188432. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kőolajtárolók termikus módszerekkel történő művelésének ellenőrzésére és szabályozására
1 188 432 2 Az új kőolajlelőhelyek felkutatásának és az ismert lelőhelyek letermelésének növekvő költségei, a kőolaj árának állandó növekedése azt a feladatot állította a szakemberek elé, hogy újfajta termelési eljárásokat dolgozzanak ki. Ezen új eljárások közös célja az, hogy minél magasabb kihozatali tényezőt érjenek el a lehető leggazdaságosabban. Az utóbbi 15-20 évben a termikus leművelési eljárások iránt mutatkozó érdeklődés a kutatás homlokterébe állította azokat a módszereket, amelyek a kőolaj kitermeléséhez hőenergiát használnak fel. A termikus művelési eljárásokat általában három csoportba szoktuk sorolni az alkalmazott hőközlő anyag szerint: 1. forró folyadék besajtolása 2. gőz-besajtolás 3. in situ elégetés A hőenergia kőolajtermelésre történő felhasználása a módszernek egyedülálló előnyöket biztosít a többi eljárással szemben a kőolaj viszkozitásának jelentős csökkentése, így a mozgékonyságának megnövelése révén. Az említett in situ égetéses eljárás előnye a másik kettővel szemben, hogy magába foglalja az előző két módszer jellemzőit is. Az in situ elégetéses olajtermelési eljárás alapjában levegőnek a kiválasztott besajtoló kutakon keresztül a kőolajtárolóba történő besajtolásából, a kőolaj meggyújtásából és a kialakuló égő front tárolón történő keresztülhajtásából áll, amelyet levegőbesajtolás (száraz égetés) vagy a jobb hőhasznosítás miatt levegő és víz besajtolásának (nedves égetés) továbbfolytatásával érnek el. Az égés létrehozása és fenntartása az in situ elégetéses folyamatok szempontjából alapvető jelentőséggel rendelkezik. Ez a folyamat biztosítja a stabil folyamat fenntartásához szükséges hőmenynyiséget, a tárolókőzet és a fluidumok felmelegítését, valamint az egyéb hőveszteségeket. Az égő front ellenőrzése és helyes irányítása az olajtermelés legfontosabb tényezője. Az irodalomban az égő front kimutatására és szabályozására kidolgozott eljárásokat három csoportba oszthatjuk: 1. az égő zónában keletkezett hőenergia értékelésén és mérésén alapuló eljárások 2. a termelő kutakban végzett elemzéseken alapuló eljárások 3. a begyújtó-besajtoló kutakban végzett elemzéseken alapuló eljárások. 1. a. Infravörös légi felvételek Az égési zónában keletkező hőenergia a felszín irányába áramlik és 8-14 mikron hosszúságú infravörös hullámtartományban érzékelhető. Az eljárás hátránya, hogy nem használható nagy mélységeknél és bonyolult, költséges berendezésekre van szükség. 1 1. b. Hőmérsékletmérés termisztorokkal Az eljárást a romániai Suplacu de Barcau környékén lévő medencében alkalmazták. 1-2 méter mélységű furatokban termisztorokat helyeztek el, amelyeket 100 m-enként fúrtak a terület kiválasztott irányaiban. A termisztorokkal fel lehet venni egy hőmérsékleteloszlást, amellyel a legmelegebb zónák kijelölhetők. Az eljárás hátránya, hogy szintén csak kis mélységben használható, a termisztorokkal kapott hőmérsékletértékek nem mutatják a hőmérsékletcsúcsokat és igen sok a zavaró tényező. 2. a. Az égési front helyzetének becslése sztöchiometriai számítások segítségével Ennek az eljárásnak a segítségével a termelő kutak gázelemzéséből az elégett szén mennyisége határozható meg. A tüzelőanyag tartalom ismeretében számítható a kiégetett kőzettérfogat. A módszert erősen befolyásolja, hogy a C02 és CO igen jól oldódik az olajban és a rétegvízben, így a kitermelt gáz a keletkezett füstgázoknak csak egy részét tartalmazza. Ezzel az eljárással nem lehet kimutatni az égési zóna folytonossági hiányait, vagy az olyan zónákat, amelyek kevésbé aktívak. 2. b. A termelő kutakból kitermelt olaj és víz tulajdonságainak folyamatos elemzése A termelt kőolajok sűrűségének, viszkozitásának és savszámának folyamatos vizsgálata információt ad a tárolóban lejátszódó folyamatokra. Ezek a jellemzők csak integrális adatoknak tekinthetők, mennyiségi értékelésre nem alkalmasak. A szakirodalom alapján a termelt víz sótartalmának változásai szintén jelentős információk hordozói lehetnek. A vizsgálati eredmények komplex értékelése, illetve szisztematikus vizsgálati módszer eddig még nem ismert. 3. a. A besajtoló kútba besajtolt gáz alapján az égő front helyzetének becslése Ennek az eljárásnak a lényege, hogy a kisepert zóna levegő térfogatát meg lehet becsülni a besajtolt gáz alapján. A besajtolt gázzal lecserélem a tárolóban lévő levegő mennyiségét. A termelő kutak elemzése alapján a gázbesajtolás addig tart, amig a levegő-gáz keveréket a tiszta gáz váltja fel. Ez a módszer a száraz égetés kiégetett kőzettérfogatának becslésére használható. Hátránya, hogy a levegő-besajtolást időlegesen meg kell szüntetni és le kell cserélni. Az égési zóna körvonalaira nem ad tájékoztatást. 3. b. A besajtoló kútban felvett nyomáscsökkenési görbével az égő front meghatározása A levegő-besajtolás időleges megszüntetésével a besajtoló kútba a rétegnyomás csökken. A nyomáscsökkenési görbe felvétele után matematikai modellel figyelembe véve a hőmérséklet hatását meghatározható a kiégetett térfogat sugara. Az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
