DE1962260B2 - Verfahren zum Aufbrechen einer durch eine Produktionssonde erschlossenen Erdgas oder Erdöllagerstätte - Google Patents

Description

.,_nnt reichendes Rohr in die Lagerstätte gepreßt ¹ Tb der Ringraum zwischen der Sondenver-

⁴ ere

am Boden ^der_^Sonde _f.^a^^Zt _Medien veranlaßt wervorhandene strcmungsfahige_Med.e_ _{ium muß}

K-,Sens nach unten gedrückt und das Rob-^O' äSchlSiend dieses Roh, gezogen, de, Zünde, und dem Sprengstoff.
Der körnige fett Spreng

_aiB mindestens _d„_en Sp«ng-

nicht

ff Iv_n ii dir Sonde auf ihrem Weg nach unten ^M1üAt w?d oder sonstwie beeinträchtigt wird. ^VeDi^ Aufschlämmung ist vorzugsweise zusammen-7t ins einem Träeermedium, wie Wasser. Alkohol ^Sea da in d^errienem körnigem RDX, PETN. HMX TAT oder dner Mischung der vorigen Stoffe. ^H" . ·__ „;, dem entsprechenden Trägermedium ^S°d'dcm S "„«fjvertiglichen EMiclniuel. das 1, Hhiiist' eine flcithmäBige Verteilung des ' X unter Druck- und Temperaturtedinam.

sic "Sn?'Aufbrechen L Lagerstätte»

SSr im a„ge„ei„.» hei

gen in germgem MaSe
löslich and, ^bede^"
und ^
Sprengstoffe i
hygroskopisch

^ die teschnetenen löslich und nicht sind.

RDX (C\dotnmemyici.
,e.ramethylent.tran,.™,,, n)u
tarantlrall. TM kann a»cn
sicherzugehen, daß die ψΙ?
durch die *££*

™* ^yclo (Pentaenthryt-

_TrilcheII ,„ „nd „_lan«„ können. %%£* ein«, Ko^rote M.schen»e,,e ,k.eine, ,0_mes»

ertösHchen Carboxyvinylpohmers bedingungen (bis ,» « 5C«-^ _tei2uteh,„,„

ϊΙΙΙ1^|βΙ

angebrachten Dichtungsst

1 Sprengstoffaufschlämmung

Aufschlämmung aus. körnicen Sprengstoff

Das Verhältnis zachen dem körnig^ t ^

mmmm

"SSpS=

Es muß inert und fähig sein, den koi η ^n

etwa ₂₅

der Aufschlämmung aus. Die Aufsch ammung

auf verschiedene Weisen vor^trt «i^

einem bevorzugten Verfahren ζ. Β zu Herste! ung

einer Aufsch ammung aus RD*«^nd das Träger-Medium, der kornige p

das Eindickm.ttel ™ *7^^ttJ^$

ann Berührung ist) nicht dispergierbar ist, so

B« 5 Sonde ,„^ f_idJ_{Dichte bis} ^P _zum Aufbrechen
^_β ^ _{Aufschlämmung direkt in dl}e
_{Sonde n};_ben der aufzubrechenden Lagerstätte e.n-Verdünnung des festen Sprengstoffs
_M fm Trägermedium ist zwar für die Desensibilisierung

eine dünne trübe

statt. Eine g.eich-

^{sein muß}'^{um sie zur}

Gewichtsteilen angegeben sind. Detonation erfolgte. Selbst bei direkter Einführung

B e i s ρ i e 1 1 ₃o kann es geschehen, daß keine Detonation stattfindet,

4g wenn die Aufschlämmung in strömungsfähigen Me-

^RDX ₅₁ 5 dien in der Sonde an der Lagerstätte in einer kürzeren

Wasser ··.·■···· · · · · ₀'₅ als der bei dieser Methode zum Aufbrechen benötigten

Carboxylvmylpolymer up ^ dispergierbar ist. Nur wenn man die hier be-

Beispiel! ₃₅ schriebene Aufschlämmung und die hier beschriebene

60 Verfahrensweise anwendet, kann ein Versager, der

57 39 Detonation stets und unter allen Umständen ver-

^ mieden werde. ^ ^ ^^ ^ ^ ^

₄o duktionssonde 10 von der Oberfläche 11 in eine

Beispiel 3 potentiell produktive Risse 13 enthaltende Lager-

49 statte 12. Eine Sondenverrohrung 14 erstreckt sich

xui it W^wnVnaVurierti 49 von der Oberfläche bis unmittelbar oberhalb des

Äthylalkohol (denaturiert) « Laaerstättenhorizonts 12 und ist mit einer Zemcnt-

Carboxylvmylpolymer - ^ ^^.^^ _{15 himerfuttert Die Sonde} ,st innerhalb

Beispiel 4 der Lagerstätte nicht eingefaßt.

_pFTN 50 Das Verfahren läßt sich zum Aufbrechen einer

f!r 49 Lagerstätte neben einer Einfassung einer Sonde z. B-

CarboxvivinVlpoiymer'".".'.'.".".'.'-''.'.- 1 ™t einigen produktiven Lagerstätten anwenden Wie

Carboxyivinyipoiym ^ _bd .^^ _Aufbrech._{Verfahren dieser A}rt wird die

Einer nicht wäßrigen Aufschlämmung können fein Verrohrung aber beschädigt, und dies führt dann zu pulverisierte Metalle zugegeben werden, um die einer Menge Trümmern beim Aufbrechen und Je

wSkraft der Aufschlämmung zu erhöhen. Einfassung muß wieder repariert werden. Zum Auf

Sprengkraft der Auiscma s ^^ ^^ _oberha,_b ^ _{ßodens def} p_roduktlOns-

, . , _A ,r^^„,k«_n fipr τ aarrstätte 55 sonde liegenden Lagerstätte wird ein Überbrückungs-

2. D₁₅ Vsrfaii«! zom Aafore.hen der Lagerstatte ~ ^^ ^ _Dicht°_ngSstopfen am unteren Ende der

Das Verfahren zum Aufbrechen einer Lagerstätte aufzubrechenden Lagerstätte angebracht. Wenn man umfaßt erfindungsgemäß das Einführen einer Spreng- Aufbrechen nach unten vermeiden wiU, z. B. weu SaufscWämmui' ™^{e sie oben} beschrieben wurde, sich eine Wasserzone unter der Abbauzone befindet, ί die SondT direkt neben der aufzubrechenden 6o kann in ähnlicher Weise der Boden der Sonde nut Laeerstätte und zwar so, daß die Aufschlämmung Sand angefüllt werden, ehe die Aufschlämmung emvor Erreichen der Lagerstätte nicht mit strömungs- geführt bzw. eingespritzt wird. .

fähiaen Medien in der Sonde in Berührung kommen Vor dem Aufbrechen sollte die Sonde durcn Dtkann, das Einbringen eines Zünders mit einer hoch- kannte Verfahren von Schlamm, Paraffin u dgl. gfexDlosiven Ladung in die Aufschlämmung in der 65 reinigt sein. Dann wird, wie in F i g. 2 gezeigt em Sonde und das Detonieren der explosiven Ladung. Einspritzrohr 16 in die Sonde eingesetzt, das sich von Bei erfindunesgemäßen Verfahren zum Aufbrechen der Oberfläche bis zur Lagerstätte erstreckt. t>as η Lagerstätten ist es wesentlich, daß die Auf- Rohr 16 hat an seinem unteren Ende ein Rückschlag

ventil

fassi sehe Dor: fähit jede mun schli gegc eine ode wen dire Son vor strc We fäh me: grö diu sol· übt sto

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taung angebracht, um den JJ
ten den, R0»M6und , r Ente«

Dort, wo uCi linier., .m
fähigen Medien gefüllt ,st, soUtt der
jedoch nicht verschlossen «f™"¹'
mung in die Sonde gepackt
schlämmung kann dann in den

-5

^M ^

unesstopi _{Die Auf}.

fähigen Medien gefüllt ,s, J^ ^

jedoch nicht verschlossen «f™"¹' J _{Die Auf}.

mung in die Sonde gepackt ^den * _hrsl6

schlämmung kann dann in den oberen^e. ._{n an}

_der wird

₂₀ die XhniU über dem Dich_mlt Wasser 6=fü,., dami, « _er h Druck auircuuCn.ai^n

_{ihre jnnere Zeitein}.

JbrKht und bringtihrerseits

diSt an die aufzubrechende ^

Sonde eingeführt, und es wird verhm

vor Erreichen der Lagerstatte in B.ri .

strömungsfähigen Medien ,n der Sonde ^

Wegen des Rückschlagventils 17 Unn κ ^ ^ P^^Siämmun« jeweils für eine gegebene ^ Aufsd lammung J _{n der Beschaffen}-

Anwendung verwandt ^ , . _nschaft der aufzu-

^^uSund vom gewünschten Grad L^. _{je(jer § de d rs}

stopfen 22 vorbei die Sonde hinaul. _{f hläinnlU}ng Wenn die gewünschte Menge an A^ . ₃

in die Sonde eingebracht ist. wird, * _des

gezeigt, ein Gleitstopfen 23 in den obeie ^^ Rohrs 16 eingesetzt, und das Rohr nuto _f_

Hochdruckpumpe 24 beispielswe·se:^ J ^ _wird quelle angeschlossen. Der Djchtunj^^ ^ dann auf herkömmliche V-es- -_-,- _{de aD}_

neben der Lagerstätte gelegenen Teil der ^^ zudichten. Die Aufschlämrnuiv wr d _G)eit. stopfen 23 wird dann unter Pumpendruck _m.

stopfen nach unten getrieben, wobeMhe A ^

mung durch Rohr und Bohrungssonae Wneingedrückt wird. _die Lagerstätte

In einigen Fällen ^^Ädraulisch aufzuvor dem explosiven Aufbrechen J>drau_g brechen. Hierzu kann die S^^toffau^ _Me_ als hydraulisch aufbrechendes strormmgst ^ ^ dium verwandt werden, indem man de _te

lediglich genügend Druck zufuhrt, um hydraulisch aufzubrechen . _herausgenom-

Der Dichtungsstopfen 22 wirdI dann η ^ men und zusammen mit dem Rohr J* . _{der So}nde entfernt. Wie hoch die Aufschlämmung · _tur.

steht, läßt sich prüfen, indeffl.man^nen J _Sonde fühler an einem Kabel {n.cht f£&^} _Kabellänge hinunterläßt und dann die ausgefah« _w§minulIg mißt, wenn der Temperaturfühler di^_mda

erreicht. Dieser Punkt Ifßt sichl di Ttr der Aufschläm der Erfindung

mißt, wenn der Temperaturfühler ^_emda erreicht. Dieser Punkt Ifßt sichlest^ _nied.

die Temperatur der AufschlämmungJf _Medien

riger ist als die der übrigen ^^o^fobi^che minin der Sonde die etwa 300 munter ac _Zcjt.

24 m

nger ist ais aie uci um .&— - , obernacue mm in der Sonde, die etwa 300 munter der _Zcjt

destens 50 C beträgt. Ein Zunder 24 m

Beispiels

,,,„emeinen produktive Sonde mit einer ^E'^ne, !"1"Sr tätte bei etwa 600 m (2000 Fuß) _o produkten Lager ta ^ _{wesentlichen au}f_gehort

^_{efe> dl} ™t der ^,_ichen verfahren gereinigt,

hatte, wurd m her ^ ^_{γ Abbau eine}

Es w^beUnnt,^^^ ^ _f verhinderung

"^eSf"_fr" _{h ns nac}h unten in die Wasserzoiie wu.»v.. ^ des Aufbrechens na _{Ende d£r Scnde}

etwa 10 n, Sand ™ _Einwegvenül an seinem

gebracht. Ein^ _{durch die Sonde in} die

unteren Ende ^ur ^_{n Rjngstopfen} ^,_urdc

^UgSohr i unteren Ende der Sondenverrohnmt 5» um ^α^°^_{Γ ober}halb der Lagerstatte hinabge f¹⁵""^^ Aufschlämmung der im Beispiel 1 be lassen. Eine ^A _{nsetzung wurd}e durch das Roh

schnebenenZusMim _ _Es ^^ ^

in d^ Lagerstot g ^ ^ ^ _wu ^ _{m G} , schtemnum ve^ ^^ ^ _Rohr ^_h^ _{so d stop}fen iinter _{Aufschlämmung nach hin}ten m di ff',!"=." rückgepreßt wurden. Dann wurden d£ S^fdie Pumpvorrichtung entfernt, und es wurc ^Rohr "¹^_n^ Temperaturfühler geprüft, wie hoch d m. emern^ lempe ^ ^^ ^ Dann wurc Auf schlamm«^_{tionsvorrichtungi d},e auf 2 S und« ene_TN^ _eingestellt war, an einem Prahtse,

^SJLnmung herabgelassen und Ais Drahts, die Aufscma _{Ejn überbrückungsstO}p_fcr. ,, _lir

_6s wieder aufg ρ ^ _Vem)h angebracht u; am unteren _{Wasser gefüm Vof dem E]}

_ίΟρΓ_εη_& vergewisserte m

wieder g
am unteren
Je ^S°nde
_seuen

sich, daß die Sonde unterhalb der Höhe des Stopfens oberhalb der Aufschlämmung mit Wasser gefüllt war. Nach der Detonation wurde der Überbrückungsstopfen entfernt und die von der Detonation herrührenden Trümmer ausgeräumt.

Beispiel 6

Hier ging man in der Arbeitsweise nach Beispiel 5 vor, wobei jedoch kein Sand in die Sonde eingebracht wurde, da bekannt war, daß unter der Abbauzone keine Wasserzone vorhanden war. Es wurde zwar ein Dichtungsstopfen verwendet, aber er wurde nicht fest angebracht, so daß bei Druckanwendung sich oberhalb der Aufschlämmung befindende strömungsfähige Medien der Sonde lediglich hinter den Gleitstopfen

10

in die Sonde aufstiegen. Demzufolge schätzt man, daß nur etwa 5 bis 10 Prozent Aufschlämmung in die Lagerstätte rückflossen. Etwa 550 kg der Aufschlämmung aus Beispiel 1 wurden in der Sonde zur Detonation gebracht, und ein Produktionsanstieg von etwa 800 Prozent wurde festgestellt. Die Produktionsleistung der Sonde bleibt auf dieser Höhe.

Beispiel 7

Hier ging man in der Arbeitsweise nach Beispiel 6

vor, wobei jedoch etwa 360 kg Aufschlämmung aus Beispiel 3 verwendet wurden. Man schätzt, daß etwa 5 Prozent der Aufschlämmung in die Lagerstätte rückflössen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. ρ , Bei einem vorgeschlagenen Verfahren, das wenig-

   raiv-niansprucn. stens diesen Nachteil zu vermeiden scheint, wird die

   Verfahren zum Aufbrechen einer durch eine Aufschlämmung in Polyäihylen-Säckchen eingepackt Produktionssonde erschlossenen Erdgas- oder Erd- und werden die verschlossenen Säckchen am Boden öllagerstätte durch Auslösung einer Detonation 5 der neben der aufzubrechenden Lagerstätte befindeiner in die Lagerstätte eingebrachten Sprengstoff- liehen Produktionssonde eingelagert, damit eine Veraufschlämmung, die aus einem Trägermedium be- dünnung der Aufschlämmung in den Säckchen vor steht, in welcher der nicht hygroskopische und der Detonation verhindert wird,
   hierin nicht lösliche, aus organischen Nitroverbin- Einige der bis heute entwickelten Aufschlämmungen

   düngen hoher Sprengkraft bestehende körnige io sind Dispersionen von körnigen festen Sprengstoffen Sprengstoff gleichmäßig verteilt und hierdurch in Wasser oder Kohlenwasserstoffen; Tests mit solchen entsensibilisiert ist, dadurch g?Venn- Aufschlämmungen verliefen jedoch selbst bei Verzeichnet, daß der Aufschlämmung zusätzlich wendung einer Sprengkapsel häufig erfolglos, hauptein Eindickmittel zur Erhöhung der Verteilung sächlich wegen Detonationsschwierigkeiten. Die des körnigen Sprengstoffes zugegeben wird und 15 Schwierigkeiten beim Detonieren solcher Aufschlämdiese über ein in die Sonde (10) eingeführtes, an mungen werden beispielsweise in der USA.-Patentseinem unteren Ende mit einem Rückschlag- schrift 2 867 172 erwähnt. Es wird darin betont, daß ventil (17) versehenes, bis in den Lagerstätten- es bei der Verwendung herkömmlicher Sprengkapseln horizont (12) reichendes Rohr (16) in die Lager- ausgedehnter Sicherheitsvorkehrungen bedarf, wobei statte gepreßt wird, wobei der Ringraum zwischen 20 die Sprengkapseln innig mit dem Grund-Sprengstoff tier Sondenverrohrung (14) und dem Rohr νίό) in der Sonde gemischt werden mußten, und insbesondurch einen Ringstopfen (22) oberhalb der Lager- dere, wie schwierig es ist, eine Detonation zu erzielen, statte abgedichtet ist, bei Beendigung des Einpreß- wenn die Aufschlämmung in die Lagerstätte eingevorganges die in dem Rohr (16) noch befindliche drückt werden mußte. In der L'SA.-Patentschrift wird Sprengstoffaufschlämmung mittels eines Gleit- 25 deshalb vorgeschlagen, zur Detonation der Aufstopfens (23) nach unten gedruckt und das Rohr schlämmung, welche insbesondere eine Dispersion (16) entleert, anschließend dieses Rohr (16) ge- aus RDX, Zusammensetzung-B, Ammoniumnitrat zogen, der Zünder (24) eingebracht, die Lager- oder ähnlichen Materialien in einem Trägermedium statte (12) gegenüber der Sonde (10) mit einem wie Wasser ist, eine komplizierte Anordnung geformter Dichtungsstopfen (25) abgeschlossen und die Sonde 30 Ladungen in die Sonde einzusetzen, daß die Sprengoberhalb des Stopfens (25) mit Flüssigkeit gefüllt Stoffteilchen in der Aufschlämmung in Rissen der wird. Lagerstätte gefangen werden und eine kontinuierliche

   Phase explosiven Materials bilden, das dann durch

   die Anordnung vieler geformter Ladungen (F i g. 2) 35 zur Detonation gebracht werden kann. Selbst wenn

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auf- man annimmt, daß dieses Verfahren arbeitet, so ist brechen einer durch eine Produktionssonde crschlcs- es doch in der Praxis wenig zufriedenstellend, weil senen Erdgas- oder Erdöllagerstätte durch Auslösung ein Detonationsverfahren mit einer komplexen geeiner Detonation einer in die Lagerstätte eingebrachten formten Ladung notwendig ist.
   Sprengstoffaufschlämmung, die aus einem Träger- 40 Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es medium besteht, in welcher der nicht hygroskopische möglich ist, eine Lagerstätte völlig sicher aufzu- und hierin nicht lösliche, aus organischen Nitroverbin- brechen und gleichzeitig eine folgerichtig verlaufende düngen hoher Sprengkraft bestehende körnige Spreng- und zuverlässige Detonation zu erzielen, indem man stoff gleichmäßig verteilt und hierdurch entsensibiii- eine Sprengstoffaufschlämmung verwendet, die in siert ist. 45 den strömungsfähigen Stoffen der Lagerstätte während

   Seit Anfang der fünfziger Jahre wurden Versuche einer zum Aufbrechen benötigten Zeitspanne nicht mit Sprengstoffaufschlämmungen durchgeführt, die dispergierbar ist und ihre anfängliche Dichte bis zum Dispersionen von festen suspendierten Sprengstoffen Aufbrechen beibehält, und man eine solche Sprengoder einem oder mehreren zusammen einen Spreng- stoffaufschlämmung in die Sonde direkt neben der stoff bildenden Bestandteilen in Wasser oder einem 50 aufzubrechenden Lagerstätte in einer solchen Weise anderen Trägermedium sind. Sprengstoffaufschläm- einfüllt, daß die Sprengstoffaufschlämmung nicht mit mungen haben den Vorteil, daß sie sich der Produk- öl oder Wasser in der Sonde in Berührung kommen tionssonde in der Form anpassen und diese leichter kann und dadurch vor Erreichen der Lagerstätte füllen, was zu einer größeren Sprengkraft führt. Das emulgiert, ausgelaugt oder sonstwie verdünnt wird. Aufbrechen kann darüber hinaus verstärkt werden, 55 Auf Grund dieser Erkenntnis ist es Aufgabe der indem man die Aufschlämmung unter Druck direkt Erfindung, die Sprengstoffaufschlämmung so zuin die aufzubrechende Lagerstätte pumpt und dadurch sammenzusetzen und so bis zur Lagerstätte zu bedic Wirksamkeit der Ladung für das Erhöhen der fördern, daß sie ihr Detonationsvermögen bis zur Porosität verbessert. Durchführung der Detonation behält und auf ihrem

   Bei den meisten bis heute entwickelten Aufschläm- 60 Wege zur aufzubrechenden Lagerstätte weder entmungen, von denen viele Eindickmittel enthalten, mischt noch mit strömungsfähigen Medien der Lagerwurde Ammoniumnitrat als ein Hauptbestandteil statte vermischt oder durch diese geteilt wird,
   verwendet. Die Detonationseigenschaften solcher Auf- Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der

   schlämmungen lassen sich im allgemeinen nicht vor- Aufschlämmung zusätzlich ein Eindickmittel zur Eraussagen, und oft detonieren solche Aufschlämmungen 65 höhung der Verteilung des körnigen Sprengstoffes nach dem Einpumpen in die Sonde überhaupt nicht. zugegeben wird und diese über ein in die Sonde ein-Ein Grund dafür wird darin gesehen, daß Ammonium- geführtes, an seinem unteren Ende mit einem Rücknitrat relativ hygroskopisch und wasserlöslich ist. schlagventil versehenes, bis in den Lagerstätten-