170317. lajstromszámú szabadalom • Eljárás repedezett porózus kőolajtelepek kitermelésére
170317 5 6 10., 11. és 12. ábra a 3. ábra egyes jellemző részének kinagyított vázlatos metszete. Az 1. ábrán az 1 rétegvonalak alatti, 2 mélyfúrásokkal feltárt és a 3 tárolótér felszín által határolt repedezett, porózus tárolótelepnek a 4 olaj-víz határ- 5 felület alatti tárolótere teljes egészében vízzel telített, tehát (6. ábra) a 8 b nagyrepedés-rendszer, valamint a 9 szemcseközi pórustér is vízzel van telítve. A 4 olaj-víz határfelület feletti tárolótér (5. ábra) 8 a nagyrepedés, valamint 6 hajszálrepedés-rendszer olaj- 10 jal van telítve, ugyanígy az 5 mátrixtömb 7 szemcseközi pórustere is olajjal telített. A 2. ábra azt az állapotot mutatja be, amikor ugyanennél a tárolótelepnél az olaj-víz határfelület feletti 8b nagyrepedés-rendszert víz tölti ki (8. ábra), 15 az 5 mátrixtömbhöz tartozó 7 szemcseközi pórustér és a 6 hajszálrepedés-rendszer olajjal telített. A 7. ábra a mátrixtömb elhelyezését mutatja egy üresnek feltételezett nagyrepedés-rendszerrel, a 9. ábra az olaj-víz határfelület alatti, vízzel telített 8b nagyrepe- 20 dés-rendszert, illetve 9 mátrixtömböt mutatja. A 3. ábra a 2. ábra szerinti állapot oly módon megváltozott képe, hogy a 8b vízzel telített nagyrepedés-rendszert gázzal, illetve rétegviszonyok között gázhalmazállapotú közeggel töltöttük fel (11. ábra). 25 Ebben az állapotban az 5 mátrixtömb 6 hajszálrepedés- és 7 szemcseközi pórustérfogata olajjal van telítve. Az eljárás alkalmazását példaképpen egy triászkorú, repedezett-porózus dolomitkőzetben levő tá- 30 rolóteleppel kapcsolatban ismertetjük. A kőolajtároló boltozatos halmaztelep alakú, gázsapkával nem rendelkezik. Ily módon a boltozat magasabb szerkezeti helyzetben levő tárolóterét eredetileg teljes egészében kőolaj töltötte ki. Rétegvíz 35 lényegében talpi elhelyezkedésű aktív és korlátlan vízutánpótlású (1. ábra). Vízrendszere nagy kiterjedésű karsztvízrendszerrel áll kapcsolatban. Az eredeti OVH (olaj-vízhatár) tengerszint alatt -2290 m-ben helyezkedik el. A halmaztelep legnagyobb vastagsága 40 meghaladja a 160 m-t. Az eredeti OVH mélységben uralkodó rétegnyomás 225 att, a réteghőmérséklet pedig 117 °C. Az OVH-tól számított tárolókőzettérfogat 50 millió m3 . Ha a tárolótér teljes effektív porozitását 2%-nak vesszük, a termelés elérésekor a 45 művelet 22-24 mül. nm3 gázt igényel, két kút és két darab 20 em3 /éra kapacitású kompresszor felhasználásával a fent említett gázmennyiség 25—30 nap alatt elhelyezhető. Amennyiben a nagyrepedés-rendszer feltöltése 50 nagy inert tartalmú, (80 térf. %-nál nagyobb N2 C0 2 és egyél) gáztartalom) földgázzal történik, akkor az előző többlettermelési eredmények biztosításához 35—40 mill nm3 gáz elhelyezése válik szükségessé. Az elhelyezés időtartama, az előzőekkel azonos feltételek 55 mellett, 40-45 napig terjed. Az egyébként azonos eredmények eléréséhez szükséges gázmennyiségek eltérése lényegében a gázok, illetőleg gázelegyek fizikai tulajdonságainak eltéréséből adódnak. A legkedvezőbb mennyiségi és elhelye- 60 zési időtartamigény a nitrogéngáz (vagy azzal lényegében ekvivalens levegő) alkalmazásnál mutatkozik. Ez a felsorolt közegek közül, rétegvíszonyok mellett, a legnagyobb térfogati tényezővel rendelkezik. Mint már kifejtettük, a kapilláris hatás érvényesü- 65 lésével jellemzett mátrixtömbökben az áramlás nagy nyomásgradienseket, a kiszorítási folyamatok pedig években vagy évtizedekben kifejezhető időtartamokat igényelnek. Ezért a példaként! gáz elhelyezési időtartamok maximumához (45 nap) tartozó elhelyezési ütem elég gyors ahhoz, hogy csak a nagyrepedés-rendszer tárolótere töltődjék fel gázzal. Ezen utóbbi feltétel minél jobb közelítése nagyon fontos, mert a nagyrepedés-rendszer tárolóterének rétegviszonyok között gázhalmazállapotú közeggel való vízkiszorításával az eredeti olaj-víz határ fölé emelkedett rétegvizet szorítjuk vissza méTyebb szerkezeti helyzetbe, ezzel az olajjal átitatott mátrixtömböket a vízalámerítés helyzetéből kiemeljük és ezzel lehetőséget nyújtunk a direkt kiszorításos folyamat és a gravitációs kiszorító hatás érvényesülésének (3. ábra). Természetesen a kőolaj kitermelése a feltöltés ideje alatt és azután, célszerűen a mélyebb szerkezeti helyzetű zónákból történhet. A találmány szerinti eljárás lényege a nagyrepedésrendszer rétegviszonyok között gáznemű közeggel történő vízvisszaszorításában van, ezért a találmány szerinti eljárás foganatosításánál nem játszik elsődleges szerepet az alkalmazott közeg minősége, tehát nem zárja ki olyan célszerű és a rétegviszonyok között gáznemű keverékek alkalmazását sem, amely a nagyrepedéses tér kitöltésén kívül egyéb kedvező feltételeket, illetve olajkihozatali többleteredmények szempontjából kedvező tulajdonságokat is biztosítanak. A vízkiszorítás céljára használt közeghez célszerűen adagolhatok olyan anyagok is, amelyek a kiszorító közegben oldódnak, illetve ezzel elegyednek és ilyen módon csökkentik a kőolaj visszatartásában jelentős szerepet játszó határfelületű feszültséget. A megfelelő adalékanyagokkal a feltöltő közeg olajkiszorítás szempontjából kedvezően befolyásolhatja a tárolókőzet nedvesítő tulajdonságait is. Az adalékanyag például adszorbeálódik a tárolókőzet felületén és egy deszorbciós folyamat eredményeként áramlóképessé teheti az olajból esetleg kirakódott és visszamaradt nehéz kőolajkomponenseket (aszfaltének, maitének stb.). Amennyiben a kőolajtelep nem rendelkezik korlátlan utánpótlású vízrendszerrel, akkor a vízelárasztáshoz szükséges műszaki feltételeket mesterséges úton, vízbesajtolással oldjuk meg, ahogy ezt közismerten az egyetemes olajbányászat széles körben alkalmazza. Ilyen esetekben célszerűen nem egyszerű víz besajtolását, hanem a javított víz különböző változatait is alkalmazhatjuk. Ilyenek lehetnek az ismertebbek közül a karbonizált víz, polimerek vizes oldatai stb. Mesterséges vízbesajtolás esetén a találmány szerinti eljárás alkalmazása nem zárja ki azt a lehetőséget sem, hogy a besajtolandó víz sűrűségének növelése érdekében, abban fajsúlyát növelő anyagokat oldunk (nátrium-klorid stb.). Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás repedezett-porózus tárolóterű kőolajtelepek kitermelésére, amely tárolótérnek olyan, makroszkopikus méretű repedésekből, járatokból és kavernákból álló nagyrepedés-rendszere, valamint a tárolókőzet hajszálrepedéseiből és szemcseközi póru-3
