201591. lajstromszámú szabadalom • Eljárás homokkő, homok és márgás homokkő tárolóközetekben végzett szén-dioxidos kőolajtermelési müveletek hatékonyságának javitására
1 HU 201591 B 2 A találmány tárgya eljárás homokkő, homok és márgás homokkő tárolókózetekben végzett szén-dioxidos kőolajtermelés] műveletek hatékonyságának javítására. A technika állása szerint ismeretesek különböző másod-, harmadlagos kőolajkitermelési eljárások, amelyeknél szén-dioxidot sajtolnak a kőzetbe, a többfázisú folyadékáramlások mellett olyan kőzet-fluidum kölcsönhatások lépnek fel, amelyek károsítják a tárolókőzeteket. A szóban forgó eljárások hiányosságaként elsősorban a szén-dioxid vizes oldatainak kőzetoldó hatását szokták leginkább megjelölni, jóllehet nem fordítottak megfelelő figyelmet azokra a károsodásokra sem, amelyek a H*-ion agyagásványokba történő beépülése következtében létrejönnek. Ismeretes továbbá, hogy az agyagásványok nem csupán mint közetalkotók, hanem mint kózet-cementáló (természetes konszolidáló anyagok) is szerepelnek, vagyis a H*-ion beépülésével végbemenő hidrátréteg vastagodás duzzadási diszpergálódást indít meg, aminek következtében nem csupán az agyagásványok, hanem az egész az agyagásványokkal cementéit tárolóközet diszpergélódása megindul (ismert jelenség a termelő kutak elhomokosodása, a besajtoló kutak folyamatos injektivitós vesztése). Ismeretes, hogy a kőolajkitermelés másod-, harmadlagos eljárásai soréban - igy például hazánkban is - megkülönböztetett helyet foglalnak el a szén-dioxid alkalmazásán alapuló eljárások. Ezek közé sorolható a 177 125 számú magyar, valamint a 376 480 számú osztrák szabadalmak, amelyek tulajdonképpen egyazon műszaki megoldást írnak le, lévén a hivatkozott osztrák szabadalom a szóban forgó magyar szabadalom megfelelője. A megnevezett technika állása szerinti megoldásnál szén-dioxidos kóolajtermelési eljárás hatékonyságának javítására vonatkozóan realizáltak új megoldást. A fenti megoldásnál habot, habképző anyagot agy hab képzésére alkalmas felületaktív anyagot juttatnak a tárolóba a szén-dioxid besajtolását megelőzően, A habok vagy habképző anyagok a tórolókózetben természetes gátként, mobilitás-csökkentő fázisként funkcionálnak, vagyis kifejezetten a hidrodinamikai ellenállás növelését célozzák a tárolóba juttatott anyagok. A szóban forgó technika állása szerinti megoldásnál a szén-dioxidos kőolajtermelési eljárás hatékonyságának javítása céljából nem tartja szükségesnek az agyagásványok ismeretét, az agyagásványokon keletkező hatások számításba vételét, mivel mint ahogyan a közismert, az úgynevezett agyag-hatás habokkal, habképző anyagokkal nem is érinthető. A technika állása szerinti szóban forgó eljárás hiányossága, hogy akárcsak más másod-, harmadlagos vagy sokadlagos szén-dioxid besajtolásos eljárásoknál az úgynevezett agyag-hatás létrejöttét és annak következményeit nem veszik figyelembe. A technika állása szerint ismeretes továbbá a 4 502 538 számú USA-beli szabadalmi leirés szerinti megoldás, amelynél szén-dioxidos besajtolással törekednek a kőolajtermelési eljárás hatékonyságét javítani oly módon, hogy CO2 hatásának fokozása céljából a folyadékfázisok egymással történő elegyedésére alifás szulfonát felületaktív anyagot használnak fel. A szóban forgó felületaktív anyag felhasználása nélkül a megoldás gyakorlatilag önmagában ismert, mert szén-dioxidos eljárásnak tekinthető. A szóban forgó technika állása szerinti megoldás hiányossága, hogy nem a tárolóközet áramlási ellenállását kívánja csökkenteni, például az agyag-hatások inhibitálásával. A technika állása szerint ismeretes továbbá a 4 624 314 számú USA-beli szabadalmi leírásban ismertetett megoldás, amelynél a feltalálók az önmagában ismert vizsajtolásos eljárást törekszenek továbbfejleszteni. Egy olyan erős, savas jellegű közeg besajtolásával, amely egyúttal feltétlenül tartalmaz felületaktív anyagot, de nem feltétlenül tartalmaz agyagstabilizáló vegyületeket. A szóban forgó eljárás hiányossága, hogy feltétlenül erős savak alkalmazására épül és működési hatásmechanizmusa feltételezi az erős savakkal reakcióképes kőzetstruktúrát, továbbá felületaktív anyag felhasználásával működik, amely tovább bonyolítja a feladat megoldását. A technika állása szerinti fentebb felsorolt konkrét megoldások ismertetését követően az az általános megállapítás tehető, hogy a szén-dioxid besajtolásának hatására a karbonátokra kifejtett oldó hatáson túlmenően jelentős mértékű kőzetdiszpergálódás indul meg, ugyanakkor a karbonátok oldása során a vizes fázisba került káros kationok (például NA*) ismételt ioncserével visszakerülnek az agyagszerkezetbe, erős duzzadást és erős diszperziót indítva meg. Figyelembevéve, hogy tapasztalat szerint például egy hoszszabb ideig tartó szén-dioxid visszasajtolást víz visszasajtolás követ, továbbá figyelembevéve, hogy ha az előkészített vizekben is Na-ra cseréljük le a kalciumot és magnéziumot, nyilvánvalóvá válik, hogy egy olyan folytonos diszpergálódási folyamatot hajtunk végre, illetve annak létrehozását segítjük elő a természetes rendszerben, amelynek következménye az erős kicsatornásodás, a besajtolt gáz (majd később a vizes fázis) gyors átfutása a tárolón, vagyis a technika állása' szerint megvalósíthatóan az alacsony elárasztási hatásfok. A technika állása szerinti megoldásokkal megvalósítható viszonylag alacsony elárasztási hatásfok mibenlétét, létrejöttét determináló oksági összefüggéseket analizálva a kutatók és műszaki feljesztök figyelme egy speciális kolloid kémiai, agyagásványok természetével foglalkozó területre helyeződött. A kolloid kémia ezen agyagásványokkal foglalkozó ezen speciális ágából ismeretes, hogy az agyagás-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
