201591. lajstromszámú szabadalom • Eljárás homokkő, homok és márgás homokkő tárolóközetekben végzett szén-dioxidos kőolajtermelési müveletek hatékonyságának javitására
3 HU 201591 B 4 ványok, különösen a 2:1 rétegszerkezetü duzzadóképes agyagásványok ioncserefolyamataiban, amelyekben az agyagszerkezetben a kalcium és magnézium kationok egyértékü kationokra cserélődnek, kontrakciós és duzzadási jelenségek játszódnak le és ezzel igen jelentős mértékben megváltoztatják ezen anyagok belső és külső felületi, szorbciós tulajdonságait és stabilitásukat. A tudományos, illetve kísérleti megfigyeléseket a viszonylag statikus közetviszonyok mellett dolgozó termelési ágak (például a mélyfúrási gyakorlat) felismerték és igazolták, valamint a belőlük következő tennivalókat kidolgozták, ugyanakkor a dinamikus körülmények között hidrodinamikai folyamatok pórusrendszerekben történő lejátszódására épülő rezervoár mechanikai ismereteket és a hozzájuk csatlakozó fizikai-kémiai ismereteket, mint elméleti jelenségeket regisztrálták, ám aktívan nem párosították a gyakorlati kémiai technológiai, illetve konkrétan a kóolajtermelési műveletekkel. A felsorolt technika állása szerinti hiányosságok egyik, az alacsony elárasztási hatásfokban megjelölt hiányossága, továbbá a hatékony kitermelést jellemző más tényezők előnytelen mértéke, inditékot szolgáltattak a kutatók számára olyan vonatkozásban, hogy az agyagásáványok, különösképpen a duzzadóképes agyagásványok tárolóközet károsító szerepével újszerű megközelítésben és súlypontilag foglalkozzanak. A technika állása szerinti fentebb ismertetett szén-dioxidos eljárások alacsony hatékonyságának egyik forrása az, hogy a tárolókózetek agyagásványai a besajtolások során megbomlott egyensúlyi helyzetbe kerülnek, ami igen nagy hatással van a tárolóközet szorpciós, stabilitási és hidrodinamikai sajátosságaira. A találmánnyal célunk az említett hiányosságok kiküszöbölése, azaz homokkő, homok márgás homokkő tárolókőzetekben végzett szén-dioxidos kóolajtermelési művelet tökéletesítése, amely jobb hatásfokkal jellemezhető, mint az ismert megoldások. A találmánnyal feladatunk a tárolókőzet hidrodinamikai sajátosságainak stabilizálása. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat megoldható, ha a tárolóközetben lévő agyagásványokat (illetve az agyagásványok kémiai-technológiai viselkedését) stabilizáljuk. A kitűzött feladatot a bevezetőben leírt típusú eljárásnál úgy oldottuk meg a találmányunk szerint, hogy a szén-dioxid gáz vagy cseppfolyós szén-dioxid és/vagy szén-dioxid és inert gázok keveréke és/vagy szén-dioxid vizes oldata besajtolását megelőzően és/vagy annak folyamán folyamatosan vagy szakaszosan egy dugóban vagy adott esetben több inert fluidumdugókkal egymástól elválasztott dugóban, állandó vagy folyamatosan vagy lépcsőzetesen változó koncentrációban kálium- vagy ammónium-só vizes oldatát vagy azok keverékét sajtoljuk be a kőolajtermelés ismert eszközeivel a tárolóba 0,001-500 g/1, előnyösen 0,01-300 g/1 koncentrációban és 0,001-1,0-szeres, előnyösen 0,01-0,5-szörös pórustérfogat mennyiségben. A termelékenyéség fokozása céljából előnyös, hogy az agyag-hatás inhibitálására szolgáló kálium- és/vagy ammónium-ionokat szakaszosan vagy ciklusosán, több kisebb dugóban, a szén-dioxid dal és/vagy szén-dioxid és egyéb gázok keverékével, szén-dioxid vizes oldatával váltakozva sajtoljuk a tárolóba, az inhibitor dugó/szén-dioxid ciklusok egynél többször történő megismétlésével. A találmány szempontjából továbbá célszerű, hogy az agyag-hatást inhibitáló kálium- és/vagy ammónium-ionokat nem állandó koncentrációban, hanem folyamatosan vagy lépcsőzetesen növekvő és/vagy csökkenő koncentrációk alkalmazásával, folyamatosan egyetlen dugóban, vagy több kisebb dugóban, szakaszosan vagy ciklikusan sajtoljuk a tárolóba, és a koncentrációkat úgy állítjuk be, hogy értékük legalább 0,001 g/1, legfeljebb 500 g/1, előnyösen 0,01-300 g/1 tartományban legyen. A találmány szempontjából továbbá előnyös, hogy az agyag-hatást inhibitáló kálium- és/vagy ammónium-ionokat vízgőzben, vízgőz és/vagy organikus vegyületek gőz elegyében és/vagy szerves oldószerekben és/vagy szerves oldószer(ek) és víz elegyében juttatjuk a tárolóba. A találmányunk szerinti eljárást a továbbiakban részleteiben a konkrét megvalósítási jellemzők rögzítésével ismertetjük. A találmányunk szerinti eljárással az agyagásványok oly módon stabilizálhatok, hogy a szén-dioxidos besajtolás előtt, vagy annak folyamán a vizes injektálási periódusok előtt vagy azok folyamán agyag-hatás inhibitálására alkalmas kálium- és/vagy ammónium-ionokat juttatunk a tárolóba. A találmányunk szerinti eljárás bármely, szén-dioxid besajtolására épülő kőolajtermelési művelet (elárasztás, gázfeltöltés, rétegkezelés, kúttalp kezelése, stb.) és különösen az agyagásványokat tartalmazó homokkövek, homokok, márgás homokkövek alkotta szénhidrogén tárolókőzetekben végzett termelési műveletek hatékonyságának növelésére szolgál olyan konkrét megvalósítási módozattal, hogy a termelési műveletet megelőzően vagy annak folyamán, folyamatosan vagy szakaszosan, egy vagy több fluidum-dugóban folyamatosan vagy lépcsőzetesen növekvő és/vagy csökkenő koncentrációkat alkalmazó dugókban sajtoljuk be a kőolajtermelés ismert eszközeivel az agyagásványok, elsősorban a 2:1 rétegszerkezetü duzzadóképes agyagásványok duzzadási és elektrosztatikus diszpergálódását inhibitáló vagy teljesen kizáró kálium- és/vagy ammónium-ionokat ahol azok az agyagásványok szerkezetébe beépülve, abban fixálódva megakadályozzák a tárolóközet sta-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
