201592. lajstromszámú szabadalom • Eljárás agyagásványokat tartalmazó fluidumtároló rétegek kezelésére az agyag-hatások inhibitálásával
3 HU 201592 B 4 Abból kiindulva, hogy bármely másodvagy harmadlagos eljárás sikeres alkalmazásának egyik alapfeltétele az elárasztott tárolórészek tárolókózeteinek stabilitása, kimutattuk, hogy az agyagásványok viselkedésének szerepe a problémában meghatározó, lényegesen fontosabb, mint ahogy eddigi ismereteink szerint feltételeztük, ezért a tárolóközetek stabilitására folyó vizsgálatainkat a tárolókőzetek stabilizálására, főként az agyagásványok káros hatásainak inhibitálására irányítottuk. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a fluidumtároló rétegbe termelő-, viszszasajtoló-, reagáló-, megfigyelőkút(ak)on keresztül folyamatosan vagy szakaszosan, egyetlen folyadékdugóban vagy több, adott esetben inert fluidumdugókkal egymástól elválasztott dugókban, állandó koncentrációban vagy folyamatosan vagy lépcsőzetesen változó koncentrációban kálium- vagy ammóniumsó vizes oldatát vagy ezek keverékét sajtoljuk be 0,001-500 g/1, előnyösen 0,01-300 g/1 koncentrációban, függőleges tárolókózet-méretenként 0,5-3000 m3, előnyösen 5-1500 m3 mennyiségben, és a besajtolt fluidum(oka)t, adott esetben visszatermeljük. Kálium- és ammóniumsóként előnyösen szervetlen vagy szerves sókat alkalmaztunk. 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, karbontát, hidrogén-karbonát, hidroxid és rodanid. Az ammónia alkalmazható cseppfolyós vagy gázhalmazállapotban is. A találmány szerinti eljárás során tehát a tárolóba olyan sók vizes oldatát, vagy különböző sók oldatainak keverékeit sajtoljuk, amelyek kationjai a 2:1 rétegszerkezetű agyagásványokba ioncsere során beépülnek, a szerkezet szabad negatív töltéseit lekötik, magas koordinációs számuk következtében az egységcella C-tengelye irányában erős kontrakciót váltanak ki, ennek következtében nő a stabilitás, csökken a szorpcióképesség és csökken a szerkezet hid ráttar talma. Másként szólva, a duzzadásból eredő diszpergálódás veszélye csökken, vagy megszűnik, igy a kőzet egészének stabilitása nő, a permeabilitás pedig nem, vagy kedvező irányban változik. Minthogy az agyagásványok diszpergálódásának másik okozója a kedvezőtlen magas szabad negatív töltésszám, ezeket pedig nem belső szerkezeti lekötéssel kell semlegesíteni, a vizes közeg teljes homo-ionositására (például abszolút K* vagy Na* ionfelesleg) nem kell törekedni, ezért a stabilizáló ioncsere végrehajtása során a koncentrciókat, illetve az inhibitáló sókat úgy kell megválasztani, hogy az agyagásvány ioncsere kapacitásának csak egy részét fixáljuk, megmaradó részét pedig - a Ca2* és/vagy Mg2* ionok további felszabadítása révén - a felületi töltések kiegyenlítésére fordítjuk. Mindez természetesen az inhibitáló oldat minőségi és mennyiségi megválasztásával is biztosítható. A találmány szerinti eljárás gyakorlati megvalósítása úgy történik, hogy a kezelendő rétegbe fúrt egy vagy több kúton keresztül a felszínről a vizes sóoldatot, előnyösen ammonium- és/vagy káliumsó vizes oldatát a rétegparamétereknek megfelelő koncentrációban, mennyiségben és besajtolási ütem mellett felszíni nagynyomású szivattyú segítségével a rétegbe sajtoljuk és megfelelő távolságban a réteg permeabilis zónájában a termelő kutak felé továbbítjuk. Magát a rétegkezelési eljárást megvalósíthatjuk előzetes tisztitó kezeléssel vagy anélkül, folyamatos vagy elválasztó dugók alkalmazásával végzett besajtolással. Az elmondottak értelmében, az inhibitálásra felhasználandó vizes oldat kémiai jellemzőinek megválasztásával, szabályozott ioncserét és elektrosztatikus kezelést hajtunk végre, amit - természetesen - a kezelendő réteg ásványos összetevőinek tulajdonságaihoz illesztünk. A találmány szerinti rétegkezelési eljárás előnye, hogy 1) Olcsó, hazai piacon is beszerezhető, vízoldható sók oldatainak, sók alkalmas keverékeinek besajtolásával biztosítható a duzzadó agyagásványok diszpergálódásának inhibitálása. 2) Az agyagásványok duzzadási diszpergálódásával egyidejűleg visszaszorítható és megszüntethető az elektrosztatikus diszpergálódás veszélye. 3) A diszpergálódás jelentős csökkenésével, illetve kizárásával stabilizálható az elárasztott tárolórész, ezáltal biztosítva a további termelési műveletekben a stabilizált permeabilitást. 4) Az agyaghatások inhibitálása összhatásában a szorpcióképesség jelentős csökkenését eredményezi, ami a további műveletekben alkalmazandó hatóanyagok (szerves és szervetlen vegyszerek, felületaktív anyagok, vegyszerkombinációk, stb.) szorpciós veszteségeit nagymértékben lecsökkenti, igy biztosítva hatóanyagot a távolabbi tárolórészekhez. 5) Az agyaghatások inhibitálása szabályozott módon végezhető, 0,005-0,7, előnyösen 0,05-0,5 Vp térfogatú, előzetes vizsgálatokkal optimalizált minőségű és koncentrációjú inhibitor oldatokkal, azok szükséges mennyiségének egy vagy több ciklusban történő besajtolásával. A szabályozott ioncsere oly módon is biztositható, hogy a kezelést változó, növekvő és/vagy csökkenő koncentrációlépcsók besajtolásával végezzük. 6) A kutak termeltetésénél az átlagosnál nagyobb áramlási sebességű tárolótérfogat nedvesitési viszonyait előnyösen lehet befolyásolni, ha az agyagásványokat előzetesen stabilizáljuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
