199590. lajstromszámú szabadalom • Eljárás olajkutak kémiai begyújtására katalitikus kooxidációs rendszerek alkalmazásával
1 hu íyyoyu ö 2 Ismeretes, hogy a kőolajkitermelés egyes műveletei során, így a tárolók égetéses leművelésekor, illetve egyes termelő vagy besajtoló kutak talpkörüli zónájának áteresztőképességi viszonyait javító rétegkezelési eljárások alkalmazásakor a kutakban a kijelölt rétegek mélységében az eredeti réteghőmérsékletet meghaladó értékre kell a rétegeket felmelegíteni. Erre a célra a gyakorlatban fizikai és kémiai módszereket alkalmaznak. A fizikai módszerek lényege az, hogy külső hőforrással (például gázégővel vagy elektromos melegítőberendezéssel) magas hőmérsékletre felhevített gázt (rendszerint levegőt) sajtolnak a rétegekbe. Ezek a megoldások különleges berendezéseket és nagy energiabefektetést igényelnek, ugyanakkor károsíthatják a kútszerkezetet. A kémiai módszerek közös jellemzője, hogy könnyen oxidálódó anyagokat vagy anyagkeverékeket juttatnak a kezelendő rétegbe, és oxigéntartalmú gáz (rendszerint levegő) bevezetésével meggyújtják a rétegbe sajtolt éghető anyagot. Ilyen eljárást ismertetnek többek között a 2 747 672, 3 379 254 amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások. Az ismert kémiai módszerek közös hátránya, hogy az éghető anyag meggyújtásához felhasznált oxigént vagy oxigéntartalmú gázt előzetesen fel kell melegíteni. (3,180.412 USA szab.) Ezt a hátrányt a 179.039 lajstromszámú szabadalmi leírás szerint speciális iniciátorok alkalmazásával küszöbölik ki. Vizsgálataink során azonban kitűnt, hogy ez a három vagy négy besajtolási lépésből álló technológia nem minden esetben a kívánt módon vezet eredményhez. A külön lépésekben besajtolt anyagok vagy anyagkeverékek nem rétegeződnek egymásra, hanem ellenőrizhetetlen és előre meg nem határozható mértékben keverednek egymással, és keveredésüket jelentősen fokozza a soronkövetkező besajtolási lépés. Ennek eredményeként az oxidációs katalizátor és az iniciátor koncentrációja az oxigénnel vagy oxigéntartalmú gázzal közvetlenül érintkezésbe hozott éghető anyagban az öngyulladáshoz szükséges érték alá csökkenhet, és ekkor a réteg már egyáltalán nem, vagy csak előmelegítés után gyújtható be. A beadagolt komponensek ellenőrizhetetlen keveredésének további hátrányos következménye lehet, hogy a katalizátor és az iniciátor a tároló más helyeire szivárog át és ott túl nagy koncentrációban halmozódik fel, így a gyulladás a kívánttól eltérő helyen következik be. Az ellenőrizhetetlen keveredés hátrányos következménye az is, hogy a katalizátor koncentrációja nem csökken egyenletesen az előrehaladó égésfront mentén, hanem helyről-helyre jelentősen változik. Ekkor már az oxigéntartalmú gáz adagolási sebességének változtatásával nem tudjuk a kúttalp körüli zóna hőmérsékletét a mindenko- 2 ri kívánt értékre beállítani, mert az egyenetlen koncentrációeloszlás következtében helyi túlmelegedések, illetve lehűlések észlelhetők. A katalizátor koncentrációjának egyenetlen változásai ahhoz is vezetnek, hogy az égésfront előrehaladásának sebessége nem egyenletes, sőt egyes szélsőséges esetekben a frontmozgás idő előtt leállhat. Ezek a kedvezőtlen jelenségek elsősorban a kisnyomású tárolók kezelésekor lépnek fel, amikor is az egyes komponensek nagy besajtolási nyomás-különbségei hatására az egymásra rétegzett anyagok nagymértékben keverednek egymással. Célul tűztük ki olyan eljárás kidolgozását, mely a fenti hátrányokat kiküszöböli és az égésfront előrehaladásának sebességét egyenletessé, a begyújtást kézbentarthatóvá és biztonságossá teszi. Kísérleteink során megállapítottuk, hogy mindezek a hátrányok teljes mértékben megszüntethetők, ha a kooxidációs rendszer egyik komponense éghető anyag és katalizátor keveréke, a másik pedig aldehid vagy aldehid típusú anyag és oxidációs katalizátor keveréke. E két komponensből áll a rendszer lényege. Ezeket a komponenseket egymást követően sajtoljuk a kezelendő rétegbe. A találmány tárgya tehát eljárás katalitikus kooxidációs rendszerek alkalmazására olajkutak kémiai begyújtására, amelynek során a rétegbe szükség esetén — amennyiben a környezet olajtartalma alacsony — éghető anyagot (a kút saját olaja) juttatunk, majd az éghető anyag után első komponensként legalább 120 jódszámú növényi olajat és oxidációs katalizátort tartalmazó keveréket, ezt követően második komponensként az éghető anyagban oldódó, vagy azzal elegyedő 4—12 szénatomos aldehid és katalizátor keverékét adagoljuk nitrogén-áramban, végül az így kialakított rendszerben oxigén vagy oxigéntartalmú gázelegy bevezetésével megindítjuk a hőtermelő folyamatot. Ezzel az eljárással biztosíthatjuk, hogy az oxigénnel vagy oxigéntartalmú gázelegygyel közvetlenül érintkezésbe hozott anyagkeverék minden esetben tartalmazza az éghető anyag gyulladási hőmérsékletének csökkentéséhez szükséges összes komponenst az öngyulladást lehetővé tevő koncentrációban. Minthogy az oxidációs katalizátorból és éghető anyagból álló első komponens beadagolása után újabb sajtolással juttathatjuk a kezelendő rétegbe az aldehid vagy aldehid típusú anyag és az oxidációs katalizátor keverékét, a gyújtókeverék feltétlenül keveredni fog az éghető anyaggal, így a gyújtókeverék az előre meghatározott összetételben alakul ki a rétegben. Azt tapasztaltuk, hogy a találmány szerinti technológiát alkalmazva a gyújtókeverék a kívánt helyen szolgáltatja a szabad gyököket nagy sebességgel, így gyors felmelegedést és fronthaladási sebességet biztosít. E mellett az égésfront haladási sebessége egyenletes marad, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
