165213. lajstromszámú szabadalom • Berendezés és eljárás felszín alatti rétegek ultrahangos lazítására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Beielentés napia 1972.1.11. (KO-2484) Közzététel napja 1974. II. 28. Megjelent 1976. IX. 10. 165213 Nemzetközi osztályozás: E 21 c 37/20 Feltaláló Fülöp Miklós matematikus, Rákar Géza vili. mérnök, Budapest. Tulajdonos-Kőolaj- és Földgázbányászati Ipari Kutató Laboratórium (OGIL) Budapest Berendezés és eljárás felszín alatti rétegek ultrahangos lazítására 1 A találmány tárgya berendezés és eljárás felszín alatti rétegek ultrahangos kezelésére, elsősorban fúrásra vagy kőzetrétegek áteresztőképességének növelésére. Felszín alatti kőzetrétegekben szaturált folyadékok vagy gázok feltárására általában forgatott 5 (rotary) és turbinafúrás, és iszapöblítéses fúrási módszereket alkalmaznak. Dyet ismertet például a 153.021 sz. magyar szabadalom. A kőzetbontás alapja a szerszámmal olyan feszültségkeltése a kőzetben, ami nagyobb a kőzet szilárd- 10 ságánál, és ezáltal egyes kőzetdarabok leszakadnak. Vannak fúrási módszerek, amelyek különböző eróziós hatások keltésével is elősegítik a kőzetdarabok leszakadását. A különböző fúrási módszerek a kőzetbontást a kőzetben húzó és csúsztató feszültségek kelté- 15 sével érik el. A leszakított kőzetdarabkák (furadék) felszínre hozását, valamint a rétegnyomás ellensúlyozását és a fúrólyukak hűtését alkalmasan megválasztott öblítőközeggel végzik. Az öblítőközeg viszonylag nagy 20 fajsúlyú közeg, amellyel a húzólvukat feltöltik, és amelyet a különböző húzás technológiai műveletek alatt a fúrólyukban áramoltatnak. A közeg egyik feladata, hogy a kőzetnek a lyuk lemélyítése közben megzavart, majd később átrendeződött feszültség- 25 állapotával szemben a béléscsövezéssel nem biztosított lyukszakaszt megvédje. Az öblítő közeg oszlopnyomásának megváltozása a lyukfal környezetében a kőzet feszültségállapotának megváltozását vonja maga után. Előre nem tervezett, 30 vagy át nem gondolt nyomásváltoztatások a lyukfal olyan mérvű megbomlását idézhetik elő, hogy egyáltalán nem, vagy csak nagy nehézséggel sikerül a kitörést megakadályozni, illetve a lyukfalat stabilizálni. A mechanikus eljárások energiaigénye igen jelentős, ezenkívül a fúrás haladási sebessége jelentős mértékben függ a kőzet szilárdsági tulajdonságaitól, és általában korlátozott. A szénhidrogénkutatással és feltárással szemben támasztott újabb igények feltétlenül felvetették a szükségességét hatékonyabb, nagyobb haladási sebességű fúrási eljárás kidolgozásának. Ismeretes olyan eljárás, ahol az öblítőközeget a lyuktalptisztítás érdekében nagy sebességgel juttatják a kőzetbontás helyére (Jet fúrás). Kísérleteztek már a kőzet megbontására ultrahang alkalmazásával, amikoris szondajellegű eszköz alkalmazásával kizárólag az ultrahang mechanikai hatásával kívánták a kőzetet megbontani. Ez az eljárás azonban rendkívüli . ultrahangenergiát igényel, ezenfelül a kőzetről lehasadó nagyobb darabok az eljárás hatékonyságát károsan befolyásolják. Ugyanakkor ezen kísérletek üzemi szinten nem terjedtek el. Problémát jelent ugyanakkor a jelenlegi technológiák alkalmazása során az is, hogy a rétegek feltárásakor alkalmazott öblítő és feltöltő folyadékok eltömődést okoznak. Ennek főbb okai: - agyagot tartalmazó rétegekben az agyagásványoknak a folyadék hatására történő felduzzadása, — a réteg tapadóvíz tartalmának növekedése, valamint 165213