187730. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kőolajtelepek hatékony kitermelésére
1 187 730 2 Ismeretes, hogy a kőolajtelepek olajtartalmának csak egy hányada, szerencsés esetben 40 45%-a, termelhető ki a szokványos termelési módszerekkel. A kőolajszükséglet folyamatos növekedése és az új előfordulások feltárásának fokozódó nehézségei következtében előtérbe kerülnek azok az eljárások, amelyek a szokványos módszerekkel művelt, kimerülőben lévő kőolajtelepek maradékolajtartalma csökkentésének lehetőségeit teremtik meg. Ezeket a kőolaj termelési eljárásokat másod- vagy harmadlagos termelési módszereknek nevezik attól függően, hogy alkalmazásukkal csak a természetes kiszorító energia pótlása történik, vagy ezen túl az olaj kitermelhetősége ellen ható tényezőket (nedvesítési tulajdonságok, fázisviszonyok, felületi feszültség stb.) is befolyásoljuk. Régóta ismert, hogy egy termelési mód hatásfokát alapvetően három tényező határozza meg, amit összefüggésben a következőképpen írhatunk fel: ET = Ek ■ E, • Ev, ahol ET a termelési folyamat általános hatásfoka, Ek a kiszorítási folyamat hatásfoka, Et a területi elárasztás hatásfoka, Ev pedig a vertikális elárasztás hatásfoka. Az Ek kiszorítási tényező azt mutatja meg, hogy a tároló homogénnek tekinthető részéből a kiszorító közeg az eredeti olajtartalom mekkora részét képes kiszorítani. Az Et és Ev tényezők pedig azt, hogy a kiszorítás folyamatában a tároló kőzet mekkora hányadát sikerült érinteni, elárasztani. A kőolajtermelés másod- és harmadlagos módszerei területén rendkívül sok módszert dolgoztak ki, ismertettek, próbáltak ki, váltakozó eredményekkel. Az eredményesség elsősorban annak a függvénye, hogy az alkalmazni kívánt módszer mennyire illeszkedik az adott tároló sajátságaihoz. Ettől függ ugyanis, hogy az Ek, Et és Ev hatásfokok milyen mértékben növelhetők. Az utóbbi évek ígéretes módszerei közül megemlíthetjük a poliakrilamid oldatos, a felületaktív anyagokkal kombinált poliakrilamid oldatos, a termikus és a micelláris oldatos (mikroemulziós) módszereket, amelyeknek számos megoldási formája ismeretes. Eredményességük elsősorban azon múlik, hogy a tárolórendszerek előre fel nem becsülhető heterogenitásai milyen mértékben befolyásolják hatásmechanizmusukat. Ezen túlmenően jelentős szerepet játszanak az alkalmazott módszert illetően olyan tényezők is mint a hőmérséklet, a rétegvíz ionos összetétele, a tárolókőzetek agyagtartalmának viselkedése, a nyírási igénybevételek, a tároló gáztartalma stb. Ezen befolyásoló tényezők minden eljárást bizonyos mértékig specifikussá tesznek. Az általános kihozatali tényező (ET) jelentős mértékben csak olyan módszerrel növelhető, amely az Ek, E, és Ev hatásfokokat egyidejűén javítja, vagy legalábbis az egyikre gyakorolt kedvező hatás jelentősen meghaladja a másikra gyakorolt kedvezőtlen hatást. A módszerekre vonatkozóan, általános összehasonlítást annak alapján tehetünk, hogy 1. melyek az alapvető lépéseik, a módszer jellegét meghatározó anyagok, azok alkalmazási sorrendje; 2. milyen eredményeket képesek elvileg biztosítani, és milyen gyakorlati eredményeket adnak, vagy adtak; 3. a módszer gazdasági eredménye arányban áll-e a ráfordítási költségekkel. Jelen találmányi leírásban olyan módszert ismertetünk, amelynek alkalmazása során a kiszorítási hatásfok azáltal növekszik, hogy az eljárás során kialakított finomszerkezetű gélrendszer előrehaladása során mobilizálja a korábbi termelés folyamán inmobilissé vált olajfoltokat, majd az ezt követően kialakított durvábbszerkezetü gélrendszer ezen tárolórészek áteresztőképességét erősen lecsökkenti és ezáltal az elárasztási hatásfokot javítva a besajtolt kiszorító közeget a még nem érintett tárolórészek felé kényszeríti. Az összehasonlítási kritériumok második pontjára csak laboratóriumi kísérletek adataival válaszolhatunk, de ez a válasz rendkívül pozitív. Az összehasonlítás harmadik kritériumára ugyancsak nagyon ígéretes választ adhatunk, mivel az eljárás költség-igénye a drága vegyszereket alkalmazó módszereknek csupán törtrésze. Eljárásunk lényege az, hogy vízoldható alkáliszilikát oldatot sajtolunk az olajtároló rétegbe, alkalmas, pórustérben kifejezett dugóméretben és koncentrációban, ezt követően a tároló viszonyaitól függően, vagy elválasztó vízdugó közbeiktatásával, vagy anélkül szén-dioxid gázt sajtolunk a rétegbe, amely az alkáli-szilikáttal gélszerkezetet alakít ki. Ezt a gélesedési folyamatot, a besajtolt mennyiségek és ezek koncentrációja segítségével, vezethetjük úgy, hogy finomszerkezetű, laza gélrendszer jöjjön létre, amely a már kialakult áramlási csatornákon keresztül, a követő kiszorító ágens segítségével, a termelő kutakig sajtolható, de vezethetjük úgy is, hogy előbb kialakítjuk a laza, finomszerkezetű gélrendszert, majd ez után megfelelő távolságban durvább szerkezetű gélrendszert alakítunk ki, amely az eddig átjárt póruscsatornákat teljesen, vagy részlegesen elzárja és a követő kiszorító ágenst (pl. vizet) az eddig még nem érintett tárolórészek felé irányítja. Természetesen vezethető úgy a folyamat - ha a tároló adottságai úgy kívánják -, hogy azonnal durvább szerkezetű gélt alakítunk ki és ezt követi a finomabb szerkezetű gél, de lehetséges valamelyik gélrendszert csak önmagában is alkalmazni. Az alkáli-szilikát, előnyösen nátrium-metaszilikát és a szén-dioxid fentiekben leírt alkalmazásával tehát az alábbi hatásokat biztosítjuk: aj az alkáli-szilikát oldat lúgos kémhatása miatt jelentős mértékben csökkenti a víz-olaj határfelületi feszültséget; b) az alkáli-szilikát oldat alapvető kémiai természeténél fogva víznedves irányba tolja el a tárolókőzet nedvesíthetőségét; c) az alkáli-szilikát oldatnak, mint viszkózus fluidumnak, a víznél nagyobb viszkozitása következtében, önmagában is mobilitásszabályozó hatása van; d) amikor a szén-dioxid gáz, a köztük besajtolt vízdugótól függően, eléri az alkáli-szilikát oldatot, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
