148018. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és szerszámzat mélyfúrású kútak réteg és talpkezelésére

Megjelent: 1961. február 15. ORSZÁGOS TAI.ÄLMÄNYI HIVATAL Kv> 148.018. SZÄM 5. b. 22-23. OSZTÁLY — MI-254. ALAPSZÁM Eljárás és szerszámzat mélyfúrású kutak réteg- és talpkezelésére Mihályi György oki. gépészmérnök, Budapest, Buda Ernő oki. bányamérnök, Lovászi, Szabó József, Budapest A bejelentés napja: 1960. január 15. Mélyfúrású kutak rétegmegnyitása a jelenlegi gyakorlat szerint golyós, vagy jeet perforator puskával történik. Perforáláskor a kilőtt lövedék, vagy jeet szóróláng átüti a béléscső falát, a cső mögötti cementpalástot és ebhatol a rétegbe. Behatolás közben azonban tömöríti a kőzetben képzett lyuk falát; behatolási mélysége és átmérője a robbanótöltet mennyiségétől korlátozott; a robbanás repedéseket idézhet elő a cementpalást nem-kívánatos zónáiban is. E hagyományos módszerrel nehézséget okoz a magas hőmérsékleten, valamint a kis átmérőjű csőszerelvényben végzendő perforálás is. A termelésbe indított kút hozama csak úgy, mint az utólagos rétegkezelések (savazás, repesztés) eredményessége, tekintve, hogy a termelt olaj kútbaáramlása, ill. a rétegkezelésben ható folyadék besajtolása a esőfalon képzett perforációkon át történik, jelentős mértékben a rétegmegnyitás függvénye. A találmány tárgyát olyan mélyfúrású kutaknál alkalmazható eljárások és a hozzá szükséges szerszámzat képezi, melyeknél a béléscsőfal (vagy falak), a cementréteg és a kőzet megbontása egy, vagy több nagysebességű folyadéksugár eróziós hatásán alapul. A koptató hatású folyadékot a felszínen állítjuk elő a szokványos rétegrepesztési műveleteknél alkalmazott homokkeverő berendezés segítségével. A folyadék lehet pl. víz, vagy kőolaj, a koptató hatású szilárd anyag pedig kvarchomok, vagy korundpor, az ülepedési sebesség csökekntésére 0,5 mm alatti szemcseméretben. A , beadagolt mennyiság normál munkákhoz 40—100 kg koptatóanyag/m3

folyadék. A koptató hatású folyadékot a rétegrepesztési műveletekre alkalmazott magasnyomású dugattyús szivattyúegységek nyomják a kútba épített fúró-, vagy termelőcsövön keresztül az annak alján elhelyezett szerszámhoz az eróziós perforátorhoz. Az eróziós perforator a kút méretei szerint kialakított cső alakú acéltest, melynek oldalán nyernek elhelyezést a sugárhatást létrehozó fúvókák. A fúvókákon keresztülhaladva a folyadék nyomásenergiája sebességi energiává alakul át és az 50—250 m/sec. kilépési sebességre felgyorsult folyadék rálövell a szembenálló felületre és ott eróziós hatással rövid idő alatt furatot állít elő. A furat mélyülése során a belépő szúrósugarat körülfogó visszaáramló sugár tovább bővíti a képzett furat szelvényét. A furat képzését a koptatóanyag tartalmú szúrósugár ütközésekor, annak mozgásmennyiség Változásával járó erőimpulzus, valamint e hatásra fellépő nagy helyi torló nyomások végzik. A visszaáramló koptatóanyag egy része a két ellenáram határzónájában kialakuló örvénylő hatásokra ismételten bekerül a szúrósugárba és ismételten részt vesz az eróziós folyamatban. A leválasztott kőzetrészecskék ugyancsak fenti módon részt vesznek a lyukképzés folyamatában. Jelen találmány tárgyát az alábbi kútmunkálatoknál alkalmazható eljárások képezik: a) Eljárás egyszerű rétegfeltárásra mélyreható és nagyméretű csatornák létrehozatalával a béléscsövezetlen, nyitott kútszakaszokban. A szokványos fúró-, vagy termelőcső alján elhelyezett eróziós perforator kőzetre irányított fúvókáin átáramló nagy sugársebességű folyadék, vagy folyadék és koptatóanyag keverék a kőzetbe hatolva csatornát váj ki. b) Eljárás béléscső lyukasztások elvégzésére es rétegfeltárásra mélyfúrású béléscsövezett kutakban a rétegfolyadék kútba való belépésének lehetővé tételére. A szokványos fúró-, vagy termelőcső alján elhelyezett eróziós perforator béléscsőfalra irányított fúvókáin átáramló nagy sugársebességű folyadék, vagy folyadék és koptatóanyagkeverék a csőfalra ütközve azt eróziósán kilyukasztja, majd a cementpalástba és tovább a kőzetbe hatolva csatornát váj ki. c) Eljárás mélyfúrású kutak rétegkezelésének hatásosabbá tételére. A rétegkezelés (savazás. vagy rétegrepesztés) kezdését megelőzően a kezelendő rétegbe az előző pontokba ismertetett módon nagyméretű csatornákat, horizontális, vagy vertikális helyzetű előrepedéseket alakítunk ki, melyek a rétegkezelés hasadékainak kiindulásául szolgálnak. A kőzetben ily módon kialakított mélyreható és nagymérető csatornák az eddigi eljárásoknál kisebb nyomásigény mellett is hatásosabb