201346. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vizes közegű agyagásványtartalmú mélyfúrási öblítőfolyadékok környezetkímélő kondicionálására
1 HU 201346 B 2 A találmány tárgya eljárás vizes közegü agyagásvány-tartalmú mélyfúrási öblitófolyadékok környezetkímélő kondicionáláséra. Közelebbről a találmány a fúrási öblitőfolyadékok olyan vegyszeres kezelésére vonatkozik, amelynek során az öblitőfolyadékok tixotróp sajátságai kedvezően módosulnak és emellett másodlagos hatásként a bakteriális bomlás is visszaszorítható. A fúrási szakemberek a mélyfúrási öblítőfolyadékot (az úgynevezett fúróiszapot) alapvetően megkülönböztetik a többi technológiai folyadéktól a fúrási művelet során. Különösen eltérnek a .fúróiszaptól" azok a technológiai folyadékok, amelyeket a már lefúrt kútban a termelési hozam növelésére vagy kútjavítóéi műveletekhez alkalmaznak. A vizes közegű agyagásvány-tartalmú mélyfúrási öblitöfolyadék (a fúróiszap) számos olyan funkcióval rendelkezik, amely a többi folyadéknál egyáltalán nem követelmény. A több funkció, a szabályozottság a fúróiszap költségeit is nagyságrendileg megemeli más technológiai folyadékokhoz képest. A mélyfúrási öblitőfolyadékok funkcióit és más technológiai őblítöfolyadéktól való eltérését Dr. Alliquander Ödön: Rotari fúrás, egyetemi tankönyv, M.K., Bp., 1968 157-193 tartalmazza. A mélyfúrási öblitöfolyadék alapvetően abban tér el más öblitófolyadékoktól, hogy mindig tartalmaz agyagásványokat, elsősorban montmorillonitot. A montmorillonit kétféle módon kerül a mélyfúrási öblítőfolyadékba. a) Bentonit alakjában recept szerint hozzákeverik b) Az agyagásvány-rétegek átfúrása közben a montmorillonit és más duzzadó agyagásványok az iszapban diszpergálódnak. A gyakorlatban általában mindkét mód egyszerre valósul meg. A montmorillonit és más duzzadó agyagásványok biztosítják az iszap nyírására híguló jellegét, tixotróp sajátosságát. E tulajdonság segítségével képes a lyuktalp és a felszíni tartály között folyamatosan cirkuláló iszap a furadékot a felszínre felhordani. Egyébként tixotróp tulajdonság nélkül a furadék visszahullana a lyuktalpra és akadályozná a fúrószár és a fúró mozgását. Tixotróp tulajdonság nélkül az iszap nehezithetősége (sűrűségének növelése) sem lenne megoldható, mert a nehezitőanyagok a folyadékban nem oldható szilárd őrlemények (például barit vagy vas-oxid) kiülepednének. Tixotróp tulajdonság szabályozásának hiányában, például a gélerösség növekedése esetén az átfúrt rétegből beáramló földgáz habot és kisebb részben valódi oldatot képez az agyagásvány tartalmú, vizes közegű mélyfúrási öblítőfolyadékkal. Mindez csökkenti a mélyfúrási öblítőfolyadék sűrűségét, a sűrűség csökkenése viszont csökkenti a hidrosztatikai nyomást, amely ellensúlyozza az átfúrt rétegek nyomását. Jelentős folyadéksűrűség-csökkenés esetén a hidrosztatikai nyomás kritikus érték alá csökken és a kút kitör, a fúrólyuk biztonsága megszűnik. A fúrási öblitöfolyadék abban is eltér más technológiai folyadéktól, hogy állandóan felfrissítik, kezelik vegyszerekkel, hogy felszíni bakteriális támadás ne érhesse. Ezt a cél erősíti az állandó cirkuláltatás is, a lyuktalp és a felszíni tartályok között. A fúrási öblitőfolyadékban azonban ritkán mégis előfordul bakteriális fertőzés, de ez érdekes módon nem a felszínről, hanem a felfúrt rétegek évmilliókig konzerválódott anaerob baktériumaitól származik. Ez azért nagy különbség a fúróiszap vagy más technológiai folyadékok között, mert a fúróiszapnál viszonylag magas pH (9-11) esetén is felléphet bakteriális támadás. A vizbesajtoló, kútjavító, lyukfeltöltó és más technológiai folyadékoknál a pH általában semleges. Itt ismert az idevonatkozó irodalomból a hipokloritok és más hagyományos baktericidek alkalmazása. Azonban az olajipari szakemberek alapvető különbséget tesznek a mélyfúrási agyagásvány-tartalmú öblitőfolyadékok és más technológiai folyadékok, öblitőfolyadékok között. Az alapvető különbséget részben a mélyfúrási agyagásvány-tartalmú öblitöfolyadék funkciói, szigorú alkalmazási körülményei, állandó szabályozottsága okozza, másrészt agyagásvány-tartalma a fő jellegzetessége. A legfontosabb mélyfúrási öblítófolyadék-paraméter a tixotrópia, amely más folyadékoknál vagy nincs vagy elenyésző mértékű és jelentőségű. Tixotróp tulajdonságú mélyfúrási öblítőfolyadék nélkül nem lehet több ezer méteres fúrólyukat lemélyíteni, de túl nagy tixotrópia (gélerösség) esetén komoly műszaki problémák és veszélyek keletkezhetnek. Az agyagásvány-tartalmú mélyfúrási őblitófolyadékoktól alapvetően meg kell különböztetni azokat a folyadékokat, amelyek nem a bányászatot, hanem a lefúrt, béléscsövezett kút kivizsgálását, termelésbe álítását, majd a termelést és hozamnövekedést segítik elő. A mélyfúrási agyagásvány-tartalmú öblítői olyadék (bányászati technológiai folyadék) legfontosabb paraméterét, a tixotrópiát szabályozni kell, míg a termelési, kútvizsgálati technológiai folyadékoknál a tixotrópia nem jelentős, hatása is elhanyagolható. Az utóbbi folyadékoknál fontos a felületi feszültség, a megfelelő móltömegű vízoldható polimerek jelenléte a micelláris kiszorító hatás eléréséhez, a korrózió elleni inhibitoros védelem és a felszín felől érkező bakteriális hatások kivédése. Ilyen vonatkozásban például a 3 648 774, 3 709 297, 3 730 271 és 4 110 224 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásokat, illetve a Proc. Annu. Southwest. Petrol Short course, 18th 1971, 3338 szakirodalmi helyet endithetjük. Mélyfúrási 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
