DE1121004B

DE1121004B - Vorrichtung zum Fluten von unterirdischen Lagerstaetten

Info

Publication number: DE1121004B
Application number: DEN15374A
Authority: DE
Inventors: Todd Michael Doscher; Jack Gordon Yarbrough
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1957-07-23
Filing date: 1958-07-21
Publication date: 1962-01-04
Also published as: US2953204A

Description

Vorrichtung zum Fluten von unterirdischen Lagerstätten Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Fluten von unterirdischen Lagerstätten mit einem flüssigen oder gasförmigen Flutungsmittel mittels einer in ein Bohrloch eingebrachten Zuleitung für das Flutungsmittel, die bis zu dem zu flutenden Horizont reicht, und einer das Flutungsmittel vor seinem Eintritt in den zu führenden Horizont filternden Einrichtung.
Das zumeist als Flutungsmittel verwendete Wasser führt häufig Feststoffteilchen mit sich, die die Poren und Hohlräume in dem zu flutenden Horizont, insbesondere in der Höhe der Einleitungsstelle, nach und nach verstopfen und dadurch den Flutungsvorgang behindern. Es ist daher üblich, das Flutungsmittel vor dem Einleiten in die Flutungsleitung über Tage zu filtem und hierdurch mitgeführte Feststoffe mit einer Korngröße von mehr als etwa 0,003 bis 0.005 mm zu entfernen. Da das Wasser jedoch zumeist gelöste Salze und/oder Säuren enthält, welche die im Bohrloch eingehängte Flutungsleitung angreifen, führt die Flüssigkeit nach dem Durchgang durch die oft erheblich lange Flutungsleitung doch wieder Feststoffe mit sich.
Man hat daher vorgeschlagen, das Flutungsmittel unmittelbar vor seinem Eintritt in den zu flutenden Horizont zu filtern, und zwar in der Weise, daß an der Abgabestelle der Flutungsleitung eine Schüttung, z. B. aus feinem Sand, oder durchlässigem Spezialzement angeordnet wird. Ein derartiges im Bohrloch angebrachtes Filterbett kann jedoch nicht ausgewechselt werden, wenn es sich im Laufe des Betriebes teilweise oder ganz mit zurückgehaltenen Feststoffen zugesetzt hat.
Zweck der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, welche bei Bedarf ausgewechselt oder gereinigt werden kann und bei der somit die erwähnten Nachteile der bekannten Vorrichtung nicht auftreten. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Filtereinrichtung in der Flutungsleitung an oder kurz vor deren Ende angeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist es. die Anordnung so zu treffen, daß die Eiltereinrichtung die Form einer langgestreckten, auswechselbaren Patrone hat, deren Außendurchmesser kleiner als die lichte Weite der Zuleitung ist, und die sich unter Abdichtung des die Patrone umgebenden Ringraumes gegen das freie Ende der Zuleitung auf einen in das Innere der Leitung vorstehenden Anschlag abstützt.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 zwei bei der Sekundärgewinnung auf einem Ölfeld zusammenarbeitende Bohrlöcher; Fig. 2 die Filtereinrichtung im Längsschnitt und Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Filtereinrichtung.
In Fig. 1 ist eine Ölfortnation 3 durch eine Flutungsbohrung 1 und eine Förderbohrung 2 erschlossen. Im Inneren der Verrohrung 4 der Flutungsbohrung ist ein Zuleitungsrohr 5 für das Flutungsmittel in der üblichen Weise aufgehängt.
Das Flutungsmittel wird von einer Pumpe 20 durch ein Ventil 21 üblicher Bauart und die Leitung 5 in die Öl-Formationen eingeleitet. Die Förderleitung in der Produktionsbohrung ist in der üblichen Weise mit einem Ventil 23 versehen und mit einem Abscheider 24 verbunden, von dem das zurückgewonnene Flutungsmittel ganz oder teilweise zur Pumpe 20 zurückgeführt wird. 22 ist ein Ventil in der Rückleitung. Die Zuleitung 5 für das Flutungsmittel ist nahe an ihrem unteren Ende mit einem Packer 7 gegen die Bohrlochverrohrung 4 abgedichtet. Die Verrohrung 4 ist unterhalb des Packers 7 im Bereich der ölformation perforiert.
Die durch die Rohrleitung 5 in die unterirdische Formation eingeleitete Flüssigkeit wird mittels eines in der Leitung 5 angeordneten Filters 8 filtriert, der in Fig. 2 und 3 in Einzelheiten abgebildet ist. Die Filtereinrichtung besteht aus einem Filterelement 9, das auf einem gelochten Rohr 10 angeordnet ist. Das Rohr 10 ist lösbar mit dem Oberteil 11 und dem Unterteil 12 verbunden. Das Filterelement 9 und die Bauteile 10, 11 und 12 bilden eine auswechselbare, langgestreckte Patrone, die mit Spiel in die Leitung 5 paßt. Die Zuleitung 5 ist am unteren Ende mit einer in der Mitte gelochten Kappe 6 versehen, auf die sich die Filtereinrichtung abstützt. Die Kappe 6 bildet bei 6 A einen Sitz, auf den sich eine an der unteren Stirnseite der Patrone angebrachte Dichtung 13, z. B. ein O-Ring, auflegt. Hierdurch entsteht eine lösbare Abdichtung zwischen dem die Patrone umgebenden Ringraum und der in der Kappe 6 ausgesparten Abströmöffnung, so daß die eingepumpte Flutungsflüssigkeit durch das Filterelement 9 strömen muß, wenn sich die Vorrichtung in Betriebsstellung befindet. Der Oberteil 11 der Filtereinrichtung bildet einen Fangkopf 25, an dem ein Fangwerkzeug (nicht dargestellt) angreifen kann, das an einem Drahtseil im Rohr 5 herabgelassen wird, wenn die Filtereinrichtung hochgeholt werden soll.
Bei der Verwendung der Einrichtung nach Fig. 2 wird auf das unterste Rohr 5 des Zuleitungsrohrstrangs 5 die gelochte Kappe 6 aufgeschraubt, bevor man den Rohrstrang in das Bohrloch einbringt. Die Filtereinrichtung 8 kann dann in die fertig eingehängte Leitung 5 eingeworfen werden. Beim Einpumpen der Flutungsflüssigkeit tritt diese durch das Filterelement 9 in das gelochte Rohr 10 ein und strömt durch die Öffnung in der Kappe 6 ab, weil der O-Ring 13 durch das Gewicht der Filtereinrichtung und durch den auf Grund des Druckabfalls im Filter höheren Drucks auf der Oberseite der Patrone fest gegen den Sitz 6 A gedrückt wird.
Der O-Ring13 kann auch an der Innenfläche6A der Kappe 6 befestigt sein.
Es ist auch möglich, an Stelle des O-Ringes 13, biegsame Manschetten 27 als Dichtung zu verwenden, die unterhalb des Filterelements am Unterteil 12 angebracht sind. Eine mit Dichtungsmanschetten 27 versehene Filtereinrichtung muß durch die Flutungsflüssigkeit bei deren Einpumpen im Rohr 5 nach unten bewegt werden; wenn die Filtereinrichtung nach Gebrauch hochgeholt wird, wirken die Manschetten als Abstreifer und säubern die Innenwand des Rohrstranges 5 von abgelagerten Teilchen.
Vorzugsweise werden Filterelemente 9 aus Baumwolle oder Kunstfasern verwendet, die mit verschiedenen, den jeweiligen Anforderungen entsprechenden Porenöffnungen überall und zu geringem Preis erhältlich sind.
Fig. 3 zeigt eine andere Dichtungsanordnung, die bei austauschbaren Filtereinrichtungen verwendet werden kann. Das Zuleitungsrohr 5 für das Flutungsmittel ist am unteren Ende oder in dessen Nähe mit einer kleinen kreuzförmigen Verstrebung 17, einem Sieb oder einem anderen nach innen vorstehenden Anschlag versehen, der eine Öffnung für den Durchtritt von Flüssigkeit frei läßt und z. B. an einem Drahtseil herabgelassen und in bekannter Weise in das untere Ende des Rohres eingebracht werden kann.
Bei der Anordnung nach Fig. 3 ist das von dem Filterbettelement 9 umgebene gelochte Rohr 10 mit einem hohlen kegelförmigen Unterteil 14 verbunden. Am unteren Ende geht der Kegel in ein Rohr über, das mit einem nach außen ragenden Flansch 18 endet. Auf dem Rohr ist eine Muffe 15 verschiebbar geführt. Die untere Öffnung der Muffe ist mit 26 bezeichnet. Auf dem Kegel ist ein innen konischer elastischer Dichtungsring 16 angeordnet. Dieser Dichtungsring ist so bemessen, daß er die Innenwand des Rohres 5 nicht berührt, wenn die Muffe 15 am Flansch 18 anliegt, daß er aber um so fester gegen die Innenwand des Rohrs 5 gedrückt wird, je höher sich die Muffe auf das Verlängerungsrohr schiebt.
Wenn die Filtereinrichtung im Rohr5 nach unten fällt, trifft die Muffe 15 auf das Anschlagkreuz 17 und der kegeNörTnige Teil 14 wird auf Grund der Schwerkraft und Massenträgheit der Filtereinrichtung in den Dichtungsring16 hineingestoßen. Hierdurch weitet sich die Dichtung16 und bildet einen flüssigkeitsdichten Abschluß mit der Innenwand des Rohres5. Beim Hochholen der Einrichtung schiebt sich die Muffe 15 wieder bis an den Flansch 18 nach unten und die Dichtung kommt außer Berührung mit der Rohrinnenwand.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Fluten von unterirdischen Lagerstätten mit einem flüssigenodergasförmigen Flutungsmittel mittels einer in ein Bohrloch eingebrachten Zuleitung für das Flutungsmittel, die bis zu dem zu flutenden Horizont reicht, und einer das Flutungsmittel vor seinem Eintritt in den zu flutenden Horizont filternden Einrichtung, dadurch gekennzeichnet,daß dieFiltereinrichtung (8) in der Flutungsleitung (5) an oder kurz vor deren Ende angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung die Form einer langgestreckten, auswechselbaren Patrone hat, deren Außendurchmesser kleiner als die Echte Weite der Flutungsleitung (5) ist, und die sich unter Abdichtung des die Patrone umgebenden Ringraumes gegen das freie Ende der Flutungsleitung auf einen in das Innere der Leitung vorstehenden Anschlag (6, 17) abstützt. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrone mit einem hohlzylindrischen Filterelement (9) versehen ist, das außen an den die Patrone umgebenden Ringraum und innen an einen zurn Ende der Flutungsleitung(5) offenen Kanal angrenzt. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (6) eine in der Mitte gelochte Scheibe ist, die einen Sitz für einen an der unteren Stirnseite der Patrone befestigten Dichtungsring (13) bildet. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Patrone unterhalb des Filterelementes (9) eine an der Innenwand der Flutungsleitung (5) anliegende Dichtung (27, 16) angeordnet ist. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrone an ihrem unteren Ende unterhalb des Filterelementes (9) über einen konischen Teil (14) in eine rohrförmige Verlängerung mit nach außen vorstehendem ringförnügem Endflansch (18) übergeht, auf dem konischen Teil (14) eine innen konische, elastische Ringdichtung (16) sitzt und auf der rohrförmigen Verlängerung eine axial verschiebbare Muffe (15) geführt ist, die beim Aufsitzen auf den Anschlag (17) die Dichtung höher auf den konischen Teil (14) zu schieben sucht. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 365 428.