riumcyanat i en konsentrasjon på ca. 1,0 molar. således vil, på ca. det tidspunkt da oppløsningen når reservoarformasjonen, puffervirkningen være overvunnet, og oppløs-ningens pH vil ha øket til ca. 7 eller mere. Dette vil bevirke, en relativt hurtig hydrat iser ing av eventuelt gjenværende uhydratisert dispergert hydroxyethylcellulose. Når et slikt vandig flytende system pumpes inn i kontakt med en underjordisk formasjon, for visse temporære pluggingsanvendelser, holdes væsken fortrinnsvis i det vesentlige statisk under hydrat iseringen av celluloseetheren og utviklingen av en høy viskositet. For slike tid-temperatureksponeringsbetingelser kan et slikt system med fordel inneholde en pH-nedsettende reaktiv forbindelse inneholdende' methylformiat i en konsentrasjon på ca. 2,5 molar. Mens natrium-cyanathydrolysen. foregår, men med en relativt . langsommere hastig-
het, hydrolyseres methylformiatet til methylalkohol og maursyre.
I løpet av et tidsrom av størrelsesorden 24 timer vil methyl-formiathydrolysen ha dannet tilstrekkelig hydroxylioner til å senke oppløsningens pH til ehsom er betydelig sur. Dette vil bevirke en syrebevirket hydrolyse av den hydratiserte cellulose-ester og vil bringe viskositeten av den celluloseetherfortykkede oppløsning til å reduseres til en relativt lav verdi. Virkningen av pH av en slik oppløsning på hastigheten med hvilken slike celluloseethere hydrolyseres, er beskrevet og illustrert i US patent 3.868.996. Som kjent for fagfolk, kan den pH som vil . bli tilveiebrakt i en gitt vandig oppløsning av pufringsmidler, pH-økende og pH-nedsettende reaktive forbindelser lett beregnes
(f.eks., at en pH på ca. 4 fåes i den ovenfor beskrevne oppløsning)
og/eller kan bestemmes ved laboratorieforsøk, som ved å danne en • slik blanding og måle dens oppnådde pH efter i det vesentlige alt av de pH-økende og pH-nedsettende reaktive forbindelser har reagert.
Anvendelsen av foreliggende fremgangsmåte som tillater en temporær plugging av en permeabel jordformas jon rundt et borehull som gjennomtrenger formasjonen, er særlig attraktiv ved oppbryt-ning av formasjonen (hvori den vandige oppløsning ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes som oppbrytningsvæske), til temporær avledning av fluidumstrøm i en brønnbehandling (hvor den vandige oppløsning ifølge oppfinnelsen injiseres før behandlingsfluidumet) eller som en reparasjonsoperasjon (hvori den vandige oppløsning ifølge oppfinnelsen anvendes som reparasjonsfluidum).
Dessuten kan den vandige oppløsning ifølge oppfinnelsen anvendes for temporær plugging av en permeabel formasjon, mens annet fluidum injiseres i en annen permeabel formasjon som står i kommunikasjon med den samme brønn som i den første formasjon.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte ved temporær plugging av en permeabel underjordisk formasjon rundt en brønn som gjennomtrenger formasjonen,karakterisert vedat den omfatter: pufring av en vandig oppløsning for å opprettholde en pH fra 2 til 6 mens en valgt mengde hydroxylioner tilsettes til oppløs-ningen; å oppløse i den vandige oppløsning en reaktiv forbindelse som gradvis gir tilstrekkelig hydroxylioner til å overvinne pufringen og gjøre oppløsningen i det minste betraktelig alkalisk; å oppløse i den vandige oppløsning en reaktiv forbindelse som reagerer langsommere enn den hydroxyliondannende reaktant, men gir tilstrekkelig hydrogenioner til senere å gjøre oppløsningen betraktelig sur; å dispergere i den vandige oppløsning en uhydratisert celluloseether som hydratiseres relativt langsomt i en betraktelig sur vandig væske, som. hydratiseres relativt hurtig i en betraktelig alkalisk vandig væske, og når hydratisert, oppløses i en vandig væske under dannelse av en relativt viskøs oppløsning; og å flømme den vandige væske inn i kontakt med den underjordiske formasjon slik at en valgt grad.av viskositet oppvises i en valgt tid mens oppløsningen er i kontakt med den underjordiske formasjon.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den vandige oppløsning anvendes som en formasjonsoppbrytende væske.
3- Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den vandige oppløsning anvendes som en temporært avledende væske i en brønnbehandling.
4- Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den vandige oppløsning anvendes som en reparasjonsvæske.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den vandige oppløsning anvendes for temporært å plugge en permeabel formasjon mens en annen' SV^Ti1 ^ annSn Perraeabel f°™asjon idet begge formasjoner star i forbindelse med en brønn. -
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert vedat der som hydroxyliondannende forbindelse anvendes et vannoppløselig amid.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6,karakterisert vedat der som hydrogeniondannende forbindelse anvendes en vannoppløselig alkoholester av .en vannoppløselig syre.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-7,karakterisert ved. at oppløsningen er pufret med ekvimolare mengder av eddiksyre og nat riumacetat og der som hydroxyliondannende forbindelse anvendes natriumcyanat.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1 - 8,karakterisert ved. at den hydrogeniondannende forbindelse er methylformiat.
NO772053A 1976-06-14 1977-06-13 Fremgangsm}te ved tempor{r plugging av en permeabel underjordisk formasjon NO772053L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/695,896 US4026361A (en) 1976-06-14 1976-06-14 Treating wells with a temporarily thickening cellulose ether solution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO772053L true NO772053L (no) 1977-12-15

Family

ID=24794883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO772053A NO772053L (no) 1976-06-14 1977-06-13 Fremgangsm}te ved tempor{r plugging av en permeabel underjordisk formasjon

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4026361A (no)
CA (1) CA1079946A (no)
DE (1) DE2726626A1 (no)
GB (1) GB1548070A (no)
NL (1) NL7706451A (no)
NO (1) NO772053L (no)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4232741A (en) * 1979-07-30 1980-11-11 Shell Oil Company Temporarily plugging a subterranean reservoir with a self-foaming aqueous solution
US4444264A (en) * 1982-06-17 1984-04-24 Halliburton Company Method of using a diverting material for well treatment
US4569393A (en) * 1984-02-09 1986-02-11 Phillips Petroleum Company CO2 -Induced in-situ gelation of polymeric viscosifiers for permeability contrast correction
US4657944A (en) * 1984-02-09 1987-04-14 Phillips Petroleum Company CO2 -induced in-situ gelation of polymeric viscosifiers for permeability contrast correction
US6877563B2 (en) * 2003-01-21 2005-04-12 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of drilling and completing well bores
CA2764318C (en) * 2009-06-04 2016-07-26 Rhodia Operations Methods and compositions for viscosifying heavy aqueous brines
US8833452B2 (en) 2009-12-21 2014-09-16 Schlumberger Technology Corporation Chemical diversion technique
US8646530B2 (en) * 2009-12-21 2014-02-11 Schlumberger Technology Corporation Chemical diversion technique

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3378070A (en) * 1965-09-03 1968-04-16 Halliburton Co Hydroxyethyl cellulose complex and method of plugging underground formations therewith
US3353604A (en) * 1965-10-13 1967-11-21 Dow Chemical Co Treatment of subsurface earthen formations
US3719228A (en) * 1971-06-11 1973-03-06 Byron Jackson Inc Method of selectively stimulating oil wells, compositions therefor, and methods of making such compositions
US3795276A (en) * 1971-10-20 1974-03-05 Dow Chemical Co Composition and the use thereof for reducing the permeability of a formation
US3926258A (en) * 1972-12-27 1975-12-16 Phillips Petroleum Co Method for reducing formation permeability with gelled polymer solution having delayed gel time
US3892275A (en) * 1974-01-24 1975-07-01 Shell Oil Co Self-thinning and neutralizing thickened aqueous liquid
US3889753A (en) * 1974-02-21 1975-06-17 Shell Oil Co Buffer regulated mud acid
US3868996A (en) * 1974-05-15 1975-03-04 Shell Oil Co Buffer-regulated treating fluid positioning process

Also Published As

Publication number Publication date
US4026361A (en) 1977-05-31
NL7706451A (nl) 1977-12-16
CA1079946A (en) 1980-06-24
GB1548070A (en) 1979-07-04
DE2726626A1 (de) 1977-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2676296C (en) Methods for reducing the viscosity of treatment fluids comprising diutan
US5547025A (en) Process for treating oil-bearing formation
US7322414B2 (en) Crosslinkable-polymer compositions and associated methods
US3974077A (en) Fracturing subterranean formation
EP0643197B1 (en) Encapsulated breakers and method for use in treating subterranean formations
NO326543B1 (no) Fremgangsmate ved fjerning av filterkake ved boring og komplettering av uforet borebronn
US20060278390A1 (en) Crosslinkable polymer compositions and associated methods
US4640361A (en) Thermally responsive aqueous silicate mixtures and use thereof
NO150854B (no) Gelert sammensetning, fremgangsmaate til hydraulisk oppbrytning av en underjordisk formasjon ved bruk av sammensetningen og fremgangsmaate til fortrengning av olje inne i en underjordisk formasjon ved bruk av sammensetningen
RU2010122306A (ru) Высокотемпературная цирконийсодержащая жидкость пласта на водной основе и ее применение
US4081029A (en) Enhanced oil recovery using alkaline sodium silicate solutions
NO772053L (no) Fremgangsm}te ved tempor{r plugging av en permeabel underjordisk formasjon
NO750554L (no)
US4141416A (en) Enhanced oil recovery using alkaline sodium silicate solutions
GB2254636A (en) Controlling the cross-linking reaction of an aqueous fracturing fluid
SE0502900L (sv) Komposition och metod
US5432153A (en) Gelling compositions useful for oil field applications
NO322883B1 (no) Stabiliserte fluider inneholdende opploselig sink og fremgangsmate for a oke deres viskositet ved lav skjaerhastighet
NO155785B (no) Polymert viskositetsregulerende middel samt anvendelse derav i broennbehandlingsvaesker.
EP1739123A2 (en) Crosslinkable-polymer compositions and method of treating a subterranean formation
NO317392B1 (no) Fremgangsmate for bryting av stabiliserte, viskositetsregulerte fluider
US5055209A (en) Reduction of the viscosity of solutions viscosified with Xanthan gum polymers
NO174523B (no) Fremgangsmaate for midlertidig plugging av underjordiske formasjoner
NO780895L (no) Fremgangsmaate og selv-syrende vaeskesystem for aa opploese kiselsyreholdig materiale
NO860788L (no) Parmeabilitetskorreksjonsfluid basert paa sulfatfri propionatsekvestrering av krom (iii) og anvendelse av dette i underjordiske formasjoner.