187224. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés kőolajtárolóban érintkező fluidumok között levő koncentráció különbség hatására kialakuló transzportfolyamat mérésére
A találmány tárgya eljárás és berendezés kőolajtárolóban érintkező fluidumok között lévő koncentrációkülönbség hatására kialakuló transzportfolyamat mérésére. A vegyipari műveletek és az olajtermelési eljárások többségénél a hatásmechanizmus döntő eleme az egyes fázisok között kialakuló tömegtranszport. A tömegtranszporton belül eddig a molekuláris diffúzió elkülönített meghatározására helyeztek nagy súlyt, és olyaa laboratóriumi eljárásokat és eszközöket dolgoztak ki, amelyek ehhez voltak felhasználhatók. (Erdey-Grúz Tibor és Proszt János, Fizikai-kémiai praktikum, Tankönyvkiadó, Budapest, 1976; KO- 2946 a. sz. magyar szabadalmi bejelentés). Ismeretes azonban, hogy' a diffúzió következtében létrejövő koncentrációváltozás általában sűrűségváltozást okoz, így konvekciós tömegtranszport alakulhat ki (Erdey-Grúz Tibor: Transzportfolyamatok vizes oldatokban, Akadémiai kiadó, Budapest, 1971). A konvekciót is magába foglaló transzportjelenségek komplex mérésére az ismert laboratóriumi berendezések nem alkalmasak. Földalatti, természetes gáz- és olajtárolóknál a tömegtranszport meglétére és azon belül a konvekció jelenlétére utal az olaj- és/vagy gáztelepekkel kapcsolatban álló víztestek gáztelítettségének eloszlása. Szénhidrogén-tartalmú telepekkel kapcsolatban lévő víztestben az oldott szénhidrogéngáz-tartalom exponenciálisan csökken a fluidumhatártól mért távolsággal. Ilyen telepeknél a vízbeáramlást adó kutakból vett mélységi vízminták oldott gáz tartalmának meghatározása és elemzése, a mintavétel helyétől számított fluidumhatár távolság becslését teszi lehetővé (Korenstejn, V. N., Metodika gidrogeologicseszkih iszledovani neftegazovnosznüh rajonov, Gosztoptehízdat, Moszkva, 1963). Jelentős szén-dioxid-tartalmú fluidummal kapcsolatban lévő telepeknél viszont a víztest mind horizontálisan, mind vertikálisan nagy távolságban telített szén-dioxiddal, ami konvekcióra utal. Példa erre a Zalakaros térségében, repedezett tárolóban feltárt, szén-dioxid-tartalmú fluidummal érintkező víztest nagy kiterjedésben mutatkozó szén-díoxid-telítettsége. A telítettségek megléte és a koncentrációkülönbségek felhívják a figyelmet arra, hogy a kőolajtárolók művelésénél olyan transzportjelenségek játszódhatnak le, amelyek figyelmen kívül hagyása vagy hibás értelmezése jelentős energia- és gázveszteségeket okozhat. Az olajtelepek művelésénél a konvekciós transzportjelenségeket főként a repedezett tárolóknál célszerű számításba venni, tapasztalati tény ugyanis, hogy a repedezett tárolóknál elsősorban a függőlegest megközelítő repedések maradnak nyitva, és a karbonáttartalmú tárolók karsztjáratai is mindhárom dimenzióban jelentősek. A találmány célja eljárás és berendezés biztosítása az olajtárolókban érintkező fluidumok között fenálló koncentrációkülönbség hatására bekövetkező transzportfolyamatok sebességének meghatározására. A fenti célt elérjük a találmány szerinti eljárás és berendezés segítségével. A találmány szerint úgy határozzuk meg a kőolajtárolóban érintkező fluidumok között lévő koncentrációkülönbség hatására kialakuló transzportfolyamatot, hogy a méréshez alkalmazott kút termelőcsövé3 ben elhelyezzük a vizsgálni kívánt különféle fluidumolat vagy az eltérő koncentrációjú fluidumokat, az azokat elválasztó határfelületet beállítjuk és az alsó fluidumból legalább két eltérő mélységben mintát veszünk, majd a minta kémiai analízisét önmagában ismert módon elvégezzük. Az analízissel kapót koncentrációérték alapján kiszámítjuk a lejátszódó transzportfolyamatok sebességét. Fluidumként például szén-dioxidot és vizet alkalmazunk. A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés a méréshez használt kút termelőcsövében lévő különféle fluidumokat vagy különböző koncentrációjú fluidumokat elválasztó határfelület alá eltérő mélységig bementhető, legalább két mintavevő csövet, ezekhez csatlakozó közdarabot és az eg) es mintavevő csöveket a légkörtől elzáró szelepeket tartalmaz. A találmány szerinti berendezésnek célszerűen kettőnél több mintavevő csöve van, amelyek eltérő mélységig menthetők be a különféle fluidumokat vagy külör bözö koncentrációjú fluidumokat elválasztó határfelület alá. Az egyes mintavevő csövekhez elzáró szelepek tartoznak, s a mintavevő csövek a közdarabhoz vannak rögzítve. A közdarab biztosítja a minta1 evő csövek külső felületének tömítését is. A találmány szerinti berendezés vagy előnyös kiviteli alakját az 1. ábra szemlélteti, amelyen a berendezés a méréshez, használt kút termelőcsövében helyezkedik el. Az 1. ábrán látható berendezés három (7) mintavevő csöve a (6) közdarabhoz csatlakozik, s minden egyes (7) mintavevő csőnek egy, azt a légkörtől elzáró (8) szelepe van. A (7) mintavevő csövek eltérő hosszúságúak, és a méréshez használt (1) kút (2) termelőcsövében lévő különféle fluidumokat vagy eltérő koncentrációjú fluidumokat elválasztó (13) határfelület alatti térbe érnek. A találmány szerinti berendezés 1. ábrán bemutatott kiviteli alakjának a találmány szerinti eljárás foganatosítására való alkalmazását a szén-dioxidból és vízből álló rendszer kapcsán mutatjuk be. Az (1) kút (2) termelőcsövét feltöltjük a vizsgálandó vízzel. A (2) termelőcsőben az adott vizsgálati hőmérsékletű helyre nyomjuk le a (9) vezetékben lévő szén-dioxidgázzaí a 2 termelőcsőben kialakuló II gáztér és az (1) kútban lévő (10) folyadéktér közötti (13) határfelületet, amely ebben az esetben a vízszint. A határfelület beállítását az (5) béléscsőtolő nyitott állapota és a kisajtolt víz mennyiségének mérése biztosítja. A nyomást a (12) nyomásmérővel mérjük. A kívánt (13) határfelület elérése után a (3) közdarabba (4) záródugót helyezünk, és a (2) termelőcsőről a nyomást lefúvatjuk, majd a kútfejbe szerelt (6) közdarabba rögzített három (7) minlavevő csövet leengedjük a (13) határfelület alá, különböző mélységekbe. A transzport jelenségeket a (9) vezetékről történő nyomásfelemelés időpontjától mérjük. Az üzemi gyakorlat azt mutatja, hogy a (2) termelőcsőben a kútfej és a (13) vízszint között tér nyomása gyorsan felemelhető a meghatározott nyomásértékre. A (7) mintavevő csövek felszínen lévő végére szerelt (8) szelepeken keresztül lehet a transzportfolyamatra jellemző mintát venni. A mintavételt a laboratóriumi gyakorlatban szokásosan 4 187 224 i 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
