201822. lajstromszámú szabadalom • Eljárás felületaktiv anyagok alkalmazásával végzett másod- és harmadlagos olajkitermelés szorpciós veszteségeinek csökkentésére az agyagásványok egyidejü inhibitálásával
HU 201822 B A 2 063 336 számú brit szabadalmi leírás szerint nagy viszkozitású szénhidrogéneket, például bitument úgy termelnek ki föld alatti tárolókőzetekből, hogy ismert hőmérsékletű gőzt ciklusosán injektálnak a kútba a szénhidrogén viszkozitásának csökkentése és a fluidum mozgásának megindítása céljából, majd kismennyiségű kis móltömegű paraffin szénhidrogént tartalmazó, az előzőekben bevezetett gőz hőmérsékleténél alacsonyabb forráspontú szénhidrogén oldószert vezetnek bele egy következő gőzbevezetési ciklus előtt. Gőzbesajtolásos kiszorítási eljárások A177 125 számú magyar szabadalmi leírás széndioxid művelésű kitermelés fokozására azt javasolja, hogy szintetikus habképző fluidumot sajtoljunk a szén-dioxid besajtolása előtt a tárolóba a pórusokban megkötött olaj mozgékonyságának fokozására. A 376 480 számú osztrák szabadalmi leírás szerint szintén szén-dioxid besajtolásával mobilizálják a pórusokban megkötött olajat. Térfogati elárasztási hatásfok növelését szolgáló eljárások A 3 920 074 számú USA-beli szabadalmi leírás tárolókőzetek vízzel való elárasztássál való másod- és harmadlagos kitermelési eljárásának javítására vonatkozik. A javítást úgy érik el, hogy egy nyomókúton keresztül kb. 0,005-0,8 tömeg% bázikus alkálifém-szilikátot tartalmazó híg vizes oldatot juttatnak a tárolókőzetbe, és az olajat egy vagy több termelőkúton keresztül nyerik ki. Polimereket alkalmazó kiszorítási eljárások A 4 366 073 számú USA-beli szabadalmi leírás szerzői agyagok duzzadásának és a szemcsék vándorlásának meggátlását a tárolókőzetekben úgy kívánják megoldani, hogy szerves polikationos polimer vizes oldatát vezetik a kezelendő agyagon keresztül, miközben az agyag duzzadást okozó kationjait polikationos polimer lecseréli, és így az agyag stabilizálódik. Polikationos polimerként 800- 3.000.000, előnyösen 1.500-100.000 móltömegű kénatomo(ka)t tartalmazó polimereket alkalmaznak. A 4 393 939 számú USA-beli szabadalmi leírás szerint agyagokat tartalmazó, áteresztő tárolókőzetek szomszédságában levő zónákat úgy töltenek fel és stabilizálják az agyagokat, hogy vizes, szervetlen cement iszapot 400-6.000,000 móltömegű szerves kationos polimerrel kevernek össze, és ezzel a készítménnyel kitöltik a zónát. A polimert olyan mennyiségben használják, hogy az iszap szünetében koncentrációja legalább 0,1 tömeg% legyen. Felületaktív anyagokat alkalmazó kiszorítási eljárások A 4 049 054 számú USA-beli szabadalmi leírás szerint tárolókőzetek vízzel való elárasztással történő másod- illetve harmadlagos kitermelési eljárásának hatékonyságát úgy fokozzák, hogy az elárasztáshoz használt vízhez 0,01-5 tömeg% nagy molekulatömegű kopolimert, 0,1-10 tömeg% nátriumkloridot vagy szulfátsókat és 0,01-10 tömeg% pet3 róleum-szulfonát felületaktív anyagot adnak. A 27 24 490 számú NSZK-beli szabadalmi leírás szerint az elárasztásos olajkitermelési hatásfokát olymódon növelik, hogy egy alkil-alkoxi-gliceriléter-szulfonát sót adnak az elárasztáshoz használt vízhez. A 28 53 034 számú NSZK-beli szabadalmi leírás szerint föld alatti olajtaralmú kőzetekben a polimerek és/vagy micelláris diszperziók adszorpcióját úgy akadályozzák meg, hogy a kezelésre használt oldathoz oxidált lignin-szulfonátot, előnyösen ezek nátriumsóit adják. A fenti és az egyéb ismert eljárások lényege a tárolókőzet heterogenitásának kiegyenlítése, illetve a telepfolyadékok mobilitásának kedvező szabályozása. A felületaktív anyagok alkalmazásával a tárolókőzetben levő olaj és a kiszorításra használt víz érintkezési felületén a határfelületi feszültséget csökkentik, és a mikroszkopikus olaj-víz kicserélődést segíti elő. A polimer használatával az elárasztáshoz használt folyadék mobilitását csökkentik, vagyis elősegítik, hogy a folyadék a tárolókőzet minél nagyobb térfogatába hatolhasson be. A polimer adalékanyaggal végzett cementezés csak a cementezés minődését javítja, mivel az ilyen készítmény jobban rögződik a kőt falához. A tárolókőzetben levő agyag szerkezetét megváltoztatni nem tudják, mivel a nagy móltömegű polimerek nem tudnak az agyagásványokba beépülni. Hatásuk kifejezetten felületi szorpciós hatás lehet. A leírt felületaktív anyagok sem alkalmasak arra, hogy a tárolókőzetet stabilizálják, vagyis a duzzadást okozó kationokat lecseréljék, mivel méretük túlságosan nagy ahhoz, hogy behatolhassanak a Si- A1 rétegek közé. A felületaktív anyagok használatának egyedüli célja a víz-olaj határfelületen a határfelületi feszültség csökkentése, és így a pórusokban visszamaradt olaj mobilizálása. Amikor polikationos polimereket alkalmaznak, ezek méretük miatt nem tudnak az agyagásványok Si-Al rétegei közé beépülni, és így ezeket stabilizálni. Kizárólag a pórusok felületén elhelyezkedő kationokat tudják lecserélni, a tárolóréteg belső szerkezete változatlan marad. Alkáli- és alkáliföldfém-ionokat tartalmazó anyagok besajtolása, különösen nátriumionok besajtolása célszerűtlen, mivel ezek az ionok a kőzet duzzadását nem hogy megakadályoznák, inkább elősegítik. A tárolókőzetek, különösen a 2:1 rétegszerkezetű, duzzadó agyagásványokat tartalmazó kőzetek, például homokkövek, homokok, márgás homokkövek, különösen hajlamosak arra, hogy az oldószereket és a felületaktív anyagokat egyaránt adszorbeálják, így mintegy kivonják a vizes fázisból. Ha a másod-, illetve harmadlagos kémiai eljárásokhoz használt folyadék hatóanyag tartalma csökken, a kezelés hatásfoka romlik, illetve nagyobb mennyiségű hatóanyagot kell alkalmazni. Még bonyolultabb a helyzet akkor, ha vegyszerkombinációkat alkalmazunk, amelyek aktivitása a felületaktív anyag vesztesége miatt nem tud érvényesülni. A szorpciós veszteségek nemcsak közvetlen anyagveszteségeket okoznak, hanem számos eset4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
