197064. lajstromszámú szabadalom • Eljárás széndioxid vagy nagy széndioxid tartalmú földgázok kompresszor nélküli energiatakarékos átfejtésére föld alatti tárolórétegekből föld alatti tárolórétegekbe és kapcsolási elrendezés az eljárás foganatosítására
197064 6 gyobb távolságú szállításról van szó, a 28 szállítóvezetékhez csatlakozik, amely a gázt elosztóálíomásra szállítja, ahol a 10 állomási fővezeték közvetlenül vagy a 11 szakaszoló szerelvényen át van összekötve az önmagában ismert levegős, vagy vizes 12 hőelvonó készülékkel. A 12 hőelvonó készülék előtt a 13 inhibitor adagolóegység vezetéke kapcsolódik a 10 állomási fővezetékhez. A 10 állomási fővezetékhez a 11 szakaszoló szerelvényt megelőző és követő szakaszon 15 belépő szerelvény és 16 kilépő szerelvény segítségével esetenként 14 indító munkagép kapcsolható. A 14 indító munkagép feladata a rendszer beindítása a munkagép nélküli áramlási állapot megteremtéséig a gáz lefűvatása nélkül az injektálási helyre történő továbbításával. A kívánt áramlási hőmérsékletek beállítása után a 14 indító munkagép kikapcsolható. A 12 hőeívonó készülék, mely el vau látva 17 hőmérséklet-szabályozóval, a gáz hőmérsékletét a kívánt, vagy a lehetséges legalacsonyabb hőmérsékletre állítja be. A 12 hőelvonó készülék a 8b elosztó koliektorvezeték a 7b hozamszabályozó elemekből, 9b lefúvató szerelvényből felépített elosztórendszerhez kapcsolódik. Az elosztórendszerhez hutánként a föld alatti 18 injektálóvezeték csatlakozik. A 18 injektálóvezeték a 19 elzáró szerelvénnyel ellátott vezetékkel van a 24 kútfejjel összekötve, amelyben 5b hőmérsékletmérő műszer van elhelyezve. Az injektálókút-körzetbe esetenként a 21 és 22 elzáró szerelvények segítségével a 18 injektálóvezetékhez 20 hőelvonó vagy melegítőkészülék kapcsolható, amely el van látva 23 hőmérséklet-szabályozóval. A 20 hőeívonó vagy melegítőkészülék a gáz hőmérsékletét a kívánt hőmérsékletre állítja be. A 24 kútfejhez a 25 injektalókűt kapcsolódik, a gáz a 26 injektálócsövön van a tárolőrétegbe bevezetve, mely a hőmérséklet-emelkedés megakadályozására a 27 szigetelőréteggel van körülvéve. Az 1. sz. ábrán a 28 szállítóvezeték megszakított szakaszával jelöltük azt a legáltalánosabb esetet, amikor az átfejtés távvezetéken keresztül történik. Egyes specifikus esetekben a 28 szállj tóvezeték a 12 hőeívonó készülék és az azt követő 8b elosztó kollektor vezeték valamely szakaszán helyezkedik el, vagy esetenként teljesen hiányzik (mezőben! közvetlen átfejtő rendszer). Az 1. ábra segítségével bemutatott elrendezést úgy üzemeltetjük, hogy az 1 termelőkuta(ka)t a 6 termelővezeték és a 7a hozamszabáiyzó(ko)n keresztül összenyitjuk a 8a gyűj tököl lektor vezetékkel. A gázáramot a 9 lefúvató szerelvényeken keresztül beindítjuk. A kívánt 1 termelőkút kútfejhőmérséklet elérésekor 5a hőmérsékletmérő műszeren ellenőrizve a gázáramot a 12 hőelvonó készüléken vezetjük át és a lefúvatást megszüntetjük. Amennyiben a szabadba történő lefúvatást d kívánjuk kerülni, vagy más hidraulikai ok miatt, az áramlás beindítását a 14 indító munkagép segítségével is végezhetjük. A stabil áramlási paraméterek beállítása után a 14 indító munkagépet leállítjuk. Az üzemindftás során az 1 termelő és 25 injektálókutak hozamát és ezzel a kútfej nyomását és hőmérsékletét a 7a és 7b hozamszabáíyozó elemekkel állítjuk be a legkisebb áramlási nyomás veszteségek előidézésével úgy, hogy a hőmérséklet-hozam összefüggés alapján az. i termelőkutak kútfej nyomása a lehetséges legnagyobb, a 25 injektálőkutak kútfej hőmérséklete pedig a lehetséges legkisebb legyen. E potenciálkülönbség fokozása érdekében a teljes gázáramoí. a 12 hóelvonó készülékkel, a kutankénti gázáramot pedig a 20 hőelvonó, vagy melegítőkészülékkel a környezeti feltételek által megszabott legalacsonyabb hőfokszintre hűtjük (esetleg főijük). A gázáram hűtésének energiatakarékos megoldása érdekében az áram hűtésére a 6 termelő-, 28 szállító- és 18 injektálővezclékekct is felhasználjuk úgy, hogy azokon az elrendezési és talajviszonyok által meghatározott legnagyobb hőelvonást áíjük el. A kutakat a minimális hőveszteség kialakulása érdekében hőszigetelő kútszerkezeti kialakítással üzemeltetjük. Állandósult üzemállapotban az átfejtést a helyszíni körülményekből és paraméterekből meghatározott üzemi kúifejnyotnások és hőmérsékletek szabályozott beállításával és ellenőrzésével tartjuk fenn. A találmány szerinti eljárás nemcsak egyetlen — termelésből és injektálásból álló — gázátfejtési ciklusra alkalmazható. A szénhidrogén-tároló rétegbe injektált hideg gáz rövid idő alatt réteghőmérsékletre melegszik, és sűrűsége jelentősen lecsökken. A szénhidrogéníelepben az injektálással mesterségesen létrehozott nagy szén-dioxid-tartalmú földgáz „sapka” lefejtésekor ugyanaz a hatás érvényesül, mint a földgáz elsődleges kitermelésekor. A réteghőmérsékletű gázsapkának a korábbi 25 injektálókutakon keresztül történő lefejtésekor meleg, kis sűrűségű gázt termelünk ki, amelynek a sűrűsége a találmány szerinti eljárás alkalmazásával változtatható és az áramláshoz szükséges nyomáskülönbség létrehozható. Ily módon a nagy szén-dioxid-tartalmú földgáz „sapka” többször is átfejthető újabb és újabb szénhidrogén-tároló rétegbe, vagy blokkba. Különösen a korlátlan vízbeáramlású telepek esetén alkalmazható előnyösen, mivel a rétegnyomás a termelési injektálási műveletektől függetlenül állandó. A szén-dioxidos termelés során javítja a kőolaj-kihozatali hatásfokot, ha a gázsapka kialakítását és lefejtését nemcsak egyszei végzik el, hanem többször megismétlik. Kompresszoros technológia esetén ez sokkal gazdaságíalanabb, mint a találmány szerinti energiatakarékos eljárás alkalmazásával. Az ismételt átfejtéskor a hideg gáz felmelegítését a föld alatti réteg geotermikus energiája végzi. A gázból a felszínen ezt a hőt elvonjuk, vagyis a folyamatban közvetett módon a geotermikus energiát hasznosítjuk. Minél magasabb hőmérsékletű rétegből termeljük a gázt, annál nagyobb sűrűség-, illetve nyomáskülönbség állítható elő. A találmányt a továbbiakban üzemeltetési példákon keresztül mutatjuk be. A példa szerinti nagy szén-dioxid-tartalmú földgáz az alábbi összetételű: metán 15,6 tf%, egyéb szénhidrogének 1,1 tf%, • szén-dioxid 80,3 tf%, nitrogén 2,7 tf%, kénhidrogén 0,3 tf%. Az összehasonlíthatóság érdekében a példában szereplő termelő- és injektálőkutak termelőcsöve azonos átmérőjű: 80 NÁ. (3!’). A kitermelt, illetve 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
