CH658693A5

CH658693A5 - HORIZONTAL FOUNTAIN.

Info

Publication number: CH658693A5
Application number: CH6932/82A
Authority: CH
Inventors: Egon Prof Dr-Ing Groba; Vera-Blumer Smid
Original assignee: Subterra Methoden Gmbh
Priority date: 1981-12-10
Filing date: 1982-11-30
Publication date: 1986-11-28
Also published as: ATA443382A; AT377556B; YU271282A; DE3148871A1; TR23276A

Description

Die Erfindung betrifft einen Horizontalbrunnen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art. The invention relates to a horizontal well of the type mentioned in the preamble of claim 1.

Horizontalbrunnen der betreffenden Art sind allgemein bekannt. Sie weisen keine Mittel zur Enteisenung entnommenen Grundwassers auf. Horizontal wells of the type in question are generally known. They have no means of iron removal from groundwater.

Durch die DE-PS 114 709 ist ein Verfahren zum Enteisenen von Grundwasser im Untergrund selbst bekannt, bei dem in einen Vertikalbrunnen mit Sauerstoff angereichertes Wasser eingespeist und danach aus dem gleichen Brunnen Grundwasser entnommen wird, das eisenfrei ist, weil sich durch den Sauerstoff des zuvor eingeleiteten sauerstoffhaltigen Wassers das Eisen im Boden niedergeschlagen hat. Dieser bekannte Brunnen verstopft jedoch sehr schnelll, da eine Verockerung des Bodens unmittelbar um den Brunnen herum stattfindet, die eine Verstopfung der Bodenschichten bedeutet. From DE-PS 114 709 a method for deicing groundwater in the subsurface itself is known, in which water enriched with oxygen is fed into a vertical well and then groundwater is withdrawn from the same well, which is iron-free because of the oxygen of the previously introduced oxygen-containing water the iron has deposited in the soil. However, this well-known well clogs very quickly, since the soil is loosened up immediately around the well, which means that the layers of soil are clogged.

Um diesen Nachteil zu vermeiden und darüber hinaus insbesondere eine kontinuierliche Entnahme von eisenfreiem Wasser zu ermöglichen, ist es durch die DE-PS 19 45 605 bekannt, um einen Entnahmebrunnen herum ringförmig Speisebrunnen anzuordnen, durch die sauerstoffhaltiges Wasser in den Boden um den Entnahmebrunnen eingeleitet wird. Von aussen dem Entnahmebrunnen zuströmendes Grundwasser durchwandert den Bereich des eingespeisten sauerstoffhaltigen Wassers, so dass eine Enteisenung im Boden erfolgt. Der Aufwand für einen derartigen Brunnen ist jedoch wegen der vielen Vertikalspeisebrunnen beträchtlich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brunnen anzugeben, der eine Enteisenung, Entmanganung, Entfernung des H2S-Gehaltes sowie Teilentsäuerung des Grundwassers im Boden ermöglicht, billig in der Herstellung ist, nicht verstopft und die Entnahme grosser Wassermengen ermöglicht. In order to avoid this disadvantage and, in addition, in particular to enable a continuous removal of iron-free water, it is known from DE-PS 19 45 605 to arrange a feed fountain in a ring shape around a withdrawal fountain, through which oxygen-containing water is introduced into the soil around the withdrawal fountain . Groundwater flowing in from the outside of the extraction well traverses the area of the oxygen-containing water fed in, so that iron removal from the soil takes place. However, the expense for such a well is considerable because of the many vertical feed wells. The invention has for its object to provide a well that enables de-ironing, manganese, removal of the H2S content and partial deacidification of the groundwater in the ground, is inexpensive to manufacture, not clogged and allows large amounts of water to be withdrawn.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Lehre gelöst. The object on which the invention is based is achieved by the teaching specified in the characterizing part of claim 1.

Die Erfindung geht - im Gegensatz zum Stand der Technik - von einem Horizontalbrunnen aus und gestaltet diesen so, dass eine Enteisenung, Entmanganung, Entfernung des H2S-Gehaltes sowie Teilentsäuerung, später als usw. bezeichnet, im Boden möglich ist. Im einfachsten Fall besteht der Mehraufwand für die Enteisenung usw. gegenüber einem normalen Horizontalbrunnen lediglich darin, die äusseren Enden der Horizontalfilterstrecken des Horizotalbrunnens strö-mungsmässig abzutrennen und als Speisefilterrohre zu verwenden. Die Mehrkosten für eine derartige Ausgestaltung bestehen also lediglich in der Verlängerung der Horizontalbohrungen für die Entnahmefilterrohre. Dieser Mehraufwand ist sehr gering. Es ist sogar möglich, bei vorhandenen Horizontalbrunnen die vorhandenen Entnahmefilterrohre radial zu unterteilen und deren äusseres Ende als Speisefilterrohre zu verwenden. Der Mehraufwand liegt in diesem Falle lediglich in Abdichtungsmassnahmen und dem Verlegen einer Speiserohrleitung zu dem äusseren Speisefilterrohrabschnitt. In contrast to the prior art, the invention is based on a horizontal well and designs it in such a way that iron removal, demanganization, removal of the H2S content and partial deacidification, later referred to as etc., is possible in the ground. In the simplest case, the additional effort for iron removal etc. compared to a normal horizontal well consists only of separating the outer ends of the horizontal filter sections of the horizontal well and using them as feed filter tubes. The additional costs for such a configuration thus consist only in the extension of the horizontal bores for the extraction filter tubes. This additional effort is very low. It is even possible to divide the existing extraction filter tubes radially in the case of existing horizontal wells and to use their outer end as feed filter tubes. The additional effort in this case lies only in sealing measures and the laying of a feed pipe to the outer feed filter pipe section.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Horizontalbrunnens ergibt sich bei geringer Mächtigkeit grundwasserführender Bodenschichten. Die Speisefilterrohre können sich über lange Strecken in der wasserführenden Bodenschicht erstrecken, so dass sich ausreichende Mengen von Speisewasser mit Sauerstoff einspeisen lassen. A particular advantage of the horizontal well according to the invention results from the low thickness of groundwater layers. The feed filter tubes can extend over long distances in the water-bearing bottom layer, so that sufficient amounts of feed water can be fed in with oxygen.

Bei in radial gleicher Richtung liegenden Entnahme- und Speisefilterrohren ist es zweckmässig, die Speisefilterrohre In the case of extraction and feed filter tubes lying radially in the same direction, it is expedient to use the feed filter tubes

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

658 693 658 693

radial entfernt von den Entnahmefilterrohren anzuordnen, um so vorzugsweise bei kontinuierlichem Betrieb ein nutzloses Abströmen Sauerstoff führenden Grundwassers in die Entnahmefilterrohre zu vermeiden. to be arranged radially away from the extraction filter tubes so as to avoid useless outflow of oxygen-carrying groundwater into the extraction filter tubes, preferably in continuous operation.

Die Anordnung der Speisefilterrohre zwischen den Entnahmefilterrohren ist bei manchen Bodenverhältnissen zweckmässig und ermöglicht darüber hinaus vorzugsweise mit den radial in Verlängerung der Entnahmefilterrohre liegenden Speisefilterrohren eine grössere Dichte der Speisebereiche in Umfangsrichtung, was insbesondere bei grösserer radialer Ausdehnung des Horizontalbrunnens von Vorteil ist. The arrangement of the feed filter tubes between the extraction filter tubes is expedient in some soil conditions and, moreover, preferably enables a greater density of the feed areas in the circumferential direction with the feed filter tubes lying radially in the extension of the extraction filter tubes, which is particularly advantageous in the case of a larger radial extension of the horizontal well.

Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung bilden Entnahme- und Speisefilterrohr einen gemeinsamen Rohrstrang, in dem sich ein Rohrteil befindet, das die Filterschlitze ver-schliesst und den Bereich Entnahmefilterrohr und Speisefilterrohr voneinander trennt, indem es dicht an eine Speiserohrleitung angeschlossen ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass das Rohrteil beweglich ist und so die Länge von Speise- und Filterrohr zueinander veränderbar ist. Durch Veränderung der Länge des Rohrteiles ist ausserdem der Abstand zwischen Entnahme- und Speisefilterrohr veränderbar und den Bodenverhältnissen anpassbar. According to a development of the invention, the extraction and feed filter pipes form a common pipe string in which there is a pipe part which closes the filter slots and separates the area between the removal filter pipe and the feed filter pipe by being tightly connected to a feed pipe. This embodiment has the advantage that the tube part is movable and the length of the feed tube and filter tube can be changed relative to one another. By changing the length of the pipe part, the distance between the extraction and feed filter pipes can also be changed and the soil conditions can be adapted.

Die Erfindung betrifft auch eine Horizontalbrunneneinrichtung mit einem Horizontalbrunnen nach einem der Ansprüche 1 bis 9 sowie Speisemittel zur Einspeisung von mit Sauerstoff angereichertem Wasser und Entnahmemitteln zur Entnahme von Grundwasser. Das Besondere besteht darin, dass Speise- und Entnahmemittel nur intermittierend in Betrieb setzbar sind. Dadurch kommt das mit Sauerstoff angereicherte Wasser im Boden zeitweise zur Ruhe, was das Niederschlagen von Eisen usw. im Boden begünstigt. Besonders zweckmässig ist dabei ein sternförmig umlaufender Betrieb, in dem Speise- und Entnahmezeiten vorzugsweise unter der Zwischenschaltung von Pausen aufeinanderfolgen. The invention also relates to a horizontal well device with a horizontal well according to one of claims 1 to 9 and to feed means for feeding in oxygen-enriched water and removal means for removing ground water. What is special is that the food and dispensers can only be put into operation intermittently. As a result, the oxygen-enriched water in the soil temporarily comes to rest, which favors the precipitation of iron, etc. in the soil. A star-shaped rotating operation is particularly expedient, in which the feeding and removal times preferably follow one another with the interposition of breaks.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden: The invention will be explained in more detail using exemplary embodiments with reference to the drawing:

Figur 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung als Draufsicht, FIG. 1 schematically shows a first exemplary embodiment of the invention as a top view,

Figur 2 zeigt einen Teilvertikalschnitt durch Figur 1, FIG. 2 shows a partial vertical section through FIG. 1,

Figur 3 zeigt einen Teilvertikalschnitt ähnlich wie Figur 2 mit einer Abwandlung, FIG. 3 shows a partial vertical section similar to FIG. 2 with a modification,

Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung als Draufsicht. Figure 4 shows a further embodiment of the invention as a plan view.

Figur 1 zeigt in Draufsicht einen Horizontalbrunnen mit einem zentralen vertikalen Brunnenrohr 1, von dem aus sich horizontale Entnahmefilterrohre 2 erstrecken, die zusammen mit in gleicher Richtung radial aussenliegenden Speisefilterrohren 3 einen gemeinsamen Filterrohrstrang bilden, der durch im Abstand zueinander angeordnete Packer 4 und 5 unterteilt ist. Speiserohrleitungen 6 sind an ein vertikales Zuführungsrohr 7 angeschlossen und führen dicht durch die Packungen 4 und 5 zu den Speisefilterrohren 3. Besonders 5 deutlich ist dies im Vertikalschnitt gemäss Figur 2 durch einen Teil der Figur 1 zu erkennen. Die Packer 4 und 5 haben einen Abstand zueinander, der sich nach den Bodenverhältnissen richtet und eine Trennung von Speisefilterrohr 3 und Entnahmefilterrohr 2 bewirkt. FIG. 1 shows a top view of a horizontal well with a central vertical well pipe 1, from which horizontal extraction filter pipes 2 extend, which together with feed filter pipes 3 radially outside in the same direction form a common filter pipe string which is divided by packers 4 and 5 arranged at a distance from one another . Feeder pipes 6 are connected to a vertical feed pipe 7 and lead tightly through the packs 4 and 5 to the feed filter pipes 3. This can be seen particularly clearly in the vertical section according to FIG. 2 through part of FIG. 1. The packers 4 and 5 are at a distance from one another which depends on the soil conditions and causes a separation of the feed filter tube 3 and the extraction filter tube 2.

(o Im Betrieb erfolgt eine Einspeisung mit Sauerstoff angereicherten Wassers durch das Zuführungsrohr 7 und die Speiserohrleitung 6 in das Speisefilterrohr 3 und somit in den dieses umgebenden Bodenbereich. Die Entnahme von enteisene-tem Grundwasser erfolgt durch das Entnahmefilterrohr 3 und 15 das vertikale Brunnenrohr 1 in an sich bekannter Weise. (o In operation, oxygen-enriched water is fed through the feed pipe 7 and the feed pipe 6 into the feed filter pipe 3 and thus into the surrounding area of the ground in a known manner.

Bei der in Figur 3 gezeigten Abwandlung der Ausführung nach Figur 2 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Entnahmefilterrohr 2 und Speisefilterrohr 3 bilden wieder einen gemeinsamen Filterrohrstrang, jedoch ist dieser 2o nicht durch getrennte Packer, sondern durch ein Rohrteil 8 voneinander getrennt, das dicht an der Innenwandung des Filterrohrstranges anliegt und damit die benachbarten Filterschlitze abdeckt. In das Innere des Rohrteiles 8 führt das Ende der Speiserohrleitung 6, die durch einen Packer 9 25 gegenüber dem Rohrteil 8 abgedichtet ist. Statt des verschieblichen und wegen der Herausnehmbarkeit auch in der Länge veränderlichen Rohrteiles 8 kann auch der diesem benachbarte Teil des Filterrohrstranges durch einen Rohrstrang ohne Filterschlitze ersetzt werden. In the modification of the embodiment according to FIG. 2 shown in FIG. 3, the same parts are provided with the same reference numbers. Withdrawal filter tube 2 and feed filter tube 3 again form a common filter tube string, but this is not separated from one another by separate packers, but by a tube part 8 which lies tightly against the inner wall of the filter tube string and thus covers the adjacent filter slots. In the interior of the pipe part 8 leads the end of the feed pipe 6, which is sealed by a packer 9 25 against the pipe part 8. Instead of the displaceable tube part 8, which can also be changed in length due to the fact that it can be removed, the part of the filter tube strand adjacent to it can also be replaced by a tube strand without filter slots.

3o Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem sich von einem vertikalen Brunnenrohr 10 radial Entnahmefilterrohre 11 erstrecken, zwischen denen Speisefilterrohre 12 liegen, die über Rohre 13 ohne Filterschlitze und Speiserohr 14 an ein vertikales Zuführungsrohr 3515 angeschlossen sind. FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of the invention, in which extraction filter tubes 11 extend radially from a vertical well tube 10, between which there are feed filter tubes 12 which are connected to a vertical feed tube 3515 via tubes 13 without filter slots and feed tube 14.

Die Speisefilterrohre 12 reichen von dem Brunnenrohr 10 radial weiter nach aussen und bilden so nicht nur zwischen den Entnahmefilterrohren 11, sondern auch radial weiter aussen davon bei Speisung mit sauerstoffhaltigem Wasser im 40 Boden Wolken von mit Sauerstoff angereichertem Wasser, in deren Bereich das Enteisenen usw. erfolgt. Aus Gründen der Einfachheit sind nur 4 Entnahmefilterrohre und 4 Speisefilterrohre gezeigt. In der Praxis können jedoch beliebig viele davon vorgesehen sein, was in gleicher Weise auch für das 45 Ausführungsbeispiel gemäss Figur 1 gilt. Die Speisefilterrohre 12 können gegenüber den Entnahmefilterrohren 11 schräg nach oben, in gleicher Höhe, schräg nach unten, generell höher oder auch generell tiefer angeordnet werden. The feed filter tubes 12 extend radially further outward from the well tube 10 and thus form not only between the extraction filter tubes 11 but also radially further away from them when fed with oxygen-containing water in the soil, clouds of oxygen-enriched water, in the area of which the de-iced, etc. he follows. For the sake of simplicity, only 4 extraction filter tubes and 4 feed filter tubes are shown. In practice, however, any number of them can be provided, which also applies in the same way to the exemplary embodiment according to FIG. 1. The feed filter tubes 12 can be arranged obliquely upwards, at the same height, obliquely downwards, generally higher or also generally lower than the extraction filter tubes 11.

G G

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

658 693

1. Horizontal well, with a vertical well pipe, from which star-shaped horizontal extraction filter tubes for the extraction of groundwater extend, characterized in that additionally in a star shape between the extraction filter tubes (2, 11) and / or radially outside the same feed filter tubes (3, 12) Feeding of oxygen or water containing an oxygen-emitting substance are arranged.

2. Fountain according to claim 1, characterized in that the radially outside of the extraction filter tubes (2) arranged feed filter tubes (3) are connected to feed pipes (6) which lead through the extraction filter tubes (2).

2nd

PATENT CLAIMS

3. Fountain according to claim 2, characterized in that the feed filter tubes (3) are arranged radially away from the extraction filter tubes (2).

4. Fountain according to claim 2, characterized in that the extraction and the feed filter pipes (2,3) form a common pipe string.

5. Fountain according to claims 3 and 4, characterized in that the common pipe string is a filter pipe string which, by one or in the case of radially remote from the extraction filter pipes (2) arranged feed filter pipes (3), a plurality of packers (4, 5) is divided.

6. Fountain according to claim 4, characterized in that the common pipe string is a filter pipe string in which in the area between the extraction pipe (2) and the feed pipe (3) there is a pipe part (8) closing the filter slots, to which the feed pipe (6 ) connected.

7. Fountain according to claim 6, characterized in that the tube part (8) is arranged displaceably in the filter tube string (2, 3).

8. A well according to claim 1, characterized in that the feed filter tubes (12) arranged radially between the extraction filter tubes (11) extend radially further outwards than the extraction filter tubes (11).

9. Fountain according to claim 8, characterized in that the feed filter tubes (12) are arranged radially away from the vertical well tube (10) and are connected to a dense feed pipe string (14).

10. Fountain according to claim 8, characterized in that the feed filter tubes (12) with respect to the extraction filter tubes (11) are arranged obliquely upwards, at the same height, obliquely downwards or higher or lower.

11. Horizontal fountain device with a horizontal fountain according to one of claims 1 to 9, with food for feeding water enriched with oxygen or an oxygen-emitting substance and with removal means for the removal of groundwater, characterized in that the feed and removal means can only be put into operation intermittently are.

12. Well device according to claim 11, characterized in that in each case only the feed means for a feed filter tube (3.12) or the feed means for a group of adjacent feed filter tubes (3.12) can be put into operation such that the removal means for the feed filter tubes fed to them ( 3.12) adjacent extraction filter tubes (2.11) are in the meantime out of operation, such that during this operation the location of the respectively fed feed filter tube (3.12) or the group of fed feed filter tubes (3, 12) around the vertical well tube ( 1.10).

13. Well device according to claim 11, characterized in that a control of the feed and removal means is present, which causes that between the operating time of a feed for a feed filter tube (3,12) or the feed means for a group of feed filter tubes (3, 12) and the subsequent operating time of the extraction means of an adjacent extraction filter tube (2, 11) there is a break.