WO2015022288A2 - Method for extracting petroleum from a subterranean petroleum deposit having inhomogeneous permeability - Google Patents
Method for extracting petroleum from a subterranean petroleum deposit having inhomogeneous permeability Download PDFInfo
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- WO2015022288A2 WO2015022288A2 PCT/EP2014/067155 EP2014067155W WO2015022288A2 WO 2015022288 A2 WO2015022288 A2 WO 2015022288A2 EP 2014067155 W EP2014067155 W EP 2014067155W WO 2015022288 A2 WO2015022288 A2 WO 2015022288A2
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- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
Definitions
- the present invention relates to a method of extracting petroleum from an inhomogeneous permeable subterranean oil deposit into which at least one injection well (IB) and at least two production wells (PB) have been sunk.
- IB injection well
- PB production wells
- underground oil reservoirs In natural petroleum reservoirs, petroleum is generally present in the voids of porous reservoirs which are closed to the earth's surface by impermeable facings.
- underground oil reservoirs In addition to crude oil and natural gas, underground oil reservoirs generally contain more or less saline water.
- the water that is present in the underground oil deposits is also referred to as reservoir water or formation water.
- reservoir water or formation water In the cavities in which the petroleum is present, it may be very fine cavities, capillaries, pores or the like. The cavities may for example have a diameter of only one micrometer.
- primary production after sinking the well into the subterranean deposit, the petroleum automatically streams to the surface through the borehole due to the inherent natural pressure of the oil reservoir.
- the autogenous pressure of the oil reservoir can be caused, for example, by gases present in the reservoir, such as methane, ethane or propane.
- primary oil production can usually only produce 5 to 10% of the oil in the deposit. Thereafter, the autogenous pressure of the oil reservoir is no longer sufficient to recover oil from the underground oil reservoir by the primary oil production.
- Tertiary oil production includes, for example, heat processes in which hot water or superheated steam is injected into the crude oil deposit. As a result, the viscosity of the petroleum is reduced.
- gases such as carbon dioxide or nitrogen can be used as flooding agent (FM) for tertiary mineral oil production.
- Tertiary oil production also includes processes in which the flux (FM) is added to suitable chemicals as an aid to mineral oil extraction. These can be used to influence the situation towards the end of secondary oil production, for example by flooding, and thus also to extract crude oil, which until then has been stored in the cavities in the underground oil reservoir.
- FM flux
- At least one injection well (IB) as well as multiple production wells (PB) are generally drilled into the subterranean crude oil deposit in the secondary or tertiary petroleum production processes described in the prior art.
- a flooding agent (FM) is injected into the underground oil reservoir.
- the Flood Means (FM) displaces the oil in the underground oil reservoir to the production wells (PB) and is transported through them.
- Tertiary oil production processes can increase the yield of original oil in the reservoir (original oil in place or ooip) to> 50%.
- Subterranean oil deposits in which zones of different permeability have been formed by processes for secondary or tertiary mineral oil production are also referred to as subterranean oil deposits with inhomogeneous permeability.
- FIG. 1 shows a horizontal section (the top view) of an underground oil reservoir towards the end of the secondary or tertiary conveying methods.
- I B injection well
- PB1 to PB7 production holes
- the zones of underground oil reservoir from which the oil was displaced by the flood medium (FM) have a higher permeability than the zones in which there is still oil.
- the compounds (20 to 26) in Figure 1 are almost completely free of petroleum. The compounds (20 to 26) therefore have a very high permeability. Between the compounds (20 to 26) are zones in the underground oil reservoir, which still contain petroleum. These zones are indicated in Figure 1 by the reference numeral 1 1 to 15. These zones have a significantly higher permeability.
- the petroleum-containing zones (1 1 to 15) are also referred to as congestion zones.
- the injection well (I B) to the production wells (PB1 to PB7) Due to the lower permeability of the connections (20 to 26), the injection well (I B) to the production wells (PB1 to PB7) has a very good hydrodynamic communication.
- the injected flooding agent (FM) therefore flows from the injection well (I B) directly to the production wells (PB1 to PB7).
- a displacement of petroleum from the storage zones (1 1 to 15) is practically no longer taking place. From the production wells (PB1 to PB7) practically only flood medium (FM) is removed.
- the methods for secondary or tertiary mineral oil extraction form a highly permeable zone (1) in the vicinity of the injection well (IB).
- the highly permeable zone (1) like the compounds (20 to 26) completely freed of petroleum.
- mainly flood medium (FM) is conveyed from the production bores PB1 to PB7 in FIG. A promotion of oil from the storage zones (1 1 to 15) is no longer possible with this method.
- RU 2 217 582 describes a method in which the injection of the flood medium (FM) is shifted from the original injection well (IB) to a production well (PB) , This method is shown by way of example in FIG.
- the original injection well (I B) is closed. This can be done for example by the use of packers.
- the sealed injection well is also referred to as a terminated injection well and bears in Figure 2, the reference I Bt.
- the injection of flooding agent (FM) continues through an initial production well (PB).
- the new injection bore carries the reference numeral NIB.
- the new injection well (nI B) corresponds to the original production well (PB5).
- a new injection well (nI B) it is also possible, as a new injection well (nI B), to drill down a further injection well (nI B) into the underground oil reservoir.
- This embodiment of the method according to RU 2 217 582 is shown by way of example in FIG.
- the flow direction of the flood medium (FM) in the underground oil reservoir changes.
- the flow direction of the flood medium (FM) is indicated in FIGS. 2 and 3 by arrows.
- the process according to RU 2 217 582 achieves a short-term increase in the production of crude oil from the underground oil reservoir.
- a disadvantage of the method according to RU 2 217 582 is that the flooding agent (FM) injected through the new injection well (nI B) reaches the highly permeable zone (1) in the vicinity of the shut-down injection well (I Bt) after a short time.
- the highly permeable zone (1) is in good hydrodynamic communication with the original production wells PB1 to PB4 and PB6 and PB7 (see FIG. 2).
- the flooding agent (FM) therefore flows after a short time via the connections (20 to 26) to the production holes PB1 to PB4 and PB6 and PB7.
- PB production wells
- the object of the present invention is thus to provide a process for the extraction of crude oil from an underground oil reservoir into which at least one injection well (IB) and several production wells (PB) have been drilled.
- the process is intended to increase the yield of petroleum towards the end of secondary or tertiary methods of producing oil, after a water or flood agent breakthrough has been registered.
- the process should allow effective mobilization of oil from congestion zones (1 1 to 15).
- the method should be simple and inexpensive to carry out and, ideally, manage without the costly sinking of further injection wells.
- This object is achieved by a method for producing oil from an underground oil reservoir, comprising the following steps: a) Lowering at least one injection well (IB) and at least two production wells (PB) into the underground oil reservoir.
- a flood medium FM
- NBI new injection well
- PB production well
- the method according to the invention achieves an effective increase in the production rates of crude oil from a subterranean mineral oil deposit which has an inhomogeneous permeability due to secondary or tertiary mineral oil extraction methods.
- the method is simple and inexpensive to carry out.
- the method has the advantage that in a preferred embodiment it does not require the sinking (sinking) of further injection wells (IB).
- the method according to the invention is cost-efficient, since a further production of crude oil is made possible without the cost-intensive laying down of further boreholes in the subterranean crude oil deposit being necessary.
- At least one injection well (IB) and at least two production wells (PB) are drilled (sunk) into the subterranean crude oil deposit.
- the injection of the injection wells (IB) and the production wells into the underground oil reservoir can be carried out by conventional methods known to the person skilled in the art and is described, for example, in EP 0 952 300.
- the holes can be vertical, horizontal or deflected holes.
- Subterranean oil deposits may be deposits for all grades of oil, such as those for light or heavy oil.
- the petroleum contained in the underground oil reservoir generally has a viscosity in the range of 3 to 10,000 mPa / s, measured at the temperature of the underground oil reservoir (T L ).
- the temperature of the underground oil reservoir (T L ) can also vary widely. It is generally in the range of 8 to 200 ° C, preferably in the range of 20 to 180 ° C, and more preferably in the range of 70 to 150 ° C.
- the depth of the injection well (IB) and the production wells (PB) is not essential to the process of the invention.
- the injection well (IB) and the production wells (PB) generally have a length in the range of 100 to 10,000 m, preferably in the range 100 to 4000 m, and more preferably in the range of 100 to 2000 m.
- a flood medium (FM) is injected through the at least one injection well (IB) into the underground oil reservoir and oil is extracted from at least two production wells (PB).
- at least one injection well (IB) means both exactly one injection well (IB) and two or more injection wells (IB)
- the term "at least two production wells (PB)” means both exactly two production wells (PB) and three or more production wells (PB) .
- the terms "at least two production wells (PB)” and “production wells (PB)” become synonymous second hand.
- the number of injection wells (IB) depends on the type and nature of the underground oil reservoir and can vary widely.
- the number of injection wells (IB) is generally in the range of 1 to 20.
- the number of production wells (PB) can also vary widely.
- at least one production well (PB) is drilled more into the underground oil reservoir than injection wells (IB) are drilled. This means that in the event that only one injection well (IB) is drilled into the subterranean crude oil deposit, at least two production wells (PB) are drilled in the subterranean crude oil deposit in process step a).
- PB production wells
- the subject matter of the present invention is therefore also a process in which, in process step a), at least one production well (PB) is drilled more into the subterranean crude oil deposit than injection wells (IB) are drilled.
- PB production well
- IB injection wells
- a cluster will generally comprise a maximum of 15 to 20 holes (sum of injection holes (IB) and production holes (PB) affected by the injection hole (IB)).
- the cluster thus comprises the injection well (IB) and the production wells (PB, PB1 to PB7), from which petroleum is extracted in process step b).
- a flood medium (FM) is injected through the at least one injection well (IB) into the underground oil reservoir.
- flooding agent (FM) all flooding agents (FM) known to those skilled in the art can be used in process step b).
- the type of flooding agent (FM) used in process step b) is not essential to the invention.
- all floods can be used, which are suitable for secondary or tertiary oil production.
- An aqueous flooding agent (wFM) is preferably used in process step b).
- wFM aqueous flooding agent
- water itself or water to which additives have been added can be used.
- the aqueous flooding agent (wFM) can have temperatures in the range of 0 ° C to 100 ° C.
- aqueous flooding agents (wFM) in the form of steam. With the use of steam, a particularly large highly permeable zone (1) is formed, which has a much higher permeability compared to the original permeability of the underground oil reservoir. This is due to the aggressive effect of the superheated steam, which washes the oil particularly well.
- the aqueous flooding agent (wFM) contains at least 50% by weight, preferably at least 70% by weight, more preferably at least 80% by weight and most preferably at least 90% by weight of water. Accordingly, the aqueous flooding agent (wFM) may contain 0 to 50 wt%, preferably 0 to 30 wt%, more preferably 0 to 20 wt% and most preferably 0 to 10 wt% of other additives and natural salts ,
- the percentages by weight are in each case based on the total weight of the aqueous flooding agent (wFM).
- Thickeners, surfactants, urea or glycerol, for example, can be used as further customary additives.
- Suitable thickeners are, for example, synthetic polymers such as polyacrylamide or copolymers of acrylamide and other monomers, especially monomers containing sulfonic acid groups, and polymers of natural origin such as glucosylglucans, xanthan, diuthane or glucan. Glucan is preferred.
- surfactants it is possible to use anionic, cationic and nonionic surfactants.
- Nonionic surfactants are, for example, ethoxylated mono-, di- and trialkylphenols, ethoxylated fatty alcohols and polyalkylene oxides.
- polyalkylene oxides preferably C 2 -C 4 -alkylene oxides and phenyl-substituted C 2 -C 4 -alkylene oxides, in particular polyethylene oxides, Polypropylene oxides and poly (phenylethylene oxides), especially block copolymers, in particular polypropylene oxide and polyethylene oxide blocks or poly (phenylethylene oxide) and polyethylene oxide blocks having polymers, and also random copolymers of these alkylene oxides are suitable.
- Such Alkylenoxidblockcopolymerisate are known and commercially z. B. under the name Tetronice and Pluronic (BASF) available
- Typical anionic surfactants are, for example, alkali metal and ammonium salts of alkyl sulfates (alkyl radical: C 8 -C 12 ), of sulfuric monoesters of ethoxylated alkanols (alkyl radical: C 2 -C 8 ) and ethoxylated alkylphenols (alkyl radicals: C 4 -C 12 ) and of alkylsulfonic acids (alkyl radical: C 12 -C 18 ).
- Suitable cationic surfactants are, for example, C 6 -C 18 -alkyl, alkylaryl or heterocyclic radicals, primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium salts, pyridinium salts, imidazolinium salts, oxozolinium salts, morpholinium salts, propylium salts, sulfonium salts and phosphonium salts.
- Injecting the flooding agent (FM) described above, preferably the aqueous flooding agent (wFM), through the at least one injection well (IB) into the subterranean crude oil deposit results in a highly permeable near-surface of the at least one injection well (IB) in the subterranean crude oil deposit Zone (1) by the action of flooding (FM) forms.
- FM flooding agent
- the production wells (PB1 to PB7) are above the high permeability zone (1) with the injection well (IB) in hydrodynamic communication.
- the production wells (PB1 to PB7) through the compounds (20 to 26) via the highly permeable zone (1) with each other in hydrodynamic communication.
- liquids preferably flooding agents (FM)
- FM flooding agents
- the subject matter of the present invention is thus also a method in which the underground subsurface oil deposit after method step b) has connections (20 to 26) through which the production bores (PB1 to PB7) communicate with one another and with the injection well (IB) via the highly permeable zone (FIG. 1) are in hydrodynamic communication.
- highly permeable zone (1) means that this zone has a permeability which is at least 20%, preferably at least 50%, particularly preferably at least 75% and particularly preferably at least 90% higher than the permeability of the congestion zones (1 1 to 15)
- the permeability of the congestion zones (1 1 to 15) corresponds to the original permeability of the
- the subject matter of the present invention is therefore also a process in which the highly permeable zone (1) has a permeability that is at least 20% higher than the original permeability of the underground oil reservoir.
- the permeability of the compounds (20 to 26) is also at least 20%, preferably at least 35 50%, more preferably at least 75% and most preferably at least 90% higher than the permeability of the storage zones (1 1 to 15).
- the permeability of the high-permeability zone (1) in the vicinity of the injection well (IB) may exceed the permeability of the compounds (20 to 26).
- the permeability of the high permeability zone (1) is at least 10% higher than the permeability of the compounds (20 to 26).
- the extent of the high-permeability zone (1) in the vicinity of the injection well (IB) depends on the properties of the underground oil reservoir and on the duration of the implementation of process step b).
- the horizontal extent of the highly permeable zone (1) is generally in the range of 1 to 100 m, preferably in the range of 3 to 60 m, particularly preferably in the range of 4 to 50 m.
- the horizontal extent of the highly permeable zone (1) is measured from the center of the injection well (IB).
- the extent of the high-permeability zone (1) is particularly great when the petroleum-bearing layer (production layer) of the underground oil reservoir as deposit matrix contains loose rocks, such as sand, from which the petroleum can be washed out.
- the vertical extent of the high-permeability zone (1) also depends on the properties of the underground oil reservoir and on the duration of the execution of the process step (b).
- the vertical extent of the high permeability zone (1) generally corresponds to the thickness of the production layer and is generally in the range of 0.5 to 50 m, preferably in the range of 0.5 to 20 m and more preferably in the range of 0.5 to 10 m and in particular in the range of 0.5 to 5 m.
- the extent of the compounds (20 to 26) also depends on the nature of the underground oil reservoir and on the duration of the implementation of the process step b).
- the length of the connections (20 to 26) generally corresponds at least to the distance of the injection well (I B) from the production wells (PB).
- the distance of the injection well (I B) from the production wells (PB) is generally in the range of 50 m to 10 000 m.
- the length of the joints (20 to 26) is generally greater than the distance between the injection well (IB) and production wells (PB), since the joints (20 to 26) are only in exceptional cases on a straight line between the injection well (IB) and production well ( PB).
- the spatial location and shape of the compounds (20 to 26) are strongly influenced by the geological conditions in the underground oil reservoir, with geological disturbances such as clefts and other geological irregularities having a particularly large impact.
- the spatial location and shape of the connections (20 to 26) is therefore normally difficult to diagnose or proportion.
- process step b oil is extracted from the production wells (PB).
- PB production wells
- Process step b) is generally carried out until production dilution exceeds the limit of economic efficiency. This limit varies for different deposits, depends on current oil prices and is usually in the 60 to 95% range.
- FM flood water
- Production dilution is understood according to the invention to mean the state in which at least 50% by weight, preferably at least 70% by weight and particularly preferably at least 80% by weight, of flooding agent (FM) is conveyed from the production wells (PB), the wt .-% - each refer to the total weight of the fluids taken from the production wells (PB).
- FM flooding agent
- the present invention thus also provides a process in which process step b) is carried out until at least 50% by weight of fluxing agent (FM) is taken from the production wells (PB), based on the total weight resulting from the production wells (PB ) taken out liquids.
- FM fluxing agent
- FM flood medium
- the highly permeable zone (1) is blocked in the vicinity of the at least one injection bore (IB).
- a flowable composition (FZ) is injected through the injection bore (IB) into the highly permeable zone (1) for this purpose.
- the subject matter of the present invention is thus also a method in which, in method step d), a flowable composition (FZ) is injected into the highly permeable zone (1) through the at least one injection bore (IB) in order to block it.
- a flowable composition FZ
- IB injection bore
- Flowable means according to the invention in connection with the flowable composition (FZ) that the flowable composition (FZ) by means of conventional pumps in the injection well (IB) and the highly permeable zone (1) can be pumped.
- Flowable compositions (FZ) which are preferred according to the invention have a flowable viscosity or consistency after production. This flowable viscosity or consistency makes it possible to pump the flowable composition (FZ) into the injection well (IB) or into the highly permeable zone (1) in the vicinity of the injection well (IB) in the underground oil reservoir.
- a flooding agent (FM) according to method step e
- the consistency or viscosity of the flowable composition (FZ) in the highly permeable zone (1) changes in the vicinity of the injection well (IB ) in the underground oil reservoir.
- the viscosity or consistency of the flowable composition (FZ) changes in the way that the viscosity increases significantly.
- the viscosity generally increases to viscosities of at least 1,000 mPas, preferably at least 5,000 mPas and particularly preferably at least 10,000 mPas.
- the viscosity of the flowable composition (FZ) preferably increases to values which are greater than the viscosity of the petroleum remaining in the stagnation zones (11 to 15).
- the consistency of the flowable composition (FZ) changes from a flowable consistency to a no longer flowable consistency.
- the consistency of the flowable composition (FZ) can also be converted into a solid consistency after injection into the high permeability zone (1).
- the term "after preparation of the flowable composition (FZ)” means that the flowable composition (FZ) after completion of the preparation for a period of at least 10 minutes, preferably at least 30 minutes and more preferably at least 1 hour, their flowable consistency or
- the significant increase in the viscosity of the flowable composition (FZ) or the change in the consistency of a flowable consistency into a no longer flowable or solid consistency in the high-permeability zone (1) in the underground oil reservoir generally takes place in Periods in the range of greater than 1 hour to 3 days, preferably in the range of greater than 1 hour to 48 hours, more preferably in the range of 3 hours to 36 hours, wherein the periods from the end of Injifugs according to method step d) measured.
- non-flowable means that the non-wettable composition (LCF) is not displaced by the flooding agent in the vicinity of the disused injection well (IBt) .
- the non-flowable composition (LCF) generally has a viscosity of at least 1,000 mPas , preferably at least 5,000 mPas and more preferably at least 10,000 mPas, Preferably, the viscosity of the non-flowable Composition (nFZ) greater than the viscosity of the oil remaining in the storage zones (1 1 to 15).
- the present invention thus also provides a process in which the flowable composition (FZ) in the highly permeable zone (1) after process step d) and before process step e) is converted into a non-flowable composition (nFZ), whereby a blocked zone ( 10) in the vicinity of the injection well (IB) is formed.
- the present invention thus also provides a process in which the non-flowable composition (NSF) has a viscosity of at least 1000 mPas.
- Suitable flowable compositions (FZ) which meet the above requirements are known in principle to those skilled in the art. Suitable flowable compositions (FZ) are for example selected from the group consisting of:
- thermogels (iv) flowable thermogels
- aqueous compositions are suitable, which are thickened with a shear-thinning clay mineral.
- Layered silicates such as Laponite, bentonite and hectorite are suitable as shear-thinning clay minerals, for example.
- the shear thinning clay minerals are included in concentrations ranging from 0.1 to 5 wt .-%, based on the total weight of the flowable composition (FZ) used.
- shear-thinning is understood to mean that the viscosity of the flowable composition (FZ) decreases under the action of shear forces and increases again at rest, ie in the absence of shear forces
- the viscosity of this flowable composition (FZ; ii) in the high-permeability zone (1) thus increases in the vicinity of the injection well This is attributable to the fact that, upon completion of the injection according to method step d), no more shear forces act on the flowable composition (FZ; ii).
- flowable compositions (FZ) containing a shear thinning organic polymer (iii) for example, aqueous compositions thickened with a shear thinning organic polymer are suitable.
- the content of the shear-thinning organic polymer in the flowable composition (FZ) is generally in the range of 0.1 to 5 wt .-%, based on the total weight of the flowable composition (FZ; iii).
- Suitable shear-thinning organic polymers are, for example, biopolymers such as xanthan, diutan and glucans.
- Preferred shear thinning organic polymer is a glucan having a ⁇ -1,3-glycosidically linked main chain and ⁇ -1,6-glycosidically linked side groups having a weight-average molecular weight M w in the range of 1.5 ⁇ 10 6 to 25 ⁇ 10 6 g / mol.
- the flowable compositions (FZ; iii) containing a shear thinning organic polymer have a low viscosity as described above under the action of shear forces. At rest, that is in the absence of shear, the viscosity of these compositions also increases significantly.
- thermogels (iv) for example, aqueous compositions containing 0.1 to 5% by weight of a polymer which causes low viscosity in the aqueous composition at low temperatures and higher in viscosity at higher temperatures are suitable.
- the flowable composition (FZ; iv) thus has a low viscosity at the temperatures at the surface of the underground oil reservoir.
- the temperatures at the surface of the underground oil reservoir are generally in the range of 0 to 40 ° C.
- the viscosity of the flowable composition (FZ; iv) increases.
- Thermogels (iv) are preferred in underground oil reservoirs used in the high-permeability zone (1) has a reservoir temperature (T L ) of at least 60 ° C, preferably at least 70 ° C.
- the thermogels are particularly suitable for underground oil reservoirs, which have a reservoir temperature (T L ) in the range of 70 to 150 ° C in the high permeability zone (1).
- cellulose ethers are particularly preferred.
- cellulose ethers it is possible to use all known cellulose ethers obtainable by partial or complete substitution of the hydrogen atoms of the hydroxyl groups of cellulose. Suitable groups for the substitution of the hydrogen atoms are, for example, alkyl and / or aryl groups.
- the etherification of the cellulose is generally carried out by reaction with the respective halides (for example with methyl, ethyl, propyl or benzyl chloride), with epoxides (such as ethylene, propylene or butylene oxide) or with activated olefins (such as Acrylonitrile, acrylamide or vinylsulfonic acid).
- Preferred cellulose ethers are, for example, methylcellulose, methylhydroxyethylcellulose or methylhydroxypropylcellulose and also mixtures of these cellulose ethers. Particularly preferred are methyl cellulose or methyl hydroxypropyl cellulose and mixtures of these two cellulose ethers.
- flowable compositions (FZ) containing a water-swellable polymer (v) for example, aqueous compositions containing 0.1 to 5 wt .-% of a water-swellable polymer, based on the total weight of the flowable composition (FZ) are suitable.
- water-swellable polymers for example, highly crosslinked polymers of acrylic or methacrylic acid are suitable, which are also referred to as superabsorbent.
- the water-swellable polymers are first dispersed in water at the surface of the underground oil reservoir and then injected according to process step d) in the highly permeable zone (1) of the vicinity of the injection well (IB) in the underground Erdöllager Maschinen. It is important that during dispersing the swellable polymer is not completely wetted with water. After completion of process step d), the water-swellable polymer swells in the high-permeability zone (1), whereby a significant increase in the viscosity of the flowable composition (FZ) is achieved.
- water-swellable is understood according to the invention to mean that the water-swellable polymer changes its shape and increases its volume when it is exposed to water
- water swelling achieves an increase in volume of at least 150%, in particular at least 200%, based on the volume of the water-swellable water Poly (poly (ethylene glycol) di (meth) acrylate having a weight-average molecular weight (M w ) of at least 2 500 g / mol, preferably in the range from 2500 to 10 000 g / mol, more preferably in the Section 5,000 to 10,000 g / mol and more preferably in the range of 8,000 to 10,000 g / mol.
- M w weight-average molecular weight
- Suitable two-component systems are flowable compositions (FZ) which contain a first component (K1) and a second component (K2) which can react with one another, forming a polymeric compound.
- suitable two-component systems are those which contain a component (K1) and a component (K2) which, after injection according to method step d), polymerize in the high-permeability zone (1).
- a preferred two component system (vi) is a system which polymerizes to polysilicic acid in the high permeability zone (1).
- This two-component system (vi) contains as component (K1) a water-soluble alkali metal silicate. As component (K2) this system receives an acid. In the high-permeability zone (1), the acid catalyses the polymerization of the water-soluble alkali silicates to insoluble polysilicic acid.
- the water-soluble alkali metal silicates sodium silicates, potassium silicates and lithium silicates are preferred, with sodium and potassium silicates being particularly preferred. These silicates are also referred to as water glass.
- the preferred acid component (K2) may be an organic, an inorganic or a Lewis acid.
- component (K2) preference is given to using inorganic acids or Lewis acids.
- Lewis acids for example, divalent or trivalent metal salts may be used, with aluminum (III) salts, such as aluminum trichloride, and calcium (III) salts, such as calcium (II) chloride, being preferred.
- Hydrochloric acid and sulfuric acid are preferred as inorganic acids, with hydrochloric acid being particularly preferred.
- the acid used as component (K2) catalyzes the polymerization of the alkali silicates, forming water-insoluble polysilicic acid.
- the polysilicic acid may contain further metal ions, such as, for example, sodium, potassium, lithium, calcium and aluminum ions.
- Suitable water glasses, as well as the polymerization of these water glasses with acids are known in the art.
- the polymerization of alkali metal silicates with the Lewis acid calcium chloride is also known as the joosten process. The joosten process accordingly forms polysilicic acids containing calcium ions. Such compounds are also referred to as calcium silicate gels.
- the mixture of components (K1) and (K2) can take place at the surface of the underground oil reservoir.
- the two components (K1) and (K2) preferably in an aqueous mixture, are injected by separate feeds into the injection well.
- the mixing of the components (K1) and (K2) takes place directly in the injection well (IB).
- the present invention thus also provides a process in which the flowable composition (FZ) is a two-component system (vi) which contains a water-soluble alkali silicate as component (K1) and an acid as component (K2).
- Another preferred two-component system (vi) is a flowable composition which polymerizes in the high-permeability zone (1) to form water-insoluble metal hydroxide or metal oxyhydrate gels.
- a metal compound is used as component (K1), preferably a water-soluble metal compound selected from the group consisting of iron (l l) - and iron (ll l) salts, vanadium salts, zirconium salts and aluminum (ll l) salts.
- Preferred as component (K1) are aluminum (III) salts, such as, for example, aluminum chloride, aluminum nitrate, aluminum sulfate, aluminum acetate or aluminum acetylacetonate.
- Aluminum (III) salts can also be used as aluminum (III) salts, the above preferences applying correspondingly.
- An example of a partially hydrolyzed aluminum salt is aluminum hydroxychloride.
- Particularly preferred aluminum (II) salt is aluminum chloride and the partially hydrolyzed aluminum hydroxychloride.
- a water-soluble activator is used in this flowable composition (FZ; vi), which preference is given to the polymerization of the metal salts the aluminum (II l) salts, catalyzed.
- water-soluble activators preferably activators are selected from the group consisting of urea, substituted ureas such as ⁇ , ⁇ '-alkyl ureas, in particular ⁇ , ⁇ '-dimethylurea and hexamethylenetetramine (urotropin).
- the water-soluble activators (component (K2)) release bases (or bind acids) under the conditions of the underground oil reservoir and thus lead to an increase in the pH value. By increasing the pH value, highly viscous, water-insoluble gels are formed, which comprise metal ions, hydroxide ions and optionally further components.
- aluminum hydroxide or aluminum oxyhydrate gels form, which may of course comprise further components, such as, for example, anions of the aluminum salt used.
- the viscosity of the two-component system (vi) in the high-permeability zone (1) increases as a flowable composition (FZ; vi), thereby achieving blocking of the high-permeability zone (1) ,
- the components (K1) or (K2) can be mixed on the surface of the underground Erdöllageriere GmbH.
- a two-component system which contains as component (K1) an aluminum chloride (AICI 3 ) and as component (K2) urea.
- component (K1) an aluminum chloride (AICI 3 )
- component (K2) urea are described, for example, in European patent applications EP 2 333 026 and EP 2 568 029, to which reference is hereby made.
- these formulations contain 4 to 10 wt .-% of the metal salt, preferably aluminum (II) chloride and 16 to 36 wt .-% of the activator, preferably urea, in each case based on the total weight of the aqueous formulations (F1) and (F2).
- the amounts of metal salt and activator in this case relate to the anhydrous compounds.
- the present invention thus also provides a process in which the flowable composition (FZ) is a two-component system (vi) which contains as component (K1) a water-soluble metal compound selected from the group consisting of iron (II) and iron ( l ll) salts, vanadium salts, zirconium salts and aluminum (II l) salts and contains as component (K2) a water-soluble activator selected from the group consisting of urea, substituted ⁇ , ⁇ '-alkyl ureas and hexamethylenetetramine.
- component (K1) a water-soluble metal compound selected from the group consisting of iron (II) and iron ( l ll) salts, vanadium salts, zirconium salts and aluminum (II l) salts
- K2 a water-soluble activator selected from the group consisting of urea, substituted ⁇ , ⁇ '-alkyl ureas and hexamethylenetetramine.
- the above-described two-component systems (vi) are preferred.
- the flowable compositions (FZ) may contain further additives as described above for the fluxing agent (FM).
- the explanations and preferences for flooding agent (FM) therefore apply accordingly to the flowable composition (FZ).
- the highly permeable zone (1) in the vicinity of the injection well (I B) is blocked.
- the state after carrying out the method step d) according to the invention is shown by way of example in FIG.
- the blocked zone (10) in the vicinity of the injection well (I B) thus interrupts the hydrodynamic communication between the injection well (I B) and the production wells (PB1 to PB7).
- the blocked zone (10) interrupts the hydrodynamic communication of the production wells (PB1 to PB7) with each other.
- the subject matter of the present invention is therefore also a method in which after step d) the blocked zone (10) interrupts the hydrodynamic communication between the production wells (PB1 to PB7) and the injection well (IB) and between the production wells (PB1 to PB7) ,
- the injection well (IB) is injected through the in step d) flooding agent (FM) was injected, usually shut down (terminated).
- flood medium (FM) was injected through two or more injection wells (IB) in process step b
- all injection wells (IB) are generally shut down (terminated).
- the disused injection bore (IBt) carries the reference symbol IBt in FIG.
- the shutdown of the injection well (IB) can be carried out by conventional methods known in the art.
- the injection well (IB) can be filled with cement.
- the cement-blocked area (4) forms.
- the injection well has a perforation region (5), this is also generally closed by cement (4).
- the shut-down injection well (IBt) is shown by way of example in FIG. Figure 5 shows a vertical section through the underground oil reservoir.
- the subject of the present invention is therefore also a method in which the injection well (IB) is closed after process step d) and before process step e), whereby a shut-down injection well (IBt) is obtained.
- a flood medium FM
- nIB new injection well
- another well can be drilled into the underground oil reservoir.
- further drilling is meant here that, in addition to the injection bores (IB) and production bores (PB) brought down in process step (a), a further, that is to say additional, borehole is drilled into the underground oil reservoir.
- the flooding agent (FM) in process step e) is injected through a bore which has already been drilled in process step a) into the underground oil reservoir.
- a new injection well (nIB) in a preferred embodiment, a production well (PB) is used, from which crude oil was extracted in process step b).
- the subject matter of the present invention is therefore also a method in which at least one borehole is used as the new injection well (nIB), which was drilled into the underground crude oil deposit in process step a). Injecting a flooding agent (FM) according to method step e) can take place by exactly one new injection well (nIB) or by two or more new injection wells (nIB).
- a production well (PB) is used as the new injection well (nIB) from which oil was produced in process step b
- the number of production wells (PB) is reduced by one production well (PB).
- method step e the number of production bores (PB) from which crude oil has been taken off in method step b) has thus been reduced by one production bore (PB) in method step e).
- the subject matter of the present invention is thus also a method in which at least one production well (PB) is used as at least one new injection well (NIB), from which crude oil was extracted in process step b).
- the injection of a flooding agent (FM) according to method step e) is shown by way of example in FIG.
- the new injection well (nIB) uses the former production well (PB5).
- the new injection well is composed of a part of the disused injection well (IBt) and a newly deposited deflected part.
- the new injection well (nIB) is hereby drilled from the disused injection well (IBt) into the subsurface oil reservoir (6) placing the new injection well (nIB) outside the blocked zone (10).
- a flood medium (FM) is injected through the new injection well (NIB) into the subterranean crude oil deposit and oil is withdrawn from the remaining production wells (PB).
- the same flooding agent as in method step b) can be injected as flooding agent (FM).
- a flooding agent (FM) different from process step b) For the flooding agent (FM) which is injected in process step e), the statements and preferences for the flooding agent (FM) which was injected in process step b) apply accordingly.
- FIG. 7 shows, by way of example, the implementation of method step e) according to the invention.
- the new production well (NIB) used is the former production well (PB3) from which crude oil was extracted in process step b).
- PB3 former production well
- the flood medium (FM) passes along the Connection (22) in the direction of the blocked zone (10) in the vicinity of the disused injection well (I Bt).
- the flood medium (FM) spreads along the flood red (3) in the underground oil reservoir.
- the flooding agent (FM) thus displaces the oil contained in the storage zones (1 1 to 15) in the direction of the remaining production wells (PB1, PB2 and PB4 to PB7).
- the petroleum in the accumulation zones 14 and 15 is displaced in the direction of the production bores PB2 and PB4.
- the production rate of crude oil from the production wells PB2 and PB4 is significantly increased.
- the process according to the invention can be repeated as often as desired or in partial steps.
- a flood or water breakthrough is registered in the remaining production wells (PB1, PB2 and PB4 to PB7) and a further highly permeable zone (1) has formed near the new injection well (nIB), the process steps c ) to e).
- the further highly permeable zone (1) in the vicinity of the new injection well (nI B) as described above, blocked according to process step d) and the injection of a flood medium (FM) by another new injection well (nI B) according to process step e) continues.
- one of the remaining production wells (PB) can be used for this purpose.
- FIG. 1 A first figure.
- FIG. 1 shows the top view (horizontal section) of an underground oil reservoir towards the end of the secondary or tertiary production methods.
- Figure 2 shows the top view (horizontal section), a method of the prior art (RU 2 217 582), in which after completion of the secondary or tertiary production methods, further crude oil is promoted.
- the injection of the flooding agent (FM) is displaced from the original injection well (I B) into the production well (PB5).
- Figure 3 shows the top view (horizontal section), a method of the prior art (RU 2 217 582), in which after completion of the secondary or tertiary production methods, further petroleum is promoted. For this purpose, a new additional injection well (nI B) is drilled into the underground oil reservoir.
- nI B new additional injection well
- FIG. 4 shows the plan view (horizontal section) through an underground oil reservoir in which the method according to the invention for the extraction of crude oil is carried out.
- FIG. 5 FIG. 5
- Figures 5 and 6 show a vertical section through an underground oil reservoir in which the process according to the invention for the extraction of petroleum is performed.
- FIG. 7 shows the plan view (horizontal section) through an underground oil reservoir in which the method according to the invention for the extraction of crude oil is carried out.
- Exemplary Embodiment 1 An underground oil reservoir with the following parameters is developed:
- Viscosity of petroleum 180 mPas at 37 ° C
- step a seven vertical holes are drilled into the petroleum bearing layer of the underground oil reservoir.
- step b a bore is used as the injection bore (I B). The remaining six holes will be used as production wells (PB).
- process step b) is carried out for a period of five years, wherein water is injected as flooding agent (FM) through the injection well (I B). After five years, water flooding stops as production dilution is registered.
- FM flooding agent
- process step b) is continued with water vapor as flooding agent (FM).
- water vapor as flooding agent (FM).
- the injection well (I B) water vapor at a temperature in the range of 250 to 300 ° C and a pressure in the range of 90 to 100 bar and injection rates of about 150 tons / day injected into the underground oil reservoir.
- the injection of water vapor is carried out for a period of five years.
- a highly permeable zone (1) is formed in the vicinity of the injection bore (IB).
- the injection well (IB) is in good hydrodynamic contact via the highly permeable zone (1) with at least 5 of the production wells (PB) brought down in process step a).
- the production dilution is in the range of 94 to 95%.
- the degree of de-oiling is 54%, ie 54% of the oil originally contained in the underground oil reservoir was extracted.
- process step c) the injection of the water vapor used as flooding agent (FM) through the injection well (IB) is set.
- the direct temperature measurement shows that the highly permeable zone (1) has a temperature in the range of 220 to 230 ° C.
- step d In order to interrupt the hydrodynamic communication between the injection well (IB) and the production wells (PB), in step d) the highly permeable zone (1) in the vicinity of the injection well (I B) is blocked.
- a flowable composition (FZ) is injected through the injection well (IB) into the highly permeable zone (1).
- a two-component system (vi) is used.
- Two aqueous formulations (F1) and (F2) are successively injected into the highly permeable zone (1) of the underground oil reservoir, so that the flowable composition (FZ; vi) is formed in the high-permeability zone (1).
- Formulation (F1) contains 84% by weight of water and as component (K1) 16% by weight of aluminum (II) chloride (AICI 3 ), based on the total weight of formulation (F1) and based on anhydrous aluminum (II l) chloride.
- the formulation (F2) contains 50% by weight of urea and 50% by weight of water, based on the total weight of the formulation (F2).
- the formulations (F1) and (F2) are injected in equal volume proportions.
- the flowable composition (FZ) which forms in the highly permeable zone (1) thus contains 8% by weight of AICI 3 , 25% by weight of urea and 67% by weight of water.
- the formulations (F1) and (F2) mix in the high-permeability zone (1) and form a highly viscous gel under the influence of the temperature of the highly permeable zone (1).
- the described formulations based on dissolved metal compounds, in particular aluminum salts and activators have the advantage that inorganic gels are formed.
- the gels are stable up to temperatures of 300 ° C and are therefore particularly suitable for deposits with very high temperatures (hot deposits after steam flooding).
- step d) In order to block the highly permeable zone (1), in method step d) about 2000 m 3 (sum of the formulations (F1) and (F2) are injected through the injection well (IB) into the highly permeable zone (1) of the underground oil reservoir.
- the viscosity of the high-viscosity gel is over 1000 mPas.
- the injection well (IB) is sealed with cement, whereby the shut-down injection well (IBt) is formed.
- step a eight vertical holes are drilled in the underground oil reservoir. One hole is used as the injection hole (I B), the remaining holes are used as production holes (PB).
- I B injection hole
- PB production holes
- water (reservoir water) is injected as flooding agent (FM) through the injection well (IB) for a period of seven years.
- the water is injected at a pressure in the range of 10 to 20 bar and rates in the range of 400 to 500 m 3 / day in the underground oil reservoir.
- the production dilution increases to 85 to 90 wt .-%.
- a highly permeable zone (1) is formed, which has a good hydrodynamic communication to at least five production wells (PB).
- the remaining oil in the underground oil reservoir has a relatively high viscosity.
- the highly permeable zone (1) in the vicinity of the injection well (IB) is cooled by the long-term water flooding and has a temperature in the range of 12 to 15 ° C.
- a flowable composition (FZ) is injected through the injection bore (IB) into the highly permeable zone (1).
- Water-soluble sodium silicate 10% by weight
- Hydrochloric acid or sulfuric acid 1, 2% wt .-%, (based on HCl or H 2 S0 4 )
- this flowable composition (FZ) About 1000 m 3 of this flowable composition (FZ) are pressed into the deposit. Subsequently, 7 to 5 m 3 cement broth are injected to shut down the injection well (IB). The flowable composition (FZ) forms a highly viscous gel within 1 to 2 days, blocking the high permeability zone (1). Subsequently, according to method step e), steam is injected as flood medium (FM) through a former production well serving as a new injection well (IB) and crude oil is extracted from the remaining production wells. As a result, a significant increase in the degree of deoiling of the underground oil reservoir is achieved.
- FM flood medium
- IB new injection well
Landscapes
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Abstract
Description
Verfahren zur Förderung von Erdöl aus einer unterirdischen Erdöllagerstätte mit inhomogener Permeabilität Process for extracting oil from a subterranean mineral oil deposit with inhomogeneous permeability
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Förderung von Erdöl aus einer unterirdischen Erdöllagerstätte mit inhomogener Permeabilität, in die mindestens eine Injektionsbohrung (IB) und mindestens zwei Produktionsbohrungen (PB) abgeteuft sind. The present invention relates to a method of extracting petroleum from an inhomogeneous permeable subterranean oil deposit into which at least one injection well (IB) and at least two production wells (PB) have been sunk.
In natürlichen Erdöllagerstätten liegt Erdöl im Allgemeinen in den Hohlräumen poröser Speichergesteine vor, welche zur Erdoberfläche hin von undurchlässigen Deckschichten abgeschlossen sind. Neben Erdöl sowie Erdgas enthalten unterirdische Erdöllagerstätten darüber hinaus im Allgemeinen mehr oder weniger stark salzhaltiges Wasser. Das Wasser, welches in den unterirdischen Erdöllagerstätten vorliegt, wird auch als Lagerstättenwasser oder Formationswasser bezeichnet. Bei den Hohlräumen, in denen das Erdöl vorliegt, kann es sich um sehr feine Hohlräume, Kapillaren, Poren oder dergleichen handeln. Die Hohlräume können beispielsweise einen Durchmesser von nur einem Mikrometer aufweisen. In natural petroleum reservoirs, petroleum is generally present in the voids of porous reservoirs which are closed to the earth's surface by impermeable facings. In addition to crude oil and natural gas, underground oil reservoirs generally contain more or less saline water. The water that is present in the underground oil deposits is also referred to as reservoir water or formation water. In the cavities in which the petroleum is present, it may be very fine cavities, capillaries, pores or the like. The cavities may for example have a diameter of only one micrometer.
Bei der Erdölförderung unterscheidet man zwischen der primären, der sekundären und der tertiären Förderung. Bei der primären Förderung strömt das Erdöl nach dem Niederbringen (Abteufen) der Bohrung in die unterirdische Lagerstätte aufgrund des natürlichen Eigendrucks der Erdöllagerstätte von selbst durch das Bohrloch an die Oberfläche. Der Eigendruck der Erdöllagerstätte kann beispielsweise durch in der Lagerstätte vorhandene Gase wie Methan, Ethan oder Propan hervorgerufen werden. Durch die primäre Erdölförderung lassen sich, abhängig vom Lagerstättentyp, meist nur 5 bis 10 % des in der Lagerstätte vorhandenen Erdöls fördern. Danach reicht der Eigendruck der Erdöllagerstätte nicht mehr aus, um Erdöl aus der unterirdischen Erdöllagerstätte durch die primäre Erdölförderung zu gewinnen. In the case of oil production, a distinction is made between primary, secondary and tertiary production. In primary production, after sinking the well into the subterranean deposit, the petroleum automatically streams to the surface through the borehole due to the inherent natural pressure of the oil reservoir. The autogenous pressure of the oil reservoir can be caused, for example, by gases present in the reservoir, such as methane, ethane or propane. Depending on the type of deposit, primary oil production can usually only produce 5 to 10% of the oil in the deposit. Thereafter, the autogenous pressure of the oil reservoir is no longer sufficient to recover oil from the underground oil reservoir by the primary oil production.
Nach der primären Erdölförderung kommt daher die sekundäre und tertiäre Erdölförderung zum Einsatz. Bei der sekundären und tertiären Erdölförderung werden zusätzliche Bohrungen in die Erdöllagerstätte niedergebracht (abgeteuft). Man unterscheidet dabei im Allgemeinen zwischen so genannten Produktionsbohrungen (PB) und so genannten Injektionsbohrungen (IB). Durch die Produktionsbohrungen (PB) wird Erdöl aus der unterirdischen Erdöllagerstätte an die Oberfläche gefördert. Durch die Injektionsbohrungen (IB) wird ein Flutmittel (FM) in die Erdöllagerstätte eingepresst, um den Druck der unterirdischen Erdöllagerstätte aufrechtzuerhalten oder wieder zu erhöhen. Durch das Einpressen des Flutmittels (FM) wird das Erdöl durch die Hohlräume der unterirdischen Erdöllagerstätte langsam von der Injektionsbohrung (IB) ausgehend in Richtung der Produktionsbohrungen (PB) gedrückt. Hierdurch kommt das Erdöl aus der unterirdischen Erdöllagerstätte in die Produktionsbohrungen (PB) und wird an die Oberfläche beispielsweise mittels Pumpen gefördert. Diese Methoden der sekundären bzw. tertiären Erdölförderung funktioniert jedoch nur so lange, wie die Hohlräume der unterirdischen Erdöllagerstätte vollständig mit Erdöl gefüllt sind und das im Vergleich zum Flutmittel (FM) viskosere Erdöl durch das durch die Injektionsbohrung (IB) injizierte Flutmittel (FM) verdrängt wird. After primary oil production, therefore, secondary and tertiary mineral oil production is used. In secondary and tertiary oil production, additional drilling will be drilled (drilled) in the oil reservoir. A distinction is generally made between so-called production wells (PB) and so-called injection wells (IB). Production wells (PB) are used to extract petroleum from the underground oil reservoir to the surface. The injection wells (IB) inject a flood medium (FM) into the oil reservoir to maintain or increase the pressure of the underground oil reservoir. By injecting the flooding agent (FM), the oil is slowly from the injection well through the cavities of the underground Erdöllagerstätte (IB), starting in the direction of the production wells (PB). As a result, the oil from the underground Erdöllagerstätte in the production wells (PB) and is conveyed to the surface, for example by means of pumps. However, these methods of secondary or tertiary mineral oil production only works as long as the cavities of the underground oil reservoir are completely filled with petroleum and, compared to the flood medium (FM), displaces viscous petroleum through the flood medium (FM) injected through the injection well (IB) becomes.
Mit den Methoden zur primären und sekundären Erdölförderung sind im Regelfall nur ca. 30 bis 35 % der Gesamtmenge des in der Erdöllagerstätte vorhandenen Erdöls förderbar. Als Flutmittel (FM) wird bei der sekundären Erdölförderung im Allgemeinen Wasser eingesetzt. Dieses Verfahren wird auch als Wasserfluten bezeichnet. As a rule, only about 30 to 35% of the total amount of crude oil in the oil reservoir can be recovered from primary and secondary oil production methods. As flooding agent (FM), water is generally used in secondary crude oil production. This process is also known as water flooding.
Im Stand der Technik sind Maßnahmen beschrieben, um nach Abschluss der sekundären Erdölförderung die Förderung aus unterirdischen Erdöllagerstätten weiter zu steigern. Diese Maßnahmen werden auch als tertiäre Erdölförderung bezeichnet. Zur tertiären Erdölförderung gehören beispielsweise Wärmeverfahren, bei denen Heißwasser oder Heißdampf in die Erdöllagerstätte eingepresst wird. Hierdurch wird die Viskosität des Erdöls herabgesetzt. Als Flutmittel (FM) für die tertiäre Erdölförderung können darüber hinaus auch Gase wie beispielsweise Kohlendioxid oder Stickstoff eingesetzt werden. Measures are described in the prior art to further increase the production from underground oil deposits after completion of the secondary oil production. These measures are also referred to as tertiary oil production. Tertiary oil production includes, for example, heat processes in which hot water or superheated steam is injected into the crude oil deposit. As a result, the viscosity of the petroleum is reduced. In addition, gases such as carbon dioxide or nitrogen can be used as flooding agent (FM) for tertiary mineral oil production.
Zur tertiären Erdölförderung gehören weiterhin Verfahren, bei denen man dem Flutmittel (FM) geeignete Chemikalien als Hilfsmittel zur Erdölförderung zusetzt. Mit diesen lässt sich die Situation gegen Ende der sekundären Erdölförderung, beispielsweise durch Wasserfluten, beeinflussen und dadurch auch Erdöl fördern, das bis dahin in der unterirdischen Erdöllagerstätte in den Hohlräumen festgehalten wurde. Tertiary oil production also includes processes in which the flux (FM) is added to suitable chemicals as an aid to mineral oil extraction. These can be used to influence the situation towards the end of secondary oil production, for example by flooding, and thus also to extract crude oil, which until then has been stored in the cavities in the underground oil reservoir.
Bei dem Stand der Technik beschriebenen Verfahren zur sekundären bzw. tertiären Erdölförderung werden im Allgemeinen mindestens eine Injektionsbohrung (IB) sowie mehrere Produktionsbohrungen (PB) in die unterirdische Erdöllagerstätte niedergebracht. Durch die Injektionsbohrung (IB) wird wie vorstehend beschrieben, ein Flutmittel (FM) in die unterirdische Erdöllagerstätte injiziert. Das Flutmittel (FM) verdrängt das in der unterirdischen Erdöllagerstätte vorhandene Erdöl in Richtung der Produktionsbohrungen (PB) und wird durch diese gefördert. Durch die Verfahren zur tertiären Erdölförderung lässt sich die Ausbeute des ursprünglich in der Lagerstätte vorhandenen Erdöls (originial oil in place oder ooip) auf werte von > 50 % steigern. At least one injection well (IB) as well as multiple production wells (PB) are generally drilled into the subterranean crude oil deposit in the secondary or tertiary petroleum production processes described in the prior art. Through the injection well (IB), as described above, a flooding agent (FM) is injected into the underground oil reservoir. The Flood Means (FM) displaces the oil in the underground oil reservoir to the production wells (PB) and is transported through them. Tertiary oil production processes can increase the yield of original oil in the reservoir (original oil in place or ooip) to> 50%.
Durch die Verfahren zur sekundären bzw. tertiären Erdölförderung bilden sich in der unterirdischen Erdöllagerstätte Zonen unterschiedlicher Permeabilität aus. Unterirdische Erdöllagerstätten, in denen sich durch Verfahren zur sekundären bzw. tertiären Erdölförderung Zonen unterschiedlicher Permeabilität ausgebildet haben, werden auch als unterirdische Erdöllagerstätten mit inhomogener Permeabilität bezeichnet. The processes for secondary or tertiary mineral oil extraction form zones of different permeability in the underground oil reservoir. Subterranean oil deposits in which zones of different permeability have been formed by processes for secondary or tertiary mineral oil production, are also referred to as subterranean oil deposits with inhomogeneous permeability.
Der Zustand in einer unterirdischen Erdöllagerstätte mit inhomogener Permeabilität nach Durchführung von sekundären bzw. tertiären Verfahren zur Erdölförderung ist exemplarisch in Figur 1 dargestellt. In Figur 1 ist ein horizontaler Schnitt (die Aufsicht) einer unterirdischen Erdöllagerstätte gegen Ende der sekundären bzw. tertiären Fördermethoden gezeigt. Im Zentrum befindet sich eine Injektionsbohrung (I B). Um diese Injektionsbohrung (I B) herum sind sieben Produktionsbohrungen (PB1 bis PB7) angeordnet. Durch die sekundären bzw. tertiären Fördermethoden weist die unterirdische Erdöllagerstätte eine inhomogene Permeabilität auf. The state in an underground Erdöllagerstätte with inhomogeneous permeability after performing secondary or tertiary processes for oil production is exemplified in Figure 1. FIG. 1 shows a horizontal section (the top view) of an underground oil reservoir towards the end of the secondary or tertiary conveying methods. In the center there is an injection well (I B). Around this injection hole (I B), seven production holes (PB1 to PB7) are arranged. Due to the secondary or tertiary production methods, the underground oil reservoir has an inhomogeneous permeability.
Die Zonen der unterirdischen Erdöllagerstätte, aus denen das Erdöl durch das Flutmittel (FM) verdrängt wurde, weisen dabei eine höhere Permeabilität auf, als die Zonen, in denen sich noch Erdöl befindet. Die Verbindungen (20 bis 26) in Figur 1 sind praktisch vollständig von Erdöl befreit. Die Verbindungen (20 bis 26) weisen daher eine sehr hohe Permeabilität auf. Zwischen den Verbindungen (20 bis 26) befinden sich Zonen in der unterirdischen Erdöllagerstätte, die noch Erdöl enthalten. Diese Zonen sind in Figur 1 mit den Bezugszeichen 1 1 bis 15 gekennzeichnet. Diese Zonen weisen eine deutlich höhere Permeabilität auf. Die Erdöl-enthaltenden Zonen (1 1 bis 15) werden auch als Stauzonen bezeichnet. The zones of underground oil reservoir from which the oil was displaced by the flood medium (FM) have a higher permeability than the zones in which there is still oil. The compounds (20 to 26) in Figure 1 are almost completely free of petroleum. The compounds (20 to 26) therefore have a very high permeability. Between the compounds (20 to 26) are zones in the underground oil reservoir, which still contain petroleum. These zones are indicated in Figure 1 by the reference numeral 1 1 to 15. These zones have a significantly higher permeability. The petroleum-containing zones (1 1 to 15) are also referred to as congestion zones.
Aufgrund der niedrigeren Permeabilität der Verbindungen (20 bis 26) weist die Injektionsbohrung (I B) zu den Produktionsbohrungen (PB1 bis PB7) eine sehr gute hydrodynamische Kommunikation auf. Das injizierte Flutmittel (FM) strömt daher von der Injektionsbohrung (I B) direkt zu den Produktionsbohrungen (PB1 bis PB7). Eine Verdrängung von Erdöl aus den Stauzonen (1 1 bis 15) findet praktisch nicht mehr statt. Aus den Produktionsbohrungen (PB1 bis PB7) wird praktisch nur noch Flutmittel (FM) entnommen. Due to the lower permeability of the connections (20 to 26), the injection well (I B) to the production wells (PB1 to PB7) has a very good hydrodynamic communication. The injected flooding agent (FM) therefore flows from the injection well (I B) directly to the production wells (PB1 to PB7). A displacement of petroleum from the storage zones (1 1 to 15) is practically no longer taking place. From the production wells (PB1 to PB7) practically only flood medium (FM) is removed.
Für den Fall, dass als Flutmittel (FM) Wasser eingesetzt wird, wird dieses Phänomen auch als Wasserdurchbruch bzw. Flutmitteldurchbruch bezeichnet. Die Verbindungen (20 bis 26) werden auch als Wasserwege bzw. Flutmittelwege bezeichnet. Die Fließrichtung des Flutmittel (FM) ist in Figur 1 durch die Pfeile gekennzeichnet. In the event that water is used as flooding agent (FM), this phenomenon is also referred to as water breakthrough or flooding. The compounds (20 to 26) are also referred to as waterways and flood routes. The flow direction of the flood medium (FM) is indicated by the arrows in FIG.
Als Wasserdurchbruch bzw. Flutmitteldurchbruch wird der Zustand definiert, bei dem aus den Produktionsbohrungen (PB) mindestens 50 Gew.-% Wasser bzw. Flutmittel (FM), bevorzugt mindestens 70 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 80 Gew.-% entnommen wird, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der aus den Produktionsbohrungen (PB) entnommenen Flüssigkeiten. Durch die Methoden zur sekundären bzw. tertiären Erdölförderung bildet sich im Nahbereich der Injektionsbohrung (I B) eine hochpermeable Zone (1 ) aus. Die hochpermeable Zone (1 ) ist, wie die Verbindungen (20 bis 26) vollständig von Erdöl befreit. Gegen Ende der sekundären bzw. tertiären Erdölfördermethoden wird somit aus den Produktionsbohrungen PB1 bis PB7 in Figur 1 hauptsächlich Flutmittel (FM) gefördert. Eine Förderung des Erdöls aus den Stauzonen (1 1 bis 15) ist mit diesem Verfahren nicht mehr möglich. The state in which at least 50% by weight of water or flooding agent (FM), preferably at least 70% by weight and particularly preferably at least 80% by weight, is withdrawn from the production wells (PB), is the water breakthrough or flooding breakthrough , in each case based on the total weight of the fluids taken from the production wells (PB). The methods for secondary or tertiary mineral oil extraction form a highly permeable zone (1) in the vicinity of the injection well (IB). The highly permeable zone (1), like the compounds (20 to 26) completely freed of petroleum. Towards the end of the secondary or tertiary petroleum extraction methods, therefore, mainly flood medium (FM) is conveyed from the production bores PB1 to PB7 in FIG. A promotion of oil from the storage zones (1 1 to 15) is no longer possible with this method.
Um das in den Stauzonen (1 1 bis 15) vorhandene Erdöl zu mobilisieren, beschreibt die Patentschrift RU 2 217 582 ein Verfahren, bei dem das Injizieren des Flutmittels (FM) von der ursprünglichen Injektionsbohrung (I B) in eine Produktionsbohrung (PB) verlagert wird. Dieses Verfahren ist exemplarisch in Figur 2 dargestellt. Hierzu wird die ursprüngliche Injektionsbohrung (I B) verschlossen. Dies kann beispielsweise durch den Einsatz von Packern geschehen. Die verschlossene Injektionsbohrung wird auch als terminierte Injektionsbohrung bezeichnet und trägt in Figur 2 das Bezugszeichen I Bt. In order to mobilize the petroleum present in the stagnation zones (11 to 15), RU 2 217 582 describes a method in which the injection of the flood medium (FM) is shifted from the original injection well (IB) to a production well (PB) , This method is shown by way of example in FIG. For this purpose, the original injection well (I B) is closed. This can be done for example by the use of packers. The sealed injection well is also referred to as a terminated injection well and bears in Figure 2, the reference I Bt.
Nach dem Verschließen der ursprünglichen Injektionsbohrung (I B) wird das Injizieren von Flutmittel (FM) durch eine ursprüngliche Produktionsbohrung (PB) fortgesetzt. In Figur 2 trägt die neue Injektionsbohrung das Bezugszeichen nIB. Die neue Injektionsbohrung (nI B) entspricht dabei der ursprünglichen Produktionsbohrung (PB5). Nach dem Verfahren gemäß RU 2 217 582 ist es auch möglich, als neue Injektionsbohrung (nI B) eine weitere Injektionsbohrung (nI B) in die unterirdische Erdöllagerstätte niederzubringen. Diese Ausführungsform des Verfahrens gemäß der RU 2 217 582 ist exemplarisch in Figur 3 dargestellt. Durch das Verfahren gemäß der RU 2 217 582 ändert sich die Fließrichtung des Flutmittels (FM) in der unterirdischen Erdöllagerstätte. Die Fließrichtung des Flutmittel (FM) ist in den Figuren 2 und 3 durch Pfeile gekennzeichnet. Mit dem Verfahren gemäß der RU 2 217 582 wird eine kurzfristige Erhöhung der Fördermengen an Erdöl aus der unterirdischen Erdöllagerstätte erreicht. After closing the original injection well (I B), the injection of flooding agent (FM) continues through an initial production well (PB). In Figure 2, the new injection bore carries the reference numeral NIB. The new injection well (nI B) corresponds to the original production well (PB5). According to the method according to RU 2 217 582, it is also possible, as a new injection well (nI B), to drill down a further injection well (nI B) into the underground oil reservoir. This embodiment of the method according to RU 2 217 582 is shown by way of example in FIG. By the method according to RU 2 217 582, the flow direction of the flood medium (FM) in the underground oil reservoir changes. The flow direction of the flood medium (FM) is indicated in FIGS. 2 and 3 by arrows. The process according to RU 2 217 582 achieves a short-term increase in the production of crude oil from the underground oil reservoir.
Nachteilig an dem Verfahren gemäß RU 2 217 582 ist, dass das durch die neue Injektionsbohrung (nI B) injizierte Flutmittel (FM) nach kurzer Zeit die hochpermeable Zone (1 ) im Nahebereich der stillgelegten Injektionsbohrung (I Bt) erreicht. Die hochpermeable Zone (1 ) steht in guter hydrodynamischer Kommunikation zu den ursprünglichen Produktionsbohrungen PB1 bis PB4 sowie PB6 und PB7 (siehe Figur 2). Das Flutmittel (FM) strömt daher nach kurzer Zeit über die Verbindungen (20 bis 26) zu den Produktionsbohrungen PB1 bis PB4 sowie PB6 und PB7. Somit wird bei dem in Figur 2 exemplarisch dargestellten Verfahren nach kurzer Zeit wiederum ein Wasserdurchbruch bzw. Flutmitteldurchbruch in den Produktionsbohrungen (PB) registriert. Bei dem gemäß RU 2 217 582 offenbarten Verfahren, bei dem eine neue Injektionsbohrung (nIB) in die unterirdische Erdöllagerstätte niedergebracht wird, ist die Effizienz etwas höher. Ausgehend von der neuen Injektionsbohrung (nIB) in Figur 3 bildet sich eine Flutmittelfront (2) aus, durch die eine weitere Verdrängung von Erdöl in der unterirdischen Erdöllagerstätte erreicht wird. Sobald diese Flutmittelfront (2) jedoch die Produktionsbohrung (PB5), die Verbindung (24) bzw. die hochpermeable Zone (1 ) erreicht, strömt das Flutmittel (FM) nach kurzer Zeit ebenfalls ungehindert zu den Produktionsbohrungen (PB1 bis PB7). Auch bei diesem Verfahren wird somit nach kurzer Zeit ein Wasser bzw. Flutmitteldurchbruch registriert. A disadvantage of the method according to RU 2 217 582 is that the flooding agent (FM) injected through the new injection well (nI B) reaches the highly permeable zone (1) in the vicinity of the shut-down injection well (I Bt) after a short time. The highly permeable zone (1) is in good hydrodynamic communication with the original production wells PB1 to PB4 and PB6 and PB7 (see FIG. 2). The flooding agent (FM) therefore flows after a short time via the connections (20 to 26) to the production holes PB1 to PB4 and PB6 and PB7. Thus, in the method exemplarily illustrated in FIG. 2, after a short time, a water breakthrough or flood medium breakthrough is registered in the production wells (PB). In the method disclosed in RU 2 217 582, in which a new injection well (NIB) is drilled into the underground oil reservoir, the efficiency is slightly higher. Starting from the new injection well (nIB) in Figure 3, a flood front (2) is formed, through which a further displacement of petroleum is achieved in the underground Erdöllagerstätte. However, as soon as this flood front (2) reaches the production bore (PB5), the connection (24) or the highly permeable zone (1), the flood medium (FM) also flows unhindered to the production wells (PB1 to PB7) after a short time. Also in this method, a water or flooding breakthrough is thus registered after a short time.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit die Bereitstellung eines Verfahrens zur Förderung von Erdöl aus einer unterirdischen Erdöllagerstätte, in die mindestens eine Injektionsbohrung (IB) sowie mehrere Produktionsbohrungen (PB) niedergebracht sind. Das Verfahren soll dabei insbesondere die Ausbeute von Erdöl gegen Ende von sekundären bzw. tertiären Methoden zur Erdölförderung steigern, nachdem ein Wasser bzw. Flutmitteldurchbruch registriert wurde. Das Verfahren soll eine effektive Mobilisierung von Erdöl aus Stauzonen (1 1 bis 15) ermöglichen. Das Verfahren soll darüber hinaus einfach und kostengünstig durchführbar sein und im Idealfall ohne das kostenintensive Niederbringen von weiteren Injektionsbohrungen auskommen. The object of the present invention is thus to provide a process for the extraction of crude oil from an underground oil reservoir into which at least one injection well (IB) and several production wells (PB) have been drilled. In particular, the process is intended to increase the yield of petroleum towards the end of secondary or tertiary methods of producing oil, after a water or flood agent breakthrough has been registered. The process should allow effective mobilization of oil from congestion zones (1 1 to 15). In addition, the method should be simple and inexpensive to carry out and, ideally, manage without the costly sinking of further injection wells.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Förderung von Erdöl aus einer unterirdischen Erdöllagerstätte, umfassend die folgenden Schritte: a) Niederbringen von mindestens einer Injektionsbohrung (IB) und mindestens zwei Produktionsbohrungen (PB) in die unterirdische Erdöllagerstätte. This object is achieved by a method for producing oil from an underground oil reservoir, comprising the following steps: a) Lowering at least one injection well (IB) and at least two production wells (PB) into the underground oil reservoir.
Injizieren eines Flutmittels (FM) durch die mindestens eine Injektionsbohrung (IB) in die unterirdische Erdöllagerstätte und Entnahme von Erdöl aus den mindestens zwei Produktionsbohrungen (PB), wobei sich im Nahbereich der mindestens einen Injektionsbohrung (IB) in der unterirdischen Erdöllagerstätte eine hochpermeable Zone (1 ) ausbildet, Injecting a flood medium (FM) through the at least one injection well (IB) into the subterranean oil reservoir and extracting oil from the at least two production wells (PB), with a highly permeable zone in the vicinity of the at least one injection well (IB) in the subterranean crude oil reservoir ( 1),
Einstellen des Injizierens des Flutmittels (FM) durch die mindestens eine Injektionsbohrung (IB), Adjusting the injection of the flood medium (FM) through the at least one injection well (IB),
Blockieren der hochpermeablen Zone (1 ) im Nahbereich der mindestens einen Injektionsbohrung (IB), e) Injizieren eines Flutmittels (FM) durch mindestens eine neue Injektionsbohrung (nIB) in die unterirdische Erdöllagerstätte und Entnahme von Erdöl aus mindestens einer Produktionsbohrung (PB). Es wurde festgestellt, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine effektive Steigerung der Förderraten von Erdöl aus einer unterirdischen Erdöllagerstätte, die aufgrund von sekundären bzw. tertiären Erdölfördermethoden eine inhomogene Permeabilität aufweist, erreicht wird. Das Verfahren ist einfach und kostengünstig durchführbar. Das Verfahren hat darüber hinaus den Vorteil, dass es in einer bevorzugten Ausführungsform ohne das Niederbringen (Abteufen) weiterer Injektionsbohrungen (IB) auskommt. Hierdurch ist das erfindungsgemäße Verfahren kosteneffizient, da eine weitere Förderung von Erdöl ermöglicht wird, ohne dass das kostenintensive Niederbringen weiterer Bohrungen in die unterirdische Erdöllagerstätte notwendig ist. Blocking the high permeability zone (1) in the vicinity of the at least one injection well (IB), e) injecting a flood medium (FM) through at least one new injection well (NIB) into the underground well deposit and extracting oil from at least one production well (PB). It has been found that the method according to the invention achieves an effective increase in the production rates of crude oil from a subterranean mineral oil deposit which has an inhomogeneous permeability due to secondary or tertiary mineral oil extraction methods. The method is simple and inexpensive to carry out. In addition, the method has the advantage that in a preferred embodiment it does not require the sinking (sinking) of further injection wells (IB). As a result, the method according to the invention is cost-efficient, since a further production of crude oil is made possible without the cost-intensive laying down of further boreholes in the subterranean crude oil deposit being necessary.
Verfahrensschritt a) Process step a)
In Verfahrensschritt a) werden mindestens eine Injektionsbohrung (IB) und mindestens zwei Produktionsbohrungen (PB) in die unterirdische Erdöllagerstätte niedergebracht (abgeteuft). Das Niederbringen der lnjektionsbohrung/en (IB) und der Produktionsbohrungen in die unterirdische Erdöllagerstätte kann durch konventionelle, dem Fachmann bekannte Methoden erfolgen und ist beispielsweise in der EP 0 952 300 beschrieben. Bei den Bohrungen kann es sich um vertikale, horizontale oder abgelenkte Bohrungen handeln. In process step a), at least one injection well (IB) and at least two production wells (PB) are drilled (sunk) into the subterranean crude oil deposit. The injection of the injection wells (IB) and the production wells into the underground oil reservoir can be carried out by conventional methods known to the person skilled in the art and is described, for example, in EP 0 952 300. The holes can be vertical, horizontal or deflected holes.
Bei den unterirdischen Erdöllagerstätten kann es sich um Lagerstätten für alle Sorten von Erdöl handeln, beispielsweise um solche für leichtes oder für schweres Erdöl. Das in der unterirdischen Erdöllagerstätte befindliche Erdöl weist im Allgemeinen eine Viskosität im Bereich von 3 bis 10000 mPa/s auf, gemessen bei der Temperatur der unterirdischen Erdöllagerstätte (TL). Die Temperatur der unterirdischen Erdöllagerstätte (TL) kann ebenfalls in weiten Bereichen variieren. Sie liegt im Allgemeinen im Bereich von 8 bis 200 °C, bevorzugt im Bereich von 20 bis 180 °C und mehr bevorzugt im Bereich von 70 bis 150 °C. Subterranean oil deposits may be deposits for all grades of oil, such as those for light or heavy oil. The petroleum contained in the underground oil reservoir generally has a viscosity in the range of 3 to 10,000 mPa / s, measured at the temperature of the underground oil reservoir (T L ). The temperature of the underground oil reservoir (T L ) can also vary widely. It is generally in the range of 8 to 200 ° C, preferably in the range of 20 to 180 ° C, and more preferably in the range of 70 to 150 ° C.
Auch die Tiefe der Injektionsbohrung (IB) und der Produktionsbohrungen (PB) ist für das erfindungsgemäße Verfahren nicht wesentlich. Die Injektionsbohrung (IB) und die Produktionsbohrungen (PB) weisen im Allgemeinen eine Länge im Bereich von 100 bis 10000 m, bevorzugt im Bereich 100 bis 4000 m und besonders bevorzugt im Bereich von 100 bis 2000 m, auf. Also, the depth of the injection well (IB) and the production wells (PB) is not essential to the process of the invention. The injection well (IB) and the production wells (PB) generally have a length in the range of 100 to 10,000 m, preferably in the range 100 to 4000 m, and more preferably in the range of 100 to 2000 m.
Verfahrensschritt b): Process step b):
In Verfahrensschritt b) wird ein Flutmittel (FM) durch die mindestens eine Injektionsbohrung (IB) in die unterirdische Erdöllagerstätte injiziert und Erdöl aus mindestens zwei Produktionsbohrungen (PB) entnommen. Unter dem Begriff „mindestens eine Injektionsbohrung (IB)" werden erfindungsgemäß sowohl genau eine Injektionsbohrung (IB) als auch zwei oder mehrere Injektionsbohrungen (IB) verstanden. Die Begriffe„mindestens eine Injektionsbohrung (IB)" und„eine Injektionsbohrung (IB)" werden synonym gebraucht. In step b), a flood medium (FM) is injected through the at least one injection well (IB) into the underground oil reservoir and oil is extracted from at least two production wells (PB). According to the invention, the term "at least one injection well (IB)" means both exactly one injection well (IB) and two or more injection wells (IB) The terms "at least one injection well (IB)" and "one injection well (IB)" used synonymously.
Unter dem Begriff „mindestens zwei Produktionsbohrungen (PB)" werden erfindungsgemäß sowohl genau zwei Produktionsbohrungen (PB) als auch drei oder mehrere Produktionsbohrungen (PB) verstanden. Die Begriffe „mindestens zwei Produktionsbohrungen (PB)" und „Produktionsbohrungen (PB)" werden synonym gebraucht. According to the invention, the term "at least two production wells (PB)" means both exactly two production wells (PB) and three or more production wells (PB) .The terms "at least two production wells (PB)" and "production wells (PB)" become synonymous second hand.
Die Anzahl der Injektionsbohrungen (IB) hängt von der Art und Beschaffenheit der unterirdischen Erdöllagerstätte ab und kann in weiten Bereichen variieren. Die Anzahl der Injektionsbohrungen (IB) liegt im Allgemeinen im Bereich von 1 bis 20. Auch die Anzahl der Produktionsbohrungen (PB) kann in weiten Bereichen variieren. Im Allgemeinen wird erfindungsgemäß in Verfahrensschritt a) mindestens eine Produktionsbohrung (PB) mehr in die unterirdische Erdöllagerstätte niedergebracht, als Injektionsbohrungen (IB) niedergebracht werden. Dies bedeutet, das für den Fall, dass nur eine Injektionsbohrung (IB) in die unterirdische Erdöllagerstätte niedergebracht wird, in Verfahrensschritt a) mindestens zwei Produktionsbohrungen (PB) in die unterirdische Erdöllagerstätte niedergebracht werden. Bei der Lagerstättenentwicklung kann man über eine clusterartige Gruppierung der Bohrungen sprechen, damit gehören normalerweise zu einem Cluster eine Injektionsbohrung (IB) und die Produktionsbohrungen (PB), die von dieser Injektionsbohrung (IB) beeinflusst sind. The number of injection wells (IB) depends on the type and nature of the underground oil reservoir and can vary widely. The number of injection wells (IB) is generally in the range of 1 to 20. The number of production wells (PB) can also vary widely. In general, according to the invention, in process step a), at least one production well (PB) is drilled more into the underground oil reservoir than injection wells (IB) are drilled. This means that in the event that only one injection well (IB) is drilled into the subterranean crude oil deposit, at least two production wells (PB) are drilled in the subterranean crude oil deposit in process step a). In reservoir development, one can speak of a cluster-like grouping of wells, typically including a cluster with an injection well (IB) and the production wells (PB) affected by this injection well (IB).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem in Verfahrensschritt a) mindestens eine Produktionsbohrung (PB) mehr in die unterirdische Erdöllagerstätte niedergebracht wird, als Injektionsbohrungen (IB) niedergebracht werden. The subject matter of the present invention is therefore also a process in which, in process step a), at least one production well (PB) is drilled more into the subterranean crude oil deposit than injection wells (IB) are drilled.
Ein Cluster umfasst im Allgemeinen maximal 15 bis 20 Bohrungen (Summe der Injektionsbohrungen (IB) und der Produktionsbohrungen (PB), die von der Injektionsbohrung (IB) beeinflusst werden). Anders ausgedrückt, umfasst der Cluster somit die Injektionsbohrung (IB) und die Produktionsbohrungen (PB; PB1 bis PB7), aus denen in Verfahrensschritt b) Erdöl entnommen wird. A cluster will generally comprise a maximum of 15 to 20 holes (sum of injection holes (IB) and production holes (PB) affected by the injection hole (IB)). In other words, the cluster thus comprises the injection well (IB) and the production wells (PB, PB1 to PB7), from which petroleum is extracted in process step b).
In einer bevorzugten Ausführungsform werden in Verfahrensschritt a) mindestens zwei Produktionsbohrungen (PB) mehr, bevorzugt mindestens drei Produktionsbohrungen (PB) mehr, besonders bevorzugt mindestens vier Produktionsbohrungen (PB) mehr und insbesondere bevorzugt mindestens fünf Produktionsbohrungen (PB) mehr in die unterirdische Erdöllagerstätte niedergebracht, als Injektionsbohrungen (IB) in die unterirdische Erdöllagerstätte niedergebracht werden. Nachfolgend wird ein Flutmittel (FM) durch die mindestens eine Injektionsbohrung (IB) in die unterirdische Erdöllagerstätte injiziert. Als Flutmittel (FM) können in Verfahrensschritt b) sämtliche dem Fachmann bekannten Flutmittel (FM) eingesetzt werden. Die Art des in Verfahrensschritt b) eingesetzten Flutmittels (FM) ist nicht erfindungswesentlich. Prinzipiell können alle Flutmittel (FM) eingesetzt werden, die zur sekundären bzw. tertiären Erdölförderung geeignet sind. Bevorzugt wird in Verfahrensschritt b) ein wässriges Flutmittel (wFM) eingesetzt. Als wässriges Flutmittel (wFM) kann Wasser selbst oder Wasser, dem Additive zugesetzt wurden, eingesetzt werden. Das wässrige Flutmittel (wFM) kann dabei Temperaturen im Bereich von 0 °C bis 100 °C aufweisen. Es ist auch möglich, dass wässrige Flutmittel (wFM) in Form von Dampf einzusetzen. Bei der Verwendung von Dampf bildet sich eine besonders große hochpermeable Zone (1 ), die im Vergleich zur ursprünglichen Permeabilität der unterirdischen Erdöllagerstätte eine wesentlich höhere Permeabilität aufweist. Dies ist auf die aggressive Wirkung des überhitzten Dampfes zurückzuführen, der das Erdöl besonders gut auswäscht. In a preferred embodiment, in process step a) at least two production wells (PB) more, preferably at least three production wells (PB) more, more preferably at least four production wells (PB) more and more preferably at least five production wells (PB) drilled more in the underground Erdöllagerstätte , are drilled as injection wells (IB) into the underground oil reservoir. Subsequently, a flood medium (FM) is injected through the at least one injection well (IB) into the underground oil reservoir. As flooding agent (FM), all flooding agents (FM) known to those skilled in the art can be used in process step b). The type of flooding agent (FM) used in process step b) is not essential to the invention. In principle, all floods (FM) can be used, which are suitable for secondary or tertiary oil production. An aqueous flooding agent (wFM) is preferably used in process step b). As the aqueous flooding agent (wFM), water itself or water to which additives have been added can be used. The aqueous flooding agent (wFM) can have temperatures in the range of 0 ° C to 100 ° C. It is also possible to use aqueous flooding agents (wFM) in the form of steam. With the use of steam, a particularly large highly permeable zone (1) is formed, which has a much higher permeability compared to the original permeability of the underground oil reservoir. This is due to the aggressive effect of the superheated steam, which washes the oil particularly well.
Im Allgemeinen enthält das wässriges Flutmittel (wFM) mindestens 50 Gew.-%, bevorzugt mindestens 70 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 80 Gew.-% und insbesondere bevorzugt mindestens 90 Gew.-% Wasser. Demgemäß kann das wässriges Flutmittel (wFM) 0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 20 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 0 bis 10 Gew.-% weitere Additive und natürliche Salze enthalten. In general, the aqueous flooding agent (wFM) contains at least 50% by weight, preferably at least 70% by weight, more preferably at least 80% by weight and most preferably at least 90% by weight of water. Accordingly, the aqueous flooding agent (wFM) may contain 0 to 50 wt%, preferably 0 to 30 wt%, more preferably 0 to 20 wt% and most preferably 0 to 10 wt% of other additives and natural salts ,
Die Gew.-%-Angaben sind jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des wässriges Flutmittel (wFM). Als weitere übliche Additive können beispielsweise Verdickungsmittel, Tenside, Harnstoff oder Glyzerin eingesetzt werden. Als Verdickungsmittel geeignet sind beispielsweise synthetische Polymere, wie beispielsweise Polyacrylamid oder Copolymere aus Acrylamid und anderen Monomeren, insbesondere Sulfonsäuregruppen aufweisende Monomere, sowie Polymere natürlichen Ursprungs wie beispielsweise Glucosylglucane, Xanthan, Diuthane oder Glucan. Bevorzugt ist Glucan. The percentages by weight are in each case based on the total weight of the aqueous flooding agent (wFM). Thickeners, surfactants, urea or glycerol, for example, can be used as further customary additives. Suitable thickeners are, for example, synthetic polymers such as polyacrylamide or copolymers of acrylamide and other monomers, especially monomers containing sulfonic acid groups, and polymers of natural origin such as glucosylglucans, xanthan, diuthane or glucan. Glucan is preferred.
Als oberflächenaktive Komponenten (Tenside) können anionische, kationische und nicht-ionische Tenside eingesetzt werden. As surface-active components (surfactants) it is possible to use anionic, cationic and nonionic surfactants.
Gebräuchliche nicht-ionische Tenside sind beispielsweise ethoxylierte Mono-, Di- und Trialkylphenole, ethoxylierte Fettalkohole sowie Polyalkylenoxide. Neben den ungemischten Polyalkylenoxiden, bevorzugt C2-C4-Alkylenoxiden und phenylsubsitutierten C2-C4-Alkylenoxiden, insbesondere Polyethylenoxiden, Polypropylenoxiden und Poly(phenylethylenoxiden), sind vor allem Blockcopolymerisate, insbesondere Polypropylenoxid- und Polyethylenoxidblöcke oder Poly(phenylethylenoxid)-und Polyethylenoxidblöcke aufweisende Polymerisate, und auch statistische Copolymerisate dieser Alkylenoxide geeignet. Derartige Alkylenoxidblockcopolymerisate sind bekannt und im Handel z. B. unter den Namen Tetronice und Pluronic (BASF) erhältlich Common nonionic surfactants are, for example, ethoxylated mono-, di- and trialkylphenols, ethoxylated fatty alcohols and polyalkylene oxides. In addition to the unmixed polyalkylene oxides, preferably C 2 -C 4 -alkylene oxides and phenyl-substituted C 2 -C 4 -alkylene oxides, in particular polyethylene oxides, Polypropylene oxides and poly (phenylethylene oxides), especially block copolymers, in particular polypropylene oxide and polyethylene oxide blocks or poly (phenylethylene oxide) and polyethylene oxide blocks having polymers, and also random copolymers of these alkylene oxides are suitable. Such Alkylenoxidblockcopolymerisate are known and commercially z. B. under the name Tetronice and Pluronic (BASF) available
Übliche anionische Tenside sind beispielsweise Alkalimetall- und Ammoniumsalze von Alkylsulfaten (Alkylrest: C8-C12), von Schwefelsäurehalbestern ethoxylierter Alkanole (Alkylrest: Ci2-Ci8) und ethoxylierter Alkylphenole (Alkylreste: C4-C12) und von Alkylsulfonsäuren (Alkylrest: C12-C18). Typical anionic surfactants are, for example, alkali metal and ammonium salts of alkyl sulfates (alkyl radical: C 8 -C 12 ), of sulfuric monoesters of ethoxylated alkanols (alkyl radical: C 2 -C 8 ) and ethoxylated alkylphenols (alkyl radicals: C 4 -C 12 ) and of alkylsulfonic acids (alkyl radical: C 12 -C 18 ).
Geeignete kationische Tenside sind beispielsweise C6-C18-Alkyl-, Alkylaryl- oder heterozyklische Reste aufweisende, primäre, sekundäre, tertiäre oder quartäre Ammoniumsalze, Pyridiniumsalze, Imidazoliniumsalze, Oxozoliniumsalze, Morpholiniumsalze, Propyliumsalze, Sulfoniumsalze und Phosphoniumsalze. Beispielhaft seinen Dodecylammoniumacetat oder das entsprechende Sulfat, Disulfate oder Acetate der verschiedenen 2-(N,N,N-Trimethylammonium)ethylparaffinsäure- Ester, N-Cetylpyridiniumsulfat und N-Laurylpyridiniumsalze, Cetyltrimethylammoniumbromid und Natriumlaurylsulfat genannt. Suitable cationic surfactants are, for example, C 6 -C 18 -alkyl, alkylaryl or heterocyclic radicals, primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium salts, pyridinium salts, imidazolinium salts, oxozolinium salts, morpholinium salts, propylium salts, sulfonium salts and phosphonium salts. Examples of its dodecylammonium acetate or the corresponding sulfate, disulfates or acetates of the various 2- (N, N, N-trimethylammonium) ethylparaffinsäure- esters, N-Cetylpyridiniumsulfat and N-Laurylpyridiniumsalze, cetyltrimethylammonium bromide and sodium lauryl sulfate called.
Das Injizieren des vorstehend beschriebenen Flutmittels (FM), bevorzugt des wässrigen Flutmittels (wFM), durch die mindestens eine Injektionsbohrung (IB) in die unterirdische Erdöllagerstätte führt dazu, dass sich im Nahbereich der mindestens einen Injektionsbohrung (IB) in der unterirdische Erdöllagerstätte eine hochpermeable Zone (1 ) durch die Wirkung der Flutmittels (FM) ausbildet. Injecting the flooding agent (FM) described above, preferably the aqueous flooding agent (wFM), through the at least one injection well (IB) into the subterranean crude oil deposit results in a highly permeable near-surface of the at least one injection well (IB) in the subterranean crude oil deposit Zone (1) by the action of flooding (FM) forms.
Dies ist die Folge der langzeitigen Wirkung der Strömung des Flutmittels (FM) auf die unterirdische Erdöllagerstätte und die Lagerstätten matrix, wobei die Wirkung im Nahbereich der Injektionsbohrung (IB) maximal ist. Für den Fall, dass beispielsweise durchschnittlich ca. 100 cm3 Wasser pro Tag durch die Injektionsbohrung (IB) injiziert werden, strömen durch den Nahbereich der Injektionsbohrung (IB) im Zeitraum von 5 Jahren ca. 175 000 m3 Wasser. Der Zustand nach Durchführung des Verfahrensschritts b) ist exemplarisch in Figur 1 dargestellt, die vorstehend bereits beschrieben wurde. Durch das Injizieren des Flutmittels (FM) bilden sich neben der hochpermeablen Zone darüber hinaus die Verbindungen (20 bis 26). Die Verbindungen (20 bis 26) weisen ebenfalls eine hohe Permeabilität auf und werden daher auch als Flutmittel- oder Wasserwege bezeichnet. Durch die Verbindungen (20 bis 26) stehen die Produktionsbohrungen (PB1 bis PB7) über die hochpermeable Zone (1 ) mit der Injektionsbohrung (I B) in hydrodynamischer Kommunikation. Darüber hinaus stehen die Produktionsbohrungen (PB1 bis PB7) durch die Verbindungen (20 bis 26) über die hochpermeable Zone (1 ) untereinander in hydrodynamischer Kommunikation. Unter „in hydrodynamischer Kommunikation stehen" wird 5 erfindungsgemäß verstanden, dass Flüssigkeiten, bevorzugt Flutmittel (FM), durch die Verbindungen (20 bis 26) über die hochpermeable Zone (1 ) zwischen den Bohrungen eines Clusters ausgetauscht werden können. This is the result of the long-term effect of the flow of the flood medium (FM) on the underground oil reservoir and the deposits matrix, the effect in the vicinity of the injection well (IB) is maximum. In the event that, for example, an average of about 100 cm 3 of water per day through the injection well (IB) are injected flow through the vicinity of the injection well (IB) in the period of 5 years, about 175 000 m 3 of water. The state after execution of method step b) is shown by way of example in FIG. 1, which has already been described above. By injecting the flooding agent (FM) in addition to the highly permeable zone beyond the compounds (20 to 26). The compounds (20 to 26) also have a high permeability and are therefore also referred to as flood or water ways. Through the connections (20 to 26) the production wells (PB1 to PB7) are above the high permeability zone (1) with the injection well (IB) in hydrodynamic communication. In addition, the production wells (PB1 to PB7) through the compounds (20 to 26) via the highly permeable zone (1) with each other in hydrodynamic communication. By "in hydrodynamic communication" is meant according to the invention that liquids, preferably flooding agents (FM), can be exchanged through the compounds (20 to 26) via the highly permeable zone (1) between the bores of a cluster.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem die 10 unterirdische Erdöllagerstätte nach Verfahrensschritt b) Verbindungen (20 bis 26) aufweist, durch die die Produktionsbohrungen (PB1 bis PB7) untereinander und zu der Injektionsbohrung (IB) über die hochpermeable Zone (1 ) in hydrodynamischer Kommunikation stehen. The subject matter of the present invention is thus also a method in which the underground subsurface oil deposit after method step b) has connections (20 to 26) through which the production bores (PB1 to PB7) communicate with one another and with the injection well (IB) via the highly permeable zone (FIG. 1) are in hydrodynamic communication.
15 Für die hochpermeable Zone (1 ) sowie die Verbindungen (20 bis 26), die sich nach Verfahrensschritt b) gebildet haben, gelten die eingangs beschriebenen Ausführungen zu Figur 1 entsprechend. Zwischen den Verbindungen (20 bis 26) befinden sich die Stauzonen (1 1 bis 15), die noch Erdöl enthalten. For the highly permeable zone (1) and the connections (20 to 26) which have formed after method step b), the statements described at the outset with regard to FIG. 1 apply correspondingly. Between the compounds (20 to 26) are the congestion zones (1 1 to 15), which still contain petroleum.
20 Unter„hochpermeabler Zone (1 )" wird erfindungsgemäß verstanden, dass diese Zone eine Permeabilität aufweist, die mindestens 20 %, bevorzugt mindestens 50 %, besonders bevorzugt mindestens 75 % und insbesondere bevorzugt mindestens 90 % höher ist als die Permeabilität der Stauzonen (1 1 bis 15). Die Permeabilität der Stauzonen (1 1 bis 15) entspricht dabei der ursprünglichen Permeabilität derAccording to the invention, "highly permeable zone (1)" means that this zone has a permeability which is at least 20%, preferably at least 50%, particularly preferably at least 75% and particularly preferably at least 90% higher than the permeability of the congestion zones (1 1 to 15) The permeability of the congestion zones (1 1 to 15) corresponds to the original permeability of the
25 unterirdischen Erdöllagerstätte, das heißt der Permeabilität vor Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 25 underground Erdöllagerstätte, that is the permeability before carrying out the method according to the invention.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem die hochpermeable Zone (1 ) eine Permeabilität aufweist, die mindestens 20 % höher ist 30 als die ursprüngliche Permeabilität der unterirdischen Erdöllagerstätte. The subject matter of the present invention is therefore also a process in which the highly permeable zone (1) has a permeability that is at least 20% higher than the original permeability of the underground oil reservoir.
Entsprechendes gilt für die Verbindungen (20 bis 26), die auch als Wasserwege beziehungsweise Flutmittelwege bezeichnet werden. Die Permeabilität der Verbindungen (20 bis 26) ist ebenfalls um mindestens 20 %, bevorzugt mindestens 35 50 %, besonders bevorzugt mindestens 75 % und insbesondere bevorzugt mindestens 90 % höher als die Permeabilität der Stauzonen (1 1 bis 15). The same applies to the compounds (20 to 26), which are also referred to as waterways or flood routes. The permeability of the compounds (20 to 26) is also at least 20%, preferably at least 35 50%, more preferably at least 75% and most preferably at least 90% higher than the permeability of the storage zones (1 1 to 15).
Die Permeabilität der hochpermeablen Zone (1 ) im Nahbereich der Injektionsbohrung (I B) kann die Permeabilität der Verbindungen (20 bis 26) noch übersteigen. Im 40 Allgemeinen ist die Permeabilität der hochpermeablen Zone (1 ) um mindestens 10 % höher als die Permeabilität der Verbindungen (20 bis 26). Die Ausdehnung der hochpermeablen Zone (1 ) im Nahbereich der Injektionsbohrung (I B) hängt von den Eigenschaften der unterirdischen Erdöllagerstätte und von der Dauer der Durchführung des Verfahrensschritts b) ab. Die horizontale Ausdehnung der hochpermeablen Zone (1 ) liegt im Allgemeinen im Bereich von 1 bis 100 m, bevorzugt im Bereich von 3 bis 60 m, besonders bevorzugt im Bereich von 4 bis 50 m. Die horizontale Ausdehnung der hochpermeablen Zone (1 ) wird dabei vom Zentrum der Injektionsbohrung (IB) aus gemessen. Die Ausdehnung der hochpermeablen Zone (1 ) ist besonders groß, wenn die erdölführende Schicht (Produktionsschicht) der unterirdischen Erdöllagerstätte als Lagerstättenmatrix lose Gesteine, wie beispielsweise Sand, enthält, aus der das Erdöl ausgewaschen werden kann. The permeability of the high-permeability zone (1) in the vicinity of the injection well (IB) may exceed the permeability of the compounds (20 to 26). In general, the permeability of the high permeability zone (1) is at least 10% higher than the permeability of the compounds (20 to 26). The extent of the high-permeability zone (1) in the vicinity of the injection well (IB) depends on the properties of the underground oil reservoir and on the duration of the implementation of process step b). The horizontal extent of the highly permeable zone (1) is generally in the range of 1 to 100 m, preferably in the range of 3 to 60 m, particularly preferably in the range of 4 to 50 m. The horizontal extent of the highly permeable zone (1) is measured from the center of the injection well (IB). The extent of the high-permeability zone (1) is particularly great when the petroleum-bearing layer (production layer) of the underground oil reservoir as deposit matrix contains loose rocks, such as sand, from which the petroleum can be washed out.
Die vertikale Ausdehnung der hochpermeablen Zone (1 ) hängt ebenfalls von den Eigenschaften der unterirdischen Erdöllagerstätte sowie von der Dauer der Durchführung des Verfahrensschritts b) ab. Die vertikale Ausdehnung der hochpermeablen Zone (1 ) entspricht im Allgemeinen der Mächtigkeit der Produktionsschicht und liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,5 bis 50 m, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 20 m und besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 10 m und insbesondere im Bereich von 0,5 bis 5 m. Die Ausdehnung der Verbindungen (20 bis 26) hängt ebenfalls von der Beschaffenheit der unterirdischen Erdöllagerstätte sowie von der Dauer der Durchführung des Verfahrensschritts b) ab. Die Länge der Verbindungen (20 bis 26) entspricht dabei im Allgemeinen mindestens dem Abstand der Injektionsbohrung (I B) von den Produktionsbohrungen (PB). Der Abstand der Injektionsbohrung (I B) von den Produktionsbohrungen (PB) liegt im Allgemeinen im Bereich von 50 m bis 10 000 m. Die Länge der der Verbindungen (20 bis 26) ist im Allgemeinen größer als der Abstand zwischen Injektionsbohrung (I B) und Produktionsbohrungen (PB), da die Verbindungen (20 bis 26) nur in Ausnahmefällen auf einer Geraden zwischen Injektionsbohrung (I B) und Produktionsbohrung (PB) liegen. The vertical extent of the high-permeability zone (1) also depends on the properties of the underground oil reservoir and on the duration of the execution of the process step (b). The vertical extent of the high permeability zone (1) generally corresponds to the thickness of the production layer and is generally in the range of 0.5 to 50 m, preferably in the range of 0.5 to 20 m and more preferably in the range of 0.5 to 10 m and in particular in the range of 0.5 to 5 m. The extent of the compounds (20 to 26) also depends on the nature of the underground oil reservoir and on the duration of the implementation of the process step b). The length of the connections (20 to 26) generally corresponds at least to the distance of the injection well (I B) from the production wells (PB). The distance of the injection well (I B) from the production wells (PB) is generally in the range of 50 m to 10 000 m. The length of the joints (20 to 26) is generally greater than the distance between the injection well (IB) and production wells (PB), since the joints (20 to 26) are only in exceptional cases on a straight line between the injection well (IB) and production well ( PB).
Die räumliche Lage und die Form der Verbindungen (20 bis 26) wird stark durch die geologischen Gegebenheiten in der unterirdischen Erdöllagerstätte beeinflusst, wobei geologische Störungen wie beispielsweise Klüfte und andere geologische Unregelmäßigkeiten einen besonders großen Einfluss haben. Die räumliche Lage und die Form der Verbindungen (20 bis 26) ist daher normalerweise schwer zu diagnostizieren beziehungsweise zu proportionieren. The spatial location and shape of the compounds (20 to 26) are strongly influenced by the geological conditions in the underground oil reservoir, with geological disturbances such as clefts and other geological irregularities having a particularly large impact. The spatial location and shape of the connections (20 to 26) is therefore normally difficult to diagnose or proportion.
Während dem Verfahrensschritt b) wird aus den Produktionsbohrungen (PB) Erdöl entnommen. Im Allgemeinen wird in Verfahrensschritt b) aus allen Produktionsbohrungen (PB), die zu einem Cluster gehören, Erdöl entnommen. Verfahrensschritt b) wird im Allgemeinen so lange durchgeführt, bis die Produktionsverwässerung die Grenze der Wirtschaftlichkeit übersteigt. Diese Grenze ist unterschiedlich für unterschiedliche Lagerstätten, hängt von den laufenden Ölpreisen ab und liegt normalerweise im Bereich von 60 bis 95 %. Man spricht über die natürliche Ölverwässerung, wenn das Öl vorwiegend das Lagerstättenwasser (Initialwasser) enthält. Wenn die Produktionsverwässerung durch Flutwasser (Flutmittel (FM)) steigt, kann dies als Wasserdurchbruch bzw. Flutmitteldurchbruch bezeichnet werden. Unter Produktionsverwässerung wird erfindungsgemäß der Zustand verstanden, bei dem mindestens 50 Gew.-%, bevorzugt mindestens 70 Gew.- % und besonders bevorzugt mindestens 80 Gew.-% Flutmittel (FM) aus den Produktionsbohrungen (PB) gefördert wird, wobei sich die Gew.-%-Angaben jeweils auf das Gesamtgewicht der aus den Produktionsbohrungen (PB) entnommenen Flüssigkeiten beziehen. During process step b), oil is extracted from the production wells (PB). In general, in process step b), oil is extracted from all production wells (PB) belonging to a cluster. Process step b) is generally carried out until production dilution exceeds the limit of economic efficiency. This limit varies for different deposits, depends on current oil prices and is usually in the 60 to 95% range. One speaks about the natural oil drainage, if the oil predominantly the deposit water (initial water) contains. If the production dilution by flood water (flooding (FM)) increases, this can be called water breakthrough or flooding breakthrough. Production dilution is understood according to the invention to mean the state in which at least 50% by weight, preferably at least 70% by weight and particularly preferably at least 80% by weight, of flooding agent (FM) is conveyed from the production wells (PB), the wt .-% - each refer to the total weight of the fluids taken from the production wells (PB).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem Verfahrensschritt b) solange durchgeführt wird, bis aus den Produktionsbohrungen (PB) mindestens 50 Gew.-% Flutmittel (FM) entnommen wird, bezogen auf das Gesamtgewicht, der aus den Produktionsbohrungen (PB) entnommenen Flüssigkeiten. The present invention thus also provides a process in which process step b) is carried out until at least 50% by weight of fluxing agent (FM) is taken from the production wells (PB), based on the total weight resulting from the production wells (PB ) taken out liquids.
Verfahrensschritt c) und Verfahrensschritt d): In Verfahrensschritt c) wird das Injizieren eines Flutmittels (FM) durch die mindestens eine Injektionsbohrung (IB) eingestellt. Process step c) and process step d): In process step c), the injection of a flood medium (FM) through the at least one injection well (IB) is set.
Nachfolgend wird in Verfahrensschritt d) die hochpermeable Zone (1 ) im Nahbereich der mindestens einen Injektionsbohrung (IB) blockiert. Subsequently, in method step d), the highly permeable zone (1) is blocked in the vicinity of the at least one injection bore (IB).
In einer bevorzugten Ausführungsform wird hierzu eine fließfähige Zusammensetzung (FZ) durch die Injektionsbohrung (IB) in die hochpermeable Zone (1 ) injiziert. In a preferred embodiment, a flowable composition (FZ) is injected through the injection bore (IB) into the highly permeable zone (1) for this purpose.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem in Verfahrensschritt d) durch die mindestens eine Injektionsbohrung (IB) eine fließfähige Zusammensetzung (FZ) in die hochpermeable Zone (1 ) injiziert wird, um diese zu blockieren. The subject matter of the present invention is thus also a method in which, in method step d), a flowable composition (FZ) is injected into the highly permeable zone (1) through the at least one injection bore (IB) in order to block it.
Fließfähig bedeutet erfindungsgemäß im Zusammenhang mit der fließfähigen Zusammensetzung (FZ), dass die fließfähige Zusammensetzung (FZ) mittels konventioneller Pumpen in die Injektionsbohrung (IB) und die hochpermeable Zone (1 ) verpumpt werden kann. Flowable means according to the invention in connection with the flowable composition (FZ) that the flowable composition (FZ) by means of conventional pumps in the injection well (IB) and the highly permeable zone (1) can be pumped.
Erfindungsgemäß bevorzugte fließfähige Zusammensetzungen (FZ) weisen nach der Herstellung eine fließfähige Viskosität bzw. Konsistenz auf. Diese fließfähige Viskosität bzw. Konsistenz ermöglicht das Verpumpen der fließfähigen Zusammensetzung (FZ) in die Injektionsbohrung (IB) bzw. in die hochpermeable Zone (1 ) im Nahbereich der Injektionsbohrung (IB) in der unterirdischen Erdöllagerstätte. Nach dem Injizieren gemäß Verfahrensschritt d) des erfindungsgemäßen Verfahrens und vor dem Injizieren eines Flutmittels (FM) gemäß Verfahrensschritt e) ändert sich die Konsistenz bzw. die Viskosität der fließfähigen Zusammensetzung (FZ) in der hochpermeablen Zone (1 ) im Nahbereich der Injektionsbohrung (I B) in der unterirdischen Erdöllagerstätte. Die Viskosität bzw. Konsistenz der fließfähigen Zusammensetzung (FZ) ändert sich dabei in der Art, dass die Viskosität deutlich ansteigt. Die Viskosität steigt dabei im Allgemeinen auf Viskositäten von mindestens 1 000 mPas, bevorzugt mindestens 5 000 mPas und besonders bevorzugt mindestens 10 000 mPas an. Bevorzugt steigt die Viskosität der fließfähigen Zusammensetzung (FZ) auf Werte an, die größer sind als die Viskosität des in den Stauzonen (1 1 bis 15) verbleibenden Erdöls. Flowable compositions (FZ) which are preferred according to the invention have a flowable viscosity or consistency after production. This flowable viscosity or consistency makes it possible to pump the flowable composition (FZ) into the injection well (IB) or into the highly permeable zone (1) in the vicinity of the injection well (IB) in the underground oil reservoir. After injecting according to method step d) of the method according to the invention and before injecting a flooding agent (FM) according to method step e), the consistency or viscosity of the flowable composition (FZ) in the highly permeable zone (1) changes in the vicinity of the injection well (IB ) in the underground oil reservoir. The viscosity or consistency of the flowable composition (FZ) changes in the way that the viscosity increases significantly. The viscosity generally increases to viscosities of at least 1,000 mPas, preferably at least 5,000 mPas and particularly preferably at least 10,000 mPas. The viscosity of the flowable composition (FZ) preferably increases to values which are greater than the viscosity of the petroleum remaining in the stagnation zones (11 to 15).
Es ist auch möglich, dass sich die Konsistenz der fließfähigen Zusammensetzung (FZ) von einer fließfähigen Konsistenz in eine nicht mehr fließfähige Konsistenz umwandelt. Die Konsistenz der fließfähigen Zusammensetzung (FZ) kann sich nach dem Injizieren in die hochpermeable Zone (1 ) auch in eine feste Konsistenz umwandeln. It is also possible that the consistency of the flowable composition (FZ) changes from a flowable consistency to a no longer flowable consistency. The consistency of the flowable composition (FZ) can also be converted into a solid consistency after injection into the high permeability zone (1).
Erfindungsgemäß wird unter dem Begriff „nach Herstellung der fließfähigen Zusammensetzung (FZ)" verstanden, dass die fließfähige Zusammensetzung (FZ) nach Beendigung der Herstellung für einen Zeitraum von mindestens 10 Minuten, bevorzugt mindestens 30 Minuten und insbesondere bevorzugt mindestens 1 Stunde ihre fließfähige Konsistenz bzw. Viskosität beibehält. Der deutliche Anstieg der Viskosität der fließfähigen Zusammensetzung (FZ) bzw. die Änderung der Konsistenz von einer fließfähigen Konsistenz in eine nicht mehr fließfähige bzw. feste Konsistenz in der hochpermeablen Zone (1 ) in der unterirdischen Erdöllagerstätte vollzieht sich im Allgemeinen in Zeiträumen im Bereich von größer 1 Stunden bis 3 Tage, bevorzugt im Bereich von größer 1 Stunde bis 48 Stunden, besonders bevorzugt im Bereich von 3 Stunden bis 36 Stunden, wobei sich die Zeiträume vom Ende des Injizierens gemäß Verfahrensschritt d) an bemessen. According to the invention, the term "after preparation of the flowable composition (FZ)" means that the flowable composition (FZ) after completion of the preparation for a period of at least 10 minutes, preferably at least 30 minutes and more preferably at least 1 hour, their flowable consistency or The significant increase in the viscosity of the flowable composition (FZ) or the change in the consistency of a flowable consistency into a no longer flowable or solid consistency in the high-permeability zone (1) in the underground oil reservoir generally takes place in Periods in the range of greater than 1 hour to 3 days, preferably in the range of greater than 1 hour to 48 hours, more preferably in the range of 3 hours to 36 hours, wherein the periods from the end of Injizierens according to method step d) measured.
Anders ausgedrückt wandelt sich die fließfähige Zusammensetzung (FZ) während bzw. nach Verfahrensschritt d) in eine nicht fließfähige Zusammensetzung (nFZ) um. Hierdurch wird das Blockieren der hochpermeablen Zone (1 ) erreicht und die blockierte Zone (10) ausgebildet. Unter„nicht fließfähig" wird erfindungsgemäß verstanden, dass die nicht fleißfähige Zusammensetzung (nFZ) im Nahbereich der stillgelegten Injektionsbohrung (IBt) durch das Flutmittel Wasser nicht verdrängt wird. Die nicht fließfähige Zusammensetzung (nFZ) weist im Allgemeinen eine Viskosität von mindestens 1 000 mPas, bevorzugt mindestens 5 000 mPas und besonders bevorzugt mindestens 10 000 mPas auf. Bevorzugt ist die Viskosität der nicht fließfähigen Zusammensetzung (nFZ) größer als die Viskosität des in den Stauzonen (1 1 bis 15) verbleibenden Erdöls. In other words, during or after process step d), the flowable composition (FZ) transforms into a non-flowable composition (LCF). As a result, the blocking of the high-permeability zone (1) is achieved and the blocked zone (10) is formed. According to the invention, "non-flowable" means that the non-wettable composition (LCF) is not displaced by the flooding agent in the vicinity of the disused injection well (IBt) .The non-flowable composition (LCF) generally has a viscosity of at least 1,000 mPas , preferably at least 5,000 mPas and more preferably at least 10,000 mPas, Preferably, the viscosity of the non-flowable Composition (nFZ) greater than the viscosity of the oil remaining in the storage zones (1 1 to 15).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem sich die fließfähige Zusammensetzung (FZ) in der hochpermeablen Zone (1 ) nach Verfahrensschritt d) und vor Verfahrensschritt e) in eine nicht fließfähige Zusammensetzung (nFZ) umwandelt, wodurch eine blockierte Zone (10) im Nahbereich der Injektionsbohrung (IB) entsteht. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem die nicht fließfähige Zusammensetzung (nFZ) eine Viskosität von mindestens 1000 mPas aufweist. The present invention thus also provides a process in which the flowable composition (FZ) in the highly permeable zone (1) after process step d) and before process step e) is converted into a non-flowable composition (nFZ), whereby a blocked zone ( 10) in the vicinity of the injection well (IB) is formed. The present invention thus also provides a process in which the non-flowable composition (NSF) has a viscosity of at least 1000 mPas.
Geeignete fließfähige Zusammensetzungen (FZ), die die vorstehenden Erfordernisse erfüllen, sind dem Fachmann prinzipiell bekannt. Geeignete fließfähige Zusammensetzungen (FZ) sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Suitable flowable compositions (FZ) which meet the above requirements are known in principle to those skilled in the art. Suitable flowable compositions (FZ) are for example selected from the group consisting of:
(i) härtbaren mineralischen fließfähigen Zusammensetzungen (FZ), (i) curable mineral flowable compositions (FZ),
(ii) fließfähigen Zusammensetzungen (FZ), die scherverdünnende mineralische Verdickungsmittel enthalten, (ii) flowable compositions (FZ) containing shear thinning mineral thickening agents,
(iii) fließfähigen Zusammensetzungen (FZ), die scherverdünnende organische Polymere enthalten, (iii) flowable compositions (FZ) containing shear thinning organic polymers,
(iv) fließfähigen Thermogelen, (iv) flowable thermogels,
(v) fließfähigen Zusammensetzungen (FZ), die wasserquellbare Polymere enthalten und (v) flowable compositions (FZ) containing water-swellable polymers and
(vi) fließfähigen Zweikomponenten-Systemen, die polymere Verbindungen ausbilden. Als härtbare mineralische fließfähige Zusammensetzungen (FZ;i) können beispielsweise fließfähige Zementzusammensetzungen oder fließfähige Gipszusammensetzungen eingesetzt werden. Diese fließfähigen Zusammensetzungen (FZ) weisen nach Herstellung an der Oberfläche der unterirdischen Erdöllagerstätte eine fließfähige Konsistenz auf. Nach Injizieren dieser Zusammensetzungen gemäß Verfahrensschritt d) härten diese Zusammensetzungen in der hochpermeablen Zone (1 ) aus und weisen danach eine feste Konsistenz auf. (vi) Two-component flowable systems forming polymeric compounds. As hardenable mineral flowable compositions (FZ; i), for example, flowable cement compositions or flowable gypsum compositions can be used. These flowable compositions (FZ) have a flowable consistency upon production at the surface of the subterranean crude oil deposit. After injecting these compositions according to process step d), these compositions cure in the high-permeability zone (1) and then have a solid consistency.
Als fließfähige Zusammensetzungen (FZ), die scherverdünnende mineralische Verdickungsmittel enthalten (ii), sind beispielsweise wässrige Zusammensetzungen geeignet, die mit einem scherverdünnenden Tonmineral verdickt werden. Als scherverdünnende Tonmineralien sind beispielsweise Schichtsilikate wie Laponite, Bentonite und Hectorite geeignet. Die scherverdünnenden Tonmineralien werden dabei in Konzentrationen im Bereich von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der fließfähigen Zusammensetzung (FZ), eingesetzt. As flowable compositions (FZ) containing shear thinning mineral thickeners (ii), for example, aqueous compositions are suitable, which are thickened with a shear-thinning clay mineral. Layered silicates such as Laponite, bentonite and hectorite are suitable as shear-thinning clay minerals, for example. The shear thinning clay minerals are included in concentrations ranging from 0.1 to 5 wt .-%, based on the total weight of the flowable composition (FZ) used.
Unter„scherverdünnend" wird erfindungsgemäß verstanden, dass die Viskosität der fließfähigen Zusammensetzung (FZ) unter Einwirkung von Scherkräften abnimmt und im Ruhezustand, das heißt in der Abwesenheit, von Scherkräften wieder ansteigt. Die Scherkräfte können dabei durch Rühren, oder durch die Turbulenzen beim Injizieren der fließfähigen Zusammensetzung (FZ) in Verfahrensschritt d) erzeugt werden. Nach Beendigung des Injizierens der fließfähigen Zusammensetzung (FZ) gemäß Verfahrensschritt d) steigt somit die Viskosität dieser fließfähigen Zusammensetzung (FZ;ii) in der hochpermeablen Zone (1 ) im Nahbereich der Injektionsbohrung (IB) deutlich an. Dies ist darauf zurückzuführen, dass mit Abschluss des Injizierens gemäß Verfahrensschritt d) keine Scherkräfte mehr auf die fließfähige Zusammensetzung (FZ;ii) einwirken. According to the invention, "shear-thinning" is understood to mean that the viscosity of the flowable composition (FZ) decreases under the action of shear forces and increases again at rest, ie in the absence of shear forces After completion of the injection of the flowable composition (FZ) according to method step d), the viscosity of this flowable composition (FZ; ii) in the high-permeability zone (1) thus increases in the vicinity of the injection well This is attributable to the fact that, upon completion of the injection according to method step d), no more shear forces act on the flowable composition (FZ; ii).
Als fließfähige Zusammensetzungen (FZ), die ein scherverdünnendes organisches Polymer enthalten (iii), sind beispielsweise wässrige Zusammensetzungen geeignet, die mit einem scherverdünnenden organischen Polymer verdickt werden. Der Gehalt des scherverdünnenden organischen Polymers in der fließfähigen Zusammensetzung (FZ) liegt dabei im Allgemeinen im Bereich von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der fließfähigen Zusammensetzung (FZ;iii). Als geeignete scherverdünnende organische Polymere sind beispielsweise Biopolymere wie Xanthan, Diutan und Glucane geeignet. Bevorzugtes scherverdünnendes organisches Polymer ist ein Glucan mit einer ß-1 ,3-glykosidisch verknüpften Hauptkette sowie ß- 1 ,6-glykosidisch daran gebundenen Seitengruppen mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht Mw im Bereich von 1 ,5 · 106 bis 25 · 106 g/mol. Die fließfähigen Zusammensetzungen (FZ;iii), die ein scherverdünnendes organisches Polymer enthalten, weisen, wie vorstehend beschrieben, unter Einwirkung von Scherkräften eine niedrige Viskosität auf. Im Ruhezustand, das heißt bei Abwesenheit von Scherkräften steigt die Viskosität dieser Zusammensetzungen ebenfalls deutlich an. As flowable compositions (FZ) containing a shear thinning organic polymer (iii), for example, aqueous compositions thickened with a shear thinning organic polymer are suitable. The content of the shear-thinning organic polymer in the flowable composition (FZ) is generally in the range of 0.1 to 5 wt .-%, based on the total weight of the flowable composition (FZ; iii). Suitable shear-thinning organic polymers are, for example, biopolymers such as xanthan, diutan and glucans. Preferred shear thinning organic polymer is a glucan having a β-1,3-glycosidically linked main chain and β-1,6-glycosidically linked side groups having a weight-average molecular weight M w in the range of 1.5 × 10 6 to 25 × 10 6 g / mol. The flowable compositions (FZ; iii) containing a shear thinning organic polymer have a low viscosity as described above under the action of shear forces. At rest, that is in the absence of shear, the viscosity of these compositions also increases significantly.
Als fließfähige Thermogele (iv) sind beispielweise wässrige Zusammensetzungen geeignet, die 0,1 bis 5 Gew.-% eines Polymers enthalten, welches in der wässrigen Zusammensetzung bei niedrigen Temperaturen eine geringe Viskosität und bei höheren Temperaturen eine höhere Viskosität bewirkt. Für den Fall, dass als fließfähige Zusammensetzung (FZ) ein Thermogel (iv) eingesetzt wird, weist die fließfähige Zusammensetzung (FZ;iv) bei den Temperaturen an der Oberfläche der unterirdischen Erdöllagerstätte somit eine niedrige Viskosität auf. Die Temperaturen an der Oberfläche der unterirdischen Erdöllagerstätte liegen im Allgemeinen im Bereich von 0 bis 40 °C. Bei den Temperaturen in der hochpermeablen Zone (1 ) in der unterirdischen Erdöllagerstätte steigt die Viskosität der fließfähigen Zusammensetzung (FZ;iv) an. Thermogele (iv) werden bevorzugt in unterirdischen Erdöllagerstätten eingesetzt, die in der hochpermeablen Zone (1 ) eine Lagerstättentemperatur (TL) von mindestens 60 °C, bevorzugt mindestens 70 °C aufweisen. Die Thermogele sind insbesondere für unterirdische Erdöllagerstätten geeignet, die in der hochpermeablen Zone (1 ) eine Lagerstättentemperatur (TL) im Bereich von 70 bis 150 °C aufweisen. As the flowable thermogels (iv), for example, aqueous compositions containing 0.1 to 5% by weight of a polymer which causes low viscosity in the aqueous composition at low temperatures and higher in viscosity at higher temperatures are suitable. In the event that a thermogel (iv) is used as the flowable composition (FZ), the flowable composition (FZ; iv) thus has a low viscosity at the temperatures at the surface of the underground oil reservoir. The temperatures at the surface of the underground oil reservoir are generally in the range of 0 to 40 ° C. At the temperatures in the high-permeability zone (1) in the underground oil reservoir, the viscosity of the flowable composition (FZ; iv) increases. Thermogels (iv) are preferred in underground oil reservoirs used in the high-permeability zone (1) has a reservoir temperature (T L ) of at least 60 ° C, preferably at least 70 ° C. The thermogels are particularly suitable for underground oil reservoirs, which have a reservoir temperature (T L ) in the range of 70 to 150 ° C in the high permeability zone (1).
Als Polymere, die zur Herstellung der Thermogele eingesetzt werden können, sind Celluloseether besonders bevorzugt. Als Celluloseether können alle bekannten Celluloseether eingesetzt werden, die durch partielle oder vollständige Substitution der Wasserstoffatome der Hydroxylgruppen von Cellulose zugänglich sind. Geeignete Gruppen zur Substitution der Wasserstoffatome sind beispielsweise Alkyl- und/oder Aryl-Gruppen. Die Veretherung der Cellulose wird im Allgemeinen durch Umsetzung mit den jeweiligen Halogeniden (zum Beispiel mit Methyl-, Ethyl-, Propyl- oder Benzylchlorid), mit Epoxiden (wie zum Beispiel Ethylen-, Propylen- oder Butylenoxid) oder mit aktivierten Olefinen (wie beispielsweise Acrylnitril, Acrylamid oder Vinylsulfonsäure) durchgeführt. Bevorzugt Celluloseether sind beispielsweise Methylcellulose, Methyl-hydroxy-ethylcellulose oder Methyl-hydroxy-propylcellulose sowie Mischungen dieser Celluloseether. Besonders bevorzugt sind Methylcellulose oder Methyl-hydroxy-propylcellulose sowie Mischungen dieser beiden Celluloseether. Als fließfähige Zusammensetzungen (FZ), die ein wasserquellbares Polymer enthalten (v), sind beispielsweise wässrige Zusammensetzungen geeignet, die 0,1 bis 5 Gew.-% eines wasserquellbaren Polymers enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht der fließfähigen Zusammensetzung (FZ). Als wasserquellbare Polymere sind beispielsweise hochvernetzte Polymere der Acryl- oder Methacrylsäure geeignet, die auch als Superabsorber bezeichnet werden. Hierzu werden die wasserquellbaren Polymere zunächst an der Oberfläche der unterirdischen Erdöllagerstätte in Wasser dispergiert und anschließend gemäß Verfahrensschritt d) in die hochpermeable Zone (1 ) des Nahbereichs der Injektionsbohrung (I B) in die unterirdische Erdöllagerstätte injiziert. Hierbei ist es wichtig, dass beim Dispergieren das quellbare Polymer nicht vollständig mit Wasser benetzt wird. Nach Abschluss des Verfahrensschritts d) quillt das wasserquellbare Polymer in der hochpermeablen Zone (1 ) auf, wodurch ein deutlicher Anstieg der Viskosität der fließfähigen Zusammensetzung (FZ) erreicht wird. Unter„wasserquellbar" wird erfindungsgemäß verstanden, dass das wasserquellbare Polymer unter Einwirkung von Wasser seine Gestalt ändert und sein Volumen vergrößert. Im Allgemeinen wird bei der Wasserquellung eine Volumenzunahme von mindestens 150 %, insbesondere von mindestens 200 % erreicht, bezogen auf das Volumen des wasserquellbaren Polymers in ungequollenem Zustand. Als wasserquellbares Polymer besonders bevorzugt ist Polyalkylenglycol-di(meth)acrylat mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von mindestens 2 500 g/mol, bevorzugt im Bereich von 2 500 bis 10 000 g/mol, besonders bevorzugt im Bereich von 5 000 bis 10 000 g/mol und insbesondere bevorzugt im Bereich von 8 000 bis 10 000 g/mol. As polymers which can be used for the preparation of the thermogels, cellulose ethers are particularly preferred. As cellulose ethers, it is possible to use all known cellulose ethers obtainable by partial or complete substitution of the hydrogen atoms of the hydroxyl groups of cellulose. Suitable groups for the substitution of the hydrogen atoms are, for example, alkyl and / or aryl groups. The etherification of the cellulose is generally carried out by reaction with the respective halides (for example with methyl, ethyl, propyl or benzyl chloride), with epoxides (such as ethylene, propylene or butylene oxide) or with activated olefins (such as Acrylonitrile, acrylamide or vinylsulfonic acid). Preferred cellulose ethers are, for example, methylcellulose, methylhydroxyethylcellulose or methylhydroxypropylcellulose and also mixtures of these cellulose ethers. Particularly preferred are methyl cellulose or methyl hydroxypropyl cellulose and mixtures of these two cellulose ethers. As flowable compositions (FZ) containing a water-swellable polymer (v), for example, aqueous compositions containing 0.1 to 5 wt .-% of a water-swellable polymer, based on the total weight of the flowable composition (FZ) are suitable. As water-swellable polymers, for example, highly crosslinked polymers of acrylic or methacrylic acid are suitable, which are also referred to as superabsorbent. For this purpose, the water-swellable polymers are first dispersed in water at the surface of the underground oil reservoir and then injected according to process step d) in the highly permeable zone (1) of the vicinity of the injection well (IB) in the underground Erdöllagerstätte. It is important that during dispersing the swellable polymer is not completely wetted with water. After completion of process step d), the water-swellable polymer swells in the high-permeability zone (1), whereby a significant increase in the viscosity of the flowable composition (FZ) is achieved. The term "water-swellable" is understood according to the invention to mean that the water-swellable polymer changes its shape and increases its volume when it is exposed to water In general, water swelling achieves an increase in volume of at least 150%, in particular at least 200%, based on the volume of the water-swellable water Poly (poly (ethylene glycol) di (meth) acrylate having a weight-average molecular weight (M w ) of at least 2 500 g / mol, preferably in the range from 2500 to 10 000 g / mol, more preferably in the Section 5,000 to 10,000 g / mol and more preferably in the range of 8,000 to 10,000 g / mol.
Als Zweikomponenten-Systeme (vi) sind fließfähige Zusammensetzungen (FZ) geeignet, die eine erste Komponente (K1 ) und eine zweite Komponente (K2) enthalten, die miteinander reagieren können, wobei sich eine polymere Verbindung ausbildet. Geeignete Zweikomponenten-Systeme (vi) sind beispielsweise solche, die eine Komponente (K1 ) und eine Komponente (K2) enthalten, die nach Injizieren gemäß Verfahrensschritt d) in der hochpermeablen Zone (1 ) polymerisieren. Suitable two-component systems (vi) are flowable compositions (FZ) which contain a first component (K1) and a second component (K2) which can react with one another, forming a polymeric compound. Examples of suitable two-component systems (vi) are those which contain a component (K1) and a component (K2) which, after injection according to method step d), polymerize in the high-permeability zone (1).
Ein bevorzugtes Zweikomponenten-System (vi) ist ein System, das in der hochpermeablen Zone (1 ) zu Polykieselsäure polymerisiert. Dieses Zweikomponenten- System (vi) enthält als Komponente (K1 ) ein wasserlösliches Alkalisilikat. Als Komponente (K2) erhält dieses System eine Säure. Die Säure katalysiert in der hochpermeablen Zone (1 ) die Polymerisation der wasserlöslichen Alkalisilikate zu unlöslicher Polykieselsäure. A preferred two component system (vi) is a system which polymerizes to polysilicic acid in the high permeability zone (1). This two-component system (vi) contains as component (K1) a water-soluble alkali metal silicate. As component (K2) this system receives an acid. In the high-permeability zone (1), the acid catalyses the polymerization of the water-soluble alkali silicates to insoluble polysilicic acid.
Als wasserlösliche Alkalisilikate sind Natriumsilikate, Kaliumsilikate und Lithiumsilikate bevorzugt, wobei Natrium und Kaliumsilikate besonders bevorzugt sind. Diese Silikate werden auch als Wasserglas bezeichnet. Die als Komponente (K2) bevorzugte Säure kann eine organische, eine anorganische oder eine Lewis-Säure sein. As the water-soluble alkali metal silicates, sodium silicates, potassium silicates and lithium silicates are preferred, with sodium and potassium silicates being particularly preferred. These silicates are also referred to as water glass. The preferred acid component (K2) may be an organic, an inorganic or a Lewis acid.
Bevorzugt werden als Komponente (K2) anorganische Säuren oder Lewis-Säuren eingesetzt. Als Lewis-Säuren können zum Beispiel zwei- oder dreiwertige Metallsalze eingesetzt werden, wobei Aluminium(l ll)salze, wie beispielsweise Aluminiumtrichlorid, und Kalzium(l l)Salze, wie beispielsweise Kalzium(ll)chlorid, bevorzugt sind. As component (K2), preference is given to using inorganic acids or Lewis acids. As Lewis acids, for example, divalent or trivalent metal salts may be used, with aluminum (III) salts, such as aluminum trichloride, and calcium (III) salts, such as calcium (II) chloride, being preferred.
Als anorganische Säuren sind Salzsäure und Schwefelsäure bevorzugt, wobei Salzsäure besonders bevorzugt ist. Hydrochloric acid and sulfuric acid are preferred as inorganic acids, with hydrochloric acid being particularly preferred.
Die als Komponente (K2) eingesetzte Säure katalysiert die Polymerisation der Alkalisilikate, wobei sich wasserunlösliche Polykieselsäure bildet. Die Polykieselsäure kann je nach eingesetztem Alkalisilikat und in Abhängigkeit von der eingesetzten Säure weitere Metallionen, wie beispielsweise Natrium-, Kalium-, Lithium-, Kalzium- und Aluminiumionen enthalten. Geeignete Wassergläser, sowie die Polymerisation dieser Wassergläser mit Säuren sind dem Fachmann bekannt. Die Polymerisation von Alkalisilikaten mit der Lewis-Säure Kalziumchlorid ist auch als Joosten-Verfahren bekannt. Beim Joosten-Verfahren bilden sich demgemäß Polykieselsäuren, die Kalziumionen enthalten. Solche Verbindungen werden auch als Kalziumsilikatgele bezeichnet. Für den Fall, dass Zweikomponenten-Systeme (vi) eingesetzt werden, die zu Polykieselsäuren polymerisieren, kann die Mischung der Komponenten (K1 ) und (K2) an der Oberfläche der unterirdischen Erdöllagerstätte erfolgen. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Mischung des Zweikomponenten-Systems (vi) direkt in der Injektionsbohrung (I B) vorzunehmen. Hierbei werden die beiden Komponenten (K1 ) und (K2), bevorzugt in einer wässrigen Mischung durch getrennte Zuführungen in die Injektionsbohrung injiziert. Die Vermischung der Komponenten (K1 ) und (K2) erfolgt dabei direkt in der Injektionsbohrung (I B). Darüber hinaus ist es möglich, die Komponenten (K1 ) und (K2) durch zwei getrennte Injektionsstränge direkt in die hochpermeable Zone (1 ) zu injizieren, so dass die Vermischung der beiden Komponenten (K1 ) und (K2) direkt in der hochpermeablen Zone (1 ) erfolgt. The acid used as component (K2) catalyzes the polymerization of the alkali silicates, forming water-insoluble polysilicic acid. Depending on the alkali silicate used and depending on the acid used, the polysilicic acid may contain further metal ions, such as, for example, sodium, potassium, lithium, calcium and aluminum ions. Suitable water glasses, as well as the polymerization of these water glasses with acids are known in the art. The polymerization of alkali metal silicates with the Lewis acid calcium chloride is also known as the joosten process. The joosten process accordingly forms polysilicic acids containing calcium ions. Such compounds are also referred to as calcium silicate gels. In the case where two-component systems (vi) are used which polymerize to form polysilicic acids, the mixture of components (K1) and (K2) can take place at the surface of the underground oil reservoir. In addition, it is also possible to carry out the mixing of the two-component system (vi) directly in the injection well (IB). In this case, the two components (K1) and (K2), preferably in an aqueous mixture, are injected by separate feeds into the injection well. The mixing of the components (K1) and (K2) takes place directly in the injection well (IB). In addition, it is possible to inject the components (K1) and (K2) directly into the high-permeability zone (1) by means of two separate injection strands, so that the mixing of the two components (K1) and (K2) directly in the high-permeability zone (FIG. 1).
Es ist auch möglich, die Komponenten (K1 ) und (K2) nacheinander durch die Injektionsbohrung (I B) in die hochpermeable Zone (1 ) zu injizieren. Hierzu werden im Allgemeinen zwei wässrige Formulierungen (F1 ) und (F2) nacheinander durch die Injektionsbohrung (I B) in die hochpermeable Zone (1 ) injiziert, wobei die Formulierung (F1 ) die Komponente (K1 ) und die Formulierung (F2) die Komponente (K2) enthält. Das Vermischen der beiden Formulierungen (F1 ) und (F2) unter Ausbildung der fließfähigen Zusammensetzung (FZ) erfolgt in dieser Ausführungsform erst in der hochpermeablen Zone (1 ). It is also possible to sequentially inject the components (K1) and (K2) through the injection well (I B) into the high permeability zone (1). For this purpose, generally two aqueous formulations (F1) and (F2) are injected successively through the injection well (IB) into the highly permeable zone (1), the formulation (F1) the component (K1) and the formulation (F2) the component ( K2). The mixing of the two formulations (F1) and (F2) to form the flowable composition (FZ) takes place in this embodiment only in the high-permeability zone (1).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem die fließfähige Zusammensetzung (FZ) ein Zweikomponenten-System (vi) ist, das als Komponente (K1 ) ein wasserlösliches Alkalisilikat und als Komponente (K2) eine Säure enthält. The present invention thus also provides a process in which the flowable composition (FZ) is a two-component system (vi) which contains a water-soluble alkali silicate as component (K1) and an acid as component (K2).
Ein weiteres bevorzugtes Zweikomponenten-System (vi) ist eine fließfähige Zusammensetzung, die in der hochpermeablen Zone (1 ) zu wasserunlöslichen Metallhydroxid- bzw. Metalloxyhydratgelen polymerisiert. Hierzu wird als Komponente (K1 ) eine Metallverbindung eingesetzt, bevorzugt eine wasserlösliche Metallverbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eisen(l l)- und Eisen(ll l)Salzen, Vanadiumsalzen, Zirkoniumsalzen und Aluminium(ll l)salzen. Bevorzugt sind als Komponente (K1 ) Aluminium(ll l)salze, wie beispielsweise Aluminiumchlorid, Aluminimnitrat, Aluminiumsulfat, Aluminiumacetat oder Aluminiumacetylacetonat. Als Aluminium(ll l)salze können auch bereits teilweise hydrolysierte Aluminiumsalze eingesetzt werden, wobei die vorstehenden Bevorzugungen entsprechend gelten. Ein Beispiel für ein teilweise hydrolysiertes Aluminiumsalz ist Aluminiumhydroxychlorid. Als Aluminium(ll l)salz besonders bevorzugt ist Aluminiumchlorid sowie das teilhydrolysierte Aluminiumhydroxychlorid. Another preferred two-component system (vi) is a flowable composition which polymerizes in the high-permeability zone (1) to form water-insoluble metal hydroxide or metal oxyhydrate gels. For this purpose, a metal compound is used as component (K1), preferably a water-soluble metal compound selected from the group consisting of iron (l l) - and iron (ll l) salts, vanadium salts, zirconium salts and aluminum (ll l) salts. Preferred as component (K1) are aluminum (III) salts, such as, for example, aluminum chloride, aluminum nitrate, aluminum sulfate, aluminum acetate or aluminum acetylacetonate. Already partially hydrolyzed aluminum salts can also be used as aluminum (III) salts, the above preferences applying correspondingly. An example of a partially hydrolyzed aluminum salt is aluminum hydroxychloride. Particularly preferred aluminum (II) salt is aluminum chloride and the partially hydrolyzed aluminum hydroxychloride.
Als Komponente (K2) wird bei dieser fließfähigen Zusammensetzung (FZ;vi) ein wasserlöslicher Aktivator eingesetzt, der die Polymerisation der Metallsalze, bevorzugt der Aluminium(ll l)salze, katalysiert. Als wasserlösliche Aktivatoren sind bevorzugt Aktivatoren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Harnstoff, substituierten Harnstoffen wie Ν,Ν'-Alkylharnstoffe, insbesondere Ν ,Ν'-Dimethylharnstoff und Hexamethylentetramin (Urotropin). Die wasserlöslichen Aktivatoren (Komponente (K2)) setzen unter den Bedingungen der unterirdischen Erdöllagerstätte Basen frei (bzw. binden Säuren) und führen somit zu einer Erhöhung des pH-Wertes. Durch die Erhöhung des pH-Wertes bilden sich hochviskose, wasserunlösliche Gele, welche Metallionen, Hydroxidionen sowie gegebenenfalls noch weitere Komponenten umfassen. As component (K2), a water-soluble activator is used in this flowable composition (FZ; vi), which preference is given to the polymerization of the metal salts the aluminum (II l) salts, catalyzed. As water-soluble activators preferably activators are selected from the group consisting of urea, substituted ureas such as Ν, Ν'-alkyl ureas, in particular Ν, Ν'-dimethylurea and hexamethylenetetramine (urotropin). The water-soluble activators (component (K2)) release bases (or bind acids) under the conditions of the underground oil reservoir and thus lead to an increase in the pH value. By increasing the pH value, highly viscous, water-insoluble gels are formed, which comprise metal ions, hydroxide ions and optionally further components.
Im Fall der Verwendung von Aluminiumverbindungen bilden sich dabei Aluminiumhydroxid- bzw. Aluminiumoxyhydratgele, die selbstverständlich noch weitere Komponente, wie beispielsweise Anionen des eingesetzten Aluminiumsalzes umfassen können. Durch die Bildung der polymeren, wasserunlöslichen Metallhydroxidgele bzw. Metalloxyhydratgele nimmt die Viskosität des als fließfähiger Zusammensetzung (FZ;vi) eingesetzten Zweikomponenten-Systems (vi) in der hochpermeablen Zone (1 ) zu, wodurch die Blockierung der hochpermeablen Zone (1 ) erreicht wird. In the case of the use of aluminum compounds, aluminum hydroxide or aluminum oxyhydrate gels form, which may of course comprise further components, such as, for example, anions of the aluminum salt used. As a result of the formation of the polymeric, water-insoluble metal hydroxide gels or metal oxyhydrate gels, the viscosity of the two-component system (vi) in the high-permeability zone (1) increases as a flowable composition (FZ; vi), thereby achieving blocking of the high-permeability zone (1) ,
Auch beim Einsatz des vorstehend beschriebenen Zweikomponenten-Systems (vi), welches zu wasserunlöslichen polymeren Metallhydroxiden bzw. Metalloxyhydraten reagiert, können die Komponenten (K1 ) bzw. (K2) an der Oberfläche der unterirdischen Erdöllagerstätte gemischt werden. Darüber hinaus ist es möglich, die beiden Komponenten (K1 ) und (K2) getrennt in die Injektionsbohrung (IB) einzuführen, so dass eine Vermischung der Komponenten (K1 ) und (K2) erst in der Injektionsbohrung (I B) erfolgt. Darüber hinaus ist es auch möglich, die beiden Komponenten (K1 ) und (K2) durch getrennte Injektionsstränge direkt in die hochpermeable Zone (1 ) zu injizieren, so dass eine Vermischung erst in der hochpermeablen Zone (1 ) erfolgt. Also when using the above-described two-component system (vi), which reacts to water-insoluble polymeric metal hydroxides or metal oxyhydrate, the components (K1) or (K2) can be mixed on the surface of the underground Erdöllagerstätte. In addition, it is possible to introduce the two components (K1) and (K2) separately into the injection bore (IB), so that a mixing of the components (K1) and (K2) takes place only in the injection bore (I B). In addition, it is also possible to inject the two components (K1) and (K2) by separate injection strands directly into the highly permeable zone (1), so that mixing takes place only in the highly permeable zone (1).
Es ist auch möglich, die Komponenten (K1 ) und (K2) nacheinander durch die Injektionsbohrung (I B) in die hochpermeable Zone (1 ) zu injizieren. Hierzu werden im Allgemeinen zwei wässrige Formulierungen (F1 ) und (F2) nacheinander durch die Injektionsbohrung (I B) in die hochpermeable Zone (1 ) injiziert, wobei die Formulierung (F1 ) die Komponente (K1 ) und die Formulierung (F2) die Komponente (K2) enthält. Das Vermischen der beiden Formulierungen (F1 ) und (F2) unter Ausbildung der fließfähigen Zusammensetzung (FZ) erfolgt in dieser Ausführungsform erst in der hochpermeablen Zone (1 ). It is also possible to sequentially inject the components (K1) and (K2) through the injection well (I B) into the high permeability zone (1). For this purpose, generally two aqueous formulations (F1) and (F2) are injected successively through the injection well (IB) into the highly permeable zone (1), the formulation (F1) the component (K1) and the formulation (F2) the component ( K2). The mixing of the two formulations (F1) and (F2) to form the flowable composition (FZ) takes place in this embodiment only in the high-permeability zone (1).
Bevorzugt ist hierbei ein Zweikomponenten-System (vi), welches als Komponente (K1 ) ein Aluminiumchlorid (AICI3) und als Komponente (K2) Harnstoff enthält. Diese Zweikomponenten-Systeme (vi) sind beispielsweise in den europäischen Patentanmeldungen EP 2 333 026 und EP 2 568 029 beschrieben, auf die hiermit Bezug genommen wird. Für den Fall, dass für das vorstehend beschriebene Zweikomponenten-System zwei wässrige Formulierungen (F1 ) und (F2) eingesetzt werden, enthalten diese Formulierungen 4 bis 10 Gew.-% des Metallsalzes, bevorzugt Aluminium(ll l)chlorid und 16 bis 36 Gew.-% des Aktivators, bevorzugt Harnstoff, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der wässrigen Formulierungen (F1 ) und (F2). Die Mengen an Metallsalz und Aktivator beziehen sich hierbei auf die wasserfreien Verbindungen. Preference is given here to a two-component system (vi) which contains as component (K1) an aluminum chloride (AICI 3 ) and as component (K2) urea. These two-component systems (vi) are described, for example, in European patent applications EP 2 333 026 and EP 2 568 029, to which reference is hereby made. In the event that two aqueous formulations (F1) and (F2) are used for the two-component system described above, these formulations contain 4 to 10 wt .-% of the metal salt, preferably aluminum (II) chloride and 16 to 36 wt .-% of the activator, preferably urea, in each case based on the total weight of the aqueous formulations (F1) and (F2). The amounts of metal salt and activator in this case relate to the anhydrous compounds.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem die fließfähige Zusammensetzung (FZ) ein Zweikomponenten-System (vi) ist, das als Komponente (K1 ) eine wasserlösliche Metallverbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eisen(ll)- und Eisen(l ll)Salzen, Vanadiumsalzen, Zirkoniumsalzen und Aluminium(ll l)salzen enthält und als Komponente (K2) einen wasserlöslichen Aktivator ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Harnstoff, substituierten Ν,Ν'- Alkylharnstoffen und Hexamethylentetramin enthält. The present invention thus also provides a process in which the flowable composition (FZ) is a two-component system (vi) which contains as component (K1) a water-soluble metal compound selected from the group consisting of iron (II) and iron ( l ll) salts, vanadium salts, zirconium salts and aluminum (II l) salts and contains as component (K2) a water-soluble activator selected from the group consisting of urea, substituted Ν, Ν'-alkyl ureas and hexamethylenetetramine.
Unter den fließfähigen Zusammensetzungen (FZ) sind die vorstehend beschriebenen Zweikomponenten-Systeme (vi) bevorzugt. Die fließfähigen Zusammensetzungen (FZ) können darüber hinaus weitere Additive enthalten, wie sie vorstehend zum Flutmittel (FM) beschrieben wurden. Die Ausführungen und Bevorzugungen zum Flutmittel (FM) gelten daher für die fließfähige Zusammensetzung (FZ) entsprechend. Als weitere Option ist es möglich, in der Finalphase des Flutens das Flutmittel (FM) mit steigender Viskosität in die Lagerstätte einzupressen, wobei die maximale Viskosität des Flutmittels (FM) am Schluss der Flutmaßnahmen erreicht wird. Among the flowable compositions (FZ), the above-described two-component systems (vi) are preferred. In addition, the flowable compositions (FZ) may contain further additives as described above for the fluxing agent (FM). The explanations and preferences for flooding agent (FM) therefore apply accordingly to the flowable composition (FZ). As a further option, in the final phase of flooding, it is possible to inject flooding agent (FM) into the deposit with increasing viscosity, whereby the maximum viscosity of the flooding agent (FM) is reached at the end of the flooding measures.
Nach Abschluss des Verfahrensschritts d) ist die hochpermeable Zone (1 ) im Nahbereich der Injektionsbohrung (I B) blockiert. Der Zustand nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrensschritts d) ist exemplarisch in Figur 4 dargestellt. Die blockierte Zone (10) im Nahbereich der Injektionsbohrung (I B) unterbricht somit die hydrodynamische Kommunikation zwischen der Injektionsbohrung (I B) und den Produktionsbohrungen (PB1 bis PB7). Darüber hinaus unterbricht die blockierte Zone (10) die hydrodynamische Kommunikation der Produktionsbohrungen (PB1 bis PB7) untereinander. After completion of process step d), the highly permeable zone (1) in the vicinity of the injection well (I B) is blocked. The state after carrying out the method step d) according to the invention is shown by way of example in FIG. The blocked zone (10) in the vicinity of the injection well (I B) thus interrupts the hydrodynamic communication between the injection well (I B) and the production wells (PB1 to PB7). In addition, the blocked zone (10) interrupts the hydrodynamic communication of the production wells (PB1 to PB7) with each other.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem nach Verfahrensschritt d) die blockierte Zone (10) die hydrodynamische Kommunikation zwischen den Produktionsbohrungen (PB1 bis PB7) und der Injektionsbohrung (I B) und zwischen den Produktionsbohrungen (PB1 bis PB7) untereinander unterbricht. Nach der Blockierung der hochpermeablen Zone (1 ) unter Ausbildung der blockierten Zone (10) wird die Injektionsbohrung (IB) durch die in Verfahrensschritt d) Flutmittel (FM) injiziert wurde, üblicherweise stillgelegt (terminiert). Für den Fall, dass in Verfahrensschritt b) durch zwei oder mehrerer Injektionsbohrungen (IB) Flutmittel (FM) injiziert wurde, werden im Allgemeinen sämtliche Injektionsbohrungen (IB) stillgelegt (terminiert). Die stillgelegte Injektionsbohrung (IBt) trägt in Figur 4 das Bezugszeichen IBt. The subject matter of the present invention is therefore also a method in which after step d) the blocked zone (10) interrupts the hydrodynamic communication between the production wells (PB1 to PB7) and the injection well (IB) and between the production wells (PB1 to PB7) , After blocking the highly permeable zone (1) to form the blocked zone (10), the injection well (IB) is injected through the in step d) flooding agent (FM) was injected, usually shut down (terminated). In the event that flood medium (FM) was injected through two or more injection wells (IB) in process step b), all injection wells (IB) are generally shut down (terminated). The disused injection bore (IBt) carries the reference symbol IBt in FIG.
Die Stilliegung der Injektionsbohrung (IB) kann durch übliche, dem Fachmann bekannte Methoden, erfolgen. Beispielsweise kann die Injektionsbohrung (IB) mit Zement verfüllt werden. Hierbei bildet sich der mit Zement blockierte Bereich (4) aus. Für den Fall, dass die Injektionsbohrung einen Perforationsbereich (5) aufweist, wird dieser im Allgemeinen ebenfalls durch Zement (4) verschlossen. Die stillgelegte Injektionsbohrung (IBt) ist exemplarisch in Figur 5 dargestellt. Figur 5 zeigt einen vertikalen Schnitt durch die unterirdische Erdöllagerstätte. The shutdown of the injection well (IB) can be carried out by conventional methods known in the art. For example, the injection well (IB) can be filled with cement. Here, the cement-blocked area (4) forms. In the event that the injection well has a perforation region (5), this is also generally closed by cement (4). The shut-down injection well (IBt) is shown by way of example in FIG. Figure 5 shows a vertical section through the underground oil reservoir.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem die Injektionsbohrung (IB) nach Verfahrensschritt d) und vor Verfahrensschritt e) verschlossen wird, wodurch eine stillgelegte Injektionsbohrung (IBt) erhalten wird. The subject of the present invention is therefore also a method in which the injection well (IB) is closed after process step d) and before process step e), whereby a shut-down injection well (IBt) is obtained.
Verfahrensschritt e). Process step e).
Nach Stilllegung der Injektionsbohrung (IB) unter Ausbildung der stillgelegten Injektionsbohrung (IBt) wird das Injizieren eines Flutmittels (FM) durch mindestens eine neue Injektionsbohrung (nIB) in Verfahrensschritt e) fortgesetzt. Als neue Injektionsbohrung (nIB) kann hierbei eine weitere Bohrung in die unterirdische Erdöllagerstätte niedergebracht werden. Unter „weiterer Bohrung" wird hierbei verstanden, dass zusätzlich zu den in Verfahrensschritt (a) niedergebrachten Injektionsbohrungen (IB) und Produktionsbohrungen (PB) eine weitere, das heißt zusätzliche, Bohrung in die unterirdische Erdöllagerstätte niedergebracht wird. After decommissioning of the injection well (IB) to form the disused injection well (IBt), the injection of a flood medium (FM) is continued through at least one new injection well (nIB) in process step e). As a new injection well (NIB), another well can be drilled into the underground oil reservoir. By "further drilling" is meant here that, in addition to the injection bores (IB) and production bores (PB) brought down in process step (a), a further, that is to say additional, borehole is drilled into the underground oil reservoir.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Flutmittel (FM) in Verfahrensschritt e) jedoch durch eine Bohrung injiziert, die bereits in Verfahrensschritt a) in die unterirdische Erdöllagerstätte niedergebracht wurde. Als neue Injektionsbohrung (nIB) wird hierbei in einer bevorzugten Ausführungsform eine Produktionsbohrung (PB) verwendet, aus der in Verfahrensschritt b) Erdöl gefördert wurde. In a preferred embodiment, however, the flooding agent (FM) in process step e) is injected through a bore which has already been drilled in process step a) into the underground oil reservoir. As a new injection well (nIB), in a preferred embodiment, a production well (PB) is used, from which crude oil was extracted in process step b).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem als neue Injektionsbohrung (nIB) mindestens eine Bohrung verwendet wird, die in Verfahrensschritt a) in die unterirdische Erdöllagerstätte niedergebracht wurde. Das Injizieren eines Flutmittels (FM) gemäß Verfahrensschritt e) kann dabei durch genau eine neue Injektionsbohrung (nIB) oder durch zwei oder mehrere neue Injektionsbohrungen (nIB) erfolgen. Für den Fall, dass als neue Injektionsbohrung (nIB) eine Produktionsbohrung (PB) verwendet wird, aus der in Verfahrensschritt b) Erdöl gefördert wurde, verringert sich die Anzahl der Produktionsbohrungen (PB) um eine Produktionsbohrung (PB). In Verfahrensschritt e) hat sich die Anzahl der Produktionsbohrungen (PB) aus denen in Verfahrensschritt b) Erdöl entnommen wurde, in Verfahrensschritt e) somit um eine Produktionsbohrung (PB) verringert. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem als mindestens eine neue Injektionsbohrung (nIB) mindestens eine Produktionsbohrung (PB) verwendet wird, aus der in Verfahrensschritt b) Erdöl gefördert wurde. The subject matter of the present invention is therefore also a method in which at least one borehole is used as the new injection well (nIB), which was drilled into the underground crude oil deposit in process step a). Injecting a flooding agent (FM) according to method step e) can take place by exactly one new injection well (nIB) or by two or more new injection wells (nIB). In the event that a production well (PB) is used as the new injection well (nIB) from which oil was produced in process step b), the number of production wells (PB) is reduced by one production well (PB). In method step e), the number of production bores (PB) from which crude oil has been taken off in method step b) has thus been reduced by one production bore (PB) in method step e). The subject matter of the present invention is thus also a method in which at least one production well (PB) is used as at least one new injection well (NIB), from which crude oil was extracted in process step b).
Das Injizieren eines Flutmittels (FM) gemäß Verfahrensschritt e) ist in Figur 4 exemplarisch dargestellt. Als neue Injektionsbohrung (nIB) wird hierbei die ehemalige Produktionsbohrung (PB5) verwendet. The injection of a flooding agent (FM) according to method step e) is shown by way of example in FIG. The new injection well (nIB) uses the former production well (PB5).
Es ist auch möglich, als neue Injektionsbohrung (nIB) einen Teil der stillgelegten Injektionsbohrung (IBt) zu verwenden. Hierzu wird oberhalb des mit Zement blockierten Bereichs (4) der stillgelegten Injektionsbohrung (IBt) eine abgelenkte Bohrung in die unterirdische Erdöllagerstätte niedergebracht. In dieser Ausführungsform setzt sich die neue Injektionsbohrung (nIBt) aus einem Teil der stillgelegten Injektionsbohrung (IBt) und einem neu niedergebrachten abgelenkten Teil zusammen. Diese Ausführungsform ist exemplarisch in Figur 6 dargestellt. Die neue Injektionsbohrung (nIB) wird hierbei ausgehend von der stillgelegten Injektionsbohrung (IBt) in die unterirdische Erdöllagerstätte (6) niedergebracht, wobei die neue Injektionsbohrung (nIB) außerhalb der blockierten Zone (10) platziert wird. It is also possible to use a part of the disused injection well (IBt) as the new injection well (NIB). For this purpose, above the cement-blocked area (4) of the disused injection well (IBt), a deflected well is drilled into the subterranean crude oil deposit. In this embodiment, the new injection well (nIBt) is composed of a part of the disused injection well (IBt) and a newly deposited deflected part. This embodiment is shown by way of example in FIG. The new injection well (nIB) is hereby drilled from the disused injection well (IBt) into the subsurface oil reservoir (6) placing the new injection well (nIB) outside the blocked zone (10).
In Verfahrensschritt e) wird durch die neue Injektionsbohrung (nIB) eine Flutmittel (FM) in die unterirdische Erdöllagerstätte injiziert und Erdöl aus den verbleibenden Produktionsbohrungen (PB) entnommen. Als Flutmittel (FM) kann hierbei das gleiche Flutmittel wie in Verfahrensschritt b) injiziert werden. Es ist auch möglich, in Verfahrensschritt e) ein von Verfahrensschritt b) verschiedenes Flutmittel (FM) einzusetzen. Für das Flutmittel (FM), welches in Verfahrensschritt e) injiziert wird, gelten die Ausführungen und Bevorzugungen zum Flutmittel (FM), das in Verfahrensschritt b) injiziert wurde, entsprechend. In step e), a flood medium (FM) is injected through the new injection well (NIB) into the subterranean crude oil deposit and oil is withdrawn from the remaining production wells (PB). In this case, the same flooding agent as in method step b) can be injected as flooding agent (FM). It is also possible to use in process step e) a flooding agent (FM) different from process step b). For the flooding agent (FM) which is injected in process step e), the statements and preferences for the flooding agent (FM) which was injected in process step b) apply accordingly.
Figur 7 zeigt exemplarisch die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrensschritts e). In Figur 7 wird als neue Injektionsbohrung (nIB) die ehemalige Produktionsbohrung (PB3) verwendet, aus der in Verfahrensschritt b) Erdöl gefördert wurde. Durch die neue Injektionsbohrung (nIB) gelangt das Flutmittel (FM) entlang der Verbindung (22) in Richtung der blockierten Zone (10) im Nahbereich der stillgelegten Injektionsbohrung (I Bt). FIG. 7 shows, by way of example, the implementation of method step e) according to the invention. In FIG. 7, the new production well (NIB) used is the former production well (PB3) from which crude oil was extracted in process step b). Through the new injection well (nIB), the flood medium (FM) passes along the Connection (22) in the direction of the blocked zone (10) in the vicinity of the disused injection well (I Bt).
Da der Nahbereich (10) der stillgelegten Injektionsbohrung (I Bt) blockiert ist, breitet sich das Flutmittel (FM) entlang der Flutmittelfrot (3) in der unterirdischen Erdöllagerstätte aus. Das Flutmittel (FM) verdrängt somit das in den Stauzonen (1 1 bis 15) enthaltene Erdöl in Richtung der verbleibenden Produktionsbohrungen (PB1 , PB2 und PB4 bis PB7). In der exemplarischen Darstellung gemäß Figur 7 wird insbesondere das Erdöl in den Stauzonen 14 und 15 in Richtung der Produktionsbohrungen PB2 und PB4 verdrängt. Hierdurch wird die Förderrate von Erdöl aus den Produktionsbohrungen PB2 und PB4 deutlich gesteigert. Since the near area (10) of the shut-down injection well (I Bt) is blocked, the flood medium (FM) spreads along the flood red (3) in the underground oil reservoir. The flooding agent (FM) thus displaces the oil contained in the storage zones (1 1 to 15) in the direction of the remaining production wells (PB1, PB2 and PB4 to PB7). In the exemplary illustration according to FIG. 7, in particular, the petroleum in the accumulation zones 14 and 15 is displaced in the direction of the production bores PB2 and PB4. As a result, the production rate of crude oil from the production wells PB2 and PB4 is significantly increased.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vollständig oder in Teilschritten beliebig oft wiederholt werden. Für den Fall, dass in den verbleibenden Produktionsbohrungen (PB1 , PB2 und PB4 bis PB7) ein Flutmittel- bzw. Wasserdurchbruch registriert wird und sich im Nahbereich der neuen Injektionsbohrung (nIB) eine weitere hochpermeable Zone (1 ) ausgebildet hat, können die Verfahrensschritte c) bis e) erneut durchgeführt werden. Hierzu wird die weitere hochpermeable Zone (1 ) im Nahbereich der neuen Injektionsbohrung (nI B) wie vorstehend beschrieben, gemäß Verfahrensschritt d) blockiert und das Injizieren eines Flutmittel (FM) durch eine weitere neue Injektionsbohrung (nI B) gemäß Verfahrensschritt e) fortgesetzt. Hierzu kann, wie vorstehend beschrieben, eine der verbleibenden Produktionsbohrungen (PB) verwendet werden. Bezugszeichenliste The process according to the invention can be repeated as often as desired or in partial steps. In the event that a flood or water breakthrough is registered in the remaining production wells (PB1, PB2 and PB4 to PB7) and a further highly permeable zone (1) has formed near the new injection well (nIB), the process steps c ) to e). For this purpose, the further highly permeable zone (1) in the vicinity of the new injection well (nI B) as described above, blocked according to process step d) and the injection of a flood medium (FM) by another new injection well (nI B) according to process step e) continues. As described above, one of the remaining production wells (PB) can be used for this purpose. LIST OF REFERENCE NUMBERS
IB Injektionsbohrung IB injection hole
IBt stillgelegte Injektionsbohrung IBt disused injection well
nI B neue Injektionsbohrung nI B new injection well
PB1 - PB7 Produktionsbohrungen PB1 - PB7 production wells
1 hochpermeable Zone im Nahbereich der Injektionsbohrung I B 1 highly permeable zone in the vicinity of the injection well I B
2 Flutmittelfront (Verfahren gemäß Stand der Technik) 2 flood front (method according to the prior art)
3 Flutmittelfront (erfindungsgemäßes Verfahren) 3 flood front (method according to the invention)
4 mit Zement blockierter Bereich 4 cement-blocked area
5 Perforationsbereich 5 perforation area
6 unterirdische Erdöllagerstätte 6 underground oil reservoir
10 blockierte Zone im Nahbereich der stillgelegten Injektionsbohrung IBt 1 1 - 15 Erdöl enthaltende Zonen (Stauzonen) 20 - 26 Verbindungen zwischen der Injektionsbohrung I B und den 10 blocked zone in the vicinity of the shut-down injection well IBt 1 1 - 15 zones containing oil (congestion zones) 20 - 26 connections between the injection hole IB and the
Produktionsbohrungen PB1 - PB7 mit hoher Permeabilität (Wasserwege bzw. Flutmittelwege) Die Figuren zeigen im Einzelnen: Production wells PB1 - PB7 with high permeability (waterways and flood routes) The figures show in detail:
Figur 1 FIG. 1
Figur 1 zeigt die Aufsicht (horizontaler Schnitt) einer unterirdischen Erdöllagerstätte gegen Ende der sekundären bzw. tertiären Fördermethoden. FIG. 1 shows the top view (horizontal section) of an underground oil reservoir towards the end of the secondary or tertiary production methods.
Figur 2 FIG. 2
Figur 2 zeigt die Aufsicht (horizontaler Schnitt), eines Verfahrens aus dem Stand der Technik (RU 2 217 582), bei dem nach Abschluss der sekundären bzw. tertiären Fördermethoden, weiteres Erdöl gefördert wird. Hierzu wird das Injizieren des Flutmittels (FM) von der ursprünglichen Injektionsbohrung (I B) in die Produktionsbohrung (PB5) verlagert wird. Figure 2 shows the top view (horizontal section), a method of the prior art (RU 2 217 582), in which after completion of the secondary or tertiary production methods, further crude oil is promoted. For this purpose, the injection of the flooding agent (FM) is displaced from the original injection well (I B) into the production well (PB5).
Figur 3 FIG. 3
Figur 3 zeigt die Aufsicht (horizontaler Schnitt), eines Verfahrens aus dem Stand der Technik (RU 2 217 582), bei dem nach Abschluss der sekundären bzw. tertiären Fördermethoden, weiteres Erdöl gefördert wird. Hierzu wird eine neue zusätzliche Injektionsbohrung (nI B) in die unterirdische Erdöllagerstätte niedergebracht. Figure 3 shows the top view (horizontal section), a method of the prior art (RU 2 217 582), in which after completion of the secondary or tertiary production methods, further petroleum is promoted. For this purpose, a new additional injection well (nI B) is drilled into the underground oil reservoir.
Figur 4 FIG. 4
Figur 4 zeigt die Aufsicht (horizontaler Schnitt) durch eine unterirdische Erdöllagerstätte, in der das erfindungsgemäße Verfahren zur Förderung von Erdöl durgeführt wird. FIG. 4 shows the plan view (horizontal section) through an underground oil reservoir in which the method according to the invention for the extraction of crude oil is carried out.
Figur 5, Figur 6 FIG. 5, FIG. 6
Die Figuren 5 und 6 zeigen einen vertikalen Schnitt durch eine unterirdische Erdöllagerstätte, in der das erfindungsgemäße Verfahren zur Förderung von Erdöl durgeführt wird. Figures 5 and 6 show a vertical section through an underground oil reservoir in which the process according to the invention for the extraction of petroleum is performed.
Figur 7 FIG. 7
Figur 7 zeigt die Aufsicht (horizontaler Schnitt) durch eine unterirdische Erdöllagerstätte, in der das erfindungsgemäße Verfahren zur Förderung von Erdöl durgeführt wird. FIG. 7 shows the plan view (horizontal section) through an underground oil reservoir in which the method according to the invention for the extraction of crude oil is carried out.
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert ohne sie jedoch hierauf zu beschränken. Beispiele: The present invention is further illustrated by, but not limited to, the following examples. Examples:
Ausführungsbeispiel 1 Es wird eine unterirdische Erdöllagerstätte mit folgenden Parametern entwickelt: Exemplary Embodiment 1 An underground oil reservoir with the following parameters is developed:
Teufe (Tiefe): 800 bis 900 Meter (m) über normal null (NN) Depth (depth): 800 to 900 meters (m) above normal zero (NN)
Nettomächtigkeit der erdölführenden Schicht: 25 bis 35 m Net capacity of the oil-bearing layer: 25 to 35 m
Porosität: 30% Porosity: 30%
Permeabilität: 400 bis 14.000 mD Permeability: 400 to 14,000 mD
Initiale Wassersättigung: 8 % Initial water saturation: 8%
Initiale Lagerstättentemperatur (TL): 37°C Initial deposit temperature (T L ): 37 ° C
Initialer Lagerstättendruck: 85 bar Initial reservoir pressure: 85 bar
Initiale Öldichte: 0,900 g / cm3 Initial oil density: 0.900 g / cm 3
Viskosität des Erdöls: 180 mPas bei 37°C Viscosity of petroleum: 180 mPas at 37 ° C
Initiales Verhältnis Erdgas/Erdöl: 14 m3 /m3 Initial ratio of natural gas / petroleum: 14 m 3 / m 3
In Verfahrensschritt a) werden sieben vertikalen Bohrungen in die erdölführende Schicht der unterirdischen Erdöllagerstätte niedergebracht. In Verfahrensschritt b) wird eine Bohrung als Injektionsbohrung (I B) verwendet. Die übrigen sechs Bohrungen werden als Produktionsbohrungen (PB) verwendet. In step a), seven vertical holes are drilled into the petroleum bearing layer of the underground oil reservoir. In method step b), a bore is used as the injection bore (I B). The remaining six holes will be used as production wells (PB).
Nachfolgend wird Verfahrensschritt b) für eine Dauer von fünf Jahren durchgeführt, wobei durch die Injektionsbohrung (I B) Wasser als Flutmittel (FM) injiziert wird. Nach fünf Jahren wird das Wasserfluten eingestellt, da eine Produktionsverwässerung registriert wird. Subsequently, process step b) is carried out for a period of five years, wherein water is injected as flooding agent (FM) through the injection well (I B). After five years, water flooding stops as production dilution is registered.
Aufgrund der relativ hohen Viskosität des in der unterirdischen Erdöllagerstätte verbleibenden Erdöls wird Verfahrensschritt b) mit Wasserdampf als Flutmittel (FM) weitergeführt. Hierzu wird durch die Injektionsbohrung (I B) Wasserdampf mit einer Temperatur im Bereich von 250 bis 300°C und einem Druck im Bereich von 90 bis 100 bar und mit Injektionsraten von ca. 150 Tonnen/Tag in die unterirdische Erdöllagerstätte injiziert. Das Injizieren von Wasserdampf wird für eine Dauer von fünf Jahren durchgeführt. Due to the relatively high viscosity of the petroleum remaining in the underground oil reservoir, process step b) is continued with water vapor as flooding agent (FM). For this purpose, the injection well (I B) water vapor at a temperature in the range of 250 to 300 ° C and a pressure in the range of 90 to 100 bar and injection rates of about 150 tons / day injected into the underground oil reservoir. The injection of water vapor is carried out for a period of five years.
Hierdurch bildet sich im Nahbereich der Injektionsbohrung (IB) eine hochpermeable Zone (1 ) aus. Die Injektionsbohrung (I B) steht über die hochpermeable Zone (1 ) in gutem hydrodynamischem Kontakt mit mindestens 5 der in Verfahrensschritt a) niedergebrachten Produktionsbohrungen (PB). Die Produktionsverwässerung liegt im Bereich von 94 bis 95 %. Der Entölungsgrad liegt bei 54%, das heißt 54 % des ursprünglich in der unterirdischen Erdöllagerstätte enthaltenen Erdöls wurden gefördert. Gemäß Verfahrensschritt c) wird das Injizieren des als Flutmittel (FM) eingesetzten Wasserdampfs durch die Injektionsbohrung (IB) eingestellt. Die direkte Temperaturmessung ergeben, dass die hochpermeable Zone (1 ) eine Temperatur im Bereich von 220 bis 230°C aufweist. As a result, a highly permeable zone (1) is formed in the vicinity of the injection bore (IB). The injection well (IB) is in good hydrodynamic contact via the highly permeable zone (1) with at least 5 of the production wells (PB) brought down in process step a). The production dilution is in the range of 94 to 95%. The degree of de-oiling is 54%, ie 54% of the oil originally contained in the underground oil reservoir was extracted. According to process step c), the injection of the water vapor used as flooding agent (FM) through the injection well (IB) is set. The direct temperature measurement shows that the highly permeable zone (1) has a temperature in the range of 220 to 230 ° C.
Um die hydrodynamische Kommunikation zwischen der Injektionsbohrung (IB) und den Produktionsbohrungen (PB) zu unterbrechen, wird in Verfahrensschritt d) die hochpermeable Zone (1 ) im Nahbereich der Injektionsbohrung (I B) blockiert. In order to interrupt the hydrodynamic communication between the injection well (IB) and the production wells (PB), in step d) the highly permeable zone (1) in the vicinity of the injection well (I B) is blocked.
Zum Blockieren in Verfahrensschritt d) wird eine fließfähige Zusammensetzung (FZ) durch die Injektionsbohrung (I B) in die hochpermeable Zone (1 ) injiziert. Hierzu wird ein Zweikomponenten-System (vi) eingesetzt. Es werden nacheinander zwei wässrige Formulierungen (F1 ) und (F2) in die hochpermeable Zone (1 ) der unterirdischen Erdöllagerstätte injiziert, so dass sich in der hochpermeablen Zone (1 ) die fließfähige Zusammensetzung (FZ;vi) ausbildet. Die Formulierung (F1 ) enthält 84 Gew.-% Wasser und als Komponente (K1 ) 16 Gew.- % Aluminium(ll l)chlorid (AICI3), bezogen auf das Gesamtgewicht der Formulierung (F1 ) und bezogen auf wasserfreies Aluminium(ll l)chlorid. For blocking in process step d), a flowable composition (FZ) is injected through the injection well (IB) into the highly permeable zone (1). For this purpose, a two-component system (vi) is used. Two aqueous formulations (F1) and (F2) are successively injected into the highly permeable zone (1) of the underground oil reservoir, so that the flowable composition (FZ; vi) is formed in the high-permeability zone (1). Formulation (F1) contains 84% by weight of water and as component (K1) 16% by weight of aluminum (II) chloride (AICI 3 ), based on the total weight of formulation (F1) and based on anhydrous aluminum (II l) chloride.
Die Formulierung (F2) enthält 50 Gew. % Harnstoff und 50 Gew. % Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formulierung (F2). The formulation (F2) contains 50% by weight of urea and 50% by weight of water, based on the total weight of the formulation (F2).
Die Formulierungen (F1 ) und (F2) werden in gleichgroßen Volumenverhältnissen injiziert. Die fließfähige Zusammensetzung (FZ), die sich in der hochpermeablen Zone (1 ) ausbildet, enthält somit 8 Gew. % AICI3, 25 Gew. % Harnstoff sowie 67 Gew. % Wasser. The formulations (F1) and (F2) are injected in equal volume proportions. The flowable composition (FZ) which forms in the highly permeable zone (1) thus contains 8% by weight of AICI 3 , 25% by weight of urea and 67% by weight of water.
Nach dem Injizieren (Verfahrensschritt d)) vermischen sich die Formulierungen (F1 ) und (F2) in der hochpermeablen Zone (1 ) und bilden unter dem Einfluss der Temperatur der hochpermeablen Zone (1 ) ein hochviskoses Gel. After injection (method step d)), the formulations (F1) and (F2) mix in the high-permeability zone (1) and form a highly viscous gel under the influence of the temperature of the highly permeable zone (1).
In der nachfolgenden Tabelle 1 ist exemplarisch für verschiedene Temperaturen die Zeit bis zur Ausbildung des hochviskosen Gels aufgeführt. In Table 1 below, the time until the formation of the highly viscous gel is exemplified for different temperatures.
Tabelle 1 : Table 1 :
Temperatur [°C] 100 90 80 70 60 Temperature [° C] 100 90 80 70 60
Zeit der Gelbildung [Tage] 1 /4 1 3 6 30 In der nachfolgenden Tabelle 2 ist die Zeit bis zur Gelbildung für verschiedene Mischungen aus AICI3 (gerechnet als wasserfreies Produkt), Harnstoff und Wasser bei 100°C bzw. 1 10°C dargestellt. Man sieht, dass mit abnehmender Menge der Aktivators Harnstoff die Zeit zur Bildung des Gels immer länger wird. Gelation time [Days] 1/4 1 3 6 30 In Table 2 below, the time to gelation for various mixtures of AICI 3 (calculated as anhydrous product), urea and water at 100 ° C and 1 10 ° C is shown. It can be seen that as the amount of activator urea decreases, the time to form the gel becomes longer and longer.
Tabelle 2 Table 2
Die beschriebenen Formulierungen auf Basis von gelösten Metallverbindungen, insbesondere Aluminiumsalzen und Aktivatoren haben den Vorteil, dass anorganische Gele gebildet werden. Die Gele sind bis zu Temperaturen von 300°C stabil und eignen sich daher ganz besonders für Lagerstätten mit sehr hohen Temperaturen (heißen Lagerstätten nach Dampffluten). The described formulations based on dissolved metal compounds, in particular aluminum salts and activators have the advantage that inorganic gels are formed. The gels are stable up to temperatures of 300 ° C and are therefore particularly suitable for deposits with very high temperatures (hot deposits after steam flooding).
Zum Blockieren der hochpermeablen Zone (1 ) werden in Verfahrensschritt d) ca. 2000 m3 (Summe der Formulierungen (F1 ) und (F2) durch die Injektionsbohrung (IB) in die hochpermeable Zone (1 ) der unterirdischen Erdöllagerstätte injiziert. In order to block the highly permeable zone (1), in method step d) about 2000 m 3 (sum of the formulations (F1) and (F2) are injected through the injection well (IB) into the highly permeable zone (1) of the underground oil reservoir.
Die Viskosität des hochviskosen Gels liegt über 1000 mPas. Nach dem Blockieren der hochpermeablen Zone (1 ) wird die Injektionsbohrung (IB) mit Zement abgedichtet, wobei die stillgelegte Injektionsbohrung (IBt) ausgebildet wird. The viscosity of the high-viscosity gel is over 1000 mPas. After blocking the high-permeability zone (1), the injection well (IB) is sealed with cement, whereby the shut-down injection well (IBt) is formed.
Anschließend wird durch eine ehemalige Produktionsbohrung (PB), die als neue Injektionsbohrung (nIB) dient, in Verfahrensschritt e) Wasser als Flutmittel (FM) injiziert und Erdöl aus den verbleibenden Produktionsbohrungen (PB) gefördert. Hierdurch wird eine deutliche Steigerung des Entölungsgrads der unterirdischen Erdöllagerstätte erreicht. Subsequently, through a former production well (PB) serving as a new injection well (nIB), in process step e), water is injected as flooding agent (FM) and oil is extracted from the remaining production wells (PB). As a result, a significant increase in the degree of deoiling of the underground oil reservoir is achieved.
Ausführungsbeispiel 2. Embodiment 2.
Es wird eine Erdöllagerstätte entwickelt, die anfänglich die gleichen Parameter wie in Ausführungsbeispiel 1 aufweist. In Verfahrensschritt a) werden acht vertikale Bohrungen in die unterirdische Erdöllagerstätte niedergebracht. Eine Bohrung wird als Injektionsbohrung (I B) verwendet, die übrigen Bohrungen werden als Produktionsbohrungen (PB) verwendet. There is developed a Erdöllagerstätte initially having the same parameters as in Example 1. In step a), eight vertical holes are drilled in the underground oil reservoir. One hole is used as the injection hole (I B), the remaining holes are used as production holes (PB).
In Verfahrensschritt b) wird durch die Injektionsbohrung (I B) für eine Dauer von sieben Jahren Wasser (Lagerstättenwasser) als Flutmittel (FM) injiziert. Das Wasser wird mit einem Druck im Bereich von 10 bis 20 bar und Raten im Bereich von 400 bis 500 m3/Tag in die unterirdische Erdöllagerstätte injiziert. In process step b) water (reservoir water) is injected as flooding agent (FM) through the injection well (IB) for a period of seven years. The water is injected at a pressure in the range of 10 to 20 bar and rates in the range of 400 to 500 m 3 / day in the underground oil reservoir.
Nach sieben Jahren steigt die Produktionsverwässerung auf 85 bis 90 Gew.-%. Im Nahbereich der Injektionsbohrung (I B) hat sich eine hochpermeable Zone (1 ) ausgebildet, die eine gute hydrodynamische Kommunikation zu mindestens fünf Produktionsbohrungen (PB) aufweist. Das in der unterirdischen Erdöllagerstätte noch vorhandenen Erdöl weist eine relativ hohe Viskosität auf. Die hochpermeable Zone (1 ) im Nahbereich der Injektionsbohrung (IB) ist durch das langjährige Wasserfluten abgekühlt und weist eine Temperatur im Bereich von 12 bis 15° C auf. After seven years, the production dilution increases to 85 to 90 wt .-%. In the vicinity of the injection well (I B) has a highly permeable zone (1) is formed, which has a good hydrodynamic communication to at least five production wells (PB). The remaining oil in the underground oil reservoir has a relatively high viscosity. The highly permeable zone (1) in the vicinity of the injection well (IB) is cooled by the long-term water flooding and has a temperature in the range of 12 to 15 ° C.
Zum Blockieren der hochpermeablen Zone (1 ) wird in Verfahrensschritt d) eine fließfähige Zusammensetzung (FZ) durch die Injektionsbohrung (IB) in die hochpermeable Zone (1 ) injiziert. In order to block the highly permeable zone (1), in method step d) a flowable composition (FZ) is injected through the injection bore (IB) into the highly permeable zone (1).
Es wird eine fließfähige Zusammensetzung (FZ) mit folgenden Inhaltsstoffen eingesetzt: It is a flowable composition (FZ) used with the following ingredients:
Wasserlösliches Natriumsilikat: 10 Gew.-%, Water-soluble sodium silicate: 10% by weight,
Salzsäure oder Schwefelsäure: 1 ,2% Gew.-%, (bezogen auf HCl bzw. H2S04) Hydrochloric acid or sulfuric acid: 1, 2% wt .-%, (based on HCl or H 2 S0 4 )
Monoethanolamin: 0,5 Gew.-% und Monoethanolamine: 0.5 wt .-% and
Wasser: 88,3 Gew.-%. Water: 88.3% by weight.
Es werden ca. 1000 m3 dieser fließfähigen Zusammensetzung (FZ) in die Lagerstätte eingepresst. Anschließend werden 7 bis 5 m3 Zementbrühe injiziert, um die Injektionsbohrung (IB) stillzulegen. Die fließfähige Zusammensetzung (FZ) bildet innerhalb von 1 bis 2 Tagen ein hochviskoses Gel aus, wodurch die hochpermeable Zone (1 ) blockiert wird. Nachfolgend wird gemäß Verfahrensschritt e) durch eine ehemalige Produktionsbohrung, die als neue Injektionsbohrung (IB) dient, Wasserdampf als Flutmittel (FM) injiziert und Erdöl aus den verbleibenden Produktionsbohrungen gefördert. Hierdurch wird eine deutliche Steigerung des Entölungsgrads der unterirdischen Erdöllagerstätte erreicht. About 1000 m 3 of this flowable composition (FZ) are pressed into the deposit. Subsequently, 7 to 5 m 3 cement broth are injected to shut down the injection well (IB). The flowable composition (FZ) forms a highly viscous gel within 1 to 2 days, blocking the high permeability zone (1). Subsequently, according to method step e), steam is injected as flood medium (FM) through a former production well serving as a new injection well (IB) and crude oil is extracted from the remaining production wells. As a result, a significant increase in the degree of deoiling of the underground oil reservoir is achieved.
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