179039. lajstromszámú szabadalom • Kémiai gyújtáson és égetésen alapuló eljárás, tárolórétegek kútkörüli zónájának begyújtására, illetve kezelésére mélyfúrásokban
179039 4 verék meggyújtását külön szerkezet biztosítja, A réteg felmelegítését az égő által felmelegített levegő, illetve égéstermékek rétegbe sajtolásával érik el. Rétegek begyújtásához többféle kémiai eljárás is ismeretes. Így a 2 747 672 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás szerint elemi foszfor széndiszulfidos oldatát sajtolják a rétegbe, majd az oldatra levegőt sajtolnak úgy, hogy a széndiszulfid elpárolgása révén a foszfor szabaddá váljon és a levegő hatására meggyulladjon. Levegő és éghető gáz további besajtolásával további hőtermelés biztosítható. E módszer továbbfejlesztett változatai szerint a foszfort vizes vagy olajos diszperzió formájában sajtolják a rétegbe. E módszer hátránya, hogy a foszfor égése során erősen korrozív melléktermékek képződnek, amelyek tönkretehetik a kútszerkezetet. A 3 379 254 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás szerint a kúttalp körüli rétegzónát gőzzel előmelegítik, ezután gőzárammal lenmagolajat juttatnak a rétegbe, majd a a gőzáramhoz levegőt kevernek, amely kiváltja a lenmagolaj öngyulladását. E módszer alkalmazásának hátránya, hogy egy réteg begyújtásához legalább két független vezetékrendszert kell elhelyezni a kútban, és a fokozott robbanásveszély miatt különleges biztonsági intézkedésekre van szükség. A 3 180 412 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, ahol a rétegbe éghető anyagként könnyen oxidálódó növényi olajat sajtolnak, ezután az oxidációt gyorsító promotort (így piridint) és oxidációs katalizátort (így kobalt-naftenátot) tartalmazó olajos szuszpenziót sajtolnak be, majd ezt a szuszpenziót gyújtják meg külszínen előmelegített oxigéntartalmú gázzal, célszerűen levegővel. Valamennyi ismert eljárás közös jellemzője és egyben hátránya, hogy a gyújtáshoz, illetve a termikus rétegkezeléshez külső hőforrást alkalmaznak. Találmányunkkal olyan kémiai eljárást kívánunk biztosítani elégetéses művelési eljárás iniciálására, illetve termikus rétegkezelésre, amelynek alkalmazása nem igényli költséges kútszerkezet kialakítását, különleges biztonsági intézkedések megtételét, külső hőforrás igénybevételét. A találmány szerinti eljárás kidolgozásakor abból az ismert műveletsorból indultunk ki, amelynek során szükség esetén a kezelendő rétegbe először éghető anyagot (például olajokat) juttatnak, majd az éghető anyagra az éghető anyagból és oxidációs katalizátorból álló gyújtókeveréket adagolnak, a gyújtókeverékre oxigént vagy oxigéntartalmú gázelegyet vezetnek, és a gyújtókeveréket gyulladási hőmérsékletére melegítik. Azt tapasztaltuk, hogy a gyújtókeverék gyulladási hőmérsékletére történő melegítés kiküszöbölhető (vagyis a gyújtókeverék gyulladási hőmérséklete a kútban uralkodó hőmérsékletre csökkenthető), ha a fenti típusú, önmagában ismert gyújtókeverékhez gyökösen bomló iniciátorokat adunk. Gyökösen bomló iniciátorok jelenlétében ugyanis a gyújtókeverék oxigén vagy oxigéntartalmú gázelegy bevezetésekor a kút hőmérsékletén spontán oxidálódik (meggyullad), és oxidáció közben elegendő hőt fejleszt ahhoz, hogy az előzetesen bevezetett vagy már eleve jelenlevő éghető anyagot gyulladási hőmérsékletére melegítse fel. .1 A találmány tárgya tehát kémiai gyújtáson és égetésen alapuló javított eljárás tárolórétegek kútkörüli zónájának begyújtására és rétegek kezelésére mélyfúrásokban, amelynek során a rétegbe szükség esetén éghető anyagot juttatunk, majd az éghető anyagra egy éghető anyagot és egy oxidációs katalizátort tartalmazó gyújtókeveréket adagolunk, és ezt a gyújtó keveréket oxigén vagy oxigéntartalmú gázelegy bevezetésével meggyújtjuk. A találmány szerinti eljárást az jellemzi, hogy a gyújtókeverékhez az oxigén vagy oxigéntartalmú gáz bevezetése előtt az éghető anyagban oldódó és azzal elegyedő szabad gyökös iniciátort adunk. A találmány szerinti eljárásban éghető anyagokként a szokásosan felhasznált éghető anyagokat, például száradó vegy félig száradó olajokat, zsírsavakat, zsírsav-triglicerideket és hasonlókat alkalmazhatunk. Egy különösen előnyös módszer szerint éghető anyagokként növényipari hulladékanyagokat, így szappancsapadék-zsírsavakat használunk fel. Az ilyen típusú, erősen szennyezett, változó összetételű éghető anyagok alkalmazását kémiai gyújtáson alapuló égetése rétegkezelési módszerekben nem tartották eddig célszerűnek, ezek ugyanis jelentős mennyiségben tartalmazhatnak olyan vegyületeket, amelyek az oxidációt gátolják (lásd például a 3 180 412 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban közölteket). Azt tapasztaltuk, hogy ha a kémiai gyújtást a találmány szerint, szabad gyökös iniciátorok alkalmazásával végezzük, a szabad gyökös iniciátorok oxidációfokozó hatása biztonsággal túlkompenzálja a szennyezések lehetséges oxidációgátló hatását, így az égetéses eljárásokban eddig hasznavehetetlennek ítélt hulladékanyagok a találmány szerinti eljárásban igen előnyösen hasznosíthatók. Megjegyezzük, hogy abban az esetben, ha a kezelendő réteg elegendő mennyiségű kőolajat tartalmaz, éghető anyag előzetes lejuttatására nincs szükség. Ekkor csak a gyújtóelegyben egyik komponensként szereplő éghető anyagot kell felhasználnunk. A találmány szerinti eljárásban katalizátorokként ismert és az ilyen műveletekben szokásosan alkalmazott átmeneti fémsó-típusú oxidációs katalizátorokat, például kobalt-naftenátot használhatunk fel. A katalizátorral szemben támasztott egyetlen követelmény az, hogy az éghető anyaggal és a szabad gyökös iniciátorral elegyedjék. Katalizátorokként igen előnyösen alkalmazhatunk hosszú szénláncú szerves savakkal képezett kobaltsókat. A találmány szerinti eljárásban szabad gyökös iniciátorokként 30— 100°C-on gyökösen bomló vagy gyököket iniciáló szerves vegyületeket használhatunk fel. Igen előnyösen alkalmazhatjuk például a következő vegyülettípusokat: peroxidok és hidroperoxidok (így di-terc.butil-peroxid), persavak (így perecetsav és perbenzoesav), aldehidek (így butiraldehid és propionaldehid), továbbá gyökösen bomló azovegyületek. Kiemelkedően előnyös szabad gyökös iniciátornak bizonyult a butiraldehid. A szabad gyökös iniciátorokkal szemben támasztott alapvető követelmény az, hogy a gyújtóelegy többi komponensében, azaz az éghető anyagban és a katalizátorban oldódjanak, illetve azokkal tökéletesen elegyedjenek. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
