DE1253211B - Verfahren zur Rissbildung in einer durchlaessigen, unterirdischen geologischen Formation und Vorrichtungen zur Durchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4MX^ PATENTAMT Int. Cl.:

E21b

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 5 a - 43/26

Nummer: 1 253 211

Aktenzeichen: S 96018 VI a/5 a

Anmeldetag: 17. März 1965

Auslegetag: 2. November 1967

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rißbildung in einer durchlässigen unterirdischen geologischen Formation in einer annähernd horizontalen Ebene um ein in diese Formation eindringendes Bohrloch durch Setzen eines rohrförmigen Abdichtkörpers und Ausbilden von drei übereinanderliegenden Zonen innerhalb des rohrförmigen Abdichtkörpers, von denen die Mittelzone mit den beiden anderen nicht in Verbindung steht, jedoch mit dem Porenraum der Formation über einen Durchlaß verbunden ist, der in der Wand des rohrförmigen Abdichtkörpers in einer annähernd horizontalen Ebene angebracht ist, und Einleiten einer Flüssigkeit in die Mittelzone unter einem höheren als in den angrenzenden Zonen herrschenden Druck.

Durch Erhöhen des Drucks in einem in eine Formation eindringenden Bohrloch kann diese Formation entweder in einer horizontalen oder einer vertikalen Ebene aufgebrochen werden.

Gewöhnlich ist es jedoch wünschenswert, an Stelle eines vertikalen einen horizontalen Bruch zu bekommen, da bei der Mehrzahl der Förderverfahren zum Erreichen einer besseren Förderung ein horizontaler Bruch erforderlich ist.

Bei Anwendung eines hohen hydraulischen Drucks im Bohrloch wird immer ein horizontaler Bruch in einer Gesteinsschicht erhalten werden, wenn die horizontalen Spannungen in der nicht zerstörten Schicht größer sind als die vertikalen Spannungen. Unter solchen Spannungsverhältnissen ist es gleichgültig, ob die Formation verfestigt oder nicht verfestigt ist.

Selbst wenn in der nicht zerstörten Schicht die horizontalen Spannungen geringer sind als die vertikalen, kann eine solche Formation durch einfaches Erhöhen des hydraulischen Drucks horizontal aufgebrochen werden, vorausgesetzt, daß die Formation nicht verfestigt oder nahezu nicht verfestigt ist. Durch Erhöhen des hydraulischen Drucks wird kein senkrechter Riß gebildet, da sich die Formation wegen ihrer nicht verfestigten Art in einer horizontalen Ebene plastisch verformt, infolge geringerer Scherfestigkeit als Zugfestigkeit. Auf diese Weise kann, ohne daß ein vertikaler Bruch erfolgt, der Flüssigkeitsdruck im Bohrloch und im Porenraum der Formation bis auf einen Wert erhöht werden, der über dem der vertikalen Spannung liegt, wobei das Obergestein so weit angehoben wird, daß Flüssigkeit in die Formation eindringt.

In den meisten Fällen ist jedoch die aufzubrechende durchlässige Formation verfestigt, und die Spannungsverhältnisse in der nicht zerstörten Formation sind so, daß sie horizontalen Spannungen ge-Verfahren zur Rißbildung in einer durchlässigen, unterirdischen geologischen Formation und
Vorrichtungen zur Durchführung dieses
Verfahrens

Anmelder:

Shell Internationale Research

Maatschappij N. V., Den Haag

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-lng. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Jan Geertsma, Rijswijk (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 19. März 1964 (11717)

ringer sind als die vertikalen. Es wurde festgestellt, daß unter solchen Bedingungen durch Erhöhung des hydraulischen Drucks in einem in diese Formation eindringenden Bohrloch immer ein senkrechter Riß gebildet wird.

Folglich ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Rißbildung in einer permeablen, unterirdischen geologischen Formation zu schaffen, wobei der gebildete Riß sich immer in einer horizontalen oder nahezu horizontalen Ebene erstreckt, unabhängig von den in der Formation herrschenden tektonischen Spannungen.

Das Bohren eines Bohrloches in einer geologischen Schicht, in welcher sich die Gesteinsteilchen in zusammengepreßtem Zustand befinden, verursacht eine Erhöhung der horizontalen Spannungen in dem das Bohrloch umgebenden Teil der Formation, da sich diese beim Entfernen von Material ausdehnt. Die horizontalen Spannungen können auf ihren ursprünglichen Wert verringert werden, indem man auf die Wand der Bohrung einen Druck ausübt, z. B. mit Hilfe einer in der Bohrung befindlichen Flüssigkeit.

Ein bekanntes Rißbildungsverfahren der eingangs

genannten Gattung berücksichtigt diese Spannungs-

Verhältnisse nicht ausreichend und sieht nicht die muß, der aufgebrochen werden soll. Daraufhin wird

Möglichkeit vor, beide an die mittlere Zone anschlie- das Bohrrohr 3 in das Bohrloch 4 einzementiert mit

ßenden Zonen mit vorgewähltem Druck zu beauf- Hilfe einer Zementschicht 5. Anschließend wird das

schlagen. Bohrrohr 3 in zwei Teile geschnitten, indem man in

Wie bereits festgestellt wurde, müssen die verti- 5 der Höhe, in welcher der Bruch 1 gebildet werden

kalen Spannungen in der Gesteinsschicht rund um soll, einen ringförmigen Teil daraus entfernt. Der so

das Bohrloch niedriger sein als die horizontalen gebildete Schlitz 6 wird vorzugsweise mit Hilfe eines

Spannungen, wenn ein horizontaler Riß gebildet wer- Werkzeugs (nicht gezeigt) hergestellt, das mit wenig-

den soll. Um die horizontalen Spannungen während stens einem Schneidmesser versehen ist. Dieses Wcrk-

der Rißbildung auf einem Wert zu halten, der ebenso io zeug rotiert im Bohrrohr 3 um eine Achse, die mit

groß ist wie der nach dem Bohren erhaltene Wert der Achse des Bohrrohrs zusammenfällt. Gleichzeitig

oder wenigstens höher ist als die Vertikalspannungen, wird das Schneidmesser gegen die Innenwand des

müssen die auf die Bohrlochwand ausgeübten Kräfte Bohrrohres gedruckt, wobei es eine ringförmige

durch die unter Druck stehende Flüssigkeit im Bohr- Kerbe in diese einschneidet; durch eine langer

loch so gering wie möglich sein. Aus diesem Grund 15 dauernde Einwirkung des Messers oder der Messer

ist es wünschenswert, daß die Höhe der Zone, über erhält man den ringförmigen Schlitz 6. Ist die Ze-

welche die aufbrechende Flüssigkeit im Bohrloch mentschicht 5 permeabel, so ist es für diesen Zweck

einen Druck auf die geologische Schicht ausübt, nicht ausreichend, nur durch die Wand des Bohrrohres

zu groß ist. Der Abstand zwischen den Dichtungs- einen Schlitz zu schneiden, obwohl natürlich der

körpern sollte möglichst geringer als der innere 20 Einschnitt auch auf die Schicht 5 ausgedehnt werden

Durchmesser des Bohrrohres sein. kann. Ist jedoch Schicht 5 nicht durchlässig, so ist

Wenn der Druck des Obergesteins, d. h. die ver- es sogar notwendig, den Schlitz 6 auch in diese eintikale Spannung in der Formation beträchtlich größer zuschneiden, da diese Schicht sonst während der Rißist als die horizontale Gesteinsspannung, so ist vor- bildung die aufbrechende Flüssigkeit am Eindringen teilhafterweise der über die Höhe der oberen und 25 in den Porenraum der Formation 2 hindern würde, der unteren Zone auf die Formation ausgeübte Druck Es sollte soweit wie möglich vermieden werden, daß soweit wie möglich zu reduzieren; dies kann durch Schlitz 6 in die Gesteinsschicht 2 ausgedehnt wird. eine möglichst weitgehende Verringerung des hydro- Es würde sonst der gunstige Einfluß verringert, der statischen Drucks innerhalb dieser Zonen bewirkt von den Spannungsverhältnissen in den über und werden. 30 unter der aufzubrechenden Zone gelegenen Teilen der

Aus den erörterten Gründen ist daher nach der Formation auf die horizontalen Spannungen in der

Erfindung zum Lösen der Aufgabe, den Druck in Bohrlochwand, die an den aufzubrechenden Gesteins-

der an die Rißbildungszone vertikal anschließenden teil angrenzt, ausgeübt wird.

Formation so zu beeinflussen, daß mit Sicherheit Ein Dichtungskörper 7 wird in das Bohrrohr 3 eine im wesentlichen horizontale Rißbildung entsteht, 35 genau unter den Schlitz 6 gebracht. Solche Dichtungsvorgesehen, daß man den Druck in den beiden an körper sind bekannt; er muß gegen die Bohrrohrdie Mittelzone angrenzenden Zonen so verringert, wand in solcher Weise abdichten, daß die innerhalb daß er niedriger als der Druck im Porenraum der des Bohrloches 4 unter dem Dichtungskörper 7 lie-Formation in der entsprechenden Tiefe ist. gende Zone 8 nicht mit der Zone 9, die über diesem

Die Erfindung kann auf verschiedene Weise in die 40 liegt, in Verbindung steht. Genau über der Höhe

Praxis übertragen werden; eine spezifische Ausfüh- von Schlitz 6 wird daraufhin ein zweiter Dichtungs-

rungsform soll nun unter Bezugnahme auf die Zeich- körper 10 angebracht, der die Zonen 9 und 11 auf

nungen an Hand eines Beispiels beschrieben werden. ähnliche Weise voneinander trennt, wie Dichtungs-

In F i g. 1 und 2 wird schematisch ein Längsschnitt körper 7 die Zonen 8 und 9. Für einen Fachmann ist

eines Bohrlochs gezeigt, bei dem ein horizontaler 45 es augenscheinlich, daß die Dichtungskörper nicht

Riß in dem die Bohrung umgebenden Teil der For- getrennt, sondern gegebenenfalls mit einem einzigen

mation gebildet werden soll. Das Bohrloch wurde Werkzeug gleichzeitig angebracht werden können,

mit bekannten Hilfsmitteln, z. B. einem Rollenmeißel. Die Dichtungskörper 7 und 10 haben vorzugsweise

gebohrt. Während des Bohrens wurde ständig mit fast die gleiche Bauart. Sie unterscheiden sich nur

einer Bohrspülung durch das Bohrloch gespült, unter 50 im Mittelteil voneinander, wo die Teile des Dich-

anderem um den Meißel zu kühlen und den Bohr- tungskörpers (nicht ausdrücklich in der Zeichnung

schmand vom Boden des Bohrloches zu entfernen, gezeigt) eingebaut sind, die an ihren Außenseiten

aber ebenso um eine Verschiebung der Bohrloch- gegen die Bohrrohrwand abdichten müssen. Wie aus

wand nach innen unter dem Einfluß der in der Ge- F i g. 1 klar ersichtlich ist, ist in den oberen Dich-

steinsschicht herrschenden horizontalen Spannungen 55 tungskörper 10 eine Leitung 12 eingebaut, die flüssig-

zu verhindern. Um ein Eindringen der Bohrspülung keitsdicht durch den Mittelteil dieses Dichtungskör-

in den Porenraum des Gesteins zu verhindern, sollte pers 10 geführt ist. Sie steht an ihrem unteren Ende

diese abdichtend wirken, d. h., sie sollte den Durch- mit der Mittelzone 9 in Verbindung. Der Mittelteil

gang zwischen dem Porenraum und dem Bohrloch des unteren Dichtungskörpers 7 ist geschlossen und

so abdichten, daß keine oder fast keine Flüssigkeit «o läßt keine Flüssigkeit durchdringen,

aus dem Bohrloch in den Porenraum der Schicht Gegebenenfalls können die Zonen 8 und 11 über

herausfließen kann und darin verlorengeht. Leitung 13 miteinander in Verbindung stehen, die

Um einen horizontalen oder fast horizontalen Riß flüssigkeitsdicht durch die Dichtungskörper 7 und 10

(breit gestrichelte Linien in F i g. 1 mit Bezugsziffer 1 geführt ist.

bezeichnet) in der Formation 2 zu bilden, wird ein 65 In einer Ausführungsart (nicht gezeigt) erstreckt

rohrförmiger Körper, z. B. ein Bohrrohr 3, in das sich Leitung 12 durch den am oberen Ende des Bohr-

Bohrloch 4 eingebracht, wobei sich dieses Bohrrohr loches 4 gelegenen Sondenkopf nach unten und steht

wenigstens über den Teil der Formation 2 erstrecken über ein geeignetes Leitungssystem mit einer Vor-

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richtung zur Erzeugung von Hochdruck, z. B. einer gebracht. Der Abstand zwischen diesen Dichtungs-Pumpe, in Verbindung. In einer anderen Ausfüh- körpern beträgt im vorliegenden Fall ein Viertel des rungsart (nicht gezeigt) führt das obere Ende der inneren Durchmessers des Bohrrohres. Die Dich-Leitung 12 durch einen Dichtungskörper, der in tungskorper werden gleichzeitig hinuntergelassen und einem gewissen Abstand (mehr als 10 m) über dem 5 befestigt. Die Leitung 13 (wenn vorgesehen), welche Dichtungskörper 10 liegt, und steht mit dem über die obere Zone 11 und die untere Zone 8 miteindiesem Dichtungskörper liegenden Raum in Verbin- ander verbindet, ist im System bereits angebracht, dung. Dieser Raum kann über den Sondenkopf, der bevor dieses in das Bohrrohr 3 hinuntergelassen wird, sich am oberen Ende des Bohrrohres 3 befindet, unter Die Leitung 12, die an ihrem unteren Ende mit der Druck gesetzt werden. Um sicherzustellen, daß das io Mittelzone 9 in Verbindung steht, ist an ihrem oberen unter Druck stehende, die Rißbildung verursachende Ende mit einem Leitungssystem (nicht gezeigt) ver-Fließmedium einen möglichst geringen Druck über bunden, das mit einer Hochdruckpumpe in Verbindie Wand des Bohrrohres 3 auf die Formation aus- dung steht.

übt, wird die Höhe der Mittelzone 9 so niedrig wie Die Rißbildung wird wie folgt durchgeführt: Eine

möglich gewählt. Der Abstand zwischen den Dich- 15 die Rißbildung verursachende Flüssigkeit, die leicht

tungskörpern darf jedoch nicht zu klein sein, da sonst in die Formation 2 eindringen kann, wird unter

der Fließwiderstand des die Rißbildung verursachen- Druck durch Leitung 12 in die Mittelzone 9 einge-

den Mediums, das durch die Mittelzone 9 fließt, zu speist und durch den Schlitz 6 (Pfeile 14) in die

groß wird. Die Höhe der Mittelzone 9 ist Vorzugs- Formation 2 injiziert. Während des Einpressens wird

weise geringer als der innere Durchmesser des Bohr- 20 der Druck im Porenraum in dem die Mittelzone 9

rohres 3. Die besten Ergebnisse erhält man jedoch, umgebenden Teil der Formation so weit erhöht, bis

wenn die Höhe der Zone 9 (Abstand zwischen den er größer ist als die vertikale Spannung. Diese ist in

Dichtungskörpern 7 und 10) so gewählt wird, daß sie diesem Teil der Formation niedriger als die horizon-

weniger als die Hälfte des inneren Durchmessers des tale Spannung wegen der besonderen Anordnung der

Bohrrohres 3 beträgt. 35 Dichtungskörper 7 und 10 und wegen der Tatsache,

Das erfindungsgemäße Verfahren wird auf folgende daß der Druck in der oberen Zone 11 und in der

Weise ausgeführt; unteren Zone 8 viel niedriger gehalten wird als der

Ein rohrförmiger Körper 3 wird in das offene Injektionsdruck. Hierdurch entsteht ein horizontaler

Bohrloch 4 eingebracht; dieser Körper ist Vorzugs- Riß 1 in der Formation 2.

weise ein Bohrrohr, das an einem am oberen Ende 30 Nachdem ein erster Riß gebildet ist, wird dieser

der Bohrung 4 befindlichen Sondenkopf (nicht ge- weiter ausgedehnt, indem durch den Schlitz 6 eine

zeigt) aufgehängt ist. zweite Flüssigkeit eingepreßt wird, die im Hinblick

Daraufhin wird eine Zementtrübe, die nach einiger auf die geologische Schicht 2 ein relativ geringes EinZeit härtet (z. B. ein Gemisch aus Wasser, Zement dringungsvermögen hat. Hierdurch wird Flüssigkeitsund Sand) entweder durch das Bohrrohr 3 oder 35 verlust an die Gesteinsschicht, der mit der Ausdehdurch ein anderes Rohr, das innerhalb des Bohr- nung von Riß 1 anwächst, in annehmbaren Grenzen rohres 3 angebracht ist, eingepreßt und das Bohr- gehalten. Die zweite Flüssigkeit kann direkt nach rohr 3 mit der Wand des Bohrloches 4 fest verbun- der ersten, die den anfänglichen Bruch verursacht den. Da es von allergrößter Wichtigkeit ist, daß die hat, eingepumpt werden; es wird vorzugsweise eine Verkittung zwischen dem Bohrrohr und der Wand 40 gemeinsame Pumpe zum Einpressen dieser Flüssigin Höhe des Schlitzes 6 außerordentlich gut ist, müs- keiten verwendet.

sen hierfür alle möglichen Vorkehrungen getroffen Wären die Dichtungskörper 7 und 10 nicht im

werden. Eine dieser Vorsichtsmaßnahmen, die alle Bohrrohr 3 angebracht oder wäre der Abstand zwi-

an sich bekannt sind und nicht zu dieser Erfindung sehen diesen Dichtungskörpern zu groß, dann würde

gehören, ist die Entfernung des Fizterkuchens, der 45 die horizontale Spannung in dem Teil der Formation,

sich während des Bohrens auf der Wand des Bohr- der das Bohrrohr in Höhe des Schlitzes 6 umgibt,

loches gebildet hat. beim Erhöhen des Drucks im Bohrrohr 3 zu einer

Nachdem das Bohrrohr 3 in das Bohrloch einze- Dehnungsspannung. Beim Erhöhen des genannten mentiert ist, wird der Schlitz 6 in gewünschter Höhe Drucks würde die Dehnungsspannung so sehr anangebracht. Es sind bereits verschiedene Methoden 50 wachsen, daß ein senkrechter Riß gebildet würde bei bekannt, nach denen man in einem Rohr einen einem hydraulischen Druck innerhalb des Bohrrohres Schlitz anbringen kann. Bei einer dieser Methoden (und der Formation), der geringer ist als der zum wird ein Schneidwerkzeug verwandt, das im Bohr- Anheben des Obergesteins und zur Bildung eines rohr 3 rotiert, wobei der Schneidrand des Werkzeugs horizontalen Bruches erforderliche Druck.
gegen die Innenseite des Bohrrohres gepreßt wird. 55 Aus dem oben Gesagten ist klar ersichtlich, daß In einem anderen Verfahren wird eine Flüssigkeit die horizontale Druckspannung in dem aufzu- oder eine feste Substanz verwandt, z. B. ein schwacher brechenden Formationsteil so hoch wie möglich sein Explosivstoff, welcher durch eine chemische Reak- sollte. Eine Erhöhung dieser Spannung kann gegetion einen hohen Druck innerhalb der Zone 9 er- benenfalls erreicht werden, indem man den Druck zeugen kann (der Eingang zu Leitung 12 muß ge- 60 in den Zonen 8 und 11 so weit verringert, daß er schlossen sein), wobei auf die Wand des Bohrrohres niedriger ist als der Druck im Porenraum in der eine solche Kraft ausgeübt wird, daß das Rohr in entsprechenden Tiefe. Dies kann man erreichen, inzwei Teile getrennt wird. dem man aus dem Ringraum zwischen Leitung 12

Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, erstreckt und dem Bohrloch 4 Flüssigkeit entfernt, da hierbei

sich Schlitz 6 beinahe durch die ganze Beton- 65 der hydrostatische Druck im unteren Teil der Zone

schicht 5. 11 und damit auch im oberen Teil der Zone 8 herab-

Daraufhin werden die Dichtungskörper 7 und 10 gesetzt wird. Folglich wird der Druck, der vom Fließgenau unter und über dem horizontalen Schlitz 6 an- medium in den Zonen 8 und 11 durch die Wand

des Bohrrohres und die Zementschicht auf die Bohr- Wie in der Zeichnung weiter angegeben ist, wird

lochwand ausgeübt wird, verringert. Dies führt zu das Bohrrohr 3 mit Hilfe einer Zwischenmasse 5 in einer Erhöhung der horizontalen Druckspannung in die Formation 2 zementiert.

den die Zonen 8 und 11 umgebenden Teilen der For- Gegebenenfalls kann eine durch die Dichtungs-

mation und auch in dem die Mittelzone 9 umgeben- 5 körper 15 und 16 führende Leitung 13 angebracht den Teil. Diese Wirkung kann durch Verwendung sein; diese Leitung steht an ihrem oberen Ende mit eines Bohrrohres von geringer Wandstärke erhöht dem über den Dichtungskörpern liegenden Raum und werden, d. h. von einer geringeren Wandstärke als an ihrem unteren Ende mit dem unter diesen Körpern sie unter den in Sonde 4 in Höhe der Mittelzone 9 liegenden Raum in Verbindung, herrschenden Bedingungen normalerweise verwendet io Vorzugsweise werden die Dichtungskörper 15 und würde. 16 mechanisch betätigt, während das (oder die)

Den aufbrechenden Flüssigkeiten können Ver- Schneidmesser 18 hydraulisch betrieben werden. Die steifungsmittel zugesetzt werden, um den Riß nach Hilfsmittel zum Betätigen der Dichtungskörper und Aufhebung des Drucks offenzuhalten. Schneidmesser sind an sich bekannt und stellen

Die zur Rißbildung verwendete Flüssigkeit ist an 15 keinen Teil der Erfindung dar. Ein Kolben zum Besieh bekannt und kann z. B. die Eigenschaften eines tätigen des Schneidmessers ist in einem Zylinder anGels haben, die nach einer gewissen Zeit oder unter gebracht, der mit Leitung 12 in Verbindung steht, bestimmten Bedingungen verlorengehen. Auf diese Vorzugsweise ist eine Feder vorhanden, die das Weise erhält man eine Flüssigkeit mit speziellen Schneidmesser in radialer Richtung in eine im Gerät Eigenschaften, weiche dieses Material zum tiefen ao zwischen den Dichtungskörpern 15 und 16 liegende Eindringen in die Gesteinsschicht geeignet machen, geeignete Vertiefung drückt, wenn kein hydraulischer den Rückfluß aus der Formation nach der Rißbil- Druck auf den Zylinder ausgeübt wird. Die Verbindung aber nicht behindern. dung zwischen den Leitungen 17 und der Leitung 12 Der Fachmann wird verstehen, daß die Erfindung wird durch eine Berstplatte geschlossen; der Berstnicht auf solche Anwendungsgebiete beschränkt ist, as druck ist höher als der zum Bewegen des Schneidbei welchen ein Schlitz 6 in das Bohrrohr 3 einge- messers erforderliche Druck.

schnitten wird, nachdem dieses in das Bohrloch 4 Das Gerät gemäß F i g. 2 arbeitet wie folgt: Das

einzementiert ist. Gerät wird in gewünschter Höhe in der Sonde auf-

Bei einer anderen Ausführungsart kann der Schlitz gehängt mit Hilfe von Leitung 12, die aus einer Anim Bohrrohr bereits angebracht werden, bevor dieses 30 zahl von Rohrsträngen besteht und an ihrem oberen in das Bohrloch 4 hinuntergelassen wird; er kann Ende mit einer geeigneten Vorrichtung zur Druckwährend des Einzementierens mit Hilfe eines geeig- erzeugung, z. B. einer Pumpe, in Verbindung steht, neten Verbindungsstutzens geschlossen werden, der Daraufhin wird über Leitung 12 auf das Gerät Druck vor dem Befestigen der Dichtungskörper entfernt oder angewandt, wodurch das Schneidmesser 18 in Begeöffnet wird. Gegebenenfalls kann dieses Öffnen des 35 wegung gesetzt und auf die Oberfläche des Bohr-Verbindungsstutzens durch eine Druckerhöhung in rohres 3 gedruckt wird. Rotiert das Gerät um seine der Mittelzone 9 bewirkt werden. Wird der Schlitz Achse, z. B. indem man auf das obere Ende der Leiim Bohrrohr bereits vorfabriziert, so müssen selbst- tung 12 eine rotierende Bewegung ausübt, so wird ein verständlich Hilfsmittel zur Verbindung der beiden Schlitz 6 in fest horizontaler Ebene in die Wand des Rohrteile während des Hinablassens und Einzemen- 4» Bohrrohres 3 eingeschnitten. Auf eine andere Weise tierens vorhanden sein. Für diesen Zweck kann der kann die rotierende Bewegung erreicht werden, indem ringförmige Schlitz 6 durch eine Anzahl schlitzartiger man das Gerät mit einer hydraulischen Turbine kop-Öffnungen, die in einer Ebene angebracht sind, er- pelt, die durch eine durch Leitung 12 eingespeiste setzt sein. Nach Einzementieren des Bohrrohres müs- Flüssigkeit bewegt wird.

sen sie in einer horizontalen oder nahezu horizontalen 45 Das Schneidmesser 18 läßt man so lange auf die Ebene liegen. Die Verbindungsteile zwischen den Innenwand des Bohrrohres 3 einwirken, bis das Rohr Öffnungen oder andere die beiden Rohrteile zusam- in zwei Teile geschnitten ist. Gegebenenfalls kann das menhaltende Hilfsmittel müssen so schwach sein, daß Schneiden so lange fortgesetzt werden, bis die Messer sie durch die Kräfte, die die aufbrechende Flüssigkeit beinahe in die Formation 2 vordringen. Da die Dicke auf die Dichtungskörper ausübt, zerbrochen werden. 50 der Rohrwand und der Betonschicht 5 bekannt ist, Ein Gerät, das zum Schneiden des Bohrrohres, können die Kolben zum Betätigen der Messer so einsowie zur Rißbildung in der Formation verwendet gestellt werden, daß die geschnittene Kerbe sich nicht werden kann, wird in F i g. 2 gezeigt. Das Gerät hat bis in die Formation erstreckt.

eine zylindrische Form und umfaßt die Dichtungs- Der durch die Bewegung des Schneidmessers 18

körper 15 und 16. Zwischen diesen liegt eine zylin- 55 hervorgerufene Schneidabfall kann gegebenenfalls drische Fläche, durch welche wenigstens eine Leitung entfernt werden, indem eine Flüssigkeit durch den 17 führt, die mit der Rohrleitung 12 in Verbindung Ringraum zwischen Leitung 12 und dem Bohrrohr 3 steht; letztere ist an ihrem unteren Ende mit dem geleitet wird. Diese kann über Leitung 12, die mit oberen Teil des Geräts verbunden. Es ist wenigstens dem Raum unter dem Gerät über ein Rückschlagein Schneidmesser 18 so angebracht, daß es radial 60 ventil (nicht gezeigt) in Verbindung stehen kann, wiezum Gerät bewegt werden kann, so daß es einen ring- der ans obere Ende der Sonde zurückgeleitet werden, förmigen Schlitz 6 in das Bohrrohr 3 schneidet, wenn Nachdem die Dichtungskörper 15 und 16 in die ge-

das Gerät darin um seine Achse rotiert. Man kann naue Lage über und unter dem Schlitz 6, der in das die radiale Verschiebung des Schneidmessers im Ge- Bohrrohr und die Betonschicht geschnitten wurde, rät dadurch erreichen, daß man das Messer auf einem 65 gebracht sind, wird der Druck in Leitung 12 so weit in einem Zylinder verschiebbar angeordneten Stempel erhöht, bis er den Berstdruck der im Verbindungsteil oder Druckkolben anbringt und auf diesen Zylinder zwischen Leitung 12 und den Leitungen 17 aneinen hydraulischen Druck ausübt. gebrachten Berstscheibe übersteigt. Daraufhin wird

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Flüssigkeit unter Druck in den Porenraum der Formation eingepreßt, wodurch in dieser in einer nahezu horizontalen Ebene ein Riß gebildet wird, da infolge der Konstruktion des Gerätes die Einwirkung von hohem Druck auf die Gebiete über und unter dem Schlitz 6 verhindert wird. Da dies bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1 erklärt wurde, wird hier auf eine weitere Erläuterung verzichtet.

Bei Verringerung des auf das Gerät einwirkenden Druckes werden die Schneidmesser mit Hilfe einer Feder im Gerät nach innen bewegt, worauf dieses — nachdem die Dichtungskörper 15 und 16 losgemacht wurden — wieder aus dem Bohrrohr 3 herausgehoben werden kann.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   ί. Verfahren zur Rißbildung in einer durchlässigen unterirdischen geologischen Formation in einer annähernd horizontalen Ebene um ein in diese Formation eindringendes Bohrloch durch ao Setzen eines rohrförmigen Abdichtkörpers und Ausbilden von drei übereinanderliegenden Zonen innerhalb des rohrförmigen Abdicht kör pe rs, von denen die Mittelzone mit den beiden anderen nicht in Verbindung steht, jedoch mit dem Porenraum der Formation über einen Durchlaß verbunden ist, der in der Wand des rohrförmigen Abdichtkörpers in einer annähernd horizontalen Ebene angebracht ist, und Einleiten einer Flüssigkeit in die Mittelzone unter einem höheren als in den angrenzenden Zonen herrschenden Druck, dadurch gekennzeichnet, daß man den Druck in den beiden an die Mittelzone (9) angrenzenden Zonen (8,11) so verringert, daß er niedriger als der Druck im Porenraum der Formation (2) in der entsprechenden Tiefe ist.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1. bei der zwei radial ausdehnbare und koaxial zueinander angebrachte Dichtungskörper einen Raum einschließen, der mit einer durch einen der Dichtungskörper führenden Leitung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß durch die zwei Dichtungskörper (10, 7; 15,16) eine zweite Leitung (13) führt, die an den dem Raum (9) zwischen den Dichtungskörpern abgewandten Seiten endet.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Dichtungskörpern (15, 16) wenigstens ein Schneidwerkzeug (18) angebracht ist, das von einer Steile innerhalb des zylindrischen Randes der Dichtungskörper zu einer außerhalb desselben liegenden Stelle bewegbar ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (18) mit einer Zylinder-Kolben-Anordnung verbunden ist, deren Zylinderraum mit der Leitung (12) in Verbindung steht.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Leitung (12) und dem Raum (9) zwischen den Dichtungskörpern (10,7; 15,16) durch eine Berstplatte abgedichtet ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 3 118 499.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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