DD233155A1 - Verfahren zum bohren von brunnen und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Erschliessen und die Foerderung von Wasser aus geologischen, wasserfuehrenden Speicherschichten. Die Erfindung ermoeglicht eine rationelle und wirtschaftliche Gewinnung von Wasser aus einer oder aus mehreren Speicherhorizonten mit einem Rohrbrunnen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass zunaechst eine Bohrung durch mindestens eine fluessigkeitsspeichernde Schicht abgeteuft und anschliessend ein Futterrohrstrang einheitlichen Durchmessers entsprechend der Hoehenlage der Speicherschicht eingefahren und mittels Packer provisorisch im Bohrloch verankert wird. Mit Hilfe der Filterkonstruktion eines Filterrohrstranges wird im Bereich des Filters das feinkoernige oder das gesamte Material der Speicherschicht ausgetragen und bis zur Gewinnung von reinem Wasser eine Kaverne ausgebildet, die dann noetigenfalls mit Sand und/oder Kies ausgefuellt wird. Sind die erbohrten Proben positiv, wird der Futterrohrstrang durch eine Mantelzementierung endgueltig fixiert und die Foerdereinrichtungen (Unterwassermotorpumpen usw.) installiert. Fig. 1

Description

Hierzu 9 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bohren von Rohrbrunnen, insbesondere für wasserführende Speicherhorizonte in größeren Teufen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zum Niederbringen von wasserfördemden artesischen Brunnen in unterschiedlichen Teufen oder von Kohlenwasserstoff-Fördersonden sind bereits zahlreiche Verfahren und Einrichtungen bekannt. Zur Herstellung von Rohrbrunnen werden im allgemeinen neben der Bohranlage Direktionsrohre, Mantelrohre, Futterrohrsätze, Filterrohrabschnitte und Stopfbüchsen verwendet. Dabei bestehen die Filterrohrabschnitte aus Aufsatzrohr, Filterrohr und Schlammrohr.

Nach dem Niederbringen der Bohrung, die gegebenenfalls auch mehrere flüssigkeitsspeichemde Schichten durchdringen kann, wird zur Verhinderung desZusammenfließens bzw. der Vermischung der Flüssigkeiten der einzelnen Schichten oder zur Verhinderung eines Abrutschens der schlammigen Schichten entlang des Futterrohrsatzes ein sogenannter Sohlenverschluß und eine Mantelzementierung eingebracht. Herkömmlicherweise konnte ein Brunnen nur für eine einzige flüssigkeitsspeichemde Schicht oder für eine Schichtgruppe mit annähernd gleichem hydrostatischem Druck ausgebildet werden. Ein grundsätzlicher Nachteil der herkömmlichen Verfahren besteht darin, daß die Durchmesser der Futterrohre aufgrund der angewandten Technologie von oben nach unten stufenweise abnehmen, so daß bei Brunnen mittlerer und großer Tiefe am Anfang ein Bohrloch mit einem wesentlich größeren Durchmesser hergestellt werden muß als der Durchmesser des untersten Abschnittes. Daraus ergibt sich, daß die zu entfernende gebohrte Bodenmenge sehr groß ist, die Arbeitsschritte der Bohrung und Verlegung äußerst umständlich sind und zur Bewegung bzw. Betätigung der großen Konstruktionen Anlagen großer Leistungsfähigkeit und eine dementsprechende Energieversorgung notwendig sind.

Neben dem großen Material-, Maschinen-, Energie- und Arbeitszeitaufwand werden die Kosten der Brunnenanlage auch noch dadurch erheblich erhöht, daß zum Abschließen der Ringräume zwischen den Futterrohren mit abnehmendem Durchmesser teuere Stopfbuchsen eingesetzt werden, und die Rohre mit größerem Durchmesser wesentlich teuerer sind als die untersten Rohre mit kleineren Abmessungen, welche eigentlich die wichtigsten Parameter des Brunnens, u.a. seine Kapazität bestimmen. So kann auch bei günstigen geologischen Voraussetzungen nur ein Brunnen mit einer relativ geringen Kapazität hergestellt werden. Ein weiteres Problem besteht darin, daß im ungünstigsten Fall, d. h. beim Bohren eines sog. „trockenen" Brunnens der eingebaute Futterrohrstrang auf Grund der inzwischen notwendigerweise durchgeführten Mantelzementierung nicht mehr aus dem Bohrloch zurückgewonnen werden kann.

Ein anderes grundsätzliches Problem der herkömmlichen Verfahren ist mit der sog. Kiesschüttungsregel oder anders gesagt, mit der Filterregel verbunden, die die Korngröße in der gegebenen flüssigkeitsspeichernden Schicht in bezug auf die Spaltenabmessungen des Filterrohres vorschreibt. Im Sinne dieser Regel mußte die Umgebung des Filterrohres gegebenenfalls mit Sand, Kies oder Perlkies entsprechender Korngröße ausgefüllt werden, wozu wiederum der Durchmesser des Bohrloches erweitert werden mußte.

Man hat es versucht, die erwähnten Probleme oder wenigstens einen Teil davon durch verschiedene Methoden zu lösen. Die HU-PS 165826 schlägt beispielsweise eine Filterkonstruktion für Rohrbrunnen vor, bei der auf dem Filterrohr zur Verhinderung der Verstopfung in bestimmten Abständen nach außen hinausragende Öffnungen vorgesehen sind. Durch das so ausgebildete Filterrohr kann aber derfeinkörnige Sand derflüssigkeitsspeichernden Schicht nur mit Hilfe von Hochdruckluft, die durch Kompressoren mit hoher Leistung erzeugt wird, nach Obertage gefördert werden. Darüber hinaus besteht bei diesem Verfahren die Gefahr, daß sich in derflüssigkeitsspeichernden Schicht Kavernen mit einer hinsichtlich der Förderung ungünstigen Fornv ausbilden, die nach einer gewissen Zeit mit Sand und Schlamm ausgefüllt werden, was sowohl hinsichtlich der Sauberkeit des Fördergutes als auch hinsichtlich der Betriebssicherheit der Förderpumpe ungünstig ist. Dieses Problem kann zwar durch zusätzliche Eingriffe vorübergehend behoben werden, doch diese Maßnahmen behindern den normalen Betrieb der Brunnenanlage und sind sehr kostspielig.

Nach der HU-PS 162569 wird im Bereich einer Speicherschicht durch ein spezielles Bohrverfahren eine sich erweiternde Aushöhlung geschaffen und diese Kaverne anschließend nach Herablassen eines mit einem Schlammrohr verminderten Querschnitts versehenen Filterrohrsatzes mit grobkörnigem Sand ausgefüllt. Diese Lösung hat den Nachteil, daß die im Bereich

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des Filterrohrsatzes vorhandene Kiesschüttung einen zu hohen Widerstand gegenüber des zufließenden Wassers aufweist und die Kiesschüttung zur Verschlammung neigt. Bei bestimmten Schichtstrukturen kann dieses Verfahren deshalb nicht eingesetzt werden.

Ein gemeinsamer Nachteil beider Lösungen besteht darin, daß auch unter günstigen Bedingungen nur eine einzige flüssigkeitsspeichernde Schicht erschlossen werden kann.

Aus Erdölfördertechnik ist demgegenüber eine gleichzeitige Förderung aus mehreren Speicherschichten bekannt, wobei durch die porösen Schichten Futterrohre und/oder Förderrohre geleitet und diese durch Mantelzementierung befestigt werden. Bei diesem Verfahren werden die einzelnen Schichten mit Hilfe von sog. Perforatoren erschlossen, wobei die Wandung des Stahlrohres bzw. die umgebende Mantelzementschicht mit einer Perforation versehen ist. Die so ausgebildeten, relativ kleinen Flächen gestatten aber nur einen geringen Zufluß, wodurch keine optimale Förderleistung erzielt werden kann. Dabei kann im Falle der Erschließung von mehreren Speicherschichten auf Grund der einseitigen Perforierung nur eine Futterrohrhälfte für die Produktion verwendet werden. Darüber hinaus ist die Perforierung ziemlich kosten- und zeitaufwendig. Die Nachteile dieser Perforierung sollen durch die US-PS 3915227 beseitigt werden. Die Bauteile der vorgeschlagenen Einrichtung sind mitengerToleranz hergestellt, kompliziert aufgebaut und dementsprechend äußerstteuer. Dabei kann aus den einzelnen Speicherschichten nur mit einem Filterrohrsatz gefördert werden, deren Abmessungen kleiner sind als die des Abschlußrohrsatzes. Im Falle des Erbohren eines „trockenen Brunnens" kann die wertvolle Einrichtung nicht zurückgewonnen werden.

Zum Verschließen des Ringraumeszwischen der Bohrlochwand und dem Futterrohrsatz sind aus der Erdölfördertechnik bereits verschiedene Lösungen bekannt, von denen ein Teil zum vollständigen Abschluß des Bohrlochquerschnitts dient, während ein anderer Teil nur zur Verschließung der Ringräume bzw. zur Behebung der sich aus den Schichtuntersuchungen ergebenden bohrungstechnischen Problemen entwickelt worden ist. Solche technischen Lösungen sind z.B. aus der GB-PS 1441131 und 1455955, der DE-OS 2443094 und der HU-PS 156561 bekannt. Diese Lösungen sind aber in erster Linie für Erdölfördersonden gedacht und können wegen ihrer Kompliziertheit beim Niederbringen von Rohrbrunnen praktisch nicht eingesetzt werden. Ausgehend vom bekannten Stand der Technik ist zusammenfassend festzustellen, daß mit den bisherigen Rohrbrunnen nur aus einer einzigen flüssigkeitsspeichernden Schicht oder Schichtgruppe gefördert werden kann und zur Zeit keine solche technischen Lösungen bestehen, mit deren Hilfe der Vorrat aus zwei oder mehreren Speicherhorizonten bei unterschiedlichen hydrostatischen Drücken durch einen einzigen Brunnen nach Obertage gebracht werden könnte. Die für Erdölfördersonden entwickelten komplizierten und kostspieligen Konstruktionen sind für Wasserbrunnen nicht wirtschaftlich einsetzbar. Darüber hinaus ist für Rohrbrunnen typisch, daß die Futterrohrstränge einen von oben nach unten stufenweise abnehmenden Durchmesser aufweisen, was eine Bohrung mit größerem Durchmesser erforderlich macht. Ein weiteres Problem besteht in der richtigen Ausbildung einer Filterschicht entsprechender Durchlaßfähigkeit, z. B. eines Kiesfilters, um den Filterrohrabschnitt in der flüssigkeitsspeichernden Schicht, was bisher ebenfalls zur Erhöhung des Durchmessers des zu bohrenden Loches geführt hat, wobei die Produktivität des Brunnens nicht im befriedigenden Maße erhöht werden konnte.

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung werden die aufgezeigten Mangel beseitigt und eine wirtschaftliche Lösung zur Gewinnung von Grundwasser aus tieferliegenden Speicherhorizonten mittels Rohrbrunnen bei höchstmöglicher Förderkapazität vorgeschlagen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

DerErfindung liegt die Aufgabe zug runde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, die die Förderung von Wasser aus mehreren unterschiedlichen Speicherhorizonten mit einem einzigen Rohrbrunnen ermöglicht und eine eventuelle spätere Herausnahme der Brunneninstallationen gewährleistet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in das Bohrloch bis zur Sohle ein Futterrohrstrang gleichen Durchmessers hineingesetzt wird und bei provisorischer Arretierung des Futterrohrstranges eine erste flüssigkeitsspeichernde Schicht durch Verspannung eines an der Außenwand des Futterrohrsatzes angeordneten und von innen unter Druck setzbaren Packers mit einer elastischen Wandung verschlossen wird, danach in der Umgebung der in der flüssigkeitsspeichernden Schicht angeordneten Filterkonstruktion des Filterrohrsatzes das feinkörnige oder das gesamte Material der flüssigkeitsspeichernden Schicht in ihrer vollen Dicke über die breiten Spalten der Filterkonstruktion durch Pumpen abschnittsweise herausgefördert wird und dadurch bis zur Gewinnung von reinem Wasser eine gewölbte Kaverne ausgebildet wird und nach der Untersuchung des Fördergutes der erschlossenen flüssigkeitsspeichernden Schicht im günstigen Fall der Futterrohrsatz durch eine Mantelzementierung endgültig festgehalten wird, und die Kaverne notwendigenfalls über entsprechende Seitenbohrungen des Futterrohrstranges mit grobkörnigem Sand oder Kies ausgefüllt wird, dann die höher oder tiefer liegenden weiteren flüssigkeitsspeichernden Schichten unter Ausschließung der schon erschlossenen Schicht in ähnlicher Weise erschlossen werden, abschließend ein Förderrohrstrang bzw. Unterwasserpumpen innerhalb des Futterrohrsatzes angeordnet werden, oder bei ungünstigen Untersuchungsergebnissen der provisorisch i'estgehaltene Futterrohrsatz aus dem Bohrloch herausgezogen und das Bohrloch in sich bekannter Weise durch Einbetonie^rung verschlossen wird:

Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, wenn im Falle ungünstiger Schichtfestigkeitsverhältnisse zur Ausbildung der den Filterrohrabschnitt des Futterrohrstranges umgebenden Kaverne die dort vorhandene geologische Struktur über eine Filterkonstruktion, deren Spalten größer als die größten Sandkörner sind, entweder durch die Flüssigkeitsströmung oder bei einem ungenügenden hydrostatischen Druck durch Pumpen aus der Kaverne nach Obertage gefördert und anschließend über entsprechende Seitenbohrungen des Futterrohrstranges die Kaverne mit grobkörnigen Sand und/oder Kies mit einem Durchmesser von 1,5 bis 3,0 mm stufenweise ausgefüllt wird.

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung besteht aus einem mit wenigstens einem Filterrohrabschnitt versehenen Futterrohrstrang, wenigstens einem schichtverschließende Packer, einem Zementier- und einem Sandeinführungsventil, und ist dadurch gekennzeichnet, daß im Mantel des aus Futterrohren gleichen Durchmessers bestehenden Futterrohrstranges in verschiedenen Höhen Bohrungsreihen ausgebildet sind und den einzelnen Bohrungsreihen jeweils ein, durch eine im Futterrohrstrang auf und ab bewegliche und einen gegebenen Abschnitt des Futterrohrsatzes zwischen ihren aus zwei inneren elastischen Rohren bestehenden Verschlußorganen abschließende Druckübertragungsvorrichtung betätigter schichtverschließender Packer, ein Zementierventil oder ein Sandeinführungsventil zugeordnet ist, während der Filterrohrabschnitt des Futterrohrstranges aus einem Filterrohr, das mit Filteröffnungen versehen ist, die größer sind als die

gröbsten Sandkörner der Speicherschicht, einem in Längsrichtung mit herausragenden Spalten versehenen Blechrohr und einer zwischen den beiden angeordneten Drahtspirale besteht, und der so ausgebildete Filterrohrabschnitt unten und oben von je einem Schutzring umgeben ist.

Der eine der wichtigsten Einheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildende schichtverschließende Packer besteht aus einem ersten Ventilring aus einem elastischen Material, der eine Bohrungsreihe des Futterrohrsatzes zugeordnet ist und das Futterrohr eng umschließt und einem den Venturing von außen umgebenden, im Bereich seiner beiden Enden durch Befestigungsschellen am Futterrohr festgehaltenen äußeren elastischen Rohr, wobei in den beiden Endbereichen des äußeren elastischen Rohres sich teilweise überlappende, den Schließdruck erhöhende Verstärkungsplatten eingebaut sind. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Packers sind in das Material des ersten Ventilringes aus dem Ventilring herausragende und in die entsprechende Bohrungsreihe hineinpassende Schließkörper, z. B. Kugeln einvulkanisiert. Der erste Ventilring ist von beiden Seiten durch Schutzringe begrenzt, wobei es ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die Befestigungsschellen des äußeren elastischen Rohres geschweißte und vor dem Schweißen vorgespannte Ringe sind, die im Bereich der Schweißnaht durch eine Schutzplatte aus Stahl und darunter durch eine Wärmeisolierplatte von dem äußeren elastischen Rohr isoliert sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit einem Zentimeterventil ausgestattet, das der oberhalb des schichtverschließenden Packers befindlichen Bohrungsreihe des Futterrohrstranges zugeordnet ist und das Futterrohr eng umschließt. Das Zementierventil ist ein zweiter Ventilring aus elastischem Material. In das elastische Material sind Schiießkörper, z. B. Kugeln einvulkanisiert, die in die Bohrungen in der Bohrungsreihe eingreifen. Der Ventilring ist zu beiden Seiten von einem Schutzring

begrenzt. .

Zur erfindungsgemäßen Vorrichtung gehört ferner ein Sandeinführungsventil, das einer Bohrungsreihe mit Bohrungen größeren Durchmessers, die im Futterrohrstrang zwischen dem schichtverschließenden Packer und dem Filterrohrabschnitt liegt, zugeordnet ist. Das Ventil ist wiederum ein Ventilring aus einem elastischen Material mit einer glatten Oberfläche, der das Futterrohr eng umschließt und von beiden Seiten durch Schutzringe begrenzt ist.

Die Packer, das Zementierventil und das Sandeinführungsventil werden durch eine Druckübertragungsvorrichtung betätigt, die aus einem unten geschlossenen, zweckmäßigerweise mit einem Fußventil versehenen und mit einer Druckmittelquelle verbundenen Druckeinführungsrohr, daß einen kleineren Durchmesser als der Futterrohrstrang aufweist und aus zwei, auf einem Druckeinführungsrohr voneinander in einem bestimmten Abstand angeordneten, gegen die Innenwand des Futterrohrstranges verspannbaren und an beiden Enden durch Befestigungsschellen abgeschlossenen Verschlußorganen besteht. Die Verschlußorgane sind als innere, elastische Rohre ausgebildet, wobei unter dem inneren elastischen Rohr in das Innere des Druckeinführungsrohres führende Bohrungen vorgesehen sind. Zwischen den beiden Verschlußorganen ist mindestens eine in das Druckeinführungsrohr einmündende und durch ein Rückschlagventil abschließbare'Bohrung angeordnet.

Das Rückschlagventil der beim Packer verwendeten Druckübertragungsvorrichtung ist zweckmäßigerweise als ein Nadelventil mit zwei entgegengesetzt gerichteten Ausgängen ausgebildet. Die beim Zementier- und Sandeinführungsventii verwendete Druckübertragungsvorrichtung ist so ausgebildet, daß das Druckeinführungsrohr von einem unten offenen Zwischenrohr umgeben ist, deren Bohrungen mit den Bohrungen des Druckeinführungsrohres zwischen den Verschlußorganen mit Hilfe von Gewindestutzen verbunden sind. Ihr Rückschlagventil-ist ein Begrenzungsring abgeschlossener Ventilring, wobei die inneren elastischen Rohre der Verschlußorgane auf einem Zwischenrohr festgehalten und die durch die inneren elastischen Rohre verdeckten Bohrungen des Zwischenrohres mit den Bohrungen des Druckeinführungsrohres über Rohrstutzen verbunden sind.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß der Futterrohrstrang aus Rohren mit geringerem Durchmesser besteht, als bei den bekannten Brunnen ähnlicher Kapazität, und die bis zum endgültigen Förderstrangeinbau verwendeten schichtverschließenden Packer aus einfachen, keine besondere Bearbeitung benötigenden Materialien, z. B. aus Gummi oder Kunststoff hergestellt sind. Der Preis für diese Materialien ist wesentlich günstiger und die Fertigung und Montage wesentlich billigerund einfacher als bei den bisher verwendeten komplizierten Mitteln. Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen Packer direkt an der Bohranlage, d. h. auf der Baustelle zusammengestellt und angebracht werden.

Die Packer und Ventilringe können für die gegebenen Bohrdurchmesser leicht ausgewählt bzw. hergestellt werden. Zu den wichtigsten Vorteilen der Erfindung gehört auch, daß mit einer einzigen Bohrung aus mehreren flüssigkeitsspeichernden Schichten gefördert werden kann und daß durch Ausbildung von optimalen Kavernen der Strömungswiderstand um die Filterkonstruktion wesentlich vermindert wird. Dadurch kann die spezifische Leistung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren errichteten Brunnen bei gleichem Filterrohrdurchmesser auf das Drei- bis Vierfache der herkömmlichen Brunnen erhöht werden. Auch bei ungünstigen Schicht- und hydrologischen Verhältnissen wird mindesÜns eine zweifache Leistungssteigerung erzielt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist einfach zu bedienen und gewährleistet einen produktiven Bohrbetrieb, wobei die Packerauch im Hochdruck gesetzt werden können. Die Filterkonstruktion ist einfach, leicht montierbar, auswechselbar und besitzt eine lange Lebensdauer, Während des Betriebes ist keine Reinigung erforderlich. Im Falle einer erfolgslosen Bohrung kann der wertvolle Futterrohrstrang aus dem Bohrloch zurückgewonnen und wiederverwendet werden.

Ausführungsbeispiei

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erschließen einer einzigen flüssigkeitsspeichernden Schicht;

Fig. 2: eine Einrichtung mit der zwei flüssigkeitsspeichernde Schichten erschlossen werden;

Fig. 3: eine installierte Brunnenanlage zur Förderung von Wasser aus zwei Speicherhorizonten;

Fig. 4: die Anordnung des schichtverschließenden Packers im Falle der Anwendung eines technischen Rohrsatzes;

Fig. 5: einen Längsschnitt durch den schichtverschließenden Packer und die Druckübertragungsvorrichtung zur Befestigung

des Packers;

Fig. 6: die Einzelheit a von Fig. 5, mit dem vergrößerten ersten Ventilring;

Fig. 7: die Einzelheit b von Fig. 5 mit der vergrößerten Befestigungsvorrichtung der Druckübertragungsvorrichtung;

Fig. 8: die Einzelheit c von Fig. 5 mit der vergrößerten Befestigungsvorrichtung des inneren elastischen Rohres des Packers;

Fig. 9: die Einzelheit d von Fig. 5 mit dem vergrößerten Nadelventil der Druckübertragungsvorrichtung;

Fig. 10: einen Querschnitt des äußeren elastischen Rohres des Packers im verstärkten Endbereich;

Fig. 11: einen Querschnitt des Endbereiches der elastischen Rohre im Bereich der Schweißnaht der Befestigungsschellen,

vordem Schweißen;

Fig. 12: den Teilabschnitt des Futterrohrstranges mit den Bohrungsreihen fürverschiedene Zwecke und den Ventil ringen;

Fig. 13: einen Schnitt A-A aus Fig. 12 durch das Zementierventil;

Fig. 14: einen Schnitt B-Baus Fig. 12 durch das Sandeinführungsventil,

Fig. 15: das Sandeinführungsventil mit der dazugehörigen Druckübertragungsvorrichtung und einen Teilbereich des

Filterrohrabschnittes;

Fig. 16: die Einzelheit e aus Fig. 15 mit der vergrößerten Befestigungsvorrichtung des inneren elastischen Rohres;

Fig.17: einen Schnitt C-C aus Fig. 15;

Fig. 18: die Einzelheitf ausFig. 17.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besitzt der im Bohrloch angeordnete Futterrohstrang 1 einschließlich seines Filterrohrabschnittes 3 im Bereich derflüssigkeitsspeichernden Schicht 2 einen durchgehend gleichen Durchmesser. Oberhalb der flüssigkeitsspeichernden Schicht 2 ist ein, später noch ausführlicher beschriebener schichtverschließender Packer 4 eingebaut, der an seinen beiden Enden mit Hilfe von Befestigungsschellen 5 am Futterrohrstrang 1 befestigt ist. Oberhalb des Packers 4 ist ein ebenfalls später beschriebenes, von Schutzringen 6 umgebendes Zementierventil 7 angebracht, über das zur endgültigen Befestigung des Futterrohrstranges 1 durch eine Mantelzementierung Zementschlämme in den Ringraum 9 zwischen dem Futterrohrstrang und der Wand 8 Bohrloches eingepumpt wird. Der Fuß der Einrichtung wird durch einen Stopfen 10 verschlossen, während am oberen Teil des Rohrstranges 1 ein zurückziehbares Direktionsrohr 11 angeschlossen ist, um das Eindringen von lockeren Erdschichten in die Bohrung zu verhindern.

Die in Fig. 2 dargestellte Brunneneinrichtung ist für zwei flüssigkeitsspeichernde Schichten 2 ausgebildet, wobei über jeder flüssigkeitsspeichernden Schicht 2 ein Packer 4 und ein Zementierventil 7 angeordnet sind. Im Vergleich zur Fig. 1 sind im Bereich des Filterrohrabschnittes 3 Kavernen 12 ausgebildet, die notwendigenfalls mit Hilfe eines Sandeinführungsventils 13, das jeweils unmittelbar oberhalb der einzelnen flüssigkeitsspeichernden Schichten 2 am Futterrohrstrang 1 angebracht ist, mit Sand und/oder Kies ausgefüllt werden. Auf die Ausbildung der Kavernen 12, deren Ziel die Ausbildung einer eine optimale Förderleistung sichernden, gute Durchlaßfähigkeit und gute Filtriereigenschaften aufweisenden und sich nicht verschlammenden Umgebung um den Filterrohrabschnitt 3 ist, wird noch ausführlicher eingegangen. Auf das Ausfällen der Kavernen kann verzichtet werden, wenn es die geologische Struktur der Speicherschicht zuläßt. Im Falle einer lockeren Schichtstruktur ist es dagegen zweckmäßig, die Kavernen 12 über das Sandeinführungsventil 13 mit einem grobkörnigen Sand und/oder Kies einer Korngröße von 1,5 bis 3,00mm auszufüllen.

Fig. 3 zeigt eine zur Förderung vollständig installierte Brunnenanlage. Innerhalb des schon zementierten Futterrohrstranges 1 ist ein Förderrohrstrang 14 angeordnet, der bis unter die höherliegende flüssigkeitsspeichernde Schicht reicht und durch einen Kopf 15 abgeschlossen ist. Im Förderrohrstrang 14 wird das Wasser durch eine Unterwassermotorpumpe 16 aus der unteren flüssigkeitsspeichernden Schicht 2 gefördert, während außerhalb des Förderrohrstranges 14 eine weitere Pumpe 17 für die Ausbeutung der oberen flüssigkeitsspeichernden Schicht 2 sorgt.

Um stark schwellende oder rollige Bohrschlammverluste verursachende Schichten, die die weiteren Bohrarbeiten erschweren zu verhindern, ist es zweckmäßig, diese Schichten zu verschließen. Hierzu wird ein technischer Rohrstrang abgeteuft, dessen unteres Ende mit einem linksgängigen Zwischenstück 19 und einem schichtverschließenden Packer 4 versehen ist— Fig.4. Der Packer 4 wird unter Druck gesetzt und verschließt auf diese Weise die kritischen Schichten von dem tieferliegenden Teil des Bohrloches. So wird verhindert, daß wertvoller Bohrschlamm in großen Mengen durch diese kritischen Schichten verschluckt wird. Nach Abschluß der Bohrarbeiten wird der technische Rohrstrang 18 zusammen mit dem Packer 4 zurückgezogen. Ist der Packer 4 eingeklemmt, wird der technische Rohrstrang 18 durch Verdrehen des Zwischenstückes 19 nach rechts vom Packer 4 abgetrennt und zurückgezogen. An seine Stelle wird der endgültige Futterrohrstrang installiert, oder der technische Rohrstrang erst nach Verrohrung der gebohrten Strecke zurückgewonnen.

Aus Fig. 5 ist der detaillierte Aufbau des Packers und dessen Druckübertragungsvorrichtung ersichtlich. Der schichtverschließende Packer 4 besteht aus einem Ventilring 22 aus einem elastischem Material, der einer entsprechenden Bohrungsreihe 20 des Futterrohrstranges 1 zugeordnet ist und das Futterrohr eng umschließt. Die beiden Enden des Ventilringes 22 sind durch Befestigungsschellen 5 am Futterrohrstrang 1 befestigt.

Die Bohrungsreihe 20 ist ebenfalls durch einen weiteren Ventilring 21, der beiderseits durch Schutzringe 23 befestigt ist, verschlossen, wobei in den Ventilring 21 Kugeln 24 einvulkanisiert sind, die in die Bohrungsreihe schließend eingreifen — Fig. 6.

Fig.7 zeigt die Befestigung des Endbereiches des äußeren elastischen Rohres 22. Der Endbereich des elastischen Rohres 22 ist im Bereich der Einspannung durch überlappende, in das Material des elastischen Rohres 22 einvulkanisierte Verstärkungsplatten 25 verstärkt, während die Befestigungsschelle 5 durch einen Stützring 26 abgedeckt ist. Zur besseren Befestigung ist die Oberfläche i3S zwischen das Futterrohr 1 und dem elastischen Rohr 22 angeordneten Unvjrsatzringes 54 im Bereich der Befestigungsschelle 5 mit Rillen und gleichzeitig mit Vertiefungen entsprechend der Form der Befestigungsschelle 5 versehen. Das im Ring raum 9 zwischen dem Futterrohrsatz 1 und der Wand 8 des Bohrloches angeordnete äußere elastische Rohr 22 bildet im unter Druck gesetzten Zustand zusammen mit der Außenwand des Futterrohrsatzes 1 einen zweiten Ringraum 27. Zur Betätigung des Packers 4, d.h. um das äußere elastische Rohr 22 unter Druck zu setzen, dient eine Druckübertragungsvorrichtung 28—Fig.5.Die Druckübertragungsvorrichtung 28 besteht aus einem Druckeinführungsrohr 30, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Futterrohrstranges 1 und unten geschlossen und mit einem Fußventil 29 versehen ist. Auf dem Druckeinführungsrohr 30 sind zwei voneinander in einem bestimmten Abstand angeordnete und an die innere Wand des Futterrohrstranges 1 verspannbare Verschlußorgane angeordnet. Die Verschlußorgane werden durch zwei elastische Rohre 32 gebildet, deren Enden durch Befestigungsschellen 31 am Druckeinführungsrohr 30 befestigt sind. Fig. 8 zeigt, daß der Endbereich der inneren elastischen Rohre 32 in ähnlicher Weise befestigt ist wie die E<ndbereiche der äußeren elastischen Rohre 22. Die Befestigungsschellen 31 sind von Stützringen 33 umgeben, wobei das innere elastische Rohr 32 auf einem Rohrabschnitt 34 des Druckeinführungsrohres 30 mit einem erweiterten Durchmesser befestigt ist. In der Mitte dieses erweiterten Rohrabschnittes 34 ist mindestens eine Bohrung 35 vorgesehen, die den Innenraum des Druckeinführungsrohres 30

mit dem vom elastischen Rohr 32 begrenzten Raum verbindet. Die beiden Verschlußorgane werden mit Hilfe eines Druckmediums gegen die Innenwand des Futterrohrsatzes 1 verspannt, so daß zwischen den Verschlußorganen der Innenwand des Futterrohrstranges 1 und der Außenwand des Druckeinführungsrohres 30 ein dritter Ringraum 36 entsteht. In diesem Ringraum 36 ist im Druckeinführungsrohr 30 mindestens eine durch ein Rückschlagventil verschließbare Bohrung 37 vorgesehen. Das Rückschlagventil der Druckübertragungsvorrichtung 28 zur Betätigung des Packers 4 ist als Nadelventil 38 mit zwei entgegengesetzt gerichteten Ausgängen ausgebildet, dessen ausführlicher Aufbau in Fig. 9 dargestellt ist. Das Nadelventil 38 besteht aus den Ventilnadeln 39, den Ventilfedern 40 und den Vorspannern 41. Die Aufgabe des Ventils 38 besteht in der Regelung des einströmenden Druckmittels aus dem Innenraum des Druckeinführungsrohres 30 in den Ringraum 36. Eine durch Schweißen vorbereite Anordnung zur Befestigung der Befestigungsschellen der druckbeanspruchten elastischen Rohre ist in Fig. 11 dargestellt. Sie trägt auch den Bestrebungen der Erfindung Rechnung, den Raumbedarf für die Befestigungsschellen mit Rücksicht auf ein enges Bohrloch bzw. auf einen ebenfalls engen Innenraum des Futterrohrstranges 1 möglichst klein zu halten. Ein kleiner Raumbedarf ermöglicht ferner den Einsatz kleinerer und billigerer Rohre. Wie aus Fig. 11 hervorgeht, ist an beide Ränder des Mantels des zylinderförmig gebogenen Befestigungsschelle 31 hilfsweise eine Öse 42 angeschweißt und diese mit Hilfe von Schraube 43 und Mutter 44 gegeneinander verspannt. Im Bereich der vorgesehenen Schweißnaht wird auf das elastische Rohr 32 unter die Befestigungsschelle 31 eine Wärmeisolierplatte 45 und eine Schutzplatte 46 aus Stahl gelegt. Auf diese Weise können über dem elastischen Rohr 32 die beiden Ränder der Befestigungsschelle 31 miteinander verschweißt werden. Anschließend werden die Ösen 42 wieder entfernt. Ähnlich kann auch beim Anbringen der Befestigungsschelle 5 für das äußere elastische Rohr 22 verfahren werden.

Fig. 12 zeigt einen Teilabschnitt des Futterrohrstranges 1 mit untereinander angeordnetem Zementierungsventil 7 und Sandeinführungsventil 13. Das Zementierventil 7 wird aus einer im Futterrohrstrang 1 angeordneten Bohrungsreihe 47 und einem die Bohrungsreihe abdeckenden Ventilring 48 gebildet. Ähnlich wie beim Ventilring 21 sind in den Ventilring 48 Kugeln 49 einvulkanisiert, die in die Bohrungen der Bohrungsreihe 47 eingreifen. Im Prinzip besitzt das Zementierventil 7 den gleichen Aufbau wie das Druckeinführungsventil 21 des Packers 4. Der Ventilring 48 des Zementierventils 7 ist beiderseits durch Schutzringe 6 begrenzt und festgehalten. ·

Das Sandeinführungsventil 13 weist Bohrungen 50 auf, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Bohrungen 47 des Zementierventils 7. Die Bohrungen 50 werden durch einen glatten kugellosen Ventilring 51 verschlossen, der beiderseits durch Schutzringe 52 festgehalten wird.

Das Sandeinführungsventil 13 ist in Fig. 15 mit einer Druckübertragungsvorrichtung 53 und mit einem Teilabschnitt des sich darunter befindlichen Filterrohrabschnitts 3 dargestellt. Der Aufbau der Druckübertragungsvorrichtung 53 des Sandeinführungsventils 13 unterscheidet sich geringfügig von der Druckübertragungsvorrichtung 28 des Packers 4, obwohl die Funktionsprinzipien im wesentlichen gleich sind. Die Druckübertragungsvorrichtung 53 enthält ebenfalls ein Druckeinführungsrohr 30 und zwei Verschlußorgane, die im wesentlichen aus einem inneren elastischen Rohr 32 bestehen, deren Endbereiche beiderseits durch je eine Befestigungsschelle 31 und einen Stützring 33 sowie einen verzahnten Ring 54 befestigt sind — Fig. 16. Ein Unterschied besteht jedoch darin, daß das Druckeinführungsrohr 30 von einem unten offenen Zwischenrohr 55 umgeben ist, und die inneren elastischen Rohre 32 an diesem Zwischenrohr 55 befestigt sind. Der Innenraum der inneren elastischen Rohre 32 steht über Rohrstutzen 56 mit dem Innenraum des Druckeinführungsrohres 30 in Verbindung, so daß im unter Druck gesetzten Zustand die Verschlußorgane zwischen dem Zwischenrohr 55 und der Innenwand des Futterrohrsatzes 1 einen vierten Ringraum 57 begrenzen, während zwischen dem Druckeinführungsrohr 30 und dem Zwischenrohr 55 ein fünfter Ringraum 58 entsteht. Die Einführung des Druckmittels aus dem Druckeinführungsrohr 30 in den vierten Ringraum 57 erfolgt über die Bohrungen 37 des Druckeinführungsrohres 30, denen die Gewindestutzen 59; 60 und ein als Ventil ring 61 ausgebildete Rückschlagventil zugeordnet sind. Die Einzelheiten dieser Anordnung sind in Fig. 17 und 18

dargestellt.

Die am Futterrohrstrang 1 angeschlossene Filtersektion — Fig. 15 — besteht aus einem Filterrohr 63, einem in Längsrichtung geschlitzten Blech rohr 64und einerzwischen den beiden angeordneten Drahtspiralen 65. Derso ausgebildete Filterrohrabschnitt 3 ist oben und unten von einem Schutzring 66 umgeben. Das Filterrohr 63 ist mit Filteröffnungen 62 versehen, deren Abmessungen größer sind als die gröbsten Sandkörner in der gegebenen flüssigkeitsspeichernden Schicht 2. Die Bohrarbeiten zur Errichtung des Rohrbrunnens werden mit Hilfe eines geeigneten Bohrkopfes durchgeführt, wobei man davon ausgeht, daß der Futterrohrstrang einen gleichbleibenden Außendurchmesser besitzt. Gegebenenfalls ist es notwendig, den oberen Abschnitt des Brunnens mit einem etwas größeren Durchmesser auszubilden, damit die Unterwassermotorpumpe untergebracht werden kann. Um ein Abrutschen der losen oberen Schichten in das Bohrloch zu vermeiden, wird ein sogenanntes Direktionsrohr 11 verwendet, das später noch vor der Mantelzementierung zurückgezogen wird. Die Bohrarbeiten werden zunächst bis zum Erreichen einer flüssigkeitsspeichernden Schicht 2 vorangebracht. Die Niveauhöhen der durchbohrten flüssigkeitsspeichernden Schichten 2 werden durch geophysikalische Messungen bestimmt und in das Bohrloch ein der Lage der einzelnen flüssigkeitsspeichernden Schichten 2 entsprechend zusammengestellter Futterrohrsatz 1 eingefahren. Zur Trennung der einzelnen flüssigkeitsspeichernden Schichten 2 sind am Futterrohrsatz 1 entsprechend der Anzahl der flüssigkeitsspeichernden Schichten 2 mehrere schichtverschließende Packer 4 angebracht. Diese werden so betätigt, daß Jie Druckübertragungsvorrichtung 28 innerhalb des Futterrohrsatzes 1 bis zu der in Fig. 5 gezeigten Lage heruntergelassen und mit einer Druckmittelquelle, z. B. mit der Spülpumpe der Bohranlage oder mit einer handbetätigten hydraulischen Speiseeinheit verbunden wird. Anschließend wird derlnnenraum der inneren elastischen Rohre 32 über die Bohrungen 35 unter Druck gesetzt und der Ringraum 36 wird auf diese Weise durch die Verschlußorgane der Druckübertragungsvorrichtung 28 beiderseits abgeschlossen, so daß sich im Ringraum 36 über die Bohrungen 37 und das Nadelventil 38 ein Druck aufbauen kann. Dieser Druck hebt die Kugelreihe 24 an und öffnet damit den Ventilring 21 des Packers 4. So gelangt das Druckmittel über die Bohrungsreihe 20 in den Ringraum 27, wo der Druck das äußere elastische Rohr 22 gegen die Wand 8 des Bohrloches drückt. Der Packer 4 verschließt den Ringraum 9 und verhindert ein Vermischen der Flüssigkeiten der einzelnen flüssigkeitsspeichernden Schichten 2 zwischen dem Futterrohrsatz 1 und der Wand 8 des Bohrloches.

Danach wird die Druckübertragungsvorrichtung 28 herausgenommen und in der Höhe des Filterrohrabschnittes 3 ein «.i

Druckeinführungsrohr 30 heruntergelassen, das mit einem nicht dargestellten rohrartigen Verschlußelement zum Verschließen eines Teilabschnittes des Filterrohres und mit einem über Öffnungen verfügenden Mischkopf versehen ist. Über diesen Mischkopf wird mittels Kompressor Luft in den Brunnen gedrückt. Durch die eingepreßte Luft sinkt der Druck der Flüssigkeitssäule über dem Mischkopf und infolge des Flüssigkeitsdruckes in der Speicherschicht 2 strömt Wasser und Sand am

untersten oder obersten Teil des Filterrohres 63 in die Brunneneinrichtung. Sand und Wasser werden nach obertage gefördert und der Sand in einem Behälter abgesetzt. Nachdem die dem Volumen der geplanten Kaverne 12 entsprechende Sandmenge ausgebracht wurde, wird das Druckeinführungsrohr 30 und der Mischkopf zusammen mit dem Verschlußelement höher gezogen oder herabgelassen, je nach dem, wo mit der Förderung begonnen wurde und der Austrag des Sandes entlang des gesamten Filterrohrabschnitts 3 bis zur Erreichung der oberen oder unteren Grenze der Speicherschicht 2 fortgesetzt. Auf diese Weise wird im Bereich des Filterrohrabschnitts 3 eine Kaverne 12 ausgebildet, die einen ungehinderten Zufluß der Flüssigkeit aus der Speicherschicht 2 in die Brunneneinrichtung gewährleistet und eine eventuelle Verstopfung des Filterrohres 63 oder die Verschlammung derflüssigkeitsspeichernden Schicht 2 verhindert.

Nach Ausbildung der Kavernen 12 in jeder flüssigkeitsspeichernden Schicht 2 wird das mit dem Verschlußelement versehene Druckeinführungsrohr 30 wieder ausgebaut. Falls der qualitative und quantitative Parameter des Fördergutes günstig ist, wird mit Mantelzementierung des Ringraumes 9 begonnen, d.h. die Brunneneinrichtung wird endgültig eingebaut. Hierzu wird eine Druckübertragungsvorrichtung 53 bis zur Bohrungsreihe 47 des Zementierventils 7 eingefahren und durch einen entsprechenden Druck, der die Kugelreihe 49 des Ventilringes 48 außer Eingriff bringt, Zementschlämme in den Ringraum 9 eingepreßt.

Sind die Untersuchungsergebnisse des Fördergutes ungünstigt, wird nach Lösen bzw. eventuell notwendigem Zerstören der Packer 4 der Futterrohrsatz 1 aus dem Bohrloch herausgezogen und das Bohrloch in bekannter Weise einbetoniert. In Kenntnis des hydrostatischen Druckes in der flüssigkeitsspeichernden Schicht 2, der Kornstruktur des dort vorhandenen Sandes und der Festigkeit der durchbohrten Schichten kann entschieden werden, ob die in den Speicherschichten ausgebildeten Kavernen 12 als Hohlräume erhalten bleiben oder zweckmäßigerweise mit Sand und/oder Kies einer Korngröße von 1,5 bis 3,0 mm ausgefüllt werden. Das Sandeinführungsventil 13 ist zweckmäßigerweise immer in die Brunneneinrichtung eingebaut, wodurch ständig die Möglichkeit gegeben ist, die Kavernen 12 während des Bohrprozesses notwendigenfalls ausfüllen zu können.

Die Betätigung des Sandeinführungsventils erfolgt ebenfalls mit Hilfe der in Fig. 15 dargestellten Druckübertragungsvorrichtung 53. Diesepruckübertragungsvorrichtung 53 wird auf das Niveau der Bohrungsreihe 50 des Futterrohrsatzes 1 gemäß Fig. 15 heruntergelassen und anschließend über das Druckeinführungsrohr 30 ein Sand-Wasser-Gemisch unter Druck eingeführt. Dabei werden zunächst die inneren elastischen Rohre 32 unter Druck gesetzt und gegen die Innenwand des Futterrohrsatzes 1 gedrückt, so daß zwischen den beiden Verschlußorganen ein geschlossener Ringraum 57 entsteht. Danach gelangt das Sand-Wasser-Gemisch über die Bohrungsreihe 37 und den Ventilring 61 in den Ringraum 57. Hier baut sich ebenfalls ein entsprechender Druck auf, der den Ventilring 51 des Sahdeinführungsventils 13 öffnet. Über den geöffneten Ventilring 51 strömt das Sand-Wasser-Gemisch in die Kaverne 12 und füllt diese aus.

Die Wasseranteile des Gemisches werden über den Filterrohrabschnitt 3 und den Innenraum des Zwischenrohres 55, d. h. über den Ringraum 58 nach obertage gefördert. Nach vollständiger Ausfüllung der Kavernen 12 wird die Druckübertragungsvorrichtung 53 aus der Vorrichtung herausgefahren, der Förderrohrstrang 14 und die Pumpen 16,17 werden endgültig eingebaut und man beginnt mit der betriebsmäßigen Förderung.

Es ist noch zu bemerken, daß auf Grund des Platzbedarfes für die Pumpen 16,17 notwendig sein kann, den oberen Brunnenabschnitt biszurTiefe eines betriebsmäßigen Wasserniveaus mit einem größeren Durchmesserzu versehen. An diesen Abschnitt schließt sich dann der Futterrohrstrang 1 an, der bis zur Sohle einen einheitlich gleichen Außendurchmesser besitzt.

Claims (14)

1. Patentansprüche:

   1. Verfahren zum Bohren von Rohrbrunnen zur Erschließung von wasserführenden Speicherhorizonten, wobei unter Ausschluß der oberen, losen Erdschicht mit Hilfe eines zurückziehbaren Direktionsrohres über mindestens eine flüssigkeitsspeichernde Schicht hindurch ein durchgehendes Bohrloch abgeteuft wird, die Höhenlagen der durchgebohrten flüssigkeitsspeichernden Schichten durch geophysikalische Messungen bestimmt werden, in das Bohrloch ein entsprechend den Höhenlagen der flüssigkeitsspeichernden Schichten zusammengestellter Futterrohrstrang eingesetzt wird und dieser unter gegenseitiger Verschließung der einzelnen flüssigkeitsspeichernden Schichten voneinander am Brunnenkopf festgehalten wird, dann im Bohrloch der Schlamm bis zur Gewinnung von sauberem Wasser ausgewechselt wird und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Untersuchung des Fördergutes der Brunnen entweder nach der Mantelzementierung des Futterrohrstranges in Betrieb gesetzt oder das Bohrloch einbetoniert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in das Bohrloch bis zur Sohle ein Futterrohrstrang gleichen Durchmessers eingesetzt wird und bei provisorischer Verankerung des Futterrohrstranges eine erste flüssigkeitsspeichernde Schicht durch Verspannung eines an der Außenwand des Futterrohrsatzes angeordneten und von innen unter Druck setzbaren Packers verschlossen, danach im Bereich der flüssigkeitsspeichernden Schicht das feinkörnige oder das gesamte Material der flüssigkeitsspeichernden Schicht in ihrer gesamten Mächtigkeit abschnittsweise herausgefördert wird und bis zur Gewinnung einer reinen Flüssigkeit eine gewölbte Kaverne ausgebildet wird, anschließend nach der Untersuchung des Fördergutes der erschlossenen flüssigkeitsspeichernden Schicht im günstigen Fall der Futterrohrstrang durch Mantelzementierung endgültig fixiert und die Kaverne notwendigenfalls mit grobkörnigem Sand oder Kies ausgefüllt wird, dann die höher oder tiefer liegenden weiteren flüssigkeitsspeichernden Schichten unter Ausschluß der schon erschlossenen Schicht in ähnlicher Weise erschlossen werden, wonach ein Förderrohrstrang und Unterwasserpumpen innerhalb des Futterrohrstranges angeordnet werden, oder bei ungünstigen Untersuchungsergebnissen der provisorisch verankerte Futterrohrstrang aus dem Bohrloch herausgezogen und das Bohrloch in an sich bekannter Weise durch Einbetonierung verschlossen wird.
2. 2. Verfahrennach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei ungünstigen Festigkeitsverhältnissen der Speicherhorizonte, die in der zu bildenden Kaverne um den Filterrohrabschnitt befindliche Erdstruktur entweder durch die Flüssigkeitsströmung oder bei einem ungenügenden hydrostatischen Druck durch Pumpen herausgefördert und anschließend die gereinigte Kaverne mit einem grobkörnigen Sand und/oder Kies mit einem Durchmesser von 1,5 bis 3,0 mm stufenweise ausgefüllt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kavernen durch eine in der Kaverne zustande gebrachte Zirkulation und durch eine periodische und/oder stoßartige Strömung der Flüssigkeit mit Hilfe in die Bohrung eingeleiteter Preßluft ausgefüllt werden.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ausbildung der Kavernen in den flüssigkeitsspeichernden Schichten die schon für die Produktion eingestellte Filterrohrabschnitte innerhalb des Futterrohrstranges durch einen Schließkopf des Förderrohrstranges abgeschlossen werden.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil eines zum Durchbohren einer schlammverschluckenden Zone dienenden, technischen Rohrsatzes mit einem linksgängigen Zwischenstück und einem Packer versehen wird, die kritische Zone durch einen Packer vom tieferen Teil des Bohrloches verschlossen wird, dann nach Beendigung der Bohrung durch Verdrehen des Zwischenstückes nach rechts die Verbindung des technischen Rohrsatzes und des Packers notwendigenfalls gelöst wird, dertechnische Rohrsatz zurückgezogen und der eigentliche Futterrohrstrang eingesetzt wird.
6. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, bestehend aus einem Futterrohrstrang mit mindestens einem Filterrohrabschnitt, mindestens einem Zementierventil und einem Sandeinführungsventil, dadurch gekennzeichnet, daß im Mantel des aus Futterrohren gleichen Durchmessers bestehenden Futterrohrstranges (1) in verschiedenen Höhen Bohrungsreihen (20,47,50) ausgebildet sind und den einzelnen Bohrungsreihen jeweils ein, durch eine im Futterrohrstrang (1) auf und ab bewegliche und einen gegebenen Abschnitt des Futterrohrstranges (1) zwischen ihren aus zwei inneren elastischen Rohren (32) bestehenden Verschlußorganen abschließende Druckübertragungsvorrichtung (28,53) betätigter schichtverschließender Packer (4), ein Zementierventil (7) oder ein Sandeinführungsventil (13) zugeordnet ist, während der Filterrohrabschnitt (3) des Futterrohrstranges (1) aus einem Filterrohr (63), dessen Filteröffnungen, die größer als die gröbsten Sandkörner der gegebenen flüssigkeitsspeichernden Schicht sind, einem in Längsrichtung mit hervorstehenden Spalten versehenen Blechrohr (64) und einer dazwischen angeordneten Drahtspirale (65) besteht, und der so ausgebildete Filterrohrabschnitt (3) unten und oben von je einem Schutzring (66) umgeben ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Packer (4) aus einem, einer entsprechenden Bohrungsreihe (20) des Futterrohrsatzes (1) zugeordneten und das Futterrohr eng umschließenden Ventilring (21) elastischen Materials und einem den Ventilring (21) von außen umgebenden, im Bereich seiner beiden Enden durch Befestigungsschellen (5) am Futterrohr (1) festgehaltenen äußeren elastischen Rohr (22) besteht, wobei in beiden Endbereichen des äußeren elastischen Rohres (22) sich teilwP'se überlappende, den Schließdruck erhöhende Verstärkungsplatten (25) einvulkanisiert sind.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in das Material des Ventilring';s (21) aus dem Ventilring herausragende, und in die Bohrungsreihe (20) eingreifende Schließkörper, z. B. Kugeln (24) einvulkanisiert sind und der Ventilring (21) an beiden Seiten durch Schutzringe (23) begrenzt ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschellen (5) des äußeren elastischen Rohres (22) geschweißte, und vor dem Schweißen vorgespannte Ringe sind, die im Bereich der Schweißnaht durch eine Schutzplatte (46) aus Stahl und darunter durch eine Wärmeisolierplatte (45) von dem äußeren elastischen Rohr (22) isoliert sind.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zementierventil aus einem Ventilring (48) elastischen Materials besteht, dem eine oberhalb des Packers (4) angeordnete Bohrungsreihe (47) zugeordnet ist und der das Futterrohr eng umschließt, wobei in das elastische Material des Ventilringes (48) Schließkörper in Form von Kugeln (49) einvulkanisiert sind, die in die Bohrungen der Bohrungsrille (47) eingreifen und der Ventilring (48) an beiden Enden durch einen Schutzring (6) begrenzt ist.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sandeinführungsventii aus einem das Futterrohr (1) eng umschließenden Ventilring (51) elastischen Materialsund glatter Oberfläche besteht, der von beiden Seiten durch

    Schutzringe (52) begrenzt, und dem eine Bohrungsreihe (50) mit großem Durchmesserzwischen dem schichtverschließenden Packer (14) und dem Filterrohrabschnitt (3) zugeordnet ist.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckübertragungseinrichtung aus einem unten geschlossenen, zweckmäßigerweise mit einem Fußventil (29) versehenen und mit einer Druckmittelquelle verbundenen Druckeinführungsrohr (30) kleineren Durchmessers als der Futterrohrstrang (1) und aus zwei, auf diesem Druckeinführungsrohr (30) voneinander mit einem bestimmten Abstand angeordneten, gegen die Innenwand des Futterrohrstranges (1) verspannbaren und an seinen beiden Enden durch Befestigungsschnellen (31) abgeschlossenen, als innere elastische Rohre (32) ausgebildeten Verschlußorganen besteht, wobei unter dem inneren elastischen Rohr (32) in das Innere des Druckeinfünrungsrohres (30) führende Bohrungen (35) ausgebildet sind, während zwischen den beiden Verschlußorganen in dem Druckeinführungsrohr (30) wenigstens eine durch ein Rückschlagventil verschließbare Bohrung (37) ausgebildet ist.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil der Druckübertragungsvorrichtung zum Setzen der Packer (4) als ein Nadelventil (38) mit zwei entgegengesetzt gerichteten Ausgängen ausgebi-ldet ist.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des Zementierventils das Druckeinführungsrohr (30) von einem unten offenes Zwischenrohr (55) umgeben ist, dessen Bohrungen mit den Bohrungen (37) des Druckeinführungsrohres (30) zwischen den Verschlußorganen mit Hilfe von Gewindestutzen (59,60) verbunden sind, ihr Rückschlagventil ein von Begrenzungsringen umgebener Ventilring (61) ist, wobei die inneren elastischen Rohre (32) der Verschlußorgane auf dem Zwischenrohr (55) festgehalten sind und die durch die inneren elastischen Rohre (32) verdeckten Bohrungen des Zwischenrohres (55) mit den Bohrungen des Druckeinführungsrohres (30) über Rohrstutzen (56) verbunden sind.