198316. lajstromszámú szabadalom • Berendezés és eljárás szénhidrogén-, vagy víztároló rétegek szabályozott depresszió melletti megnyitására, vagy nyitott rétegek termelésének megindítására
1 2 A találmány tárgya berendezés szénhidrogén- vagy víztároló perforálatlan rétegek szabályozott depreszszió melletti megnyitására vagy nyitott rétegek termelésének beindítására, valamint eljárás a megnyitás végrehajtására és a termelés beindítására a berendezés segítségével. A kőolaj és földgáztároló rétegek termelésének beindítása hagyományos technológiával úgy történik, hogy a fúrólyukat biztosító béléscsőoszlopba perforátort eresztenek le. A béléscsövet a perforátor segítségével a rétegnél ún. perforálással (különböző változatai: robbantások, golyós, szúrólángos, eróziós, stb.) megnyitják. A megnyitás előtt hozzávetőlegesen megállapítják a feltárni kívánt rétegben uralkodó nyomásviszonyokat, s a béléscsőbe nagy sűrűségű folyadékot, ún, iszapot töltenek, melynek hidrosztatikus nyomása nagyobb, mint a rétegben lévő nyomás. Az Ismert eljárások esetén mindig úgy állítják be a folyadék sűrűségét, hogy a hidrosztatikai: nyomása nagyobb legyen a rétegben uralkodó nyomásnál, mivel másképp nem tudják megakadályozni azt, hogy a réteg feltárása után a rétegben lévő folyadék (szénhidrogén vagy víz ki ne törjön a felszín felé. A réteg termelésének megindításához a feltöltő folyadékot a fúrólyukból-eltávolítják (rendszerint kiszivattyúzzák), miközben a rétegben lévő folyadék a termelőcsövön keresztül kitermelhető. A módszer főbb hátrányai az alábbiak: a) A feltöltő folyadék hidrosztatikus nyomása nagyobb, mint a rétegnyomás, így perforálás után áramlás indul a réteg felé. A bejutott folyadék leronthatja a réteg áteresztőképességét, így kevesebb szénhidrogén vagy víz termelhető ki belőle. b) Kisebb fajsúlyú feltöltő folyadék alkalmazása esetén a rétegtartalom belép a fúrólyukba még a termelőcső beépítése, a kút lezárása előtt, ezzel műszaki baleset veszélye áll elő és tetemes időveszteség adódhat. c) A feltöltő folyadék eltávolítása (dugattyúzás, kompresszorozás) időigényes, költséges művelet, mivel kb. 20 m3 folyadékot szükséges eltávolítani. Más esetekben a feltöltő folyadék eltávolítás! idejének csökkentésére a béléscsőbe beépítik az öblítő közdarabbal és béléscső tömítővel ellátott termelőcsövet, és a gyűrűsteret (béléscső és termelőcső közti tér) a béléscső tömítővel (pakker) elzárják a tervezett perforáció felett. A termelőcső végére szerelt perforátorral a réteget perforálják, és a termelés megindítása céljából csak a termelőcsőben lévő feltöltő folyadékot távolítják el, a gyűrűstérben lévő folyadékot nem. Mivel a termelőcsőben lévő folyadék mennyisége lényegesen kevesebb (kb, fele, harmada, mint a teljes béléscsőben lévő folyadék mennyisége) ez idő- és munkaráfordítás szempontjából kedvezőbb megoldás. Mivel a termelés csak a termelőcsövön keresztül történik, a gyűrűstérben lévő feltöltő folyadék nem zavaija a termelést. Rétegelzáró berendezést az ipar több típust is használ. Ilyet Ismertet pl. a HU 150.483 számú szabadalmi leírás is. Történtek kísérletek a termelőcső feltöltés nélküli beépítésének megoldására is. Ebben az esetben a végén lezárt termelőcsövet vezetnek a kútba, majd a lezárást eltávolítják. Mivel pontosan nem tudják, hogy az adott rétegben milyen nyomás van, a termelőcső alsó elzárásának megszüntetése esetén a réteg hirtelen nagymérvű depressziós hatás alá kerül, mai a réteg áteresztőképességének leromlását, esetleg eldugulást, béléscső, termelőcső meghibásodást, törnítő felszakadást vagy megszorulást eredményezhet. Mindezeken túl ezeknél az eljárásoknál a rétegre ható depresszió nem szabályozható. A réteg és a fúrólyukat feltöltő folyadék nyomásviszonyinak szabályozása szükséges, erre az ipar részéről igény van. Találmányunk kidolgozása során célunk ezért olyan berendezés kidolgozása volt, amellyel a rétegre ható depresszió szabályozható, így a kútkitörés, a kútba vezetett szerkezetek meghibásodása és a feltárt réteg áramlási viszonyainak lerontása egyaránt elkerülhető. A találmány szerinti berendezés az ismert berendezések hátrányait kiküszöböli, és lehetőséget nyújt arra, hogy olyan feltöltő folyadékot használjunk, melynek lddrosztatlKai nyomása a perforálandó rétegben uralkodó nyomásnál kisebb. Mivel így a feltöltő folyadék nem rontja le a réteg áramlási viszonyait, több fluidum termelhető ki a találmány szerinti berendezéssel az eddig alkalmazott berendezésekhez képest. A találmány szerinti berendezés alkalmazásakor a depressziót a feltöltő folyadék sűrűségével, vagy a tprmelőcsőre adott gáznyomással szabályozhatjuk^ Így beállítható a rétegmegnyitás depressziója (a fellépő nyomáskülönbség), és csökkenthető vele a műveletek ideje, költsége. A találmány szerinti eljárással víz- vagy szénhidrogéntároló rétegeket szabályozott depresszió mellett úgy nyitunk meg vagy nyitott rétegek termelését úgy indítjuk meg, hogy a találmány szerinti berendezést a perforálandó réteg mélységébe beépítjük, a réteg nyomásánál célszerűen kisebb hidrosztatikai nyomású folyadékkal feltöltjük a béléscsövet az öblítő közdarabon keresztül, kiültetjük a béléscső tömítőt, a kutat a felszínen lezáijuk, majd az indító kalapácsot a termelőcsőbe bedobva és kívánt esetben a termelőcsövet nyomás alá helyezve a perforátor termelését beindítjuk. Az eljárást célszerűen oly módon hajtjuk végre, hogy a réteg nyomásánál kisebb hidrosztatikai nyomású folyadékkal töltjük fel a béléscsövet. A találmány szerinti berendezés termelőcsőre szerelt öblítő közdarabból, béléscső tömítőből, indító szeleprendszerből, adott esetben az indító szeleprendszerhez csatlakozó perforátorból valamint Indító kalapácsból áll. A találmány szerinti indító szeleprendszer indító dugattyúját, vele összeköttetésben álló atmoszférikus teret és ennek alján elhelyezett ütőszeget tartalmaz. Az indító szeleprendszer indító dugattyúja törőlemezzel rögzített kitámasztó perselyből, ehhez csatlakozó zárószelepből, nitrogéntérben elhelyezett rugóból áll, és az indító dugattyút az indító szeleprendszer házához rögzítő hasított rögzítőgyűrűje van. A találmány szerinti berendezést az 1-3. ábrán szemléltetjük. Az 1. ábrán perforátorral ellátott berendezés látható működés előtt. A 2. ábra a perforátor működtetése utáni állapotot szemlélteti, ha az indító szeleprendszer killncsművel csatlakozik a termelőcsőhöz, s a perforáció után a termelőcsőről leválik. A 3. ábrán a perforátor nélküli indító szeleprend198.316 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
