195986. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gáztartalmú felszín alatti szénképződmény feltárására kúton keresztül
2 195986 3 A találmány tárgya javított eljárás szénréteg többlépcsős feltárására. A találmány közelebbről olyan eljárásra vonatkozik, amelynek során földalatti, gázt tartalmazó szén-képződményeket, azaz szénrétegeket hidraulikusan roncsolunk, az ilyen képződményekbe telepitett gázkutak termelésének mind a sebesség, mind az abszolút mennyiség szempontjából történő javítás érdekében; továbbá bizonyos javításokra a többlépcsős feltárásban, az eljárás megkönnyítésére és extenzív, megtámasztott törések létrehozására a szénrétegben. A széhidrogén-tartalmú képződmények hidraulikus roncsolásos technikája ismert és széles körben használt módszer olaj és gáz kinyerésének javítására a szénhidrogént tartalmazó képződményből. A módszer szerint feltáró folyadékot injektálnak fúrólyukon keresztül a szétroncsolandó képződménybe. Kellően nagy nyomást alkalmaznak a feltáró folyadékra, hogy az meginditsa és biztosítsa a képződményben a törések szétterjedését. A feltáró folyadékban általában támasztó, í'ögzítő adalékot is bejuttatnak, azért, hogy a képződött törés nyitva maradjon a termelés során. A 4 186 802 sz. US szabadalmi leirás hidraulikus feltáró módszert ismertet, amely különösen kis áteresztő képességű (10 millidarcy vagy kevesebb), gázt tartalmazó homokkő képződmények feltárására alkalmas. A módszer szerint több lépcsőben térjék fel a képződményt, és finom, támasztó adalékként 0,105-0,250 mm szemcseméretü homokot juttatnak be literenként 0,480 kg vagy ennél nagyobb arányban. Minden bejuttató szakaszt úgy nevezett üres szakasz követ, amikor a feltáró folyadék nem tartalmaz támasztó adalékot. Az utolsó bejuttató szakaszt, majd üres szakaszt közvetlenül követ egy befejező bejuttató szakasz, amelyben 0,42- -0,84 mm szemcseméretü homokot juttatnak be, majd a csővezetéket feltáró folyadékkal étőblitik. A feltáró folyadék 70 térfogat%-ig terjedő mennyiségű alkoholt tartalmaz a víztartalom csökkentése érdekében, amely hétrányosan reagálna a képződmény vízre érzékeny anyagtartalmával. A víztartalom további csökkentése érdekében 20 Lérfogat% folyékony szén-dioxidot is adagolnak a víz alkoholkeverékhez. A szénrétegek eltérnek a tipikus felszín alatti képződményektől, pl. karbonát és homokkő képződményektől, amelyekből rendesen a szénhidrogéneket kinyerik. A szénrétegek sokkal omlékonyabbak, mint a karbonát és homokkő képződmények. így ha szokásos feltárást végzünk, a rendesen alkalmazott támasztó adalékok kis szénszemcséket ragadnak magukkal a törés felületéről, amelyek összekeverednek a támasztó adalékkal. Amikor a kutat termelésbe veszik, a szénszemcsék a támasztó adalékkal együtt lesodródnak. A szénszemcsék eltömítik a támasztó adalék szemcséi közötti teret, és csökkentik a megtámasztott törés vezetőképességét. A szénszemcsék károsan befolyásolják a felületelválasztó és művelő berendezések működését is. Emellett, a szénréteg képes plasztikusan deformálódni. Ha a szokásos 0,42-0,84 mm szemcseméretü támasztó adalékokat alkalmazzuk, ezek csiszoló hatást fejtenek ki a törés felületére. A támasztó adalékok a törés felületén és a szén becsúszása a törésbe csökkenti a törés szélességét és vezetőképességét. A szokásos feltáró módszerek ezenkívül a szénréteg alsó részében szélesebb törést eredményeznek, amelyek a szénréteg felső részéhez közeledve elkeskenyednek, ezáltal csökkentik a szénréteg és a tőrés felső részei közötti áthatolhatóságot. A szénrétegek törése esetén további bonyodalom az, hogy a szénrétegek rendszerint olyan vízzel telítettek, amelynek magas a karbonáttartalma. A szokásos feltáráskor a karbonátok kicsapódnak, ami tovább csökkenti a törés felületének áteresztőképességét. A 4 566 539 sz. US szabadalmi leirés olyan módszert ismertet, amellyel töréseket hoznak létre földfelszín alatti szénrétegben, amelynek javul a vezetőképessége, javul a kitermelési sebessége, és növekszik a teljes kitermelt gázmennyiség a korábbi eljárásokkal végzett szénréteg-roncsolásokhoz képest. Ez a szabadalom olyan módszerre vonatkozik, amellyel földfelszín alatti, jó vezetőképességű, egyenletes rétegvastagságú és szélességű szénrétegekben hoznak létre töréseket. Ezenkívül a kút melletti képződménybe lépcsőzetesen felváltva támasztó adalékot tartalmazó feltáró folyadékot éB savas oldatot injektálnak. A 4 566 539 sz. US szabadalmi leírás szerinti feltáró folyadék szuszpendált formában tartalmaz támasztó adalékot, amelynek szemcsemérete 0,105 és 0,250 mm közötti, előnyösen átlagosan 0,149 mm. A támasztó adalék a feltáró folyadékban a kezedeti lépcsőkben 0 és 0,480 kg közötti mennyiségben van jelen literenként. A feltáró folyadék támasztó adalék tartalmát fokozatosan növelik a későbbi lépcsőkben, mig el nem érik a 0,96- -1,44 kg literenkénti értéket. Ezután a magasabb támasztó adalék tartalom mellett injektálnak feltáró folyadékot. Minden feltáró folyadék adagolási lépést azonnal egy savas oldat injektálása követ a kút melletti képződménybe. A 4 566 539 sz. US szabadalmi leírás szerint a feltáró folyadék és a sav adagolását kb. 2,4-5,6 mVperc, előnyösen 3,2- -4,8 m3/perc sebességgel végzik, és addig folytatják, amig legalább kb. 4460 kg támasztó adalékot nem juttattak be a szénrétegbe a szénréteg törésének függőleges méreteire számítva. Az utolsó, támasztó adalékot tartalmazó feltárófolyadék injektálása után előnyösen egy támasztó adalék nélküli feltáró 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
