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Vorrichtung zum Perforieren von Bohrrohrsträngen durch Schiessen.
Es ist bekannt, dass bei Erdölbohrungen die Bohrlöcher nach Massgabe des Bohrfortschrittes durch Bohrrohre ausgekleidet werden, wobei meistenteils weniger ausgiebige Olschichten nach entsprechender Zementierung übergangen werden, um zur Hauptölschicht vorzudringen und diese zuerst auszubeuten. Nach deren Erschöpfung kehrt man dann zwecks Ausbeute zu den oberen, übergangenen und abgeschlossenen Olschichten zurück, zu welchem Zwecke jedoch erst entsprechende Zuflussöffnungen in den ab- schliessenden Rohrsträngen geschaffen werden müssen, was entweder durch Anbohren mittels besonderer Bohrvorrichtungen oder aber durch Sprengung mittels besonderer Geschosse erfolgt.
Das schnellste und sicherste Verfahren hiezu besteht in der Aussprengung geeigneter Zuflusslöcher durch Geschosse in der Höhe der auszubeutenden Ölschichten, wozu heute verschiedene Einrichtungen zur Verfügung stehen, die jedoch mehr oder weniger schwerwiegende Nachteile aufweisen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Vorrichtung zum Perforieren von Bohrrohrsträngen durch Geschosse, bei der zweiteilige, in besondere Muffen eingeschraubte Geschossträger zu einer beliebig langen Perforierkolonne vereinigt und unter Vorsehung besonderer Zentriermittel in das Bohrloch eingelassen werden kann, um die Rohrstränge nach verschiedenen Richtungen zu durchbohren.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Perforiervomehtung dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch den zweiteiligen Geschossträger, Fig. 2 einen gleichen Schnitt durch eine zur Vereinigung der Geschossträger dienende Spezialmuffe, Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zum Schiessen dienende Patrone und Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine vollständige, aus mehreren Geschossträgern und Spezialmuffen zusammengesetzte und in ein Bohrloch eingelassene Perforierkolonne.
Der eigentliche, in Fig. 1 dargestellte Geschossträger besteht aus zwei Hälften 1, 1', welche zwecks Bildung eines Doppelkegelstumpfes zusammengefügt werden können. Jede dieser Hälften zuweist zentrale Ausnehmungen auf, u. zw. die Hälfte 1 einen waagerechten Kanal 2 zur Durchführung des elektrischen Kabels sowie eine entsprechende Erweiterung zur Aufnahme des hinteren Geschossendes, und die Hälfte l'vine konisehe Erweiterung 3 zur Aufnahme des vorderen Geschossendes. Die kegelstumpfförmigen Umfangsflächen der zusammengefügten beiden Hälften 1, l'sind mit entsprechenden Gewinden 4, 4'versehen, während sie im Inneren in Form von Nut und Feder 5, 6 aufeinanderpassen, um eine gute und sichere Vereinigung zu gewährleisten.
Die beiden Hälften 1, j des Geschossträgers werden nach dem Einlegen des Geschosses und des dazugehörigen Kabels in die erwähnten Ausnehmungen 2,3 in die besonderen Muffen 7 eingeschraubt, welche, wie aus Fig. 2 ersichtlich, mit Gewinden 8, 8'versehen sind, in welche die Gewinde 4, 4'der beiden zusammengefügten Hälften 1, T der Geschossträger eingeschraubt werden.
Das in die Ausnehmungen 2,3 des Geschossträgers eingelegte und in Fig. 3 dargestellte Geschoss 9 besteht aus einer Patrone, deren Messinghülse zwei gegenseitig abgestumpfte Teile 10, 10'aufweist. Der vordere Teil 10'ist derart verengt, dass er das eigentliche Geschoss 11 so dicht umfasst, dass ein Eindringen jeder Art von Flüssigkeit (Wasser, Salzsole, Erdöl usw.) auch bei Drücken bis 400 Atm. vollkommen verhütet wird. Die Dichtung dieser Umfassung kann unter Umständen noch durch Anbringung besonderer, geeigneter Abdichtungen erhöht werden. Der Rest des Geschosses ist in an sich bekannter Weise mit einem Zündmittelträger 12, einem Abdichtungsteil mit Garnitur 14, dem eigentlichen Zünd-
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mittel 15 und der Sprengstoffladung 16 versehen.
Es ist erfindungsgemäss besonders vorteilhaft, die erwähnten Teile 12, 13, 14, 15 in einem Stück, z. B. in Form eines in den rückwärtigen Teil der Patrone einzuschraubenden Pfropfens, auszubilden, in welchem dann feine Kanäle zur Durchführung der Leitungsdrähte unter besonderer Isolierung vorgesehen werden können. Durch diese letztere Ausbildung wird eine besondere Abdichtung der ganzen Patrone auch an ihrem hinteren Ende verwirklicht.
Die Ladung 16 der beschriebenen Patrone besteht erfindungsgemäss aus kristallisiertem, amorphen oder vorzugsweise gegossenem Trotyl, welches entweder allein oder in einem bestimmten Gemisch mit rauchlosem Pulver od. dgl. verwendet werden kann.
Die Einführung der notwendigen Anzahl von in besonderen Muffen 7 eingeschraubten Geschoss- trägern 1, T in das Bohrloch erfolgt in Form einer Perforierkolonne, welche oben und unten mit geeigneten Führungen 17, 18 versehen ist. Die auf diese Weise hergestellte Zentrierung ist von ausserordentlicher Wichtigkeit, da die Geschosse nur auf diese Weise in vollkommen lotrechter Richtung zur Tangente der zu durchbohrenden Punkte durchdringen können. Je nach der Lage der in den einzelnen Muffen 7 eingeschraubten Geschossträger kann der Rohrstrang nach jeder beliebigen, von Geschoss zu Geschoss abweichenden Richtung perforiert werden.
Das Niederlassen in bzw. das Heben der Perforierkolonne aus dem Bohrloch erfolgt mit Hilfe eines besonderen Kabels 19, welches entweder innen oder aussen mit einer besonderen, gut isolierten Leitung zwecks Zuführung des elektrischen Stromes zu den einzelnen Patronen versehen ist und auf diese Weise sowohl als Zug-als auch als Zuleitungskabel dient.
Durch die Zwischenschaltung an sich bekannter Steuervorrichtungen kann die Zündung der verschiedenen Patronen abwechselnd erfolgen, wodurch der Bohrrohrstrang durch die nicht gleichzeitigen, sondern aufeinanderfolgenden Explosionen weitgehend geschont wird.
Die erfindungsgemässe Perforiervorrichtung weist folgende Vorteile angesichts der bisher bekannten Vorrichtungen auf :
Die vollkommene Abdichtung gegen das Eindringen von Wasser, Salzsole, Erdöl usw. bei jedem herschenden Druck in das Innere der Patrone und des Geschossträgers bewirkt einesteils durch das stramme Anziehen der beiden mit Nut und Feder versehenen Geschossträgerhälften sowie deren Einschrauben in besondere Muffen, andernteils durch das dichte Umfassen des eigentlichen Geschosses durch das verengte Vorderende der Patronenhülse unter allfälliger Vorsehung von Abdichtungsmitteln sowie durch das dichte Einschrauben des eventuell in Form eines Pfropfens ausgebildeten Zündmittelträgers im hinteren Patronenteil, eine leichte Handhabung der Vorrichtung infolge der Tatsache,
dass die Gesehossträger aus zwei Hälften bestehen, die nach dem Einlegen der Patrone leicht in die zugehörigen Muffen eingeschraubt und nach erfolgtem Schiessen sehr schnell auseinandergeschraubt werden können, um die leeren Hülsen zu entfernen und frische Patronen für ein neues Schiessen einzulegen, ein leichtes Einlegen frischer Patronen und leichte Entfernung der verschossenen Hülsen infolge der kegelstumpfförmigen Enden der Patronenhülsen und eine beliebige Länge der Perforierkolonne nach Massgabe der beabsichtigten Lochanzahl und der allenfalls im Rohrstrang vorhandenen Durchbiegungen, erzielt durch Einschrauben einer entsprechenden Anzahl von Geschossträgern in ihre Spezialmuffen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Perforieren von Bohrrohrsträngen durch Schiessen, dadurch gekennzeichnet, dass der eigentliche Geschossträger aus zwei doppelkegelstumpfformig zusammenfügbaren Hälften (1, besteht, wovon die eine Hälfte (1) mit einem Kanal (2) zur Aufnahme des Stromzuleitungskabels, gegebenenfalls noch mit einer Ausnehmung zurAufnahme des hinteren Patronenendes, versehen ist, während die andere Hälfte eine kegelförmige Erweiterung (3) zur Aufnahme der Patronen aufweist.