197066. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a termikus kőolajtermelési módszerek hatékony növelésére
3 197 066 4 lsz.-mú magyar szabadalom, áltól a másodlagos, többedleges kitermelés során a lárolókőzet nagy áteresztőképességű pórusaiban elsősorban vízoldható szilikátok besajtolásával, két- vagy többértékű fémsók, mint aktivátorok alkalmazásával a pórusszerkezet programozott módosítását, in situ gélszerkezetet hoznak létre. Az eljárást a kiszorítási folyamatban alkalmazták eredményesen. A megoldás lényege, hogy a besajtolókúton keresztül nagy mennyiségű vízüveget, vagy hasonlót injektálnak, majd ezt nagy tömegű vízzel nagy távolságra hajtják, ezután injektálják az aktiválóanyagokat, amelyek a besajtolókúttól távol találkozva a vízüveggel gélesítik azt. A találmányunk elé kitűzött cél az volt, hogy a másodlagos vagy többedleges termikus kitermelési módszert tökéletesítsük, azaz alkalmazni tudjuk olyan heterogén tárolókban is, ahol egy vagy több inhomogén réteg van, az inhomogenitás függőleges és/vagy vízszintes, a tároló formációk egymással akár keresztáramlási kapcsolatban is állhatnak, amint hasonlók a gyakorlatban előfordulnak. A heterogén tárolókban ugyanis a termikus módszer sokszor azért sem alkalmazható, mert a besajtolt égéstápláló anyag nem tartható a szükséges körzetben, így a folyamat beindítása, a begyújtás nem sikerül, ill. sikeres begyújtás esetén az oxidációs folyamat szabályozása, az oxidációs front kézben tartása nem lehetséges, és végül problémát jelent az is, hogy a keletkező égéstermékek környezetszennyezők, korrozívak, emiatt az utólagos tisztítási folyamatok gazdaságtalanná teszik a kitermelést. A kitűzött cél eléréséhez az a felismerés vezetett bennünket, hogy ha profilkiegyenlftésre a termikus eljárásban a besajtolókút közvetlen környezetében kisméretű — önmagukban ismert — szervetlen gélgátakat alkalmazunk, akkor valamennyi célkitűzésünk teljesül, mivel a begyújtáshoz szükséges égéstápláló anyagot célzottan a megfelelő helyre juttathatjuk és ott tarthatjuk, továbbá a begyújtás után a szervetlen anyagból kialakított gélgát jól viseli a termikus terhelést, a víz elpárolgása esetén sem omlik össze a mesterségesen kialakított struktúra, így az oxidációs front is a kitermelés során szabályozottan kézben tartható marad, sőt a termikus eljárás során keletkező környezetszennyező és korrozív égéstermékek a gélesedési folyamatot aktiválják, így aktiválóanyag vagy egyáltalán, vagy csak csökkentett mennyiségben szükséges, és végül, hogy a gélszerkezet ezeket a káros anyagokat a tárolón belül megköti, így az nem szennyezi a termelvényt, a környezetet, és nem korrodálja a kitermelőeszközöket. Kísérleteink során azt is felismertük, hogy megfelelő lúgos keverékkel a gélesedés reverzibilissé válik, azaz a mesterségesen létrehozott gélgátak — ha a termelés valamilyen okból úgy kívánja — lúgos kezeléssel bármikor megszüntethetők, más helyen újból létrehozhatók. A kitűzött feladatot tehát találmányunkkal ügy oldottuk meg, hogy olyan eljárást hoztunk létre a termikus kőolaj termelési módszerek hatékonyságának növelésére, amelynek során a heterogén tárolókőzetben szervetlen szilikátgél létrehozásával profilszabályozást hajtunk végre, ezután a tárolót égéstápláló anyaggal feltöltjük, a termikus folyamatot begyújtással elindítjuk, a fluidumkitermclóst megkezdjük. Az eljárásra az jellemző, hogy a profilszabályozást a besajtolókút közvetlen környezetében végezzük, ezért csökkentett mennyiségű — 0,001—0,15 Vp pórustérfogatnyi szervetlen gélképző anyagot, céh zenien vizoldható szilikátot sajtolunk a kútkömyéki zónába, ezután magában a kútban történő gélesedés megakadályozására kisméretű — 0,0001—0,01 Vp pórustérfogatnyi vfzdugót alkalmazunk, majd a gélesedéshez a tároló begyújtása után keletkező égéstermékeket használjuk fel aktivátorként, egyúttal a létrejövő gélgátban ezeket megkötjük, adott esetben — gőz-, melegvíz-, gőz/ gáz űcgy-bcsajtolásos termikus eljárásoknál önmagában ismert módon két- vagy többértékű fémsók vizes oldatával aktiváljuk a gélesedési folyamatot; és végül, hogy a tároló sajátosságai szerint az oxidációs zóna haladása közben lúgos kezeléssel, előnyösen NaOH és/vagy Na2C03 oldatok injektálásával a gélgátat megszüntetjük, áthelyezzük, vagy az eljárás ismétlésével újra létrehozzuk. A továbbiakban eljárásunkat laboratóriumi modell sken végzett kiviteli példákon keresztül mutatjuk be részletesebben. 7. példa Laboratóriumi in situ égetést hajtottunk végre 0,5 m hosszú, 5,0 cm átmérőjű, lazán konszolidált modellkőzeten, amelyben két párhuzamos, eltérő porozitású és permeabilitásü rétegmodell helyezkedett el oly módon, hogy az alacsonyabb permeabilitású (230 pm2, porozitása 30,23%) alkotta az alsó réteget, míg a felső rétegnek nagyobb volt az áteresztőképessége (670 pmz, porozitása 33,0%). A modell átlagos olajtelítettsége 67,0 Vp pórustérfogat volt. Az égetési kísérlet parciális oxidációval történt, vagyis az ún. alacsony hőmérsékletű megoldások közé tartozott. Kezelés nélkül végzett kísérlet során a modellből termelt gázfázis C02-tartalma 20,6 tömeg%, S02-tartalma 6,3 tömeg%, NOj-tartalma 3,7 tömeg% volt A gázfázis áttörése 0,27 Vp pórustérfogatnál történt meg. Az áttörés előtti, szükséges levegőfelesleg 37% volt, ami az áttörés után nagyon gyorsan 110%-ra emelkedett. A kísérlet végén a kihozatali tényező 67%, a kezdeti olajkészletre számítva. A kísérletet úgy hajtottük végre, hogy a begyújtást megelőzően 0,10 Vp pórustérfogatű, 0,7 tömeg% Si02-tartalmú vizes oldatot sajtoltunk be, ezt követően 0,005 Vp pórustérfogatű vizes spacert majd 0,05 Vp pórustérfogatú, 2,0 tömeg%-os kalcium-klorid oldatot sajtoltunk be, ami után a begyújtást elvégezve, a fenti kísérlet során a modellből termelt gázfázis C02-tartalma 9,7 tömeg%, S02-tartalma 0 tömeg%, N02-tartalma 0 tömeg% 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
