DE1235240B - Process for the recovery of extractable material from underground formations - Google Patents
Process for the recovery of extractable material from underground formationsInfo
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Description
Int. Cl.:Int. Cl .:
E 21bE 21b
RUSCHESRUSCHES
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PATENTAMTPATENT OFFICE
USLEGESCHRIFT 1235 240 Deutsche Kl.: 5a- 43/24#,USLEGESCHRIFT 1235 240 German class: 5a- 43/24 #,
Nummer: 1 235 240Number: 1 235 240
Aktenzeichen: S 89910 VI a/5 εFile number: S 89910 VI a / 5 ε
Anmeldetag: 9. März 1964Filing date: March 9, 1964
Auslegetag: 2. März 1967Open date: March 2, 1967
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von extrahierbarem Material aus unterirdischen Formationen und befaßt sich im besonderen mit der Gewinnung von Material, das sich normalerweise nicht oder nur in geringem Maß aus seiner Lagerstätte an die Oberfläche fördern läßt, jedoch diirch_Wärrne7^fi]hr in eipen „Zustand gebracht "werden kann, in welchem es auf einfache Weise gefördert werden kann.The invention relates to a process for the recovery of extractable material from underground formations and is particularly concerned with the extraction of material normally not or promote to a small extent from its reservoir to the surface can be, but diirch_Wärrne7 ^ fi] hr in eipen Can be "brought to a state" in which it can be promoted in a simple manner.
Zuführung von Wärme zu unterirdischen Lagern, in denen sich ein brennbares Material befindet, ist bereits aus der deutschen Patentschrift 1 036 432 bekannt. Hier wird ein sauerstoffhaftiges Gas in die Formation eingeleitet, das sich mit einem Teil des Materials verbindet, wodurch dabei in situ Wärme erzeugt wird.Supply of heat to underground storage facilities in which a combustible material is located already known from German patent specification 1,036,432. Here is an oxygen-containing gas in the Formation initiated, which bonds with part of the material, creating heat in situ is produced.
Demgegenüber betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Gewinnung von in unterirdischen Formationen abg~eTagertem extrahierbarem Material, das nicht oder nur in geringem Maß brennbar ist oder nur in einer Menge anwesend ist, die zur Unterhaltung einer Verbrennung nicht ausreicht.In contrast, the invention relates to a method for the extraction of underground formations Deposited extractable material that Is not flammable, or only flammable to a limited extent, or is only present in an amount necessary for entertainment incineration is not sufficient.
In der USA.-Patentschrift 2 913 050 ist schon vorgeschlagen worden, die zur Gewinnung von nicht oder nur in geringem Maß brennbarem Material notwendige Wärme in der Formation dadurch zu erzeugen, daß man ein brennbares und ein sauerstoffhaltiges Gas an der gleichen Stelle in die Formation einführt und das in der Formation gebildete Gasgemisch entzündet. Ein Nachteil dieser Arbeitsweise besteht darin, daß bei Erreichen der Entzündungstemperatur der eingeleiteten Brennstoffe in einem Hohlraum oder einem Spalt in der Nähe der Einleitungssonde ein unter Umständen explosiver Flammenrückschlag erfolgen kann, wodurch die Sonde beschädigt oder zerstört werden kann. Weiterhin ist der Verlauf der Verbrennungszone bei diesem Verfahren notwendigerweise auf die allgemeine Form eines Kreisbogens um die Einleitungsöffnung herum beschränkt, und das Gebiet, über das die Verbrennungszone fortbewegt werden kann, ist notwendigerweise ein praktisch kreisförmiger oder sphärischer Bereich um die Einleitungsstelle herum.In the US Pat. No. 2,913,050 it has already been suggested that for the production of not or to generate only a small amount of combustible material necessary heat in the formation, that one flammable and one oxygen-containing gas in the same place in the formation introduces and ignites the gas mixture formed in the formation. A disadvantage of this way of working consists in the fact that when the ignition temperature of the fuel introduced is reached in one Cavity or a gap in the vicinity of the introduction probe, a possibly explosive flashback can occur, whereby the probe can be damaged or destroyed. Furthermore, the Course of the combustion zone in this process necessarily on the general shape of a The arc of a circle around the inlet opening is limited, and the area over which the combustion zone can be moved is necessary a practically circular or spherical area around the point of introduction.
Aus der USA.-Patentschrift 2 954 218 ist es ferner bekannt, Lagerstätten von nicht oder nur in geringem Maße brennbaren Stoffen mit einer brennbaren Flüssigkeit, z. B. einem Öl, zu tränken und diese Flüssigkeit durch Einleiten von Luft in situ zu verbrennen, um die notwendige Wärme zu erzeugen. Ein Nachteil ist hierbei, daß die Verbrennungsfront nur in einer bestimmten Weise durch Einleiten von Luft vorgetrieben werden kann.It is also known from US Pat. No. 2,954,218, deposits of little or no Measure flammable substances with a flammable liquid, e.g. B. an oil to soak and this Burning liquid in situ by introducing air in order to generate the necessary heat. A disadvantage here is that the combustion front only occurs in a certain way by introducing Air can be propelled.
Verfahren zur Gewinnung von extrahierbarem
Material aus unterirdischen FormationenMethod of obtaining extractable
Material from underground formations
Anmelder:Applicant:
ShellShell
Internationale Research Maatschappij N. V.,International Research Maatschappij N.V.,
Den HaagThe hague
Vertreter:Representative:
Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-lng. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Pulse and
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Bad luck man,
Patent Attorneys, Munich 9, Schweigerstr. 2
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Michael Prats, Houston, Tex. (V. St. A.)Michael Prats, Houston, Tex. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 11. März 1963 (264 384)V. St. v. America March 11, 1963 (264 384)
örtliches Erhitzen einer Lagerstätte durch Einleiten von sauerstoffhaltigem Gas und Brennstoff und Ableiten der Produkte an getrennten Stellen nach Ausbildung einer Verbrennungsfront ist auch bereits aus den USA.-Patentschriften 2 880 803 und 023 807 bekannt. Durch das Örtliche Erhitzen bildet sich eine Verbrennungsfront, die dann nur noch durch Einblasen von Luft innerhalb der Formation fortbewegt wird.local heating of a deposit by introduction of oxygen-containing gas and fuel and discharge of the products at separate points The formation of a combustion front is also known from the USA patents 2,880,803 and 023 807 known. Local heating creates a burn front, which is then only is moved within the formation by blowing air.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine^ unterirdische Formation, in der sich eine Verbreit nung durch Einblasen von Luft allein nicht aufrechterhalten läßt, mit Hilfe einer Verbrennungsfront, welche anschließend nach Wahl und Wunsch im Trmeren der Formation oder einer Nachbarformation fortbewegt wird, derart zu erhitzen, daß die in der formation erhaltenen Mineralien oder Kohlenwasserstoffe vcrflucHflgl werden^bz'wT däß~ihre Viskosität so weit herabgesetzt wird,~däß sie zu einer Fördersonde weiterbewegt werden können. Die Verbrennungsfront kann entweder kontinuierlich oder stufenweise durch die Formation vorangetrieben werden.The object of the invention is to provide a subterranean formation, in which spreading cannot be maintained by blowing in air alone, with the aid of a combustion front, which is then moved along the rubble of the formation or of a neighboring formation, as desired heat that the minerals obtained in the formation or Kohlenwass he substances will vcrflucHflgl ^ bz'wT däß ~ is so far reduced viscosity, they ~ däß to a conveying probe can be moved further. The burn front can be propelled through the formation either continuously or in stages.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Gewinnen von extrahierbarem Material aus unterirdischen Formationen durch Einleiten von sauerstoffhaltigem Gas und einem Brennstoff und Ableiten der Produkte an getrennten Stellen nach Ausbildung einer Verbrennungsfront ist dadurch gekennzeichnet, daß während der ganzen Dauer der Verbrennung der Brennstoff inThe method of the present invention for obtaining extractables from subterranean formations by introducing oxygen-containing gas and a fuel and discharging the products separate places after the formation of a combustion front is characterized in that during the whole duration of the combustion of the fuel in
709 517/54709 517/54
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die Formation, in welcher eine Verbrennung durch in Richtung des Bohrloches 1 als auch in senkrechterthe formation in which there is a combustion through in the direction of the borehole 1 as well as in the vertical
Einblasen von Luft allein nicht aufrechterhalten wer- Richtung zur Verbindungslinie zwischen den Bohr-Injection of air alone cannot be maintained in the direction of the connecting line between the drilling
den kann, eingeleitet und durch Regeln der Geschwin- löchern 1 und 2 fortbewegt. Durch Herabsetzung derthe can, initiated and moved by regulating the speed holes 1 and 2. By reducing the
digkeit des Einleitens von brennstoff- und sauerstoff- Geschwindigkeit der Brennstoffzufuhr durch dasspeed of introduction of fuel and oxygen speed of fuel supply through the
haltigem Gas die Verbrennungsfront in der For- 5 Bohrloch 1 wird die Verbrennungszone noch weitercontaining gas the combustion front in the For- 5 borehole 1, the combustion zone becomes even wider
mation fortbewegt wird. vom Bohrloch 2 fortbewegt. Durch Steigerung dermation is moved. moved away from borehole 2. By increasing the
Die Erfindung sei an Hand der Zeichnungen näher Geschwindigkeit des in das Bohrloch 1 eingeleiteten erläutert. Einige beispielhafte Durchführungsweisen Brennstoffes wird eine entgegengesetzte Wirkung herergeben sich aus der Beschreibung der Figuren. vorgerufen. Durch gleichzeitiges Steigern der Ge-The invention is based on the drawings in more detail of the speed of the introduced into the borehole 1 explained. Some exemplary fuel passages will produce an opposite effect from the description of the figures. called out. By simultaneously increasing the
Fig.l bis 4 der Zeichnung zeigen in Aufsicht drei i° schwindigkeit des Einleitens von sowohl Brennstoff Sonden oder Bohrlöcher mit verschiedenen Strö- in das Bohrloch 1 als auch Luft in das Bohiloch 2 mungsmustern für die eingeleiteten Substanzen, wo- wird eine stärkere seitliche Fortbewegung der Verbei der Strömungsverlauf zwischen den Sonden brennungsfront hervorgerufen, so daß die Verbrenschematisch dargestellt ist; nungsfront in weitere Bereiche der betreffenden For-Fig.l to 4 of the drawing show a plan view of three i ° speed of the introduction of both fuel Probes or boreholes with different currents in borehole 1 and air in borehole 2 patterns for the introduced substances, where there is a stronger lateral movement of the verbi the flow path between the probes caused the combustion front, so that the combustion is schematic is shown; front into other areas of the relevant for-
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines 15 mation eindringen kann.Fig. 5 is a schematic representation of a 15 mation can penetrate.
Paares von Sonden im Längsschnitt, wobei der Strö- Durch die im Inneren der Formation entwickelte mungsverlauf für Luft und Brennstoff zwischen den thermische Energie werden die in der Formation vorSonden ebenfalls schematisch angedeutet ist. handenen Stoffe, wie Mineralien oder Kohlenwasser-Pair of probes in longitudinal section, with the flow developed inside the formation The flow curve for air and fuel between the thermal energy are those in the formation before probes is also indicated schematically. existing substances, such as minerals or hydrocarbons
F i g. 1 ist eine bevorzugte Anordnung der Sonden stoffe, erhitzt. Soweit sich diese Produkte durch die bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah- 20 Hitze in ein flüssiges oder gasförmiges Medium umrens. Um das Verfahren in Gang zu bringen, wird ein wandeln lassen, können sie durch das Förderbohr-Brennstoff, z. B. Methan, durch die Sonde 1 in die zu loch 3 aus der genannten Formation gewonnen wererhitzende Formation eingeleitet; das Gas strömt den. Die Verbrennungsprodukte, welche aus der Verdurch die Sonde 3 nach außen ab. Die mit Pfeilen brennungsfront 14 stammen, können durch das versehenen Linien zeigen den Strömungsverlauf für 25 gleiche Bohrloch 3 gefördert oder weiter in die Förden Brennstoff beim Einleiten mit zunehmender mation oder auch in eine andere Formation getrieben Strömungsgeschwindigkeit. werden.F i g. 1 is a preferred arrangement of the probe fabrics, heated. To the extent that these products turn into a liquid or gaseous medium as a result of the heat when the method according to the invention is carried out. To get the process going, a can convert, they can through the production drilling fuel, z. B. methane , introduced through the probe 1 in the wererhitzende formation to hole 3 obtained from the said formation; the gas flows through the. The products of combustion resulting from the digestion through the probe 3 to the outside. The combustion front 14 with arrows can show the flow profile for 25 identical boreholes 3 conveyed or further into the förden fuel when introducing with increasing mation or also into another formation driven flow velocity by the provided lines. will.
Nachdem ein geeignetes Strömungsmuster des Eine Analyse der aus dem Bohrloch 3 aufsteigen-After a suitable flow pattern of the An analysis of the ascending from borehole 3
Brennstoffes vom Bohrloch 1 zum Bohrloch 3 ent- den Gase zeigt an, ob eine Verbrennung stattfindet, standen ist, wird Luft oder ein saucrstoffbaltigesso Falls die Verbrennung im Inneren der FormationFuel from borehole 1 to borehole 3, gases released, indicates whether combustion is taking place, If the combustion is inside the formation, air or an oxygen-containing substance will be present
Medium durch das Bohrloch 2 entsprechend Fig. 2 zum Stillstand gekommen ist, kann das Gasgemisch Medium has come to a standstill through the borehole 2 according to FIG. 2, the gas mixture can
eingeblasen. Tritt keine Selbstentzündung des Brenn- in der Formation auf die gleiche Weise, wie diesblown in. If the combustion in the formation does not spontaneously ignite in the same way as this
stoffes ein, dann wird das sauerstöfThältige Medium ursprünglich geschehen ist, erneut entzündet werden,substance, then the oxygen-containing medium originally happened to be re-ignited,
entweder gleichzeitig mit oder im Anschluß an die Die Ortsbereiche, in denen im Inneren der Formationeither simultaneously with or following the local areas in which the formation is inside
Steigerung der Formationstemperatur im Bohrloch 2 35 eine Verbrennung stattfindet, können auf bekannteIncreasing the formation temperature in borehole 2 35 a combustion takes place, can be known to
mit Hilfe einer geeigneten, in das Bohrloch hinab- Weise bestimmt werden, etwa durch Errechnung derbe determined with the help of a suitable way down into the borehole, for example by calculating the
gesenkten Heizvorrichtung durch das Bohrloch 2 ein- Strömungswege des eingeleiteten Gases. Während dielowered heater through the borehole 2 a flow paths of the introduced gas. While the
geleitet. Wird umgekehrt die Luft in das Bohrloch 2 Verbrennungsfront von einem Bereich zu einemdirected. Conversely, the air in the borehole 2 burns front from one area to one
eingeleitet, wenn in der benachbarten Formation anderen fortbewegt wird, kann die Verbrennung iminitiated when another is moved in the neighboring formation, the combustion in the
Brennstoff vorhanden ist, kann das Gemisch auf ge- 40 Inneren der Formation aufrechterhalten werden, so-If fuel is present, the mixture can be maintained inside the formation so that
eignete Weise zu der Zeit gezündet werden, bei- lange die Geschwindigkeiten des Einleitens desAppropriate way to be ignited at the time, as long as the speeds of initiating the
spielsweise unter Benutzung einer Zündvorrichtung, Brennstoffes und der Luft nicht so schnell verändertFor example, using an ignition device, fuel and air do not change as quickly
welche bis zur gewünschten Tiefe in das Bohrloch werden, daß die Vermischungszone in Bereiche derwhich are to the desired depth in the borehole that the mixing zone in areas of the
gesenkt wird. Die Geschwindigkeit des Einleitens von Formation abwandern kann, welche vorher nichtis lowered. The rate of initiation of formation may drift, which previously did not
Luft wird vorzugsweise im Vergleich mit der Ge- 45 durch die Verbrennungsfront auf die Entzündungs-Air is preferably affected by the combustion front in comparison with the gas
schwindigkeit des Einleitens des Brennstoffes aus- temperatur erhitzt worden sind,speed of introduction of the fuel have been heated up to
reichend niedrig gehalten, so daß die im Bohrloch 3 Wie aus F i g. 4 hervorgeht, kann die Lage des Vergeförderten Medien kein Explosionsgemisch dar- brennungsbereiches 14 im Innern der Formation stellen. Bei einer geringen Geschwindigkeit des Ein- ohne weiteres dadurch verändert werden, daß die leitens von Luft befinden sich die Kontaktbereiche 5° strömungsfähigen Medien beispielsweise aus einem des Brennstoffes und der Luft zumindest teilweise im zusätzlichen Bohrloch 4 gefördert werden. Durch Inneren der Formationszone, welche durch eine ge- Förderung aus dem links vom Bohrloch 1 angebracheignete Heizvorrichtung im Bohrloch 2 erhitzt wird. ten Bohrloch 4 kann der Verbrennungsbereich 14 auf Ist die Zündung erst einmal eingetreten, dann kann die in der Figur gezeigte Weise verlagert werden. Die die Heizvorrichtung abgestellt und die Verbrennungs- 55 Verbrennungszone kann zwischen den Bohrlöchern hitze für die Aufrechterhaltung der Temperatur der hin und her bewegt werden, so oft dies gewünscht Luft und des Brennstoffes über der Entzündungs- wird. Die Geschwindigkeit, mit welcher die Verbrentemperatur benutzt werden. Der in F i g. 2 gezeigte nungszone erfindungsgemäß fortbewegt werden kann, schraffierte Bereich 14 ist eine schematische Darstel- ist wesentlich höher als die Fortbewegungsgeschwinlung der Verbrennungsfront, welche sich um das 60 digkeiten, welche für Verbrennungszonen erreichbar Bohrloch 2 herum bis an das Bohrloch 3 erstreckt. sind, wenn eine statische Brennstoffüllung in einerkept sufficiently low so that the in the borehole 3 As from F i g. 4 shows, the position of the promoted Media no explosion mixture burn area 14 inside the formation place. At a low speed of the input can easily be changed by the fact that the Conducting air, the contact areas are 5 ° flowable media, for example from a of the fuel and the air are at least partially conveyed in the additional borehole 4. By Inside the formation zone, which was attached to the left of the borehole 1 by a conveyance Heating device in the borehole 2 is heated. th borehole 4 can be the combustion area 14 Once the ignition has occurred, the manner shown in the figure can be shifted. the the heater is turned off and the combustion zone can be between the boreholes heat to keep the temperature moving back and forth as often as desired Air and fuel over the ignition will. The speed at which the combustion temperature to be used. The in F i g. 2 voltage zone shown can be moved according to the invention, hatched area 14 is a schematic representation is much higher than the speed of locomotion the combustion front, which is around 60 degrees, which is achievable for combustion zones Borehole 2 extends around to the borehole 3. when a static fuel charge is in a
Die Lage der Verbrennungsfront 14 im Inneren Formation verbrannt wird.The location of the combustion front 14 inside the formation is burned.
der Formation kann ohne weiteres durch geeignete Wenn auch das erfindungsgemäße Verfahren in Einstellung der Zufuhrgeschwindigkeiten von Luft einer Weise beschrieben worden ist, bei der für seine und Brennstoff variiert werden. Durch Steigerung der 65 Durchführung drei Bohrlöcher verwendet werden, TTesch win digkeit der eingeleiteten Luft bezüglich der- welche zwischen der Oberfläche und der unterjenigen des Brennstoffes wird die Verbrennungszone irdischen Formation, die erhitzt werden soll, miteinweiter vom Bohrloch 2 entsprechend Fig. 3 sowohl ander in Verbindung stehen, so ist es doch klar, daßthe formation can easily be done by suitable If the method according to the invention in Adjustment of the supply rates of air has been described in a manner in which for its and fuel can be varied. By increasing the 65 implementation three boreholes are used The speed of the air introduced in relation to that between the surface and the air below of the fuel, the combustion zone of the earthly formation that is to be heated is expanded from the borehole 2 as shown in FIG. 3 are both connected to the other, it is clear that
die Verwendung von drei unterirdischen Stellen entsprechend Fig. 5 nicht wesentlich ist. Gemäß der Anordnung entsprechend Fig. 5 ist das Bohrloch 6 mit zwei Leitungen 7 und 8 versehen, durch welche Brennstoff eingeleitet bzw. Öl oder ein anderes strömungsfähiges Produkt gefördert wird. Die offenen unteren Enden der beiden Leitungen 7 und 8 sind durch einen Bohrlochpacker 9 voneinander isoliert. Um das Bohrloch 6 herum und in das Innere der Formation 10 erstreckt sich eine Sperrschicht 11, welche entweder natürlichen Ursprungs ist oder auf künstliche Weise gebildet worden ist, beispielsweise durch Einpressen eines hitzebeständigen Materials, wie Zement, in einen sich radial vom Bohrloch 6 ausdehnenden Spalt. Umgekehrt kann die Sperrung eines abdichtenden Materials ohne Aufbrechen der Formation eingepreßt werden. Durch die Sperrmauer 11 wird der Brennstoffstrom 15 auf eine solche Weise in die Formation 10 geleitet, daß er über einen beträchtlichen Flächenbereich strömt, bevor er mit dem Luftstrom 16 aus der Leitung 12 im Bohrloch 13 in Berührung kommt. Auf diese Weise bildet sich in 14 eine Verbrennungsfront, welche im Inneren der Formation durch Veränderung der Strömung der beiden eingeleiteten strömungsfähigen Medien nach oben oder unten bewegt werden kann. Gemäß der Anordnung entsprechend F i g. 5 sind zwei der drei unterirdischen Stellen in einem einzigen Bohrloch untergebracht. the use of three underground places accordingly Fig. 5 is not essential. According to the arrangement according to FIG. 5, the borehole is 6 provided with two lines 7 and 8, through which fuel is introduced or oil or another flowable product is promoted. The open lower ends of the two lines 7 and 8 are isolated from one another by a borehole packer 9. Around the borehole 6 and into the interior The formation 10 is extended by a barrier layer 11 which is either of natural origin or of has been formed artificially, for example by pressing in a heat-resistant material, like cement, into a gap extending radially from the borehole 6. Conversely, the blocking of a sealing material can be pressed in without breaking the formation. Through the barrier wall 11 the fuel stream 15 is directed into the formation 10 in such a way that it over a considerable Area flows before it with the air stream 16 from the line 12 in the borehole 13 in Touch comes. In this way, a combustion front forms in FIG. 14, which is inside the formation by changing the flow of the two flowable media introduced upwards or can be moved down. According to the arrangement according to FIG. 5 are two of the three underground Bodies housed in a single borehole.
Die im Inneren der Formation 10, welche beispielsweise aus einem unergiebigen Sand besteht, erzeugte Hitze wird in die darüberliegende Formation 17 geleitet, in welcher Öl oder ein anderes wertvolles Produkt enthalten ist, welches durch Hitzezufuhr verflüssigt wird. Durch Einleiten einer geeigneten Förderflüssigkeit am oberen Ende des Bohrloches 13 in den Ringraum 18, von wo sie durch die Öffnung 19 in der Wand des Bohrloches 13 in die Formation 17 eindringt, wird das heiße Produkt aus der Formation 17 nach oben gefördert. Das gewonnene Produkt wird aus der Formation 17 über Öffnungen 20 in der Wand des Bohrloches 6 und die Leitung 8 am oberen Ende des Bohrloches 6 abgetrennt. Durch Einpumpen der Förderflüssigkeit durch das Bohrloch 6 in die Formation 17 und Gewinnung durch das Bohrloch 13 werden ähnliche Ergebnisse erhalten. Es ist klar, daß die Verwendung einer Förderflüssigkeit nicht erforderlich ist, wenn die Schwerkraft für den Transport des Produktes zu einem Förderbohrloch ausreicht. die Bestandteile der Schichten gebildet werden.The inside the formation 10, which consists for example of an unproductive sand, generated Heat is conducted into the overlying formation 17, in which oil or other valuable product is contained, which is liquefied by the addition of heat. By introducing a suitable delivery liquid at the upper end of the borehole 13 into the annular space 18, from where it passes through the opening 19 penetrates the formation 17 in the wall of the borehole 13, the hot product from the formation is 17 promoted upwards. The recovered product is from the formation 17 via openings 20 in the The wall of the borehole 6 and the line 8 at the upper end of the borehole 6 are separated. By pumping in the production fluid through borehole 6 into formation 17 and extraction through the borehole 13 similar results are obtained. It is clear that the use of a delivery fluid is not necessary is when gravity is sufficient to move the product to a production well. the components of the layers are formed.
Das oben beschriebene Verfahren zum Erhitzen einer Formation kann auch in Verbindung mit der Produktion eines anderen Mineralstoffes verwendet werden, welcher durch Hitze in ein flüssiges oder gasförmiges Medium umgewandelt werden kann. Verschiedene Beispiele von verflüchtigbaren Bestandteilen von Sedimentationsschichten, auf welche das erfindungsgemäße Verfahren angewandt werden kann, sind gediegene Metalle wie Quecksilber, Wismut, Antimon, Arsen, Zink usw., Schwefel, sowohl gediegen als auch gebunden, etwa Pyrit, Arsenkies, Bleiglanz, Redruthit, Argentit, Blenden usw., Chloride von Metallen und Alkalien wie Kalomel, Sylvin, Chlorit, Salmiak usw., Metalloxyde wie Arsenolith usw., Metallsulfide wie Zinnober usw., anorganische Säuren in Verbindungen, wie etwa Kohlendioxyd usw., sowie verflüchtigbare Mineralien, welche durch die chemische Einwirkung von Mineralbildnern auf Das Verfahren kann sowohl für das Erhitzen als auch für die gleichzeitige durch Erhitzen erfolgende Verflüssigung und Förderung eines in der Formation vorhandenen Materials mit Hilfe eines strömungsfähigen Fördermediums dienen, in welcher die in-situ-Verbrennung nicht durch Einblasen von Luft allein aufrechterhalten werden kann.The above-described method of heating a formation can also be used in connection with the production of another mineral which can be converted into a liquid or gaseous medium by heat. Various examples of volatilizable constituents of sedimentation layers to which the method according to the invention can be applied are native metals such as mercury, bismuth, antimony, arsenic, zinc, etc., sulfur, both native and bound, such as pyrite, arsenic, galena, redruthite , Argentite, blends, etc., chlorides of metals and alkalis such as calomel, sylvine, chlorite, ammonia, etc., metal oxides such as arsenolite, etc., metal sulfides such as cinnabar, etc., inorganic acids in compounds such as carbon dioxide, etc., as well as volatile minerals, The process can be used both for heating and for the simultaneous liquefaction and conveyance of a material present in the formation by means of a flowable conveying medium, in which the in-situ combustion is not blown in can be sustained by air alone.
Bei gleichzeitiger Verflüssigung durch Erhitzen, Fördern mit Hilfe eines strömungsfähigen MediumsWith simultaneous liquefaction by heating, conveying with the help of a flowable medium
ίο und Gewinnung eines Materials wird die Stelle, an welcher die Medien verdrängt werden, auf einem geringeren Druck gehalten, aJs der Druck beim Einleiten des Brennstoffes und der Luft beträgt. Das verflüssigte Material wird zusammen mit den Verbrennungsprodukten abgetrennt und diese aus der Formation verdrängt.When a material is obtained, the point at which the media are displaced is kept at a lower pressure, as the pressure is when the fuel and air are introduced. The liquefied material is separated together with the combustion products and these are displaced from the formation.
Die anfängliche Permeabilität der Formation, in welcher die Verbrennung stattfinden soll, stellt keine einschränkende Größe dar. Die notwendige Verbindung der strömungsfähigen Fließmedien durch die Formation hindurch kann mit Hilfe von hydraulischen Rißbildungsverfahrcn, unterirdischen Explosionen od. dgl. erreicht werden. Die Spalten und Aushöhlungen an Stellen, an denen die den Brennstoff und Sauerstoff enthaltenden Medien zusammentreffen, werden mit Explosionsgemischen aufgefüllt, so daß Detonationen auftreten. Solche Explosionen verwandeln die angrenzenden Teile der Formation in stark poröse aufgebrochene Teile, und der Bereich, wo dies geschieht, wird mit der sich fortbewegenden Stelle des Zusammentreffens der Brennstoff- und sauerstoffhaltigen Medien weiterbewegt.The initial permeability of the formation in which combustion is to take place does not represent any restricting size. The necessary connection of the flowable media through the Formation can be traversed by hydraulic fracturing techniques, subterranean explosions or the like. Can be achieved. The crevices and hollows in places where the fuel and oxygen-containing media meet, are filled with explosive mixtures, so that detonations occur. Such explosions transform the adjacent parts of the formation into highly porous broken parts, and the area where this occurs becomes with the moving Point of the meeting of the fuel and oxygen-containing media moved on.
Wird eine normalerweise feste Substanz durch Erhitzen verflüssigt und das strömungsfähige Medium in ein Förderbohrloch gepumpt, dann muß das flüssige Material, etwa Schwefel, ausgepumpt oder auf eine solche Weise abgeleitet werden, damit im Förderbohrloch ein relativ niedriger Druck aufrechterhalten bleibt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Abrösten von Erzen, zur Herabsetzung der Viskosität einer Flüssigkeit oder festen Substanz, welche nicht unter dem anwendbaren Druck mit Hilfe eines strömungsfähigen Mediums gefördert werden kann, oder zur thermischen Zersetzung eines Produktes in strömungsfähige Produkte dienen.A normally solid substance is liquefied by heating and the fluid medium pumped into a production well, then the liquid material, such as sulfur, must be pumped out or up in such a manner as to maintain a relatively low pressure in the production well remain. The method according to the invention can be used for roasting ores to reduce the viscosity a liquid or solid substance that is not under the applicable pressure with the help of a flowable medium can be promoted, or for the thermal decomposition of a product in Flowable products are used.
Claims (4)
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 036 432;
USA.-Patentschriften Nr. 2 880 803, 2 913 050,
954 218, 3 007 520, 3 023 807.Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 036 432;
U.S. Patent Nos. 2,880,803, 2,913,050,
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