170317. lajstromszámú szabadalom • Eljárás repedezett porózus kőolajtelepek kitermelésére

170317 3 4 mert a kiszorítási folyamat ellenáramlásos jellegű. Leegyszerűsítve ez úgy képzelhető el, mintha egy porózus, olajjal átitatott kőzettömböt víz alá merítenénk. Ekkor a kiszorító közeg csak úgy tud belépni az olajjal telített zónába, ha abból a vízbeáramlás irányával szemben a kőolaj kilép a kőzettömbből. Ha viszont az előbbiekben bemutatott kőzettömböt nem merítjük teljesen víz alá, akkor létrehozható egy felszívódásos, direkt kiszorítási folyamat, amikor is a kiszorító víz a kapilláris felszívódás révén akadálytalanul jut a kőzettömbbe és az ily módon elmozdított kőolaj a felszívódás irányával megegyező úton a gáztérrel határolt kőzetfelületen akadálytalanul kilép. Az egyszerű példán bemutatott két működési mechanizmus között nem csak a folyamat lejátszódásának időtartamában áll fenn jelentős eltérés, hanem az olajkiszorítás hatásfokában is. A direkt kiszorítási folyamatnál a kiszorító víz valamennyi pórusmérettartományba behatol. Ugyanis a kőzettömb vízbe merítése után (ellenáramlásos kiszorítás) a tömb felületén minden irányból megkezdődik a vízbelépés a mátrixba és bizonyos mértékig történő beszívódás után a kiszorító erők között, még mielőtt a kőzettömbben levő valamennyi olajat víz szorítaná ki, egyensúly áll be. Ezen az állapoton az sem változtat, hogy a nagyrepedés-rendszer vízzel történő elárasztásával gravitációs kiszorító hatás is érvényesül azért, mert a nagyrepedés-rendszer és a mátrixtömbök közötti gravitációs nyomáskülönbség a víznek és kőolajnak kis fajsúlykülönbsége miatt jelentéktelen. Már az egyensúlyi állapot beállása előtt a kiszorítás folyamata olyan mértékben lelassul, hogy ipari méretekben a termelési műveletek fenntartása esetleg gazdaságtalanná is válik. A nagyrepedés-rendszer olajkészletének kitermelésével tehát a mátrixtömbök víz alá merülnek; ezzel elkezdődik a művelés alárendelt szakasza. Alárendelt szakasznak az egyetemes olajbányászat azt az állapotot tekinti, amikor az olajkitermelés üteme már jelentősen csökken, a kúthozamokban pedig megjelenik a víztartalom, amely a művelés során egyre nagyobb hányadot képvisel. Mint már említettük a mátrix tárolótérben azonban még ekkor jelentős olajkészletek maradnak vissza. Ha még azt is figyelembe vesszük, hogy a nagyrepedés-rendszer tárolótérfogata a mátrix tárolótérnél jelentősen kisebb hányadot képez, akkor a visszamaradó olajkészlet hányada még szembetűnőbb. A fent leírt tárolótípus és működési rendszer esetében tehát, amikor a nagyrepedés-rendszer már vízzel elárasztott, akkor a nagyrepedés-rendszernek a porózus tárolótérből olajjal történő feltöltődése csak ellenáramlásos kiszorítás révén lehetséges. Az olajbányászatban a fentiekben megjelölt repedezett-porózus tárolótípusoknál a kihozatali tényező alakulását azzal igyekeznek javítani, hogy a vízzel történő elárasztás ütemét lassítják, azaz korlátozzák az időegység alatt kitermelhető mennyiségeket azzal a céllal, hogy meghosszabbítsák a direkt kiszorítás érvényesülésének időtartamát. Ahhoz viszont, hogy ily módon elérhető legyen az előnyösebb direkt kiszorításos működési mechanizmussal elérhető olajkihozatali érték, az olyan lassú művelési ütemet igényel (az elfogadható művelési időtartamok többszöröse), amely a termelési szint nagymértékű csökkentéséből adódó hátrányokon túl, a leművelési idő jelentős növekedése miatt gazdaságosan nem valósítható meg. 5 A találmány tárgyát képező eljárás arra irányul, hogy aktív víznyomású repedezett-porózus, gázsapka nélküli olajtárolók esetében szűkítse le a nagyrepedésrendszer olajkészletének leürítése után kialakuló ellenáramlásos olajkiszorítás érvényesülésének területét 10 és nagyobb lehetőségeket biztosítson a mátrixtömbökből történő direkt olajkiszorítás folyamatának és a gravitációs hatás nagyobb mértékű érvényesülésének, a leművelési időtartamok növelése nélkül. A találmány abból áll, hogy repedezett-porózus 15 típusú olajtelepeknél a tárolóteret vízzel töltjük fel, majd a nagyrepedés-rendszert rétegviszonyok mellett gázhalmazállapotú közeggel feltöltjük és ezáltal a tárolótérben egy új, víz-gáz fázishatárt hozunk létre. A vízréteg kiszorítása célszerűen gyorsan kell történ-20 jen, a feltöltési idő a nagyrepedés-rendszer vízzel való elárasztási idejének legfeljebb 30%-a lehet. A nagyrepedés-rendszer gázhalmazállapotú közeggel való feltöltése lehetővé teszi a gravitációs hatás nagyobb mértékű érvényesülését, teret enged a felszí-25 vódásos direkt kiszorítás érvényesülésének. Jelentősen leszűkíti, illetve kiiktatja az ellenáramlásos kiszorítás működési területét. Az aktív víznyomású repedezettporózus tároló nagyrepedés-rendszerének gázhalmazállapotú közeggel való feltöltésével az előbbieken 30 kívül még az alábbi kedvező hatások is érvényesülnek: Az egyenetlen tárolótérfelszín miatt visszamaradó olajkészletek a tárolótér fő áramlási irányaiba mozdulnak el. A besajtolással megváltozik a potenciálmező és az áramlási irányok. Ez az olajkihozatal 35 alakulására rendkívül kedvezően hat, különösen rapszodikusan heterogén olajtárolók esetében. Megnő a gravitációs kiszorító hatás stb. Mivel az eljárás fontos jellemzője, hogy a nagyrepedés-rendszer tárolóterét rétegviszonyok között gázhal-40 mazállapotú közeggel töltjük fel, ezért az eljárás kivitelezése céljából a gázösszetétel, illetőleg a gáz minősége alárendelt szerepet játszik. Az eljárás végrehajtásánál tehát minden olyan gázkeverék, vagy gőzelegy alkalmazására sor kerülhet, amelynek ekősor-45 ban technikai és gazdasági hozzáférhetősége megfelelő. A találmány szerinti eljárást részletesen és példaként a mellékelt rajzok és leírás alapján ismertetjük. Az 50 1. ábra egy talpi víznyomású, repedezett-porózus tárolótelep függőleges, vázlatos metszetét mutatja, olajjal telített tárolótérrel, a 2. ábra egy olyan, talpi víznyomású, repedezett-porózus tárolótelep függőleges, vázlatos met-55 szetét mutatja, ahol a nagyrepedés-rendszer vízzel telített állapotban van, a 3. ábraegy olyan talpi víznyomású, repedezett-porózus tárolótelep függőleges, vázlatos metszete, ahol a hajszálrepedés-rendszer és a mátrixtér 60 olajjal, a nagyrepedés-rendszer pedig gázzal telített, a 4., 5. és 6. ábra az 1. ábra egyes részleteinek kinagyított, vázlatos metszete, a 7., 8. és 9. ábra a 2. ábra egyes jellemző részeinek 65 kinagyított vázlatos metszete, a 2