DE2823000C2

DE2823000C2 - Verfahren zum Gewinnen von Öl aus einer unterirdischen Lagerstätte

Info

Publication number: DE2823000C2
Application number: DE2823000A
Authority: DE
Inventors: Richard Evarts Dilgren; Harold J. Hill; George Jiro Hirasaki; Derrill Gene Houston Tex. Whitten
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1977-05-27
Filing date: 1978-05-26
Publication date: 1986-10-23
Also published as: US4086964A; NL7805672A; NL188764C; NL188764B; CA1086221A; DE2823000A1; GB1563788A

Description

ίο — Ersetzen des zugeführten Dampfes durch ein Dampfschaumbildungsgemisch, das im wesentlichen aus Dampf, nicht kondensierbarem Gas und einer wäßrigen elektrolythaltigen Lösung oder Dispersion eines oberflächenaktiven Mittels besteht, sobald ein Dampfdurchbruch zu einer Entnahmestelle im wesentlichen unmittelbar bevorsteht und sobald sich ein Dampfkanal von einer Zuführungsstelle im wesentlichen bis zu einer Entnahmestelle verlängert hat, während der Lagerstätte weiterhin Fluid entnommen wird;

— Abstimmen der Zusammensetzung des Dampfschaumbildungsgemisches auf die Eigenschaften des Gesteins und der Fluide in der Lagerstätte derart, daß der Druck, der erforderlich ist, um das Dampfschaumbildungsgemisch mit dem Schaum in den Dampfkanal hinein und durch ihn hindurch zu leiten, den für das Hindurchleiten von Dampf allein erforderlichen Druck überschreitet, jedoch niedriger ist als der Druck, der zum Aufbrechen der Lagerstätte führen würde; und

— Einstellen der Zusammensetzung des in den Dampfkanal eingeleiteten Fluides in dem Ausmaß, wie es erforderlich ist, um ein Strömen sowohl des Dampfes als auch des Schaums in dem Kanal in Abhängigkeit von einem relativ hohen Druckgradienten aufrechtzuerhalten, bei dem die Wirkungen bezüglich des Verdrängens von öl und der Erweiterung des Kanals erheblich größer sind als bei der ausschließlichen Verwendung von Dampf, ohne daß sich der Kanal verstopft

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktives Mittel ein anionisches oberflächenaktives Mittel verwendet wird, das bezüglich der Schaumbildungsfähigkeit und der Adsorptivität Eigenschaften hat, die bezüglich der Erzeugung eines kräftigen Schaums sowie bezüglich des Auftretens relativ kleiner und reversibler Veränderungen der Adsorptivität gegenüber dem Lagerstättengestein denjenigen von Natriumdodecylbenzolsulfonat gleichwertig sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dampfschaumbildungsgemisch einen Dampf mit einer Qualität bzw. einem Sättigungsgrad von 10 bis 90% enthält, bei dem die flüssige Phase mindestens 0,1 Gew.-% eines gelösten oder dispergierten oberflächenaktiven Mittels und mindestens 0.1 Gew.-% eines gelösten Elektrolyts enthält, und daß die Menge des nicht kondensierbaren Gases einem Molanteil des zugeführten Fluides von mindestens 0,0003 entspricht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dampfschaumbildungsgemisch vor dem Einleiten aufgeschäumt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem oberflächenaktiven Mittel Natriumdodecylbenzolsulfonat gehört.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt Natriumchlorid verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt ein oberflächenaktives Mittel in Form eines wasserlöslichen alkoxylierten Alkoholsulfats verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Beginn der Zufuhr eines Dampfschaumbildungsgemisches die Zusammensetzung des zugeführten Fluides dadurch eingestellt wird, daß die Zufuhr des oberflächenaktiven Mittels und des Elektrolyts beendet wird, während die Zufuhr von Dampf und nicht kondensierbarem Gas fortgesetzt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel, welches in dem Gemisch aus Dampf, nicht kondensierbarem Gas und dem oberflächenaktiven Mittel enthalten ist, durch ein oberflächenaktives Mittel ersetzt wird, das eine stärkere Wirkung bezüglich der Verringerung der Spannung an Trennflächen und der Verdrängung von Öl hervorruft.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von öl aus einer unterirdischen Lagerstätte, bei dem im

Lagerstättenbereich an durch waagerechte Abstände getrennten Punkten Dampf eingeleitet und ein Fluid entnommen wird, wobei der Dampfströmungsweg nicht auf wenige am stärksten durchlässige Schichten des Lagerstättengesteins beschränkt, sondern durch die Wirkung der Schwerkraft und/oder die Ölverteilung be-

von der Zuführungsstelle ausgehender Dampfkanal entsteht.

Ein derartiges Verfahren mit mehreren um die Dampfeinleitungsstelle verteilten Fluidentnahmestellen ist bereits bekannt (US-PS 33 67 419). Dieses Verfahren kommt bei einer Formation zur Anwendung, bei der die ölhaltige und durchlässige Schicht nicht zwischen undurchlässigen Schichten angeordnet ist. Daher ist der Strömungsweg des eingeleiteten Dampfes nicht festgelegt. Dieser neigt deshalb dazu, die Formation zu umströmen, die zu gewinnendes viskoses öl enthält. Um trotz dieser Gegebenheiten viskoses Öl aus der Formation auszutreiben, wird beim bekannten Verfahren der DamDfkanal, der sich oberhalb der Formation mit dem

viskosen öl ausbildet, dadurch in die auszubeutende Formation hinein verbreitert daß wenigstens im Bereich der Entnahme- oder Produktionsbohrungen durch entsprechend starke Entnahme der Porendruck in der Lagerstätte herabgesetzt wird, so daß der heiße Dampf expandieren und das viskose öl unterhalb des bereits ausgebildeten Dampfkanals erreichen kajin, der dabei weiterhin mit Dampf durchströmt wird. Dieses die Dampfströmung durch Druckabsenkung beeinflussende Verfahren hat aber nur eine begrenzte Effektivität da ein Großteil des eingeleiteten Dampfes weiterhin die auszubeutende Formation umströmt

Es ist ferner ein ölgewinnungsverfahren mittels Einleitens von Dampf bekannt bei dem nach einem Dampfdurchbruch zu einer von mehreren Produktionsbohrungen diese zumindest teilweise verschlossen wird, um die Ausbildung von Dampfkanälen zu den anderen Produktionsbohrungen zu ermöglichen, um so der Lagerstätte weiteres zähflüssiges öl zu entnehmen (US-PS 37 71 598). Bei jedem Dampfdurchbruch zu einer weiteren Produktionsbohrung wird in gleicher Weise verfahren, wobei der Dampfdruck jeweils erhöht wird. So kann zwar vermieden werden, daß Dampf entweicht ohne wesentlich zur Erwärmung viskosen Öls und zu dessen Austreiben beigetragen zu haben, jedoch ergeben sich beträchtliche Wärmeverluste dadurch, daß immer wieder neue Dampfströmungskanäle ausgebildet werden und die bereits erfolgte Erwärmung im an die zuvor ausgebildeten Kanäle angrenzenden Formationsbereich nicht oder nur noch in beschränktem Maße genutzt werden kann. Dementsprechend ist die Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens problematisch.

Schließlich ist es bei geschichteten öllagerstätten bekannt den eingeleiteten Dampf dadurch durch eine weniger durchlässige ölhaltige Formation zu leiten, daß die benachbarten durchlässigeren Schichten undurchlässiger gemacht werden (US-PS 34 12 793). Dieses geschieht durch Einspritzen eines Dampfschaums in den Dampfkanal, der sich in der durchlässigen Schicht ausgebildet hatte. Dabei kann dem Schaum ein nicht kondensierbares Gas beigemischt und ein oberflächenaktives Mittel zugesetzt werden, um die Standzeit des Schaums und damit die Dauer bzw. Intensität der Verstopfung des Kanals zu variieren. Das erneute Einleiten von Dampf nach diesem Verschließen oder Verstopfen des Kanals führt zur Ausbildung eines neuen Dampfkanals durch eine weniger durchlässige Schicht, wobei der neue Dampfkanal einen vom Verlauf des mehr oder minder verstopften früheren Kanals völlig unterschiedlichen Verlauf haben kann. Deswegen wird auch in diesem Fall nicht von der vorangegangenen Konvektionserwärmung des an den verschlossenen Kanal angrenzenden Lagerstättenbereichs profitiert Hinzu kommt daß dieses Verfahren nur bei Formationen mit Schichtungen von unterschiedlicher Durchlässigkeit anwendbar ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim eingangs beschriebenen Verfahren und einer zur Umströmung durch den eingeleiteten Dampf neigenden Lagerstätte die ölgewinnung auf möglichst einfache Weise zu steigern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die folgenden Schritte gelöst:

— Ersetzen des zugeführten Dampfes durch ein Dampfschaumbildungsgemisch, das im wesentlichen aus Dampf, nicht kondensierbarem Gas und einer wäßrigen elektrolythaltigen Lösung oder Dispersion eines oberflächenaktiven Mittels besteht, sobald ein Dampfdurchbruch zu einer Entnahmestelle im wesentlichen unmittelbar bevorsteht und sobald sich ein Dampfkanal von einer Zuführungsstelle im wesentlichen bis zu einer Entnahmestelle verlängert hat, während der Lagerstätte weiterhin Fluid entnommen wird,

— Abstimmen der Zusammensetzung des Dampfschaumbildungsgemisches auf die Eigenschaften des Gesteins und der Fluide in der Lagerstätte derart, daß der Druck, der erforderlich ist, um das Dampfschaumbildungsgemisch mit dem Schaum, in den Dampfkanal hinein und durch ihn hindurch zu leiten, den für das Hindui'chleiten von Dampf allein erforderlichen Druck überschreitet, jedoch niedriger ist als der Druck, der zum Aufbrechen der Lagerstätte führen würde; und

— Einstellen der Zusammensetzung des in den Dampfkanal eingeleiteten Fluides in dem Ausmaß, wie es erforderlich ist, um ein Strömen sowohl des Dampfes als auch des Schaums in dem Kanal in Abhängigkeit von einem relativ hohen Druckgradienten aufrechtzuerhalten, bei dem die Wirkungen bezüglich des Verdrängens von öl und der Erweiterung des Kanals erheblich größer sind als bei der ausschließlichen Verwendung von Dampf, ohne daß sich der Kanal verstopft.

Dieses Verfahren, bei dem in dem Dampfkanal ein Strom von Dampf, Schaum und nichtkondensierbarem Gas bei einem erhöhten Druckgradienten aufrechterhalten wird, ermöglicht es, die Nachteile der bisherigen Verfahren zur Aufrechterhaltung einer ausreichenden Ölproduktionsgeschwindigkeit nach einem Dampfdurchbruch innerhalb einer verhältnismäßig ungeschichteten Lagerstätte zu vermeiden. Insbesondere ist es möglich, die Verringerung der Ölproduktionsgeschwindigkeit zu vermeiden, die sich bisher daraus ergab, daß der Druck in der vom Dampf durchströmten Zone auf einen Wert verringert wird, der niedriger ist als der Druck in der umgebenden Lagerstätte. Ferner führt das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit, mit der sich der Dampfkanal in senkrechter Richtung erweitert, wenn lediglich Dampf bei einem niedrigen Druckgradienten durch den Kanal zirkuliert. Schließlich wird die Gefahr vermieden, daß eine Umleitung des Dampfes und damit auch eine Erweiterung des Dampfkanals nicht zu anderen Punkten als zu der. gewählten Produktionsstellen erfolgt. Diese Gefahr wird dadurch hervorgerufen, daß auf die entnommenen Fluide ein Gegendruck aufgebracht wird, und zwar ohne Rücksicht darauf, ob der Druck des zugeführten Dampfes erhöht wird oder nicht.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erf-ndungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Darstellung zur Veranschaulichung eines bekannten Verfahrens zum Gewinnen von Öl mit Hilfe von Dampf, bei dem in einer vergleichsweise ungeschichteten Lagerstätte ein Dampfkanal erzeugt und zur

Gewinnung von öl Dampf durch den Kanal geleitet wird;

Fig. 2 eine ähnliche Darstellung zur Veranschaulichung der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der gleichen Lagerstätte wie der in F i g. 1 dargestellten, wobei jedoch die Darstellung für ein späteres ) Stadium gilt;
Fig. 3A eine mit Sand gefüllte Vorrichtung zum Untersuchen von Strömungsvorgängen; und _t

F i g. 3B, 3C und 4 jeweils eine graphische Darstellung der Zeitabhängigkeit des Drucks bzw. der Temperatur von Fluiden, die durch die Vorrichtung nach F i g. 3A geleitet werden.

Laboratoriums- und Praxisversuche mit dem erfindungsgemäßen Verfahren haben gezeigt, daß bei einer vergleichsweise ungeschichteten Lagerstättenformation erstens ein bestimmtes Dampfschaumbildungsgemisch „.;

ίο in einem Dampfkanal, der frei von öl ist, eine erheblich weitergehende Verringerung der Beweglichkeit herbei- '■': führt als in einem Öl enthaltenden Dampfkanal, daß zweitens nur ein Dampfschaumbildungsgemisch mit einer relativ speziellen Zusammensetzung zu einer bemerkbaren Verringerung der Beweglichkeit in einem Dampfkanal führt, der eine wesentliche Menge eines bestimmten Rohöls enthält, und daß drittens offenbar das Vorhandensein eines wirksamen Anteils eines nicht kondensierbaren Gases erforderlich ist, wenn eine erhebliche ;> Verringerung der Beweglichkeit in einem Dampfkanal erreicht werden soll, der eine erhebliche Menge an Rohöl |·|

enthält. ψ

Die bis dahin nicht naheliegende kritische Bedeutung des Vorhandenseins eines nicht kondensierbaren Gases l|

wurde bei einer zufälligen Unterbrechung eines Stickstoffstroms offenbar, der einem Dampfschaumbildungsge- '1 misch zugeführt wurde, weiches während einer praktischen Erprobung in eine Lagerstätte eingeleitet wurde.

Hierbei wurde ein Dampfschaum aus einem Gemisch, das Dampf, ein nicht kondensierbares Gas und ein oberflächenaktives Mittel enthielt, in einen Dampfkanal innerhalb einer Lagerstätte der nachstehend näher bezeichneten Art eingeleitet Die Zufuhr des Schaums hatte den Zuführungsdruck am unteren Ende des Bohrlochs und damit auch den Druckgradienten in dem Kanal auf etwa 7,7 bar erhöht, und zwar bei der gleichen Geschwindigkeit der Fluidzufuhr, bei welcher Dampf unter einem Druck von 1,75 bar eingeleitet worden war.

Als der Stickstoffstrom zufällig unterbrochen wurde, ging der Einleitungsdruck am unteren Ende des Bohrlochs innerhalb von zwei Stunden auf etwa 5,25 bar zurück, doch als die Zufuhr von Stickstoff wieder aufgenommen wurde, erhöhte sich der Druck am unteren Ende des Bohrlochs innerhalb von etwa 12 Stunden wieder auf 7,7 bar.

so Betriebsversuch I (bekanntes Verfahren)

F i g. 1 veranschaulicht schematisch die Anwendung eines bekannten Ölgewinnungsverfahrens bei einem '

Betriebsversuch, bei dem Dampf als Antriebsmittel in eine vergleichsweise ungeschichtete Lagerstätte eingeleitet wurde, die zähflüssiges Öl enthielt. Die Zeichnung zeigt einen senkrechten Schnitt eines Geiändeteils mit

einer Größe von 1 km², wobei mit einer Zuführungsbohrung 1 und einer Produktionsbohrung 2 gearbeitet I

wurde, welch letztere zu fünf Produktionsbohrungen gehörte. Die dargestellte ölsandschicht 3 hatte eine mittlere effektive Mächtigkeit von etwa 15 m, und das Zuführungsbohrloch 1 wurde bis zu den letzten 5 m des ölsandes niedergebracht Bei dem ölsand handelte es sich um einen nicht verdichteten, sehr feinkörnigen bis grobkörnigen und kieshaltigen Sand, der schlecht bis gut sortiert und relativ tonfrei war. Seine mittlere Porosität betrug 31%, und die Durchlässigkeitswerte nach Darcy lagen zwischen 1 und 10. Das öl in der Lagerstätte hatte eine AIP-Dichte von 12,8° bei einer Viskosität von 6000 Centipoise bei 32°C. Die ölsättigung lag am Beginn des Versuchs zum Austreiben von öl mit Hilfe von Dampf bei etwa 65%. Die Lagerstätte liegt in einer Tiefe von etwa 330 m, und ihre Temperatur betrug vor dem Beginn des Einleitens von Dampf etwa 32" C.

Bei diesem Versuch wurde gemäß F i g. 1 in Richtung des Pfeils 4 Dampf durch das Bohrloch 1 in die ölhaltige Lagerstätte 3 eingeleitet die zwischen dem Deckgebirge 5 und dem Untergebirge 6 liegt. Hierbei bildete sich ein Dampfkanal 7 zwischen dem Zuführungsbohrloch 1 und dem Entnahmebohrloch 2, und durch diesen Kanal strömte der Dampf in Richtung der Pfeile S vom Zuführungs-Bohrloch 1 zum Produktionsbohrloch 2. In F i g. 1 ist die Grenze zwischen dem Dampf und dem öl durch die gekrümmte Linie 8 bezeichnet. In das vorhandene öl treten unterhalb der Grenzlinie 8 in Richtung der Pfeile 9 heißes Wasser und kondensierter Dampf ein, so daß das öl nahe der Begrenzungslinie erwärmt wird. Die Wärmeverluste durch die Abgabe von Wärme an das Deckgebirge 5 sind in F i g. 1 durch die Pfeile 10 angedeutet

Anfänglich wurde der Lagerstätte Dampf mit einer Qualität von etwa 70% mit einer Durchsatzgeschwindigkeit zugeführt, die zunächst etwa 144 000 l/Tag (entsprechend dem verdampften Wasser) betrug und dann auf etwa 48 000 l/Tag verringert wurde. Die Zufuhr von Dampf erfolgte unter Einhaltung eines Zuführungsdrucks von etwa 7 bis 14 bar am Kopf des Bohrlochs sowie von etwa 1,65 bis 5,25 bar an der Lagerstätte. Das Nichtvorhandensein eines ölstaus wurde durch das Fehlen eines bemerkbaren Abfalls des Zuführungsdrucks im Zeitpunkt des Dampfdurchbruchs zu den Produktionsbohrungen 2 angezeigt Während einer dreijährigen Versuchsperiode wurde die Vergrößerung der Dampfzone überwacht und zwar in erster Linie durch mit Hilfe von Neutronen durchgeführte Messungen und die Aufzeichnung von Temperaturprofilen in Beobachtungsbohrlöchern in der Nähe des Zuführungsbohrlochs 1. Die Meßwerte zeigten eine Gewinnung von Öl an, die auf mehrere Faktoren zurückzuführen war, und zwar erstens ein Mitreißen von öl infolge des Druckgradienten JP in der Dampfzone 7, die sich von dem Zuführungsbohrloch zu dem Produktionsbohrloch erstreckte, zweitens ein durch die Schwerkraft herbeigeführtes, in F i g. 1 durch den Pfeil C angedeutetes Ablaufen von Kondensat und erwärmtem öl zu den Produktionsbohrungen und drittens eine Vergrößerung der Dampfzone. Am Ende des Versuchs betrug der Druck in der Dampfzone nur noch etwa 0,28 bar. Die Verringerung des Drucks unter der Wirkung des durch die Schwerkraft herbeigeführten Ablaufens aus dem oberen Teil der Lagerstätte zu der Produktionsbohrung beträgt etwa 1,4 bar, und die auf das Ablaufen zurückzuführende ölproduktion war vermutlich höher als diejenige, welche auf den sehr niedrigen Druckgradienten in der Dampfzone zurückzuführen

war. Während der dreijährigen Versuchsperiode vergrößerte sich die Dampfzone nicht wesentlich.

Betriebsvcrsuch Il (Verfahren nach der Erfindung)

I-" i g. 2 veranschaulicht die Wirkungen der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Lagerstätte nach Fig. 1. Bei diesem Versuch wurden die einleitenden Schritte zum Zuführen von Dampf und zum Entnehmen von Fluiden an in waagerechten Abständen verteilten Punkten innerhalb einer vergleichsweise ungeschichteten, zähflüssiges öl enthaltenden Lagerstätte und zum Aufrechterhalten von Zuführungs- und Entnahmegeschwindigkeiten derart, daß ein Dampfdurchbruch zu einer Produktionsbohrung mindestens annähernd bevorsteht und daß die Entstehung des Kanals 7 mit einer relativ hohen Dampfdurchlässigkeit zwischen der Zuführungsbohrung und einer Produktionsbohrung im wesentlichen abgeschlossen wird, unter Anwendung der anfänglichen Arbeitsschritte zum Zuführen von Dampf entsprechend dem Betriebsversuch I durchgeführt. Für jeden Fachmann liegt es auf der Hand, daß man bei einem bevorzugten Verfahren nach der Erfindung das anfängliche Einleiten von Dampf und die Entnahme von Fluiden nur so lange fortsetzen würde, bis der Dampfkanal 7 in der nachstehend beschriebenen Weise entstanden ist. Die Entwicklung des Dampfkanals kann durch entsprechende Messungen nachgewiesen werden und/oder aus der Temperatur oder der Zusammensetzung des entnommenen Fluides o. dgl. erkennbar sein.

Nachdem der Dampfkanal 7 entstanden war, wurde die Zusammensetzung des gemäß Fi g. 2 in Richtung des Pfeils 11 zugeführten Fluides verändert, d. h. anstelle von Dampf wurde ein Gemisch zugeführt, das Dampf mit einer Qualität von etwa 70%, als oberflächenaktives Mittel das Erzeugnis Siponate DS-IO und als Elektrolyt Natriumchlorid in solchen anteiligen Mengen enthielt, daß der flüssige Teil des Dampfes etwa 0,83 Gewichtsprozent des oberflächenaktiven Mittels und 1,1 Gewichtsprozent des Elektrolyts enthielt. Der Dampf wurde in einer Menge von 44 000 l/Tag zugeführt und mit einer Stickstoff menge von 100 l/min gemischt, und das Gemisch wurde vor dem Einleiten in das Bohrloch 1 in einem nicht dargestellten Schaumgenerator bekannter Art aufgeschäumt.

Im Hinblick auf die Ergebnisse von Laboratoriumsuntersuchungen bezüglich des Verhaltens solcher Gemische in porösen Schichten deuten die Ergebnisse des Betriebsversuchs darauf hin, daß das dem Dampfkanal zugeführte und es durchströmende Fluid vermutlich so zur Wirkung kommt, wie es in F i g. 2 dargestellt ist. In der Zone 1 in der Nähe des Zuführungsbohrlochs 1 wird die Dampfzone 7 mit einem eine geringe Beweglichkeit aufweisenden Gemisch aus Dampf und Gasschaum gefüllt, dessen Druck nahezu dem Zuführungsdruck entspricht. Dieser erhöhte Druck führt zu einer Steigerung des Druckgradienten in dem Kanal, zu einer Erhöhung der Verluste durch die Abgabe von Wärme an die aus Gas bestehende Deckschicht, die in F i g. 2 durch die nach oben gerichteten Pfeile 12 angedeutet sind, und zu einer Beschleunigung der Erwärmung und Verdrängung von öl in dem Dampfkanal und längs seiner Begrenzung in Richtung der Pfeile 13 in F i g. 2 an der Kanalbegrenzungslinie 8, und diese Verdrängung von öl bewirkt eine Erhöhung der ölproduktionsgeschwindigkeit sowie eine Ausdehnung des Kanals 7, wie es in F i g. 2 mit der gestrichelten Linie 8y4 angedeutet ist, welche den zukünftigen Verlauf der Begrenzungslinie bezeichnet In der Nähe des Mittelpunktes der Zone II wird der in der Zone I vorhandene Dampf- und Gasschaum in zunehmendem Maße in einen eine mittlere Beweglichkeit aufweisenden gasreichen Dampf- und Gasschaum verwandelt, da der Dampf kondensiert und das oberflächenaktive System verdünnt Der gasreiche Dampf- und Gasschaum hat einen niedrigeren Druck und eine niedrigere Temperatur, so daß sich entsprechend den Pfeilen 14 in F i g. 2 geringere Wärmeverluste an das Deckgebirge 5 ergeben und daß sich die Verdrängung von öl und die Erweiterung des Kanals 7 verlangsamt In der Zone III in der Nähe des Produktionsbohrlochs 2 neigt der gasreiche Schaum dazu, sich in einen eine hohe Beweglichkeit aufweisenden dampfhaltigen Gasschaum zu verwandeln, der zusammen mit dem Kondensat des Dampfes und dem mobilisierten warmen Öl in das Produktionsbohrloch 2 eintritt, um dann zur Erdoberfläche gefördert zu werden.

Innerhalb weniger Tage nach dem Beginn der Zufuhr des Dampf- und Gasschaums stieg der Druck am unteren Ende des Zuführungsbohrlochs von etwa 1,75 bar auf etwa 7 bar an, und innerhalb etwa eines Monats nahm der Druck auf etwa 7,7 bar zu. Gleichzeitig erhöhte sich die ölförderung von etwa 480 auf 1020 l/Tag. Die Tatsache, daß die Zufuhr des Dampf- und Gasschaums zu einer Vergrößerung des ausgebeuteten Bereichs führte, wurde durch eine Verjüngungswirkung bei einem Produktionsbohrloch in einer Ecke des Bereichs angezeigt in dem sich die fünf Produktionsbohrlöcher befanden. Vor dem Zuführen des Schaums war dieses Bohrloch wegen mangelnder Produktivität geschlossen worden. Die Produktionsmenge war auf etwa 1601 öl und 1601 Wasser je Tag und dann bei ausschließlicher Zufuhr von Dampf praktisch auf Null zurückgegangen. Wenige Monate nach dem Beginn der Zufuhr von Dampf- und Gasschaum stieg die Standhöhe in dem Bohrloch an. und bei der Aufnahme des Pumpbetriebs ergab sich eine Fördermenge von etwa 6700 Liter Flüssigkeit je Tag bei einem Ölgehalt von 50%.

Betriebsversuch III (Verfahren nach der Erfindung)

Der einer Behandlung unterzogene Teil der Lagerstätte lag in einer Tiefe von etwa 195 m, die Temperatur betrug 30°C, sie hatte eine Mächtigkeit von etwa 135 m, und ihr Neigungswinkel betrug 15°. Die Lagerstätte hatte eine Durchlässigkeit von etwa 600 Millidarcy bei einer Porosität von 25%. Das öl der Lagerstätte hatte bei 30⁰C eine Viskosität von etwa 6400 Centipoise und bei 150⁰C eine solche von 11 Centipoise. Innerhalb des behandelten Teils lag eine ölschicht mit einer Mächtigkeit von etwa 60 m unter einer Gasschicht von ähnlicher Mächtigkeit, die Stickstoff enthielt, welcher mit weniger als etwa 20% öl und kleineren Mengen von Methan und Kohlendioxid gemischt war, wobei der Druck annähernd dem Atmosphärendruck entsprach.

Nachdem dieser Lagerstätte zum Zweck des Aufschließens mehrmals Dampf zugeführt worden war, wurde

10 15 20 25 30 35 40

mit dem Austreiben von öl mit Hilfe von Dampf begonnen; hierbei wurden vier Zuführungsbohrlöcher benutzt, von denen jedes von mehreren Produktionsbohrlöchern umgeben war. Bei einem typischen Bohrlochpaar, zu dem ein Zuführungsbohrloch und ein Produktionbohrloch gehörten, wurde etwa 70prozentiger Sattdampf zugeführt, dessen Druck am Bohrlochkopf etwas unter 10,5 bar lag; anfänglich wurde eine Menge von etwa 160 000 l/Tag zugeführt, und diese Menge wurde dann auf etwa 48 000 l/Tag verringert. Nachdem Dampfkanäle entstanden waren, die sich durch die oberhalb der Lagerstätte vorhandene Gasschicht oder die entsättigte Zone zwischen den Bohrlöchern erstreckten, und nach Dampfzuführungszeiten von etwa 4 bis 6 Jahren, während welcher die Zuführungsdrücke an den Mündungen der Zuführungsbohrlöcher auf etwa 8,4 bar zurückgegangen waren, wobei die Produktionsmenge den relativ geringen Mengen entsprach, die durch das Ablaufen des mit Dampf erwärmten Öls unter der Wirkung der Schwerkraft bestimmt wurden, wobei das Öl nur durch die Dampfkanäle strömte und wobei der Druck im wesentlichen dem Atmosphärendruck entsprach, lag der Mittelwert des Verhältnisses zwischen öl und Dampf bei dem Dampfstrom etwas unter 0,4, Anscheinend führte die Zufuhr von Dampf während der ersten Stadien zu einer Erwärmung erheblicher Teile des Öls und des Gesteins der Lagerstätte, während der Dampf in die obere entsättigte Zone bzw. die Gaszone eintrat und längs dieser Zone weiterströmte. Später zeigten die Dampfströmungswege eine Neigung zur EntSättigung, und sie kamen als den Dampfstrom begrenzende Kanäle zur Wirkung, durch die Dampf unmittelbar in die höher liegende Gaszone eingeleitet wurde, ohne eine tatsächliche Erweiterung des Dampfkanals durch eine Erwärmung des kalten Öls herbeizuführen.

Um festzustellen, ob die für den Betriebsversuch II entwickelte Dampfschaumrezeptur bei dem Betriebsversuch III anwendbar sein würde, wurden vergleichbare Versuche unter Verwendung von Dampfschaum als Treibmittel in Packungen aus Ottawa-Sand durchgeführt, der produziertes Wasser und restliches Rohöl aus den betreffenden Lagerstätten enthielt. Die in der nachstehenden Tabelle 1 zusammengefaßten Ergebnisse zeigen, daß die in beiden Fällen mit Hilfe der betreffenden Dampfschaumrezeptur erzielbaren Ergebnisse vergleichbar sind. In beiden Fällen waren die Beziehungen zwischen den Bestandteilen des Schaumerzeugungsgemisches (Dampf, nicht kondensierbares Gas und ein elektrolythaltiges wäßriges System mit einem oberflächenaktiven Mittel) derart, daß die erzeugten Schäume zu einer erwünschten Steigerung der wirksamen Viskosität des eingeleiteten Fluides führten, ohne daß sich die durchlässige Formation bezüglich irgendeines der Bestandteile des Gemisches verstopfte.

Bei allen Versuchen wurden die nachstehenden Bedingungen eingehalten: Der eingeleitete Dampf hatte einen Sättigungsgrad von 50%; zu dem oberflächenaktiven System gehörten 0,5 Gewichtsprozent Siponate DS-10 zuzüglich 1 Gewichtsprozent NaCl in der flüssigen Phase des in den Sandstoß eintretenden Schaums; es wurden Packungen aus Ottawa-Sand verwendet, die stehend angeordnet waren und von unten nach oben durchströmt wurden; der Molanteil des Stickstoffs, der in den in den Sandstoß eintretenden Fluiden enthalten war, betrug 3,3 χ 10-³ (bei konstantem Mengendurchsatz während der Zuführung).

Tabelle 1

Versuch Dampfdurchlässigkeit, Darcy

Nr. Quelleder keinöl beiS_or(l)

Lagerstättenflüssigkeiten vorhanden ca. 30 bis 45%

bei Schaum
im Beharrungszustand

Durchlässigkeits-

verringerungs-

Faktor(2)

1 2	Betriebsversuch II Betriebsversuch II	5,0 4,1	1,3 0,75	0,26 0,12	0,20 0,16
i5 Mittelwert		4,6	1,0	0,19	0,18 ±0,02
3 4	Betriebsversuch III Betriebsversuch III	4,1 4,1	0,78 0,98	0,23 0,30	0,29 0,31
⁵⁰ Mittelwert		4,1	0,88	0,27	0,30 ±0,01

55

60

65

(1) Sor= Sättigung mit restlichem öl.

(2) Erhalten durjh Dividieren der Durchlässigkeit für Dampf bei Schaum im Beharrungszustand durch die Durchlässigkeit für Dampf bei Sättigung mit restlichem Öl (kein Schaum)

Bei dem Fluid, das bei dem Betriebsversuch III eingeleitet wurde, wurde dann auf ein schaumbildendes Gemisch übergegangen. Bei jedem Zuführungsbohrloch wurde ein Gemisch aus Dampf mit einem Sättigungsgrad von etwa 70%, dem oberflächenaktiven Mittel Siponate DS-10 und Kochsalz als Elektrolyt in solchen anteiligen Mengen verwendet, daß der flüssige Teil des Dampfes etwa 0,83 Gewichtsprozent des oberflächenaktiven Mittels und 1,1 Gewichtsprozent des Elektrolyts enthielt. Der Dampf wurde in einer Menge von etwa 528 000 l/Tag je Bohrloch zugeführt. Die Zufuhr dieses Gemisches bewirkte, daß der Zuführungsdruck an der Bohrlochmündung von etwa 8,4 auf etwa 10,3 bar zunahm. Nach einer Zuführung des Gemisches während etwa sechs Tagen wurde dem zugeführten Dampf bei jedem Bohrloch eine Stickstoffmenge von etwa 113 bis 141 l/min zugesetzt. Hierdurch wurde bewirkt, daß die Zuführungsdrücke weiter um 2,2 bar auf einen Mittelwert von 13,4 bar zunahmen. Nach der Zuführung des Stickstoff enthaltenden Gemisches während etwa fünf Tagen wurde als nicht kondensierbares Gas anstelle von Stickstoff Erdgas verwendet, das im wesentlichen aus Methan bestand. Dies führte im wesentlichen zu keiner bemerkbaren Veränderung der wirksamen Viskosität des zugeführten Fluides.

Gegebenenfalls kann man abwechselnd ein Gemisch aus Dampfschaum bildenden Bestandteilen und ein ■: Gemisch aus Dampf und nicht kondensierbarem Gas zuführen. Die Zufuhr eines Gemisches aus Dampf und Gas führt zu einer Desorption des oberflächenaktiven Mittels von der Oberfläche des Gesteins und daher zur Aufrechterhaltung eines erheblichen, jedoch abnehmenden Anteils der wirksamen Viskosität des Dampfschaums. Nachdem der Zuführungsdruck in einem erheblichen Ausmaß abgenommen hat, kann man anstelle des .,: zugeführten Fluides ein Gemisch aus Dampf, einem nicht kondensierbaren Gas und einem oberflächenaktiven Mittel zuführen, und ein solcher Wechsel kann wiederholt werden.

Laboratoriumsversuche

, F.s wurden zahlreiche Versuche durchgeführt, bei denen gewöhnlich Sandpackungen mit einem Durchmesser

von 2,5 cm und einer Länge von 30cm verwendet wurden. Diese Sandpackungen, von denen eine in Fig.3A j : dargestellt und mit 15 bezeichnet ist, waren gewöhnlich stehend angeordnet, und das Fluid wurde dem unteren

Ende der Packung zugeführt. Die Drücke P_A und P₈ sowie die Temperaturen T_A und T_B am Einlaß und in der : Nähe des Auslasses der Packung wurden überwacht. Die Berechnung der Durchlässigkeitswerte beruhen auf

(:^; den Werten des Druckabfalls zwischen inneren Druckanzapfungspunkten.

Bei Versuchen mit Dampfschaum als Treibmittel in Gegenwart von Ölen aus Lagerstätten wurden die

Sandpackungen mit einem zähflüssigen Rohöl überflutet, das eine Temperatur von etwa 100° C hatte, um eine ; ölsättigung von etwa 77%, bezogen auf das Porenvolumen, hervorzurufen. Dann wurden die Sandpackungen

|- mit heißem Wasser durchgespült, dessen Menge gewöhnlich etwa dem 9,4fachen des Porenvolumens entsprach,

, um die Ölsättigung bis auf einen Restwert von etwa 64% zu verringern. Nach dem Hindurchleiten von heißem

j, Wasser wurde Naßdampf verwendet, und zwar bei einer etwa dem 8,5fachen des Porenvolumens entsprechen-

den Wassermenge, die in 50prozentigen Sattdampf verwandelt wurde; hierdurch wurde die Ölsättigung auf

< einen Wert im Bereich von 30 bis 50% herabgesetzt Bei diesen ölsättigungswerten war es immer noch möglich,

; mit Hilfe von Dampf öl zu produzieren, jedoch nur in Form eines sehr kleinen Anteils der insgesamt produzier-

ten Flüssigkeit.

Wirkung des gelösten Elektrolyts

Die nachstehende Tabelle Il zeigt die Ergebnisse von Vergleichsversuchen mit im übrigen ähnlichen schaumbildenden Gemischen aus Dampf und einem nicht kondensierbaren Gas, bei denen gegebenenfalls ein wirksamer Anteil des Elektrolyts in der flüssigen Phase des Dampfes vorhanden war. Die Versuche wurden an Packungen

', aus Ottawa-Sand durchgeführt, die Kern-River-Öl enthielten, wobei der restliche Sättigungsgrad S_or etwa 30%

des Porenvolumens entsprach. Es wurde Originalwasser aus dem Kern River verwendet, um die Sandpackungen zu befeuchten. Diese Versuche zeigen, daß eine stärkere Verringerung der Durchlässigkeit erzielt wird, wenn

der Elektrolyt vorhanden ist.

Tabelle 2

Wirkung der Beigabe von NaCl auf die effektive Durchlässigkeitsverringerung bei Schaum aus Dampf und nicht kondensierbarem Gas bei Ottawa-Sand-Packungen

Versuch Zusammensetzung der Lösung

Nr. mit oberflächenaktivem Mittel

1.1 1% Sip. DS-10,0,5% NaCl in H₂O

1.2 1% Sip. DS-10,0,5% NaCl in H₂O

1.3 1% Sip. DS-10 in H₂O (ohne NaCl)

1.4 1 % Sip. DS-10 in H₂O (ohne NaCl)

50 Die Angabe »Sip. DS-10« gilt für »Siponate DS-10«; hierbei handelt es sich um technisches Natriumdodecylbenzolsulphonat.

Wirkung von öl in dem dampfdurchlässigen Kanal

Es wurden Vergleichsversuche durchgeführt, bei denen im übrigen gleichwertige Dampfschäume in Verbindung mit Sandpackungen verwendet wurden, die mit Restöl gesättigt waren bzw. kein Restöl enthielten. Es wurden Packungen aus Ottawa-Sand verwendet, und in einem Fall enthielt die Packung eine 30% des Porenvolumens entsprechende Menge an Kern-River-Rohöl. Der Dampfschaum enthielt 2% Siponate DS-10 und 1% NaCl in der flüssigen Phase von 50prozentigem Sattdampf in Mischung mit Stickstoff bei einem Volumenverhältnis zwischen Stickstoff und Dampf von 0,005. Wenn Öl vorhanden war, zeigten die zur Überwachung dienenden Druckwandler größere Schwankungen als bei der Abwesenheit von öl. Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß nicht kondensierbares Gas, Wasserdampf, Wasser in flüssiger Form und öl bei den ölhaltigen Sandpackungen in diese eintraten, sie durchströmten und/oder um ein komplexes Schaumnetzwerk in den Sandpackungen herumströmten. Wenn sich die Drücke stabilisiert hatten, wurde jedoch festgestellt, daß die wirksame Durchlässigkeit für Dampf in Gegenwart des Rohöls um den Faktor 0,008 herabgesetzt worden war; zum Vergleich sei erwähnt, daß beim Fehlen von öl der entsprechende Faktor als Mittelwert von vier Versuchen 0.002 ±0,005 betrug.

Es ist somit ersichtlich, daß das Vorhandensein von Lagerstättenöl in einem bemerkbaren, jedoch relativ

Dampfdurchlässigkeit, Darcy	1,1	mit Schaum
Ausgangswert bei S_or ca. 30%	1,5	0,047
5,6	1,5	0,007
4,4	0,74	0,16
4,6		0,10
3,8

bescheidenen Ausmaß zu einer Begrenzung der Verringerung der Durchlässigkeit bei den erfinaungsgemäßen Schaumbildungsgemischen fährt. Jedoch ergibt sich beim Vorhandensem von öl ein wichtiger Unterschied. Wenn der Dampfkanal im wesentlichen ölfrei ist, geht die Aufnahmefähigkeit für das nicht kondensierbare Gas verloren, und zwarlarz nach der Entstehung einer Schaumbank in dem KanaL Wenn eine bemerkbare ölmenge vorhanden ist, tritt ein solcher Verlust an Aufnahmefähigkeit für das nicht kondensierbare Gas nicht ein.

Der Verlust an Aufnahmefähigkeit für das nicht kondensierbare Gas, der auftritt, wenn der dampfdurchlässige Kanal ölfrei ist, wird durch Versuchsergebnisse bestätigt, wie sie in F i g. 3B und 3C dargestellt sind. Ein Gemisch zum Erzeugen von Dampfschaum wurde durch eine ölfreie Sandpackung 15 nach F i g. 3A geleitet, die stehend angeordnet und mit Einrichtungen zum Messen der Innendrücke Pa, Pb und der Temperaturen Ta und Tb

ίο versehen war. Dieser Sandpackung wurde etwa 56prozentiger Sattdampf zugeführt Die anfängliche Dampfdurchlässigkeit auf der Basis der Differenz zwischen P_A und P_B betrug 4,2 Darcy. Gemäß F i g. 3B und 3C wurde jeweils im Zeitpunkt 0 ein Gemisch aus 2 Gewichtsteilen Siponate DS-IO auf 1 Gewichtsteil »Neodol 25—3S« in einer Menge von 2,8 ml/min mittels einer Verdrängerpumpe in den eintretenden Dampfstrom eingeleitet. Der Name »Neodol« ist ein Warenzeichen der Shell Chemical Company, und es handelt sich hierbei um ein Sulfat

von äthoxylierten primären Alkoholen entsprechend der Formel f

C₁₂^₅O(CH₂CH₂O)₃SO₃Na. ^h

Stickstoff wurde mit Hilfe eines Strömungsmessers zugeführt, wobei die Durchsatzmenge dadurch geregelt wurde, daß der Förderdruck manuell bis auf etwa 14 bar eingestellt wurde, um eine anfängliche Geschwindigkeit der Stickstoffzufuhr von 11 ml/min zu gewährleisten; hierbei ergab sich ein anfängliches Volumenverhältnis zwischen dem Stickstoff und dem Dampf von 0,006. Nachdem etwa die maximale Schaumentwicklung in der Sandpackung stattgefunden hatte, betrug die Dampfdurchlässigkeit der Sandpackung etwa 0,028 Darcy. Im wesentlichen sofort nach dem Beginn der Entwicklung einer kräftigen Schaumbank nahm die Durchlässig- j keit für das nicht kondensierbare Gas ab, und zwar auf eine Weise, die a"gemein typisch für die Verstopfungs- g wirkung gegenüber Gasströmen bei Schäumen ist, die in durchlässigen Medien erzeugt werden, wobei die S gesamte Gasphase nicht kondensierbar ist In Abhängigkeit von der verringerten wirksamen Durchlässigkeit für jg den Stickstoff wurde der Zuführungsdruck bis auf den Höchstwert von 14 bar gesteigert, der bei der Prüfvorrich- »jl tung für gefahrlos gehalten wurde. In dem Zeitpunkt it nach F i g. 3B konnte die konstante Zufuhr von Stickstoff '£* nicht mehr aufrechterhalten werden, und die Einströmgeschwindigkeit des Stickstoffs ging bald im Zeitpunkt fj ξί auf Null zurück. Nach diesem Zeitpunkt wurde nur noch das wäßrige oberflächenaktive Mittel zugeführt, und |i das Fortschreiten der Schaumbank vollzog sich weiter unter Verwendung des in der Sandpackung schon h vorhandenen nicht kondensierbaren Gases. Kurz nach der Beendigung der Zufuhr des oberflächenaktiven ]fi Mittels im Zeitpunkt i₃, nach dem nur noch Dampf zugeführt wurde, ging gemäß F i g. 3A der Druck an beiden U

Punkten A und B schnell zurück. Für jeden Fachmann liegt es auf der Hand, daß der früher und vollständiger eintretende Druckverlust nahe dem Auslaß an dem Punkt B lediglich auf die Benutzung einer solchen Prüfvorrichtung zurückzuführen ist und daß er nicht für das Betriebsverhalten in einer unterirdischen Lagerstätte repräsentativ ist. »;*

Gemäß Fig.3C stehen die Änderungen der Temperatur an den Punkten A und B bei der Sandpackung 15 ;; nach F i g. 3 A allgemein in Übereinstimmung mit den Druckveränderungen.

Das deutlich andersartige Verhalten bezüglich der Aufnahmefähigkeit für das nicht kondensierbare Gas. das zu beobachten ist, wenn der Dampfkanal bzw. die Sandpackung eine bemerkbare ölmenge enthält, wird durch \-, Versuchsergebnisse der in F i g. 4 dargestellten Art bestätigt Zur Gewinnung dieser Versuchsergebnisse wurde _; die gleiche Vorrichtung verwendet wie bei den anhand von F i g. 3B und 3C beschriebenen Versuchen, und '

abgesehen von den nachstehend genannten Änderungen waren die Bedingungen die gleichen. Die Sandpackung enthielt Wasser und Rohöl aus dem Kern-River-Feld, wobei nach dem Hindurchleiten von Dampf noch eine restliche ölmenge vorhanden war. Als schaumbildendes System mit einem oberflächenaktiven Mittel wurde eine ·, wäßrige Lösung verwendet die 2% Siponate DS-10 und 1% Natriumchlorid enthielt. Weitere Versuche haben gezeigt daß dieses System im wesentlichen dem System mit Siponate DS-Neodol gleichwertig ist, bei dem die

so Ergebnisse nach F i g. 3B und 3C erhalten wurden, soweit seine Wirkung auf die Aufnahmefähigkeit für Dampf in dampfdurchlässigen Kanälen in Gegenwart von öl bzw. beim Fehlen von öl in Frage kommt.

Gemäß Fig.4 wurde die Zufuhr von Stickstoff im Zeitpunkt ii aufgenommen, d. h. etwa 23 min nach dem ^f Nullpunkt auf der Zeitachse £ Die Zufuhr von Stickstoff führte zu einer schnellen und erheblichen Zunahme der Drücke an den Punkten A und B nahe dem Einlaß bzw. dem Auslaß der Sandpackung. Nachdem mit der ausschließlichen Zufuhr von Dampf begonnen worden war, ging der Druck an den Punkten A und B rasch zurück, doch selbst nach insgesamt 380 min zeigt es sich, daß in dem Dampfkanal ein Druckgradient vorhanden war, der erheblich höher war als am Beginn der Zufuhr des Gemisches zum Erzeugen von Dampfschaum.

Wirkung der Zusammensetzung des oberflächenaktiven Systems ^; j

, '

Wie erwähnt, zeigte es sich, daß ein Siponate enthaltendes wäßriges Schaumbüdungssysiciii beim Vornänden- ψ sein oder Fehlen von Kern-River-Rohöl im wesentlichen die gleiche Wirkung hervorrief, wenn als Elektrolyt ' entweder Natriumchlorid oder Neodol 25-3S verwendet wurde. Im allgemeinen ist es jedoch erforderlich, die Zusammensetzung eines bestimmten Schaumbildungssystems mit einem oberflächenaktiven Mittel bezüglich seiner Wechselwirkung mit dem öl zu beurteilen, das bei der zu behandelnden Lagerstätte in dem Dampfkanal anzutreffen ist. Eine solche Beurteilung läßt sich mit Hilfe bekannter Verfahren durchführen und/oder mittels einfacher Laboratoriumsversuche an durch Sandpackungen hindurchgclcitclcm Dampf oder Dampfschiunn durchführen.

Die nachstehende Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse der Prüfung der Eigenschaften zahlreicher wäßriger oberflächenaktiver Systeme bezüglich der Erzeugung von Dampfschaum in Gegenwart von Kern-River-RohöL Bezüglich der geprüften oberflächenaktiven Mittel ist bekannt, daß sie unter anderen Bedingungen gewöhnlich zu einer Schaumbildung führen. Die Versuche wurden in der beschriebenen Weise mit 50prozentigem Satidampf durchgeführt, der mit einer solchen Stickstoffmenge gemischt wurde, daß der Molanteil bei dem in die Sandpakkung eintretenden Fluid 0,003 betrug.

Tatelle 3

Vers.	Verwendetes oberflächenaktives Mittel	Dampfdurchlässigkeit, Darcy	*ksor*	*ksch*	*kschlksor*
Nr.		*kurspr.*	0,75	0,12	0,16
1	0,5 Siponate DS-10,	4,1
	l%NaCl		035	0,68	0,81
2	1% Na-Ligninsulphonat	4,2	0,89	1,01	0,88
3	1 % Na-Ligninsulphonat und	4,0
	2% NaCl		0,64	0,65	1,02
4	0,88% Na-Ligninsulphonat und	4,0
	0,12% Siponate DS-10 sowie
	l%NaCl		0,93	0,74	0,79
5	1 % Ammoniumligninsulphonat	3,8	0,72	0,71	0,99
6	1 % Ammoniumligninsulphonat und	3,8
	1% CaCl₂		0^0	1,11	13
7	1% Na-Ligninsulphonat und	4,4
	1% CaCl₂		0,73	0,72	0,99
8	0,50% Ultrawet") DS	4,3	U	0,8	0,62
9	0,55% Ultrawet·) K und	4,6
	l%NaCl		0,83	0,42	0,51
10	0,83% Petroleumsulphonat (TRS-12B),	4,4
	2,3% NaCl		0,73	0,66	0,90
Π	0,42% Petroleumsulphonat,	4,2
	0,25% Siponate DS-10,
	23% NaCl

*) Das bei dem Versuch 9 nach der vorstehenden Tabelle verwendete oberflächenaktive Mittel ist ein synthetisches Erzeugnis, das allgemein dem Siponate DS-10 ähnelt Das bei dem Versuch 8 verwendete oberflächenaktive Mittel ist ein synthetisches Sulfonat, das an seinem Benzolring eine kürzere Seitenkette aufweist als Siponate DS-10.

Die relative Wirksamkeit der oberflächenaktiven Systeme nach der Tabelle 3 wird erkennbar, wenn man die Durchlässigkeit für Dampf bei der restlichen Ölsättigung (k_sor) mit der Dampfdurchlässigkeit in der Gegenwart von Schaum (ksch) vergleicht Das bei dem Versuch 1 verwendete oberflächenaktive System mit Siponate und Natriumchlorid erwies sich als besonders wirksam. Bei diesem System verringerte sich die Durchlässigkeit für Dampf auf etwa ein Drittel des Wertes, der bei dem System erzielt wurde, welches dem genannten System bezüglich seiner Wirksamkeit am nächsten benachbart war; hierbei handelte es sich um das bei dem Versuch 10 verwendete Petroleum-Sulfonat-Natriumchlorid-System.

Die ausschlaggebende Bedeutung der Beziehung zwischen der -ein oberflächenaktives Mittel enthaltenden schaumbildenden Masse und dem Rohöl in der Lagerstätte im Hinblick auf die Erzielung eines optimalen Wirkungsgrades wird aus einem Vergleich der Versuche 1,10 und 11 ersichtlich. Bei dem Versuch 11 wurde als oberflächenaktives Mittel ein Gemisch aus dem bei dem Versuch 10 verwendeten Petroleumsulfonat und dem bei dem Versuch 1 verwendeten Siponate verwendet, dem Natriumchlorid beigemischt war. Bei dem Versuch 11 ergab sich eine Dampfdurchlässigkeit, die nahezu dem Sechsfachen des bei dem Versuch 1 erzielten Wertes entsprach, bei welch letzterem nur Siponate und Natriumchlorid verwendet wurden.

Es ist ersichtlich, daß ein oberflächenaktives Petroleumsulfonatsystem, wie es bei dem Versuch 10 verwendet wurde, einen dampfhaltigen Gasschaum liefert, bei dem es sich um das Fluid handelt, das entsteht, wenn die Dampfkomponente des Dampfschaums kondensiert worden ist, wie es in F i g. 2 für die Zone III gilt, der ein relativ wirksames, zur Verdrängung von öl geeignetes wäßriges oberflächenaktives System bildet Nach der Verdrängung von Öl mit Hilfe eines brauchbaren Dampfschaumsystems, z. B. des Systems des Beispiels 1, verbleibt in der Sandpackung gewöhnlich öl entsprechend einer Sättigung, die im Bereich von 12 bis 15% liegt. Bei dem Versuch 10 jedoch ergab sich bei der Verwendung des oberflächenaktiven Systems ein restlicher Ölsättigungsgrad, der nur 5% betrug. Somit ist ersichtlich, daß es mindestens unter bestimmten Umständen zweckmäßig sein kann, nach dem Einleiten einer gewissen Menge eines Gemisches mit einem sehr wirksamen uiiu mügiiCrici weise 1 ciäiiv ieufen Ouci fiäciicimkiivcii, einen Daiiipfiuiiauin uiiucnucii Sysieiii, £. B. des bei ucin Versuch 1 verwendeten, eine gewisse Menge eines billigeren und möglicherweise weniger wirksamen Dampfschaumsystems zuzuführen, das die Beweglichkeit verringert und das bezüglich der Verdrängung von öl wirksamer ist, wie es z. B. bei dem System des Versuchs 10 der Fall ist. Ferner kann es zweckmäßig sein, abwechselnd bestimmte Mengen eines zum Verdrängen von öl geeigneten Systems, z. B. entsprechend dem Versuch 10, und bestimmte Mengen zuzuführen, die nur aus Dampf und Gas bestehen. In solchen Fällen besteht die Möglichkeit, daß eine maximale ölmenge gewonnen wird und das gleichzeitig die Kosten für die Chemikalien auf ein Minimum gesenkt werden.

Wirkung der Menge des oberflächenaktiven Mittels

Es wurden Vergleichsversuche mit Dampfschaumbildungssystemen durchgeführt, die sich bezüglich des Gehalts an dem oberflächenaktiven Mittel unterschieden. Hierbei wurde die Konzentration des Siponate DS-10 von 2 Gewichtsprozent bis auf 0,12 Gewichtsprozent herabgesetzt, während die Natriumchloridkonzentration von 1 Gewichtsprozent des flüssigen Teils des Dampfschaums beibehalten wurde. Typische Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle 4 zusammengestellt Bei jedem Versuch wurde die effektive Durchlässigkeit für Dampf mehrmals gemessen. Zu den Meßwerten gehört auch die anfängliche Dampfdurchlässigkeit beim NichtVorhandensein von ÖL Die Dampfdurchlässigkeit nach dem Einstellen der restlichen Sättigung mit Kern-River-Rohöl ist in der dritten Zahlenspalte der Tabelle 4 angegeben. Die Dampfdurchlässigkeit während des Zuführens von Dampf-Gas-Schaum unter Bedingungen, die so stabil waren, wie es sich bei dem betreffenden Versuch erreichen ließ, ist in der vierten Zahlenspalte der Tabelle 4 aufgeführt Die Dampfdurchlässigkeit nach der Beendigung der Zufuhr von Schaum und nach dem Zuführen einer Dampfmenge, die einem Mehrhundertfachen des Porenvolumens entsprach, so daß der Schaum mehr oder weniger ausgewaschen worden war, während der Wert von S_or bei etwa 12bis 15% verblieb, ist in der letzten Zahlenspalte der Tabelle 4 angegeben.

Tabelle 4

Wirkung der Konzentration des oberflächenaktiven Mittels bei Verdrängungsversuchen mit Schaum aus Dampf und nicht kondensierbarem Gas bei Ottawa-Sand-Packungen mit Restgehalt an Kern-River-Rohöl

Konzentration von Siponate Dampfdurchlässigkeit, Darcy

DS-10 im flüssigen Teil ohne öl beiS_or im Schaum bei S_Or nach Wiederherst.

desindenSand ca.30-45% ca. 12—15%

eintretenden Schaums, %

2,0 5,0 1,3 0,03 0,3

1,0 4,3 0,5 0,12 0,6

0,5 4,0 0,6 0,07 0,4

0,25 5,3 1,0 0,13 0,8

0,12 5,1 1,2 0,18 0,7

Adsorptionseigenschaften von Siponate

Versuche zur Ermittlung des Verlustes von Siponate DS-10 an Adsorptionsvermögen bei Gestein aus der Kern-River-Lagerstätte wurden bei Temperaturen durchgeführt, die im Bereich zwischen etwa der Raumtemperatur und der Dampftemperatur bei Atmosphärendruck lagen. Meßwerte für das Adsorptionsvermögen von Siponate wurden für lprozentiges wäßriges Natriumchlorid bei 30°, 50° und 100°C ermittelt. Hierbei nahm das Ausmaß der Adsorption von hohen Werten bei Raumtemperatur auf niedrige Werte bei der Dampftemperatur ab. Die Tatsache, daß eine Abnahme mit der Temperatur über den gesamten Temperaturbereich auftrat, dürfte anzeigen, daß es sich um eine physikalische Adsorption handelt die reversibel ist. Dieses Adsorptionsverhaken des oberflächenaktiven Mittels kann dazu beitragen, daß die Wirkung des erfindungsgemäßen Dampf-Gas-Schaums bezüglich der Verringerung der Beweglichkeit aufrechterhalten wird. Ein weiterer Faktor, der zu der Dauerhaftigkeit dieser Wirkungen beitragen kann, könnte darin bestehen, daß sich ein Teil des oberflächenaktiven Mittels, der sich in dem restlichen Rohöl gelöst hat, bei zunehmender Temperatur wieder von dem Rohöl trennt und wieder in die wäßrige Phase übertritt.

Wirkungen des Dampf sättigungsgrades

Weiterhin wurden die Wirkungen des Dampfsättigungsgrades bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Schaumbildungssysteme zum Gewinnen von öl untersucht. Hierbei wurden jeweils Doppelversuche unter Verwendung von Dampf mit einem Sättigungsgrad von etwa 20% mit den Ergebnissen von im übrigen gleichartigen Doppelversuchen verglichen, bei denen der Sättigungsgrad des Dampfes 50% betrug. Nähere Einzelheiten und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 5 zusammengestellt. Die Ergebnisse zeigen, daß ein Sättigungs-

grad des Dampfes von 20% im Vergleich zu einem Sättigungsgrad von 50% zu einer weiteren Verringerung der Dampfbeweglichkeit führt. Hierzu trägt möglicherweise die Tatsache bei, daß bei dem niedrigeren Sättigungsgrad die Menge des je Einheit des Porenvolumens vorhandenen oberflächenaktiven Mittels größer ist als bei dem höheren Sättigungsgrad. Das oberflächenaktive Mittel ist in der flüssigen Phase des Schaums enthalten, und bei dem niedrigeren Sättigungsgrad ist der Schaum feuchter, so daß in dem porösen Medium mehr Flüssigkeit

vorhanden ist.

Tabelle 5

Wirkung der Dampfqualität auf die Verringerung der Beweglichkeit des Dampfes bei Verdrängungsversuchen mit Schaum aus Dampf und nicht kondensierbarem Gas (1)

Versuch
Nr.

Qualität des zugeführten Dampfes

Dampfdurchlässigkeit, Darcy
ohne öl bei 5_or

ca. 30-45%

bei Schaum
im Beharrungszustand

Durchlässigkeits-

Verringerungs-

Faktor(i)

3.1 3.2	51 48	5,0 4,1	U 0,75	0,26 0,12	0,20 0,16
Mittelwert	50	4,6	1,0	0,19	0,18±0,02
33 3.4	19 16	4,4 3,9	0,43 0,47	0,010 0,009	0,023 0,019
Mittelwert	18	4,2	0,45	0,010	0,021+0,002

(1) Die Versuche der beiden Sätze wurden unter den folgenden Bedingungen durchgeführt: Das oberflächenaktive System enthielt 0,5 Gewichtsprozent Siponate DS-10 und 1 Gewichtsprozent NaCl in der flüssigen Phase des in den Sandstoß eintretenden Schaums; die Sandpackung aus Ottawa-Sand war stehend angeordnet, und der Dampf wurde von unten nach oben hindurchgeleitet; der Molanteil des Stickstoffs in den dem Sand zugeführten Fluiden betrug 3.3 χ 10~³ (bei konstanter Durchsatzgeschwindigkeit).

(2) Erhalten durch Dividieren der Dampfdurchlässigkeit bei im Beharrungszustand befindlichem Schaum durch die Dampfdurchlässigkeit bei der restlichen Ölsättigung (ohne Schaum).

Wirkungen der Menge des nicht kondensierbaren Gases

Es wurden Vergleichsversuche durchgeführt, bei denen in einem Fall das nicht kondensierbare Gas zusammen mit dem Naßdampf unter Einhaltung einer konstanten Raummenge zugeführt wurde, während im anderen Fall eine konstante Masse je Zeiteinheit zugeführt wurde. Da in beiden Fällen mit der gleichen anfänglichen Geschwindigkeit der Zufuhr des nicht kondensierbaren Gases gearbeitet wurde, ist hieraus ersichtlich, ob der Molanteil des nicht kondensierbaren Gases bei dem Schaumsystem in einem bemerkbaren Ausmaß verringert werden kann, ohne daß seine Fähigkeit, die Beweglichkeit des Dampfes herabzusetzen, beeinträchtigt wird. Bei den Versuchen wurden die anfänglichen Werte der Durchlässigkeit, der Porosität usw. möglichst auf der gleichen Höhe gehalten. Das oberflächenaktive System enthielt 0,5 Gewichtsprozent Siponate DS-10 und 1,0 Gewichtsprozeni Natriumchlorid im flüssigen Teil des 50prozentigen Sattdampfes. Bei den Versuchen wurde Ottawa-Sand verwendet, der eine Restmenge an Kern-River-Rohöl enthielt Die jeweilige Zufuhr eines konstanten Volumens je Zeiteinheit beim Beharrungszustand ergab einen Schaum, bei dem der Molanteil des Stickstoffs bei den in die Sandphase eintretenden Fluiden 17xlO~³ betrug. Bei der Zufuhr einer konstanten Masse je Zeiteinheit betrug der Molanteil 3,3 χ 10~³ oder nur ein Fünftel der Menge des nicht kondensierbaren Gases. Die Durchlässigkeitsverringerungsfaktoren, d. h. die Dampfdurchlässigkeit mit Schaum geteilt durch die Dampfdurchlässigkeit bei Sorohne Schaum mal 100, betrugen etwa 12% bzw. etwa 18%. Dies zeigt, daß kräftigere Schäume entstehen, wenn der Anteil des nicht kondensierbaren Gases höher ist.

Zur Verwendung geeignete Bestandteile

Allgemein gesprochen, kann man gemäß der Erfindung als oberflächenaktives Mittel im wesentlichen jedes anionische Mittel verwenden, bei dem die Schaumbildungs- und Adsorptionseigenschaften mindestens im wesentlichen denjenigen von Natriumdodecylbenzolsulfonat gleichwertig sind, soweit die Entstehung eines kräftigen Schaums in Frage kommt und die Adsorption bei Lagerstättengestein nur relativ geringfügig verändert wird, wobei diese Veränderung reversibel ist Bei dem verwendeten oberflächenaktiven Mittel kann es sich zweckmäßig um ein oder mehrere Sulfonate handeln, bzw. es können in dem Mittel Sulfonate enthalten sein, die aus denjenigen gewählt sind, welche in der US-PS 33 48 611 beschrieben sind, wo Gemische aus vorzugsweise öllöslichen und vorzugsweise wasserlöslichen Alkylarylsulfonaten behandelt sind, zusätzlich oder alternativ kann man die in der US-PS 35 08 612 genannten Stoffe verwenden, bei denen es sich um Gemisch organischer Sulfonate und sulfatierter oxyalkylierter Alkohole handelt

Bei einem erfindungsgemäßen oberflächenaktiven System soll der Elektrolytgehait ausreichen, um die Fähigkeiten des oberflächenaktiven Systems zur Bildung von Schaum und zur Senkung der Spannung an der Trennfläche zu steigern. Bekanntlich kann es sich bei einem Teil des Elektrolyts oder bei der "esamten Men»e inne^rha'b eines solchen Systems um ein anorganisches Salz, z. B. Natriumchlorid, handeln; zusätzlich oder alternativ kann ein in relativ hohem Maße wasserlösliches und polares oberflächenaktives Material vorhanden sein, z. B. ein zur oberflächenaktiven Wirkung beitragendes wasserlösliches alkox>!iertes Alkoholsulfat. Im letzteren Fall kann ein wasserlösliches polares oberflächenaktives Mittel, z. B. Neodol 25-3S, die doppelte Aufgabe erfüllen, sowohl die Schaumbildung hervorzurufen als auch den Gehalt der wäßrigen Flüssigkeit an gelöstem Elektrolyt zu erhöhen. Im allgemeinen soll die Zusammensetzung und die Konzentration des Elektrolyts derart sein, daß das oberflächenaktive System bezüglich der Schaumbildung und der Senkung der Spannung an der Trennfläche eine

Aktivität besitzt, die mindestens im wesentlichen derjenigen gleichwertig ist, welche sich bei einem Natriumdodecylbenzolsulfonatsystem ergibt, das etwa 0,1 bis 5 Natriumchlorid enthält.

Bei dem zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Dampf kann es sich im wesentlichen um einen beliebigen trockenen, nassen, überhitzten oder nur wenig gesättigten Dampf handeln, bei dem das Kondensat und/oder die flüssigen Bestandteile mit den Schaumerzeugungseigenschaften des oberflächenaktiven Schaumbildungssystems kompatibel sind oder diese Eigenschaften nicht beeinträchtigen. Wird ein nasser Dampf oder ein geringwertiger Dampf verwendet, d. h. ein Naßdampf, bei dem die flüssige Phase eine weiche, salzhaltige wäßrige Flüssigkeit ist, beträgt die Qualität des zugeführten Dampfes (trockener Dampf in Gewichtsprozent in Mischung mit der wäßrigen Flüssigkeit) vorzugsweise mindestens etwa 10%.

ίο Im allgemeinen kann es sich bei dem nicht kondensierbaren Gas, das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, im wesentlichen um jedes Gas handeln, das bei der Temperatur und dem Druck des Dampf-Gas-Schaums nur geringfügig oder überhaupt nicht kondensiert, und/oder um einen eine hohe Beweglichkeit aufweisenden Dampf, der Gasschaum enthält und gemäß der Erfindung durch eine unterirdische Lagerstätte geleitet wird, wobei das Gas chemisch im wesentlichen neutral und mit dem oberflächenaktiven Schaumbildungsmittel und den übrigen Bestandteilen des Dampfschaumsystems kompatibel ist. Bei diesem Gas handelt es sich vorzugsweise um Stickstoff, doch können auch andere Gase oder Gemische daraus verwendet werden, z. B. Luft, Äthan, Methan, Rauchgas und Heizgas.

Bei der Durchführung des erfindnngsgemäßen Verfahrens wird der Dampf vorzugsweise an der Erdoberfläche erzeugt Er kann praktisch mit Hilfe jeder beliebigen bekannten Vorrichtung und nach jedem bekannten Verfahren erzeugt werden. Ein Strom des in das Bohrloch einzuleitenden Dampfes wird vorzugsweise an der Erdoberfläche mit den gewählten Mengen der wäßrigen Elektrolytlösung und/oder des wäßrigen oberflächenaktiven Schaumbildungsmittels sowie des nicht kondensierbaren Gases gemischt. Wenn die Bildung und Erweiterung des Dampfkanals abgeschlossen ist und wenn auf die Zufuhr eines Dampfschaumbildungsgemisches übergegangen werden soll, wählt man die Dampfqualität und die Konzentration der Elektrolytlösung und der Lösung des oberflächenaktiven Mittels vorzugsweise so, daß der Anteil der wäßrigen Flüssigkeit, die mit dem dem Bohrloch zugeführten Dampf gemischt wird, einem Dampf gleichwertig ist, dessen Qualität etwa 10% bis 90% beträgt und vorzugsweise zwischen etwa 30% und 80% liegt. Die Gewichtsanteile des in der wäßrigen Flüssigkeit gelösten oder dispergierten oberflächenaktiven Mittels können zwischen etwa 0,1 und 5,0 und vorzugsweise zwischen etwa 0,2 und 1,0 Gewichtsprozent liegen, während der Gewichtsanteil des in der Flüssigkeit gelösten Elektrolyts etwa 0,1 bis 5,0 und vorzugsweise etwa 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozent betragen kann. Die Menge des in dem Gemisch enthaltenen nicht kondensierbaren Gases kann einem Molanteil des Fluides von etwa 0,0003 bis 03 entsprechen. Insbesondere während der anfänglichen Stadien kann der zugeführte Dampf mit dem nicht kondensierbaren Gas und dem oberflächenaktiven System vor der Eintrittsseite einer Misch- und/oder Schaumbildungsvorrichtung gemischt werden, so daß das Fluid dem Bohrloch in Form eines Dampf-Gas-Schaums zugeführt wird. Zu diesem Zweck werden Vorrichtungen und Verfahren von im wesentlichen bekannter Art angewendet

Beim Abstimmen der Zusammensetzung des Dampfschaumbildungsgemisches auf die Eigenschaften des Gesteins und des in der Lagerstätte vorhandenen Fluides ist es erforderlich, erstens die Beweglichkeit des Dampfes in dem Dampfkanal zu berücksichtigen, die vorhanden ist, wenn die Ölsättigung in dem Kanal ihren Restwert nahezu oder vollständig erreicht hat, und zweitens den Druckgradienten, der erforderlich ist, um ein bestimmtes Dampfschaumbildungsgemisch und den daraus entstandenen Schaum durch ein poröses Medium hindurchzudrücken, das einen Öl- und Wassergehalt aufweist, welcher mindestens im wesentlichen demjenigen des Dampfkanals in der Lagerstätte gleichwertig ist, sowie eine Temperatur und eine Beweglichkeit, die mindestens im wesentlichen denjenigen gleichwertig sind, welche innerhalb der Lagerstätte in dem durch den Dampf beheizten Kanal vorhanden sind. Die Zusammensetzung des Dampfschaurnbildungsgernisches wird so eingestellt, wie es erforderlich ist, um einen Druckgradienten hervorzurufen, der unter den jeweiligen Bedingungen den für Dampf allein benötigten überschreitet, wobei es jedoch nicht erforderlich ist, einen Druck aufzubringen, bei dem die Gefahr eines Aufbrechens der Lagerstätte besteht Bekanntlich kann man zu diesem Zweck Informationen verwenden, die sich aus zahlreichen an Bohrlöchern ausgeführten Messungen ergeben, man kann Bohrkerne untersuchen, und es ist möglich, aus der Lagerstätte entnommene Fluide zu prüfen. Um solche Ergebnisse zu gewinnen oder nachzuprüfen, kann man relativ einfache Laboratoriumsversuche durchführen:

beispielsweise kann man in der vorstehend beschriebenen Weise im Laboratorium die Dampfschaumbildungseigenschaften verschiedener oberflächenaktiver Dampfschaumbildungssysteme in Sandpackungen untersuchen.

Wie erwähnt, werden die genannten Eigenschaften der Gemische durch die Zusammensetzung und Konzentration mehrerer Bestandteile bestimmt; hierzu gehören der Gehalt des Dampfes an wäßriger Flüssigkeit, das mit dem Dampf gemischte nicht kondensierbare Gas, das oberflächenaktive Material, das in der wäßrigen flüssigen Phase des Dampfes gelöst oder dispergiert ist, sowie der Elektrolyt, welcher in der wäßrigen Flüssigkeit gelöst ist Eine Zunahme der Wirksamkeit bezüglich einer Verringerung der Beweglichkeit läßt sich durch Vergrößern der Menge der im Dampf enthaltenen wäßrigen Flüssigkeit, des Gasgehalts des Gemisches, der Menge des oberflächenaktiven Mittels in der wäßrigen Flüssigkeit sowie des Elektrolytgehalts der wäßrigen Flüssigkeit erzielen; wie jedem Fachmann geläufig, ergeben sich jedoch bei der Anwendung unterschiedlicher Zusammensetzungen Unterschiede bezüglich der Wirksamkeit Allgemein ist festzustellen, daß eine schrittweise Vergrößerung der anteiligen Mengen über die erforderlxhe Mindestmenge hinaus die größte Wirkung hervorruft und daß die je beigefügter Teilmenge erzielte Wirkui g dazu neigt, sich bei jeder weiteren Vergrößerung der anteiligen Mengen der Bestandteile zu verringern.

Während man die Zusammensetzung des zugeführten Fluides einstellt, nachdem die Zufuhr des Dampfschaumbildungsgemisches eingeleitet worden ist, wie es erforderlich ist, um ein Strömen sowohl des Dampfes als auch des Schaums in dem Dampfkanal in Abhängigkeit von einem relativ hohen Druckgradienten aufrechtzuer-

hallen, ohne daß sich der Kanal verstopft, kann man mit Hilfe zahlreicher Verfahren feststellen, ob und wann es
zweckmäßig ist, die Zusammensetzung zu ändern. Hierbei ist anzustreben, daß ein ausreichend hoher Druckgradieni aufrechterhalten wird, ohne daß dies zu einem zu hohen Kostenaufwand führt. Gewöhnlich ist der
Druckgradient dann relativ hoch, wenn der Zuführungsdruck an der Bohrlochmündung oder im unteren Teil des
Bohrlochs relativ hoch ist. Da das oberflächenaktive Mittel von dem Lagerstättengestein relativ leicht adsorbiert
wird und sich relativ leicht desorbieren läßt, ist es auf vorteilhafte Weise möglich, die Menge des oberflächenaktiven Mittels zu verringern oder das Mittel zeitweilig fortzulassen oder von dem am stärksten wirksamen
oberflächenaktiven Mittel auf ein billigeres Mittel überzugehen, insbesondere eines, das eine größere Ölverdrängungswirkung hervorruft.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

13

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Gewinnen von öl aus einer unterirdischen Lagerstätte, bei dem im Lagerstättenbereich an durch waagerechte Abstände getrennten Punkten Dampf eingeleitet und ein Fluid entnommen wird.

s wobei der Dampfströmungsweg nicht auf wenige am stärksten durchlässige Schichten des Lagerstättengesteins beschränkt, sondern durch die Wirkung der Schwerkraft und/oder die ölverteilung bestimmt ist und die Dampfzuführung und die Fluidentnahme mengenmäßig so aufrechterhalten werden, daß ein von der Zuführungsstelle ausgebender Dampfkanal entsteht, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: