188322. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés másod- és/vagy harmadlagos termikus olajtermelésre
1 188 322 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés másod- és/ vagy harmadlagos termikus olajtermeléssel való olajkihozatalra vonatkozik. A kőolajmezők leművelésében másod- és/vagy harmadlagos termelési eljárásokat alkalmaznak, amikor a telep saját energiájának csökkenése folytán az elsődleges művelés nem folytatható, a termelés csak kívülről bevitt és a tárolóban ható energia révén lehetséges. Ezen eljárások lényege, hogy a tárolóréteg természetes energiájával történt olajtermelés, — elsődleges módszer -, után a rétegben visszamaradó, gyakran igen jelentős mennyiségű rétegtartalmat másod- és/vagy harmadlagos módszerek segítségével termelik ki, melyek közül mind technológiai, mind pedig gazdasági megfontolásokból a termikus kőolajtermelési másod- és/vagy' harmadlagos módszerek egyre nagyobb jeientőségűekké válnak az egyéb, pl. szén-dioxidos, ammóniás, miceiláris, polimeres módszerek mellett. A termikus eljárások nagy előnye a többi másod- és harmadlagos módszerekkel szemben az, hogy kísérő istenségei szinte kivétel nélkül pozitívan hatnak az olaj kiszorítására és kitermelésére, csökkentve az olaj viszkozitását, növelve mozgékonyságát, vagyis nagy mértékben elősegítik a kitermelhetőségét. A termikus másod- és/ vagy harmadlagos módszerek egyik csoportja szerint az olaj kitermeléséhez szükséges energiát helyben, magában a tárolórétegben állítják elő, elégetve az olaj egy részét. A termikus eljárások egy másik csoportja nem a helyben történő elégetésen -alapszik, hanem más módszerrel (reakcióhő-gázfejlesztés stb.) előállított hőenergiát közölnek a tárolóréteggei. így például víz-gőzzel való olajtermelés napjainkban ismét előtérbe került egyes mezőkön. Ezen ismert eljárások hátránya a viszonylag nagy fajlagos költségigényben, a költséges berendezések beszerzésében és üzemeltetésében rejlik. Ezért ma már a szakemberek a rétegben való elégetési eljárásokat tartják a leggazdaságosabb és leghatékonyabb másod- és/vagy harmadlagos termikus módszereknek. Ez a vélemény tükröződik egyébként az e területtel foglalkozó tudományos kutatások nagy számában, valamint a megjelent szabadalmi leírásokban is. Az említett szakterületen ismert fontosabb szabadalmi leírások közül a 146.756 sz. csehszlovák szabadalmi leírásban olyan termikus eljárás van ismertetve, rrely gyengén viszkózus kőolajok kitermelésére alkalmas. Az eljárás megvalósítása technológiai problémát jelent többek közt a tárolóba benyomásra kerülő 0,98 g/cm3- ne'l nagyobb fajsúlyú, illetve 1000 cP-t meghaladó viszkozitású kőolaj mennyiségének helyes megválasztása, a tárolóban való eloszlásának ellenőrzése, az égőfront létrehozása, fenntartása, előrehajlása stb. vonatkozása ban, nem beszélve a nagy hőveszteségek miatt előálló kedvezőtlen költségtényezőről. Az 1,168.493 sz. angol szabadalmi leírásban begyújtás előtt a kőolaj viszkozitását besajtolt szén dioxiddal csökkentik, majd fűtéssel begyújtva az olajat, kialakítják a termikus olajtermelést. Ezen eljárás technológiai problémái közel azonosak az előzőekben ismertetettekkel, azzal a különbséggel, hogy a viszkozitás-beállítás ebben az esetben még nehezebben tartható kézben, még bizonytalanabb faktorként jelentkezik. Az 1,176.375 sz. angol szabadalmi leírás már egy korszerűbb termikus módszert ismertet, amely szerint éghető anyagot juttatnak a begyújtandó rétegbe, majd oxigén-tartalmú gázzal (pl. levegővel), - felhasználva a gyors oxidációs folyamatok által termelt hőenergiát —, begyújtják az olajat. A módszer egyéb alapvető problémája az optimális éghető anyagmennyiség megválasztása, mivel ezen múlik a folyamat egyetlen kézbentartható paramétere. Nagy hátránya az eljárásnak, hogy a begyújtást követően a folyamat spontán játszódik le. Különböző aspektusokból kiindulva lényegében hasonló eljárásokat találunk a 3,400.763 sz., a 2,863.510 sz., a 3,026.937 sz., a 3,180.412 sz., a 3,205.944 sz., :: 3,209.822 sz., a 3,221.809 sz., a 3,285.336 sz., a 3,314.476 sz., a 3,141.502 sz., a 3,209.825 sz., a 3,221.812., a 3,233.671 sz., a 3,263.750 sz., a 3,379.254 ;z., USA szabadalmi leírásokban, valamint a 85.837 sz. és a 87.145 sz. holland szabadalmi leírásokban is. Valamennyi felsorolt szabadalmi leírásban ismertetett eljárás megvalósítása során a legnagyobb probléma a réteg előkezelésének bizonytalanságából adódóan a begyújtás, az égőfront létrehozása, stabilizálása és előrehajlása a termelő kút, vagy kutak felé, valamint a gazdaságossági tényezők kedvező értéken tartása, az igen jelentős hő- és egyéb energiaveszteség miatt. Ismeretes még a 173.636 sz. magyar szabadalmi leírás is, mely ezen a hátrányokon kíván adalékanyagokkal segíteni. Jóllehet az utóbbi termikus eljárás sok tekintetben előnyösebb a korábbiaknál, több nehézséget azonban itt sem sikerült maradéktalanul megoldani. így a folyamat biztonságos kézbentartása, gazdaságos vezetése, számos problémát vet fel. A találmány célja olyan eljárás és alihoz tartozó berendezés létrehozása, mely az ismert megoldások hátrányait kiküszöböli, azoknál korszerűbb, gazdaságosabb és biztonságosabban kivitelezhető. Ezen túlmenően alkalmas számos, korábban kialakított, másod- és/vagy harmadlagos olajkitermelési eljárás hatásfokának javítására is. A találmány alapja az a felismerés, hogy az eljárások hátrányai kiküszöbölhetők, ha a technológiailag teljes folyamatnál vezérlőjeleket képezünk, amikoris vezérlőjelként az egyes termelvények megfelelő komponenseinek jellemző értékeit használjuk, ily módon sikerül a folyamatot a réteg előkezelésétől, a begyújtáson, az égőfront kialakításán, stabilizálásán és a besajtoló kúttól a termelő kút (kutak) irányába való előrehajláson keresztül a termelési folyamatokig szabályozottan irányítani. Minthogy a gázfluxus felmelegítésére szolgáló égési folyamatok igen kis térfogatban nagy nyomáson is fenntarthatok, a találmány szerint úgy járunk el, hogy a tüzelőanyag nagyobbik részét (pl. 80-90 %-át) a reakciózónával érintkező perforált kúpra juttatjuk, ahonnan az elgőzölög és a reakciózónába belépő, örvénylő mozgást végző táplevegővel keveredik, amelyet a reakciózónában képződő örvény a továbbiakban meggyújt. így az gazdaságosan elég, mivel kis relatív nyomáskülönbség mellett a beporlasztott tüzelőanyag ehhez a feltételeket megteremti. A tüzelőanyag másik Tészét (kb. 10—20%-át) a találmány szerint közvetlenül a levegőfluxusba porlasztjuk, elérve ezzel,- hogy a nagy nyomás ellenére kis téífogatáramot kell létrehozni, kihasználva mind a diffúziós, mind pedig a kinetikus égési szakaszok nyújtotta előnyöket. A találmány szerint felhasználjuk a primer — és szekunder gázáram áramlástani tulajdonságait és lehetőséget teremtünk inhibitorok, közömbösítő anyagok (pl. különböző ammóniumsók), illetve különböző folyadékok és oldatok beporlasztására is, a „vizes” ége-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 o
