AT518022A1 - Plasma rock drill - Google Patents
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- AT518022A1 AT518022A1 ATA734/2015A AT7342015A AT518022A1 AT 518022 A1 AT518022 A1 AT 518022A1 AT 7342015 A AT7342015 A AT 7342015A AT 518022 A1 AT518022 A1 AT 518022A1
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- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/14—Drilling by use of heat, e.g. flame drilling
Abstract
Der Plasma- Gesteinsbohrer besteht im Wesentlichen aus den Brennrohren aus Eisen ( 1) die mit Eisen- und anderen Metalldrähten ( 15 ) gefüllt sind, um eine große Oberfläche und eine stabile Verbrennung zu erhalten. ln dieses Rohrbündel wird Sauerstoff durch das Sauerstoff-Rohr ( 7 ) eingeblasen und mit Hilfe der Verteiler-Glocke ( 6 ) auf alle Brennrohre ( 1) verteilt. Die Brennrohre werden mit Hilfe der Thermit- Ladung ( 8 ), oder durch Zündhülsen ( 16 ) gezündet und verbrennen mit einer Temperatur von > 5500 ° C. Bei dieser hohen Temperatur werden alle Gesteins-Zusammensetzungen (Moleküle) in ihre atomaren Bestandteile zerlegt, die dann als Plasma-Wolke ( 12 ) unter hohen Druck das Bohrloch nach oben verlassen. ln der Randzone wird das Gestein je nach Temperaturgefälle geschmolzen (Lava-Temperatur ca. 1200 o C) und bildet, wie ein Lavastrom im Vulkan, eine glasartige, undurchdringliche Schicht. Die Brennrohre senken sich immer tiefer in das Bohrloch, wobei sie sich selbst verbrauchen. Die Eindring- Geschwindigkeit beträgt bei Granit ca. 3m pro Stunde. Der Bohrloch- Durchmesser und die Bohr-Tiefe hängt von der Tragfähigkeit des Krans und der Festigkeit der Sauerstoff- Zuführungsrohre ( 7 ) ab. Es können mit dieser Methode Loch-Durchmesser von cm bis mehrere m, und Bohrtiefen von mehreren km erreicht werden.The plasma rock drill consists essentially of the combustion tubes of iron (1) which are filled with iron and other metal wires (15) to obtain a large surface area and a stable combustion. In this tube bundle oxygen is injected through the oxygen tube (7) and distributed by means of the distributor bell (6) on all combustion tubes (1). The combustion tubes are ignited with the help of thermite charge (8), or by means of ignition sleeves (16) and burn with a temperature of> 5500 ° C. At this high temperature, all rock compositions (molecules) are decomposed into their atomic components then, as a plasma cloud (12), leave the borehole up under high pressure. In the marginal zone, the rock is melted depending on the temperature gradient (lava temperature about 1200 o C) and forms, like a lava flow in the volcano, a glassy, impenetrable layer. The combustion tubes sink deeper and deeper into the borehole, consuming themselves. The penetration speed for granite is about 3m per hour. The diameter of the borehole and the depth of the hole depend on the load capacity of the crane and the strength of the oxygen supply pipes (7). It can be achieved with this method hole diameter of cm to several m, and drilling depths of several km.
Description
PATENTANMELDUNG für einen PLASMA- GesteinsbohrerPATENT APPLICATION for a PLASMA rock drill
Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung, die bei einer Temperatur von > 5500° C die Gesteins-Moleküle zerlegt und das Gestein in einen plasmaförmigen Zustand versetzt.The invention relates to a drilling device which decomposes the rock molecules at a temperature of> 5500 ° C and puts the rock in a plasma-like state.
Durch den erzeugten Überdruck im Bohrloch wird das nun gas- und staubförmige Gestein an die Oberfläche des Bohrloches geblasen und kann in der gesteinsverarbeitenden Industrie weiterverwendet werden.Due to the generated overpressure in the borehole, the now gas- and dust-shaped rock is blown to the surface of the borehole and can be reused in the stone processing industry.
Dieser Bohrer kann in Tiefen von > 5000 m Vordringen, wobei der Durchmesser des Bohrloches nur von der Tragfähigkeit der Haltevorrichtung für den Bohrer und der Stabilität der Gaszuführung abhängt.This drill can penetrate at depths of> 5000 m, whereby the diameter of the drill hole depends only on the carrying capacity of the drill holder and the stability of the gas supply.
Mit diesem Bohrer wird es möglich sein, mit niedrigen Kosten und Aufwand • die Energiegewinnung durch Geothermie zu erschließen, sowie • Radioaktiven Müll sicher und dauerhaft in Tiefen von > 5000 m in Granitgestein zu deponieren, • alle anderen Bohrungen durchzuführen, für die die herkömmliche Methode bisher zu teuer war.With this drill, it will be possible to tap into geothermal energy at low cost and effort, and • deposit radioactive waste safely and permanently in depths of> 5000 m in granite rock, • perform all other drilling for which the conventional method so far was too expensive.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Der zunehmender Mangel an fossilen Brennstoffen und mit den wachsenden Problemen der Kernenergie (Endlagerung der radioaktiven Rückstände, etc.) wächst die Bedeutung der erneuerbaren Energieressourcen. Innerhalb dieser hat die Erdwärme eine wichtige Position, denn im Gegensatz zu den anderen erneuerbaren Energieressourcen, steht ihr Potenzial global, kontinuierlich und nachhaltig zur Verfügung.The increasing shortage of fossil fuels and the growing problems of nuclear energy (disposal of radioactive residues, etc.) are increasing the importance of renewable energy resources. Geothermal energy has an important position within these, because unlike other renewable energy resources, its potential is global, continuous and sustainable.
Die effektive Nutzung der Geothermie könnte wesentlich zur Lösung der aktuellen ökonomischen und ökologischen Probleme beitragen.The effective use of geothermal energy could significantly contribute to solving the current economic and environmental problems.
Aus der Erfahrung mit durchgeführten Tiefbohrungen hat sich herausgestellt, dass die Erdkruste ab einer gewissen Tiefe (5 bis 10 km und tiefer), ein unerschöpfliches Reservoir für Dampf-Energie darstellt, die theoretisch alle Länder der Erde mit Energie versorgen könnte. Auch die Gefahr von Auslösen von Erdbeben ist in diesen Tiefen nicht mehr vorhanden, da sich das Gestein durch den hohen Druck bereits in einen plastischen Zustand befindet.Experience from deep wells has shown that at some depth (5 to 10 km and below), the Earth's crust is an inexhaustible reservoir of steam energy that could theoretically provide energy to all countries on Earth. The risk of earthquakes is no longer present at these depths, because the rock is already in a plastic state due to the high pressure.
Der primäre Engpass für die Realisierung solcher Geothermie-Systeme ist aber nach wie vor eine wirtschaftliche Bohrtechnik.The primary bottleneck for the realization of such geothermal systems is still an economical drilling technique.
Ob die Geothermie in absehbarer Zeit im Vergleich zu den vorhandenen Technologien wirtschaftlich wettbewerbsfähig sein wird, hängt vor allem von zwei Umständen ab: a) die Preisentwicklung der fossilen Brennstoffen und b) dem Einsatz einer wirtschaftlichen, einfachen Bohrtechnik.Whether geothermal energy will be economically competitive in the foreseeable future compared to existing technologies depends on two main factors: a) the price development of fossil fuels and b) the use of an economical, simple drilling technique.
NACHTEILE DES STANDES DER TECHNIKDISADVANTAGES OF THE PRIOR ART
Die hauptsächlichen Nachteile der gegenwärtigen Bohrtechnik sind die sehr hohen Bohrkosten, verursacht durch hauptsächlich: • teure Bohrköpfe mit häufigen Bohrkopfwechsel und „Bohrgestänge-Round-Trip", • Bohrgut-Abtransport durch Spülung, • Zementieren, bzw. Abdichten und Sichern der Bohrwandungen, • Richtungsabweichungen und Verklemmen des Bohrkopfes, • Reißfestigkeit des Gestänge-Materials, • Progressive Bohrzeit-Zunahme mit zunehmender Bohrtiefe und Gesteinstemperatur, • Geringe Bohrloch-Durchmesser von ca. 100 bis 300 mm.The main drawbacks of current drilling techniques are the very high drilling costs caused by: • expensive drill heads with frequent drill head changes and 'drill pipe round trip', • cuttings removal by flushing, • cementing, or sealing and securing of the drilling walls, • Directional deviations and jamming of the drill head, • Tensile strength of the linkage material, • Progressive increase in drilling time with increasing drilling depth and rock temperature, • Small borehole diameter of approx. 100 to 300 mm.
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein billiges, einfaches Bohrverfahren für Bohrdurchmesser bis > 5 m und Bohrtiefen von > 5 km zu schaffen. BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG (siehe Abb. 1)The object of the invention is to provide a cheap, simple drilling method for drilling diameter to> 5 m and drilling depths of> 5 km. DESCRIPTION OF THE INVENTION (see Fig. 1)
Der Piasma- Gesteinsbohrer besteht im 'wesentlichen aus den Brennrohren aus Eisen (1), die mit Eisen- und anderen Metalldrähten gefüllt sind, um eine große Oberfläche und eine stabilen Brennvorgang zu erhalten. In dieses Rohrbündel wird Sauerstoff durch das Sauerstoff-Rohr ( 7 ) eingeblasen und mit Hilfe der Verteiler-Glocke (6) auf alle Brennrohre verteiltThe Piasma rock drill consists essentially of the combustion tubes of iron (1), which are filled with iron and other metal wires to obtain a large surface area and a stable firing process. In this tube bundle oxygen is injected through the oxygen tube (7) and distributed by means of the distributor bell (6) on all combustion tubes
Die Brennrohre werden entweder mit Hilfe • der Thermit- Ladung (8 ) gezündet, oder • mit aufgesteckten Zündhülsen mit Zirkonium, Abb.2, (16 ), die bei Kontakt mit Sauerstoff sofort mit ca. > 4000° C zu brennen beginnen.The combustion tubes are ignited either with the help of • the thermite charge (8), or • with attached ignition tubes with zirconium, fig. 2, (16), which immediately start to burn with approx.> 4000 ° C on contact with oxygen.
In beiden Fällen werden die Brennrohre gezündet; sie verbrennen mit einer Temperatur von > 5500 ° C und verwandeln das umgebende Gestein in ein Plasma-Gas, welches durch den entstehenden Überdruck nach oben ausgestoßen wird. In der Randzone wird das Gestein je nach Temperaturgefälle geschmolzen (Lava-Temperatur ca. 1200 ° C) und bildet, wie ein Lavastrom im Vulkan, eine glasartige, undurchdringliche Schicht.In both cases, the combustion tubes are ignited; they burn with a temperature of> 5500 ° C and transform the surrounding rock into a plasma gas, which is ejected upwards by the resulting overpressure. In the marginal zone, the rock is melted depending on the temperature gradient (lava temperature about 1200 ° C) and forms, like a lava flow in the volcano, a glassy, impenetrable layer.
Die Plasma-Wolke wird am Ausgang des Bohrloches abgekühlt und bildet pulverförmige Bestandteile des Tiefengesteins, die weiterverwendet werden können.The plasma cloud is cooled at the exit of the well and forms powdery constituents of the plutonic rock that can be reused.
VORTEILE DER ERFINDUNG 1. ) Zur EnergiegewinnungADVANTAGES OF THE INVENTION 1.) For energy production
Der Plasma- Gesteinsbohrer besteht aus billigen, einfachen Bestandteilen, die weltweit vorhanden sind; der Bohrer kann daher auch überall eingesetzt werden, um die Geothermie-Energiequelle auszunutzen.The plasma rock drill consists of cheap, simple components that are available worldwide; The drill can therefore be used anywhere to exploit the geothermal energy source.
Er könnte einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen, umweltfreundlichen und unbegrenzten Energiegewinnung darstellen. Weitere Vorteile sind: • Keine mechanische Zerkleinerung des Gesteins und daher Wegfall des sehr teuren Bohrkopfes und dessen oftmaligen Wechsels. • Das Gestein wird an den Randzonen des Bohrloches geschmolzen und dichtet so das Bohrloch hermetisch ab; die Gesteinsschmelze wird als Arbeitsmedium verwendet und es ist daher • keine Zementierung oder Stützung der Bohrlochwand mehr notwendig, • keine chemischen oder mikrobiologische Ausfällungen, • sehr geringer Geräte- und Energieeinsatz. • Nutzung an jedem Standort, • Keine Entstehung von Abfällen und Emissionen, • Nutzung der praktisch unerschöpflichen Geothermischen Energien über sehr lange Zeiträume. 2. ) Zur sicheren und dauerhaften Beseitigung von radioaktiven und Energiegewinnung durch Zerfalls-WärmeIt could be an important contribution to sustainable, environmentally friendly and unlimited energy production. Further advantages are: • No mechanical comminution of the rock and therefore omission of the very expensive drill head and its frequent change. • The rock is melted at the edge zones of the well, hermetically sealing the well; the molten rock is used as a working medium and it is therefore • no cementation or support of the borehole wall more necessary, • no chemical or microbiological precipitation, • very low use of equipment and energy. • Use at each site, • No generation of waste and emissions, • Utilization of virtually inexhaustible geothermal energy over very long periods of time. 2.) For the safe and permanent elimination of radioactive and energy production by decay heat
Bis heute fehlt der Welt ein funktionierendes, sicheres Endlager für radioaktiven Atommüll. Leicht- und mittelaktive Abfälle werden heute z.B. mit Beton vergossen, hochradioaktive Abfälle dagegen in einer Glasschmelze (Kokille) gebunden und in Edelstahl-Behälter gasdicht verschweißt.To date, the world lacks a functioning, safe repository for radioactive nuclear waste. Light and medium-level waste is today, e.g. poured with concrete, high-level radioactive waste, however, bound in a molten glass (mold) and sealed gas-tight in stainless steel containers.
Weltweit wird die Einlagerung derartiger Behälter in tiefe und dichte geologische Formationen als die sicherste Entsorgungsmöglichkeit angesehen.Worldwide, the storage of such containers in deep and dense geological formations is considered to be the safest disposal option.
Die Plasma-Bohrtechnik könnte die Möglichkeit schaffen, um das Problem der Endlagerung billig und dauerhaft zu lösen. Als ideale Gesteinsformation würde sich der „Kanadische Schild" (siehe Anh. 2) anbieten; diese Gesteinsformation ist über 3 Milliarden Jahre alt, erdbebensicher und zum Großteil unbewohnt.The plasma drilling technique could create the possibility to solve the problem of disposal cheap and durable. An ideal rock formation would be the "Canadian Shield" (see Appendix 2), a rock formation over 3 billion years old, earthquake-proof and largely uninhabited.
Da das Bohrloch geschmolzen wird (ähnlich den Lava-Höhlen in Vulkanen) ist es durch den Bohrvorgang automatisch stabil und wasserdicht.As the well is melted (similar to the lava caves in volcanoes), it is automatically stable and watertight during the drilling process.
Wenn der Bohrdurchmesser z.B. 10 m beträgt und die Endlagertiefe z.B. 1000 m, ergibt das eine Aufnahme- Kapazität von 41 800 m3. In dieses Endlager könnten z.B. Brennstäbe des Typs WER 1000 eingelagert und versiegelt werden. Die durch den weiteren radioaktiven Zerfall entstehende Wärme könnte zur weiteren Energiegewinnung genutzt werden.If the drill diameter is e.g. 10 m and the repository depth e.g. 1000 m, this results in a recording capacity of 41 800 m3. This repository could be e.g. WER 1000 fuel rods are stored and sealed. The heat generated by the further radioactive decay could be used for further energy production.
Beispiel:Example:
Dimension eines Brennstabes WER 1000:0,3 x 0,5 x 4,5 m = 0,7 m3 41 800 m3 : 0,7 m3 = ca. 60 000 Container.Dimension of a fuel rod WER 1000: 0.3 x 0.5 x 4.5 m = 0.7 m3 41 800 m3: 0.7 m3 = approx. 60 000 containers.
Leistung pro Container 0,2 MW; Wirkungsgrad (angenommen) 50 % :Output per container 0.2 MW; Efficiency (assumed) 50%:
Gesamtleistung: 60 000 x 0,2 x 0,5 = 6 000 MW für mindestens 100 Jahre. AUSFÜHRUNGS-BEISPIEL des PLASMA-GesteinsbohrersTotal power: 60 000 x 0.2 x 0.5 = 6 000 MW for at least 100 years. EMBODIMENT EXAMPLE of the PLASMA rock drill
Ein Ausführungs-Beispiel ist in Abb. 1 und 2 dargestellt.An example embodiment is shown in Figs. 1 and 2.
Ein Bündel von Brennrohren (1) wird durch einen Haltering (3 ) zusammengehalten. Die Distanz-Rohrhülsen ( 2 ) werden auf das obere Ende der Brennrohre geschoben, so dass der Haltering durch den gebildeten Konus alle Rohre fest fixiert, wobei die Holzbohlen (la) den Wärmeschutz gegen die heißen Schmelzgase von außen bilden. Holz ist ein sehr guter Wärmeschutz, der sogar als Hitzeschild für Weltraum- Kapseln verwendet wurde.A bundle of combustion tubes (1) is held together by a retaining ring (3). The spacer tube sleeves (2) are pushed onto the upper end of the combustion tubes, so that the retaining ring fixed by the cone formed all tubes firmly, the wooden planks (la) provide thermal protection against the hot melt gases from the outside. Wood is a very good thermal protection even used as a heat shield for space capsules.
Auf das obere Ende des Rohrbündels wird eine Sauerstoff-Glocke ( 6) gestülpt, die den Sauerstoff aus dem Rohr (7) gleichmäßig auf alle Brennrohre verteilt. Mit Hilfe der Seile (10) wird die Vorrichtung dann in das Bohrloch versenkt, der Sauerstoff aufgedreht, die Bündel gezündet, und somit der Bohrvorgang gestartet. BESCHREIBUNG EINES BOHRVORGANGES (s. Abb. 3 )On the upper end of the tube bundle, an oxygen bell (6) is placed, which distributes the oxygen from the tube (7) evenly on all combustion tubes. With the help of the ropes (10), the device is then sunk into the well, turned on the oxygen, ignited the bundle, and thus started the drilling process. DESCRIPTION OF A DRILLING PROCEDURE (see Fig. 3)
Ein Bündel aus Brennrohren (1) wird mit Hilfe eines Krans auf die Oberfläche des zu bohrenden Loches abgesenkt und die Sauersoff-Zuführung (7 ) aufgedreht.A bundle of combustion tubes (1) is lowered by means of a crane on the surface of the hole to be drilled and the Sauersoff feed (7) turned on.
Der Zündvorgang erfolgt mit Hilfe der Zündhülsen (16 ). Über jeden Brennstab ist eine Zündhülse geschoben, die mit einem Zirkonium-Pulver und Aluminium-Eisenoxyd gefüllt ist. Sobald reiner Sauerstoff auf das Zirkonium gelangt, beginnt es mit einer Temperatur von > 4000°C zu brennen und entzündet so die Brennstäbe.The ignition takes place with the help of the ignition sleeves (16). Over each fuel rod is pushed an ignition sleeve which is filled with a zirconium powder and aluminum-iron oxide. As soon as pure oxygen reaches the zirconium, it starts to burn with a temperature of> 4000 ° C and ignites the fuel rods.
Der Sauerstoff ist flüssig, um das Zuführungsrohr zu kühlen; seine Temperatur beträgt ca. - 180°C. Bei der Umgebungstemperatur im Plus-Bereich wird er sofort gasförmig und über die Verteiler-Glocke ( 6 ) gelangt er mit einem Druck von ca. 10 bar in das Innere der Brennrohre (1).The oxygen is liquid to cool the feed tube; its temperature is approx. - 180 ° C. At the ambient temperature in the positive range, it is immediately gaseous and via the distributor bell (6), it passes with a pressure of about 10 bar in the interior of the combustion tubes (1).
Das Gestein beginnt durch die hohe Temperatur von > 5500°C zu schmelzen (11) und wird in ein gasförmiges Plasma (12 ) verwandelt; durch den entstehenden Überdruck strömt es nach oben, kühlt sich ab und wird als staubförmiger Niederschlag (12 ) gelagert. Die Brennrohre senken sich immer tiefer in das Bohrloch, wobei sie sich selbst verbrauchen. Die Brennrohre werden durch z.B. Holzbohlen (la ) von dem vorbeiströmenden heißen Plasma vom vorzeitigen Schmelzen geschützt.The rock begins to melt through the high temperature of> 5500 ° C (11) and is transformed into a gaseous plasma (12); Due to the resulting overpressure, it flows upwards, cools down and is stored as a dust-like precipitate (12). The combustion tubes sink deeper and deeper into the borehole, consuming themselves. The combustion tubes are replaced by e.g. Wooden planks (la) protected from premature melting by the passing hot plasma.
Um den Ausström-Druck im Bohrloch bei großen Tiefen zu erhöhen, kann ein Gasgenerator (15 ) verwendet werden, um die Gesteinspartikel an die Oberfläche zu befördern.To increase the outflow pressure in the well at great depths, a gas generator (15) can be used to propel the rock particles to the surface.
Die Eindring- Geschwindigkeit wird durch Messen (14) der Menge des Niederschlages, z.B. durch einen Laser-Strahl, reguliert; sie beträgt bei Granit ca. 3 m pro Stunde.The penetration rate is determined by measuring (14) the amount of precipitate, e.g. through a laser beam, regulated; For granite it is about 3 meters per hour.
Der Bohrloch- Durchmesser hängt von der Tragfähigkeit des Krans und der Festigkeit der Sauerstoff- Zuführungsrohre (7) bei großen Bohrtiefen (> 5 km) ab.The diameter of the borehole depends on the load capacity of the crane and the strength of the oxygen supply pipes (7) at large drilling depths (> 5 km).
Wenn die ersten Brennrohre verbraucht sind, wird wie folgt ein neuer Brennvorgang gestartet: 1. ) Der Sauerstoff wird abgedreht, sobald kein Material mehr aus dem Bohrloch strömt (Brennrohre sind verbraucht). 2. ) Das Sauerstoff-Rohr (7 ) wird bis zum Boden des Bohrloches abgesenkt. 3. ) Ein neuer Satz Brennrohre (1) wird mit Hilfe des Krans entlang der Führung desWhen the first combustion tubes are exhausted, a new firing process is started as follows: 1.) The oxygen is turned off as soon as no material flows out of the borehole (combustion tubes are exhausted). 2.) The oxygen tube (7) is lowered to the bottom of the well. 3.) A new set of combustion tubes (1) is using the crane along the leadership of the
Sauerstoff-Rohres bis zum Boden des Bohrloches abgesenkt und die Kran-Seile (10 ) entriegelt. 4. ) Das Sauerstoff-Rohr wird um x...Meter angehoben, bis es das obere Drittel derLowered oxygen tube down to the bottom of the wellbore and unlocked the crane ropes (10). 4.) The oxygen tube is raised by x ... meters until it is the upper third of the
Glocke ( 6 ) erreicht. 5. ) Der Sauerstoff wird aufgedreht, die Zündhülsen beginnen zu brennen und zünden dieBell (6) reached. 5.) The oxygen is turned on, the ignition sleeves start to burn and ignite the
Brennstäbe; ein neuer Brennvorgang beginnt.fuel rods; a new burning process begins.
Diese Vorgänge wiederholen sich, bis die gewünschte Bohrtiefe erreicht wird.These processes are repeated until the desired drilling depth is reached.
ZEICHNUNGEN UND BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENDRAWINGS AND DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Abb. 1: Bohrloch mit Brennstäben Abb. 2: Zuführung von neuen Brennstäben Abb. 3: Gesamtansicht BohrvorgangFig. 1: Drill hole with fuel rods Fig. 2: Feeding of new fuel rods Fig. 3: Overall view Drilling process
Abb. 4: Brennrohr-Bündel und Querschnitt eines Brennrohres Abb. 4a: Zündhülse mit Zirkonium Anh. 1: Kosten Energie-Produktion Anh. 2: Kanadischer SchildFig. 4: Combustible tube bundle and cross-section of a combustion tube Fig. 4a: Ignition sleeve with zirconium App. 1: Costs of energy production App. 2: Canadian shield
BEZUGSZEICHEN- LISTEREFERENCE LIST
Siehe Abb. 1, 2, 3,4. (I) Brennrohre aus Eisen (la ) Wärmeschutz, z.B. Bretter aus Holz (lb ) Eisenstäbe od. -Drähte ( 2 ) Distanz- Rohrstücke (um konische Form des Rohrbündels zu erzeugen) (3) Transport-Ring (4) Transport-Haken (5) Führungs-Rohr ( 6 ) Verteiler-Glocke für Sauerstoff ( 7 ) Sauerstoff- Zuführungsrohr (8) Thermit-Zündladung (9) Seil für Thermit-Zündladung (10 ) Tragseile für Brennrohre (II) Flüssige und gasförmige Gesteine (12 ) Gesteins-Plasma -(Staub) (13 ) Auffang- Glocke (14) Messeinrichtung (15) Gasgenerator (16 ) Zündhülsen mit Zirkonium- oder Titan-Zündpulver PATENTANSPRÜCHE (10) 1. Verfahren zur Herstellung von tiefen Bohrlöchern (» 1000 m horizontal und vertikal) durch ein Eisen-Eisenoxid-Plasma mit einer Temperatur von > 5500°C, dadurch gekennzeichnet, dass durch diese hohe Temperatur das Gesteinsmaterial geschmolzen, bzw. verdampft wird und a. ) an der Wand des Bohrlochs eine geschmolzene Gesteinsschicht bildet, und so das Bohrloch abdichtet und b. ) der Rest im Zentrum des Bohrloches als Gesteinsstaub durch den Druck der entstehenden Verbrennungsgase aus dem Bohrloch geblasen wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,See Fig. 1, 2, 3,4. (I) Furnace tubes made of iron (la) Heat protection, e.g. Wooden boards (lb) Iron bars or wires (2) Distance pipe pieces (to create conical shape of the tube bundle) (3) Transport ring (4) Transport hook (5) Guide tube (6) Distributor bell for oxygen (7) Oxygen delivery pipe (8) Thermit ignition charge (9) Rope for thermite ignition charge (10) Supporting cables for combustion tubes (II) Liquid and gaseous rocks (12) Rock plasma - (dust) (13) Collection Bell (14) Measuring device (15) Gas generator (16) Ignition caps with zirconium or titanium ignition powder PATENTING REQUIREMENTS (10) 1. Method of making deep holes (»1000 m horizontally and vertically) through an iron-iron oxide plasma at one temperature of> 5500 ° C, characterized in that the rock material is melted or vaporized by this high temperature and a. ) forms a molten rock layer on the wall of the borehole, thus sealing the borehole and b. ) the remainder in the center of the borehole is blown out of the borehole as rock dust by the pressure of the resulting combustion gases. 2. The method according to claim 1, characterized
Brennrohre zu einem Bündel zusammengefasst werden. Der Durchmesser des Bündels und die Anzahl der Brennrohre hängen von dem gewünschten Bohrloch-Combustor pipes are combined into a bundle. The diameter of the bundle and the number of combustion tubes depend on the desired wellbore
Durchmesser ab (von wenigen cm bis zu mehreren m). 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennrohre mit dünnen Eisenstäben und anderen Metall-Stäben gefüllt sind, um eine große Oberfläche und eine stabilen Brennvorgang zu erhalten. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Glocke über den Brennrohren zur Sauerstoff-Versorgung verwendet wird, um die Brennrohre optimal mit Sauerstoff zu versorgen. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennrohr-Bündel vollständig verbrennt; nach dem Abbrand wird ein neues Bündel mit Hilfe eines Krans und Seilen in das Bohrloch versenkt, u.s.f. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Distanz-Rohrstücke auf das obere Ende der Brennrohre geschoben werden, um das Bündel konisch zu formen. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Transport-Ring über das Bundei geschoben wird, der sich durch die konische Form des Bündels selbst fixiert und die Brennrohre so zusammenhält. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennrohre durch Holzbohlen vom vorzeitigen Schmelzen durch das vorbeiströmende Gesteins-Plasma geschützt werden. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Gasgenerator verwendet wird, um den Ausstoß-Druck im Bohrloch für den Gesteinsstaub in großen Tiefen zu erhöhen. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Thermit-Zündladung im Sauerstoff-Rohr zum Boden des Bohrloches versenkt werden kann, um gegebenenfalls die Brennrohre neu zu zünden.Diameter down (from a few inches to several meters). 3. The method according to claim 1, characterized in that the combustion tubes are filled with thin iron rods and other metal rods to obtain a large surface area and a stable firing process. 4. The method according to claim 1, characterized in that a bell is used over the combustion tubes for oxygen supply in order to optimally supply the combustion tubes with oxygen. 5. The method according to claim 1, characterized in that the combustion tube bundle completely burns; After burning, a new bundle is sunk into the borehole with the help of a crane and ropes, u.s.f.f. 6. The method according to claim 1, characterized in that spacer pipe pieces are pushed onto the upper end of the combustion tubes to form the bundle conical. 7. The method according to claim 1, characterized in that a transport ring is pushed over the Bundei, which fixes itself by the conical shape of the bundle and holds the combustion tubes together. 8. The method according to claim 1, characterized in that the combustion tubes are protected by wooden planks from premature melting by the passing rock plasma. A method according to claim 1, characterized in that an additional gas generator is used to increase the discharge pressure in the borehole for the rock dust at great depths. 10. The method according to claim 1, characterized in that a thermite ignition charge in the oxygen tube can be sunk to the bottom of the wellbore, possibly to re-ignite the combustion tubes.
Claims (10)
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