179512. lajstromszámú szabadalom • Kóolajtermelési eljárás, előnyösen másod, harmad vagy ennél többedleges kiszorítási folyamatok megvalósítására a tárolókőzet pórusszerkezetével programozott módosításával
3 179512 4 amid oldatos, a termikus és a micelláris oldatos (mikroemulziós) módszereket, amelyeknek számos megoldási formája ismeretes. Eredményességük elsősorban azon múlik, hogy a tárolórendszerek előre fel nem becsülhető heterogenitásai milyen mértékben be- 5 folyásolják hatásmechanizmusukat. Ezen alapvető tényező mellett, jelentős szerepet játszanak a kiszorítási mechanizmus stabilitását befolyásoló egyéb tényezők is, mint pl.: a hőmérséklet, a rétegvíz ionos összetétele, a tárolókőzetek agyagtartalmának visel- 10 kedése adott tárolókörülmények között, a nyírási igénybevételek, a tároló természetes gáztartalma és annak mozgási állapota, stb. Ezen említett befolyásoló tényezők minden eljárást bizonyos mértékben specifikussá tesznek, vagyis előre nem látásuk vagy 15 láthatóságuk, pozitív vagy negatív irányban egyaránt, jelentősen befolyásolja a módszerek eredményességét. Az általános kihozatali tényező (ET) jelentős mértékben csak olyan módszerrel növelhető, amely az EK, Et és Ev hatásfokokat egyidejűén javítja, vagy 20 legalábbis az egyikre vonatkozó kedvező hatás jelentősen meghaladja a másikra gyakorolt kedvezőtlen hatást. A módszerekre vonatkozóan, általános összehasonlítást annak alapján tehetünk, hogy 25 1. melyek az alapvető lépéseik, a módszer jellegét meghatározó anyagok, azok alkalmazási sorrendje, 2. milyen eredményeket képesek elvileg biztosítani, és milyen gyakorlati eredményeket adnak vagy 30 adtak, 3. a módszer gazdasági eredménye arányban áll-e a ráfordítási költségekkel. Az összehasonlítási feltételek első kritériumára 35 válaszolva, jelen találmányi leírásban olyan eljárást ismertetünk, amelynek lényege az, hogy a nem izomorf porózus rendszerben az átlagos pórusméretet többszörösen meghaladó nagyságú immobilis olajfoltokat azáltal teszi kitermelhetővé, hogy a kőzet pó- 40 ruscsatornarendszerét, a tárolókőzetek pórusszerkezetét a hatásfokok növelésének irányában tartósan, vagy átmenetileg módosítja a mobilitásarányok és a határfelületi tulajdonságok szabályozásával együtt, vagy anélkül, a konkrét feltételektől függően. Az el- 45 árasztási hatásfokokat a módszer oly módon javítja, hogy a tárolórészek effektiv áteresztőképességét a kiszorítás haladási sebességével növekvő mértékben csökkenti, és így a kiszorítási frontot térben és időben stabilizálja. 50 Az összehasonlítási kritériumok második pontjára csak laboratóriumi kísérletek adataival válaszolhatunk, ez a válasz azonban rendkívül pozitív, az eddig ismert módszerekhez viszonyítva a legtöbbet ígérő. 55 Az összehasonlítás harmadik kritériumára úgyszintén nagyon ígéretes választ adhatunk, amennyiben eljárásunk költség-igénye törtrésze a drága vegyszereket alkalmazó módszereknek. Az eljárás lényege az, hogy vízoldható alkáli-szili- 50 kát oldatot juttatunk az olajtárolóba, alkalmas pórustérben kifejezett dugó-mérettel, ezt követően vizet nyomunk az alkáli-szilikát oldat után, majd vizes oldatban olyan kétértékű fémionokat juttatunk a pórustérbe, amelyek az alkáli-szilikáttal gélszerű reakció- 55 terméket adnak. A gélszerű precipitátum az elvizesedett póruscsatornákat elzárva - teljesen vagy részlegesen — a kiszorító folyadékot (vizet) az eddig kiszorító folyadék által nem érintett tárolórészek felé irányítja, ezzel eddig érintetlen olajtelítettséget mozgat meg. A gélszerkezet kialakítása, annak stabilitása, koncentrációja, a dugó mérete, attól függ, hogy milyen mértékben kell mobilitásszabályozó és milyen mértékben a pórusszerkezet módosító funkciót alkalmazni. E tekintetben tehát, a termelési adatok alapján, a legmegfelelőbb eljárásra állhatunk rá, vagyis menet közben programozni lehet a kiszorítási folyamatot. Másik, hasonló jelentőségű programozási lehetőség az, hogy a kialakított gél-dugó lokalizálását - alkalmas számításokkal - kézben tudjuk tartani, vagyis a viszszanyomó és termelő kút közötti, a kiszorítási folyamattal érintett tároló-térben, optimális helyre tudjuk elhelyezni. A vízoldható alkáliszilikátok - előnyösen a nátrium-metaszilikát - alkalmazásával az alábbi hatásokat biztosítjuk: 1. Tekintettel arra, hogy az alkáliszilikátok vizes oldata erősen lúgos kémhatású, ezeknek a rétegbe való juttatásával detergens hatást fejtünk ki, mégpedig három alapvető kémiai okból: a) a lúgok önmagukban detergensek, és nagymértékben csökkentik a víz-olaj határfelületi feszültséget, b) az erősen lúgos oldat a kőolajban levő, természetes vegyületek közül az elszappanosíthatókkal reakcióba lép, amely reakció során felületaktív anyagok keletkeznek, amelyek csökkentik a víz-olaj határfelületi feszültséget, c) a kőolaj bizonyos komponenseivel reakcióba lépő lúgos alkáliszilikát oldatok, az olajjal való érintkezési-keveredési zónában, in situ emulziókat hoznak létre, amelyek viszkozitása nagyobb lévén az olajénál és a víznél, a vizes fázis mobilitását lecsökkentik, vagyis kedvező irányban tolják el. 2. Az alkáliszilikátok vizes oldatai a kőzetfelülettel érintkezve, alapvető kémiai természetüknél fogva, nagy affinitással rendelkeznek a kőzetfelületeket (elsősorban homokkő) illetően, aminek gyakorlati következménye és haszna, hogy az érintett kőzetpórusok felülete garantáltan víznedves állapotú lesz, ami a követő vízdugó és kétértékű fémsó vizes oldatának dugója áramlását, járulékos kiszorítási hatásfok növelését, előnyösen befolyásolja, illetve meghatározza. 3. Az alkáliszilikát oldatnak, mint viszkózus fluidumnak, a víznél nagyobb viszkozitása következtében, önmagában is van mobilitásszabályozó szerepe, ami a vizes fázis előresietését bizonyos mértékben csupán ezen az alapon is csökkenti. 4. Az alkáliszilikát oldat és az azt követő víz, majd vizes oldat, természetszerűleg a tárolókőzet azon pórusaiban, összefüggő póruscsatornáiban halad előre, amelyek a legnagyobb méretűek, vagyis a legkisebb áramlási ellenállást jelentik. Amikor ezekben az elvizesedett póruscsatornákban az alkáliszilikát oldatot a fémsó oldata utoléri, megindul a gélképző reakció, vagyis az áramcsatomák részben, vagy egészen elzáródnak, az alkalmazott koncentráció, besajtolási sebesség, vízdugó méretének függvényében, vagyis akaratunktól függő módon, tehát előre beállítható, prog-2
