198775. lajstromszámú szabadalom • Gyujtási eljárás elsősorban heterogén olajtárolók leművelésére
1 HU 198775 A 2 A találmány tárgya gyújtási eljárás elsősorban heterogén olajtárolók leművelésére. Ismeretes, hogy a kőolajkitermelés napjainkban is renkivüli jelentőségű. Az energiahordozók iránti igény szükségessé teszi a másodlagos és harmadlagos kitermelést, is. Az olajtároló rétegek egyik hatékony leművelési módszere az in situ égetés, amely úgy valósítható meg, hogy egy vagy több kút körül az olajos rétegben a rétegolajat meggyújtják, és folyamatos levegőbesajtolással az égőfrontot és az azt megelőző erőfrontokat a termelő kutak felé mozgatják. Az in situ égetéses művelés eredményességének igen fontos eleme a begyújtás jósága, amely azt jelenti, hogy a begyújtókút körül kialakított égésfront stabil legyen, a levegóbesajtolás ütemének változásaira ne reagáljon az oxidációs folyamatok hirtelen megszakadásával, éB a begyújtott rétegrész a begyújtókút körül minél nagypbb vastagságú legyen. A begyújtókút körül a hőmérséklet növelését a rétegolaj gyulladási hőmérsékletéig fizikai vagy kémiai úton lehet elérni. A fizikai módszer szerint a tárolóba külső hőforrással (például gázégővel vagy villamos melegitóberendezéssel) magas hőmérsékletre felhevitett gézt - előnyösen levegőt - sajtolnak. Ezek a megoldások speciális berendezéseket és nagy energiabefektetést igényelnek. A kémiai módszerek közös alapelve az, hogy könnyen oxidálódó éghető anyagokat juttatnak a kezelendő rétegbe, majd előzetesen felmelegített oxigén vagy oxigéntartalmú gáz (levegő) besajtolásával meggyújtják az éghető anyagot. A 3 379 254 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a kúttalp körüli rétegzónát gőzzel előmelegítik, ezután gőzárammal lenmagolajat juttatnak a rétegbe, majd a gőzáramhoz levegőt kevernek, amely kiváltja a lenmagolaj öngyulladását. A 3 180 412 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, ahol a rétegbe éghető anyagként könnyen oxidálódó növényi olajat sajtolnak, ezután az oxidációt gyorsító promotort (így piridint) és oxidációs katalizátort (így kobalt-naftenátot) tartalmazó olajos szuszpenziót sajtolnak be, és ezt a szuszpenziót gyújtják meg külszinen előmelegített oxigéntartalmú gázzal, célszerűen levegővel. A 188 322 sz. magyar szabadalmi leírás szerint a besajtoló kúton keresztül repceolaj és gázolaj elegyét sajtolják a kezelendő tárolórétegbe, ezután a rétegbe 5-200 bar nyomású, adott esetben előmelegített levegőt és/vagy inert gázt juttatnak, a beadagolt olajelegyet (például elektromos gyújtófej segítségével) begyújtják, a gázbevezetést folytatják, majd 2-4 hónapos égetési időszak után a besajtolt levegővel és/vagy inert gázzal együtt vizet' is porlasztanak be, és az égetést ilyen körülmények között folytatják. A 3 400 760 sz. amerikai egyesült államok-beli szabadalmi leírásban ismertetett megoldás értelmében öngyulladó tüzelőanyagot (kínai faolajat) használnak katalizátor jelenlétében, és felette folyékony szénhidrogén (benzin) dugót alakítanak ki. A tüzelőanyag begyújtását, oxigénnel végzik. A 179 039 sz. magyar szabadalmi leírás szerint éghető anyagot, oxidációs katalizátort és az éghető anyagban oldódó és azzal elegyedő szabad gyökös iniciátort tartalmazó elegyet juttatnak a rétegbe, és ezt a gyújtókeveréket. oxigéntartalmú gáz (célszerűen levegő) bevezetésével gyújtják be. A 3631/83 a.sz. magyar szabadalmi bejelentés szerint a kútba legalább 120-as jódszámú növényi olaj (célszerűen lenolaj) és oxidációs katalizátor keverékét, majd a növényi olajban oldható aldehid és oxidációs katalizátor keverékéi, sajtolják be, ezt követően oxigéntartalmú gáz (célszerűen levegő) besajlolásával begyújtják az éghető anyagot. A felsorolt ismert eljárások homogén (azaz a teljes tárolómélységben lényegében azonos áteresztőképességű rétegekből álló) tárolók kezelésére jól alkalmazhatók, és katalizátorok felhasználásakor esetenként az oxidációhoz használt oxigén vagy oxigéntartalmú gázelegy előmelegítésére sincs szükség. Nehézségek lépnek fel azonban akkor, ha az eljárásokat, heterogén tárolók leművelésére alkalmazzák. A heterogén olajtárolókban ugyanis, ahol az olajtároló rétegek áteresztőképessége még közel azonos porozitás esetén is vertikálisan nagy mértékben (esetenként nagyságrendekkel) eltérő, az éghető anyag nem képes eljutni az összes kezelendő rétegbe. Különösen érvényes ez az úgynevezett. szendvics-típusú tárolókra, ahol a jó áteresztőképességű olajtároló rétegek rossz áteresztőkéx>ességű rétegek közé bezárva helyezkednek el. A rossz áteresztőképességű rétegrészekben a levegőáramlás lehetősége is korlátozott, így ott égésfront csak nehezen vagy egyáltalán nem alakul ki. Ugyanakkor a jó áteresztőképességű rétegekben kialakult égőfront hatása alá került rétegrészekben a hőveszteség megnő a fedő és fekü rétegek és az ún. hideg rétegcsikok felé, ennek hatására csökken az égési folyamat stabilitása, és az égésfront folytonos csökkenés után megszűnik. Olyan esetekben, amikor a gyújtókeveréket különálló anyagáramok formájában sajtolják be (ilyen megoldást ismertet például a 3 400 760 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás és a 3631/83 a.sz. magyar szabadalmi bejelentés), gyakran előfordul, hogy ezek az anyagáramok a heterogén tárolókban a repedezettség miatt nem kerülnek egymással kontaktusba, így a kémiai reakció a kivánt helyen nem is tud létrejönni, vagy a begyújtó kúttól távolabb, ellenőrizhetetlen ponton játszódik le. Az olajtároló rétegekben visszamaradt olaj kitermelésére alkalmazott hatékony kő5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
