195681. lajstromszámú szabadalom • Eljárás termálvizek karbonátos kőkiválás nélküli termelésére
1 195 681 2 resztül kerül a hőhordozó közeg a célszerűen zárt remis-zeni hűhas/fiásító berendezésekbe, majd ott hőenergiáját leadva jut vissza a 1 1 csonkhoz. A hőhordozó közeg teljes keringte lését megfelelő rétegenergia esetén a 7 turbina által hajtott 6 szivattyú végzi. Negatív dinamikus vízs/intű termálkút esetén a 6 szivattyú turbinaként míg a 7 turbina szivattyúként működik. A hőtrans/port folyamata teljesen megegyezik az. előzőekben ismertetett folyamattal, libben a hőhordozó közeget a felszínen elhelyezett, célszerűen a 10 csonknál, szivattyú segítségével keringtetjük oly módon, hogy energiája elegendő legyen a turbina hajtásán keresztül a szivattyú általi termálvíz, termeléshez, is. A találmány szerinti eljárás egy másik célszerű megvalósítási módját a 2. ábra 'segítségéve! ismertetjük. A termálkút 1 béléscsővel''- az 1. ábra alapján ismertetett mélységmeghatározási eljárás szerint kerül elhelyezésre az. 5 tömítőclem. Az 5 tömítőelem elhelyezése után kerül beépítésre á 3 termelőcsövet a 9 átömlő nyílásokat cs a 13 lluidum szállító egységet magában foglaló 2 betétcső, mely a 3 terme lőcsövön keresztül csatlakozik az. 5 tömítőhöz. A 13 fluid um szállító egység kettőslapátozású. A rétegenergia nagyságától függően a 13 íluidum szállító egység 2 betétcső és 3 (ernielöcső közötti gyűrűs térnek megfelelő koszorúja turbinakeréknek vagy s/ivattyúkcréknek megfelelő .lapátozással, míg a 3 termelőcső belső átmérőjének megfelelő magrész.e a. koszorú rész. lapátozásának ellentétjeként kerül lapáto/.ásra. Működése pozitív dinamikus vízszíntű termálkutak esetén az alábbi: A termálkút felfelé áramló íiuiduma az. 5 töinítfí átvezető csövén keresztül lép be a 3 termelőcsőbe majd itt meghajtja a 13 fluidul» szállító egységet melynek magja turbina koszorúja szivattyú lapátozással bír. A 13 fluid um szállító egység előtt és után a 3 termelőcsőben, mely célszerűen nagy hővezető képességű anyagból van kialakítva, áramló fluidum átadja hőenergiáját a 3 termelőcső és 2 betétcső Közötti gyűrűs térben lefelé haladó hőhordozó közegnek, mely a 9 átömlő nyílásokon keresztül az 1 béléscső cs 2 betétcső közötti gyűrűs térben jut vissza a felszíni hőhasznosító berendezésekbe. A hőhordozó közeg keringtetését a 13 fluidum szállító egység szivattyúnak megfelelő lapátozású koszorúján keresztül a réteg energia végzi. E megoldásnál a 2 betétcső célszerűen alacsony hővezető képességű anyagból van kialakítva. A 2.ábra szerinti megoldásnál a 10 termálvize]vezető cső a 3 termelőcsőhöz all lehűlt hőhordozó bevezető csonk a 2 betétcsőhöz míg a 12 felmelegedett hőhordozót elvezető csonk az 1 béléscsőhöz csatlakozik. A 2. ábra szerinti kialakítás működése negatív dinamikus nívójú termálkutak esetén analóg az 1, ábra szerinti működéssel, azzal a különbséggel, hogy a 2. ábra szerinti pozitív dinamikus nívójú tcrmálkutaknál célszerűen all csonk alatt elhelyezett 13 fluidum szállító egyseget all csonk és a 9 átömlőnyílások által behatárolt mélységközön a termálkút dinamikus vízszín tje alatt kell elhelyezni. A találmány szerinti eljárás egy további célszerű megvalósítási módját a 3. ábra mutatja. Amennyiben a rétegenergia mint objektív és a kőkiválást befolyásoló tényezők mint peremfeltételek lehetővé teszik a találmány legáltalánosabb célszerű megvalósítási módját a 3. ábrán szemléltetjük. A megoldás a működés szempontjából megegyezik az 1. illetve a 2. ábrákon bemutatott pozitív dinamikus vízszíntű termálkutak esetével azzal a különbséggel, hogy itt 4 ' ' a 14 turbina cs 15 szivattyú, melyek között kényszerkapcsolat van, a felszínen kerül elhelyezésre. Az 1. ábrán vázolt megoldáshoz viszonyítva elmarad a 4 turbinába/, az 5 tomílő, a 6 szivattyú, a 7 turbina cs a 8 átömlőnyílás. A 3. ábrán vázolt megoldásnál a 2. ábrám vázolthoz, viszonyítva a 13 fluidum szállító egység kettős szerepét veszi át a 14 turbina és a 15 szivattyú. A továbbiakban a találmány szerinti eljárás megvalósítását egy működő gyakorlati példán keresztül is bemutatjuk: Adott egy termálkút, mely 2360 2710 ni közötti nyitott szakaszból termálvizet termel. A napi 400 m3 hozamot 0,96 Ml'a kútfejnyomáson biztosította a kút. A termelés közbeni hőmérséklet a kútfejnél 105,5°C,a talphőmérsékiet 136°C volt. A vízkőkiválás kritikus pontja- a kút fejszerel vény töl mérve 200 m mélységben volt, ahol a mélységi nyomásmérővel megbatározott nyomás 2,92 MPa, a hőmérséklet 110°C volt. Az. 500 m-ben mért nyomás 3,40 MPa, a hőmérséklet 115°C volt. A mélységi vízminta alapján meghatározott vízösszetétel, a mért nyomás cs hőmérséklet ismeretében J. E. Oddo és M.B. Thomson számítási metodikája /Journal of Petroleum Technology, 1982. július, p. 1583 1590./ szerint megbatározott telítettségi indexek az. alábbiak voltak: mélység nyomás/MPa/ hőmérséklet' telítettségi /ml !°Cl íntiox 500 3,40 115 ■ CO r* 4 © 200 2,92 110 + 0,01 0 0,96 105,5 * 1,15 A telítettségi index negatív értéke kőkiválás mentes, míg pozitív értéke a pozitivitás nagyságával arányos kultiválást jelent. A mért adatokból számított telítettségi index és az üzemeltetési tapasztalat jó egybeesést mutatott az adott kútnál, a kőkiválás a kútban 200 m melységben indult meg. Következő lépésként meghatároztuk a hivatkozott számítás segítségével azt a hőmérsékletet, amely mellett az adott felszíni nyomás esetén a telítettségi index nulla vagy negatív értéket ad. Ez esetünkben 55°C-ra adódott. A szükséges mérések és számítások elvégzése után a kőkiválás nélküli termelés biztosítás érdekében úgy jártunk el, hogy a kútba a kritikus pont alá, 250 m mélységbe beépítettünk egy hőcserélőt a hozzá tartozó előremenő és visszatérő vezetékekkel együtt, majd ezek és egy hőhordozó közeg /például ioncserélt víz/ keringtetéséve! a termálvíz hőtartalmának egy részét elvontuk úgy, hogy annak hőmérséklete a kútfejnél nem haladta nreg az 55°C-t. ilyen hőmérséklet mellett a kút a továbbiakban stabilan, kőkiválás mentesen volt üzemeltethető. A találmány szerinti eljárás előnye az, hogy a termálvízből történő vízkőkiválást a termodinamikai feltételek változtatásával oly módon oldja meg, hogy egyidejűleg hasznosítja annak hőenergiáját is mégpedig egy magasabb eredendő energiaszinten — a kút felső szakaszán a nagy hőmérséklet különbségből adódó encrgiavcsztcsség előtt úgy, hogy pozitív rétegnyomás esetén a hőhasznosító berendezésben áramló hőhordozó közeg keringtetését a rétegenergia felhasználásával, negatív rétegnyomású kutak esetében pedig a hőhordozó közeggel közölt energián keresztül a termálkút fluidumának szivattyúzását oldja meg. A találmány szerinti eljárás foganatosításához szüksé5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 80 65
