Hidrológiai Közlöny 1964 (44. évfolyam)

4. szám - Csath Béla: Hidraulikus rétegrepesztéses vízhozamnövelő eljárás

190 Hidrológiai Közlöny 1964. 4. sz. Csath B.: Hidraulikus rétegrepesztéses vízhozamnövelő A rétegsor a 241 mm 0-jű béléscső sarujától (azaz 279,6 m-től) talpig (467 m-ig): 274.4—285,0 m-ig mészkő 285,0—322,0 m-ig porfirit 322,0—IM)2,3 m-ig mészkő, palás mészkő 362,3—424,5 m-ig porfirit 424.5—430,0 m-ig mészkő breccsa 430,0—448,0 m-ig porfirit 448,0—460,6 m-ig dolomit, meszes dolomit 460.6—464,2 m-ig porfirit 464,2—467,0 m-ig dolomit (Fúradékminta részletes feldolgozását dr. Gőbel Ervin geológus végezte.) A kút műszaki adatait az 1. ábra szemlélteti. Rétegrepesztési munkálatok Heves megyei Tanács VB. Tervosztálya a Magyar Állami Földtani Intézet javaslatára azzal bízta meg a Déldunántúli Kőolaj- és Földgáztermelő Vállalat rétegrepesztő csoportját, hogy a szóban forgó kishozamú ivóvízkiitban a kút nagyobb hozamának elérése céljából hidraulikus rétegrepesztést hajtson végre. Mielőtt a hidraulikus rétegrepesztés lefolytatását vázolnánk, röviden vizsgáljuk meg, hogy a kiit körüli kőzetet miért és hogyan kell repeszteni. A hidraullcus rétegrepesztés elve és kiviteli módszere Számos vízhozamnövelő eljárás ismeretes: savazás, torpedózás, száraz jeges kezelés stb. Mindezek mellett az egyik fejlődési irány a rétegrepesztés lenne, amely a termelő kutak hozamát növelheti, sőt a régebben lefúrt kutak közül számosat esetleg termelővé is tehet. A többlet-víz jelentkezésének előfeltétele : a) a víztároló rétegben a vízutánpótlódás kedvező ; b) elegendő rétegnyomás legyen ahhoz, hogy a víz a repedésekben áramoljon. Általában akkor célszerű a repesztés, ha a képződménynek még elegendő a nyomása. A rétegrepesztés során a feszültség alatti kőzetben mesterséges repedezettséget hoznak létre. Midőn a kőzet feszültség alá kerül, az alkalmazott nyomásnak megfelelően bizonyos mértékig kiterjed. Ez a folyási határ a rugalmas anyagok (miként az acél) plasztikusan deformálódnak, s ezen a ponton is tovább terjeszkednek, de a merev kőzet a folyási határon rendszerint megreped. A hidraulikus nyomás, amelyet a kút körüli kőzetre alkalmazunk, húzóerőket hoz létre. Amidőn ezen erők elég nagyok ahhoz, hogy a kőzet törőszilárdságát és a kőzetnyomást legyőzzék, repedés keletkezik. Ez a lyukból szivattyúzott folyadék révén hasadékká tágítható (2. ábra). iU l'ír szintes Függőleges Általános t> e / y 7 e t ú 3. ábra. A repedések sémája <Pmypa 3. XapanmepHbie mpciifuiibi Minthogy a legtöbb kőzet már eredetileg is repedezett, a földtörténeti korokban keletkezett rétegmozgások következtében a hidraulikus rétegrepesztés tulajdonképpen ezen meglevő repedéseket tágít ja. Ezekben az esetekben a fúrólyuk bel i folyadéknyomásnak csak a fedőkőzet nyomását kell legyőznie a rétegrepesztés létrehozásához. Repeszthető képződmények a homokkő, mészkő, dolomit, gránit máladék, a kemény és rideg agyag. A puha agyag általában nem reped. A laza homok képlékeny agyaghoz hasonlóan viselkedik, azaz nyomás hatására folyóssá válik. Nem szűnik meg addig az összetartó erő, amíg a lyukban levő nyomás nem közelíti meg a fedőkőzet nyomását. A repedések a kútban azon a ponton kezdődnek, ahol a fedőkőzet nyomásából és a kőzet szakítószilárdságából származó együttes ellenállás a legkisebb. A repedések irányát illetően megkülönböztetünk vízszintes, függőleges és általános lielvzetű repedéseket (3. ábra). A vízszintes repedés a kút körül rendszerint tányér alakú, de ettől természetesen eltérő alakú is lehet, akárcsak a függőleges és általános irányú repedés. A repesztési nyomásnak nagyobbnak kell lenni, mint a tárolórétegben uralkodó kőzetnyomás és törő szilárdság összegének : P > 0,1 -H y + ahol P repesztési nyomás [kg/cm

2], H réteg mélysége fm], y az üledékes kőzet átlagos fajsúlya [kg/dm

3], Oz a kőzet törőszilárdságának megfelelő nyomás [kg/cm

2]. A repesztés céljára alkalmazott vizet nagy nyomású szivattyúkkal préselik a lyukba, illetve a rétegbe. A repedés akkor keletkezik, ha az időHomok besajtotás záza 2ZZZZ. Leiárás 2. ábra. A rétegrepesztő nyomás hatása <t>uaypa 2. 900eKm daejietmn npu pacufenAeuuu nopod 4. ábra'. A réteg kitámasztása <t>u.zypa 4. flodnupaHue CAOSI