DE1962260C3

DE1962260C3 - Verfahren zum Aufbrechen einer durch eine Produktionssonde erschlossenen Erdgasoder Erdöllagerstätte

Info

Publication number: DE1962260C3
Application number: DE19691962260
Authority: DE
Inventors: David Adams Mesa Fletcher; Leonard Noel Scottsdale Roberts
Original assignee: Talley Industries Inc Mesa Ariz (vsta)
Current assignee: Talley Industries Inc Mesa Ariz (vsta)
Priority date: 1969-12-12
Filing date: 1969-12-12
Publication date: 1974-04-25
Also published as: DE1962260A1; DE1962260B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbrechen einer durch eine Produktionssonde erschlossenen Erdgas- oder Erdöllagerstätte durch Auslösung einer Detonation einer in die Lagerstätte eingebrachten Sprengstoffaufschlämmung, die aus einem Trägermedium besteht, in welcher der nicht hygroskopische und hierin nicht lösliche, aus oiganischen Nitroverbindungen hoher Sprengkraft bestehende körnige Sprengstoff gleichmäßig verteilt und hierdurch entsensibilisiert ist.

Seit Anfang der fünfziger Jahre wurden Versuche mit Sprengstoffaufschlämmungen durchgeführt, die Dispersionen von festen suspendierten Sprengstoffen oder einem oder mehreren zusammen einen Sprengstoff bildenden Bestandteilen in Wasser oder einem anderen Trägermedium sind. Sprengstoffaufschlämmurmen haben den Vorteil, daß sie sich der Produktionssonde in der Form anpassen und diese leichter füllen was zu einer größeren Sprengkraft führt. Das Aufbrechen kann darüber hinaus verstärkt werden, indem man die Aufschlämmung unter Druck direkt in die aufzubrechende Lagerstätte pumpt und dadurch die Wirksamkeit der Ladung für das Erhöhen der Porosität verbessert.

Bei den meisten bis heute entwickelten Aufschlämmungen, von denen viele Eindiekmittcl enthalten. wurde Ammoniumnitrat als ein Hauptbestandteil verwendet. Di" Detonationseigenschaften solcher Aufschlämmungen lassen sich im allgemeinen nicht \oreussagen, und oft detonieren solche Auf schlämmungen nach dem Einpumpen in die Sonde überhaupt nicht. Ein Grund dafür wird darin gesehen, daß Ammoniumnitrat relativ hygroskopisch und wasserlöslich ist.

Bei einem vorgeschlagenen Verfahren, das wenigstens diesen Nachteil zu vermeiden scheint, wird die Aufschlämmung in Polyäthylen-Säckchen eingepackt und werden die verschlossenen Säckchen arn Boden der neben der aufzubrechenden Lagerstätte befindlichen Produktionssonde eingelagert, damit eine Verdünnung der Aufschlämmung in den Säckchen vor der Detonation verhindert wird.

Einige der bis heute entwickelten Aufschlämmungen

ίο sind Dispersionen von körnigen festen Sprengstoffen in Wasser oder Kohlenwasserstoffen; Tests mit solchen Aufschlämmungen verliefen jedoch selbst bei Verwendung einer Sprengkapsel häufig erfolglos, hauptsächlich wegen Detonationsschwierigkeiten. Die

Schwierigkeiten beim Detonieren solcher Aufschlämmungen werden beispielsweise in der USA.-Patentschrift 2 867 172 erwähnt. Es wird darin betont, daß es bei der Verwendung herkömmlicher Sprengkapseln ausgedehnter Sicherheitsvorkehrungen bedarf, wobei

die Sprengkapsein innig mit dem Grund-Sprengstoff in der Sonde gemischt werden mußten, und insbesondere, wie schwierig es ist, eine Detonation zu erzielen, wenn die Aufschlämmung in die Lagerstätte eingedrückt werden mußte. In der USA.-Patentschrift wird deshalb vorgeschlagen, zur Detonation der Aufschlämmung, welche insbesondere eine Dispersion aus RDX, Zusammensetzung-B, Ammoniumnitrat oder ähnlichen Materialien in einem Trägermedium wie Wasser ist, eine komplizierte Anordnung geformter Ladungen in die Sonde einzusetzen, daß die Sprenii-Stoffteilchen in der Aufschlämmung in Rissen der Lagerstätte gefangen werden und eine kontinuierliche Phase explosiven Materials bilden, das dann durch die Anordnung vieler geformter Ladungen (Fig. 2) zur Detonation gebracht werden kann. Selbst wenn man annimmt, daß dieses Verfahren arbeiret, so ist es doch in der Praxis wenig zufriedenstellend, weil ein Detonationsverfahren mit einer komplexen geformten Ladung notwendig ist.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es möglich ist, eine Lagerstätte völlig sicher aufzubrechen und gleichzeitig eine folgerichtig verlaufende und zuverlässige Detonation zu erzielen, indem man eine Sprengstoffaufschlämmung verwendet, die in den strömungsfähigen Stoffen der Lagerstätte während einer zum Aufbrechen benötigten Zeitspanne nicht dispergieren- im und ihre anfängliche Dichte bis zum Aufbrechen beibehält, und man eine solche Sprengstoffaufschlämmung in die Sonde direkt neben der aufzubrechenden Lagerstätte in einer solchen Weise einfüllt, daß uie Sprengstoffaufschlämmung nicht mit Öl oder Wasser in der Sonde in Rerunning kommen kann und dadurch vor Frreichen der Lagerstätte emulgiert, ausgelaugt oder sonstwie verdünnt wird.

Auf Grund dieser Erkenntnis ist es Aufgabe der Erfindung, die Sprengstoffauf-K-hlämmung so zusammenzusetzen und so bis zi r Lagerstätte zu befördern, daß sie ihr Detonationsvermögen bis zur Durchführung der Detonation behält und auf ihrem Wege zur aufzubrechenden lagerstätte weder entmischt noch mit sirömungsfähicon Medien der Lagerstätte vermischt oder durch diese geteilt wird.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlämmung zusätzlich ein 'Rindickmittel zur Erhöhung der Verteilung des körnigen Sprengstoffes zugegeben wird und diese über ein in «lic Sonde eingeführtes, an seinem unteren EiJe mit einem Rückschlagventil versehenes, bis in den Lagerstätten-

horizont reichendes Rohr in die Lagerstätte gepreßt wird, wobei der Ringraum zwischen der Sondenverrohrung und dem Rohr durch einen Ringstopfen oberhalb der Lagerstätte abgedichtet ist, bei Been-. digung des Einpreßvorganges die in dem Rohr noch befindliche Sprengstoffaufschlämmiiiig mittels eines Cleitstopfens nach unten gedruckt und das Rohr entleert, anschließend dieses Rohr gezogen, der Zünder eingebracht, die Lagerstätte gegenüber der Sonde mit einem Dichtungsstopfen abgeschlossen und die Sonde oberhalb des Stopfens mit Flüssigkeit gefüllt wird. Die Aufschlämmung wird so in der Sonde direkt an der Lagerstätte eingelagert, wobei die Möglichkeit ausgeschlossen wird, daß sie durch strömungsfähige Medien in der Sonde auf ihrem Weg nach unten verdünnt wird oder sonstwie beeinträchtigt wird.

Die Aufschlämmung ist vorzugsweise zusammengesetzt aus einem Trägermtdium, wie Wasser, Alkohol und darin dispergiertem körnigem RDX, PETN, jIMX, TNT oder einer Mischung der vorigen Stoffe, »owie einem mit dem entsprechenden Trägermedium i.nd dem Sprengstoff verträglichen Eindirtmitiel, das auch fähig ist, eine gleichmäßige Verteilung des Sprengstoffs unter Druck- und Temperaturbedingungen, wie sie beim Aufbrechen von Lagerstätten Iterrsehen, aufrechtzuerhalten.

Der Sprengstoffgehalt liegt im allgemeinen bei viwa 25 bis 75 Gewichtsprozent der Aufschlämmung. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Aufschlämmung eine Dispersion aus ungefähr 45 bis 70°/₀ RDX in Wasser mit ungefähr 0.5°/₀ eines wasserlöslichen Carboxyvinylpolymers mit hohem Molekulargewicht als Eindickmittel.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen schematischen Schnitt einer Sonde, die in ihrem oberen Teil eine Zementeinfassung enthält, die sich bis in eine potentiell produktive Lagerstätte erstreckt,

F i g. 2 einen schematischen Schnitt, der ein bis zur Lagerstätte reichendem Finspritzrohr in der Sonde nach I- i g. 1 zeigt,

F i g. 3 die Sonde nach F i g. 1 und 2 mit einer an das Einspritzrohr angeschlossenen Pumpe zum Eind.jcken der Aufschlämmung in die Lagerstätte und

F i g. 4 die Sonde nach F i g. 1 bis 3 mit einem am unteren Ende der Einfassung über der Lagerstätte angebrachten Dichtungsstopfen.

1. SprengstoffaufschlämriUng

Die Sprengstoffaufschlämmung setzt sich erfindungsgemiiH zusammen aus einem Trägermedium, einem darin gleichmäßig verteilten körnigen festen Sprengstoff und einem Eindickmittel zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Verteilung des Sprengstoffs im gesam'en Trägermedium.

Das Tragermedium kann Wasser oder ein geeigneter K ohlenwasserstoff oder ein K ohlenwasserstoff-Derivai, wie Hexan, 'Cerosin oder denaturierter Alkohol sein. Fs muß inert und fähig sein, den körnigen Sprengstoff /u desensibilisiercn und eine genügend große Dichte haben, damit die Aufschlämmung im wesentlichen dichter ist als in der Sonde möglicherweise anzutreffende strömungsfähige Medien. Wasser ist ein ausgezeichnetes und preiswertes Desensibilisierungsmiltel. Es bietet Gewähr, daß sich die Aufschlämmung am Boden der Sonde absetzt und dadurch andere vorhandene strömungsfähige Medien veranlaßt werden, nach oben zu steigen. Das Trägermedium muß auch mit dem entsprechenden Sprengstoff und Eindickmittel verträglich sein, normalerweise jedoch richtet sich das Eindickmiuel nach dem Trägermedium und dem Sprengstoff.

Der körnige feste Sprengstoff besteht aus mindestens einer organischen Nitroverbindung, deren Spreng-

kraft sehr groß ist, vorzugsweise gleich groß oder

größer als die von TNT. Es ist wesentlich, daß der

Sprengstoff im Trägermedium nicht löslich ist und daß er nicht hygroskopisch ist.

Während die meisten organischen Nitroverbindun-

gen in geringem Maße in den obenerwähnten Medien löslich sind, bedeuten die Ausdrücke »nicht löslich« und »nicht hygroskopisch« hier, daß die beschriebenen Sprengstoffe im wesentlichen nicht löslich und nicht hygroskopisch sind und somit detonierbar sind.

ίο Bevorzugte organische Nitroverbindungen sind RDX (Cyelotrimethylentrinitramin), HMX (QcIotetramethylentetranitramin) und PETN (Pentaerithryttetranitrat). TNT kann auch verwendet werden. Urn sicherzugehen, daß die suspendierten Teilchen in und

durch die Risse in der Lagerstätte gelangen können, sollte der Sprengstoff vorzugsweise eine Korngröße unter 0,85 mm Maschenweite (kleiner 20 mesh) besitzen.
Das Findickmittel muß fähig sein, eine gleichmäßige Dispersion des körnigen Sprengstoffes bei den Temperaturbcdingungen (bis zu etwa 65^CC) und Druckbedingungtn (bis ?u eiwa 350 at), wie sie beim Aufbrechen \on Sonden anzutreffen sind, beizubehalten, muß die Aufschlämmung für die zum Aufbrechen der Lagerstätte benötigte Zeit in strcmungsfähigen Medien der Sonde indispergierbar machen, damit sie ihre anfängliche Dichte bis zum Aufbrechen beibehält, und muß mit dem entsprechenden Sprengstoff und Trägermedium verträglich sein. Das Eindick- oaer Disperpierungsmittel kann eines von solchen Mitteln sein, v. ie sie für Carboxylvinylpolymere extrem hohen Molekulargewichts hergestellt werden, die wasserlöslich sind und in saurer Form zur Verwendung als Verdickungs-Dispergier-Suspendier-Mittd und Fmuigator geliefert werden, oder eines der Fettsäure- od-jr Proiein-Kolloid-Eindickmntel sein. Es kann ein Gel auf Prolein-Basis sein, ein Aluminiumsilicat oder irgendeine für diesen Zweck geeignete metallorganische Verbindung. Im allgemeinen macht das Eindickmittel /wischen etwa 0,5 und 3 Gewichtsprozent der Aufschlämmung aus.

Das Verhältnis zwischen dem körnigen Sprengstoff und dem Trägermedium hängt von den jeweiligen Gegebenheiten ab. Es muß jedoch genügend Sprengstoff für die Detonation da sein, wohingegen bei zuviel Sprengstoff die Aufschlämmung nicht frei fließend und zu viskos zum Pumpen oder Gießen ist. Bei weniger viskosen Aufschlämmungen besteht überdies die Neigung des Absetzens, wenn nicht ein größerer

So Anteil an Eindickmittel vorhanden ist. Bei einem RDX-Wasser-System sollte RDX zwischen etwa 45 und 70 Gewichtsprozent der Aufschlämmung ausmachen. In diesem Bereich kann das Material zur Detonation gebracht werden und ist frei fließend; darunter ist die Aufschlämmung für die Detonation insensibel, darüber ist die Aufschlämmung zu viskos Bei einer Aufschlämmung aus RDX und Kerosin

oder RDX und denaturiertem Alkohol kann RDX

zwischen etwa 25 und 70 Gewichtsprozent der Auf- schlämmung in slrömungsfähigen Medien der Sonde schlämmung ausmachen. Vorzugsweise macht der während der zum Aufbrechen der Lagerstätte beSprengstoff zwischen etwa 40 und 60 Gewichtsprozent nötigten Zeit (d. h. während der Zeit, in der die der Aufschlämmung aus. Die Aufschlämmung kann Aufschlämmung mit slrömungsfähigen Medien der auf verschiedene Weisen vorbereitet werden. Bei 5 Sonde in Berührung ist) nicht dispergierbar ist, so einem bevorzugten Verfahren, z. B. zur Herstellung daß sie ihre anfängliche Richte bis zum Aufbrechen einer Aufschlämmung aus RDX und Wasser, werden beibehält, und daß die Aufschlämmung direkt in die das Träger-Medium, der körnige Sprengstoff und Sonde neben der aufzubrechenden Lagerstätte eindas Eindickmittel im gewünschten Verhältnis zu- geführt wird. Die Verdünnung des feslen Sprengstoffs einander abgewogen. Ein Doppel-Flügelrad-Mischer to im Trägermedium ist zwar für die Desensibilisierung wird in das Trägermedium eingebracht, damit sich ein und damit für sicheren Gebrauch notwendig, doch Strudel bildet, und das Eindickmitlel wird dann dem ist die Beibehaltung der Konzentration des Spreng-Strudel langsam zugegeben. Der Mischersdiaft wird Stoffs wesentlich für eine folgerichtige Detonation. dann wieder aus dem Medium entfern;, damit es Wenn der Sprengstoff durch strömungsfähige Medien keinen Strudel mehr gibt, und man mischt weiter, bis 15 in der Sonde verdünnt wird durch Wasser zum Beieine dünne trübe Dispersion erreicht ist. Ist das Ein- spiel (das vielleicht noch etwas sauer ist) oder sich dickmittel in diesem Fall ein Carboxylvinylpolymer ablaprrt findet keine Detonation statt. Eine gleich- oder ein ähnliches gewerblich in Säureform erhält- mäßige Dispersion ist notwendig, weil die Deiona liches Eindickmittel, dann wird eine Base, wie eine tionsvorrichtung mit der hochexplosiven Ladung von lOprozentige Natriumhydroxid-Lösung, beigegeben, ao der Aufschlämmung umgeben sein muß, um sie zur bis der pH-Wert zwischen 5 unH 7 liegt, wo sich sofort Detonation bringen zu können,
ein Gel bildet. Dann wird der körnige Sprengstoff So kam es vor, daß in gewissen Fällen, in denen zugegeben, und man rührt weiter, bis eine vollständige die Aufschlämmung direkt in die Sonde gegossen und gleichmäßige Dispersion erreicht ist. wurde (und nicht durch ein Einspritzrohr zur Lager-Spezielle Ausführungen frei fließender Sprengstoff- 25 statte eingeführt wurde), strömungsfähige Medien aufschlämmungen nach der Erfindung werden in den der Sonde genug Eindickmittc! aus der Aufschiämfoigenden Beispielen erläutert, worin alle Teile in mn ng herausgezogen haben und so eine Ablagerung Gewichtsteilen angegeben sind. des Sprengstoffes verursacht haben und somit keine . -I₁ Detonation erfolgte. Selbst bei direkter Einfühlung B e 1 s ρ 1 e 1 1 _{3o kann es} geschehen, daß keine Detonation stattfindet.

RDX 48 wenn die Aufschlämmung in strömungsfähigen Me-

Wasser 51,5 dien in der Sonde an der Lagerstätte in einer kürzeren

Carboxylvinylpolymer 0,5 als der bei dieser Methode zum Aufbrechen benötigten

. ■ 1 -> Zeit dispei gierbar ist. Nur wenn man die hier be-

P ' ^e 35 schriebene Aufschlämmung und die hier beschriebene

HMX 60 Verfahrensweise anwendet, kann ein Versagen tier

Wasser 39 Detonation stets und unter allen Umständen \rr-

Hydratisiertes Siliziumoxid-Eindick- mieden weiden.

mittel 1 Wie in I ί r 1 ~C7cigt. erstreckt sich eine Pro-

. 4c duktionssonde 10 von der Oberfläche 11 in eine

Beispiel 3 potentiell produktive Risse 13 enthaltende Lager-

RDX 49 statte 12. Eine Sondenverrohrung 14 erstreckt sich

Äthylalkohol (denaturiert) 49 von der Oberfläche bis unmittelbar oberhalb des

Carboxylvinylpolymer 2 Lagerstättenhorizonts 12 und ist mit einer Zemcnl-

. 45 verschalung 15 hinterfüttert. Die Sonde ist innerhalb

B e ι s ρ ι e 1 4 _der L_agerstätte nicht eingefaßt.

PETN 50 Das Verfahren läßt sich zum Aufbrechen einer

Wasser 49 Lagerstätte neben einer Einfassung einer Sonde z. B.

Carboxylvinylpolymer 1 mit einigen produktiven Lagerstätten anwenden. Wie

50 bei jedem Aufbrech-Verfahren dieser Art 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 die

Sprengkraft der Aufschlämmung zu erhöhen. Einfassung muß wieder repariert werden. Zum Aufbrechen einer oberhalb des Bodens der Produktions-

2. Das Verfahren zum Aufbrechen der Lagerstätte 55 sonde liegenden Lagerstätte wird ein Überbrückungsstopfen oder Dichtungsstopfen 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 will, z. B. weil

stoffaufschlämmung, wie sie oben beschrieben wurde, sich eine Wasserzone unter der Abbauzone befindet,

in die Sonde direkt neben der aufzubrechenden 60 kann in ähnlicher Weise der Boden der Sonde mit

Lagerstätte, und zwar so, daß die Aufschlämmung Sand angefüllt werden, ehe die Aufschlämmung ein-

vor Erreichen der Lagerstätte nicht mit strömungs- geführt bzw. eingespritzt wird.

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

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ventil 17, das das Strömen vom Rohr in die Sonde einrichtung und einer hochexplosiven Ladung wird

ermöglicht, wogegen es das Strömen in umgekehrter dann in die Sonde an einem Drahtkabel hinunter-

Richtung von der Sonde in das Rohr verhindert. gelassen, so daß sie in die Aufschlämmung eintaucht

Das Rückschlagventil 17 ist ein Schwimmerventil. und auf den Boden der Sonde sinken kann, wobei

das eine im Rohr gebildete, verengte, etwa trichter- s sie immer noch vollständig von der Aufschlämmung

förmige Austrittsöffnung 18 und einen Kugelstopfen 19 umgeben ist. Die hochexplosive Ladung kann jeder

aufweist, der den Ventilabschluß bildet und direkt geeignete hochexplosive Sprengstoff sein, z, B. TNT.

darunter und in einem geringen Abstand von der und ist innen im Zünder 24 zusammen mit der (nicht

Öffnung auf einer Feder 20 in der Schwebe gehallen gezeigten) Zeiteinrichtung eingeschlossen. Der Zünder

*iird, die auf einer Stütze am unteren Ende des Rohrs io wird vorher so eingestellt, daß er nach einer \or-

tufsitzt. Andere geeignete Rückschlagventile können bestimmten Zeit explodiert,

tbenfalls verwendet werden. Ein allgemein Überbrückungsstopfen genannter

Ein Ringstopfen 22 ist am unteren Ende der Ein- Dichtungsstopfen 25 (Fig. 4) wird dann am unteren

fassung angebracht, um der. ringförmigen Teil zwi- Ende der Verrohrung angebracht, um die produktive

•chen dem Rohr 16 und der Einfassung abzuschließen. 15 Lagerstätte abzuschließen und die Verrohrung zu

Dort, wo der untere Teil der Sonde mit strömungs- schützen, und der Sondenabschnitt über dem Dich-

lähigen Medien gefüllt ist, sollte der Dichtungsstopfen tungsslopfen 25 wird mit Wasser gefüllt, damit über

jedoch nicht verschlossen werden, bis die Aufschläm- der Explosion ein statischer Druck aufrechterhalten

mung in die Sonde gepackt worden ist. Die Auf- wird. Am Ende der vorbestimmten Zeitspanne wird

K.hlämmung kann dann in den oberen Teil des Rohrs 16 20 die Detonationsvorrichtung durch ihre innere Zeitein-

gc gössen werden, entweder direkt oder durch ein an richtung zur Detonation gebracht und bringt ihrerseits

einen Aufschlämmiii.gäbehälter angeschlossenes Rohr dieA"fschlämmungzurExplosion.DerÜberbrückungs-

inier die Aufschlämmung kann in das Rohr gepumpt stopfen 25 kann dann aus der Sonde entfernt werden,

werden Auf diese Weise wird die Aufschlämmung und die von der Explosion herrührenden Trümmer

«.'"■'•kt tu die aufzubrechende Lagerstätte 12 in die »5 können ausgeräumt werden. Danach ist die Sonde

Si'-uile eingeführt, und es wird verhindert, daß sie produktionsbereit.

vor Erreichen der Lagerstätte in Berührung mit Wieviel Aufschlämmung jeweils für eine gegebene

str<jinungf^fahigen Medien in der Sonde kommt. Anwendung verwandt wird, hängt von der Beschaffen-

Wegen des Rückschlagventils 17 kann kein strömungs- heit der Sonde ab, von der Eigenschaft der aufzu-

fähiges Medium aus der Bohrung in das Rohr korn- 30 brechenden Lagerstätte und vom gewünschten Grad

men Da die Aufschlämmung wegen ihrer wesentlich des Aufbrechens und kann bei jeder Sonde anders

größeren Dichte als der des strömungsfähigen Me- sein Es wurde gefunden, daß im allgemeinen für die

diiiins den unteren Teil der Sonde ausfüllt, gelangen meisten Anwendungen zwischen etwa 250 und 2500kg

solche Medien (normalerweise Wasser und/oder Öl) Aufschlämmung geeignet sind.

übe die Aufschlämmung und fließen am Dichtungs- 35 Die folgenden Beispiele erläutern besondere \us-

stopfen 22 vorbei die Sonde hinauf. führungsformen der Erfindung.

Wenn die gewünschte Menge an Aufschlämmung „ . . ,
in »lie Sonde eingebracht ist, wird, wie in l· i g. 3 Beispiel 5
gi /i-igt, ein Gleitstopfen 23 in den oberen Teil des Eine im allgemeinen produktive Sonde mit einer R.'hrvlo eingesetzt, md das Rohr wird dann durch 40 produktiven Lagerstätte bei etwa 600m (2000 Fuß) Hochdruckpumpe 24 beispielsweise an eine Wasser- Tiefe, die mit der Lieferung im wesentlichen aufgehört q 'die angeschlossen. Der Dichtungsstopfen 22 wird hatte, wurde mit herkömmlichen Verfahren gereinigt. (1 nn auf herkömmliche Weise eingesetzt, um den Es war bekannt, daß kurz unter der Abbauzone eine !"■i-ben der Lagerstätte gelegenen Teil der Sonde ab- Wasserzone vorhanden war, und zur Verhinderung /tidichten. Die Aufschlämmung unter dem Gleit- 45 des Aufbrechens nach unten in die Wasserzone wurden stopfen 23 wird dann unter Pumpendruck vom Gleit- etwa 10 m Sand in das untere Ende der Sonde einstopfen nach unten getrieben, wobei die Aufschläm- gebracht. Ein Rohr mit einem F.inwegventil an seinem mung durch Rohr und Bohrungssonde in die Risse 13 unteren Ende wurde dann durch die Sonde in die iiineingedrückt wird. Lagerstätte eingeführt, und ein Ringstopfen wurde

in c'nigen Fällen wird gewünscht, die Lagerstätte 50 um das Rohr zum unteren Ende der Sondenverrohrung

vor tijem explosiven Aufbrechen hydraulisch aufzu- bis unmittelbar oberhalb der Lagerstätte hinabge-

brechtn. Hierzu kann die Sprcngstoffaufschlämmung lassen. Eine Aufschlämmung der im Beispiel 1 be-

als hydraulisch aufbrechendes strömungsfähiges Me- schriebenen Zusammensetzung wurde durch das R.ohr

dium verwandt werden, indem man der Pumpe 24 in die Lagerstätte gegossen. Es wurden 1900 kg Auf-

lediglich genügend Druck zuführt, um die Lagerstätte 55 schlämmung verwendet, und danach wurde ein Gleit-

hydraulisch aufzubrechen. stopfen unter Druck durch das Rohr geführt, so dafi

Der Dichtungsstopfen 22 wird dann herausgenom- ungefähr 25% Aufschlämmung nach hinten in die

men und zusammen mit dem Rohr 16 aus der Sonde Lagerstätte rückgepreßt wurden. Dann wurden da-

entfernt. Wie hoch die Aufschlämmung in der Sonde Rohr und die Pumpvorrichtung entfernt, und es wurde

steht, läßt sich prüfen, indem man einen Temperatur- 60 mit einem Temperaturfühler geprüft, wie hoch die

fühler an einem Kabel (nicht gezeigt) in die Sonde Aufschlämmung in der Sonde stand. Dann wurde

hinunterläßt und dann die ausgefahrene Kabellänge eine TNT-Detonationsvorrichtung, die auf 2 Stunder

mißt, wenn der Temperaturfühler die Aufschlämmung Verzögerung eingestellt war, an einem Drahtseil ir

erreicht. Dieser Punkt läßt sich leicht bestimmen, da die Aufschlämmung herabgelassen und das Drahtsei

die Temperatur der Aufschlämmung wesentlich nicd- 65 wieder aufgespult. Ein Überbrückungsstopfen wurdi

rigcr ist als die der übrigen strömungsfähigen Medien am unteren Ende der Verrohrung angebracht um

in der Sonde, die etwa 300 m unter der Oberfläche min- die Sonde darüber mit Wasser gefüllt. Vor dem Ein

destens 50' C betragt. Fin Zünder 24 mit einer /eil- setzen des Überbrück ti ngsstopfens vergewisserte mal

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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 \Vasserzone 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

in die Sonde aufstiegen. Demzufolge schätzt man daß nur etwa 5 bis 10 Prozent Aufschlämmung in di< Lagerstätte rücLflossen. Etwa 550 kg der Aufschlämmung aus Beispiel 1 wurden in der Sonde zur Detonation gebracht, und ein Produktionsanstieg von etwc 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 rückflossen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Aufbrechen einer durch eine Produktionssonde erschlossenen Erdgas- oder Erdöllagerstätte durch Auslösung einer Detonation einer in die Lagerstätte eingebrachten Sprengstoffaufschlämmung, die aus einem Trägermedium besteht, in welchen der nicht hygroskopische und hierin nicht lösliche, aus organischen Nitroverbindungen hoher Sprengkraft bestehende körnige Sprengstoff gleichmäßig verteilt und hierdurch entsensibilisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlämmung zusätzlich ein Eindickmittel zur Erhöhung der Verteilung des körnigen Sprengstoffes zugegeben wird und diese über ein in die Sonde (10) eingeführtes, an seinem unteren Ende mit einem Rückschlagventil (17) versehenes, bis in den Lagerstättenhorizont (12) reichendes Rohr (16) in 'die Lagerstätte gepreßt wird, wobei der Ringraum zwischen der Sondenverrohrung (14) und dem Rohr (16) durch einen Ringstopfen (22) oberhalb der Lagerstätte abgedichtet ist, bei Beendigung des Einpreßvorganges die in dem Rohr (16) noch befindliche Sprengstoffaufschlämmung mittels eines Gleitstopfens (23) nach unten gedruckt und das Rohr (16) entleert, anschließend dieses Rohr (16) gezogen, der Zünder (24) eingebracht., die Lagerstätte (12) gegenüber der Sonde (10) mit einem Dichtungsstopfen (25) abgeschlossen und die Sonde oberhalb des Stopfens (25) mit Flüssigkeit gefüllt wird.