199932. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gázkondenzátum tartalmú gázsapkás olajtelepek /szénhidrogén telepek/ földgáz-, kondenzátum- és kőolaj készletének hatékony együttes kitermelésére
1 HU 199932 B 2 Találmányunk tárgya egy - a jelentős kondenzátum tartalmú, gázsapkás olajtelepek (szénhidrogén telepek) hatékony leművelésére szolgáló — eljárás, melynek alkalmazásával az olajkitermeléssel egyidejűleg valósítjuk meg a dús gázok kitermelését, így a termelés beindításától kezdődően a kitermelt gáz értékesíthető, ugyanakkor a kondenzátum és az olaj jó hatásfokú kinyerése is biztosított. Az energiahordozóknak a 70-es években bekövetkezett ugrásszerű áremelkedése minden ország gazdaságára nagy terheket rótt. Az átmenetileg fellépő energiahiány nemcsak az energiával való takarékoskodást és a helyettesítő energiaforrások kutatásának gyorsítását tette szükségessé, hanem a szénhidrogéntelepek hatékonyabb művelését célzó kutatásokra is ösztönzőleg hatott. Ez utóbbi kutatások alapvető célja, hogy a potenciálisan rendelkezésre álló kŐolaj- és földgáz, ill. kondenzátum minél nagyobb hányadú kivitelezését biztosítsák az ésszerű gazdaságosság határain belül. Ismertek olyan eljárások, melyeknél a hatékonyabb művelés érdekében a telepbe valamilyen közeget sajtolnak be a felszínről és ezzel végzik a szénhidrogének kiszorítását. A besajtolt közeg vegyi összetételétől és halmazállapotától függetlenül a végső cél minden esetben az, hogy a szénhidrogént egy kevésbé értékes, olcsóbb közeggel cseréljék ki a tárolóban. Ismeretesek az olajkihozatal növelését szolgáló olyan eljárások is — az úgynevezett harmadlagos eljárások (angol szakkifejezéssel Enhanced Oil Recovery) — melyek során az olajtestbe sajtolnak be gáz halmazállapotú közegeket, amelyek az olajban oldódva növelik annak térfogatát, ugyanakkor csökkentik viszkozitását. (Mindkét hatás az olajkészlet hatékonyabb leművelését teszi lehetővé.) Ilyen harmadlagos műveléses eljárás ismerhető meg a 176.832. lajstromszámú szabadalmi leírásból, amelynél az olajtestbe etánban dús gázt sajtolnak; továbbá a 3.871.451. és 4.224.992. lajstromszámú USA szabadalmi leírásból, melynél az olajban a saját gáznál jobban oldódó CO2 besajtolásával biztosítják az olaj duzzadását és a hatékonyabb kitermelést. Ezen eljárások hatásmechanizmusa alapvetően eltér az előzőekben említett, a szénhidrogének kiszorítására alkalmazott nyomásfenntartásos besaj tolásos eljárásoktól. A különböző típusú szénhidrogénelegyek közül a legbonyolultabbak, és a művelés számára a legtöbb nehézséget a gázkondenzátum elegyek okozzák, amelyek önállóan, vagy olajjal együtt felhalmozódva alkotnak szénhidrogén telepet. Ezek az elegyek a metán és etán mellett jelentős mennyiségben tartalmaznak nehezebb szénhidrogén komponenseket. A telep kezdeti nyomásán és hőmérsékletén az elegy teljes egészében, vagy döntő részében gáz halmazállapotú, tehát a telep általában gáztelepnek, illetve gázsapkának tekinthető. A kitermelés során azonban - amikor a telep nyomása csökken - a nehezebb komponensek fokozatosan kondenzálódnak, tehát folyadékfázisba mennek át. A kitermelt gáz egyre szegényedik ezekben az értékes komponensekben, amelyek művelési veszteségként a telepen maradnak. Ezt a negatív hatást ismert módon csak úgy lehet kiküszöbölni, ha a művelés során a telepnyomást a kezdeti értéken tartják, illetve olymértékben mérséklik a nyomáscsökkenést, hogy a nehezebb komponensek is döntően gázfázisban maradjanak. Ennek klasszikus módja a recirkulációs művelési eljárás, amikor a kitermelt gázból a kondenzátumot leválasztják és a száraz gázt nyomásfenntartás céljából a gázkondenzátum telepbe visszasajtolják. Ezzel a módszerrel jó kihozatali hatásfokot lehet elérni, de a gázkészlet hasznosítása csak a recirkulációs periódus után kezdhető meg, ami 5 — 15 évig eltarthat. Emiatt a recirkulációs művelési eljárást vizonylag kevés helyen alkalmazzák, és a gázkondenzátum telepeket a legtöbb helyen gáztelepként művelik, tudomásul véve a kondenzátum veszteséget. A recirkulációs gázbesajtolásos eljárás lényege megismerhető például Walter Kühl "Ertälung von Erdöllager Stätten durch Sekundärverfahren" című cikkéből. (Beihefte zum Geologischen Jahrbuch, Heft 4., Hannover 1952.) Ezt az eljárást alkalmazták továbbá a dunántúli kőolajtelepeken a távvezetékes gázrendszer kiépítése előtt. Néhány esetben vízbesajtolást alkalmaznak a telep gáz-víz határán. A nyomásfenntartás így is megvalósítható, azonban a kezdeti telepnyomáson történő vízelárasztás következtében a kitermelhető gáz- és kondenzátum mennyiség 5 — 10%-kal kisebb lesz. Elmondható, hogy azoknál a szénhidrogén telepeknél, amelyek együttesen tartalmaznak a tárolóban földgázt és cseppfolyós szénhidrogéneket (gázkondenzátum, kőolaj) a hatékony leművelés érdekében jelenleg általánosan úgy járnak el, hogy először csak a cseppfolyós szénhidrogéneket termelik ki — például vizet sajtolva be a rétegnyomás fenntartására a kitermelt cseppfolyós szénhidrogének helyébe, vagy a telepből kitermelt földgázt a szükséges mértékben visszanyomják. Különös gondként jelentkezik az úgynevezett gázsapkás olajtelepeknél az olaj - víz és olaj — gáz határ elmozdulásának szabályozása, amely a végső kihozatal elérése érdekében alapvető fontosságú. Ha a telepbe a természetes vízbeáramlás nem jelentős mértékű, akkor a gázsapka expanziója hatékony olajkihozatalt eredményezhet. A gázsapka nyomáscsökkenésének ez esetben az olajtestben kialakuló gáztelítettség szabhat határt, mert amikor ez a gáztelítettség a mozgóképesség határát eléri, akkor az olajtesten keresztül megindul a gáz áramlása a kutak perforációja felé, így jelentős olajkészletek maradhatnak a rétegben. (Ezen állapot megakadályozására szolgál az említett gázvisszasajtolás alkalmazása a gázsapkába.) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
