Entölung von Erdöllagerstätten durch Sekundärverfahren:
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Hannover
Amt für Bodenforschung
1952
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Entölung von Erdöllagerstätten
durch Sekundärverfahren
Von Walter Rühl *)
Inhaltsverzeichnis
Einführung.
VII
Vorwort.
IX
I.
Allgemeiner Teil. 1
1. Einleitung. 1.
2. Sekundärverfahren in den einzelnen Ländern. 5
a) USA. 5
b) Deutschland. . 9
c) Übrige Länder. 11
3. Sekundärverfahren oder Bergbau. 12
4. Geschichte der Sekundärverfahren. 14
5. Systematik und Nomenklatur. 16
6. Primärentölung und Sekundärverfahren. 19
7. Geologische Faktoren im weiteren Sinne . . 21
a) Pétrographie
. 22
b)
Struktur. 25
c)
Ausdehnung und Teufe. 25
8. Lagerstättenkundliche Faktoren im engeren Sinne. . 26
a) Energieverhältnisse. . 26
b) Durchlässigkeit. . 27
c) Oberflächenspannung
i. w. S
. 30
d)
ölsättigung. 33
e)
ölviskosität. 35
f)
Freies und gelöstes Gas. Jamin-Effekt. 39
g) Poren- und Haftwasser. 39
h) Flüssigkeitsverteilung in den Poren . 40
9. Theoretische Betrachtungen über die Lagerstättenvorgänge bei Sekundär¬
verfahren. . . 41
a) Mechanismus der Gasbewegung. 42
b) Mechanismus der Wasserbewegung. . 47
c) Vorgänge zwischen
Injektions-
und Produktionsbohrung. 52
aa) Druckgradient und Gegendruck. 52
bb) Fließgeschwindigkeit. 54
cc) Schlupf- und Kanalbildung. 54
10. Wahl des zweckmäßigsten Sekundärverfahrens . . 55
*) Adresse des Autors: Dr. Walter Rühl, Wietze, Krs.
Celle
(Deutsche Erdöl-Aktien¬
gesellschaft Hamburg).
IV
Inhaltsverzeichnis
11. Hilfsmaßnahmen zur Veränderung der Fließwiderstände . 58
a) öffnen dichter Lagerstättenpartien zur Verringerung der Fließwider¬
stände. . 58
aa) durch Torpedieren. 59
bb) durch
Ну
draf
rác-
Verfahren . 61
b)
Abdichten hochpermeabler Lagerstättenpartien zum völligen Ver¬
schluß oder zur Vergrößerung der Fließwiderstände (Plugging) . . 62
12. Zur Frage der Wirtschaftlichkeit von Sekundärverfahren. 67
13. Planung und Überwachung. 70
a) Planung. 70
b) Überwachung. 75
II.
Rückdruck- (Repressuring) und Vacuum-Verfahren. 77
1. Allgemeine Begriffsbestimmung . 77
a) Druckerhaltungsverfahren-
(Pressure maintenance).
78
b)
Druckaufbauverfahren
(Pressure restoration)
. 79
c)
Gas- und Lufttriebverfahren (Gas-, Airdrive). 79
d) Hochdruckverfahren. 79
e) Gaskreislaufverfahren (Recycling). 80
f) Vacuum-Verfahren. 80
2. Das Einpreßmedium. . . , ·. . . . 81
a) Allgemeines. . . ,. 81
b) Erdgas. 82
e) Luft und Luft-Gas-Gemisch . 82
d) Verbrennungs- und Motorenabgase. 86
e) Generatorgas. . 87
f) Restgase aus der Ölverarbeitung. 87
g) Schädliche Gasbestandteile.,. . . . 87
3. Das Eindrücken von Gas oder Luft. 88
a) Bohrloch. 88
b) Einpreßdruck. 90
c) Einpreßmenge . 92
d) Einpreßtemperatur. 93
e) Intermittierende Verfahren. 93
f) Zahl und Auswahl der Horizonte.' . . . 95
4. Zahlenverhältnis und Lage von Einpreß- zu Fördersonden. 96
a) Zahlenverhältnis und Bohrlochsabstand . 96
b) Strukturelle Lage und Auswahl der Einpreßsonden. 97
5. Das Fördern von Öl und Gas.'. 99
a) Allgemeines. 99
b) Überwachung. 100
c) Gas-Öl-Verhältnis als Erfolgsmaßstab. 100
d) Berechmmgsmethode der durch
Pressure maintenance
zusätzlich ge¬
winnbaren Ölmengen . . . . . . 101
6. Das Hochdruckverfahren. 102
7. Das Gaskreislaufverfahren (Recycling). 104
a) Allgemeines. 104
b) Gewinnung und Ausbeutung. 105
c) Bohrlochsabstände. 106
d) Vorkommen . 107
e) Technisches. 108
8. Zusätzliche technische Anlagen. 109
a) Kompressoranlage, Maschinelles. 109
b) Gasentwässerung. 109
c) Entschwefelung . 110
Inhaltsverzeichnis
V
9. Beispiele.
Ill
a)
Deutschland und Nachbarländer.
Ill
b)
USA. 119
c)
Südamerika .
,
. ·. . . . . . . . . . . 133
d)
UdSSR. . . . . . . . 134
III.
Eindrücken von Wasser (Wasserfluten) . . . . . . . . 135
1. Allgemeines. 135
a) Begriffsbestimmung und Bedeutung . . , . . 135
b) Druckerhaltung durch Wasserinjektion. 138
2. Das Einpreßmedium Wasser und seine Behandlung. 138
a) Herkunft des Injektionswassers. 139
b) Verstopfungserscheinungen. 141
aa) Mineralische und organische Substanz. 141
bb) Fällungsreaktionen. . . . · ■ . 143
c) Korrosion und Korrosionsverhütung. 145
d) Wasserbehandlung. 147
e) Beispiele zur Wasserbehandlung. 150
3. Anordnung von
Injektions-
und Produktionsbohrungen. 151
4. Das Eindrücken von Wasser . 156
a) Einpreßdruck. 157
b) Einpreßmenge. 162
c) Kontrolle des injizierten Wassers in der Lagerstätte. 167
aa) durch Einpreßprofilmessungen. 167
bb) durch Spurenchemikalien. 167
5. Das Fördern. . . . f. 168
6. Drainagefläche, Bohrlochsabstand und Rentabilität. . 171
7. Beispiele. . . . . . 176
a) Deutschland und Nachbarländer. 176
b) USA. 176
IV.
Anwendung: von Chemikalien und Bakterientätigkeit. 195
(Erzeugung physikalisch-chemischer Effekte)
A. Oberflächenaktive Chemikalien . . . . . . . . . . . . . 196
a) Wasserlösliche organische Chemikalien. . . 197
b) Erdöllösliche Chemikalien. 198
c) Wasserlösliche anorganische Chemikalien .-. . . 199
d) Reaktive Gase . 200
B. Bakterientätigkeit. 201
C. Säuern von Bohrloch und Lagerstätte. 202
1. Allgemeines . . . . . . . . . ' . . . . '. . . . . . . . 202
2. Geologische Lagerstättenfaktoren . 205
a) Struktur und
Stratigraphie
. 205
b) Pétrographie,
Porosität und Permeabilität . 205
3. Der chemische Vorgang. 206
4. Eindringtiefe, Säuremenge und Mehrfachsäurung. 210
5. Die betriebliche Durchführung des Säuerns . . . . . . . . . 213
6. Korrosionsschutz. 215
7. Steigerung des Wirkungsgrades . . 216
a) Wärmeerzeugung. 216
b) Chemikalienzusätze ,. . . . . ■ . . . . . 216
VI
Inhaltsverzeichnis
aa)
Anorganische Ablagerungen. 218
bb) Organische .Ablagerungen. 218
cc)
Säuning
bei hochviskosen Ölen. 219
dd) Erhöhung der Eindringtiefe. . 219
ее)
Reaktionsverzögerung. 219
ff) Reaktionsbeschleunigung. 220
c) Andere Säuren. 220
d) Weitere Maßnahmen. 220
8. Beispiele zum Säureverfahren. 220
V.
Anwendung von Wärme. 225
1. Allgemeines und Systematik. 225
2. Temperatur und Rohöl. 228
3.' Thermische Eigenschaften der Gesteine. 230
. a) Temperatur der äußersten Erdrinde. 230
b) Wärmeleitung in der Lagerstätte. 233
4. Aufheizung des Lagerstätteninhalts. 235
a) Wärmeerzeugung über Tage. 235
aa) Verbrennung und Eindrücken von heißem Gas oder Gas-Luft-
Gemisch. 235
bb) Eindrücken von Heißdampf . . . . . 236
cc) Eindrücken von He !-ßöl(-
wasser)
. 238
b)
Wärmeerzeugung auf Bohrlochssohle. 238
aa) Gas- oder Ölverbrennung unter Luftzufuhr. 238
bb) Wärmeerzeugung chemisch.·. 239
cc) Wärmeerzeugung elektrisch. 240
5. Verbrennung des Lagerstätteninhalts. 243
VI.
Kombinationen der einzelnen Verfahren. 247
1. Allgemeines. . 247
a) Gas- und Wasserinjektion gleichzeitig. 247
b) Gas- und Wasserinjektion hintereinander. 248
2. Beispiele. 249
VII.
Literaturverzeichnis. 251
Schlagwortverzeichnis. 283
Druckfehlerverzeichnis. 285 |
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