197065. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gázhajtással művelt, függőlegesen heterogén kőolajtárolók kihozatalának növelésére
1 Í97065 2 A találmány szerinti eljárással n szénhidrogén-bányászatban az olaj kiszorítását főleg a másod- vagy hamiadlagos művelés során lehet olcsó anyagokkal az olajtároló azon részeiből is megvalósítani, amely részekben a hagyományos módszerekkel az olaj nem mobilizálható a tárolórétege áteresztőképességének inhomogenitása miatt. A kőolajtárolók művelési tapasztalatai azt mutatják, hogy az alkalmazott ismert olajkiszorítási eljárások hatékonyságát rontja az a tény, hogy a kiszorító, illetve kihajtó közeg nem árasztja el a tároló teljes térfogatát. Megállapították, hogyjóllehet az ún. elegyesedéses termelési eljárások mikroszkopikus kiszorítási tényezője megközelítheti az 1,0 értéket is, a térfogati elárasztási tényező alacsony értéke miatt a tároló olajkihozatala nem kielégítő. A térfogati elárasztás! tényező kis értéke két alapvető okra vezethető vissza: — a tároló mikro- és makroheterogenitása miatt a kiszorító-, illetve hajtóközeg a tárolótér egy részét nem képes elárasztani; — a kiszorító és a kiszorított fluidumok között általában meglévő mobilitási különbség miatt fellépő ün. „ujjasodás” következtében jelentős olajtelítettséggel rendelkező tárolórészek „lefűződnek”, vagyis érintetlenül maradnak. A térfogati elárasztás különösen az elegyedő gázkihajtás és az egyéb — részben elegyedő, vagy nem elegyedő—gázzal megvalósított kőolaj termelési eljárásoknál nagyon kedvezőtlen, mivel egyrészt az olaj- és a gázfázis között meglévő nagy viszkozitáskülönbség jelentős „ujjasodást” okoz, másrészt a gyakran függőlegesen heterogén tárolókba besajtolt gáz a jó áteresztőképességű rétegszakaszokon keresztül gyorsan eléri a termelőkutakat anélkül, hogy megfelelő olajkitermelést eredményezne. A fenti hatások kiküszöbölésére világszerte számos próbálkozás történt. Az ismert módszer ek közös jellemzője, hogy a jó áteresztőképességű tárolórészek fluidum-vezeíőképcsségének csökkentésével a kevésbé áteresztőképes rétegszakaszokba kényszerítik a kiszorító fluidumot. Ismeretes, hogy a gázelárasztás térfogati hatásfoknövelésének egyik legáltalánosabban alkalmazott módja a gáz és a víz váltakozó, vagy egyidejű besajtolása (Caudle, S. H. Dyes, A. B., AIME 1958, 213— 81). Az így létrehozott háromfázisú áramlási zónákban lecsökken a gázra vonatkoztatott áteresztőképesség. Ennek következtében a, tárolók egy részénél megnövelhető a térfogati elárasztás; tényező. A 3 096 821 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a tárolóba vizet és az olajjal elegyedő gázhalmazállapotú fluidumot egyidejűleg sajtolnak vissza, és így érik el a gázelárasztás térfogati tényezőjének növelését. A 3 599 715 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a kiszorító gáz mobilitását habképző anyagok hozzáadásával csökkentik. A 3 342 256 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a szén-dioxidos kőolajtermelési eljárás hatásfokát a tárolóban létrehozott habbal javítják. A 177 703 sz. magyar szabadalmi leírás szerinti kombinált kőolajtermelési eljárás értelmében a gázelárasztás hatásfoka habképző anyagok és diszperz rendszerek egymást követő besaj (olásával növelhető. A 3 866 680 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a tárold heterogenitásának hatását emulzió besaj tolásával küszöbölik ki. A 4129182 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint az elegyedő fluidum gyors áttörését úgy szüntetik meg, hogy előzőleg áteresztőképesség-csökkentő, pl. polimer oldatot sajtolnak a kőolajtáraid rétegbe. A 173636 sz. magyar szabadalmi leírás szerint a föld alatti elégetéses eljárással művelt kőolajtárolók hatékonyságát fém adalékanyagok, illetve víz besajtolásával növelik. A 2903 065 sz. USA, és az 1030 534 sz. szovjet szabadalmi leírásokból ismert, hogy a vízelárasztás hatásfoka növelhető a rétegnél magasabb hőmérsékletű sóoldat besajtolásával a túltelített oldatból a tárolóban lehűlve sókristályok válnak ki. Ez utóbbi módszernek az a hátránya, hogy a sókristályok kiválása az oldat lehűlésekor bekövetkezik, a kristályos dugó tehát nem szabályozható helyen képződ ik és csak véletlenszerűen alakulhat ki a nagy áteresztőképességű zónában. A nem megfelelő helyen képződött dugó minden áramlást akadályoz, így magát a kitermelést is gátolhatja. Nem megfelelő ez ?■ módszer energetikai szempontból sem. Az ipari tapasztalatok alapján megállapítható, hogy egyik Ismert eljárás sem eredményezi a kívánt hatást gázhajtásnál. Az ismert eljárások többségének további hátránya, hogy viszonylag költséges habképző felületaktív anyagok, polimerek, diszpergálószerek alkalmazását igénylik, ami eleve gazdaságtalanná teheti ezeket az eljárásokat. Az ismert eljárások alkalmazásánál az is akadályozó tényező, hogy a rétegfluidurn és a tárolókőzet együttesen olyan mértékben megváltoztatja a besajtolt vegyületek összetételét, hogy az elárasztást folyamatok nehezen szabályozhatókká válnak. A találmány célja olyan egyszerű eljárás biztosítása, amellyel olcsó anyagokkal hatékonyan javítható a gázhajtással művelt kőolajtárolóknál a térfogati elárasztás hatásfoka. Azt találtuk, hogy' a fenti célt elérjük, ha a kőolajtá rolóba tömény vizes sóoldatot juttatunk, majd az oldószerteljes vagy részleges eltávolításával a tárolókőzet pórusaiban sókristályokat hozunk létre. Rájöttünk, hogy a gázbesajtolás során a sóoldat önmagától kristályosodik, ill. a kristályosodást meggyorsíthatjuk, ha a rétegbe vízelvonó anyagot, legegyszerűbben etil- vagy metilalkoholt juttatunk. A vizes sóoldatban sóként nátriumkloridot használunk. Lényeges körülmény, hogy a hajtógáz a nagyobb áteresztőképességű zónák felé áramlik inkább, igya sókristályok is itt, a megfelelő helyen képződnek, a rétegkiegyenlítés önszabályzó. A pórusokban kialakuló sókristályok a függőlegesen heterogén kőolajtároló térfogati elárasztása szempontjából kedvezőtlenül nagy áteresztőképességű részeiben az áramlást csökkentik vagy megszüntetik. A kitűzött feladatot tehát találmányunkkal úgy oldottuk meg, hogy olyan eljárást hoztunk létre gázhajtással művelt, függőlegesen heterogén kőolajtárolók kihozatalának növelésére, amelynek során a tárolóba 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ü0 r>5 2
