SA91120183B1 - رغوة لتحسين كفاءة الإزاحة في التكوينات التحت أرضية الحاملة للبترول - Google Patents

Abstract

يتناول الاختراع الحالي إنتاج رغوة ذات استخدام في تحسين كفاءة إزاحة ما بداخل التكوينات التحت أرضية الحاملة للبترول ولها استخدام متخصص لتحسين معالجات الأداء والتحكم الحركي في هذه التكوينات.والرغوة تكون وسط غروي gel يتخللها غاز بداخلها. والوسط الغروي مركب من بوليمر اتحادي مخلبي crosslinkable polymer وعامل اتحاد مخلبي crosslinking agent ومنشط سطحي surfactant ومذيب سائل

Description

: رغوة لتحسين كفاءة الإزاحة في التكوينات التحت أرضية الحاملة للبترول الوصف الكامل خلفية الاختراع يتناول الاختراع الحالي عملية لاستخراج البترول من التكوينات التحت أرضية الحاملة للبترول ؛ وعلى وجه الخصوص يتناول عملية لاستخراج البترول باستخدام الرغوة. ‎o‏ إن حقن السوائل الإحلالية داخل التكوينات الهيدروكربونية التحت أرضية لإتمام إنتاج الهيدروكربونات من هذه التكوينات يكون معروف جيداً . ويعتبر الماء والغازات المختلفة ؛ بالإضافة إلى العديد من السوائل المركبة مثل محاليل المنشطات السطحية ومحاليل البوليمرات من السوائل الإحلالية بصفة شائعة والمستخدمة في عمليات الغصسر لإزاحة كل من ‎٠‏ الزيوت البترولية القابلة وغير القابلة للامتزاج. ض وفاعلية غمر إزاحة الزيوت تعتبر ‎ia‏ عاملاً هاماً لتحديد كفاءة إزاحة السائل المراد إزاحته . وتقل كفاءة الإزاحة بصفة أساسية مع وجود مشاكل التهيئة والأداء في التكوين وفي خصائص الحركة البطيثة لسائل الإزاحة وتتميز مشاكل التهيشة بصفة عامة بضبط المكان ‎vo |‏ حيث الممرات ذات النفاذية العالية أو المنخفضة بالتكوين المعطى . كما أنه من الممكن أن تكون مشاكل ‎Abel)‏ أما من نوع التكوينات ‎Chal‏ ‏( المكسرة ) أو نوع التكوينات المصمتة . وتحدث مشاكل التهيئة للتكوينات الشروخية عندما يكون هناك شضروخاً بسيطة أو تشابكات شروخية متصلة بعملية الحقن و/أو بثر الإنتاج تخترق التكوين . ‎Lal‏ مشاكل ‎YY‏

التهيئة الناجمة داخل التكوينات المصمتة فإنها تحدث عندما يكون هناك طبقات متلاصقة أو مناطق ذات تنفاذيات مختلفة داخل التكوين. ا وعند حقن أحد السوائل الإحلالية ‎Jala‏ أحد التكوينات ذات المشاكل في التهيئة ؛ تقوم مسارات التدفق ذات النفاذية العالية بتحويل ‎٠‏ كل سوائل الإحلال بعيداً عن مسارات التدفق ذات النفاذية المنخفضة . وكنتيجة لذلك ؛ فإن سوائل الإحلال لا تعمل على إزاحة ما بداخل ممرات التدفق ذات النفاذية المنخفضة وبالتالي فإن كفاءة الإزاحة لسوائل الإحلال ذات التكوين تكون ضغعيفة. ‎٠‏ ومن الممكن تصحيح مشاكل التهيثة بواسطة ما يعرف بمعالجبة ‎٠ |‏ تحسين التهيثة ( سي آي تي 011 ) التي تقوم بسد أو بتضييق مسارات : التدفق ذات النفاذية العالية بكفاءة باستخدام مادة سدادة . وبسد أو تضييق مسارات التدفق ذات النفاذية العالية والتشضيع البتترولي المنخفض وبالتالي عندما يحقن السائل الإحلالي سوف يزيح بأفضلية معينة ما بداخل ممرات التدفق بالتكوين ذات النفاذية المنخفضة ‎pally‏ ‎ve‏ _البترولي العالي . وعلى ذلك ؛ فإن ( السي آي تي ) تقوم بتحسين كفاءة الإزاحة لسوائل الإحلال وتمكينها من التعامل مع أكبر قدر من المادة البّرولية يضمن نجاح استرداد تزايد البترول. وحالياً ؛ يستخدم الغرويات ‎gels‏ بصسفة عامة كمواد سدادة لمعالجة تحسين التهيئة ؛ واتحاد مركبات البولي اكريلاميد مع الكروم © الثلاثي وجد أنه مواد غروية لها فاعلية في معظم عمليات معالجة تحسين التهيثة كما هو موضح بالبراءة الأمريكية ‎ETAT ER‏ التي قدمها سيدانسك 16 ومعاونوه . وتصف البراءة 4187444 الاستخدام ‎Ja)‏ ‏لغرويات البولي أكريلاميد الاتحادية المصنوعة خصيصاً لمعالجة مشاكل متطابقات التكوينات الشروخية والتكوينات المصمتة . وقد وجد حالياً أن © في بعض حالات معالجات التهيئة التي تستخدم فيها الغرويات التقليدية

: .م تكون كثيرة التكاليف وصعبة التنفيذ للارتفاع النسبي في أسعار الكيماويات . على سبيل المثال ؛ حيث تمتد ممرات التدفق ذات ‎kal‏ ‏العالية داخل التكوين بعيداً عن موقع الحقن و/ أو الإنتاج ؛ نجد أن ممرات ض التتفق تستهلك حجماً كبيراً من الغرويات قبل الحصول هناك على مستوى ْ © فعال من نفاذية منخفض وفعال . وعند الوصول إلى النقطة التي تكون فيها المتطلبات الكيميائية لمعالجبة تحسين التهيئة عالية بالنسبة لزيادة كمية البتّرول المستخرج بالمعالجة ولا تغطي تكاليف عملية ‎A allan‏ تحسين التهيئة وبالخضوع عند هذه النقطة ؛ فإن " عمليات معالجة تحسين التهيئة التي تستخدم هذه الغرويات لا تكون عندها مكلفة بصورة فعالة وليس لها فائدة ‎٠‏ اقتصادية . في مثل هذه الحالات ؛ فإن العملية المرغوبة هي تلك تكون أكثر فعالية عن تلك العمليات التقليدية لمعالجبة تحسين التهيئة والتي تستخدم مواد سدادة . وعلى وجه الخصوص ؛ يكون الاحتياج ‎rd‏ ‏لعملية معالجة تحسين التهيئة ذات تكاليف كيماوية منخفضة عن : المعالجات الغروية التقليدية والتي على الأقل تكون فعالة مثل المعالجبات ‎١‏ الغروية التقليدية . وبالإضافة إلى ذلك ؛ يكون الاحتياج إلى عملية معالجة ض لتحسين التهيثة والتي تكون اقتصادية وفق الشسروط التي تكون فيها معالجات الغرويات التقليدية ليست كتلك التي تكون فيها ممرات التدفق ذات النفاذية العالية مخترقة للتكوين. ض ولم تكن فقط الغرويات التقليدية غير اقتصادية عند استخدامها في © عمليات تحسين التهيئة ولكنها أيضاً ذات أداء غير مقنع عند استخدامها في عمليات سد معينة شبيهة بعمليات تحسين التهيثة ؛ على سييل المثال ؛ تكون الغرويات نموذجياً غير فعالة في عمليات معينة لسد الشروخ الرأسية التي تمتد من أحد مناطق الإنتاج الحاملة للبترول إلى منطقة غطاء الغازات . وبدون سد هذه الشروخ ؛ سوف يتم سحب الغاز فوراً ‎vo‏ إلى منطقة الإنتاج التي تؤدي إلى حالة انتشار للغاز غير مرغوب فيه . ‎YY‏

. | ا © ولسوء الحظ ؛ وبسبب كثافة الغرويات التقليدية والتوجيه الرأسي للشسروخ تصبح الغرويات صعبة جداً في وضعها اختياراً في الأجزاء العليا من هذه الشروخ حيث يصبح الإنسداد فعال جداً منع تسرب الغاز . كما أن قوى الجاذبية تتسبب إما في اندماج الغرويات بطريقة أقل صعوبة في الشروخ ٍ © الأعمق التي لا تصل إلى غطاء الغازات أو تستقر فقط بدون فعالية في الأجزاء السفلي من الشروخ المتصلة التي تتصل بغطاء الغاز . وعلى هذا + تكون الحاجة ملحة . إلى معالجة فعالة للإغلاق الكافي للشروخ الرأسية بين غطاء الغاز ومنطقة إنتاج البترول لمنع تسرب الغاز عند ثقب بثر البتّرول. ‎١‏ بالإضافة إلى مشاكل التهيثة ؛ ‎off‏ خصائص الحركة البطيئة لسائل الإحلال تستطيع أن تقلل أيضاً من كفاءة الإزاحة في التكوين كما يمكن معاكسة خصائص الحركة البطيثة باستخدامء سوائل ضبط حركة معروفة بالفن والتي تكون بصفة مثالية أكثر لزوجة من سوائل الإحلال . ومع ذلك ؛ فإن سوائل ضبط الحركة التقليدية وجدت أنها غير فعالة في إزاحة ‎vo‏ شروخ ‎Alda‏ البترول وبصفة خاصة الشروخ المحتوية على ماء وبترول مفصسول بفعل الجاذبية أو الشروخ حاوية البترول في اتصال سائلي مع الماء . والسوائل التقليدية المستخدمة في ضبط الحركة تميل إلى الإزاحة التفصيلية للماء الراقد تحت البترول ؛ والتي هي أكثف من البترول بينما نترك البترول خلفها . ويكون الاحتياج هنا لعملية يتم فيها استخدام سائل فعال ‎x.‏ لضبط الحركة لإزاحة البترول بكفاءة ‎Alle‏ من التكوينات التحت أرضية حاوية البترول وعلى وجه الخصوص من الشروخ حاوية البترول المحتوية على بترول مفصول بفعل الجاذبية من الشسروخ حاوية البترول الموجود في اتصال سائلي مع الماء. ‎YY‏

: وصف عام للاختراع يتتاول الاختراع الحالي عملية لاستخدام تركيب رغوي ذو كثافة منخفضة لتحسين كفاءة الإزاحة في أحد التكوينات التحت أرضية الحاملة للبترول . وتتكون الرغوة من مذيب سائل ؛ وبوليمر ؛ عامل اتحادي م مخلبي ؛ ومنشط سطحي وغاز رغوي . ويتسم تحضير الرغوة بمزج البوليمر والعامل الاتحادي المخلبي والمنشط السطحي على هيثة سائل مع أحد المذيبات لتكوين تركيبة رغوية سائلة ؛ وامرار الغاز الرغسوي إلى التركيبة الرغوية السائلة حتى تمام الاتحاد المخلبي للبوليمر. طبقاً لأحد تجسيدات الاختراع ؛ يتم إحلال الرغوة محل أحد

‎٠‏ الغرويات التقليدية في عملية معالجبة تحسين التهيثفة للتغلب على مشكلات التكوينات الشروخية أو المصمتة . ويمتاز الاختراع على وجه الخصوص عن عمليات المعالجة الغروية المعروفة بسبب توفره الرغوة من خفض تكاليف المواد الكيماوية بنسبة كبيرة بالمقارنة بالمواد الغروية ‎(gels)‏ ‏بدون خفض فعالية معالجة تحسين ‎A gil‏ كثيراً . ومن الممكن أن ‎Jin‏

‎ve‏ الرغوة نفس حيز المادة الغروية وبتكاليف مخفضة جداً ‎oY‏ الغاز ؛ والذي يكون أرخص من المادة الغروية بكثير ؛ يدخل في شغل معظم التكوين الحجمي للرغوة . ومع ذلك ؛ تحتفظ الرغوة بالقوة الضرورية والتركيب اللازم للأداء الفعال كمادة سدادة لمعالجة تحسين التهيثة بالرغم من الجانب الغازي الكبير في تركيبها.

‎(Gi) ‏وفي تجسيد آخر يتعلق بالاختراع الراهن ؛ تستقدم‎ ١ ‏الرغوة ذات الكثافة المنخفضة لمنع التراكم الغازي . بجانب ثقب بفشر‎ ‏البترول الناجم عن دخول الغازات بالقرب من ثقب البثر خلال الشسروخ‎ ‏الرأسية في اتصال سائلي مع غطاء الغاز ومنطقة الإنتاج . وتكون المعالجبة‎ ‏الرغوية فعالة حيث فيه المعالجات الغروية أو المعالجات بمواد سذادة‎

‎vo 0‏ تقليدية أخرى لأن الرغوات ذات الكثافة المنخفضة تتداخل بطريقة أفضل

ٍ 7 ل وتطفو ‎die‏ قمة الشروخ ذات التجمعات الغازية . وتستقر الرغوة في الأجزاء العليا من الشروخ وتسد وتمنع بصفة أساسية من انتشار الغاز داخل م منطقة إنتاج البترول خلال عملية الإنتاج. ووفقاً لتجسيد آخر من الاختراع الحالي ؛ فإن الرغوة المذكورة هنا لها استخداماً كسائل تحكم حركي مقترن بالغمر الإحلالي إما من التكوينات الشروخية منتجة البترول أو التكوينات المصمتة. ويتم حقن الرغوة داخل التكوين التحت أرضي الحامل للبترول ‎٠‏ الخاضع لغمر ‎Dla)‏ والذي يكون فعال بسبب التعريجات غير متماثلة ؛ لتجعل مقدمة الغمر ‎EY‏ تماثلاً وتحسن كفاءة الإزاحة . كما أن الرغوة منخفضة الكثافة تكون فعالة أساساً لإزاحة ما بالشروخ حاملة البترول التي تحتوي كل من الماء ‎Jy silly‏ المنفصل بفعل الجاذبية أو الشروخ حاملة البتشّرول التي تتصل سائلياً مع السوائل المائية التحت أرضية . وتقوم أيضاً م الرغوة منخفضة الكثافة بإزاحة البترول ذو الكثافة الأقل في مكان يعلو الماء بطريقة أفضل. والرغوة منخفضة الكثافة أيضاً تكون فعالة كسائل ضبط ‎yea‏ ‏| حركية مقترن بغمر الغاز ؛ مشتملاً كما في ثاني أكسيد الكربون :0ه ؛ والنيتروجين ؛ والغمر بالبخار المائي وما شابه سواء كان الهيدروكربون ‎A,‏ أو غير قابل للامتزاج . والرغوة منخفضة الكثافة تقلل أيضاً من الرسوخ الزائد في المقدمة المغمورة الغازية بالتكوينات الشضروخية حاملة البتّرول أو التكوينات المصمتة وذلك بإجبار عملية ‎add‏ على إزاحة البترول إلى مكان آخر في مكان الأجزاء المنخفضسة من التكوينات الشروخية أو المصمتة. ومن الممكن تحضير الرغوة المستخدمة في الاختراع الحالي على نطاق واسع من الخصائص الكيميائية والفيزيائية لكي تفي بمتطلبات © _التكوين المعطي . وبصفة أساسية ؛ يمكن تحضير الرغوة التي إما أن تكون ض ‎YY‏

A

‏سائلة متدفقة أو غير متدفقة . وبمزيد من الخصوصية ¢ فإن الرغوة المتدفقة‎ ‏السائلة ) يمكن تحضيرها والتي بها لزوجة تتراوح من أقل من لزوجة‎ ( ‏الماء إلى لزوجة أعلى ؛ نسبياً عن لزوجة الماء . وبالمثل فإن الرغوة غير‎ ‏المتدفقة يمكن تحضيرها والتي تتراوح في خصائصها الفيزيائية من شديدة‎ ‏المرونة إلى صلبة . كما أنه يمكن أيضاً تحضير الرغوة على نطاق واسع‎ ٠ gsi wall ‏من الكثافات لتحسين الاحلال الرأسي الاختياري للرغوة خلال‎ ‏البترولي أو الغازي . ويمكن تحضير الرغوة بأفضلية معينة والتي لها كثافة‎ ِ ‏أقل من الماء وأكثر تفضيلاً تلك التي لها كثافة قريبة من كثافة البتترول أو‎ ‏الغاز داخل الموقع.‎ ‏الوصف التفصيلى للتجسيدات المفضلة:‎ ٠ ‏في التجسيد الأول . يتتاول الاختراع الحالي عملية لمعالجة تحسين‎ ‏التهيئة باستخدام الرغوة . وفي التجسيد الثاني ؛ يكون الاختراع عملية‎ ‏للسد ؛ لمنع انتشار الغاز ؛ وفي تجسيد آخر ؛ يكون الاختراع عملية ضبط‎ ‏حركية باستخدام الرغوة . وعملية ضبط الحركية الحالية لها استخدام‎ ‏خاص لإزاحة ما بداخل الشروخ حاملة البترول باستخدام رغوة منخفضة‎ ve ‏الكثافة وبخصوصية أكثر ؛ الشروخ المحتوية على الماء والبتّرول المنفصسل‎ ‏بفعل الجاذبية أو الشروخ ذات الاتصالات السائلة مع السوائل التحثت أرضية‎ ‏الضبط الحركي لها استخدام أيضاً لخفض شدة الرسوخ عند الغمصر‎ Ale ‏الغازي.‎ ‏وبصفة عامة ؛ فإن معالجة تحسين التهيثة وما يتعلق بها من‎ Ye ‏معالجات سدد تكون تطبيقات استاتيكية للرغوة ؛ التي فيها تبقى الرغوة‎ ‏بصفة أساسية مستديمة في التكوين بمجرد إدخالها فيه.‎ ‏والبوليمر القابل للاتحاد المخلبي " و " البوليمر " المستخدمة هنا في‎ " ‏هذا الوصف هي بديلة لبعضهما وهي تشير إلى كربوكسليات ذائب في المساء‎ ‏تحتوي على بوليمر تشييدي أو بوليمر حيوي . وعملية الضبط الحركي هي‎ Ye

: تطبيق ديناميكي للرغوة حيث تتحرك الرغوة عبر التكوين وفقاً لوجهة مقدمة الغمر. وتعرف الرغوة عموماً بأنها تركيب يتكون من طبقة غازية؛ تنتشر خلال الوسط المحيط مثل أحد السوائل . والرغوة خصوصاً وصفت هنا ‎٠‏ تتميز بأكملها باعتبارها طبقة غازية تنتشر خلال أحد الأوساط الغروية المحيطة . والتسمية " غروي " كما يتم استخدامها بالاختراع الحالي تشير إلى متشابك بوليمري اتحادي مخلبي ثلاثي الأبعاد مستمر لتجميع أحد السوائل ‎Jal‏ فتحات الشبكة. والرغوة المستخدمة في الاختراع الحالي تتكون من. بوليمر قابل ‎٠‏ للاتحاد المخلي ؛ وعامل اتحاد مخلبي ومذيب سائل ومنشط سطحي ؛ وغاز. والبوليمر المحتوي على كربوكسيلات المفضل هو بوليمر يحتوي على اكريلأميد له مجموعة أو مجموعتين كربوكسيل أو ؛ كبديل له مجموعة أو مجموعتين قادرة على التحلل المائي إلى مجمبوعات كربوكسيل . ومن البوليمرات المحتوية على أكريلاميد يفضل البولي اكريلاميد ( بي ايم «)؛ ‎ve‏ _البولي أكريلاميد القابل للتحلل المائي الجزئ ( بي اتش بي ايه م8( )؛ والكربوكسيلات المحتوية على بوليميرات حيوية نافعة في الاختراع الحالي تتضمن سكريات عديدة وسكريات عديدة ‎ATA‏ . ومن الأمثلة على الكربوكسيلات المحتوية على بوليمرات حيوية تكون ‎xanthan GLA)‏ ؛ الصمغ ؛ صمغ الأآجار ؛ سكسينوجلايكان ؛ سكيروجلوكات ؛ بولي فينيل سكاريدات ؛ ‎٠ |‏ كربوكسي ميثيل سليلوز ؛ هيدروكسي بروبيل سليلوز ونشويات معدلة. والبوليمرات الإسهامية من الأكريلاميد والأكريلات والتربوليمرات ‎terpolymers‏ للأكريلات المحتوية على الكربوكسيلات . والبولي أكريلاميد ‎(PA)‏ المستخدمة هنا له من حوالي ‎١.١‏ إلى حوالي 7 7# من مجموعات الأميدات تتحلل مائياً . والبولي اكريلأميد القابل للتحلل المائي الجزئي ؛ كما هو مُمَرف ‎Lan vo |‏ له أكبر من حوالي © 7 من مجموعات أميداتها تتحلل مائياً . وعامل

Ya ‏الاتحاد المخلبي المستخدم في الاختراع الحالي يؤثر على الاتحاد المخلي‎ . ‏م بين مجموعات الكربوكسيلات بنفس جزيئات البوليمر أو المختلفة فيما بينها‎ bot ll ‏والاتحاد المخلبي للبوليمر يحدث الوسط الغروي الذي يعطي‎ ‏تركيبها التشابكي . ويفضل أن يكون عامل الاتحاد المخلبي جزئي أو متراكباً‎ ‏يحتوي على كاتيون معدن انتقالي فعال . ويشضتمل عامل الاتحاد المخلبي‎ ‏المفضل على كاتيونات كروم ثلاثي التكافؤ متراكبة أو في ترابط مع‎ ‏وثلاثي‎ (Cracs ( ‏الأنيون ؛ أكسجين أو ماء . وتعتبر ثلاثي خلات الكروميك‎ ٠ ‏كلوريد الكروميك نموذجان لعوامل الاتحاد المخلبية المفضلة . وعوامل‎ ‏الاتحاد المخلبي من ثلاثي خلات الكروم تكون مذكورة بالبراءة الأمريكية رقم‎ ‏والتي تكون موضحة هنا بمرجع . وهناك كاتيونات عناصمسر‎ 4 ‏انتقالية أخرى ؛ والتي وجدت في عوامل الاتحاد المخلبية ؛ لها استخدامات‎ ‏في الاختراع الحالي ؛ على الرغم من أنها أقل أفضلية ؛ مثل الكروم‎ + ‏والألومنيوم الثلاثي‎ (Redox) ‏السداسي في أحد أنظمة المحاليل الريدوكسية‎ ‏في سترات الألومنيوم أو ثلاثي كلوريد الألومنيوم ؛ والحديد الثنائي والحديد‎ ‏الثلاثي والزركونيوم الرباعي.‎ ‏ويمكن أن يكون المذيب السائل أي سائل فيه البوليمر ؛ وعامل‎ ‏م الاتحاد المخلبي والمنشط السطحي يمكن أن تذاب أو تخلط أو ما شابه ليتم‎ ‏انتشارهما لتسهيل تكوين المادة الغروية . ويفضل أن تكون المذيب‎ ‏سائل مائي مثل الماء العذب أو ماء مالح مثل الماء الناتج من التكوينات تحت‎ ‏الأرضية.‎ ‏كما أن المنشط السطحي يمكن أن يكون أساساً أي سائل منقط‎ ‏سطحي أنيوني أو كاتيوني أو غير أنيوني والذي ينتشر ويتوزع خلال الوسط‎ Yo ‏الغروي لتقليل التوّر السطحي بين المذيب والغاز . والمنشطات السطحية‎ . ‏الأيونية والكاتيونية وغير الأيونية معروفة جيداً بصفة عامة ومتوفرة تجارياً‎ ‏وخلافاً لرغوات استخراج البترول التقليدية فأن الرغوة الحالية المطبقة في‎ vo

١ wi ‏وضبط الحركة وجدت أنها غير حساسة‎ A Stl ‏عمليات تحسين‎ dak ‏لكيميائية المنتشطات السطحية المستخدمة . كما أن المنشطات‎ ‏المتخصصة المستخدمة في الاختراع الحالي تشمل السلفات الأيثتوكسيلاتية‎ ‏والكحولات الأيثوكسيلاتية والسلفونات البترولية السلفونات المستخرجة‎ ‏المكررة ) والسلفونات التشييلية وسلفونات ألفا أوليفين.‎ ( ٠ ‏أما بالنسبة للغاز فمن المحتمل أن يكون أساساً أي غاز قادر على‎ ‏عمل رغوة والذي يكون أساساً غير فعال مع البوليمرات المذكورة عالية ؛‎ ‏عوامل الاتحاد المحلية ومكونات المنشطات السطحية ؛ الذي قادراً على‎ ‏الانتشار خلال الوسط السائل . ومن أمثلة غازات الرغوة المستخدمة هنا‎ ¢ ‏هي النيتروجين ؛ والميثان ؛ وثاني أكسيد الكربون ؛ وأكسيد التيكروز‎ ٠ . ‏والهواء ؛ والغاز الطبيعي ؛ والغاز الناتج ؛ والبخار والغاز المنصرف‎ ‏ويفضل استخدام النيتروجين والغاز الطبيعي في إنتاج الرغوات الحالية.‎ : ‏ويمكن تحضير الرغوة وفق الاختراع الحالي بخلط المكونات أساساً‎ ‏بأي طريقة وبأي ترتيب . ومع ذلك ؛ فإن الرغوة يفضل تحضيرها أولاً بعمل‎ ٠ ‏تركيبة سائلة للرغوة ؛ التي تتكون من البوليمر وعامل الاتحاد المخلبي‎ ve : ‏والمنشط السطحي في مذيب سائل.‎

ويتحد البوليمر وعامل الاتحاد المخلبي على هيئة أجزاء متنتاسبة على سبيل المثال كما في البراءة الأمريكية 4,187,949 . ويتحد المنشط السطحي في التركيبة الرغوية بتركيز حوالي ‎٠١‏ في المليون إلى ‎on inn‏ ‎Ye‏ جزء في المليون . ويفضل حوالي ‎٠٠١‏ جزء في المليون إلى حوالي ‎٠١‏ آلاف جزء في المليون ؛ ويفضل بشدة أكثر حوالي ‎Yoo‏ جزء في المليون إلى حوالي 8 آلاف جزء في المليون . كما أن البوليمر يتحد مع عامل الاتحاد المخلبي والمذيب والمنشط السطحي في ترتتييب معين لتكوين التركيب الرغوي السائل . ونموذجياً فإن التركيب الرغوي السائل يتم تحضيره بخلط محاليل

‎vo‏ منفصلة لكل من البوليمر ؛ وعامل الاتجاد المخلبي والمنشط السطحي.

‎YY

0 وتكتمل الرغوة بإضافة الغاز إلى تركيبة السائل الرغوي . ويمكن إضافة الغاز إلى التركيبة الرغوية السائلة بوسائل تقليدية مقل الرش ؛ والخلط عالي السرعة ؛ أو تدفق كل من الغاز والتركيبة الرغوية السائلة في وقت واحد خلال فتحة ( فتحات ) ضسيقة أو حشضوات صلبة ؛ مثل حشوات الحصى أو الرمل . ومن الممكن أن تتكون الرغوة عند السطح بخلط الغاز مسبقاً مع التركيبة الرغوية السائلة قبل الحقن أو من الممكن أن تكون الرغوة أساساً بالموقع بحقن الغاز تتابعياً أو مع التركيبة الرغوية السائلة داخل التكوين وخلط الاثنين داخله. ومكونات الرغوة الناتجة بأجمعها تكون لوسط الغروي والغاز المنتشر ‎٠‏ بداخله . ويتكون الوسط الغروي من التركيبات الرغوية السائلة عن طريق الاتحاد المخلبي بين البوليمر وعامل الاتحاد المخلبي . والاتحاد المخلبي أو التكون الرغوي يبدأ بمجرد تلامس ‎ad gall‏ مع عامل الاتحاد المخلبي ويستمر حتى يتم استهلاك ‎Uf‏ من عامل الاتحاد المخلبي أو مواضع الاتحاد > المخلبي ؛ ويقوم البوليمر المتحد مخلبياً بتكوين تشابك بنائي من وسسط ‎vo‏ غروي سائل متخلل كما يقوم السائل المذيب بتكوين سائل متخلل للوسط الغروي. ويكون الوسط الغروي مكملاً للرغوة ومعززاً بصفة أساسية من تركيب وثبات الرغوة ؛ كما يفضل أن يضاف الغاز إلى التركيبة الرغوية السائلة قبل استكمال الاتحاد المخلبي ؛ أي ؛ أثناء عملية نضج الوسط الغروي . وعلى © أي حال ؛ فإنه من الممكن أن تتكون الرغوات من التكوينات الرغوية السائلة التي اقتربت من تمام اكتمال الاتحاد المخلبي ؛ بمعني ؛ أنه بعد وصسول الوسط الغروي إلى مرحلة النضج طالما لا يزال الوسط الغروي متدقاً . وعند إضافة الغازات الرغوية إلى التركيبة الرغوية السائلة قبل إتمام الاتحاد المخلبي ؛ بمعنى تمام ‎andl‏ فإن الاتحاد المخلبي يستمر بعد تكون الرغوة ‎Yo‏ مما يمكن تركيبة الوسط الغروي من سهولة انتشار فقاقيع الغاز . أن الخواص ‎YW‏

YY

. ‏الفيزيائية للرغوة تعتبر عاملاً هاماً لمكونات الرغوة الخاصة ونسبها التركيبية‎ ‏ومن الممكن تحضير الرغوة باختيار قيماً للمتغيبرات المذكورة أعلاه‎ ‏للحصول على رغوات متدفقة أو غير متدفقة عبر معدلات لزوجات وكثافات‎ ‏لزوجة وفقاً للمطلوب . وتعرف الرغوة المتدفقة هنا بالرغوة والتي تتدفق في‎ ‏التكوين تحت قوة تتوافق مع عمليات إنتاج الهيدروكربون العادية ؛ في‎ ٠ ‏حين تكون الرغوة غير المتدفقة من الرغوات التي سوف لا تتتفق في‎ : ‏التكوين تحت تأثير نفس هذه القوى . ويكون مدى الرغوات غير المتدفقة من‎ ‏الرغوات المتدفقة‎ sae ‏رغوات صلبة إلى رغوات شديدة المرونة . كما يكون‎ : ‏اللزوجة إلى رغوات أقل لزوجة من الماء.‎ Ade ‏من رغوات‎ ‏وكما هو معروف في هذا المجال ؛ فإنه من الممكن تحضير أحد مواد‎ ١ ‏معالجة تحسين التهيثة أو مواد التحكم الحركي التي لها خواص سابقة‎ ‏التحديد لتتوافق مع متطلبات التكوين التحت أرضي لمعالجتها أو غمرها على‎ ‏الترتيب . وقد وجد أن الرغوات التي لها خواص أداء أساسية مثل الغرويات‎ ‏المطابقة من الممكن تكوينها بالرغم من الحجم الغازي الكبير للرغوة ؛‎ ‏وبالإضافة إلى ذلك ؛ وفي كثير من التطبيقات ؛ لا يقل أداء الرغوة بزياذة‎ ve ‏المحتوي الحجمي للغازات داخل الرغوة.‎ ‏والمحتوي الغازي للرغوة والذي يعرف بنوعية الرغوة يتم التعبير‎ ‏عنه بالنسبة المثوية لحجم الغاز للرغوة ؛ وبصفة عامة فإن الرغوات لها‎ 7 14 ‏وحوالي‎ 7 on ‏منفعة في العملية الحالية والتي لها نوعية بين حوالي‎ ‏ويفضل ما بين حوالي 60 7 وحوالي 48 7 ؛ والأكثر تفضيلاً بين حوالي‎ © ‏وحوالي 97 # وعلى ذلك ؛ فمن الواضح أن الرغوات الحالية من‎ 7 VO ‏الممكن تكييفها لتتوافق مع متطلبات الأداء الخاصة للتطبيق المعطي والتكوين‎ ‏تحت الأرضي . وببساطة فمن الممكن تكييف الرغوات باختيار مكونات‎ ‏الرغوة الخاصة وضبط نسبها وفقاً للمعدلات المذكورة هنا.‎

YY

V¢ ‏وبمجرد تحضير الرغوة وفقاً للعملية المذكورة هنا فمن الممكن‎ ‏إحلالها واستخدامها بنفس الطريقة كمواد سدد في معالجة تحسين التهيئفة‎ : ‏التقليدية مقل الغرويات والاسمنتيات أو ما شابه ذلك . كما أن الرغوات‎ ‏المتدفقة لها مزيد من الاستخدام كسوائل ضبط حركية ومن الممكن إحلالها‎ ‏محل أي سوائل ضبط حركية تقليدية ؛ وللأسباب المذكورة هنا يتزايد أداء‎ © ‏الرغوة الحالية في كثير من الحالات أكثر من مواد السداد في معالجات‎ ‏ض تحسين التهيئة التقليدية أو سوائل ضبط الحركة التي تحل محلها هذه‎ ‏الرغوات.‎ ‏وبتطبيق عمليات معالجات تحسين التهيئة ومعالجات المسداد ذات‎ ‏العلاقة ؛ يفضل أن تكون الرغوة من النوع غير المتدفق التي لها قوة‎ ٠ ‏كافية لتبقى بالموقع تحت ضصغط الحقن أو الإنتاج المثالية المصاحبة خلال‎ 0 ‏إنتاج البترول فور تمام نضج الرغوة . ومع ذلك ؛ فإن هذه الرغوات‎ ‏تكون في البداية في حالة متدفقة عند عدم النضج لتمكن من الإحلال في‎ ‏منطقة المعالجة المرغوبة . والرغوات التي تستخدم في سد الشروخ لمنع‎ ‏أن يكون لها كثافة أقل من البترول داخل‎ Lad ‏انتشار الغازات يفضل‎ yo ‏الموقع لتسهيل عملية إحلال الرغوة بين التكوين والغطاء الغازي.‎ ‏وعند استخدام الرغوات كسوائل ضبط حركية لغمر الشروخ أو‎ . ‏لتقليل التراكم الغازي المتزايد ؛ فإن الرغوات تكون من النوع المتدفق‎ ‏ويفضل أن تكون لزوجة هذه الرغوات المتدفقة أكبر من الماء ولكن ذات‎ ‏كثافة نوعية أقل من ماء التكوين . ويفضل أن يكون معدل لزوجة الرغوة‎ © ‏وحدات لزوجة ) إلى‎ ( CP ‏سي بى‎ ٠١ ‏المتدفقة في هذه التطبيقات من حوالي‎ ‏سي بى بكثافة نوعية مصاحبه في معدل من 10 إلى حوالي‎ 9500 Joa ‏سي بى إلى حوالي‎ ٠١ ‏ويفضل أن يكون معدل اللزوجة من حوالي‎ . 60 . ٠,0٠ ‏إلى‎ ٠# ‏سي بى بمعدل كثافة نوعية مصاحبة تتراوح بين‎ Ov

Yo : ومعدل اللزوجة الأكثر أفضلية يكون بين ‎٠١‏ سي بى إلى حوالي ْ 5 سي بى بمعدل ‎BLS‏ نوعية مصاحبة من 7 إلى حوالي 0,07 وفيما عدا ما ذكر من معدلات الكثافة النوعية الأفضل هي الرغوة التي يستخدم فيها ثاني أكسيد الكربون كغاز رغوي . ويمكن أن يكون لهذه الرغوات كثافة م نوعية تتعدى 5 . والأمثلة الآتية توضح التطبيق العملي للاختراع الحالي

ولكنها ليست داخلة في البنية الرئيسية فيما يحدده مجال الاختراع.

المثال رقم ‎)١(‏

أحد تجارب الغمر التي تم إجراؤها عند ضصسغط منخفض ودرجة الحرارة المحيطة في حشوة رملية ( ‎Sandpack‏ ) طولها ‎١,6‏ سم بمواصفات ‎٠‏ 960 (م د ‎(md‏ - وفق اختيار أوتارا عند تشبع مائي متبقي ( لابد أن يكون ‎٠٠١‏ 7 تشبع بترولي ) مع بترول خام ومحلول محلي تشييدي .

ض والمحلول الملحي التشييدي هو كلوريد الصوديوم من إنتاج ‎sla‏ حقل ض البتّرول وبه ‎٠١7060‏ جزء في المليون كمجموع أملاح صلبة ذائبة و + ‎OY‏ ‏جزء في المليون صلابة . ووحدات الحشوة الرملية تعمل في نفس الوقت

‎١‏ كمولد رغوة وكقاعدة اختبار . ويحقن كل من النيتروجين ومكونات

‏: الرغوة للسائلة سوياً في الحشوة الرملية لتكوين الرغوة . وفي النهاية

‏يعتبر حوالي 4 أحجام المسام من الرغوة قد تم حقنه في الحشوة الرملية

‏: . - قبل إغلاقها - ثم يسمح بترك الرغوة لكي ‎gal‏

‏والتركيبة الرغوية السائلة تحتوي على 90050 جزء في المليون بولي

‏© أكريلاميد وزنه الجزيئ 11,000,006 و 7 7 تحلل مائي + ‎١70‏ جزء في المليون تركز أيون كروم ثلاثي في الرغوة من متراكب ‎Cel SS‏

‏الكروميك و 70060 جزء في المليون سلفونات الألفا أوليفين كنشط سطحي

‏0-0-808+..2,© .في مذيب محلول ملحي تشييدي . والمذيب للمطلول

‏الملحي له نفس التركيب كما سبق ذكره . إن نوعية الرغوة من الإنتاج

‎Got] |‏ في مراحله الأولى يكون 96 7 ؛ والذي يقل إلى 64 7 قبل انتهاء الحقن المزدوج . كما أن اللزوجة الظاهرية في الموقع للرغوة قبل نضجها تتراوح بين ‎YY‏ سي بى عند نوعية رغوة 57 7 إلى ‎7٠١‏ سي بى عند نوعية رغوية ‎ANE‏ ‏° وبعد نتضج الرغوة ؛ يتم غمر الحشوة لمدة ‎١١74‏ ساعة بالمحلول ‎ald‏ عند ضغط 177 ‎Kpa‏ ضغط تفاضلي . وكانت مع اختزال ‎Al‏ ‏المقاس: ‎KplK; > 7 10 06 < 0.006 md).‏ ثم بعد ذلك يتم محاولة حقن النتروجين إلى الحشوة الرملية لمدة 4 ساعة عند ضغط تفاضلي 38,3 ‎Pha‏ . ولم يلاحظ إنتاج سائل أو غاز ا خلال حقن النيتروجين. المثال رقم )1( تم تحضير وتجهيز حشوة رملية ‎١١١‏ سم طول ء ‎(md) ٠٠٠٠٠١٠‏ ‎٠‏ 0 فتحة وفق اختبار أوتار عند تشضبع بترولي متبقي مع ‎Joa‏ ‏الخام والمحلول الملحي التشييدي وفق المثال ‎١‏ . وحوالي ‎١١‏ حجم المسسام ‎vo‏ أساساً لنفس الرغوة كما في المثال ‎)١(‏ تحت نفس الظطروف وتم حقنهما في : الحشوة الرملية. وفي خلال الحجم المسامي الثالث للحقن كانت نوعية 2 ‎be‏ 0 واللزوجة الظاهرية في الموقع للرغوة غير الناضجة كانت ‎٠90‏ سي بى . وخلال الحجم المسامي الخامس لحقن الرغوة كانت نوعية الرغوة 77 7 . واللزوجة .| الظاهرية في الموقع للرغوة غير الناضجة كانت حوالي ‎TV‏ سي بى . وفي نهاية الحقن كانت نوعية الرغوة 8 7. ض وبنهاية عملية الغمر ؛ تركت الرغوة فترة من الزمن . وبعد ذلك ؛ أن غمرت الحشوة الرملية بالمحلول الملحي التشييدي المنتج عند ضغط

YY

Pka ‏ساعة . كانت الاختزالية النقاذية المقامة:‎ ٠١7١ ‏لمدة‎ ١77 ‏تفاضلي‎ ‎KdKl = 8+ ‏ج1070‎ 0.10 md). ‏ض‎ : ‏ساعة عند ضغط تفاضلي‎ ٠١١ ‏وعندئذ محاولة حقن النتروجين لمدة‎ ‏من الغاز مبدئياً خلال الأربع ساعات الأولى من الحقن.‎ Yau ١ ‏نتج‎ . Pha YEO ٠ يلاع ‏؛ ؟ أن أداء الغرويات الرغوية ليس‎ ١ ‏وتبين النتائج للمثالين‎ ° ‏الحساسية لنوعية الرغوة أو التشسبع البتترولي . والعملية الحالية لها نفع يشمل‎ ‏معدلات النوعيات الرغوية.‎ ‏المثال رقم (*) ض‎ ‏تم غمر حشوتان رمليتان بالتتابع . وكان طول الحشوة الأولى‎ pel ‏سم . وكانت الحشوة الثانية مخصصة‎ VYY ‏سم والثانية كانت بطول‎ ١5,7 ٠ ‏الشروخ المدعمة وتكون عندئذ التشبع البترولي المتبقي مع البترول الخام‎ ٍ ‏والمحلول الملحي التشضييدي . وكان المحلول الملحي التشضييدي هو محلول‎ ‏كلوريد صوديوم ذائب في ماء منتج من حقل البترول له مواد صلبة‎ : ‏ذات تركيز كلي يعادل 98560 جزئ في المليون ؛ 746 جزء في المليون‎ ‏صلابة و 700 جزء في المليون . تركيز أيون السلفات . وكانت الحشوة‎ ٠ ‏الرملية الثانية ذات نفاذية فعالة للمحلول الملحي عند التشضبع البترولي المتبقي‎ ‏وتم تحضير التركيبة الرغوية السائلة‎ . 00 ٠0٠0٠800٠0١٠ ‏يعادل حوالي‎ all ‏المحتوية على 900860 جزء في المليون بولي أكريلاميد قابل للتحلل‎ ‏مول 7 تحلل مائي . كما تحتوي‎ Ye ‏مليون و‎ ١١ ‏الجزئي والذي له وزن جزيئي‎ ‏التركيبة الغروية السائلة على عامل منشسط سطحي من نوع سسلفونات‎ © : ‏الألفا أوليفين بتركيز 7009 جزء في المليون في محلول ملحي تشييدي‎ ‏وعامل اتحاد مخلبي من نوع خلات الكروميك له وزن نسبي من بولي‎ ‏وكان النتروجين هو‎ . ١ : ١١ ‏أكريلاميد : خلات كروميك رمف ¥ يعادل‎ ‏الغاز الرغوي.‎

‎YA |‏ وتم حقن حوالي ستة أحجام مسامية من الرغوة داخل الحشوة الرملية عند درجة الحرارة والضغط العاديين . وكانت الحشوة الرملية تعمل م كمولد للرغوة بينما تعمل الحشوة الرملية الثانية كمنطقة معالجة لتقييم خواص الرغوة وفعالية الانسداد . وتركت الرغوة للنضصج في الحشوة الرملية الثانية وتم محاولة حقن النيتروجين عند معدل ضغط تفاضلي يعادل ‎Yeo‏ ‎Pha‏ لمدة ‎٠4‏ يوم تالية بدون ملاحظة إنتاج أي غاز سبق إدخاله أو إنتاج

‏رغوي ‎Lay‏ يؤكد فعالية الاتنسداد. ‎١‏ المثال رقم (4) ض تم التزويد بسلسلة من حشوتين رمليتين بنفس الطريقة كما في ‎Jill‏ ‏رقم (7) وتم حقنها بحوالي 0,£ حجوم مسامية من الرغوة حيث كان ‎Sl‏ ‏الرغوي السائل أساساً كما في المثال ‎L(Y)‏ وتركت الرغوة ليتم نضجها . وتم محاولة حقن النيتروجين أولاً عند ضغط تفاضلي يعادل ‎Pha YE‏ ( وحدات م ضغوط ) لمدة ‎FY‏ ساعة بدون ملاحظة إنتاج أي غاز أو رغوة . ثم بعد ذلك تمت محاولة حقن النيتروجين مرة ثانية عند ضغط تفاضلي يعادل ‎#1١7‏ ‎Pka‏ لمدة 716 ساعة . ومرة أخرى لم يلاحظ إنتاج أي غاز أو رغوة. وبذلك تثبت الأمثّلة المذكورة مدى كفاءة الانسداد للرغوات الحالية لسد تدفق محاليل التكوين الملحية أو الغاز في معالجات تحسين التهيثة أو - منع تسرب الغازات . وقبل النضج ؛ تظهر الرغوات المتدفقة لزوجات في الموقع يجعلها فعالة كسوائل ضبط حركة لغمر الشروخ أو منع ‎Used‏ ‏الزائد بالغازات ‎٠‏ وفي حين قد تم شرح تجسيدات الاختراع ‎dl mill‏ كما سبق توضيحها لابد أن يكون من المفهوم أنه من المحتمل بجراء البدافل والتعديلات ؛ مثل التي تم اقفتراحها وغيرها ؛ التي وردت في هذا البحث وتقع ‎YO‏ ضمن مجال الاختراع.

Claims (1)

1. 3 ٍ : عناصر الحماية ‎-١ ١‏ تركيبة رغوية لتحسين كفاءة إزاحة في تكوين تحت أرضي ‎Coil dala‏ ‎day Y‏ على: ‎v‏ بوليمر صناعي يتم اختياره من البولي أكريلاميد ‎Polyacrylmaide‏ ؛ أو بولي ض أكريلأميد يتحلل مائياً جزئياً ؛ ولبوليمرات اسهامية ‎Copolymers‏ من ° أكريلاميد والأكريلات ‎acrylate‏ أو تربوليميرات من أكريلاميد المحتوية 1 على الكربوكسيلات أو مخاليط منها ؛ ِ ل كروم ثلاثي ‎trivalent-chromium‏ يحتوي على عامل اتحاد مخلبي ؛ ‎aie‏ ‎A‏ ربط عرضي » منشط سطحي ¢ ‎q‏ مذيب سائل ماثي ؛ اتحاد البوليمر الصناعي المذكور وعامل الاتحاد ‎AE‏ المخلبي ‎Sad‏ والمنشط السطحي المنكور في المذيب المسابق ذكره 1 ليحدد تركيبة الرغوة السائلة ؛ وغاز رغوي. ‎١‏ *”- التركيبة المذكورة في عنصر الحماية رقم ‎)١(‏ حيث أن عامل الاتحاد ‎Y‏ المخلبي يكون متراكب كاربوكسيلات الكروم. ‎١ ١‏ التركيبة المنكورة في عنصر الحماية رقم ) ‎Cyan (Y‏ فيها نسبة وزن ‎Y‏ البوليمر المذكور إلى عامل الاتحاد المخلبي هي حوالي ‎٠١‏ إلى حوالي ‎١ : ©. "9 :‏ ‎١‏ ؛- التركيبة المذكورة في عنصر الحماية رقم ‎(TF)‏ حيث تكون فيها نسبة وزن البوليمر المذكور إلى عامل الاتحاد المخلبي هي حوالي *,؟ : ‎١‏ إلى ِِِ حوالي ‎٠٠‏ : 1 ٍ ‎١‏ ©#- التركيبة المنكورة في عنصر الحماية رقم (؛) حيث تكون فيها نسبة وزن 0 البوليمر المذكور إلى عامل الاتحاد المخلبي هي حوالي © : ‎١‏ إلى ‎Arte‏ ‎YY)‏