Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar Kőolaj és Földgáz Intézet Olajmérnöki Intézeti Tanszék. TDK dolgozat

Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar Kőolaj és Földgáz Intézet Olajmérnöki Intézeti Tanszék

TDK dolgozat Meddő CH kutak geotermikus hasznosításának kérdései 'Geothermal utilization questions of abandoned CH wells’

Ginovszky Máté Olaj- és gázmérnöki Szakirány BSc MF09MO

Konzulensek: Dr. Jobbik Anita tudományos főmunkatárs Dr. Federer Imre egyetemi docens

Miskolc, 2012.október

Eredetiség Nyilatkozat ”Alulírott Ginovszky Máté, a Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Karának hallgatója büntetőjogi és fegyelmi felelősségem tudatában kijelentem és aláírásommal igazolom, hogy ezt a dolgozatot saját magam készítettem, a benne leírt vizsgálatokat – ha ezt külön nem jelzem – magam végeztem el, és az ismertetett eredményeket magam értem el. Adatokat, információkat csak az irodalomjegyzékben felsorolt forrásokból használtam fel. Minden olyan részt, melyet szó szerint, vagy azonos értelemben, de átfogalmazva más forrásból átvettem, egyértelműen, a forrás megadásával megjelöltem.” Miskolc, 2012. október 22. …………….……………………………… hallgató aláírása

Konzulens nyilatkozata „Alulírott Dr. Jobbik Anita, a Magyar Földtani és Geofizikai Intézet tudományos főmunkatársa a TDK dolgozatot beadásra alkalmasnak ítélem.” Egyéb megjegyzések, ajánlás:

Miskolc, 2012. október 22. …………….……………………………… konzulens aláírása

Konzulens nyilatkozata „Alulírott Dr. Federer Imre, a Miskolci Egyetem Kőolaj és Földgáz Intézet [egyetemi docens], a TDK dolgozatot beadásra alkalmasnak ítélem.” Egyéb megjegyzések, ajánlás:

Miskolc, 2012. október 22. …………….……………………………… konzulens aláírása

TDK dolgozat

Meddő CH kutak geotermikus hasznosításának kérdései

_________________________________________________________________________________

TARTALOMJEGYZÉK

TARTALOMJEGYZÉK ............................................................................................................ 1 RÖVIDÍTÉSEK, VÁLTOZÓK JEGYZÉKE I. ....................................................................... 1 RÖVIDÍTÉSEK, VÁLTOZÓK JEGYZÉKE II. ...................................................................... 2 1. BEVEZETÉS.......................................................................................................................... 3 2. A MEDDŐ CH-FÚRÁSOK TERMÁLVÍZKÚTKÉNT TÖRTÉNŐ HASZNOSÍTÁSÁNAK GYAKORLATA ....................................................................... 4 2.1. SZÉNHIDROGÉN FÚRÁS TERMÁLVÍZ KÚTTÁ TÖRTÉNŐ KIKÉPZÉSEK TÍPUSAI .................. 5 3. A KÚT SZERKEZETÉNEK VIZSGÁLATA ..................................................................... 7 3.1. A BÉLÉSCSŐ HOSSZVÁLTOZÁSÁT OKOZÓ HATÁSOK ........................................................ 7 3.1.1. Dugattyú hatás ......................................................................................................... 9 3.1.2. Spirálosodás ........................................................................................................... 12 3.1.3. Ballonhatás............................................................................................................. 13 3.1.4. Hőmérséklet-változás hatása ................................................................................ 15 3.1.5. Rögzített termelőcső (béléscső) esetén ................................................................ 22 3.1.5. Az összesített hatás számítása .............................................................................. 23 4. INFORMÁCIÓSZERZÉS A KÚTMUNKÁLATOK SORÁN ........................................ 25 5. HIDRODINAMIKAI KÚTVIZSGÁLAT IGÉNYE ......................................................... 26 6. RÉTEGKEZELÉS IGÉNYE ............................................................................................... 26 7. MEGÁLLAPÍTÁSOK ......................................................................................................... 27 TÁBLÁZATJEGYZÉK ........................................................................................................... 28 ÁBRAJEGYZÉK ..................................................................................................................... 29 FELHASZNÁLT IRODALOM .............................................................................................. 30

1

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

RÖVIDÍTÉSEK, VÁLTOZÓK JEGYZÉKE I. A:

Relaxációs távolság

[m]

Ai:

a termelőcső belső keresztmetszete

[cm2]

Ap:

a tömítő furatának keresztmetszete

[cm2]

A S:

a termelőcső fémes keresztmetszete

[cm2]

Ao

Termelőcső külső keresztmetszete

[cm2]

A0:

a termelőcső teljes keresztmetszete

[cm2]

C:

1,242 * 10 -5, az acél hőtágulási tényezője

[°C-1]

∆L1:

a termelőcső hosszának változása

[cm]

L3:


[cm]

L4:


[m]

∆Pi:

a termelőcsőnyomás változása a tömítőnél

[bar]

Poa:

átlagos béléscsőnyomás-változás

[bar]

Pia:

átlagos termelőcsőnyomás-változás

[bar]

Po

Gyűrűstéri nyomás változása a packer mélységében

[bar]

T:

átlagos hőmérséklet változás

[°C]

E

Elasztikusság Young Modulusa

[bar]

FSO

Ültetési terhelésből adódó húzó/nyomó erő

[kp]

F1

Ballonhatásból fellépő húzó/nyomó erő

[kp]

F2

Dugattyúhatásból fellépő húzó/nyomó erő

[kp]

F3:

Hőmérsékletváltozásból fellépő húzó/nyomó erő

[kp]

F4:

A hőmérsékleti változás hatására fellépő húzó/nyomó erő

[kp]

g:

Nehézségi gyorsulás

[9,80665 m/s2]]

gg:

Geotermikus gradiens

[°C/m; °F/ft]

kan:

A csőközt kitöltő anyag termikus konduktivitási tényezője [Btu/d/ft/F]

kcem:

A cementpalást termikus konduktivitási tényezője

[Btu/d/ft/F]

kr:

A kőzet hővezetési tényezője

[W/m/K; BTU/d/ft/F]

L

Termelőcső hossza

[m]

Lm

Slack-off (ültetési terhelésből adódó rövidülés/nyúlás)

[cm]

L1

Ballonhatás okozta hosszváltozás

[cm]

1

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

RÖVIDÍTÉSEK, VÁLTOZÓK JEGYZÉKE II. L2

Dugattyúhatás okozta hosszváltozás

[cm]

L3

Hőmérsékletváltozásból bekövetkezett hosszváltozás

[cm]

L4

Kihajlás okozta hosszváltozás

[cm]

Pi1:

Termelőcső felszíni nyomása a kiinduló állapotban

[bar]

Pi2:

Termelőcső talpi nyomása a kiinduló állapotban

[bar]

Pi3:

Termelőcső új felszíni nyomása

[bar]

Pi4:

Termelőcső új talpi nyomása

[bar]

Po1:

Béléscső felszíni nyomása a kiinduló állapotban

[bar]

Po2:

Béléscső talpi nyomása a kiinduló állapotban

[bar]

Po3:

Béléscső új felszíni nyomása

[bar]

Po4:

Béléscső új talpi nyomása

[bar]

Q:

Termelési ütem

[m3/nap]

R:

A termelőcső külső (ID) és belső (OD) átmérőjének aránya [ - ]

rti:

A termelőcső belső sugara

[m]

rto:

A termelőcső külső sugara

[m]

rci:

A béléscső belső sugara

[m]

rco:

A béléscső külső sugara

[m]

rh:

A lyukfal sugara

[m]

Tbh:

Kúttalp hőmérséklet

[°C; K; °F]

T1:

Kútfej hőmérséklete a kiinduló állapotban

[°C]

T2:

Talphőmérséklet a kiinduló állapotban

[°C]

T3:

Kútfej új hőmérséklete

[°C]

T4:

Új talphőmérséklet

[°C]

U:

Eredő hőátbocsátási tényező

[Btu/d/ft2/F]

w:

A termelt fluidum tömegárama

[kg/nap]

z:

A kúttalptól mért vertikális távolság

[m]

α:

Ferdeségi szög

[ °]

2

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

1. BEVEZETÉS A pályamunkám célja a meddő vagy művelésből kivont szénhidrogénfúrások alkalmazhatóságának vizsgálata, megújuló energiatermelés céljára. A

dolgozatomban

bemutatom

a

szénhidrogénfúrások

termálkúttá

történő

átképzésének előnyeit és nehézségeit. Az átképzések műszaki szempontok alapján három csoportba sorolhatóak. A hazai lehetőségek, meddő kutak vizsgálata alapján kijelenthető, hogy kevés az egyszerű átképzés alkalmazásának lehetősége. Gazdasági szempontok figyelembevételével a bonyolult típusú átképzések igénye sem prognosztizálható, hiszen ezen, kútmunkálatok költségei megközelítik, sőt el is érhetik az új kutak fúrásának és kiképzésének költségeit. Mindezek figyelembevételével a közepesen bonyolult elő-és/vagy utómunkálatokat igénylő átképzés egy lehetséges munkaprogramjának összeállítását végeztem el. Vizsgálataim alapját egy a közelmúltban mélyített, közepes mélységű, meddő szénhidrogén kutatófúrás szolgáltatta, mely geotermikus szempontból perspektivikus réteget tárt fel. A kutatófúrásból származó információk alapján az átképzés tervezése során a következő szempontokat vettem figyelembe: a kút szerkezetének vizsgálata, információszerzés a kútmunkálatok során, hidrodinamikai kútvizsgálat igénye, rétegkezelés igénye. Dolgozatomban az így felépített munkaprogram javaslatot kívánom bemutatni, nem érintve a szükséges technológiák és szervizek biztosításának kihívásait. "A TDK munka a TÁMOP‐4.2.1.B‐10/2/KONV‐2010‐0001 jelű projekt részeként – az Új Magyarország Fejlesztési Terv keretében – az Európai Unió támogatásával,az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg".

3

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

2.

A

MEDDŐ

CH-FÚRÁSOK

TERMÁLVÍZKÚTKÉNT

TÖRTÉNŐ HASZNOSÍTÁSÁNAK GYAKORLATA Napjainkban is örökzöld téma a meddő vagy használaton kívüli szénhidrogén kutak hasznosíthatósága. Kézenfekvőnek tűnik a geotermikus hasznosítás lehetőségének vizsgálata, mind a vízkivétellel, mind a felszínalatti vizek kivétele nélküli geotermikus alkalmazás esetére. Indokolt mindez hiszen, egyrészt a bányavállalkozó kötelezett a használaton kívüli szénhidrogén kutak felszámolására, másrészt a kutak rendkívül magas fúrási költségei miatt, használaton kívüli kutak megvásárlása kedvező lehet a hasznosító számára esetlegesen csak így tud gazdaságos projektet megvalósítani. A meddő kőolaj- és földgázkutató fúrások termálkúttá való kiképzésének előnyei: 

Elfekvő és egyébként nem hasznosítható népgazdasági érték aktivizálható.



A meddő kőolaj-és földgázkutató ill. használaton kívüli fúrások termálvíztermelővé történő kiképzése olcsóbb, mint új kutak fúrása és kiképzése.

A meddő kőolaj- és földgázkutató ill. használaton kívüli fúrások termálkúttá történő kiképzésének hasznosítási nehézségei, problémái: 

Kedvezőtlen földtani adottságok (nincsen megfelelő víztároló réteg, nem várható felszálló termelés).



A kút műszaki kiképzése kedvezőtlen (szűk béléscső átmérő, sok perforáció, cementdugó, nincs cementpalást).



Nagy a vízhozam kockázata. (A kutak esetlegesen régiek, az alkalmazott iszaptechnológia kedvezőtlen hatású, közvetlen szűrőzés nem alkalmazható.)



A kút távol van a felhasználási lehetőségektől (község, üzem, mezőgazdasági létesítmény, stb.). A járulékos beruházások (útépítés, termálvíz bevezetése) jelentős költségtöbbletet okozhatnak.



A kiképzési költségei és a felhasználó anyagi lehetősége nem találkoznak.



A szigorú környezetvédelmi előírások betartása következtében előfordulhat, hogy a környezetvédelmi feltételeket nem tudják elég gyorsan megteremteni a hasznosítók.



A termálvizek nagy sótartalmúak lehetnek. A sótalanításhoz megfelelő eljárás van, de ez a beruházási, illetve a felhasználási költségeket növeli. 4

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________



A termálvizeknek mellet gyakran kísérőgázokat (pl.: földgázt ) találunk. A gáztalanítás szintén növeli a költségeket, bár a kiválasztott gázzal a vizet újra, vagy magasabb hőfokra lehet melegíteni. (Pap Sándor, 1981).

2.1. SZÉNHIDROGÉN FÚRÁS TERMÁLVÍZ KÚTTÁ TÖRTÉNŐ KIKÉPZÉSEK TÍPUSAI A meddő vagy használaton kívüli szénhidrogén fúrások geotermikus kúttá történő ki- és átképzésének lehetőségeit, szigorúan műszaki szempontok alapján három fő csoportba sorolom: 1. Egyszerű átképzés: Minden műszaki komplikáció nélkül, perforálással történő rétegmegnyitás, kútbeindítás, a szükséges vízminőségi, mennyiségi és egyéb mérések. 2. Közepesen bonyolult műszaki elő, esetleg utómunkálatok valamelyikét igénylő rétegmegnyitás: a) robbantással kimentett béléscső után maradó mentendő tető átjárhatóvá tette, b) nincs cementpalást a cső mögött a megnyitandó rétegek magasságában, pótolni kell, c) sérült a béléscső egy esetleg több helyen, vagy nem zár az akasztó tető, lineres kiképzésnél, d) perforálás után a kút homokol, pótlólagos szűrőt kell beépíteni, stb. 3. Bonyolult műszaki elő, vagy utómunkálatokat igénylő rétegmegnyitás. (Például az előbb felsorolt műszaki nehézségek valamilyen kombinációja, többszöri savazással vagy rétegkezeléssel nehezítve.) (Szalakói és társai) Az előzőekben vázolt lehetőségek közül tudományos diákköri dolgozatomban a 2. típusba, vagyis a közepesen bonyolult elő-és/vagy utómunkálatokat igénylő átképzés igénybevételi számításait mutatom be. A hazai lehetőségek számbavétele és a meddő kutak vizsgálata alapján kijelenthető, hogy kevés az egyszerű átképzés alkalmazásának lehetősége. Gazdasági szempontok figyelembevételével a 3. típusú átképzések igénye sem prognosztizálható, hiszen e kútmunkálatok költségei megközelítik, sőt el is érhetik az új kutak fúrásának és kiképzésének költségeit, melyek azonban már kifejezetten geotermikus

5

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

céllal tervezhetőek és így mind pozícionálásukban mind kútszerkezetükben stb. optimalizálhatóak jövőbeli feladatukra. Fontos megjegyezni, hogy az átképzésnek mindenképpen vannak, korlátai melyek csak közelítik az optimumot, hiszen pl. a fúrás helyzete a tárolóban mindenképpen adott a meddő szénhidrogén kutak esetén. A meddő szénhidrogén kutak geotermikus célú hasznosításának szám adatai tükrözik, hogy még a 2. típus is csak kevés esetben fordul/fordulhat elő. A geotermikus áramtermelés stratégiai célja a hazai legnagyobb olajvállaltnak is, így vélhetően vizsgálja és/vagy figyelembe veszi meddő kutatófúrásainak ilyen jellegű hasznosítását. Vizsgálataim alapját egy a közelmúltban mélyített, közepes mélységű, meddő szénhidrogén kutatófúrás, szolgáltatja, mely geotermikus szempontból perspektivikus réteget tárt fel. A kutatófúrásból származó információk alapján felmerülhet további, így már geotermikus célú vizsgálatok illetve átképzés lehetősége, mely az előző fejezetekben bemutatott szempontrendszer alapján a következő feladatok elvégzését jelenti: 

a kút szerkezetének vizsgálata,



információszerzés a kútmunkálatok során,



hidrodinamikai kútvizsgálat igénye,



rétegkezelés igénye. Dolgozatomban a kút szerkezetének vizsgálatára vonatkozó számításaimat mutatom

be. Megvizsgálva, hogy adott tesztelési- és hasznosítási szempontrendszernek megfelelő vízhozamok milyen és megengedhető igénybevételt jelentnek a kútszerkezet számára.

6

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

3. A KÚT SZERKEZETÉNEK VIZSGÁLATA A meddő szénhidrogén kutató fúrás geotermikus célú alkalmazhatóságának első (műszaki) értékelése a kút szerkezetének vizsgálata. Célja, hogy megadja a hasznosítás műszaki korlátait (pl.: hőmérséklet és nyomáshatárok), meghatározza a kút átalakításának feladatait, javaslatot tegyen a kútkiképzési munkaprogramra mely alapja lesz a teljes programnak. Előzetes vizsgálatok alapján nyilván lehatárolásra került az a technológia melynek része lesz (lehet) a vizsgált kút. Kérdés, hogy a vizsgált kút alkalmas-e és milyen jellegű tesztelési vizsgálatokra, ill. a geotermikus rendszer termelő- vagy besajtoló kútjaként jöhet-e szóba? Ennek mentén vélhetően definiálásra kerültek a hasznosítás elvárt hőmérséklet és hozamtartományai, amelyek meghatározzák a technológia műszaki peremfeltételeit. Az alábbiakban egy szemléletes példán mutatom be a lehetséges üzemi körülmények következtében fellépő igénybevételeket, különös tekintettel a béléscső hosszváltozására. Számításaimat egy a nem túl régi, meddő szénhidrogén kutatófúrás adataival végeztem., kifejezettem kútszerkezeti oldalról végezve az elemzést. Ennek megfelelően a dolgozatnak nem tárgy a geológiai, hidrogeológiai és lehetséges technológiai kérdések.

3.1. A BÉLÉSCSŐ HOSSZVÁLTOZÁSÁT OKOZÓ HATÁSOK Az alábbiakban bemutatom a főbb hatásokat és fejezetenként az ide vonatkozó számításaimat, melyeket az alábbi kútszerkezet adataival végeztem el. Számításaimat a 7” béléscső szakaszra fókuszáltam, feltételezve, hogy a külső béléscső rakatok cementezése jó minőségű, így azok nem mozdulhatnak el. A feladat szempontjából a 7” béléscső szakasz mindkét végén rögzített termelőcsőként veszem figyelembe.

7

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

3.1. Ábra: A kút szerkezete (nem méretarányos ábrázolás). (Szerző saját szerkesztése)

8

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________ 3.1. Táblázat: A kút fontosabb fúrási adatai (Műszerkabin zárójelentés alapján. Szerző saját szerkesztése)

Fontosabb fúrási adatok Mélység [m] 0 - 504 0 - 1884 1884 - 2510 2510 - 2804

Fúrófej méretek [in] [m] 17 1/2" 0,4318 12 1/4" 0,3048 8 1/2" 0,2032 6" 0,1524

Kútmunkálati folyadék anyag [kg/l] bentonit

1,05 - 1,10

KLA-Cure

1,08 - 1,16

Kútkiképzési adatok Mélység [m] 0 - 501 501 - 1880 1880 - 2508

Béléscső méretek [in] [m] 13 3/8" 0,3302 9 5/8" 0,2286 7" 0,1778

Cementpalást tető [m] 0 595 1348

Réteghőmérséklet Mélység 2500

Dimenzió m

Hőmérséklet 141

Dimenzió °C

3.1.1. Dugattyú hatás A termelőcsőnek (7” béléscső) beépítésekor először is ki kell bírnia saját súlyának terhelését, ez különösen fontos tényező lehet mély kutak esetében. Ez a húzófeszültség a kapcsolókban a legnagyobb, ezek közül is a csőfej-akasztó alattinál a legkritikusabb. A termelőcső egy befejező fluidumba építődik be, ennek következtében egyenlő sűrűségű fluidum lesz a termelőcsövön kívül és belül, valamint a fluidum felhajtóereje csökkenti a csősúlyból adódó húzóterhelést. Ha ezek a kezdeti körülmények megváltoznak a nyomásváltozás generálta erők miatt dugattyúhatás alakul ki. A cső mentén változik a húzófeszültség. Hosszváltozás lép fel, amely a Hook törvényből számítható (Casing/Tubing Design Manual): (III.1.)

9

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

Az F erőt kifejezve: (III.2.)

ahol:  L

Termelőcső hossza a packer mélységéig

[m]

 E

Elasztikusság Young Modulusa

[bar]

 As

Termelőcső keresztmetszete

[cm2]

 Ap

Packermag területe

[cm2]

 Ai

Termelőcső belső keresztmetszete

[cm2]

 Ao

Termelőcső külső keresztmetszete

[cm2]

 Pi

Termelőcső nyomás változása a packer mélységében

[bar]

 Po

Gyűrűstéri nyomás változása a packer mélységében

[bar]

3.2 Ábra: A termelőcsőnél nagyobb illetve kisebb packercsatlakozás (Casing/Tubing Design Manual, 2005.)

10

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

A dugattyúhatás okozta hosszváltozást a z anyagjellemzők figyelembevételével az alábbi összefüggéssel számoltam: (III.3.)

(III.4.)

ahol: 

∆L1:


[cm]



L:

termelőcső hossza

[m]



A p:

a tömítő furatának keresztmetszete

[cm2]



A o:

a termelőcső teljes keresztmetszete

[cm2]



A i:

a termelőcső belső keresztmetszete

[cm2]



A S:

a termelőcső fémes keresztmetszete

[cm2]



∆Po:

a béléscsőnyomás változása a tömítőnél

[bar]



∆Pi:

a termelőcsőnyomás változása a tömítőnél

[bar]

Következtetések: 

Húzóerő (rövidülés) lép fel, ha

∆Pi·(Ap - Ai) > ∆Po ·(Ap - Ao).



Nyomóerő (nyúlás) lép fel, ha

∆Pi·(Ap - Ai) < ∆Po ·(Ap - Ao).



Nyomóerő (nyúlás) hatású a Pi, ha

(Ao - Ai) > (Ap - Ai).



Húzóerő (rövidülés) hatású a  P0, ha

A o > Ap.

3.2. TÁBLÁZAT: 7”-ES BÉLÉSCSŐ ADATOK (SZERZŐ SAJÁT SZERKESZTÉSE) (Szűcs K., 2010)

7"-es béléscső adatai Mennyiség [db] 1 1 1 184

Menet típus Úsztató végsaru 10,36 L-80 BTC Béléscső 10,36 L-81 BTC Landing Collar 10,36 L-82 BTC Béléscső 10,36 L-83 BTC Összesen: Kiállás: Saruállás: Cementpalást tető (CBL): 1348 m Megnevezés

Falvastagság Anyagfokozat

11

Hossz 0,48 13,46 0,39 2494,48 2508,81 0,81 2508

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

A kútszerkezet adatait figyelembe véve látható, hogy nem lép fel dugattyú hatás (3.3. táblázat). 3.3. TÁBLÁZAT: A DUGATTYÚHATÁS OKOZTA HOSSZVÁLTOZÁS ÉS ERŐHATÁS (SZERZŐ SAJÁT SZERKESZTÉSE)

Dugattyú hatás okozta hosszváltozás és erőhatás ∆L1 [cm] 0

F1 [kp] 0

3.1.2. Spirálosodás A spirálosodás egy csigavonalszerű spirális kihajlás a csőoszlopban, amit a termelőcső alján ható nyomóerők okoznak. A 3.3. ábrán látható, hogy a termelőcső kihajlik, miközben a felette levő többi része egyenes marad. Ez az egzakt pont a kihajló és egyenes szakasz között a neutrális pont („semleges pont”).

3.3. ÁBRA: NEUTRÁLIS PONT ÁBRÁZOLÁSA (SZERZŐ SAJÁT SZERKESZTÉSE)

Ha a termelőcső belső nyomása nagyobb, mint a külső, akkor a cső csak szimmetrikus tengelyirányú keresztmetszet, deformáció nélküli alak esetén marad egyenes. Ez egy labilis állapot és bármilyen torzulás azonnali egyensúlyi helyzetbe hozhatja, mely egyensúlyi helyzet ebben az esetben a spirális kihajlás. Csavarkihajlást a cső oldalfalán lévő nyomás okozza, a kihajlás konvex oldalán a nagyobb erő kisebb, mint a konkáv oldalon. A belső nyomás ennek következtében nagyobb erőt fejt ki a konvex oldalán, mint amit ugyanannak az elhajlásnak a konkáv részén kifejt. Az eredő erő következésképen spirális kihajlást eredményez. Amikor a külső nyomás nagyobb, mint a belső, szintén spirális kihajlás alakul ki (3.4. ábra) (Casing/Tubing Design Manual). 12

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

3.4. Ábra: Nyomás indukálta kihajlás (Szerző saját szerkesztése)

A feladat a spirálosodás okozta hosszváltozás számítását nem indokolja, hatásától eltekinthetünk (3.4. táblázat). 3.4. TÁBLÁZAT: A SPIRÁLOSODÁS OKOZTA HOSSZVÁLTOZÁS ÉS ERŐHATÁS (SZERZŐ SAJÁT SZERKESZTÉSE).

A spirálosodás okozta hosszváltozás és erőhatás ∆L2 [cm] 0

F2 [kp] 0

3.1.3. Ballonhatás A harmadik elem, amelyik hosszváltozást okoz a termelőcsőben. A belső és külső nyomás különbségéből fakad, ez a nyomáskülönbség okozza a ballonosodást. Amikor pozitív a nyomáskülönbség, vagyis a belső nyomás nagyobb a gyűrűstéri nyomásnál, akkor a termelőcső megdagad és megrövidül, illetve ellenkező esetben negatív nyomáskülönbség esetén, azaz a belsőnél nagyobb gyűrűstéri nyomásnál, a termelőcső összeszűkül és axiálisan expandál, megnyúlik. A 3.5 ábra bal oldali részén az összeszűkülés, a jobboldalin a ballonosodás látható, észrevehető a fellépő hosszváltozások (Casing/Tubing Design Manual).

13

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

3.5. ÁBRA: BALLONHATÁS (SZERZŐ SAJÁT SZERKESZTÉSE)

Általánosan használt formula a ballonosodás/összenyomódási hatás számítására: (III.5.)

ahol: (III.6.)

(III.7.)

Az anyagjellemzőket figyelembe véve az összefüggéssel számolom: (III.8.) (III.9.)



L3:


[cm]



L:

termelőcső hossza

[m]



R:

a termelőcső külső (ID) és belső (OD) átmérőjének aránya

[-]



Poa: átlagos béléscsőnyomás-változás

[bar]



Pia:

átlagos termelőcsőnyomás-változás

[bar]



F3:

fellépő húzó/nyomó erő

[kp]



Ao:

termelőcső teljes keresztmetszete

[cm2]



Ai:

termelőcső belső keresztmetszete

[cm2]

14

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

)

(III.10.) (III.11.)



P01:

béléscső felszíni nyomása a kiinduló állapotban

[bar]



P02:

béléscső talpi nyomása a kiinduló állapotban

[bar]



P03:

béléscső új felszíni nyomása

[bar]



P04:

béléscső új talpi nyomása

[bar]



Pi1:

termelőcső felszíni nyomása a kiinduló állapotban

[bar]



Pi2:

termelőcső talpi nyomása a kiinduló állapotban

[bar]



Pi3:

termelőcső új felszíni nyomása

[bar]



Pi4:

termelőcső új talpi nyomása

[bar]


Húzóerő (rövidülés) lép fel, ha Poa·A o < Pia·Ai, vagy R2·Poa < Pia



Nyomóerő (nyúlás) lép fel, ha Poa·A o > Pia·Ai, vagy R2·Poa > Pia A 3.5.táblázat mutatja a Ballonhatás által bekövetkezett hosszváltozás és erőhatás

eredményeit: 3.5. TÁBLÁZAT: B ALLONHATÁS OKOZTA HOSSZVÁLTOZÁS ÉS ERŐHATÁS (SZERZŐ SAJÁT SZERKESZTÉSE).

Ballonhatás okozta hosszváltozás és erőhatás ∆L3 [cm] 2 (nyúlás)

F3 [kp] 1290

3.1.4. Hőmérséklet-változás hatása A hőmérsékletváltozás az egyik leglényegesebb hatás a csőoszlopokra, mivel a fémek jelentős hőtágulási tényezővel rendelkeznek. A felsorolásban utolsó hatás, amit figyelembe veszünk a termelőcső hosszváltozásánál, mégis rendszerint ez a hatás indukálja a legnagyobb mozgást, különösen geotermikus fluidumok termelése esetén. Kútmunkálatok idején, ill. geotermikus visszasajtolás alatt a béléscső (termelőcső) hőmérséklete alacsonyabb lehet, mint kezdeti vagy termelési állapotban. A hőmérsékletváltozás miatti hosszváltozás az alábbi összefüggéssel számítható: (III.11.)

ahol az átlagos hőmérsékletváltozás: 15

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

(III.12.)

Számításaimban az anyagjellemzők figyelembevételével az alábbi összefüggéseket használtam: (III.13.) (III.14.) ahol:



L4:


[m]



C:

1,242 * 10 -5, az acél hőtágulási tényezője

[°C-1]



L:

a termelőcső hossza

[m]



F4:

a hőmérsékleti változás hatására fellépő húzó/nyomó erő

[kp]



AS:

a termelőcső fémes keresztmetszetének felülete

[mm2]



T:

átlagos hőmérséklet változás

[°C]

melyből, (III.15.)



T 1:

kútfej hőmérséklete a kiinduló állapotban

[°C]



T 2:

talphőmérséklet a kiinduló állapotban

[°C]



T 3:

kútfej új hőmérséklete

[°C]



T 4:

új talphőmérséklet

[°C]


Húzóerő (rövidülés) lép fel, ha T1+T2 > T3+T4



Nyomóerő (nyúlás) lép fel, ha T1+T2 < T3+T4 A hőmérsékletváltozások okozta hatások értékelésénél figyelembe kell venni, hogy

a hőmérséklet növekedése a cső megnyúlását eredményezné, ami gátolt alakváltozás esetén nyomóerőt ébreszt (F (∆T+)). A hőmérséklet csökkenése a cső rövidülését eredményezi, ami gátolt alakváltozás esetén húzóerőt ébreszt (F (∆T-)) A kút környezetének statikus hőmérséklet-eloszlását minden fúrási tevékenységgel megzavarjuk. A tranziens hőmérsékletváltozások pontos számítása igen bonyolult és a szükséges adatok a legritkább esetben állnak rendelkezésre. Nem követünk el nagy hibát, 16

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

ha számításainkat állandósultnak tekintett állapotokhoz tatozó hőmérséklet értékekkel végezzük. A 3.6. ábrán egy tipikus megjelenítése a geotermikus-, a termelési- és a besajtolási mélység menti hőmérséklet-eloszlásnak.

3.6. Ábra: A geotermikus-, a termelési- és a besajtolási mélység menti hőmérséklet-eloszlás (Szerző saját szerkesztése)

A

béléscső igénybevételének

számításaihoz szükségem volt

a

termelési

állapotokhoz (több hozam esetén) tartozó hőmérsékletértékekre a kútszerkezet adott pontjaiban. A termelés kezdetéig a kút hőmérsékletviszonyait a területre jellemző geotermikus gradiens határozza meg. A kútindítást követően a kútban kialakuló hőmérséklet-eloszlás az egyensúlyi állapot eléréséig folyamatosan változik. Ennek oka, hogy a rétegből a kútba áramló magas hőmérsékletű fluidum folyamatosan felmelegíti a kút környezetét. A kialakuló hőmérséklet-eloszlást a hőátadási folyamatok határozzák meg. A termelő kút környezetében kialakuló radiális irányú hőmérséklet-eloszlást egy tetszőleges mélységben a 3.7. ábra szemlélteti sematikus formában.

17

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

3.7. ábra: Radiális hőmérséklet-eloszlás sematikus ábrája (Szerző saját szerkesztése)

Az állandósult állapotokhoz tartozó mélység menti hőmérséklet-eloszlásokat az ún. Ramely módszer segítségével számítottam. (Takács, 2005). Az első gyakorlati számítási módszert Ramey dolgozta ki vízbesajtoló kutak hőmérsékletviszonyainak tanulmányozása során. A módszer az energia-megmaradáson alapul. Feltételezte (Ramey, 1962): 

a besajtolt, illetve termelt fluidum kinetikai energiája állandó,



az entalpiaváltozás megközelítően azonos a helyzeti energiaváltozással, így ezek semlegesítik egymást. A feltételekből adódóan az áramló közeg energiája a közeg hőveszteségének és a

környezet által felvett hő mérlegegyenletével megadható. A környezetnek átadott hőmennyiség a fluidum és a kőzet hőmérsékletkülönbségével, ezek távolságával és az eredő hőátbocsátási tényezővel arányos. Egy tipikus kútszerkezetre jellemző radiális hőmérséklet-eloszlás több, elemenként eltérő hőátadási folyamat eredménye: 

a termelőcsőben: konvektív hőátadás,

elhanyagolható hőmérsékletkülönbség

jellemző a cső hossztengelye és a csőfal között, 

a termelőcső-falban: konduktív hőátadás (kb. 600 Btu/d/ft/F), elhanyagolható mértékű veszteség



a csőközben: a csőközben lévő fluidumtól függ, víz esetén konvektív hőátadás jellemző



a béléscső-falban: viselkedése a termelőcső falával azonos

18

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________



a cementpalástban: ez az eredő hőátbocsátási tényezőt leginkább meghatározó elem, itt konduktív hőátadás jellemző. Egy tipikus kútszerkezet sematikus hosszmetszet ábrája a 3.8. ábrán látható:

3.8. ábra: Egy tipikus kútszerkezet hosszmetszete (Szerző saját szerkesztése)

Az eredő hőátbocsátási tényező az alábbi

(III.16.)

összefüggéssel számítható. A Ramey által kidolgozott összefüggéssel a hőmérséklet számítható a kútban egy adott „z” mélységben a (III.17.)

formulával. Az „A” relaxációs távolság az alábbiak szerint számítható (III.18.)

ahol az f(t) tranziens időfüggvény (III.19.)

19

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

A 3.9. ábrán szemléltetett egyszerűsített modellt a hőátadási folyamatok szempontjából az alábbi kilenc szakaszra tagoltam:

3.9. ÁBRA: A KŐZETEK SZEMPONTJÁBÓL A KÚT SZERKEZET (SZERZŐ SAJÁT SZERKESZTÉSE)

20

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

A fentebb bemutatott kútszerkezethez kiszámítottam a vízadó réteg adott hőmérsékletű

termelvényének

hőmérséklet-eloszlását,

a

számításhoz

a

felszíni

hőmérsékletet 10 °C értékkel vettem figyelembe. III.7. összefüggés értelmében táblázatosan (3.6. táblázat) adom meg az adott hozamokhoz tartozó hőmérséklet értékeket a kútfejen és a cementpalást tető mélységében. 3.6. Táblázat: Hőmérséklet értékek a jellemző pontokon (Szerző saját szerkesztése)

Hőmérséklet értékek a jellemző pontokon Hozam (m3/nap)

T kútfej [°C]

T cementpalást tető [°C]

1000

120,2

137,3

2000

128,1

138,8

3000

132,2

139,9

4000

135,2

140,3

5000

136,8

140,1

A fentebbi táblázatban szereplő hőmérsékleteket behelyettesítve a III.13. összefüggésbe megkapjuk a hőmérsékleti hatás okozta hosszváltozásokat, ill. a III.14. összefüggés alapján a fellépő nyomóerők értékeit. 3.7. Táblázat: A hőmérsékleti hatások okozta hosszváltozások és a fellépő nyomó erők (Szerző saját szerkesztése)

A hőmérsékleti hatás okozta hosszváltozások és a fellépő nyomó erők Hozam (m3/nap)

 L4 [cm]

F4 [kp]

1000

142

108992

2000

150

115037

3000

154

118381

4000

157

120567

5000

158

121467

21

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

3.1.5. Rögzített termelőcső (béléscső) esetén Dolgozatomban a 7” béléscsövet, mint rögzített termelőcsövet vettem figyelembe. Rögzített 'termelő' béléscsövünk alja lecementezett. Ebben az esetben figyelembe kell venni az ún. slack-off ültetési erő hatását. (III.20.)

ahol: (III.21.) (III.22.)

Wi = Termelőcső belső keresztmetszete x a benne lévő fluidum súlya Wo = Termelőcső külső keresztmetszete x a gyűrűstéri fluidum súlya Termelőcsövünk (7” béléscső) lecementezett, így nem mozoghat. A termelés, a teszt stb. során a nyomó és a húzóerők változni fognak, ebből következően változik a 'termelőcső' igénybevétele. Az igénybevétel növekedés mindaddig megengedhető, amíg a hőmérséklet és a nyomásváltozás hatása nem lépi túl a termelőcső igénybevételi határát. A vizsgált kút esetén a 7” béléscső 118 tonnával lett ékbe ültetve, a hozzá tartozó Lm nyúlás értékét az alábbi táblázat tartalmazza. Az ültetési értéket a kút tervezése során annak termelési viszonyaira, vagyis az olajipari termelés hőmérsékletviszonyaira tervezték. Fontos hangsúlyozni, hogy a biztosságos illeszkedés miatt ennek az előfeszítésnek csak bizonyos részét veszítheti el a termelés során fellépő felmelegedés hatására. Egy hazai olajipari vállalat szakértői 30-40 tonna feszítés 'megmaradását' feltétlenül javasolták. Ennek

megfelelően

a

továbbiakban

vizsgálandó,

hogy

az

alkalmazott

hozamtartományok és így hőmérsékletek megfelelnek-e majd ennek a feltételnek. Ennek okán kiszámítottam a 30 ill. 40 tonna megtartásával 'csökkentett' L m értékeket.

22

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________ 3.8. Táblázat: A ’slack-off’ okozta hosszváltozás és erőhatás (Szerző saját szerkesztése)

A slack-off okozta hosszváltozás és erőhatás Lm [cm]

FSO [kg]

-152,23

-118000

A biztonsági ültetés figyelembevételével (30-40 tonna biztonsággal) -96,9

-78000

-113,8

-88000

3.1.5. Az összesített hatás számítása A fentebbiekben kiszámítottam a béléscsőre ható erőket és hosszváltozásokat. Az alábbiakban e hatások eredőjét, az Lteljes értékeket határozom meg az alábbi (III.23.)

illetve a kútfej-szerelvényre ható erők eredőjét az (III.24.)

összefüggésekkel. 3.9. Táblázat: ∆Lteljes értékei az alap adatokkal (Szerző saját szerkesztése)

Hozam (m3/nap)

∆L1

∆L2

∆L3

∆L4

Lm

∆Lteljes

1000 2000 3000 4000 5000

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

2 2 2 2 2

142 150 154 157 158

152,23 152,23 152,23 152,23 152,23

-8,23 -0,23 3,77 6,77 7,77

Mint látható az 1000-2000 hozamtartományokon felül az erőhatások következtében a béléscső kiemelkedni törekedne. Mivel azonban a kútfej szerelvény, ill. a külső béléscső szakaszok ezt nem engedik, vélhetően a cső elhajlással tágulna a rendelkezésére álló térben.

23

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

3.10. Táblázat: Tájékoztatásul az F p értékei az alapadatokkal (Szerző saját szerkesztése)

Hozam (m3/nap)

F1

F2

F3

F4

Fso

Fp

1000 2000 3000 4000 5000

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

1290 1290 1290 1290 1290

108992 115037 118381 120567 121467

-118000 -118000 -118000 -118000 -118000

-7718 -1673 1671 3857 4757

A továbbiakban megvizsgáltam, hogy a 30 ill. 40 tonna biztonsággal védett esetben mekkora lenne a megengedhető maximális kútfej-hőmérséklet. Mint látható volt fentebb még a számításba vett legkisebb hozamtartomány sem engedhető meg, ennél kisebb hozamok esetén viszont már jelentősebbé válik a hővezetési folyamatok tranziens jellege. Nyilvánvaló, hogy egy kisebb hozamú próbatermeltetés során csak napok múlva vagy a termeltetés során egyáltalán nem állandósul a kútfejen a hőmérséklet, így a ezekben az esetekben nem hozam hanem hőmérsékleti felső határról kell beszélni. Vagyis ilyen jellegű tervezési feladatok számításainak célja az kell, hogy legyen, hogy a termelésre alkalmatlan ellenben besajtoló kútnak még számításba vehető kútnál meghatározza pl. egy termeltetési teszt során elérhető legmagasabb kútfej hőmérsékletet. Számításaim szerint a vizsgált kúton a 30 ill. 40 tonna biztonsággal korrigált esetekben a maximálisan megengedhető kútfej hőmérsékletek az alábbiak: 3.11. Táblázat: Korrigált esetekben a maximálisan megengedhető kútfej hőmérséklet (Szerző saját szerkesztése)

Biztonsági ültetéssel korrigált ültetési F SO (kg) -78000 -88000

Lm (cm) -96,9 -113,8

24

Megengedett kútfej hőmérséklet (°C) 90 95

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

4. INFORMÁCIÓSZERZÉS A KÚTMUNKÁLATOK SORÁN A CH kutatófúrások nem tipikusan geotermikus hasznosítás szempontjai alapján mélyülnek, ezért a fúráshoz kapcsolódó információszerzési program nem feltétlenül szolgáltat minden olyan adatot, amely egy geotermikus hasznosítási beruházás indításához szükséges. Feltételezhetően nem a lehetséges geotermikus rezervoárban jelölték ki a magfúrások zónáit, továbbá sem a szelvényezési program, sem a vízmintavételezés célja nem azonos a szénhidrogén, ill. a geotermikus kutatásban. Ha már ismert, hogy a kút milyen igénybevételeket bír el (3. fejezet) és kijelölhető a funkciója, amely az általam vizsgált kút esetében csak információszerző, vagy besajtoló lehet, és a befektető az átképzés mellett dönt akkor mindenképpen érdemes végig gondolni, hogy a kút átképzése során milyen hozzáadott információkhoz juthatunk. Magmintához például csak abban az esetben juthatunk, ha a kút továbbmélyítésre kerül. Az általam vizsgált kútnál a besajtolásra alkalmas zóna a cementdugó alatt, a nyitott szelvényben helyezkedik el, így továbbfúrásra nincs szükség. A nyitott szakasz a 7” béléscső saru alatt 2508 – 2802 m között található. A nyitott szakasz a kút meddővé nyilvánítása után cementdugóval és bridge pluggal kizárásra került. Jelenleg a kút 1,09 kg/l HT- KCl - Cure iszappal van feltöltve. A kút besajtoló kúttá történő átképzése a nyitott szakasz megnyitását majd 4,5” liner beépítését jelentheti. A cementdugó és bridge plug árfúrását követően lehetőség nyílik nyitott szakaszban végezhető lyukgeofizikai vizsgálatokra, mint pl. CBIL szelvényezésre, amely a már meg lévő mérésekkel értelmezve lehetőséget ad a kút és közvetlen környezetének feszültségi és szerkezeti viszonyainak, a repedezettség típusának, mértékének és irányultságának tisztázására. Nyomás- és hőmérsékletszelvényezést valamint víz- és gázminta vételezést is érdemes a programba beépíteni (Jobbik A. szóbeli közlése alapján).

25

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

5. HIDRODINAMIKAI KÚTVIZSGÁLAT IGÉNYE Az egyik, ha nem a legkritikusabb kérdése a geotermikus projekt-fejlesztésnek: a várható hozam esetünkben ez fordítva jelenik meg, vagyis mekkora lesz a réteg víznyelő képessége? A szénhidrogénre irányuló fúrások nem vagy csak igen rövid idejű teszteket tartalmaztak a rétegvizekre vonatkozólag, az esetek túlnyomó részében ezek az eredmények

nem

elegendőek

a

geotermikus

hasznosíthatóság

kiértékelésének

szempontjából. Minden geotermikus hasznosítás kulcskérdése az ún. teszt, nyilvánvalóan kútmunkálatokhoz kapcsolva a hidrodinamikai kútvizsgálatot jelentős költségeket takaríthatunk meg. Számításaim alapján a vizsgált kút termeltetési tesztjeit a kútfejen megengedhető maximális

hőmérsékletérték

hozamok

szempontjából

korlátozza.

Nagyobb

hozamtartományok vizsgálatára az ún. elnyeléses hidrodinamikai kútvizsgálat javasolt. A besajtoláshoz adhatja a betáplálást egy sekélyebb vízkút, óriási felszíni medence vagy valamely település tüzivíz hálózata. Bármelyik forrásból származik is a besajtolandó fluidum annak hőmérséklete lehűti a kutat melyet ebből a szempontból is vizsgálni kell a fellépő igénybevételek és hosszváltozások miatt (Jobbik A. szóbeli közlése alapján).

6. RÉTEGKEZELÉS IGÉNYE Egy szénhidrogén kút mélyítése során nyilvánvalóan nem vették figyelembe a vízadó rétegek védelmét, így valószínű, hogy annak javítására és/vagy serkentésére lehet szükség. Véleményem szerint mindenképpen indokolt a réteg áteresztőképességének stimulálása, hiszen a geotermikus hasznosítások jóval nagyobb hozamok termelését és visszasajtolását igénylik, mint a hazai olajtermelési gyakorlat. Ha a beruházó a rétegkezelés mellett dönt, akkor azt célszerű az elnyelés vizsgálat előtt elvégezni (Jobbik A. szóbeli közlése alapján).

26

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

7. MEGÁLLAPÍTÁSOK Számításaim alátámasztották, hogy a kútszerkezetre ható hatások közül a hőmérsékleti hatás a legjelentősebb. Megállapítható, hogy a vizsgált szénhidrogén kutatófúrás nem képezhető át nagyhőmérsékletű és nagy hozamú geotermikus termelőkúttá. A kútszerkezet így a kútépítőanyagok és a tervezésük paraméterei is jellegzetesek az olajiparban, így megállapításom kiterjeszthető a hasonló mélységű és szerkezetű meddő kutakra. A vizsgált kút és a hasonló szerkezetű kutak geotermikus hasznosíthatósága információszerző és/vagy besajtoló kút lehet. Az információszerzés céljából végzendő termeltetésnek megengedhető kútfej hőmérsékletben határa van. A besajtoló kúttá történő kiképzése során a legtöbb információt szolgáltató és jobb nyelési képességet elérő kút érdekében, a vizsgált kútra az alábbi lépésekből álló kútmunkálati program elvégzését javaslom amelyben a7”-os béléscső, mint termelőcső képezi a geotermikus besajtoló kút részét: 

cementdugó kifúrását követően nyitott szakaszban történő lyukgeofizikai mérések,



4,5” liner beépítése,



béléscső tisztítása,



savazásos rétegkezelés a kútkörnyéki zóna áteresztőképességének javítása érdekében,



elnyeléses hidrodinamikai kútvizsgálat a tároló-paraméterek megismerése céljából,



továbbá nyomás- és hőmérsékletmérések, víz- és gázminta vételezés, akár a kútmunkálati program több szakaszában is. Fontos hangsúlyozni, hogy az olajipari fúrások tervezésénél, a kutak jövőbeli

funkciója alapján, a kútszerkezeteket jóval alacsonyabb hőmérsékleti hatásokra tervezik, mint a geotermikus hasznosítás hőmérsékleti hatásai. Általánosan elmondható, hogy az olajipari meddő kutak szerkezetük, cementezésük, anyagminőségeik, kiképzésük alapján nem alkalmasak magas hőmérsékletű geotermikus rendszer termelőkútjának.

27

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

TÁBLÁZATJEGYZÉK 3.1. Táblázat: A kút fontosabb fúrási adatai (Műszerkabin zárójelentés alapján. Szerző saját szerkesztése) ....................................................................................................................... 9 3.2. Táblázat: 7”-es béléscső adatok (Szerző saját szerkesztése) .......................................... 11 3.3. Táblázat: A dugattyúhatás okozta hosszváltozás és erőhatás (Szerző saját szerkesztése) ........................................................................................................................................... 12 3.4. Táblázat: A spirálosodás okozta hosszváltozás és erőhatás (Szerző saját szerkesztése) ........................................................................................................................................... 13 3.5. Táblázat: Ballonhatás okozta hosszváltozás és erőhatás (Szerző saját szerkesztése)... 15 3.6. Táblázat: Hőmérséklet értékek a jellemző pontokon (Szerző saját szerkesztése) ........ 21 3.7. Táblázat: A hőmérsékleti hatások okozta hosszváltozások és a fellépő nyomó erők (Szerző saját szerkesztése) .............................................................................................. 21 3.8. Táblázat: A ’slack-off’ okozta hosszváltozás és erőhatás (Szerző saját szerkesztése) . 23 3.9. Táblázat: ∆L teljes értékei az alap adatokkal (Szerző saját szerkesztése) ........................ 23 3.10. Táblázat: Tájékoztatásul az F p értékei az alapadatokkal (Szerző saját szerkesztése) . 24 3.11. Táblázat: Korrigált esetekben a maximálisan megengedhető kútfej hőmérséklet (Szerző saját szerkesztése) .............................................................................................. 24

28

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

ÁBRAJEGYZÉK 3.1. Ábra: A kút szerkezete (nem méretarányos ábrázolás). (Szerző saját szerkesztése) ...... 8 3.2 Ábra: A termelőcsőnél nagyobb illetve kisebb packercsatlakozás (Casing/Tubing Design Manual, 2005.) .................................................................................................... 10 3.3. Ábra: Neutrális pont ábrázolása (Szerző saját szerkesztése) ......................................... 12 3.4. Ábra: Nyomás indukálta kihajlás (Szerző saját szerkesztése) ....................................... 13 3.5. Ábra: Ballonhatás (Szerző saját szerkesztése) ................................................................ 14 3.6. Ábra: A geotermikus-, a termelési- és a besajtolási mélység menti hőmérsékleteloszlás (Szerző saját szerkesztése) ................................................................................ 17 3.7. ábra: Radiális hőmérséklet-eloszlás sematikus ábrája (Szerző saját szerkesztése) ...... 18 3.8. ábra: Egy tipikus kútszerkezet hosszmetszete (Szerző saját szerkesztése) ................... 19 3.9. Ábra: A kőzetek szempontjából a kút szerkezet (Szerző saját szerkesztése) ................ 20

29

TDK dolgozat


_________________________________________________________________________________

FELHASZNÁLT IRODALOM 

Bari Zs., Gellért B., Jobbik A., Nagy A., Pap S., Pethő S. és Vági A. (2009), Jegyzőkönyv,

A

UTC technológiához

történő víztermelő/besajtoló

kútpárok

kiválasztásáról (Budapest, Budafoki u. 79. 2009. január 23.) 

Casing/Tubing Design Manual, (2005. oktober)



Dictionary for the Petroleum Industry, Petroleum Extension Service, The University of Texas at Austin



Dr. Federer I. szóbeli közlése



Dr. Jobbik A. szóbeli közlése



Dr. Kosztin B., Udvari F., Toronyi Z., Dr. Dormán J. és Drávucz I. (1999.), Technológiai utasítás A rétegkezelési műveletek tervezésére, Kivitelezésére és Ellenőrzésére, MOL, Magyar Olaj- és Gázipari Részvény Társaság Upstream Üzletcsoport.



Dr. Takács G. (2005), Gaslift Manual – Fundamentals (Chapter 2)



Hőmérséklet-változás okozta hosszváltozás (hőtágulás) a Kőolaj és Földgáz 10. (110.) évfolyam 4. szám 1977. áprilisi kiadása szerinti 105-110. oldali információk alapján



MOL Nyrt. szakembereinek szóbeli közlése



Pap S. (1981), Termálvíznyerési lehetőségek meddő szénhidrogénkutató fúrásokból, 129-es jegyzet.



Pugner S. és Réz I. (2008.), Jászberény-Ny-4, M, Műszerkabin zárójelentés, Mélyfúrási Információ Szolgáltató Kft, Geológiai Szerviz Üzem, Szolnok.



Ramey, H.J. (1962), “Wellbore Heat Transmission.”, pp. 427-35.



Szalakói I., Pap S.,Horváth D., Tamási I. és Dr. Csaba J., A hazai termálvíztárolórétegek földtani viszonyai és hasznosítása, Magyar Szénhidrogénipar Kutató-Fejlesztő Intézet, 282-es jegyzet.



Technológiai utasítása Béléscső méretezésre (1999. november 10.) MOL Rt. Hazai Kutatás Termelés Divízió Mélyfúrási és Kútszerviz Iroda

30

Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar Kőolaj és Földgáz Intézet Olajmérnöki Intézeti Tanszék. TDK dolgozat

Recommend Documents