PL223184B1 - Sposób przeciwdziałania kolmatacji warstwy przyfiltrowej i poprawy jej chłonności w obrębie zatłaczających otworów geotermalnych - Google Patents

Sposób przeciwdziałania kolmatacji warstwy przyfiltrowej i poprawy jej chłonności w obrębie zatłaczających otworów geotermalnych

Info

Publication number
PL223184B1
PL223184B1 PL401572A PL40157212A PL223184B1 PL 223184 B1 PL223184 B1 PL 223184B1 PL 401572 A PL401572 A PL 401572A PL 40157212 A PL40157212 A PL 40157212A PL 223184 B1 PL223184 B1 PL 223184B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
geothermal
brine
water
acid
hydrochloric acid
Prior art date
Application number
PL401572A
Other languages
English (en)
Other versions
PL401572A1 (pl
Inventor
Jan Marjanowski
Arkadiusz Nalikowski
Stanisław Kulik
Bogusław Zieliński
Henryk Biernat
Bogdan Noga
Original Assignee
Geotermia Pyrzyce Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Marjanowski Jan Przedsiębiorstwo Marcor
Przedsiębiorstwo Geologiczne Polgeol Spóka Akcyjna
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Geotermia Pyrzyce Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością, Marjanowski Jan Przedsiębiorstwo Marcor, Przedsiębiorstwo Geologiczne Polgeol Spóka Akcyjna filed Critical Geotermia Pyrzyce Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority to PL401572A priority Critical patent/PL223184B1/pl
Publication of PL401572A1 publication Critical patent/PL401572A1/pl
Publication of PL223184B1 publication Critical patent/PL223184B1/pl

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

Sposób przeciwdziałania kolmatacji warstwy przyfiltrowej i poprawy jej chłonności w zatłaczających otworach geotermalnych, polega na tym, że na odcinku pomiędzy otworem wydobywczym a otworem zatłaczającym, korzystnie przed urządzeniami wymiany ciepła lub innymi urządzeniami ciepłowni geotermalnych, dozuje się kwas solny do strumienia przepływającej solanki lub wody termalnej, w ilości od 500 g do 10 g korzystnie w ilości od 20 g do 100 g kwasu solnego na 1 m3 solanki lub wody geotermalnej oraz biodegradowalny dyspergator w postaci rozpuszczalnego w wodzie kwasu poliasparaginowego lub soli sodowej lub potasowej kwasu poliasparaginowego, w ilości od 0,1 do 20 g korzystnie w ilości od 0,5 g do 5 g na 1 m3 solanki lub wody geotermalnej. Jako kwasu solnego do przeprowadzenia zabiegu dekolmatacji otworów geotermalnych używa się odtlenionego kwasu solnego.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób przeciwdziałania kolmatacji warstwy przyfiltrowej i poprawy jej chłonności w obrębie zatłaczających otworów geotermalnych, zwłaszcza w przypadku otworów wykorzystywanych do zatłaczania wód geotermalnych po procesie odzysku ciepła, w ciepłowniach geotermalnych.
Podstawowym problemem ciepłowni geotermalnych, wykorzystujących ciepło geotermalne solanek i wód geotermalnych jest stopniowy spadek chłonności warstwy złoża w otworach zatłaczających. Na skutek stopniowej utraty chłonności zmniejsza się wydajność otworu zatłaczającego, a tym samym maleje moc cieplna ciepłowni termalnej. Składa się na to wiele przyczyn, między innymi korozja rur wydobywczych i zatłaczających, a przede wszystkim kolmatacja warstwy złożowej. Kolmatacja związana jest z wytrącaniem się związków chemicznych nieorganicznych z solanki lub wody termalnej tj. trudno rozpuszczalnych soli a także w przypadku jej natlenienia tlenków i hydroksytlenków żelaza i manganu. W przypadku naruszenia równowagi oksydacyjno-redukcyjnej roztworu następuje wytrącanie siarczków żelaza, manganu i miedzi. Szczególnie intensywnie występuje kolmatacja w przypadku zatłaczania do złoża, schłodzonej w procesie odbioru ciepła, solanki lub wody geotermalnej. To właśnie procesy fizyko-chemiczne zachodzące w solance lub wodzie termalnej, wykorzystanej w procesach energetycznych, są odpowiedzialne za pogarszającą się pracę całego obiegu geotermalnego. Odwrócenie kierunku zachodzenia tych procesów wymaga ingerencji w przemiany równowagowe, zachodzące na granicy faz - ciekłej (solanka lub woda termalna), gazowej (uwalniane w wyniku rozprężania z fazy ciekłej gazy) i stałej (wytrącające się osady). Niezbędne w tym celu jest poznanie skomplikowanego składu fizyko-chemicznego solanki lub wody termalnej, a także równowag kwasowo-zasadowych związanych z krystalizacją węglanu wapnia, siarczanu baru, siarczanu strontu oraz równowag w procesach utleniająco - redukcyjnych, odpowiedzialnych za wytrącanie się tlenków i siarczków żelaza, miedzi i manganu, w warstwie przyfiltrowej i bezpośrednio w złożu wodonośnym.
Jedną z metod poprawy chłonności złoża, prowadzącą do dekolmatacji otworu zatłaczającego jest kwasowanie. Standardowa metoda kwasowania została szeroko opisana w literaturze naukowo-technicznej i patentowej, a związana jest z wprowadzeniem do warstwy przyfiltrowej otworu kilkuprocentowego lub rzadziej kilkunastoprocentowego roztworu kwasu solnego wraz z inhibitorami korozji. Kwaśny roztwór przez pewien czas jest przetrzymywany w oczyszczanym otworze, a następnie po przereagowaniu zostaje odpompowany ze złoża. Udrażnianie skolmatowanych otworów geotermalnych tą metodą, związane jest z licznymi komplikacjami, jak wyłączenia otworu z eksploatacji, konieczność odpompowania, a następnie unieszkodliwienia roztworów poreakcyjnych. Dużą wadą tego sposobu są bardzo pracochłonne roboty związane z ponownym włączeniem otworu do ruchu, w tym konieczność usunięcia tlenu z solanki lub wody geotermalnej przed ponownym zatłoczeniem do otworu geotermalnego.
Alternatywną metodą do kwasowania, o zdecydowanie przyjaźniejszym profilu ekologicznym, jest metoda tzw. miękkiego kwasowania. Metoda ta jest opisana w specjalistycznych publikacjach, z zakresu geologii i hydrogeologii. Istotą metody jest okresowe zatłaczanie do otworów geotermalnych kwasu solnego w niewielkich stężeniach, rzędu 0,1 do 0,3%, co redukuje konieczność odpompowywania i unieszkodliwiania roztworu poreakcyjnego. Roztwór reakcyjny dochodzi do złoża wodonośn ego, gdzie ulega całkowitej neutralizacji. W trakcie stosowania opisanej metody wymagane jest wyłączenie otworu geotermalnego z eksploatacji, co powoduje opisane wcześniej komplikacje z odtlenianiem sytemu geotermalnego.
Znany jest z opisu patentowego USA Nr 6063289 sposób przeciwdziałania wytrącania się w środowiskach osadów tlenków i soli Ca, Mg, Ba, Cu, Fe, Mn poprzez wprowadzenie do roztworów wodnych od 0,5 do 100 ppm synergetycznej mieszaniny kwasów fosfonowych: HEDP (1-hydroxyethylidene-1,1-disphosphonic acid) i DETPMP (diethylenetriaminepenta-methylenephosphonic acid). Antyskalanty oparte o kwasy fosfonowe nie rozkładają się i nie są biodegradowalne. W przypadku solanki geotermalnej lub wód geotermalnych zwracanej do otworu zatłaczającego wprowadzenie do złoża termalnego nie biodegradowalnego antyskalanta zanieczyszcza środowisko naturalne i stąd nie jest możliwe praktyczne zastosowanie tego sposobu ze względu na sprzeciw służb ochrony środowiska.
Znany jest z opisu patentowego USA Nr 5979556 sposób powolnego dozowania kwasu do otworu zatłaczającego poprzez wtrysk kwasu do zwracanego, wykorzystanego medium geotermalnego do otworu zatłaczającego. Wśród możliwych do zastosowania kwasów dla tej metody wymieniono:
kwas solny, kwas nadchlorowy, kwas siarkowy, kwas azotowy. Możliwe jest też zastosowanie kwasów
PL 223 184 B1 słabych jak kwas octowy, kwas cytrynowy, kwas mrówkowy, kwas węglowy, związków chlorowych hydrolizujących kwaśno i chlorku amonu. Stężenie dozowanego kwasu jest mniejsze od 0,1% wag. w zwracanym do górotworu medium, mogą być to stężenia kwasu bardzo niskie począwszy od 0,001% wag. Natomiast odczyn pH zatłaczanego medium może wynosić od 1,75 do 4,5 jednostki pH co zależy od wielu czynników. Dozowanie kwasu w zależności od budowy geologicznej górotworu może być prowadzone zwykle od 3 do 24 m-cy, w którym to czasie dozowany do zwracanego medium geotermalnego kwas powoduje naruszenie struktury górotworu poprawiając jego chłonność przez co możliwe jest zatłoczenie wykorzystanego medium.
Sposób udrażniania otworu zatłaczającego wg omawianego patentu poprzez okresowe dozowanie kwasu dla poprawienia miąższości warstw górotworu obarczony jest znacznym ograniczeniem, tak naprawdę uwzględnia jedynie jeden rodzaj skał górotworu tj. dolomitowych, gdzie wskutek naruszenia równowagi kwasowo-zasadowej następuje rozpuszczanie związków węglanu wapnia i magnezu i zwiększenie chłonności górotworu. Struktura górotworów zwykle jest mieszana i występują skały: ilaste, dolomitowe, wulkaniczne, granity, piaskowce. Stąd też w mieszanych warstwach zachodzą procesy bardziej złożone związane z wytrącaniem z solanek i wód geotermalnych tlenków i hydroksytlenków żelaza i manganu, siarczku żelaza i miedzi, siarczanu baru i strontu. O ile otwór zatłaczający jest zakolmatowany tymi związkami w tym przypadku proste dozowanie kwasu (kwasu solnego) niewiele pomoże. Wiele związków chemicznych Fe, Mn, Cu, Ba, Sr, Ra może pozostać w osadzie. Także niewielka zmiana pH wskutek dozowania niewielkich ilości kwasu np. solnego ma nieduży wpływ na krystalizację między innymi krzemianu magnezu oraz różnych form krzemionki amorficznej. Stąd wykorzystanie metody wg opisu patentowego USA Nr 5979556 jest ograniczone do otworów (studni) zbudowanych w skałach dolomitowych a kolmatacja wynika z wytrącania się w strefie zwracanego medium geotermalnego przeważnie węglanu wapnia.
Znany jest z opisu patentowego USA Nr 6464900 antyskalant i inhibitor korozji, który może zapobiegać krystalizacji nieorganicznych soli w wymiennikach ciepła, systemach chłodzenia, wodach górniczych i geotermalnych jeśli woda zawiera wysoką twardość i alkaliczność (zasadowość). W celu ochrony przed wytrąceniem soli jak też zmniejszenia szybkości korozji stali do wody podaje się mieszaninę zawierającą rozpuszczalny w wodzie kwas poliasparaginowy lub jego sole oraz rozpuszczalny w wodzie fosfonowy oligomer z niepełnej polimeryzacji monomerów, szczegółowo opisany w przytoczonym opisie patentowym. Stosunek wagowy oligomeru do kwasu poliasparaginowego wynosi od 4:1 do 9:1, natomiast stężenie antyskalanta i inhibitora korozji w wodzie powinno wynosić od 10 do 200 ppm. Opisana mieszanina nie znajduje zastosowania w przypadku dozowania jej do solanek i wód geotermalnych w warunkach europejskich ze względu na brak biodegradowalności jej składnika jakim jest oligomer fosfonowy w złożu wodonośnym górotworu.
Nieoczekiwanie w trakcie badań nad różnymi sposobami ograniczającymi kolmatację złóż w obrębie otworów zatłaczających media geotermalne okazało się, że pozytywny wpływ na eliminację krystalizacji soli związków wapnia, magnezu, żelaza, manganu, miedzi, baru, strontu oraz krzemionki w środowisku solanki geotermalnej i wód geotermalnych ma biodegradowalny dyspergator jakim jest kwas poliasparaginowy i jego sole sodowe i potasowe, o ile obniży się zasadowość mineralną solanki lub wody geotermalnej. W przeciwieństwie do wielu związków z grupy antyskalantów, jak to ma miejsce w przypadku znanych substancji chelatujących czy też niektórych kwasów i soli fosfonowych, już ilości niestechiometryczne kwasu poliasparaginowego oddziałują na krystalizację związków chemic znych, w warunkach zmniejszonej zasadowości mineralnej roztworu solanki w stosunku do roztworu wyjściowego. Obniżenie wartości zasadowości mineralnej a tym samym i pH przesuwa wartości indeksów nasycenia wielu trudno rozpuszczalnych związków poniżej wartości 1, dzięki czemu procesy wytrącania ich osadów nie zachodzą. Kwas poliasparaginowy lub jego sól sodowa lub potasowa jako dyspergator w warunkach obniżonej zasadowości mineralnej już w niewielkich ilościach przeciwdziała wzrostowi, łączeniu się i osadzaniu cząstek stałych obecnych w roztworze wodnym, poprzez zmianę ich ładunku elektrycznego, w rezultacie czego cząstki odpychają się i nie podlegają procesowi aglomeracji. Dyspergator umożliwia zachowanie wysokiego stopnia rozdrobnienia (dyspersji) już wytrąconych z roztworu cząstek związków trudno rozpuszczalnych zarówno tych które podlegają równowadze węglanowej jak i tych które nie podlegają jak gips, baryt, celestyn, krzemionka krystaliczna i amorfic zna oraz związki fluoru. Dzięki temu nie dochodzi do skupiania się tych cząstek i tworzenia większych struktur, a w efekcie sedymentacji w postaci osadu. Efekt dyspersji osadów aby zaszedł w innych warunkach niż opisane wymaga połączenia kwasu poliasparaginowego lub jego soli z kwasami fosfonowymi lub ich solami lub oligomerami jakie powstają podczas produkcji kwasów fosfonowych jako
PL 223 184 B1 produkty uboczne. Połączenie obu zjawisk tj. jednoczesnego obniżenia zasadowości mineralnej i zjawiska dyspersji daje nieoczekiwany wynik jakim jest zapobieganie wytrącania się osadów z przesyc onych roztworów solanek lub wód geotermalnych co zapobiega kolmatacji filtrów i jeszcze mniej oczekiwany wynik jakim jest powolne roztwarzanie już wytrąconych osadów prowadzące do dekolmatacji otworów osadzonych w warstwie wodonośnej. Wprowadzenie do wynalazku odtlenionego kwasu solnego utrudnia powstawanie tlenków, hydroksytlenków i siarczków związków żelaza i manganu i skraca czas odzyskiwania chłonności złoża a także wydatnie przyczynia się do odzyskiwania rentowności ciepłowni geotermalnej.
Wynalazek dotyczy sposobu przeciwdziałania kolmatacji warstwy przyfiltrowej zatłaczających otworów geotermalnych, poprzez wpływanie na parametry chemiczne solanki lub wody geotermalnej, w trakcie normalnej eksploatacji otworów wydobywczego i zatłaczającego ciepłowni geotermalnej, bez przerywania pracy systemu. Efekt zapobiegawczy uzyskuje się poprzez ciągłe dozowanie do przepływającej solanki lub wody geotermalnej kwasu solnego, lub odtlenionego kwasu solnego w ilości od 10 g do 500 g korzystnie w ilości od 20 g do 100 g kwasu solnego na 1 m solanki lub wody geotermalnej oraz biodegradowalnego dyspergatora w postaci rozpuszczalnego w wodzie kwasu poliasparaginowego lub soli sodowej lub potasowej kwasu poliasparaginowego, w ilości od 0,1 do 20 g korzystnie 3 w ilości od 0,5 g do 5 g na 1 m solanki lub wody geotermalnej. Jak wykazały długotrwałe próby, prowadzone na otworach zatłaczających ciepłowni geotermalnych, sposób wg wynalazku umożliwia nie tylko utrzymanie chłonności otworów zatłaczających na stałym poziomie, ale powoduje stopniowy, stały wzrost tej chłonności. Przy tym, metoda nie wymaga wyłączania otworów zatłaczających z eksploatacji w trakcie jej stosowania. Sposób wg wynalazku zostanie przedstawiony w poniższych przykładach.
P r z y k ł a d 1. Solanka geotermalna o temperaturze 80°C jest wydobywana z górotworu z głębokości 1600 m za pomocą pomp wydobywczych, następnie po oddaniu ciepła w baterii wymie nników tytanowych w ciepłowni geotermalnej, schładzana jest do temperatury ok. 30°C a następnie jest zatłaczana przez pompy zatłaczające do warstwy wodonośnej górotworu odległej o 2 km od miejsca jej ujęcia. Zarówno przed wymiennikami ciepła jak też tuż przed otworem zatłaczającym zamontowane są filtry świecowe o porowatości 1 gm. Przepływ solanki ustalony był przed wdrożeniem metody dekolmatacji na 30 m3/h i z tendencją do jego obniżania się a ciśnienie zatłaczania solanki wynosiło 18 barów z tendencją do wzrostu.
Wykonanie analiz fizykochemicznych ujmowanej solanki geotermalnej w otworze wydobywczym pokazały zdolność do krystalizacji poszczególnych związków chemicznych wskutek ich przesycenia w solance co zostało określone przez indeks nasycenia. Wartości te ujęto w poniższej tabeli.
Związek trudno rozpuszczalny Wyliczony indeks nasycenia
Krzemionka amorficzna S1O2 0,1
Stroncjanit SrCO3 0,17
Gips CaSO4 x 2H2O 0,35
Anhydryt CaSO4 0,43
Syderyt FeCO3 0,45
Baryt BaSO4 0,55
Kalcyt CaCO3 0,95
Dolomit CaMg(CO3)2 1,23
Celestyn SrSO4 2,04
Getyt FeOOH 4,37
Gibbsyt AI(OH)3 4,90
Hematyt Fe2O3 3020
Jak widać z powyższej tabeli najbardziej przesycony w roztworze jest hematyt, gibbsyt i getyt.
Stąd też związki metali na trzecim stopniu utlenienia powinny być odpowiedzialne za krystalizację i dalej za kolmatację złoża wodonośnego w otworze zatłaczającym. Lekkie przesycenie dolomitu nie
PL 223 184 B1 powinno decydować o wytrącaniu się tego związku w znacznych ilościach. Świadczą o tym pobrane do analizy osady z filtrów świecowych ustawionych na przepływie całego strumienia solanki geotermalnej. Ich skład przedstawiono poniżej w tabeli.
Oznaczenie Jednostka Zawartość
Wapń jako CaO % 1,5
Magnez jako MgO % 0,4
Żelazo całkowite jak Fe2O3 % 87,3
Siarka jako SO3 % 4,2
Mangan jako MnO % 2,7
Pozostałe % 3,9
Wyniki analiz osadów dobitnie wskazują więc, że głównym materiałem budulcowym osadów są związki żelaza z domieszką manganu i siarczanów (prawdopodobnie strontu i baru) i niewielkim udziałem jonów odpowiedzialnych za twardość - wapnia i magnezu. Otwór był wielokrotnie poddawany tradycyjnemu kwasowaniu kwasem solnym o stężeniu handlowym z inhibitorami korozji, osiągając na krótko rezultaty zwiększonej chłonności złoża. Jak wykazały badania osadów jakie wydzielają się na filtrach świecowych (imitując tym samym złoże górotworu) związków wapnia jest niewiele, stąd kwasowanie przynosi krótkotrwałe efekty. Na podstawie uzyskanych przesłanek opracowano metodę poprawienia chłonności otworu zatłaczającego wg wynalazku. Za otworem wydobywczym a przed wymiennikami ciepła rozpoczęto dozowanie odtlenionego kwasu solnego pompą dozującą sprzężoną z pomiarem przepływu w rurociągu głównym w ilości 72 g kwasu solnego na 1 m przepływającej solanki. Odczyn pH solanki obniżył się o 0,6 jednostki a zasadowość mineralna o ok. 2 mval/l. Do zakwaszonej solanki także przed wymiennikiem ciepła rozpoczęto dozowanie przy pomocy pompy dozującej handlowego roztworu kwasu poliasparaginowego w ilości 2 g kwasu poliasparaginowego przypadającej na każdy 1 m przepływającej przez rurociąg uprzednio zakwaszonej solanki. W ciągu pierwszego miesiąca dozowania obu składników stwierdzono ustabilizowanie się przepływu na stałej wartości bez tendencji spadkowej przepływu co potwierdziło zakładane założenia powstrzymania kolmatacji otworu. Jednocześnie lustracja filtrów świecowych wykazała brak osadów na nich co świadczy o powstrzymaniu procesu inkrustacji związków z solanki geotermalnej. Po ok. trzech miesiącach dozo3 wania opisanej chemii nastąpił wzrost przepływu solanki w rurociągu do wartości 42 m /h i nastąpiło obniżenie ciśnienia zatłaczania o 0,2 bara. Rozpoczął się zatem powolny proces dekolmatacji otworu.
3
Po roku dozowania chemii w ilości ustalonej jak wyżej przepływ w rurociągu wynosił 78 m /h a ciśnienie tłoczenia spadło o dalsze 0,7 bara. Natomiast wydajność cieplna ciepłowni geotermalnej wzrosła o ponad 100% w stosunku do tej jaka była przed wdrożeniem metody dekolmatacji wg wynalazku.
P r z y k ł a d 2. Solanka geotermalna na potrzeby ciepłowni geotermalnej o temperaturze 78°C jest wydobywana z górotworu z głębokości 1400 m za pomocą pomp wydobywczych a następnie po oddaniu ciepła w baterii wymienników zbudowanych z tytanu, schłodzona do temperatury 28°C jest zatłaczana przez pompy zatłaczające do warstwy wodonośnej górotworu odległej o 1,5 km od miejsca jej ujmowania. Przed otworem zatłaczającym zamontowane są filtry świecowe o porowatości 1 μm, aby zatrzymać wytrącone osady ze schłodzonej solanki co zmniejsza tendencję do kolmatacji złoża 3 wodonośnego. Przepływ solanki ustalony był przed wdrożeniem metody dekolmatacji na 45 m /h i z tendencją do jego powolnego obniżania się a ciśnienie zatłaczania solanki wynosiło 16 barów z tendencją do wzrostu. W celu poprawy sprawności ciepłowni geotermalnej i zwiększenia przepływu medium geotermalnego rozpoczęto wdrażanie sposobu dekolmatacji otworu wydobywczego wg wynalazku. W tym celu na wylocie solanki z otworu wydobywczego do rurociągu z solanka rozpoczęto do3 zowanie odtlenionego kwasu solnego w ilości 40 g na 1 m solanki. Drugą pompą dozującą rozpoczęto dozować w odległości 50 m od pompy dozującej odtleniony kwas solny w ilości roztwór handlowy 3 soli sodowej kwasu poliasparaginowego w ilości 1,2 g na każdy 1 m przepływającej solanki wskutek czego zasadowość mineralna solanki obniżyła się o 0,95 mval/l a odczyn pH obniżył się o 0,5 jednostki pH. Po około 8 miesiącach stosowania metody wg wynalazku przepływ solanki wzrósł o ok. 45% a ciśnienie zatłaczania obniżyło się o 1,2 bara.
Sposób realizowany wg wynalazku wykazuje szereg zalet. Wykorzystanie najtańszego kwasu jakim jest kwas solny lub odtleniony kwas solny do zakwaszania solanki powoduje rozkład wodorowę6
PL 223 184 B1 glanów zawartych w solance lub wodach geotermalnych i uwolnienie stechiometrycznej ilości dwutlenku węgla, który odpowiedzialny jest za utrzymanie równowagi węglanowej. Obniżenie wartości zasadowości mineralnej przesuwa wartości indeksów nasycenia wielu trudno rozpuszczalnych związków poniżej wartość 1, dzięki czemu procesy wytrącania ich osadów nie zachodzą. Samo obniżenie zasadowości mineralnej byłoby nieefektywne gdyby nie zachodziła synergia wzajemnego oddziaływ ania dyspergatora i obniżonej zasadowości mineralnej solanki lub wody geotermalnej. Dyspersja jest na tyle silna, że przepływająca woda geotermalna nie pozostawia osadów w urządzeniach ciepłowni ge otermalnych np. na powierzchni wymienników ciepła. W przypadku udrażniania warstwy przyfiltrowej lub wodonośnej prowadzi do chłonności skał w warstwie wodonośnej.
W sposobie prowadzenia dekolmatacji otworu zgodnie z wynalazkiem rozkład kwasu solnego zachodzi szybko wskutek reakcji z wodorowęglanami głownie wapniowymi i sodowymi już w rurze zatłaczającej (szybka reakcja) a nie w złożu wodonośnym jak to się odbywa w innych metodach kwasowania. Kwas solny jest już całkowicie przereagowany zanim wpłynie do górotworu o czym świadczy zmiana wartości zasadowości mineralnej a nie jej całkowita redukcja do zera. Stąd jest to ekologiczna metoda. W metodach tradycyjnego i miękkiego kwasowania jak i klasycznego kwasowania kwas wchodzi do górotworu. Zmniejszenie zasadowości mineralnej skutkuje wydzieleniem się odpowiedniej ilości CO2, które stabilizuje równowagę węglanową i osadową, a co najważniejsze jest naturalnym gazem jaki w utworach geologicznych występuje. Również jony chlorkowe wprowadzone z kwasem solnym stanowią naturalny składnik złóż wodonośnych w warstwach termalnych. Sam dyspergator w postaci kwasu poliasparaginowego lub jego soli jest całkowicie biodegradowalny w złożach wod onośnych i zaliczany jest do związków z grupy tzw. „zielonej chemii”. Jest to związek nietoksyczny, obojętny biologicznie, higroskopijny, rozpuszczalny w wodzie. Jego degradacja prowadzi do aminokwasów - związków najbardziej przyjaznych człowiekowi i środowisku. Stąd tez sposób dekolmatacji przeprowadzany wg wynalazku jest sposobem ekologicznym. Natomiast największą zaletą sposobu wg wynalazku jest możliwość przeprowadzania zabiegu dekolmatacji w trakcie normalnej pracy ciepłowni geotermalnej, co powoduje brak kłopotliwych odpompowań solanki na zewnątrz systemu geotermalnego, którą albo trzeba odpompować do specjalnych zbiorników retencyjnych a w przypadku awarii do środowiska.

Claims (3)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób przeciwdziałania kolmatacji warstwy przyfiltrowej i poprawy jej chłonności w zatłaczających otworach geotermalnych, znamienny tym, że na odcinku pomiędzy otworem wydobywczym a otworem zatłaczającym, korzystnie przed urządzeniami wymiany ciepła lub innymi urządzeniami ciepłowni geotermalnych, dozuje się kwas solny do strumienia przepływającej solanki lub wody ge otermalnej, w ilości od 10 g do 500 g korzystnie w ilości od 20 g do 100 g kwasu solnego na 1 m solanki lub wody geotermalnej oraz biodegradowalny dyspergator w postaci rozpuszczalnego w wodzie kwasu poliasparaginowego lub soli sodowej lub potasowej kwasu poliasparaginowego, w ilości od 0,1 3 do 20 g korzystnie w ilości od 0,5 g do 5 g na 1 m solanki lub wody geotermalnej.
  2. 2. Sposób wg zastrzeżenia 1, znamienny tym, że jako kwasu solnego do przeprowadzenia zabiegu dekolmatacji otworów geotermalnych używa się odtlenionego kwasu solnego.
  3. 3. Sposób wg zastrzeżenia 1 i 2, znamienny tym, że obniżenie zasadowości mineralnej solanki lub wody termalnej powinno być nie wyższe niż 5 mval/l.
PL401572A 2012-11-12 2012-11-12 Sposób przeciwdziałania kolmatacji warstwy przyfiltrowej i poprawy jej chłonności w obrębie zatłaczających otworów geotermalnych PL223184B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL401572A PL223184B1 (pl) 2012-11-12 2012-11-12 Sposób przeciwdziałania kolmatacji warstwy przyfiltrowej i poprawy jej chłonności w obrębie zatłaczających otworów geotermalnych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL401572A PL223184B1 (pl) 2012-11-12 2012-11-12 Sposób przeciwdziałania kolmatacji warstwy przyfiltrowej i poprawy jej chłonności w obrębie zatłaczających otworów geotermalnych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL401572A1 PL401572A1 (pl) 2014-05-26
PL223184B1 true PL223184B1 (pl) 2016-10-31

Family

ID=50771779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL401572A PL223184B1 (pl) 2012-11-12 2012-11-12 Sposób przeciwdziałania kolmatacji warstwy przyfiltrowej i poprawy jej chłonności w obrębie zatłaczających otworów geotermalnych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL223184B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL401572A1 (pl) 2014-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10294412B2 (en) Environmentally friendly stimulation fluids, processes to create wormholes in carbonate reservoirs, and processes to remove wellbore damage in carbonate reservoirs
US20120118575A1 (en) Thermally Stable Scale Inhibitor Compositions
Patel et al. New antifoulants for deposit control in MSF and MED plants
Al Rawahi et al. Studies on scale deposition in oil industries & their control
JPH05208199A (ja) 石油含有地層及びこれに関連して用いられる装置においてスケールを制御するための方法
US11286187B2 (en) Iron sulfide scale inhibition in an oil production system
Nassivera et al. Fateh field sea water injection-water treatment, corrosion, and scale control
Smith et al. Removal and inhibition of calcium sulfate scale in waterflood projects
Wang et al. Antiscalants and their compatibility with corrosion inhibitors
CA3175510A1 (en) New synergic composition for scale inhibition
US20230313644A1 (en) Monitoring Scale Inhibitor Treatment
CA2193038C (en) A process for the controlled fixing of scale inhibitor in a subterranean formation
PL223184B1 (pl) Sposób przeciwdziałania kolmatacji warstwy przyfiltrowej i poprawy jej chłonności w obrębie zatłaczających otworów geotermalnych
Khormali et al. Trends in using organic compounds as scale inhibitors: Past, present, and future scenarios
US9453401B2 (en) Chelating fluid for enhanced oil recovery in carbonate reservoirs and method of using the same
Merdhah et al. Solubility Of Common Oil Field Scales Of Injection Water And High–barium Concentration And High–salinity Formation Water
US20140345868A1 (en) Method of maintaining oil reservoir pressure
PL236136B1 (pl) Sposób przeciwdziałania kolmatacji warstwy przyfiltrowej i poprawy jej chłonności w obrębie zatłaczających otworów geotermalnych
Wang et al. Synergistic effect of ATMP, EDTMPS and PESA on the scale inhibition in the reinjected sewage
Sloat Controlled Solubility Phosphates--A Versatile Solution To Oilfield Scale Problems
Liu et al. Development and performance of low-corrosion descaling agents based on chelating agents
Fadairo et al. Predicting tool for sulphate scale build-up around the wellbore in oilfield
Khelil et al. Water injection in algeria-problems and solutions
US12195669B1 (en) Process for removing hydrogen sulfide from subterranean geological formations with a layered triple hydroxide material in a water-based drilling fluid
US20240218239A1 (en) Calcium sulfate scale control for disposal wells