202306. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénhidrogén tároló porózus és repedezett rétegek áteresztőképességének kiegyenlítésére
3 HU 202306 B 4 Az alternatív megoldások előnyös vonásainak megtartása és a hátrányos vonások kiküszöbölése ösztönözte az új eljárások kidolgozását. Ezek közé sorolhatók a szervetlen gélképző anyagok használatán (US 3 658 131 (1972); US 3 871 453 (1975); Heinemann és mts. : Oil and Gas European Magazine, 5, 26 (1979) és a kombinált, polimerek és szilikátok együttes besajtolásán, illetve szimultán gélesitésén alapuló eljárások /HU 186 866 (1982)/. Ez utóbbi eljárásban nagy molekulatömegű (1-106 g/mol feletti) anionos polimert, többértékü fémionnal, előnyösen Al3'-, Cr3*-ionnal térhálósítanak. Az eljárás előnye, hogy kettős hatása révén növeli a gélképzódés biztonságát, lehetővé teszi a gélképzö anyagok nagy távolságra való kihelyezését (nagy penetrációs mélység elérését), és kiterjeszti az alkalmazás felső hőmérséklet határát. Az eljárás rutinszerű alkalmazást nyert a magyar szénhidrogén-mezőkön és sikeresen alkalmazták külföldön sérült gázkutak helyreállítására is. Az ismert eljárás hátránya viszont, hogy nem alkalmazható olyan tárolóban, amelynek átlagos áteresztőképessége vagy rétegezett rendszereknél valamely réteg áteresztőképessége 0,05 úrnőnél kisebb. Tekintettel arra, hogy szelektiv elárasztás vagy beáramlás éppen az ilyen porózus rendszereknél a jellemző, az említett korlát miatt profilkorrekcióra ezekben az esetekben nincs mód, s ezáltal jelentős, egyébként kitermelhető mennyiségű szénhidrogén marad vissza a tárolórendszerekben. A találmány szerinti eljárás kidolgozásának célja az, hogy megteremtsük a lehetőséget olyan rétegek hatékony kezelésére is, amelyek áteresztőképessége 0,05 um2 alatt van, megtartva, sót továbbfejlesztve azokat az előnyöket, amelyek a kombinált, polimerek és szilikátok együttes alkalmazásán alapuló eljárást jellemzik. A találmány szerinti eljárással a szénhidrogén-tároló porózus és repedezett rétegek áteresztőképességének kiegyenlítését úgy végezzük, hogy a rétegbe folyamatosan vagy ciklikusan egy vizoldható anionos polimert, egy alkáli-szilikátot és egy ismert antibaktericidet együttesen tartalmazó oldatot, majd ezt követően térhálósitó szert és egy ismert antibaktericidet tartalmazó oldatot sajtolunk, oly módon, hogy vizoldható anionos polimert és egy alkáli-szilikátot együttesen tartalmazó oldatként MO4 - 1106 dalton átlagos molekulatömegű anionos poliakrilamidot 0,1-50 g/dm3 koncentrációban és egy alkáli-szilikátot Si02-tartalomra számítva 1- -100 g/dra3 koncentrációban tartalmazó oldatot és térhálósitó szert tartalmazó oldatként 1-104 - 1-106 dalton átlagos molekulatömegű kationos láncpolimert 0,1-50 g/dm3 koncentrációban és egy kétértékű fém szervetlen sóját 0,1-50 g/dm3 koncentrációban együttesen tartalmazó, savas kémhatású oldatot alkalmazunk. A találmány szerinti eljárás egyik előnyös megvalósítási módjában anionos polimerként 5-104 - 5-105 dalton átlagos molekulatömegű részlegesen hidrolizált poliakrilamidot, 1-5 g/dm3 koncentrációban, alkáli-szilikátként nátrium-orto-szilikátot, 5-50 g/dm3 koncentrációban tartalmazó oldatot és térhálósitó szert tartalmazó oldatként kationos láncpolimerként 5-104 - 5T05 dalton átlagos molekulatömegű kvaterner ammóniumcsoportot tartalmazó polimert, 1-5 g/dm3 koncentrációban, kétértékű fém szervetlen sójaként kalcium-kloridot, 1-5 g/dm3 koncentrációban sósavas oldatot alkalmazunk. A találmány szerinti eljárás azon a felismerésen alapul, hogy a kis molekulatömegű (kisebb, mint U106 g/mol) anionos polimerekkel is hasonló térháló (gél) állítható elő, mint a nagyságrenddel nagyobb molekulatömegüekkel, ha a térhálósítást nem többértékű kationokkal, hanem kis molekulatömegü - de a többértékű fémionok méretét jóval meghaladó - kationos polimerekkel végezzük. Az alkalmazható polimerek kiválasztásának legfontosabb szempontja tehát, hogy az anionos-kationos polimerpár kölcsönhatása ionos kötés kialakulásán keresztül térhálós polimer képződéséhez vezessen. Elméletileg bármely vizoldható anionos-kationos polimerpár felhasználható a találmány szerinti eljárásban, ha kielégíti a fenti feltételeket. így pl. anionos polimerként poliakrilamidok, előnyösen részlegesen hidrolizált poliakrilamidok használhatók. Kationos polimerként célszerű kvaterner ammóniumcsoportot tartalmazó láncpolimereket, pl. poliakrilamidokat, poli(dimetil-diallil-ammónium) vegyületeket, vinil-benzol halogenideket, vinil-piridineket és ezek alkilimin kopolimerjeit stb. alkalmazni. A találmány szerinti eljárásnak az ismert módszereket meghaladó hatékonysága a kezelőoldatok és elegyeik speciális kolloidkémiai jellemzőivel hozható kapcsolatba. Ezek közül kiemelkedöek az alábbiak; a) Az anionos polimer stabilizálja a tömény, metastabilis állapotban lévő alkáli-szilikátot. Ezáltal lehetőség nyílik a kezelöoldat gélesedés nélküli, a kezelt kúttól nagy távolságra történő eljuttatására. A polimer vivő (carrier) hatása elengedhetetlen feltétele a nagy penetrációs mélységű kezelések végrehajtásának. b) Az alkálí-szilikáttal oldatba vitt nagy mennyiségű alkáliion nagymértékben módosítja a láncpolimer oldatban felvett méretét és konformációját, amelynek eredményeként csökken a polimert tartalmazó kezelőoldat viszkozitása. Ez jelentősen csökkenti az injektálás energiaigényét és javítja a kezelőoldat szelektív elhelyezését a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
