201593. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénhidrogéntárolók térfogati elárasztási hatásfokának javítására az agyagásványok egyidejű stabilizálásával
5 HU 201593 B 6 agyag szerkezetét megváltoztatni nem tudják, mivel a nagy móltömegü polimerek nem tudnak az agyagásványokba beépülni. Hatásuk kifejezetten felületi szorpciós hatás lehet. A leirt felületaktív anyagok sem alkalmasak arra, hogy a tárolókőzetet stabilizálják, vagyis a duzzadást okozó kationokat lecseréljék, mivel méretük túlságosan nagy ahhoz, hogy behatolhassanak a Si-Al rétegek közé. A felületaktív anyagok használatának egyedüli célja a víz-olaj határfelületen a határfelületi feszültség csökkentése, és igy a pórusokban visszamaradt olaj mobilizálása. Amikor polikationos polimereket alkalmaznak, ezek méretük miatt nem tudnak az agyagásványok Si-Al rétegei közé beépülni, és igy ezeket stabilizálni. Kizárólag a pórusok felületén elhelyezkedő kationokat tudják lecserélni, a tárolóréteg belső szerkezete változatlan marad. Alkáli- és alkálifőldfém-ionokat tartalmazó anyagok besajtolása, különösen nátrium -ionok besajtolása célszerűtlen, mivel ezek az ionok a kőzet duzzadását nem hogy megakadályoznák, inkább elősegítik. Megállapítottuk, hogy a mobilitásszabályozás, vagyis a térfogati elérasztási hatásfok növelésének feladatát nem szabad különválasztani a kritikus kőzetalkotók egyidejű stabilizálásától, vagyis olyan anyagokat kell alkalmaznunk, amelyek egyidejűleg biztosítják az agyag-hatás inhibitálásót (a duzzadási és elektrosztatikus diszpergálódás csökkentését illetve kizárását), illetve az elvizesedett zónákban in situ viszkozitás növekedést, vagyis a térfogati elérasztási hatásfok növekedését eredményezik. A találmány kidolgozása során célunk az volt, hogy olyan eljárást találjunk, amelynek alkalmazásával a fenti két feladat egyidejűleg megvalósítható. A találmány szerint agyagásványokat, különösen 2:1 rétegszerkezetű duzzadóképes agyagásványokat tartalmazó szénhidrogéntároló formációkban valamely kiszorítási eljárás térfogati elérasztási hatásfokának javítását az agyagásványok egyidejű stabilizálásával úgy érjük el, hogy a tárolókőzetbe a kiszorítási eljárás előtt kálium- vagy ammónium-humét vizes oldatát vagy azok keverékét juttatjuk a kőzet tulajdonságaitól függően 0,05-300 g/1, előnyösen 0,1-250 g/1 koncentrációban, 0,001-1,0, előnyösen 0,01-0,5 pórustérfogat mennyiségben folyamatosan vagy egy vagy több kívánt esetben indifferenc fluidum-dugóval elválasztott, azonos vagy változó koncentrációjú dugóban. A fenti vegyületek olyan kationokat tartalmaznak, amelyek kicserélik az agyagásványok duzzadást okozó kalcium és/vagy magnéziumionjait, beépülnek a helyükbe, igy az agyagokat stabilizáják. A fixálódás következtében a duzzadás és a szorpciós képesség csökken, így a további fluidumbesajtoláshoz kedvező feltételek alakulnak ki. Az eljárásban használt anion a rétegtartalom természetes kémiai komponenseivel és/vagy a felszínről pótlólag besajtolt vegyszerekkel megnövekedett viszkozitású kolloid rendszereket (géleket, szolokat, szolrendszereket) képez, igy a fluidum-mozgést csökkenti a nagy áteresztőképességű tárolórészekben. A rendszerek viszkozitást a rétegtartalomból felvett többértékű kationok, illetve a felszínről besajtolt vegyszerek koncentrációja határozza meg. A felszínről besajtolt vegyszerekre példaként a többértékü fémsók oldatait, ásványi savak hig oldatait, savanyú sók vizes oldatait, szén-dioxidot említhetjük. A viszkozitás növelése azért fontos, mert a tárolókőzet különböző permeabilitású rétegekből tevődik össze. Adott nyomás alkalmazása esetén a kiszorításra használt fluidum a nagyobb áteresztőképességű rétegeken keresztülhatolna, míg a kisebb áteresztőképességű rétegekben megrekedne, és így csak a nagy permeabilitású rétegből tudnánk a maradék olajat kitermelni. A viszkozitás megnövelésével a nagy áteresztőképességű réteg ellenállását megnöveljük, és így az egyes, különböző áteresztőképességű tárolórétegek permeabilitását nivelláljuk, a legkisebb áteresztőképességű réteg permeabilitáshoz közelítjük. Ezzel elérhetjük, hogy adott nyomás alkalmazása esetén a besajtolt fluidum áramlása az egyes rétegekben azonos legyen, és minden tárolórétegből egyszerre termelhetjük ki az olajat. A kálium-humátok további előnnyel rendelkeznek, mivel felületi szabad töltéseket szorpcióval kiegyenlítik, vagy a további besajtolési műveletekben erősen lecsökkentik például a felületaktív anyagok vagy polimerek veszteségét. A kezelésre használt oldatot folymatosan vagy egy vagy több, kívánt esetben indifferens fluidum-dugóval elválasztott, azonos vagy különböző koncentrációjú dugóban injektáljuk a térolókőzetbe. Eljárhatunk úgy, hogy az oldatot, melynek koncentrációja állandó vagy változó (fokozatosan vagy szakaszosan csökkenő vagy növekvő lehet), folyamatosan sajtoljuk a tárolóközetbe. A kívánt hatás elérésére egyetlen fluidum-dugót is alkalmazhatunk. Célszerűen azonban a kezelésre használt oldatok több, folyamatosan vagy szakaszosan csökkenő, növekvő vagy állandó koncentrációjú dugó formájában injektáljuk a tárolókőzetbe. Például eljárhatunk úgy, hogy a legelső fluidum-dugóban alkalmazzuk a legnagyobb koncentrációt, és a következő dugókban ehhez viszonyítva a só koncentrációját folyamatosan vagy lépcsőzetesen csökkentjük. Eljárhatunk úgy is, hogy a legelső fluidum-dugóban állítjuk be a só koncentrációját a legalacsonyabb értékre, és ezt a következő lépésekben növeljük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
