201822. lajstromszámú szabadalom • Eljárás felületaktiv anyagok alkalmazásával végzett másod- és harmadlagos olajkitermelés szorpciós veszteségeinek csökkentésére az agyagásványok egyidejü inhibitálásával
HU 201822 B ben - elsősorban a nem homogén molekuláris összetételű felületaktív anyagok esetén - kromatográfiás elkülönülést is okoznak, ami a „vegyszerpopuláció” aktivitását szintén kedvezőtlenül befolyásolja. A szorpciós folyamatok összetettek, laboratóriumi feltárásuk, vizsgálatuk, modellezésük sohasem történhet meg a természetes folyamatok tökéletes reprodukálása nélkül, ennek viszont akadálya például a tárolókőzet tökéletes fizikai, fizikai-kémiai, kémiai és hidrodinamikai megismerhetőségének hiánya. Éppen ezért a kutatómunka és a kidolgozott beavatkozási módok általában részfeladatokra korlátozódnak, amelyek lehetnek meghatározók vagy kevésbé dominálók a természetes, így például szorpciós folyamatok szempontjából. Az ismert megoldások közül egy sem alkalmas arra, hogy a tárolókőzet vegyszeres kezelése mellett egyidejűleg a kőzet stabilitázását is megoldja, és így a szorpciós veszteségek csökkentése, a pórusokban maradt olaj mobilizálásával egyidejűleg a tárolókőzet szerkezet stabilitását is elvégezze, amely utóbbi a két előbbi folyamat kivitelezhetőségét és hatékonmyságát is jelentős mértékben pozitív irányban befolyásolja. Kísérleteink során célunk az volt, hogy felületaktív anyagok alkalmazásával 2:1 rétegszerkezetű duzzadó agyagásványokat tartalmazó tárolókőzeteken végzett másod- és harmadlagos olakitermelési eljárások szorpciós veszteségeit csökketnsük az agyag-hatások egyidejű inhibitálásával. Úgy találtuk, hogy a szorpciós veszteségek csökkenthetők, és egyidejűleg az agyagásványok stabilizálhatók, ha a felületaktvanyag(ok) vizes oldatának besajtolásával egyidejűleg folyamatosan vagy szakaszosan, egy dugóban vagy több, adott esetben inert fluidumdugókkal egymástól elválasztott dugókban, állandó vagy folyamatosan vagy lépcsőzetesen változó koncentrációban kálium- vagy ammónium-ós vizes oldatát vagy azok keverékét sajtoljuk be 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. Az agyag-hatások inhibitálása lehetőséget biztosít olyan felületaktív anyagok alkalmazására is, amelyeket egyébként a 2:1 rétegszerkezetű, duzzadó agyagásványokat tartalmazó kőzetek esetén a beépülés nagy energiája miatt eddig nem lehetett alkalmazni. Ilyen vegyületek például az alkoholok, glikolok, glikol-éterek, bizonyos aminok, illetve az ilyen funkciós csoportokat tartalmazó vegyületek. Ilymódon a kezelésre használható anyagok köre szélesedik, olcsóbb, kevsébé komplikált vegyszerkombinációk dolgozhatók ki. A találmány szerinti eljárásban kationként előnyösen kálium- és/vagy ammónium-ionokat alkalmazunk. A kezelésre használt vizes oldat egy vagy több sót tartalmazhat, de használhatjuk ugyanannak a kationnak más-más anionokkal végzett sóját is. 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, ammónium-5 sók közül a klorid, nitrát, szulfát, acetát, karbonát, hidrogén-karbonát, hidroxid és rodanid. Az ammónia alkalmazható cseppfolyós vagy gázhalmazállapotban is. Az inhibitorkatiionokat a kőzet tulajdonságaitól függően 0,001-500 g/1, előnyösen 0,01-300 g/1 koncentrációban juttatjuk a tárolókőzetbe. Minél nagyobb a tárolókőzet agyagtartalma, célszerűen annál nagyobb kation-koncentrációt alkalmazunk. A kationokat a tárolókőzet pórustérfogatára számított 0,001-1,0, előnyösen 0,01-0,5 pórustérfogat mennyiségben használjuk a kőzet tulajdonságaitól függően. A kationok mennyiségét, minőségét és az alkalmazott koncentrációt a felületaktív anyag(ok) és a tárolókőzet tulajdonságaitól függően választjuk meg. A kationok a felületaktív anyag aktivitását nem csökkentik, illetve az oldatból nem csaphatják ki. A kezelésre használt vizes oldatot folyamatosan vagy szakaszosan, egy vagy több, kívánt esetben indifferens fluidum-dugóval elválasztott, azonos vagy különböző kation-koncentrációjú dugóban injektáljuk a tárolókőzetbe. Eljárhatunk úgy, hogy az inhibitor-kationokat tartalmazó fluidumot, amelyben az inhibitor-kationok koncentrációja állandó vagy változó (fokozatosan vagy szakaszosan csökkenő vagy növekvő lehet), folyamatosan sajtoljuk a tárolókőzetbe. A kívánt hatás elérésére egyetlen fluidum-dugót is alkalmazhatunk. Célszerűen azonban a kezelésre használt oldatot több, folyamatosan vagy szakaszosan csökkenő, növekvő vagy állandó inhibitor-kation koncentrációjú dugó formájában injektáljuk a tárolókőzetbe. Az egyes dugókban nemcsak az alkalmazott inhibitorkationok koncentrációja, hanem minősége és összetétele, valamint a tárolókőzet pórustérfogatára számított mennyisége is változhat. Például eljárhatunk úgy, hogy a legelső fluidumdugóban alkalmazzuk a legnagyobb koncentrációt, és a következő dugókban ehhez viszonyítva az inhibitor-kationok koncentrációját folyamatosan vagy lépcsőzetesen csökkentjük. Eljárhatunk úgy is, hogy a legelső fluidum-dugóban állítjuk be az inhibitor-kationok koncentrációját a legalacsonyabb értékre, és ezt követő lépésekben növeljük. Végezhetjük az eljárást olymódon is, hogy az első fluidum-dugóban ammóniumionokat viszünk a tárolókőzetbe, majd a következő fluidum-dugóban gyorsabban beépülő káliumionokat használunk. Úgy is eljárhatunk, hogy az első fluidum-dugóban az ammónium-kationokat a kálium-ionokhoz képestjelentősen nagyobb mennyiségben használjuk, és a későbbi lépésekben pedig a káliumionokat alkalmazzuk az ammóniumionokhoz viszonyított feleslegben. Célszerűen úgy járunk el, hogy a beinjektált fluidumban a káliumionokhoz viszonyítva az ammóniumionokat 0,01-500, míg a cirkóniumionokat 0,01- 300 mól mennyiségben alkalmazzuk. Az egyes fluidum-dugókban természetesen a felületaktív anyagok, illetve vegyszerek minősége és koncentrációja szintén váltoáiat az inhibitor-kationokéhoz hasonló módon. 6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
