Hidrológiai Közlöny 1959 (39. évfolyam)
3. szám - Dallos Illés: Mélységbeli vizek mozgásviszonyainak rádióizotópokkal történő vizsgálata
199 Hidrológiai Közlöny 1959. 3. sz. Mélységbeli vizek mozgásviszonyainak rádióizotópokkal történő vizsgálata DALLOS ILLÉS Mélyfúrások csövezetlen szakaszaiba szemcsés anioncserélő műgyantán J 13 1-et juttatunk. A repedések és a vízáteresztő rétegek helyén a sugárzó anyag kiszűrődik. A mélység függvényében felvett gammasugár intenzitásának változásából a folyadék-kommunikációs rétegek pontos helye és relatív erőssége megállapítható. A mélységbeli vizek mozgási irányának és sebességének meghatározására a megfelelően kiválasztott rádióizotóp alkalmazása a kémikáliáknál célszerűbb. A két módszer kombinálása eredményesen alkalmazható vízvisszanyomással termelő olajmezőkön. Folyadékáteresztő rétegek helyének meghatározása Az olajkutak fúrása közben a fúró az üledékes kőzetek különböző rétegeit fúrja át. Ezen rétegeknek csak egy részében, a tárolókőzetekben található gáz, vagy folyadék. A folyadékot tartalmazó különböző vastagságú rétegekben fontos gyakorlati kérdés annak megállapítása, hogy hány méter mélységben találhatók pl. mészkőrétegben olyan repedések, melyeken keresztül a rétegből folyadék áramolhat be a kútba. Hasonlóképpen fontos kérdés, hogy ezen repedések közül hol helyezkednek el azok, melyeken keresztül a legtöbb folyadékbeáramlás lehetséges. Ezen feladat megoldására szolgál az egyes olaj kutakban az injektivitási szelvények felvétele. Az eljárás lényege abból áll, hogy sugáraktív káliumjodidot oldunk fel vízben. A jodid iont az oldat sugárzó J 13 1-es izotóp formájában tartalmazza. Majd az oldathoz anioncserélő műgyantaszemcséket adva, a sugárzó jodid ion a gyantaszemcséken megkötődik. Mikor az így elkészített vizes szuszpenziót a kútba nyomjuk, a víz ott távozik el a kútból a rétegekbe, ahol folyadékáteresztő repedések vannak a mészkőben. Ezen repedések helyén a gyantaszemcsék kiszűrődnek és a rajtuk megkötött rádióaktív jodid ionok ezen pontokon, más helyekhez viszonyítva, erősebb sugárzást idéznek elő. A kút aljára GM. csöves műszert engedünk le, amely a felszínen lévő s a mélység függvényében az impulzusok számát regisztráló elektronikus berendezéssel van összekötve. A GM. cső felhúzásakor ezen repedések helyén jelentős impulzusszámnövekedés észlelhető. A sugárzó anyagot tartalmazó víznek a kútba történő benyomása előtt a kútról egy lyukátmérő szelvény felvétele is szükséges, mert az üregekben visszamaradt sugárzó részecskék a sugárzó anyag benyomása után a repedésekhez hasonlóan impulzusszámnövekedéssel jelentkeznek. Hasonlóképpen szükséges, a rádióaktív anyag kútba történő juttatása előtt, GM. csöves műszerrel, a kút egyes kőzetrétegeinek természetes sugárzását az úgynevezett alapgamma szelvényt is felvenni, hogy ezen három szelvény összehasonlításával a tárolóréteg folyadékkommunikációs pontjainak pontos helye és ezen helyek relatív erőssége pontosan meghatározható legyen. Az aktív szuszpenzió elkészítése A sugárzó anyag alkalmazása inaktív folyadékban oldva is történhet, vagy olyan formában, hogy az oldott sugárzó anyagnak a kútba történő benyomása után, a tárolóréteg pórusterében lévő oldott alkotórészekkel oldhatatlan csapadékot képezzen. Főleg a különböző mértékben repedezett mészköves mezők esetében a nagyobb szemcséjű inaktív hordozóra kötött sugárzó anyag bizonyult megfelelőnek. A sugárzó ion megkötésében meszszemenően a legjobb hatást értünk el a Dowex 2 anioncserélő műgyantával. A beszerezhető rádióizotópok közül legjobbnak a J 13 1-et találtuk és ennél a Dowex 2 elvi és gyakorlati szempontból is megfelelt. A sztirol alapanyagú és nagy ellenállóképességű műgyanta aktív csoportja az alábbi felépítésű : CH 3 I. R — CH 2 — NH — C 2H 4 — OH CH 3 A gyanta az erős bázisú, Na-sót bontó, anioncserélő műgyantákhoz tartozik. Ioncserélő kapacitása, irodalmi és vizsgálati adataink alapján, 2—3,5 mekv/g, illetőleg 1,1 mekv/ml-nek adódott. Litersúlya 440 g/l. Az apró gyöngyök formájában forgalomba hozott gyanta szemeloszlását az alábbi számok szemléltetik : 1,0 mm-nél nagyobb 1,4 súlyszázalék 0,63 mm-nél nagyobb 39,9 súlyszázalék 0,32 mm-nél nagyobb 57,2 súlyszázalék 0,10 mm-nél nagyobb 1,5 súlyszázalék Az igen gyorsan lejátszódó ioncsere sebességére támpontot adott a titrálási pH görbéje, amely az erősbázisú nátriumsót bontó gyanták között is igen meredek és csaknem derékszögben hajló görbét mutat. Vizsgálat tárgyát képezte az a szempont is, hogy az alkalmazásra kerülő vízben esetleg jelenlévő oldott anyagok a rétegviszonyok között nem csökkenthetik-e a műgyanta kedvező jodid iont megkötő hatását. A rendelkezésre álló elemzések átnézése alkalmával kitűnt, hogy az alkalmazásra kerülő nagylengyeli ipari víz szulfát, foszfát, vagy hidroxil ionokat, sem más olyan alkotórészt nem tartalmaz, melyek a Dowex 2 jodid-iont megkötő hatását gyakorlatilag kedvezőtlenül befolyásolhatná. Megjegyezzük, hogy a Dowex 2 jól helyettesíthető már hazai készítésű Mykion PA anioncserélő műgyantával, amelynek rendszeres gyártása, kisebb mértékben, már folyamatban van.
