198775. lajstromszámú szabadalom • Gyujtási eljárás elsősorban heterogén olajtárolók leművelésére
3 HU 198775 A 4 olajkitermelési eljárások a hatóanyag, valamint a hatóanyag rétegbe való visszasajtolési lehetőségei és költségei miatt sok esetben csak akkor gazdaságosak, ha a tárolórétegben a művelet vertikális elárasztási hatásfoka nagy, azaz a hatékony eljárás (pl. vegyszeres elárasztás, föld alatti elégetés) a teljes olajos rétegvastagságban vagy annak nagy hányadában létrehozható. A föld alatti elégetés alkalmazásánál a vertikális elérasztási tényező két ok miatt lehet alacsony. Az egyik ok a levegő és a rétegolaj sűrűségkülönbsége miatti gravitációs elkülönülés, a másik ok az, hogy az égésfront létrehozása (azaz a rétegolaj begyújtása) csak azokban a rétegrészekben valósul meg, amelyeknek jó az áteresztőképessége, azaz amelyekben a begyújtáshoz nagy levegőfluxus biztosítható. A rossz áteresztőképességű rétegrészekben ebben az esetben eröfront nem alakítható ki, tehát már a folyamat kezdeti stádiuméban csökken a hatásfok. A begyújtás hatékonyabbá tétele két úton valósítható meg: a hőbevitel növelésével vagy az in situ oxidációs reakciók aktiviálási energiaszintjének csökkentésével, a reakció sebességének növelésével. A hőbevitel az általános gyakorlatban konvekcióval történik, gázégő vagy eleketromos fűtőberendezés kúttalpra történő beépítésével és hőforrásként történő működtetésével, egyes esetekben (elsősorban 1000 mPas-t meghaladó viszkozitású olajoknál) gőzbesajtolással. Ebben az esetben is gondot jelent a vertikális heterogenitás, azaz az, hogy a szedimentációs folyamatok révén a tároló különböző szemcseméretű homokfrakciók ülepedése révén keletkezett, igy még egy olajos rétegen belül is eltérő áteresztőképességű homokkő, agyagos homokkő csikók találhatók. Konvekciós hóbevitelnél a jó áteresztőképességű rétegrészek felmelegítése biztosított, a rossz áteresztőképességű rétegrészek - mivel azokban a hőfluxus kisebb - felmelegítése nem megoldott. Amennyiben a réteg kút körüli zónájában vegyszerdugót helyeznek el (könnyen oxidálódó olaj formájában), lehetőség van az in situ oxidációs folyamatok intenzifikáláséra, de ahhoz, hogy ez mérsékeltebb hóbevitelnél (azaz kis levegőfluxusok esetében) is megvalósuljon, szükséges, hogy könnyen oxidálódó hatóanyag elhelyezése azokban a rétegekben is elegendő mélységben megtörténjen, amelyek kis áteresztőképességűek. Heterogén tárolókat harántoló olajkutakban ez két ok miatt valósítható meg nehezen: a besajtolásnál alkalmazott besajtolési és rétegnyomés-különbség hatására az egyes rétegek állandó viszkozitású hatóanyag elhelyezésénél az áteresztőképesség-arányok szerint telítődnek; továbbá az olajkút ún. .zsompjóban' (a kút perforált szakasza alatti 20-40 m-es szakaszban) maradt rétegolaj alá kerülő, a rétegolajénál nagyobb sűrűségű hatóanyag nem kerül be a rétegbe. Ugyanakkor a kútból a kisebb sűrűségű és viszkozitású rétegolaj kerül a rétegbe, elsősorban annak rosszabb áteresztőképességű szakaszába. Ez utóbbi esetben biztonságtechnikai problémák is felmerülnek, mert előfordul, hogy a begyújtás során a meleg levegő hatására a kuL talpán maradt hatóanyag meggyullad, és az olajkútban történő intenzív hőfejlődés miatt a cementpalást, kút, a kútban elhelyezett begyújtófej és kábel károsodik, sőt esetenként robbanás is bekövetkezhet. Célul tűztük ki olyan eljárás kidolgozását, amely heterogén olajtároló rendszerek leművelésére is reprodukálhatóan, gazdaságosan és jó hatásfokkal alkalmazható, a kútbari az olaj alá rétegződés elkerülhető, biztosítható a hatóanyag jobb behatolása a rosszabb áteresztőképességű rétegekbe, és amellyel az olajtároló valamennyi rétegében stabil és megfelelő sebességgel haladó égésfront, alakítható ki. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy ezeket a célokat maradéktalanul elérhetjük, ha a rétegek előkezeléséhez előmelegített növényi olajat használunk, amelynek viszkozitása elég kis érték ahhoz, hogy a rossz áteresztőképességű tárolórétegeket is telítse. A találmány tárgya tehát kémiai gyújtáson és égetésen alapuló javított kóolajkitermelö eljárás elsősorban heterogén szerkezetű kőolajtároló rétegek kútkörüli zónájának begyújtására és rétegek kezelésére mélyfúrásokban, amelynek során a kezelendő rétegbe növényi olajat, majd oxidációs katalizátort tartalmazó növényi olajat, sajtolunk, és villamos begyújtófej üzembehelyezése után környezeti hőmérsékletű levegővel megindítjuk az égést. A találmány értelmében olyan növényi olajat használunk, amelynek sűrűsége a rélegolaj sűrűségétől ±15X-kal tér el, a szükséges növényi olaj 60-70 tömeg X-át katalizátort nem tartalmazó állapotban olyan hőmérsékletre előmelegítve sajtoljuk be, amelyen a növényi olaj m viszkozitása a mi (K2/K1) szorzat 1-3- szorosa - a képletekben M2 a növényi olaj viszkozitása az előmelegités hőmérsékletén, mi a növényi olaj viszkozitása környezeti hőmérsékleten, Ki a legjobb áteresztőképességű réteg permeabilitása, és Kz a legrosszabb áteresztőképességű réteg permeabilitása -, majd a szükséges növényi olaj 30-40 tömeg X~át, az oxidációs katalizátorral összekeverve környezeti hőmérsékleten sajtoljuk be. A .környezeti hőmérséklet' megjelölésen a leírásban és az igénypontokban az olajszállító, illetve levegöszállító, vezetékekben uralkodó hőmérsékletet értjük. Az előmelegltetlen olajat, illetve elömelegítetlen levegőt 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 05 4
