DE1175183B

DE1175183B - Method and device for the simultaneous extraction of hydrocarbons from several, separate horizons

Info

Publication number: DE1175183B
Application number: DES63442A
Authority: DE
Inventors: James Hodges
Original assignee: Sun Oil Co
Current assignee: Sunoco Inc
Priority date: 1958-06-13
Filing date: 1959-06-12
Publication date: 1964-08-06

Description

Verfahren und Vorrichtung zur gleichzeitigen Förderung von Kohlenwasserstoffen aus mehreren, getrennten Horizonten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Förderung von Kohlenwasserstoflen aus mehreren, getrennten Horizonten mit unterschiedlichen Drücken durch eine einzige gemeinsame Steigleitung und eine geeignete Vorrichtung dazu.Method and device for the simultaneous pumping of hydrocarbons from several, separate horizons The invention relates to a method for simultaneous Production of hydrocarbons from several, separate horizons with different Push through a single common riser and suitable device to.

Beim Tiefbohren kann ein einzelnes Bohrloch mehrere, getrennte Horizonte queren, die Öl bzw. Gas unter verschiedenen Drücken führen. Dann will man aus Gründen der Wirtschaftlichkeit aus mehreren oder Alen Horizonten gleichzeitig fördern. Dazu ist es bekannt, sowohl in der Sonde als auch in der Steigleitung in Höhe der jeweils fündigen Horizonte benachbarte Durchbrechungen vorzusehen, wobei die zwischen den Horizonten liegenden und von der Sonde und dem zugehörigen Steigleitungsabschnitt gebildeten Ringräume gegebenenfalls durch Packer abgedichtet werden. Wenn bei diesen bekannten Verfahren der Druck in einem höher liegenden Horizont größer als in einem darunterliegenden Horizont ist oder wird, läßt sich der tiefer liegende Horizont nicht mehr fördern. Solche Horizonte enthalten aber noch erhebliche Vorräte, die auf andere Weise gefördert werden müssen. Manchmal schlagen Versuche, die Förderung wieder aufzunehmen, fehl, weil inzwischen Verlagerungen oder Druckänderungen in den Horizonten eingetreten sind.When drilling deep, a single borehole can create several separate horizons cross, which carry oil or gas under different pressures. Then you want for reasons promote profitability from several or all horizons at the same time. In addition it is known both in the probe and in the riser at the level of each Find horizons to provide adjacent breakthroughs, with the between the Horizons and from the probe and the associated riser section formed annular spaces are optionally sealed by packers. If with these known methods of pressure in a higher horizon than in one the underlying horizon is or will be, the lower horizon can be identified no longer promote. However, such horizons still contain considerable stocks need to be promoted in other ways. Sometimes attempts suggest promoting resume, fail because meanwhile relocations or pressure changes in entered the horizons.

Die Erfindung verbessert das bekannte Verfahren dadurch, daß der Zustrom von Kohlenwasserstoffen aus den einzelnen Horizonten beim Übertritt aus dem Ringraum bzw. Ringraumabschnitt in die Steigleitung in einem Drosselventil so im Druck reduziert wird, daß am Drosselventilausgang der Druck kleiner als der kleinste Druck in einem der Horizonte ist. Bei diesem Verfahren können höhere Drücke in höheren Horizonten den Zustrom von Kohlenwasserstoffen aus tieferen Horizonten geringeren Drucks nicht sperren. Damit ist während der ganzen Lebensdauer die gleichzeitige Förderung aus allen Horizonten möglich, sofern man dafür sorgt, daß auch der kleinste Druck in einem Horizont noch zur Förderung genügt, was mit Hilfe des bekannten Gaslifts möglich ist. Man kann deshalb die einzelnen Horizonte mit der einmal in die Bohrung eingesetzten Steigleitung voll ausfördern und vermeidet Ansammlungen von Salzwasser und das Ablagern von Paraffin.The invention improves the known method in that the inflow of hydrocarbons from the individual horizons when leaving the annulus or annular space section in the riser in a throttle valve so reduced in pressure becomes that at the throttle valve outlet the pressure is less than the smallest pressure in one the horizon is. This method allows higher pressures in higher horizons the influx of hydrocarbons from deeper horizons of lower pressure does not lock. This means that the simultaneous conveyance is off during the entire service life all horizons, as long as one ensures that even the smallest pressure in One horizon is sufficient for the promotion, which is possible with the help of the well-known gas lift is. You can therefore see the individual horizons with the once inserted into the borehole Fully discharge the riser and avoid the accumulation of salt water and deposits of paraffin.

Beim Verfahren nach der Erfindung wird jeweils in Höhe eines Horizonts von den dort fließenden Strömen (Gesamtstrom aus den unteren Horizonten plus Zustrom aus dem anstehenden Horizont) der Strom mit dem größeren Druck über ein Drosselventil dem folgenden Steigleitungsabschnitt zugeführt und sein Druck im Drosselventil auf einen Wert unter dem Druck des anderen Zustroms reduziert. Wünscht man Förderung aus einem oberen Minderdruckhorizont und einem tieferen Hochdruckhorizont durch die gemeinsame Steigleitung mit Drosselventil, dann wird im Drosselventil der Hochdruck auf einen Wert zwischen den Drücken beider Horizonte reduziert und am Bohrlochkopf abwechselnd Druckgas in den Ringraum eingeführt und ausgestoßen, wodurch aus dem oberen Minderdruckhorizont in den Ringraum eingetretenes C51 intermittierend durch ein Rückschlagventil in die gemeinsame Steigleitung gedrückt und die resultierende Ölmischung durch den Bohrlochkopf gefördert werden kann.In the method according to the invention is in each case at the level of a horizon of the currents flowing there (total current from the lower horizons plus inflow from the upcoming horizon) the flow with the higher pressure via a throttle valve supplied to the following riser section and its pressure in the throttle valve one value is reduced under the pressure of the other inflow. If you want funding from an upper low pressure horizon and a lower high pressure horizon the common riser with throttle valve, then the high pressure is in the throttle valve reduced to a value between the pressures of both horizons and at the wellhead alternately pressurized gas introduced into the annulus and expelled, whereby from the C51 entered the annulus at the upper low pressure horizon intermittently a check valve is pressed into the common riser and the resulting Oil mixture can be promoted through the wellhead.

Haben beide Horizonte Minderdruck und sind diese Minderdrücke unterschiedlich, dann erzielt man Förderung unter Heranziehung des bekannten Gasliftverfahrens, wobei in Anwendung auf die Erfindung Druckgas aus dem Ringraum über ein Drosselventil in die Steigleitung eingeführt wird.If both horizons have low pressure and are these low pressures different, then one achieves promotion using the known gas lift process, wherein in application to the invention, pressurized gas from the annular space via a throttle valve is introduced into the riser.

Bei der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens hat nach der weiteren Erfindung die Steigleitung nebeneinander zwei getrennte Kanäle, von denen der eine den unteren Steigleitungsabschnitt und der andere die Steigleitungsdurchbrüche mit dem oberen Steigleitungsabschnitt verbindet. In einem der beiden Kanäle ist eine Druckreduzierdüse eingesetzt, und jeder Kanal hat ein Rückschlagventil mit einer in sich elastischen Ventilklappe. Kanäle, Reduzierdüsen und Rückschlagventile können zu einer Art Steuergerät zusammengefaßt sein, das in an sich bekannte Ausbuchtungen der Steigleitung mit Seil absenkbar ist. Die Ausbuchtungen haben einen Kanal zu den Steigleitungsdurchbrüchen. Am Kanalende ist dabei eine Druckreduzierdüse eingesetzt und im Kanal selbst ein Rückschlagventil mit einer in sich elastischen Ventilklappe vorgesehen. Diese Steuergeräte lassen sich unabhängig untereinander am Seil in die Ausbuchtungen der Steigleitung einsetzen und wieder herausnehmen.In the device for performing this method has after further invention the riser side by side two separate channels of which one the lower riser section and the other the riser openings connects to the upper riser section. In one of the both Channels is a pressure reducing nozzle inserted, and each channel has a check valve with an inherently elastic valve flap. Channels, reducing nozzles and check valves can be combined to form a type of control unit, which is in well-known bulges the riser can be lowered with a rope. The bulges have a channel too the riser breakthroughs. A pressure reducing nozzle is used at the end of the duct and in the channel itself a check valve with an inherently elastic valve flap intended. These control units can be connected to the rope independently of one another Insert the bulges in the riser and remove them again.

Die Zeichnung erläutert die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigt F i g. 1 einen schematischen Vertikalschnitt durch ein Bohrloch mit der Durchflußsteuerung zur Förderung aus einem oberen Horizont durch Öffnungen in den Steigrohren und von einem unteren Horizont durch das untere offene Ende des Steigrohrstranges, F i g. 2 A einen vergrößerten Längsschnitt durch den oberen Teil, F i g. 2 B einen vergrößerten Längsschnitt durch den unteren Teil der F i g. 2, mit Einzelheiten der Durchflußsteuerung, F i g. 3, 4, 5 und 6 Querschnitte durch die Durchflußsteuerung nach den Linien 3-3, 4-4, 5-5 und 6-6 der F i g. 2, F i g. 7 einen schematischen Vertikalschnitt durch ein zwei fündige Horizonte durchdringendes Bohrloch mit einer anderen Ausführung der Durchflußsteuerung, F i g. 8 einen vergrößerten Vertikalschnitt mit Einzelheiten der Durchflußsteuerung laut F i g. 7, F i g. 9 einen schematischen Vertikalschnitt durch ein zwei fündige Horizonte durchdringendes Bohrloch mit Minderdruck im oberen Horizont und mit einer Einrichtung zur intermittierenden Druckförderung von Öl aus dem oberen Horizont in die Steigleitung und Fi g. 10 einen schematischen Vertikalschnitt durch ein für die Förderung aus zwei Horizonten ausgerüstetes Bohrloch mit Einrichtungen zur Einführung von Druckgas am Bohrlochkopf.The drawing explains the invention on the basis of exemplary embodiments. F i g. 1 shows a schematic vertical section through a borehole the flow control for delivery from an upper horizon through openings in the risers and from a lower horizon through the lower open end of the Riser string, F i g. 2 A an enlarged longitudinal section through the upper part, F i g. 2 B shows an enlarged longitudinal section through the lower part of FIG. 2, with details of the flow control, FIG. 3, 4, 5 and 6 cross sections through the flow control according to lines 3-3, 4-4, 5-5 and 6-6 of FIG. 2, fig. 7 shows a schematic vertical section through a two horizons that can be found Borehole with a different type of flow control, FIG. 8 an enlarged Vertical section with details of the flow control according to FIG. 7, fig. 9 a schematic vertical section through a two horizons penetrating Borehole with reduced pressure in the upper horizon and with a device for intermittent Pressure production of oil from the upper horizon into the riser and Fi g. 10 one schematic vertical section through one equipped for the promotion from two horizons Borehole with means for introducing pressurized gas at the wellhead.

Gemäß F i g. 1 hat das Bohrloch eine Verrohrung 10, die im Beispiel, wie bekannt, mit einem Zementmantel 11 hintergossen ist. Das Bohrloch durchdringt zwei Horizonte A, B, die entweder gas- oder ölführend sein können. Die Verrohrung 10 ist zur Förderung aus beiden Horizonten von Bohrungen 12 in Höhe des oberen Horizonts A und Bohrungen 13 in Höhe des unteren Horizonts B durchbrochen. In der Verrohrung 10 ist eine Steigleitung 14 gelagert. Der Ringkanal dazwischen ist dicht am unteren offenen Ende der Steigleitung 14 durch einen Packer 9 geschlossen. Die Steigleitung 14 trägt einen Landenippe115 zur Aufnahme des Durchflußsteuergeräts, das durch am Kopf des Geräts vorgesehene übliche Klemmringe 16 gehalten wird. Der Landenippel 15 ist in Höhe des Horizonts A angeordnet und hat Öffnungen 17 zur Aufnahme von Flüssigkeit aus diesem Horizont.According to FIG. 1, the borehole has a casing 10 which, as is known, is back-cast with a cement jacket 11 in the example. The borehole penetrates two horizons A, B, which can be either gas or oil-bearing. The tubing 10 is perforated by holes 12 at the level of the upper horizon A and holes 13 at the level of the lower horizon B for conveyance from both horizons. A riser 14 is mounted in the piping 10. The annular channel in between is closed tightly at the lower open end of the riser 14 by a packer 9. The riser 14 carries a landing lip 115 for receiving the flow control device, which is held by conventional clamping rings 16 provided on the head of the device. The landing nipple 15 is arranged at the level of the horizon A and has openings 17 for receiving liquid from this horizon.

Das Durchflußsteuergerät, das in den Landenippel 15 in üblicher Art durch ein Seil abgesetzt wird, enthält ein zylindrisches Gehäuse 18, das mit dem Nippel 15 einen Ringraum 19 bildet und das Öffnungen 20 zum Durchtritt der Flüssigkeit aus dem Horizont A hat. Unter und über den Öffnungen 17 und 20 angeordnete Dichtungen 21 verhindern das Fließen von Flüssigkeit längs des Ringraums 19 und veranlassen den Fluß durch Bohrungen 20 in das Gehäuse 18. Das Gehäuse 18 hat einen Sperrnippel 34, der mit dem Gehäuse 18 einen Ringkanal 22 bildet, der durch eine Öffnung 23 in der Sperrscheibe 24 mit der Steigleitung 14 verbunden ist. Im Ringkanal 22 ist ein Rückschlagventil mit einer elastischen Ringklappe 25 vorgesehen, um den Rückfluß von Flüssigkeiten nach dem Horizont A zu sperren. Jeder aus der Öffnung 23 nach unten gerichtete Fluß drückt die Ringklappe 25 des Rückschlagventils nach außen gegen den Ventilsitz 26 an der Innenwand des Gehäuses 18 und schließt so den Ringkanal 22. Das Rückschlagventil soll aus robustem Werkstoff gebaut sein, der durch die Bohrlochflüssigkeiten nicht angegriffen wird und zur Bewegung seiner Ringklappe 25 genügend flexibel ist.The flow control device, which is deposited in the landing nipple 15 in the usual way by a rope, contains a cylindrical housing 18 which forms an annular space 19 with the nipple 15 and which has openings 20 for the liquid to pass from the horizon A. Seals 21 arranged below and above the openings 17 and 20 prevent the flow of liquid along the annular space 19 and cause the flow through bores 20 into the housing 18. The housing 18 has a locking nipple 34 which forms an annular channel 22 with the housing 18, which is connected to the riser 14 through an opening 23 in the locking disk 24. A check valve with an elastic ring flap 25 is provided in the annular channel 22 in order to block the backflow of liquids to the horizon A. Each downward flow from the opening 23 pushes the annular flap 25 of the check valve outward against the valve seat 26 on the inner wall of the housing 18 and thus closes the annular channel 22. The check valve should be made of robust material that is not attacked by the borehole fluids and is sufficiently flexible to move its ring flap 25.

Die Sperrscheibe 24 hat noch eine zweite zentrale Öffnung 27 mit Gewinde zur Aufnahme einer Düse 28. Die Düse 28 regelt den Fluß aus dem unteren Horizont B. Die Öffnung 23 kann ebenfalls ein Gewinde zur Aufnahme einer (nicht dargestellten) Düse haben, wenn der Druck im Horizont A hoch ist. Die Sperrscheibe 24 hat nach unten eine zylindrische Verlängerung 29, die im Sperrnippel 34 gelagert ist. Dazwischen sind Dichtringe 30 vorgesehen. Die Verlängerung 29 bildet den Verbindungskanal 29 a zwischen der Öffnung 27 mit Düse 28 und dem Barunterliegenden Sondeninnern.The locking disk 24 also has a second central opening 27 with a thread for receiving a nozzle 28. The nozzle 28 regulates the flow from the lower horizon B. The opening 23 can also have a thread for receiving a (not shown) Have a nozzle when the pressure in horizon A is high. The locking disk 24 has to at the bottom a cylindrical extension 29 which is mounted in the locking nipple 34. Between Sealing rings 30 are provided. The extension 29 forms the connecting channel 29 a between the opening 27 with nozzle 28 and the inside of the probe below the bar.

Im unteren Teil des Gehäuses 18 ist ein zweiter Sperrnippel 31 gelagert mit einem zweiten Rückschlagventil 33 zur Verhinderung von Flüssigkeitsrückfluß nach dem unteren Horizont B eingesetzt.A second locking nipple 31 is mounted in the lower part of the housing 18 with a second check valve 33 to prevent liquid backflow inserted after the lower horizon B.

Zur Darstellung der Arbeitsweise dieser Vorrichtung sei angenommen, daß in F i g. 1 B ein Hochdruckhorizont (ölfündig), A dagegen ein Minderdruckhorizont ist, der den hydrostatischen Druck am Bohrlochkopf nicht überwinden und deshalb nicht von sich aus fließen kann. Dann verwendet man bei der Vorrichtung laut F i g. 1 den Druck aus dem Horizont B zur Förderung aus dem Horizont A. Die kräftige Druckreduktion beim Flüssigkeitsdurchfluß durch die Düse 28 zieht dann Flüssigkeit aus dem Minderdruckhorizont A durch das Rückschlagventil 25 und die Öffnung 23. Beide Flüssigkeitsströme vermengen sich über der Sperrscheibe 24 und fließen gemischt in der Steigleitung 14 nach oben. Wenn Horizont B ölführend ist, setzt der kräftige Druckabfall an der Drosselstelle Gas frei, das zusammen mit dem übrigen im Flüssigkeitsstrom bereits vorhandenen freien Gas den gemischten Fluß nach oben hebt. Ist Horizont B dagegen gasführend, dann kommt es in gleicher Weise zur Förderung von Flüssigkeit aus dem Horizont A nach oben. Die Zuflußrnenge aus dem oberen Horizont A regelt man am besten über den Druck des Flüssigkeitsstroms am Bohrlochkopf, was in der Regel ohne wesentliche Beeinträchtigung der Durchflußmenge aus dem Hochdruckhorizont B erfolgen kann. Andererseits kann man die Flußmenge aus dem oberen Horizont A auch an der Öffnung 23 durch Drosselung steuern.To illustrate the operation of this device, it is assumed that in FIG. 1 B is a high pressure horizon (oil found), A, on the other hand, is a low pressure horizon, which cannot overcome the hydrostatic pressure at the wellhead and therefore cannot flow by itself. Then one uses in the device according to FIG. 1 the pressure from the horizon B to the delivery from the horizon A. The strong pressure reduction when the liquid flows through the nozzle 28 then draws liquid from the low pressure horizon A through the check valve 25 and the opening 23. Both liquid flows mix over the locking disk 24 and flow mixed in the riser 14 upwards. When horizon B is oil-bearing, the strong pressure drop at the throttle point releases gas which, together with the remaining free gas already present in the liquid flow, lifts the mixed flow upwards. If, on the other hand, horizon B carries gas, then liquid is pumped upwards from horizon A in the same way. The amount of inflow from the upper horizon A is best regulated via the pressure of the liquid flow at the wellhead, which as a rule can take place without significant impairment of the flow rate from the high-pressure horizon B. On the other hand, the flow rate from the upper horizon A can also be controlled at the opening 23 by throttling.

Gemäß den F i g. 2 A und 2 B und 3 bis 6 ist die Durchflußsteuerung in einem Landenippel 40 mit Seitenöffnungen 41 zum Flüssigkeitseintritt aus dem benachbarten Horizont untergebracht. Eine durch die untere Mündung des Nippels 40 vorstehende Muffe 42 ist mit einer darüber folgenden Muffe 46 verschraubt, auf der die Muffe 47 sitzt. Die Muffen 46 und 47 bilden zusammen mit dem Nippel 40 einen Ringraum 47a zur Aufnahme der durch die Seitenkanäle 41 eintretenden Flüssigkeit und die Muffen 42, 46, 47 einen weiteren getrennten Kanal 44, 50, 51 zur Flüssigkeitsförderung aus einem oder mehreren tieferen Horizonten, die durch Längsöffnungen 43 in der Muffenkappe 42 a eintritt. über und unter den Seitenöffnungen 41 sind Dichtungen 48 für den Ringkanal 47a zwischen Nippel 40 und den Muffen 46 und 47. Im Kanalabschnitt 44 ist ein Rückschlagventil 45 mit in sich elastischer Ringklappe untergebracht, das den Rückstrom von Flüssigkeit in die nach unten anschließende Sondenverrohrung bzw. Steigleitung verhindert. über dem Kanalabschnitt 44 ist eine Druckreduzierdüse 49 mit dem Kanal 50 zur Steuerung der aus dem unteren Horizont geförderten Flüssigkeit auswechselbar in die Muffe 42 eingesetzt. Vom Kanal 50 strömt die Flüssigkeit dann in die Kanäle 51 und 52 und von dort in den Zentralkanal 53 und in die Steigleitung 14. According to FIGS. 2 A and 2 B and 3 to 6, the flow control is housed in a landing nipple 40 with side openings 41 for liquid entry from the adjacent horizon. A sleeve 42 protruding through the lower mouth of the nipple 40 is screwed to a sleeve 46 which follows it and on which the sleeve 47 is seated. The sleeves 46 and 47 together with the nipple 40 form an annular space 47a for receiving the liquid entering through the side channels 41 and the sleeves 42, 46, 47 form a further separate channel 44, 50, 51 for conveying liquid from one or more lower horizons, which enters through longitudinal openings 43 in the socket cap 42 a. Above and below the side openings 41 are seals 48 for the annular channel 47a between the nipple 40 and the sleeves 46 and 47. A non-return valve 45 with an inherently elastic ring flap is housed in the channel section 44, which prevents the return flow of liquid into the probe piping or piping connected downwards. Riser prevented. Above the channel section 44, a pressure reducing nozzle 49 with the channel 50 for controlling the liquid conveyed from the lower horizon is replaceably inserted into the sleeve 42. The liquid then flows from the channel 50 into the channels 51 and 52 and from there into the central channel 53 and into the riser 14.

Die Muffe 47 hat Öffnungen 54 zum übertritt von Flüssigkeit aus dem Ringkanal 47 a und bildet mit einem Schraubeinsatz 47 b einen Ringkanal 55, an den ein Längskanal 56 anschließt, der in den Zentralkanal 53 mündet. Das obere Ende des Kanals 56 hat ein Gewinde 57 zur Aufnahme einer (nicht dargestellten) Druckreduzierdüse, falls dies zur Durchflußsteuerung an dieser Stelle erwünscht ist. Im Ringkanal 55 sitzt ein Rückschlagventil 58 mit in sich elastischer Ringklappe zur Verhinderung des Flüssigkeitsrückstroms durch die Öffnungen 41. Am Kopf der Vorrichtung nach den F i g. 2 A und 2 B ist eine Verriegelungsvorrichtung 59 zum Festsetzen der Steuervorrichtung in der Steigleitung vorgesehen. Die Steuerung arbeitet im wesentlichen wie die der F i g. 1. Zur Flüssigkeitssteuerung aus mehreren öl-und/oder gasführenden Horizonten kann man auch an mehreren Stellen der Steigleitung solche Steuerungen verwenden.The sleeve 47 has openings 54 for the passage of liquid from the Annular channel 47 a and forms with a screw insert 47 b an annular channel 55 to the a longitudinal channel 56 is connected, which opens into the central channel 53. The top end of the channel 56 has a thread 57 for receiving a (not shown) pressure reducing nozzle, if this is desired for flow control at this point. In the ring channel 55 there is a check valve 58 with an inherently elastic ring flap to prevent it of the liquid backflow through the openings 41. At the top of the device after the F i g. 2A and 2B is a locking device 59 for fixing the control device provided in the riser. The control works essentially like that of the F i g. 1. For liquid control from several oil and / or gas-carrying horizons such controls can also be used at several points on the riser.

Die F i g. 7 zeigt ein solches Bohrloch, bei dem zwei Steuerungen in bekannten seitlichen Ausbauchungen der Steigleitung untergebracht sind. Das Bohrloch hat eine die Zonen A und B durchdringende gelochte Verrohrung 60 und darin die Steigleitung 61. In Höhe des oberen Horizonts A ist eine seitlich ausgebauchte Muffe 62 in die Steigleitung 61 eingesetzt. Eine zweite derartige Muffe 62' ist in Höhe des unteren Horizonts B eingesetzt. In den Muffen 62, 62' sind die in der F i g. 8 im einzelnen dargestellten Durchflußsteuerungen 64 und 64' untergebracht. Die seitlichen Ausbauchungen jeder Muffe 62, 62' und die Steuerungen 64, 64' haben zusammenarbeitende Öffnungen 62a, 62'a bzw. 65 zur Aufnahme von Flüssigkeit aus den Horizonten A und B auf anschließenden und zu Druckreduzierdüsen führenden Kanälen zur überleitung der Flüssigkeit in die Steigleitung. Der Fluß erfolgt, wie in F i g. 7 durch Pfeile angedeutet. Diese Vorrichtung läßt sich wie die der F i g. 1 auch als Gaslift verwenden.The F i g. 7 shows such a borehole in which two controls are accommodated in known lateral bulges of the riser. The borehole has perforated casing 60 penetrating zones A and B and therein the riser 61. At the level of the upper horizon A, a laterally bulged sleeve 62 is inserted into the riser 61. A second such sleeve 62 'is inserted at the level of the lower horizon B. In the sleeves 62, 62 'are those shown in FIG. 8 housed flow controls 64 and 64 'shown in detail. The lateral bulges of each sleeve 62, 62 'and the controls 64, 64' have cooperating openings 62a, 62'a and 65 for receiving liquid from the horizons A and B on subsequent channels leading to pressure reducing nozzles for transferring the liquid into the Riser. The flow occurs as in FIG. 7 indicated by arrows. This device, like that of FIGS. 1 can also be used as a gas lift.

Die Vorrichtung nach F i g. 7 arbeitet nur für zwei Horizonte A und B, läßt sich aber für eine beliebige Zahl von Horizonten verwenden, wobei für jeden Horizont eine Steuerung in der Steigleitung 61 am Seil abgesenkt und in bekannter Art verankert wird. Durch Unterbringung der Steuerungen in seitlich ausgebauchten Muffen bleibt die Steigleitungsflucht frei für das Absenken weiterer Steuerungen, ohne daß man dazwischengesetzte Steuerungen jedesmal vorher herausnehmen muß. Die einzelnen Steuerungen lassen sich also unabhängig voneinander ein-und ausbauen und ebenso die einzelnen Horizonte unabhängig voneinander prüfen und behandeln. Ein Rückschlagventil 72 (F i g. 8) mit in sich elastischer Ringklappe in der Steuerung 64 hindert dabei z. B. eine Testflüssigkeit am Weiterfluß zum Horizont A.The device according to FIG. 7 works only for two horizons A and B, but can be used for any number of horizons, a control being lowered in the riser 61 on the rope and anchored in a known manner for each horizon. By placing the controls in laterally bulged sleeves, the riser line remains free for lowering further controls without having to remove any controls in between. The individual controls can therefore be installed and removed independently of one another and the individual horizons can also be checked and treated independently of one another. A check valve 72 (FIG. 8) with an inherently elastic ring flap in the controller 64 prevents z. B. a test liquid on the onward flow to the horizon A.

Laut F i g. 8 hat die Muffe 62 auf einer Seite eine zylindrische Ausbauchung 63 und darin die Bohrungen 65 zum Flüssigkeitseintritt aus dem benachbarten Horizont. Die Steuerung 64 besteht aus einem Gehäuse 66 mit Seitenöffnungen 67 in Höhe der Bohrungen 65. Am oberen Teil des Gehäuses 66 sind eine Sperrklinke 68 und ein Fangkopf 69 in bekannter Art vorgesehen. über und unter den Bohrungen 67 sind Dichtungen 70 für den Ringraum 71 zwischen Muffe 63 und Gehäuse 66 eingesetzt. Im Ringraum 71 sitzt ein Rückschlagventil 72 mit in sich elastischer Ringklappe als Rückflußsperre gegen den benachbarten Horizont. Der Ringraum 71 endet am Boden der Steuerung 64 in einer Druckreduzierdüse 73 mit Öffnung 74 zum Flüssigkeitsübertritt in die Steigleitung 61.According to Fig. 8, the sleeve 62 has a cylindrical bulge on one side 63 and therein the bores 65 for liquid entry from the adjacent horizon. The control 64 consists of a housing 66 with side openings 67 in the amount of Bores 65. On the upper part of the housing 66 are a pawl 68 and a catch head 69 provided in a known manner. above and below the bores 67 are seals 70 used for the annular space 71 between sleeve 63 and housing 66. In the annulus 71 sits a check valve 72 with an inherently elastic ring flap as a non-return valve against the neighboring horizon. The annular space 71 ends at the bottom of the controller 64 in a pressure reducing nozzle 73 with opening 74 for liquid to pass into the riser 61.

In F i g. 7 sei nun angenommen, daß A ein ölführender Hochdruckhorizont und B ein ölführender Minderdruckhorizont ist, dessen Druck das Öl nur bis zum Horizont A hebt. Es wird weiter angenommen, daß sich das Bohrloch noch bis unterhalb des Horizonts B fortsetzt. Dann erlaubt die Anordnung der F i g. 7 die Ölförderung aus dem Horizont B zusätzlich zu A. Der ölfluß aus dem Horizont A durch die Druckreduzierdüse 73 im Boden der oberen Steuerung 62 reduziert den Druck an dieser Stelle der Steigleitung 61. Dadurch kommt etwas Gas im Horizont A vor der Druckreduktion frei und hebt das Öl im Horizont B bis zum Bohrlochkopf. Zugleich kann man aber bei geeigneter Bemessung der Druckreduzierdüse in der Steuerung 62 auch aus dem Horizont A Öl fördern. Die Zuflußmenge aus dem Horizont B läßt sich durch Druckregelung im Niveau 75 am Bohrlochkopf mit einem Rückschlagventil76 oder durch eine Druckreduzierdüse in der Steuerung 62' am tieferen Horizont B regeln.In Fig. 7 it is now assumed that A is an oil-carrying high pressure horizon and B is an oil-bearing low pressure horizon, the pressure of which the oil is only up to the horizon A lifts. It is further assumed that the borehole extends below the Horizon B continues. Then the arrangement of FIG. 7 stop oil production the horizon B in addition to A. The oil flow from the horizon A through the pressure reducing nozzle 73 in the bottom of the upper control 62 reduces the pressure at this point in the riser 61. This releases some gas in horizon A before the pressure reduction and lifts that Oil in horizon B to the wellhead. At the same time one can, however, with suitable dimensioning the pressure reducing nozzle in the controller 62 also deliver oil from the horizon A. the The inflow from the horizon B can be regulated by pressure regulation at level 75 at the wellhead with a check valve76 or with a pressure reducing nozzle in the control 62 'on the lower horizon B.

Die Vorteile dieser Vorrichtung lassen folgende Anwendung erkennen: Ein Bohrloch geht durch zwei Ölsande in Tiefen von 2820 bis 2817 m bzw. 2845 bis 2856 m. In diesem Bohrloch wird ursprünglich in bekannter Art auf zwei nach oben durchlaufenden Wegen, nämlich aus dem oberen Horizont durch den Ringkanal zwischen Verrohrung und Steigleitung und aus dem unteren Horizont durch die Steigleitung gefördert. Die Fördermengen für den oberen bzw. unteren Horizont betrugen dabei 4,77 bzw. 1,11 m3 je Tag. Später versiegte der Zufluß aus dem oberen Horizont wegen Druckabfall. Zu dieser Zeit war am Bohrlochboden der statische Druck für den oberen Horizont 1,125 kg/cm2 und der statische bzw. Fließdruck für den unteren Horizont 1,75 bzw. 1,74 kg/cm2.The advantages of this device can be seen in the following applications: A borehole goes through two oil sands at depths of 2820 to 2817 m and 2845 to 2856 m. This borehole is originally in a known manner on two upwards traversing paths, namely from the upper horizon through the ring canal between Piping and riser and from the lower horizon through the riser promoted. The delivery rates for the upper and lower horizon amounted to 4.77 or 1.11 m3 per day. Later the influx from the upper horizon dried up because of Pressure drop. At that time the static pressure was at the bottom of the borehole for the upper one Horizon 1.125 kg / cm2 and the static or flow pressure for the lower horizon 1.75 or 1.74 kg / cm2.

Um wieder aus dem oberen Horizont fördern zu können, wurde in der Steigleitung gegenüber dem oberen Horizont eine Durchflußsteuerung gemäß F i g. 2 abgesetzt. Diese Steuerung war auf eine tägliehe Förderung von etwa 1,1 m3 je Tag eingestellt. Im übrigen wurde die Förderung aus dem oberen Horizont mit einem Regler 76 gemäß F i g. 7 am Bohrlochkopf gesteuert. Dabei ließen sich dann in der Regel folgende Förderungen erzielen: Druck an der Zuflußmengen Erdoberfläche in Kubikmeter je Tag kg/cm2 untere Zone f obere Zone 0 1,11 13,4 0,05 1,11 13,4 0,23 l,11 13,4 0,293 1,l l 11,6 0,44 1,11 9,4 0,586 1,11 1 4,6 0,732 1,11 11,11 0,781 1,11 0 1,24 2,89 0 Man kann also durch Regelung des Drucks am Bohrlochkopf auf etwas unter 0,586 kg/cm2 die zulässigen Fördermengen leicht aufrechterhalten. Wenn dann bei fortschreitender Förderung die Drücke in den Horizonten fallen, kann man die gewünschten Fördermengen durch Druckminderung am Bohrlochkopf weiter aufrechterhalten.In order to be able to deliver from the upper horizon again, a flow control according to FIG. 2 discontinued. This control was set to a daily delivery of about 1.1 m3 per day. In addition, the delivery from the upper horizon was determined with a controller 76 according to FIG. 7 controlled at the wellhead. As a rule, the following funding could then be obtained: Pressure on the inflow Earth surface in cubic meters per day kg / cm2 lower zone f upper zone 0 1.11 13.4 0.05 1.11 13.4 0.23 l, 11 13.4 0.293 1, ll 11.6 0.44 1.11 9.4 0.586 1.11 1 4.6 0.732 1.11 11.11 0.781 1.11 0 1.24 2.89 0 It is therefore easy to maintain the permissible flow rates by regulating the pressure at the wellhead to a little below 0.586 kg / cm2. If the pressures then fall in the horizons as production progresses, the desired production rates can be maintained by reducing the pressure at the wellhead.

Das Bohrloch laut F i g. 9 mit den Horizonten A und B ist für eine Doppelförderung mit Gaslift eingerichtet. Dabei wird vom Bohrlochkopf her Druckgas in den Ringraum 98 zwischen der Verrohrung 80 und dem Steigrohr 81 zugeführt. Der Ringraum 98 ist zwischen den Horizonten A und B durch einen Packer 82 verschlossen. Die Verrohrung enthält außerdem eine allgemein mit 83 angedeutete und den F i g. 2 bis 6 entsprechende Steuerung. Der Horizont A ist für sich allein betrachtet tot, hat jedoch noch genügend Druck, um die Flüssigkeit im Ringraum 98 bis zum Niveau 84 anzuheben, dessen Druck jedoch nicht mehr dazu ausreicht, um die Flüssigkeit durch das Steuergerät 83 auch noch in die Steigleitung zu drücken. Am Bohrlochkopf ist deshalb eine Druckgasleitung 85 mit einem intermittierend gesteuerten Gasein- und -auslaßventil 86 angeschlossen. Das Gasventil 86 läßt abwechselnd Druckgas in den Ringraum 98 ein und durch die Leitung 87 wieder aus und pumpt so Flüssigkeit aus dem Ringraum 98 durch das Steuergerät 83 in die Steigleitung 81, die dann von der Flüssigkeit aus dem Hochdruckhorizont B mit nach oben gefördert wird. Beim Passieren der Druckreduzierdüse im Steuergerät 83 wird aus der Flüssigkeit des Hochdruckhorizonts B Gas freigesetzt, das die Flüssigkeitsmischung bis über Tag fördert.The borehole according to FIG. 9 with the horizons A and B is set up for double delivery with a gas lift. In this case, pressurized gas is fed from the wellhead into the annular space 98 between the casing 80 and the riser pipe 81. The annular space 98 is closed between the horizons A and B by a packer 82 . The tubing also includes one indicated generally at 83 and shown in FIG. 2 to 6 corresponding control. The horizon A is dead on its own, but still has enough pressure to raise the liquid in the annular space 98 to the level 84 , the pressure of which, however, is no longer sufficient to push the liquid through the control unit 83 into the riser . A pressurized gas line 85 with an intermittently controlled gas inlet and outlet valve 86 is therefore connected to the wellhead. The gas valve 86 alternately lets compressed gas into the annular space 98 and out again through the line 87 and thus pumps liquid from the annular space 98 through the control unit 83 into the riser 81, which is then conveyed upwards by the liquid from the high-pressure horizon B. When passing the pressure reducing nozzle in the control unit 83, gas is released from the liquid of the high-pressure horizon B, which gas promotes the liquid mixture up to the daytime.

Beim Bohrloch laut F i g. 10 wird Flüssigkeit aus den Horizonten A und B mit fremden Druckgas gefördert. Diese Vorrichtung empfiehlt sich, wenn das Bohrloch keinen gasführenden Horizont durchdringt und beide Horizonte Minderdruckhorizonte sind. Die Verrohrung 90 hat in Höhe der Horizonte A, B Öffnungen, Steigrohre 91 mit einem Steuergerät 92 entsprechend F i g. 2 bis 6 und Packer 93, 94 zwischen den Horizonten A und B und über dem oberen Horizont A im Ringraum 99. Der Packer 94 ist nicht unbedingt nötig. Der Steigrohrstrang 91 hat eine seitlich ausgebauchte Muffe 95 über dem oberen Packer 94, die ein Gasliftventil 96 zur Einführung von Druckgas in die Steigrohre 91 tragen kann. Die Muffe 95 hat eine Öffnung für den Gaseintritt. Das Gerät 96 kann ein Steuergerät entsprechend F i g. 8 mit einer derart bemessenen Druckreduzierdüse sein, daß mit dem richtigen Druck das Druckgas in die Steigrohre einströmt. Das Gasliftventil 96 kann dabei wahlweise ein bekanntes Gasliftventil sein, das öffnet, sobald der Gasdruck im Ringraum 99 einen bestimmten Wert erreicht. Das Druckgas wird dem Ringraum 99 von oben her durch eine Leitung 97 unter so viel Druck zugeführt, daß die Flüssigkeitsmischung aus dem Bohrloch abfließt. Wenn das Bohrloch zur Ansammlung von Salzwasser neigt, kann man in höheren Niveaus des Steigrohrstranges weitere (nicht dargestellte) seitlich ausgebauchte Muffen einsetzen, die eine Entleerung von einem höheren Niveau aus ermöglichen und so zu hohen Gasdruck im Bohrloch vermeiden. Diese Muffen würden normalerweise Blindstopfen enthalten, von denen jedes durch ein mit Seil absenkbares Gasliftventil 96 ersetzbar ist, wenn dies zum Anfahren des Bohrloches von einem höheren Niveau aus nötig wird.In the case of the borehole according to FIG. 10 liquid is conveyed from the horizons A and B with external compressed gas. This device is recommended when the borehole does not penetrate a gas-bearing horizon and both horizons are low-pressure horizons. At the level of the horizons A, B , the piping 90 has openings, riser pipes 91 with a control unit 92 according to FIG. 2 to 6 and packers 93, 94 between the horizons A and B and above the upper horizon A in the annular space 99. The packer 94 is not absolutely necessary. The riser pipe section 91 has a laterally bulged sleeve 95 above the upper packer 94, which can carry a gas lift valve 96 for introducing pressurized gas into the riser pipes 91. The sleeve 95 has an opening for gas entry. The device 96 can be a control device according to FIG. 8 with a pressure reducing nozzle dimensioned in such a way that the pressurized gas flows into the riser pipes at the correct pressure. The gas lift valve 96 can optionally be a known gas lift valve which opens as soon as the gas pressure in the annular space 99 reaches a certain value. The pressurized gas is supplied to the annular space 99 from above through a line 97 under so much pressure that the liquid mixture flows out of the borehole. If the borehole tends to accumulate salt water, further laterally bulging sleeves (not shown) can be used at higher levels of the riser pipe, which allow emptying from a higher level and thus avoid excessively high gas pressure in the borehole. These sleeves would normally contain dummy plugs, each of which is replaceable with a corded lowerable gas lift valve 96 if needed to approach the wellbore from a higher level.

Claims

Claims: 1. Process for the simultaneous pumping of hydrocarbons from several, separate horizons with different pressures through a single one, common riser in a probe, both at the height of the respective finding horizons have adjacent breakthroughs, the lying between the horizons and Annular space sections formed by the riser and the probe, if any be sealed, characterized in that the influx of hydrocarbons from the individual horizons when leaving the annulus or annulus section in the riser is reduced in pressure in a throttle valve so that at the throttle valve outlet the pressure is less than the smallest pressure in one of the horizons.

2. Procedure according to claim 1, characterized in that in each case at the level of the individual horizons of the currents flowing there (total influx from the lower horizons plus influx from the upcoming horizon) the flow with the higher pressure via a throttle valve fed to the following common riser section and its pressure in the throttle valve is reduced to a value below the pressure of the other inflow.

3. Procedure according to claims 1 and 2 for the promotion from an upper low pressure horizon and a lower high pressure horizon through a common riser with a throttle valve, characterized in that the high pressure in the throttle valve to a value between the pressures of both horizons is reduced and that alternately at the wellhead Pressurized gas is introduced into the annulus and expelled, whereby from the upper Low pressure horizon in the ring channel entered oil intermittently through a Check valve pressed into the common riser and the resulting oil mixture can be promoted through the wellhead.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the promotion of two horizons with different Reduced pressure takes place by the gas lift process, which is known per se, wherein pressurized gas from the annulus is introduced into the riser via a throttle valve will.

5. Apparatus for carrying out the method according to claims 1 to 4 with the height of the individual horizons perforated piping and riser and with packers in the annular space between the piping and riser between the individual horizons, characterized in that the riser (14) side by side two separate Has channels (50, 51, 52 or 55, 56), one of which connects the lower riser section and the other connects the riser openings (17) with the upper riser section (53), that in one of the two channels a pressure reducing nozzle (49) is inserted and each channel has a check valve (45 or 58) with an inherently elastic valve flap (Figs. 1, 2 A and 2 B).

6. Device for performing the method according to claims 1 to 4 with a piping open at the level of the individual horizons, one in the same height perforated riser, characterized in that the riser (14) bulges (62, 62 ') known per se with a channel (71) leading to the riser openings (65) has that a pressure reducing nozzle (73) is used at the end of the channel and that in the Channel a check valve (72) with an inherently elastic valve flap is provided is (Figs. 7 and 8). References Considered: U.S. Patents No. 2 074 608, 2 537 066, 2 731977, 2 869 645.