184645. lajstromszámú szabadalom • Eljárás késleltetett rétegsavazás megvalósítására
1 184 645 2 A találmány tárgya javított eljárás a föld alatti fluidumtárolókőzetek termelőképességének fokozására, valamint a tárolókőzetbe a fúrt kúton keresztül bekerült szennyeződés és a kőzetszemcsék között eredetileg meglévő, savban oldódó ásványi részek eltávolítására, azaz az áteresztőképesség növelésére, amelynek megvalósítása során az áteresztőképességet növelő savazóanyagot nem közvetlenül ásványi savakból hozzuk létre, hanem oly módon, hogy az egyes reakciópartnerek vizes oldatát emulgeáltatjuk még a felszínen fém szappanokkal szénhidrogénben. Az így elkészült, úgynevezett invertemulzió meggátolja az idő előtti savképző reakció beindulását. A kezelendő rétegben kerül sor azután a szénhidrogént diszperziós közegként tartalmazó két folyadék elegyedésére, amikor a diszperz fázisként jelen levő két reakciópartner közötti reakció következtében képződő ásványi savak már kölcsönhatásba léphetnek a kőzetekkel. Mint ismeretes, a például kőolaj, földgáz vagy termálvíz termelésére fúrt kutak tárolókőzeteinek tárolóképességének fokozására és szennyeződéseinek eltávolítására, azaz áteresztőképessegének megnövelésére kiterjedten alkalmazzák az úgynevezett savazási módszert [1) Kőolaj és Földgáz, 1972. különszám, 93-94. oldal, 2) OGÍL. I3JINKFV-315-9/2 témajelentés, 3) OGIL 74-75- DKFÜ-321-71. sz. témajelentés]. A különböző savak, illetve elegyeik kémiai reakcióba lépve a kőzetek egyes oldható komponenseivel (CaC03 MgC0 ,, Si02 agyagásványok stb.) azokat vízoldható vegyületté alakítják, amelyek a termelés során a kőzetből kioldva növelik a rétegjáratok átmérőjét, és így a permeabilitás növekedését okozva megnövelik a tároiőréteg termelőképességét. Ezen célra az esetek döntő többségében sósav általában 5-15%-os vizes oldatát alkalmazzák különböző korróziós inhibitorokkal (formaldehid, urotropin stb.) kezelt állapotban. Ez az oldal elsősorban a karbonátos közetkomponcnsek eltávolítását szolgálja. Komplexebb hatások elérése céljából hidrogén-fiuorid és ecetsav adagolását is alkalmazzák. Az ásványi savakkal történő savazási módszernek gátat szab a fúrólyukban kialakult hőmérséklet, mely adott esetekben elérheti a 200-220 °C-ot is, ugyanis a hőmérséklet emelkedése a korróziós folyamatok olymérvü felgyorsulását eredményezi, hogy már 100-120 °C-nál az acélszerelvények feloldódása következhet be. Ezen káros folyamat lassítása céljából igen sok fajta inhibitort használnak fel, de ezek egyike sem alkalmazható 180 °C feletti üzemi hőmérsékleten, különösen sósavas elegy esetében. Ilven korróziós inhibitorok például a Hoc E-1946, a COAT-RDE-1, a COAS-373, a NIKEHIB vagy az Armohib-28 nevű termékek, melyek magas (150 °C feletti) hőmérsékleten már hatástala nők, igen mérgezőek és nehezen beszerezhető, költséges anyagok. Az itt felsorolt megoldásokon kívül még több korróziós inhibitor is ismeri, de alkalmazhatóságuk hőfokhatára 80-100 °C körül van. A magas hőmérsékletű termelőkutak rétegkezelése így világszerte nagy probléma és megnyugtató megoldás mind a mai napig nem született. A hagyományos rétegsavazástól eltérő megoldást ismertet a 286 887 számú szovjet szerzői tanúsítvány, amely szerint a reakciópartnerek egyikét az úgynevezett béléscsőközön, a másikat a termelőcsőben juttatják a kívánt mélységbe. A megoldás szerint a savazáshoz szükséges ásványi savakat az alábbi kémiai reakció alapján állítják elő: 6HCIIO + 4 NH4CI -C6H12N4+4HC1 +6H20 formaldehid ammonium- urotropin sósav víz -klorid A fenti reakció szobahőmérsékleten is gyorsan lejátszódik, ezért a technológiai kivitelezést úgy oldják meg, hogy a kezelendő kút termelőcsövén keresztül az egyik reakciópartner vizes oldatát, a béiéscsőközön a másik reakciópartner vizes oldatát táplálják be, és így ezek egymástól elkülönítve jutnak a kezelendő rélegmélységbe. Itt egymással elegyedve azonnal beindul a fenti reakció és a keletkező sav kölcsönhatásba lép a feloldandó kőzettel. A módszer hiányossága, hogy a párhuzamos betáplálás bonyolult technológiai megoldást kíván, a beszivattyúzott folyadék nagysága nehezen szabályozható és így bizonytalan a reakciópartnerek találkozása a megkívánt helyen. További hátránya, hogy legfeljebb 70 150 °C-on alkalmazható. Ismeretes továbbá a 3 707 192 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásból olyan megoldás, mely a késleltetett savazás kivitelezését az alábbi kémiai reakció alapján végzi: 6HCHO + 4 NH4CI ->C2H12N4 + 4HCI + 6 H20 formaldehid ammonium- urotropin sósav víz -klorid NH4C! +2HCHO -CH?NH2 + HC1 + HCOOH ammóni- formaidé- mctilén-amin, hangyasav um-klorid hid. sósav Az idő előtti savképző reakció beindulását úgy igyekeznek a leírás szerint megoldani, hogy a szilárd halmazállapotú reakciópartnerekből (ammóniumsók vagy paraformaldehid) olajos közegű szuszpenziót állítanak elő, ezt első lépésként juttatják a kezelendő rétegbe, és a második lépésben a vizes közegű második reakciópartnert szivattyúzzák termelőcsövön keresztül a rétegbe. Az eljárás szerint a szuszpenzióban lévő szilárd fázis a kezelendő réteg adott helyén kiülepszik, majd találkozik a vizesközegü reagenssel, és a bekövetkező reakció eredményeképpen megindul a savképződés. A módszer fő hiányossága az, hogy az olajos szuszpenzió a rétegbe való szivattyúzás után a kisebb áramlási ellenállású kőzetrészek felé áramlik, és így itt történik meg a szilárd fázis kiülepedése. Az eljárás szerint lefolytatott kémiai reakció tehát ezeken a helyeken fog lejátszódni, ez a tény pedig azt eredményezi, hogy az amúgy is nagy áteresztőképességgel rendelkező kőzetek savazása történik meg és elmarad a kis áteresztőképességű, nagy áramlási ellenállással rendelkező célrétegek kezelése. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
