177703. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kőolajtelepek széndioxiddal és/vagy széndioxidtartalmú és/vagy egyéb gázhalmazállapotú közeggel és vízelárasztással való művelésére
7 177703 8 anyag a példában Belsői B elnevezésű, kereskedelmi termék (nemionos és anionos felületaktív anyagok és egyéb adalékanyagok keveréke) 2 s%-os vizes oldata volt, mely még 2,5 s% NaCl-ot is tartalmazott. Az olajkihozatal ez esetben már nem változott, az áramlás kétfázisú volt. A nyomásgradiens nagysága és jellege a 2 jelű görbe által reprezentált vízelárasztáshoz viszonyítva megnőtt, ill. jellege megváltozott a gáznak habképző anyaggal való kiszorításakor beinduló habképződés miatt. (A besajtolás értéke V=2 m/nap.) Az ábra 5 jelű görbéje a habképző anyag besajtolását követő C02-os földgáz injektálása során kialakult nyomásgradienst mutatja. A 3 és 5 jelű görbe összehasonlítása alapján egyértelműen megállapítható, hogy a modellben kb. 0,5 Vp-nyi C02-os földgáz besajtolása után megindul a habképződés, ami a nyomásgradiens jelentős megnövekedésében nyilvánul meg. A megnövekedett nyomásgradiens, ill. a képződött hab hatására kb. 1 Vp gáz besajtolása után újra megindul az olajtermelés. (A végső olajkihozatal 76,8%-ra nőtt.) (A C02 besajtolás V= 10 m/nap volt.) Az 1. sz. ábra 6 jelű görbéje a habelárasztást követő vízbesajtolás nyomásgradiens alakulását mutatja. Látható, hogy a képződött hab hatására a vízelárasztással szembeni ellenállás is jelentősen megnövekedett, majd a vízbesajtolás során a depresszió folyamatosan csökkenő tendenciát mutat (megbomlik a hab). A vízbesajtolás V=2 m/nap. Az 1. ábrán feltüntetett depressziós görbék alapján megállapíthatjuk, hogy a rétegben képződött hab hatására a gáz és vízbesajtolás injektálási ellenállása többszörösen megnövekszik. Ha egy erősen inhomogén tárolóba sajtoljuk a habképző anyagot, akkor a habképző anyag elsősorban a jó áteresztőképességű zónát árasztja el. A habképző anyagot követő C02-os földgáz hatására elsősorban a jó áteresztőképességű zónában képződik hab, így itt a réteg ellenállása megnő, míg azok a rétegrészek, melyekbe habképző anyag nem jut, ellenállása nem változik. Ily módon a C02-os földgáz által elárasztott rétegvastagság megnő. A széndioxidos elárasztást követő vízbesajtolásra jellemző ellenállás a nagy áteresztőképességű rétegben a 6 görbe szerint alakul, míg a gyenge áteresztőképességű rétegekre inkább a 2 görbe jellemző, így lehetőség van a különböző áteresztőképességű rétegek vízzel való elárasztására is. 2. példa Az előző példában leírt feltételek és modellparaméterek mellett megy végbe az elsődleges termeltetési folyamat (kimerítés 3,5 MPa). Feltételezzük, hogy modellünk most a tároló egy olyan elemét reprezentálja, ahol a tárolóra jellemző átlagos áramlási paraméterek uralkodnak, így pl. a gáz és a víz Darcy-féle szűrődési sebessége 0,375 m/nap és az injektált kiszorító közegek mennyisége a tároló teljes pórustérfogatára vonatkozik. Másodlagos kőolajtermelési eljárásként vízelárasztást hajtunk végre 8 MPa nyomáson (rétegnyomást előzőleg erre a szintre emeltük fel vízzel), amikoris az olajkihozatal 60±0,5% értéket ér el. (Több kiszorítási vizsgálat alapján meghatározott érték.) Harmadlagos termelési eljárásként 81,5% C02 tartalmú kevertgáz-dugót sajtoltunk a modellbe 10 MPa nyomáson, amelyet vízelárasztás követ. Előzőleg több mérésből álló sorozattal megállapítottuk, hogy a C02 dugó optimális mérete 0,2 pórustérfogat, mely mellett az olajkihozatal 72±0,5%-ra növelhető. Ez azt jelenti, hogy a C02-os elárasztás hatására 12% többletolajat termeltünk ki, mely a vízelárasztás után visszamaradt olaj 30%-át teszi ki. Abban az esetben, ha a másodlagos elárasztást (vízelárasztás 8 MPa nyomáson) követően 0,05 pórustérfogat nedvesítőszert (mely a példában 5 s% olaj szulfonát és 4 s% izopropil-alkohol vizes oldata) sajtolunk a modellbe és azt vízelárasztás követi, az olajkihozatal nem növekszik 1%-nál nagyobb mértékben. Ha az előzőekben leírt 0,2 pórustérfogat C02-ot földgázdugót megelőzően 0,05 pórustérfogatot sajtolunk a fent említett nedvesítőszerből a modellbe, akkor a két dugót követő vízelárasztás hatására az olajkihozatal 84±0,5%-ra nöyekszik, ami 24%-os többletolajat jelent a vízelárasztáshoz viszonyítva, az így kitermelt olaj vízelárasztás után visszamaradt olaj 60%-át teszi ki. A bemutatott példa eredményei azt bizonyítják, hogy a C02-os elárasztás mikroszkopikus olajkiszorítási tényezője jelentősen fokozható, ha előzőleg megfelelő nedvesítőszert sajtolunk a rétegbe. A nedvesítő anyag adszorbeálódik a kőzet felületére, ezáltal megakadályozza a C02 hatására adszorpcióképessé vált gyanták és aszfaltének pórusfelületére való adszorpcióját és így a kiszorítás kedvező nedvesítési viszonyok mellett megy végbe. Az alkalmazott olaj-szulfonát egy másik hatása az, hogy csökkenti az olaj és víz közti határfelületi feszültséget és így az olajkihozatal fokozását elősegíti. A harmadlagos vízelárasztások olajkihozatalának alakulását grafikusan a 2. ábrán szemléltetjük. Az ábrából szemléletesen kitűnik, hogy az alkalmazott felületaktív nedvesítőszer hatására, amint azt a 2 görbe mutatja, az önmagában alkalmazott C02-hoz viszonyítva, az 1 görbe szerint kétszeresére nő a maradékolaj kihozatala, kisebb kiszorító vízszükséglet mellett. A kihozatal a felületaktív anyag koncentrációjának és mennyiségének optimalizálásával még fokozható. A fenti példák a találmány szerinti eljárás lehetséges nagyszámú változatainak csak egyedi esetei, amelyekkel csak szemléltetni akartuk, hogy hogyan lehet a habképző anyag felhasználásával szabályozni a heterogén tároló rétegrészeinek áramlási ellenállását, valamint a C02 és nedvesítőszer kombinációjával hogyan fokozható a mikroszkopikus elárasztási tényező értéke. 3. példa Lineáris kétrészes inhomogén, porított, karbonát tartalmú réteghomokból létrehozott modellek paraméterei a következők: L=95 cm, A=2- 5,3 cm2, 0j = =0,35 ±0,005, 02=O,36 ± 0,005, Kgel = 105 ± 10 mD, Kge2=420 ±10 mD, Kwl=72±12 mD, Kw2=225 ± ±25 mD, Swil=0,325 ± 0,005, Swi2=0,360 ±0,005, Tr=64 °C, Pr=10 MPa, Rs=55 nm3/nm3. A gázmentes olaj paraméterei 20 °C-on: fajsúly: 0,8457 viszkozitás: 15,5 cP 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
