188766. lajstromszámú szabadalom • Eljárás folyadéköblítéssel működő fúrások öblítőfolyadékveszteségeinek megelőzésére, csökkentésére és megszűntetésére
3 188 766 4 Az irodalmi adatok szerint az ipari alkalmazás területén gyakoribb a tömítő adalékok használata az iszapveszteségek leküzdésére. [Alliquander: Rotari; fúrás, Műszaki Könyvkiadó, Budapest (1969)]. Az iszapveszteség csökkentésére konvencionálisán alkalmazott adalékokat az alábbi három csoportba so-; Tolhatjuk: a) kis mechanikai ellenállású rostos anyagok: őrölt fakéreg, fűrészpor, répaszelet, napraforgómag héj, pelyva, gyapothéj, textil rost, azbeszt hulladék, bőrvakarék (hulladék), tolitörmelék, üvegszál törmelék stb. b) szemcsés anyagok (melyek mechanikai ellenállása nagyobb az előbbieknél): dióhéj, mandulahéj, perlit, műanyaghulladék, aszfalt, koksz törmelék stb. [Gibbon: World Oil, 105 (1954)] és c) lemezes szerkezetű anyagok: csillám törmelék, cellofán szeletek, halpikkely stb. Az ismert eljárásokban hagyományosan alkalmazott anyagok iszapveszteség-csökkentő hatását rendszerint rontja, hogy ritkán tudnak alkalmazkodni a formáció ismeretlen nyiiásméreteihez. Ezért alkalmazásuk hosszadalmas és eredményességük kétséges. Az időlegesen elért eredmények fenntartásához többnyire még kiegészítő zárás biztosítása is szükséges, ezért rendszerint cementdugót helyeznek az elszigetelt veszteséges szakasz elé. Ennek elhelyezése, a kötési idő, a zárás ellenőrzése, majd a felesleges cement kifúrása újabb költségeket, hosszú állásidőt és speciális vegyszereket követel. Még sikeresnek minősíthető beavatkozás esetében is a záró dugó átfúrása után a veszteség a következő fúrási szakaszban legtöbbször újból fellép és a hosszadalmas, kétséges kimenetelű eljárást ismételni kell. A találmány tárgyát képező eljárás célja, hogy új, az ismert eljárásoknál hatékonyabb módszert és új anyagokat biztosítson az iszapveszteségre hajlamos rétegek átfúrásakor bekövetkező öblítőfolyadék-veszteség megelőzésére és megszüntetésére. A szabadalom tárgyát képező eljárásban az iszapveszteség megelőzése, csökkentése és megszüntetése a kezelőfolyadékban diszpergált polimcrgéllel történik. A diszpergált géllel szemben támasztott követelmény, hogy az alkalmazás körülményei között (hőmérséklet, nyomás stb.) nagy viszkozitással, legalább 100 mPas, előnyösen 500 mPas, méginkább 1000 mPas viszkozitással rendelkezzen. Ilyen tulajdonságokkal rendelkező gél bármely vízoldható, hidrofil karakterű polimerből vagy szerves oldószerekben, elsősorban természetes szénhidrogénekben oldható polimerből előállítható. Az iszapveszteség csökkentése ezen belül két — funkcionális viselkedés szempontjából — különböző ; polimergéllel lehetséges. J. Láncpolimcrt tartalmazó gélek (pl. akrilamid, akrilsav, metakrilsav, etilénoxid stb., homopolimerek és kopolimerek, cellulóz-származékok, poliszaharidok és elegyeik), amelyek nagy viszkozitását a polimerkoncentráció (hatóanyagtartalom) és a molekulatömeg célszerű megválasztásával befolyásoljuk. Az iszapveszteség csökkentésére alkalmatlan gélek hatóanyagtartalma 1-70 %, előnyösen 10-50 %, méginkább 30—40 % között változhat. I 2. Térhálós polimert tartalmazó gélek (pl. akrilamid, akrilsav, metakrilsav, etilénoxid stb., homopolimcrck és kopolimerek, cellulóz-származékok, poliszaharidok és elegyeik stb.), amelyek nagy viszkozitását a polimerkoncentráció (hatóanyagtartalom), molekulatömeg, hidrolízisfok és a térhálósító monomer móltörtjének célszerű megválasztásával befolyásolhatjuk. Az iszapvesztéség csökkentésére alkalmas gélek hatóanyagtartalma 0,2-70 %, előnyösen 1—30 %, méginkább 10—20 % között változhat. A két géltípus funkcionális szempontból eltérően viselkedik, így alkalmazásuk is eltérő elvi meggondoláson alapszik. 1. A láncpolimcrt tartalmazó gél a vizes fázisban oldható. Az oldás folyamata azonban merőben eltér a kis molekulatömegű szokványos anyagokétól. A nagy hatóanyagtartalmú gélek oldása intenzív keverés mellett is több napot vehet igénybe. Nyugalmi állapotban a gél vizes fázisban jelentősen duzzad, és a polimermolekulák leválása a felületről elhanyagolható mértékben lassú. így a gél folyadékveszteséget okozó repedésbe, kavernába stb. történő behelyezése után hosszú időn keresztül aggregált állapotban marad és folyadékveszteség-csökkentő hatása a folyadékáramlás környezetben való megszűnése után tartósan fennmarad, akár a kútkiképzés befejezéséig is eltart. Kétségtelen azonban, hogy az. ilyen típusú géllel való kezelés hatása időben csökkenhet, ha a gél környezetében intenzív folyadékmozgás jelentkezik a fúrás további szakaszaiban. A gélnek ez a tulajdonsága azonban, mint később részletesen ismertetjük, nem feltétlenül előnytelen. 2. A térhálós polimert tartalmazó gél vízben egyáltalán nem oldható. A folyadékfázisban a gél ennek következtében csak fizikai eszközökkel és módszerekkel aprítható. Az iszapveszteség-csökkentő hatás szempontjából e géltípus előnyös tulajdonsága, hogy a repedésbe, kavernába beépülő, vagy azt kitöltő gél intenzív folyadékáramlás mellett sem veszít áteresztőképesség- vagy iszapveszteség-csökkentő hatásából. A felhasználható polimerek kémiai sajátságából adódik, hogy erős kemiszorpciós hajlamuknál fogva az aprított gél felülete szilárd kőzettörmeléket vagy iszapadalékot köt meg. A gélszemcsék felületén így kialakuló réteg vagy lepény tovább rontja az aprított polimergél oldhatóságát. Eljárásunkban az iszap veszte ség csökkentésére alkalmazott láncpolimert vagy térhálós polimert tartalmazó gél lehet gyári kiszerelésű, de előállítható közvetlenül a helyszínen is és bármely formában előállított nagyvis/.kozitású gél alkalmazása lehetséges függetlenül a polimerizáció technológiájától. A felhasználásra kerülő géllel szemben támasztott követelménynek csak azt tekintjük, hogy kémiai és fizikai értelemben összeférhető legyen a fúróiszappal ill. az egyes iszapadalékokkal. Tekintettel arra, hogy a nagy relatív molekulatömegű ionos polimerek egyúttal ki5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
