186866. lajstromszámú szabadalom • Eljárás termelő és besajtoló kutak, valamint szénhidrogéntermelő rétegek kombinált polimeres-szilikátos kezelésére
1 186866. 2 oldatban 0,1-10 gdm-3, célszerűen 0,5-2 gdm-3 között változhat. A találmány szerinti eljárás azon az új elvi felismerésen alapszik, hogy a polimert és szilikátot együttesen tartalmazó rendszer térhálósítása, ill. gélesítése színenergetikus jelenséget mutat, azaz a képződő gél fizikai kémiai tulajdonságai és ezen keresztül a gél tárolóbeli elhelyezhetősége, vízkizáró képessége, stabilitása, összességében az áramlási profil módosulására gyakorolt hatása meghaladja az egyszerű gélekét. A polimerszili kát gél szinergizmusa szolvaíációs és asszociációs jelenségekre, valamint a diszperz rendszer megnövekedett stabilitására vezethető vissza. A rétegkezelés szempontjából a találmány szerinti eljárásban alkalmazott komplex gélrendszer rugalmasságát az adja, hogy a gélesedés és a gél típusa a koncentráción kívül a polimer/szilikát és az Al3+/C'a:+ arányon keresztül a tárolóvíszonyoknak megfelelően széles határ között változtatható. A találmány tárgyát képező kombinált polimerszilikát rendszer térhálósítására ill. gélesítésére három út kínálkozik, amelynek eredményeként eltérő tulajdonságú, a mindenkori igényekhez rugalmasan illeszkedő gél keletkezik: 1. A polimer többértékű ionokkal történő gélesítésekor a polimer alkotta térhálót nátrium-szilikát tölti ki, így a gél viszkozitása csak kismértékben növekszik a szilikát nélküli polimergélhez viszonyítva. 2. A nátrium-szilikátok kétértékű kationokkal történő gélesítésekor a kicsapott mikrokristályos kalcium-szilikátot a nagy viszkozitású polimeroldaí stabilizálja. A gél viszkozitása jelentősen meghaladja a tiszta szilikátgélek viszkozitását. 3. Kétértékű és többértékű kationokkal egyidőben térhálósítjuk, ill. kicsapjuk a polimert és a nátrium-szilikátot. Ebben az esetben massziv záróréteget képező immobil fázis keletkezik, amely a porózus rendszerben csak rendkívül korlátozott elmozdulásra képes. Tekintettel arra, hogy a gélesítendő oldatban a polimer-szilikát arány, a gélesítő oldatban az Al3+Ca2+ arány megfelelő megválasztásával az 1. és 2. pont alatt említett géltípus tetszés szerint közelíthető, s közöttük folytonos átmenet valósítható meg, a találmány szerinti eljárás legcélszerűbb megoldásának a 3. pont alatt vázolt mechanizmus és gélképzés tekinthető. Az új eljárás alkalmazása szempontjából előnyös minden egyéb megoldás, amely elősegíti a polimer vagy a szilikát, előnyösen mindkettő térhálósítását illetve gélesítését. így pl. a komplex gélrendszer különösen javasolható szelektív gátképzésre olyan esetekben, amikor a kezelendő tároló természetes állapotában vagy kőolajkiszorítási célra mesterségesen besajtolt szén-dioxidot tartalmaz. A széndioxid hatékonyságnövelő szerepét a folyadékrendszer pH-jának csökkentésén, s ezen keresztül az alkáli-szilikátok gélesítésének elősegítésén keresztül fejti ki. A találmány szerinti eljárásban alkalmazott komplex gél sajátos szerkezetéből adódó kiváló fizikai kémiai és Teológiai tulajdonságain túl legnagyobb előnye a nagyfokú hőmérsékletstabilitás. Laboratóriumi vizsgálatok szerint a kombinált gél 120-150 °C-ig megőrzi kiváló vízzáró képességét, amelyet a 95 X-on végzett, több évre kiterjedő üzemi kísérletek is igazoltak. A nagyfokú hőstabilitás oka az, hogy egyrészt a láncpolimer-kation alkotta ionos térháló disszociációja a nagy alkáliion koncentráció jelenlétében visszaszorul, másrészt a polimer alkotta laza térháló illetve a polimer védő kolloid jellege stabilizálja a gélesített kalcium- vagy magnézium szilikátot. Végeredményben a kidolgozott új eljárás igen nagy előnye, hogy lehetővé teszi a 80 °C feletti réteghőmérséklettel rendelkező szénhidrogéntárolókban a besajtoló és termelő kutak környezetében a megbízható szelektív gátképzést. A találmány szerinti eljárás ipari alkalmazásakor követendő technológia változatlanul egyszerű és nem különbözik a szokványos megoldásoktól. A térhálósítandó polimeres-szilikátos oldat, valamint a térhálósító-gélesítő kationt tartalmazó oldat egymást követően kerül besajtolásra. A szabadalom oltalmi körébe tartozik mindazon megoldás, amikor a polimeres-szilikátos oldatot a térhálósítógélesítő oldat besajtolása megelőzi vagy követi, ill. a diszperziós elegyedés javítása érdekében közre fogja. A két kezelő oldat tárolóbeli elegyítése a besajtolásra kerülő oldatok térfogatának célszerű megválasztásával és az aktív komponenseket tartalmazó oldatok közé elhelyezett vegyszermentes elválasztó vízdugók, ún. spacerek alkalmazásával, továbbá ezek méretének megválasztásán keresztül szabályozható. A találmány tárgyát képező eljárás oltalmi körébe tartozik ezen kívül minden olyan megvalósítási változat, amikor a besajtoló vagy termelő kutak közvetlen környezetét az említett polimeres-szilikátos, illetve a kationokat tartalmazó oldatokkal egy ciklusban vagy a diszperziós elegyedés fokozása érdekében több ciklusban végezzük. A gyakorlati tapasztalatok alapján azonban megállapítható, hogy a ciklusszám célszerű maximális határa 5-10-nél nem nagyobb. A besajtoló és termelő kutak találmány szerinti kombinált polimeres-szilikátos kezelésénél felhasználandó folyadéktérfogat a helyi tárolóadottságoktól függ. A számított folyadéktérfogatnak általában elegendőnek kell lenni a kutak 5-50 m-es sugarú, előnyösen 10-30 m-es sugarú környezetének polimeres-szilikátos kezelésére. A térhálósító kationt vagy kationokat tartalmazó oldat térfogata a számított polimeres-szilikátos oldat térfogatának 10-100%-a, előnyösen 40-60%-a. A számított vegyianyagok tömege ill. a kezelő oldatok térfogata a rétegbejuttatható egy ciklust kitevő két dugóban vagy több, előnyösen 5—10 ciklust nem meghaladó dugórendszerben. A vegyianyagokat tartalmazó folyadék dugók besajtolásra történhet folyamatosan vagy szakaszosan, előnyben részesítendő azonban az előbbi megoldás. A találmány szerinti eljárás ipari alkalmazását előnyösen egészíti ki az egyéb rétegserkentési eljárás. Ezek közül ajánlható, hogy a polimeres-szilikátos kútkezelést megelőzően a réteget szokványos módon savazásnak vessék alá. A találmány szerinti eljárásban alkalmazásra kerülő polimeres-szilikátos, valamint a térhálósító, szervetlen vegyületeket tartalmazó oldatok tartalmazhatják a szokványos 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
