188051. lajstromszámú szabadalom • Eljárás savasközegű rétegrepesztő folyadék előállítására
1 188 051 2 A találmány savas kémhatású rétegrepesztő folyadék előállítására vonatkozik. Ismeretes, hogy a kőolaj-, földgáz- és víztermelő kutak hozamának és a tároló kőzet áteresztőképességének növelésére mindenütt a világon leggyakrabban a folyadékos kőzetrepesztést, vagy a tároló kőzet savazási technológiáját alkalmazzák. Folyadékos kőzetrepesztés esetén a folyadékot a lárolórétegbe a repesztendő kőzet szilárdságát meghaladó nyomáson sajtolják be a megkívánt ütemben. Ily módon a folyadék hasadékot, vagy adott esetben hasadékrendszert létesít a repesztendő kőzetben. Általában a kis áteresztőképességű és alacsony karbonáttartalmú kőzetekben lévő tárolók áteresztőképessége ily módon a hidraulikus kőzetrepesztéssel nagymértékben javítható. A savazási eljárás, amint azt maga az elnevezés is mutatja, hígított sósavat vagy más savak elegyét alkalmazza a tárolókőzetbe történő besajtolás során. Ily módon is jelentősen lehet a kőolaj, vagy gáztermelést fokozni. A kőzetbe való besajtolás folyamán a sav behatol a tárolókőzetbe, kibővíti az ott lévő csatornákat, melyeken a kőolaj és földgáz vagy a víz a kútba áramlik. Ugyanígy kiszélesíti azokat a csatornákat is, melyeken a visszasajtolókútból az említett anyag (olaj, gáz, víz) a tárolóba áramlik. Lehetőség van arra is, hogy a két említett módszert kombinálják és ilyen esetekben beszélünk savazásos rétegrepesztésről. Ennek a technológiának az a célja, hogy a repesztési nyomásnál nagyobb nyomással besajtolt gél ne csak a kőzet természetes repedéseit, illetve csatornáit bővítse ki a tárolókőzet felrepesztésével, hanem a sav segítségével a hasadék mentén az áteresztőképességet is növelje. Az említett technológiához alkalmazható savas gélek számos kiviteli alakja ismeretes például a szabadalmi irodalomból: a 3 934 651 US szabadalmi leírásban olyan folyadékot ismertetnek, mely 28% sósavat, poli-vinil-alkohol oldatot és Corexit elnevezésű korróziós inhibitort tartalmaz. Az anyagok összekeverése után az oldatot hidrolizálják, majd hozzákevernek kondenzált guarmézgát. A kapott folyadék hőtűrőképessége maximum 100 °C. A 4 163 727 sz. ugyancsak US szabadalmi leírás olyan savas gélkompozícióra vonatkozik, melyet főleg olajos rétegek repesztéséhez használnak. Itt gélképző anyagot, sósavat, vagy fluorhidrogént, valamint nem ionos felületaktív anyagot alkalmaznak vizes oldatban. A kész folyadék hőtűrőképessége maximum 100 °C. Hidraulikus rétegrepesztéshez alkalmazható folyadékra vonatkozik az a savas gélkompozíció, melyet a 4 068 720 sz. US szabadalmi leírásban ismertetnek. Itt karboxi-metilcellulózt használnak gélképzőként, savként például sósavat, ezen felül kevernek még a folyadékhoz nátriumbikromátot és tioacetamidot is. Az így nyert repesztő gél hőtűrőképessége max. 120 *C. Polivinilpirrolidon a gélképző összetevő a 4 079 011 sz. US szabadalmi leírásban leírt savas gél alapanyaga, melynél savként HCl-t, vagy HF-t használnak. A szintetikus alapanyag lehet e szerint a megoldás szerint polivinilpirrolidon és akrilsav kopolimer is. Az elkészített gé! hőtűrőképessége maximum 100 °C. 23,5% hidrolízis fokú poliakrilamid az alapja annak a savas gélnek, mellyel a 4 068 719 sz. US szabadalmi leírás foglalkozik. A szintetikus polimerhez ezen eljárás szerint nátrium-bikromátot és tio-acetamidot adnak és az oldat elkészítése után 50%-os ecetsavat adagolnak a keverékhez. A kész repesztő gél hőtűrőképessége maximum 120 °C. Ugyancsak szintetikus polimer képezi az alapját a savas gélnek a 4 068 714 sz. US szabadalmi leírásban ismertetett megoldás szerint is, további komponensek ezen esetben felületaktív anyag, nátriumbikromát, nátrium-hidrogénszulfát és ecetsav. A gél hőtürőképessége maximum 120 °C. Az idézett rétegrepesztő gélek mindegyikének az a hiányossága, hogy előállításuk meglehetősen bonyolult, csupán több művelet segítségével lehet őket előállítani, az alapanyagok a legtöbb esetben költségesek és hátrányuk még az is, hogy viszonylag nem elég magas a maximális hőtürőképességük. Ilyenformán mélyebb olajkutak esetében például már nem is használhatók eredményesen. Eljárásunk kikísérletezése során az a kettős cél vezérelt bennünket, hogy egyrészt olyan rétegrepesztő gélt állítsunk elő, mely viszonylag könnyen hozáférhető gélképző anyagot tartalmaz bázisként, másrészt, hogy a kapott gél hőtürőképessége nagyobb legyen. Kísérleteink során azt találtuk, hogy egy természetes polimer, a pektin egyes meghatározott konzisztenciájú fajtái kiválóan megfelelnek a kívánt célnak. Igen jó gélképzőként alkalmazhatók azok a poli-galakturonsav-metilészterek (pektinek), melyeknek ún. Am gélfoka 100 és 400 közé esik. Ezen pektinek vizes oldatához a kész anyag elkészítése érdekében savat adagolunk. A felhasználásra kerülő sav lehet szerves és szervetlen sav is. Szerves savként legalkalmasabbnak bizonyult a hangyasav és az ecetsav. Szervetlen savként hidrogénfluoridot, vagy sósavat használhatunk. A keverék elkészítése után olyan rétegrepesztő gélt nyerünk, melynek jók a Teológiai, filtrációs és kőzetoldó tulajdonságai és a hőtürőképessége is nagyobb, mint az eddig ismeretes hasonló célú termékeké. Legnagyobb előnye a találmány szerint előállított gélrendszernek az, hogy olyan helyeken is alkalmazható, nagyobb hőtűrőképessége miatt, ahol már az eddig előállított termékek hatástalanok. Köztudott ugyanis, hogy a 120 °C hőtűrőképességü rétegrepesztő gélek már kfc. 2000 méter mélységben nem alkalmazhatók. Ezzel szemben a jelen eljárással gyártott gél tekintettel arra, hogy hőtürőképessége 140 °C még kb. 3000 méter mélységben is alkalmazható. Az általunk kidolgozott gélnek számos igen kedvező adottsága van még a felsoroltakon kívül. Először is a gyártási technológia feltűnően egyszerű, mert csupán a gélképző anyag vizes oldatához kell a savat adni és rövid érlelés után már a kívánt célra alkalmazható. Az eddigi eljárásoknak mint már fentebb említettük közös hátránya, hogy előállításuk hosszadalmas és igen pontos technológiai fegyelmet igényel. Végül nem elhanyagolható az a szempont sem, hogy az általunk kidolgozott savas gélrendszer alapanyaga, mivel természetes anyag, könnyen hozzáférhető és az ára is lényegesen kedvezőbb, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
