201590. lajstromszámú szabadalom • Eljárás agyagásványokat tartalmazó fluidumtároló közetekben, elsősorban homokkövek, homok, márgás homokkövek alkotta szénhidrogén tárolókban végrehajtandó vízbesajtolás javítására
3 HU 201590 B 4 agyagásványokkal. Éppen ezért fontos, hogy minden visszasajtolási művelet előtt gondosan analizálják mind az agyagásványokat, mind pedig a természetes tárolókőzet-telepfolyadék egyensúlyt. A találmánnyal célunk az említett hiányosságok kiküszöbölése, azaz az agyagásványokat tartalmazó fluidumtároló kőzetekben, igy szénhidrogén tárolókban végrehajtandó vizbesajtolási eljárás tökéletesítése, amely jobb hatásfokkal jellemezhető, mint az ismert megoldások. A találmánnyal feladatunk a tárolókőzet és az injektált viz vagy vizes oldat kompatibilitásának minél teljesebb megvalósítása. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat megoldható, ha a tárolókőzetekben jelenlévő agyagásványok változásait szabályozzuk, azaz, ha úgynevezett agyag-hatás inhibitálást végzünk. A kitűzött feladatot a bevezetőben leirt típusú eljárásnál úgy oldottuk meg a találmány szerint, hogy vizbesajtolást megelőzően és/vagy a vizbesajtolás alatt a tárolókőzet(ek)be folyamatosan vagy szakaszosan, egy dugóban vagy több, adott esetben inert fluidum-dugókkal egymástól elválasztott dugókban állandó vagy folyamatosan vagy lépcsőzetesen változó koncentrációban kálium-, vagy ammónium-só vizes oldatát vagy azok keverékét sajtoljuk be a kőolajtermelés ismert eszközeivel 0Í1-500 g/1, előnyösen 0,1- -300 g/1 koncentrációban és a tárolókőzet függőleges méretére számított 0,5-5000 m3, előnyösen 50-3000 m3 mennyiségben. A technológia egyszerűsítése szempontjából előnyös, hogy a tárolókőzetek stabilizálására injektált kálium- és/vagy ammóniura-sók szükséges ősszmennyiségét nem állandó koncentrációban, hanem ezen ionok keverékeiben K+:NH4+=0,01-500 arányok között, folyamatosan vagy lépcsőzetesen növekvő vagy csökkenő arányok beállításával, növekvő vagy csökkenő koncentráció-lépcsők alkalmazásával folyamatosan vagy szakaszosan, közbeiktatott inert elválasztó fluidum-dugók alkalmazásával vagy anélkül, kettő vagy több kisebb dugóból álló ciklusokban juttatjuk a tárolókba. A találmány szempontjából célszerű, hogy a tárolókőzetek stabilizálására szolgáló kálium- és/vagy ammónium-vegyületeket folyamatosan vagy szakaszosan, egy vagy több injektáló dugóban, folyamatosan vagy lépcsőzetesen növekvő vagy csökkenő koncentrációban, inert elválasztó fluidum-dugók beiktatásával vagy anélkül juttatjuk a tárolóba. A találmány szerinti eljárással besajtolt kationok tartósan beépülnek a duzzadó anyagásványok szerkezeti csatornáiba, módosítva azok szerkezeti sajátosságait. Ismeretes, hogy az agyagásványok ioncseréjét és szorpciós tulajdonságait elsősorban a szabad töltések helye és száma, továbbá a cserére rendelkezésre álló ionok koordinációs száma határozza meg. A (SiO<) tetraéder kifelé mindig 4 negatív töltést mutat. Ha ezeket a töltéseket semlegesítik a csere során alkalmas kationok, akkor idegen ionok penetrációja már nem lehetséges. Ilyen esetben természetesen már a C-tengely-irányú szerkezetváltozás, tehát duzzadás nem lép fel. A fixálódó ionok a rétegszerkezetre igen erős .összehúzó" hatást gyakorolnak (a Na* és Ca2t ionok koordinációs száma 6, de például a K* és NH* ionoké 12, ez utóbbiak tehát fixálódnak), ily módon stabilizálva az agyagszerkezetet. Kálium- és ammónium-sóként előnyösen szervetlen vagy szerves sókat alkalmazhatunk. Előnyös példaként említhető káliumsók közül a klorid, nitrát, szulfát, acetát, karbonát, hidrogén-karbonát, hidroxid, fluorid, szilikát és rodanid, ammóniumsók közül a klorid, nitrát, szulfát, acetát, karbonát, hidrogén-karbonát, hidroxid és rodanid. Az ammónia alkalmazható cseppfolyós vagy gázhalmazállapotban is. Elvileg felhasználhatunk minden olyan, vízben jól oldódó szervetlen vagy szerves sót, amely disszociációja során biztosítja a megfelelő minőségű és koncentrációjú kationokat az inhibitáláshoz. Az agyag-hatás inhibitálást célszerűen úgy hajtjuk végre, hogy az előzetes laboratóriumi vizsgálatok alapján kiválasztott inhibitáló só oldatát a felszinen elkészítjük, majd ezt a rétegbe sajtoljuk 0,05-0,7, előnyösen 0,05-0,5 pórustérfogat (Vp) mennyiségben, amit azonnal követhet a vizbesajtolás. Az alkalmazandó inhibitáló sókoncentráció attól függ, hogy az inhibitálás során milyen mértékű ionfixálódást kívánunk elérni, de legalább 0,01, legfeljebb 5,0, előnyösen 0,01, legfeljebb 3,0 normáloldatokat alkalmazunk. Az inhibitoros kezelés hatására az anyagok egységcellája a C tengely irányába kontrahálódik, a szerkezet kötése stabilabb lesz, belső hidrátvize csökken, az egész kőzetszerkezet stabilitása megnő, az áteresztőképesség stabilizálódik, ily módon kedvező feltételeket biztosítva a vizvisszanyomás műveletéhez. Az agyag-hatás inhibitálásának nemesek stabilizáló szerepe jelentős, hanem az agyagásványok kedvezőtlen állapota miatt esetleg izolált maradékolaj lefűződések újramobilizálását is elősegíti azáltal, hogy az agyagásványok állapotát' invertálja. Hasonló megállapítás érvényes a rétegezett, egymással keresztáramlási kapcsolatban lévő formációk esetében is. A találmány szerinti eljárás olyan agyag-hatás inhibitáló eljárás, amellyel a fluidumtárolókba, különösen az agyagásványokat tartalmazó homokkő, homok, márgás homok szénhidrogéntárolókba történő fluidumsajtolást, különösen pedig a viz, vizes vegyszeroldatok besajtolását, a besajtoló kút(ak) injek ti vitását jelentősen megjavítjuk oly módon, hogy a víz, vizes oldat besajtolását megelőzően, és/vagy a besajtolt vízzel, vizes oldattal együtt, abban feloldva, kálium-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
