DE1533585C - Aufbrechverfahren zur Erdöl oder Erdgasgewinnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufbrechverfahren zur Erdöl- oder Erdgasgewinnung, bei welchem ein fließfähiges Aufbrechmedium einem pulsierenden Druck ausgesetzt und den Druckimpulsen hochfrequente Druckwellen überlagert werden.

Durch die USA.-Patentschrift 2 796 129 ist ein derartiges Verfahren bekannt, welches im wesentlichen zufriedenstellend arbeitet. Jedoch wurde in der Fachwelt bereits seit langem nach einem Weg gesucht, die Wirksamkeit dieses vorbekannten Verfahrens zu erhöhen.

Durch die USA.-Patentschrift 3 251416 ist es ferner bekannt, bei der Gewinnung von Erdöl oder Erd- ^: gas mit Druckimpulsen zu arbeiten, deren Maxima oberhalb des Druckes der aufzubrechenden Formation liegen. Jedoch werden bei diesem vorbekannten Verfahren den jeweiligen Druckimpulsen keine hochfrequenten Druckwellen überlagert. Auch dieses Verfahren besitzt also nicht die größtmögliche Wirksamkeit.

Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Aufbrechverfahren derart weiterzuentwickeln, daß die Formation sehr wirksam aufgebrochen werden kann. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Maxima der Druckimpulse oberhalb und die Minima unterhalb des Druckes der aufzubrechenden Formation liegen. Hierbei werden also die Hochfrequenzschwingungen, durch die Aufbrechflüssigkeit direkt in die aufzubrechende Formation übertragen. Durch die Dimensionierung der Maxima und Minima wird ein besonders wirksames Aufbrechen der Formation erzielt. .

Mit Vorteil wird als Aufbrechmedium ein verllüssigbares Gas verwendet und unter hohem pulsierendem Druck in die Formation gepreßt. Dabei können die Druckimpulse abwechselnd Hochdruck- und Niederdruckimpulse sein.

Das Verfahren ist besonders wirkungsvoll, wenn die Einwirkung des pulsierenden Druckes auf das Aufbrechmedium._;:erfp|gt_r bis. die Formation vom Bohrloch aus seitlich ausgehöhlt ist. Auch kann in dem erzeugten Hohlraum der Druck nach unten ausgeübt werden. Ferner kann die Aushöhlung anschließend mit Kies aufgefüllt werden, wie es an sich bekannt ist. .

Das Verfahren wird besonders einfach, wenn die zusätzlichen hochfrequenten Druckwellen die gleiche Frequenz aufweisen wie die Druckinipulsfolge. Dabei können die hochfrequenten Druckwellen den Druckimpulsen auch in seitlich getrennten Intervallen aufgegeben werden oder gegenüber, ihnen phasenverschoben sein. Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei dieser Verfahrensweise ein besonders wirksames Aufbrechen erzielt wird. ...

Der pulsierende Druck kann, durch aufeinanderfolgende Expansionen und Kontraktionen eines verflüssigbaren Gases erzeugt werden, wobei der Druck das eingeführte Gas abwechselnd verdampft und verflüssigt. >

Die pulsierende Druckwelle kann auch periodisch sein.

Mit Vorteil wird der Druck des durch das Bohrloch gegen die Formation gepumpten Aufbrechmediums stufenweise erhöht, bis er den Aufbrechdruck der Formation übersteigt und ein Aufbrechen verursacht, worauf das Einpumpen des Aufbrechmediums fortgesetzt wird, bis der variierende Druck dem Pumpendruck überlagert wird. Auch kann der variierende Druck nur bis zum anfänglichen Aufbrechen der Fonnation angewendet werden.

Ferner ist es möglich, daß ,der variierende Druck erst nach dem anfänglichen Aufbrechen der Formation und über den Zeitraum aufrechterhalten wird, in welcher das Aufbrechmedium in die Risse und Spalten gepreßt wird, um diese zu vergrößern. Der variierende Druck kann sowohl vor als auch

ίο nach dem anfänglichen Aufbrechen der Formation angewendet werden.

Mit Vorteil wird das Aufbrechmedium durch eine Rohrleitung in das Bohrloch eingepumpt und der Zwischenraum zwischen der Rohrleitung und der Bohrlochwand über der Fonnation mit einer Flüssigkeit· aufgefüllt. Dabei kann die Flüssigkeit so weit aufgefüllt werden, bis sie eine wesentlich über der Formation liegende Höhe erreicht hat.

Auch kann der variierende Druck getrennt auf das Aufbrechmedium übertragen und unabhängig vom Pumpendruck in Stärke und Frequenz gesteuert werden.

Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich mit besonderem Vorteil zur sekundären Erdöl- oder ' Erdgasgewinnung.

Die., Erfindung wird im folgenden an Hand'eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 teilweise geschnitten einen Vertikalschnitt eines Geräts zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung,

Fig. 2 einen schematischen Vertikalschnitt durch einen Teil einer Ölfeldformation, wobei die Vorstadien beim Stollenvortrieb gezeigt sind,

F i g. 3 eine schematische Draufsicht auf einen Teil eines ölfeldes, aus der gleichzeitig der Stollenvortrieb und das Aufbrechen.der Schichten zwischen mehreren Bohrlöchern hervorgeht,

Fig. 4 bis 7 in- teilweise geschnittenen, schernatischen Ansichten eine Folge von Verfahrensschritten.

In Fig. 2 ist dargestellt, wie Verbindungswege zwischen Bohrlöchern angelegt werden. Dabei reichen zwei Auskleidungsrohre 1050, 1052 in Bohrlöcher in.einen ölträger 1054, die über einer Lager-Stätte 1056 liegt und von einem Deckgebirge 1058 bedeckt ist. Zwischen diesen beiden Bohrlöchern soll nach dem Verfahren der Erfindung unter Verwendung eines Aufbrechmediums, insbesondere einer ' Aufbrechflüssigkeit, ein Verbindungsweg vorgetrieben werden. Dabei gehen vom Boden eines oder beider Auskleidungsrohre 1050 und 1052 seitlich gerichtete Düsenteile 1060 der hydraulischen Vortriebsgeräte aus, durch die Aufbrechflüssigkeit gegen das gegenüberliegende Auskleidungsrohr, zu dem der "■Verbindungsweg führen soll, gerichtet wird. Je nach Wunsch können beide Düsen gleichzeitig betrieben werden, um zwei Abschnitte zu einem Treffpunkt hin vorzutreiben. Alternativ kann auch eine Düse allein verwendet werden, um die Verbindung in einem Zug bis zum anderen Bohrloch vorzutreiben.

Fig. 1 zeigt ein Gerät, das für diesen Vortrieb besonders geeignet ist. Ia den Auskleidungsrohren 1050 und/oder 1052 ist ein Rohr 1062 angebracht, das an · ihrem anderen Ende einen gebogenen, seitlich weiterführenden Endabschnitt 1064 hat, der an der Seite ■;-des Vortreibrohres endet und so angebracht und aus- ; gerichtet ist, daß er frontal auf die ölsandschicht trifft. Dabei ist er gleichzeitig im wesentlichen auf das ^ andere Auskleidungsrohr, zu dem der Verbindungs- **

weg führen soll, ausgerichtet. In dem Rohr gleitend ist in seinem Endabschnitt ein biegsames Rohr 1066 vorgesehen, das an seinem unteren Ende den obenerwähnten Düsenteil 1060 trägt. Ein Seil 1068 oder ein anderes geeignetes Mittel, das in der gewünschten Weise arbeitet, bietet die Möglichkeit, das biegsame Rohr in die Röhre abzusenken und seitlich aus dem Endstück vorzustoßen.

In dem Bohrloch ist an den unteren Enden der beiden Auskleidungsrohre 1050 und 1052 ein ge- ίο . bogener Schild 1070 vorgesehen, der im wesentlichen konzentrisch zum unteren Teil des gebogenen Endstücks 1064 des Rohres verläuft und den Rückstrom des Druckmediums in und durch das Auskleidungs-■- rohr hinauflenkt, wie. durch Pfeile in Fig. 1 gezeigt.

Im Gegensatz zu der üblichen Weise, nur ein '. flüssiges Medium unter Druck durch die Düse 1060 zu schicken und zu versuchen, dessen Druck zu steigern, bis es die ölsandschicht durchdringt und das andere Bohrloch erreicht oder die Verbindung mit dem anderen vom Bohrloch ausgehenden Stollenabschnitt herstellt, besteht das Prinzip der vorliegenden Erfindung im großen und ganzen darin, daß man dem Druck der Flüssigkeit dadurch eine erhöhte Wirksamkeit verleiht, daß man an der Front der Schicht und in deren Zwischenräumen aufeinanderfolgende Druckschwankungen des Druckmediums erzeugt, wobei die nach der Erfindung vorgesehenen Schwingungen die Front der Schicht und die Front des Materials in den Schichtzwischenräumen Drükken unterwerfen, die abwechselnd größer und geringer als der Druck in der Schicht selbst sind.

Wenn der Druck des Druckmediums den Druck in der Schicht übersteigt, so steigt dieser an, insbesondere in dem frontnahen Bereich der Schicht. Sind die Verhältnisse umgekehrt, dann wird der Eigendruck der Schicht zwangläufig die Front der Schicht nach außen zum Bersten bringen oder sprengen und dadurch dieselbe aufbrechen.

Dieses Durchschlagen der kapillaren Formation der Schicht wird stark gesteigert und beschleunigt durch eine Steigerung der Differenz zwischen den • höchsten und niedersten auf die Schicht wirkenden Drücken, ferner durch eine Steigerung des in den Poren wirkenden.Druckes. Dies'wird dadurch erzielt, daß Hochfrequenzschwingungen auf das Druck-. medium einwirken und die erodierende Wirkung des Mediums in den Poren der Schicht durch die vorerwähnten Prozesse gesteigert wird.

Zu Beginn des StoHenvortriebes wird das flüssige Medium unter dem Druck irgendeiner geeigneten Quelle durch eine Leitung 1072 in das Rohr 1062 gespeist und von dem Düsenteil 1060 gegen die Front ■ der Ölsandschicht entleert. Dieses Druckmedium' dringt in die ölsandschicht ein und erzeugt darin einen Hohlraum, wobei das durch das flüssige Medium entfernte;Material, wie mit Pfeilen in Fig. 1 angedeutet,' in dem Auskleidungsrohr 1060 nach oben abgeführt und von einer Leitung 1074 gesteuert, vonv'einem Ventil 1076 durch ein Steueroder. Betriebsorgan, wie z. B. eine Nockenscheibe 1078, nach außen geleitet wird. ,
.Die aus> der Leitung 1074 ausfließende Druckflüssigkeit kann, wenn dies gewünscht wird, wieder - ia die Leitung 1072 geleitet werden, um eine Umwälzung derselben während der Stollenarbeit zu.erreichen.

Nach der bisherigen Beschreibung verursacht diese Zirkulation des Druckmediums in Übereinstimnninu mit den bekannten Verfahren eine gewisse Lockerung der Schicht. Eine Regelung des Drucks in der Leitung 1072 oder dem Ventil 1076 oder in beiden hält jeden gewünschten Druck auf das Druckmedium aufrecht. Diese Wirkung wird verstärkt, indem dem flüssigen Medium Pulsationen mitgeteilt werden und Hochfreciuenzschwingungen darauf einwirken, wobei die Art.der Pulsationen und Schwingungen variiert uad gesteuert werden kann.

Das Auskleidungsrohr 1060 ist mit einem pulsierenden Mittel'in Form eines Kolbens 1080 vorgesehen, der sich in einer Leitung 1082, gesteuert von einer Antriebsnockenscheibe 1084 u. dgl., auf und ab bewegen kann, während das Rohr 1062 mit einem impulserzeugenden Kolben 1086 versehen ist, der in einer Leitung 1088, gesteuert von einer Nockenscheibe oder einem anderen Antriebsmittel 1090, auf und ab bewegt werden kann. Weiter ist ein Druckverminderungsventil 1092 vorgesehen, das in einer Leitung 1094, gesteuert von einem Antriebsorgan, wie z.B. einer Nockenscheibe 1096, betätigt werden kann.

Durch periodische und/oder einstellbare Betätigung der Kolben 1086 oder 1080 kann eine Pulsations- oder Wellenbewegung durch das Druckmedium, das wie eine elastische oder geschlossene hydraulische Säule wirkt, übertragen werden. Die starre Säule des Druckmediums wird die Impulse oder Energiestöße ohne wesentlichen Verlust auf die Schicht übertragen. Dort gehen die Druckimpulse von dem dichteren Transportmedium auf ein elastisches, federndes Medium über, bestehend aus den Ölteilchen und Gasblasen' an dem öJspiegel der Schicht, und führen zu .einem wirbelnden Hineinwaschen letzterer in die Formation. Mit dem Wechsel des Mediums werden die Impulse in Schwingungen umgewandelt, deren Druckmaxima eine viel größere Amplitude haben. Dies erleichtert das obenerwähnte Waschen und Eindringen sowie das Brechen und Zerreißen der Formation. .

Durch Verwendung beider Kolben 1086 und 1080 können getrennte Pulsationen, und zwar jeweils in einem vorausbestimmten Muster bzw. Art, getrennt erzeugt und auf die Druckflüssigkeit in dem Rohr, bzw. dem Auskleidungsrohr übertragen werden, um eine resultierende Vibration oder Welle zu erzeugen. Zu beachten ist, daß diese beiden getrennten Pulsationen hinsichtlich Intensität, Art und Phase so variiert werden können, daß sie einander verstärken, löschen oder ändern, so daß die resultierende Pulsation viel größere Extreme zwischen ihrem hohen und niederen Druck haben kann sowie Teile durch Interferenz gelöscht oder nach Wunsch anders verändert haben können. Darüber hinaus unterscheidet sich die Gruppengeschwindigkeit, der Wellenpulsationen vom Kolben 1086 zur Düse und Sandfront von jener des Kolbens 1080, da im'ersten Fall tlie Geschwindigkeit des Mediums sich addiert/ während sie im zweiten Fall davon abgezogen wird. Dieser Unterschied wird ausgenutzt, um die Maxima und Minima der beiden Wellen richtig zu steuern und synchronisieren und um eine resultierende Welle zu erzielen, die die gewünschten vorausbestimmten Extremwerte aufweist. '

Da die aus dem Auskleidungsrohr 1052 auf die Sandschicht geförderte Flüssigkeit einen Druck hai der höher ist als der in der kapillaren Formation dei

Ölsandschiclit herrschende Druck, wird die Flüssigkeit, unterstützt durch die der Flüssigkeit mitgeteilten Pulsationcn und Vibrationen aus der Düse, in die kapillare Formation und zu den benachbarten Auskleidungsrohren getrieben. Gleichzeitig werden PuI-sationen ähnlicher Art in der in die Düse und das benachbarte Auskleidungsrohr 1052 gespeisten. Flüssigkeit gebildet. Die Ptilsationen aus dem Auskleidungsrohr 1050 verstärken und steuern den EindringelTekt, wenn sie gegenphasig zu jenen des »Zug«-Auskleidungsrohres 1052 sind, da die dazwischenliegende Ölsandschicht in der Nähe des Auskleidungsrohres 1050 einem hohen Druck unterworfen wird, während gleichzeitig bei dem Auskleidungsrohr 1052 ein stark verminderter Druck herrscht. Dieser Zustand kann beliebig lange aufrechterhalten werden, wobei diese Zeitspanne während der Bearbeitung der Formation variiert wird. Dies unterstützt das Eindringen in die Ölsandschicht außerordentlich. Die Verhältnisse werden aber periodisch umgekehrt, wobei das Äuskleidungsrohr 1052 zum Treibrohr und das Auskleidungsrohr 1050 zum Zugrohr wird. Es ist klar, daß dieser Zyklus der Umkehr des Treib- und Saugeffektes auf die gegenüberliegenden Enden der .Sandschicht zwischen den beiden Auskleidungsrohren die Tendenz hat, die Abschnitte der Verbindungswege zueinander vorzutreiben, wobei der Strom der Druckflüssigkeit vom Hochdruckbereich in den Niederdruckbereich geleitet wird.

Das Öffnen und nachfolgende plötzliche Schließen der Druckmediumablaßventile 1076 und 1092 mit vorausbestimmter Steuerung und einstellbarer Geschwindigkeit der Bewegung löst durch eine .Stoßwirkung einen Hamniereffekt in den Flüssigkeitssäulen des Rohres und Auskleidungsrohre aus. Bekanntlich ist dieser Hammereffekt imstande, verhältnismäßig große und plötzliche Druckschwankungen in der Flüssigkeitssäule zu erzeugen, die durch die Düsenteile 1060 weitergeleitet und gerichtet werden. Diese Schwankungen werden zu den obenerwähnten Fluktuationen und Schwingungen addiert.

Die Bahn des flüssigen^ Mediums ist punktiert in . F i g. 3 für eine Reihe von Bohrlöchern angedeutet, bei denen ein zentrales Rohr als Auskleidungsrohr für die Bildung von.Verbindungswegen zu den vier benachbarten, aufnehmenden Auskleidungsrohren 1052 wirkt. Dabei arbeitet jedes Auskleidungsrohr der Reihe nach abwechselnd als treibende und aufnehmende Station für alle benachbarten Treibrohre und ermöglicht so das gleichzeitige Vortreiben, von Verbindungswegen zwischen benachbarten Bohrlöchern. .

In Übereinstimmung mit.der oben beschriebenen Arbeitsweise ist es laut Fig. 3 ersichtlich, daß mehrere Düsen 1060 in einem oder mehreren Aüskleidungsrohren verwendet werden können, um gleichzeitig gegen mehrere benachbarte Auskleidungsrohre Verbindungswege herzustellen."''

Die Periode, während der die Flüssigkeit mit hohem Druck auf die Schichtfront wirkt, kann jede beliebige, den Erfahrungen entsprechende Dauer haben, um diese Drucksteigerung in den Poren der Formation, zumindest in den frontnahen Poren zu ermöglichen. Der hohe Druck kann dabei nötigenfalls einige Stunden aufrechterhalten werden.

Es ist klar, daß durch die pulsierende und hochfrequente Schwingung des Druckmediums eine Pump- und Waschwirkung auf die Gase und das Öl zwischen den Sandteilchen ausgeübt wird, die sowohl die bewegliehen als die unbeweglichen Ölteilchen aus denselben freisetzen und so die Ölgewinnung aus der Schicht noch wirksamer gestalten.

Außerdem kann man in manchen Fällen inerte Gase in das Ölmedium einführen und an die Öl- und Gasfront in der Schicht heranbringen, z. B. Kohlendioxyd, und Flüssigkeiten, die sich unter den,Druckspitzen des Druckmediums verflüssigen oder lösen, wodurch sie dann in die Poren der Schichtformation getragen werden; andererseits verdampfen sie, wenn der Druck verringert wird. JDadurch unterstützen sie das Sprengen und Auseinanderreißen der Schichtformation. . ■ .

Wenn die oben beschriebene hydraulische Methode angewendet wird, führt der Innendruck der Formation, entweder der Formationsdruck oder der auf die angegebene Weise gesteigerte und erhöhte Druck dazu, daß die Formation unter diesem Druck nach außen birst. Dadurch kann es zu einem Ausfließen von Öl, Wasser und Gas aus der Schicht in die gelockerte Zone kommen, wodurch ein kontinuierlicher Anfall von Öl während dieses Betriebes erzeugt und eine Reinigung und Spülung des-aufgebrochenen Bereichs durch den Abfluß von Material bewirk! werden.

In manchen Fällen kann man den Flüssigkeitsdruck vor den Vortriebs- und Lockerungsarbeiten auf die Formation wirken lassen. Dieser Druck steigert den Innendruck der Formation und bewirkt ein Abtreiben ihrer Öl- und Gasbestände gegen den niedrigeren Druck des geschwächten und ausgetunnelten Bereichs. ■

Das Verfahren zur Erweiterung des Sammelbeckens ist. begleitet von einem Ableiten und Abziehen der Ölvorkommen aus dem Ölsand durch An-. Wendung der genannten hydraulischen Wellen- und Schwingungseffekte, um ihre Sammlung in " dem Becken zu ermöglichen. Weiter wird in dem Becken während der erwähnten Pulsationen und Vibrationen ein Mindesjdruck aufrechterhalten, so daß das Becken gedehnt bleibt, während Kies oder Sand eingeleitet wird, um diesen Raum zu füllen, so daß die gehobene Schicht In ihrer höheren Stellung gehalten j wird, wodurch das Abfließen des Öles erleichtert wird.

Überdies ist es dank des nachstehend beschriebenen Jamineffektes der dem Gase enthaltenden Druckmedium mitgeteilten Hochfrequenzschwingungen möglich, in manchen Fällen letztere zum Heben der Formation zu verwenden, ohne daß es nötig ist, ein eigenesDichtungsmittel der kapillaren Formation zuzusetzen, ;um das Austreten der Druckflüssigkeit -aus derselben einzuschränken, wahrend ein selektives Durchdringen der Formation durch das Druckmittel gestattet wird. Mit der vorstehend beschriebenen ' Methode ist es auch möglich, Sand oder Kies während und ohne Unterbrechung des hydraulischen Betriebes in die Formation einzuführen.

In Fig.4 bis 7 ist ein Ausschnitt aus einer Erdölformation, und zwar bestehend aus dem vorerwähnten Ölträger 1054, begrenzt von der Lagerstätte 1056 und dem Deckgebirge 1058, mit einem darin angebrachten Bohrloch 1050, gezeigt.

Das Bohrloch 1050 ist entweder mit oder ohne Auskleidungsrohr so angelegt, daß sein unteres Ende ganz nahe an die unter dem ölträger 1054 liegende

Lagerstätte hei ankommt und daß ein Rohrstrang in dieses Bohrloch eingeführt wird und in demselben nach unten führt, wobei der Rohrstrang an - seinem unteren Ende in einer nach außen weiter, werdenden Düse 1182 mit einem Ablenkblech 1184 endet, das ebenfalls nach außen weiter wird und unter der Düse 1182 angebracht ist.

Der Zweck dieser Konstruktion ist es, ein gleichmäßiges und vollständiges Brechen der ölsand-

ersichtlich ist, werden alle Kammern hintereinander mit Zement gefüllt, um einen .Füllzapfen für die Schicht zu bilden. Diese Methode ist besonders dann sehr wirkungsvoll, wenn die ganze oder irgendein beliebiger Abschnitt der Schichtfront gründlich und in sukzessiven vertikalen Abständen gebrochen und durchdrungen .werden soll.

Nach Vollendung des in Fig. 7 gezeigten Arbeitsganges kann das Bohrloch durch den derartig in der schicht durch stufenweise Brechmanöver in senkrecht io Schicht geformten Zementstöpsel durchgebohrt werübereinanderliegenden Abschnitten durch die ganze den, um das Bohrloch, falls dies gewünscht wird, Schicht zu gewährleisten und zu bewerkstelligen. unter demselben weiter abzuteufen, oder es können

Bei den üblichen B rech methoden verursacht das andere ähnliche Brechmanöver an anderen Schichten, erste Brechen einer Schicht gewöhnlich ein solches durch welche das Bohrloch geht, ausgeführt oder Ausströmen des brechenden Mediums, daß spätere 15 Brechmethoden beliebiger Art für solche Schichten Brechmanöyer infolge des Austretens der brechenden ■ angewendet oder auf Wunsch jede beliebige Bohr-Flüssigkeit durch die früheren Bruchspalten der For- lochbearbeitungsmethode zur Anwendung gebracht mation unpraktisch, wenn nicht unmöglich sind. " werden. :

Im ersten Stadium der vorliegenden Methode ist, Hochfrequenzwellen kann man sowohl auf die in

wie in Fig. 4 gezeigt, der Rohrstrang 1180 mit sei- 2° den Rohrstrang 1180 eingespeiste als auf die oben ner Düse 1182 und seinem Ablenkblech 1184 nahe ' aus dem Bohrloch 1050 ausfließende Flüssigkeit oder am Boden der Schicht angeordnet und eine hydrau- auf beide einwirken lassen.

lische Flüssigkeit wird zum Brechen oder Stollen- Es ist auch darauf hinzuweisen, daß die Beschik-

vortrieb durch den Rohrstrang nach unten gepreßt, kung mit hydraulischer Flüssigkeit durch den Rohrdurch das Ablenkblech nach außen um das untere 25 strang der Fig. 7 am unteren Ende des Vortreib-Ende des Bohrlochs und in den unterteuften Teil r'ohres und über der obersten Schicht des Zementdesselben gelenkt und dann durch das Vortreibrohr
nach oben geleitet. \ ■ ' : .

Wie in Fig. 4 dargestellt, wurde eine erste Kammer 1186 erweitert oder in der Formation durch 30 teuften Teil der Schicht.

Vortreiben und/oder Brechen gebildet, um durch die Die Zementfüllung verhindert so das. direkte Vorvorstehend und nachstehend erwähnte Druckflüssigkeits- und Schallwelleiiaushubmethode durch das
Fließen der Druckflüssigkeit in die mit Pfeilen in
F i g. 4 angegebene Richtung ein Becken zu schaffen. 35 teuften Teil.
Die hydraulische Flüssigkeit wird durch den Rohr- Die dieser Flüssigkeit mitgeteilten Drücke unc

strang 1180 nach unten gepreßt, durch das Ablenk- Impulse dienen dazu, das öl nach außen durch du blech 1184 nach außen um das' untere Ende des Schicht zu treiben und es nach unten auf den unter Bohrlochs und in die erste Kammer 1186 gelenkt und teuften Teil bzw. Teile zu pressen und dadurch die dann durch das Bohrloch oder das Vortreibrohr nach 40 Schicht zu spalten und abzubrechen,
oben geleitet. Dieses Brechen und Zusammenfallen der Schich

Wenn diese erste Kammer oder der unterteufte in Verbindung mit den oben erwähnten Hochfre Teil der Schicht die gewünschten Ausmaße erreicht quenzschwingungen und der Hin- und Herbewegun hat, wird der Rohrstrang 1180 auf eine gewünschte der Flüssigkeit in der Schichtformation trägt dazi Stellung nahe dem oberen Ende oder oberen Teil 45 bei, die unterteufte Schicht zu verlagern oder zun der erweiterten Kammer 1186 oder in den in Fig. 5 Kollabieren zu bringen, wodurch die ölgewinnung gezeigten Teil gehoben, und eine Masse aus Zement - weiter erleichtert wird,
oder einem anderen Dichtungsmittel wird dann durch
den Rohrstrang 1180 abgelagert, um die Kammer
1186 bis zum und um das untere Ende des Bohr- 5»
loches aufzufüllen und sowohl das untere Ende desselben als die umgebenden Kapillaren der Formation
dicht zu machen. Es kann eine Füllung oder Grundschicht von Bleiwolle oder anderen formatiohsabdichtenden Materialien am Boden der Kammer 55
abgelagert werden, bevor'der Zement eingefüllt wird.

Während des Zementierens können die oben- \ erwähnten, der brechenden Flüssigkeit und/oder dem Zement mitgeteilterj Pulsationen und Vibrationen verwendet werden, um die Formation vollständiger mit Zement oder Abdichtmittel zu durchtränken. Sobald der Zement hart geworden ist, kann der Strom der Druckflüssigkeit neuerlich eingeleitet und nun eine zweite Kammer 1188 ausgehöhlt werden.

Diese Arbeitsweise wird fortgesetzt, bis, wie Fi g. 7 zeigt, die ganze ölführende Schicht in vertikal über-■ einander liegenden Ebenen gebrochen und dann vom Bohrloch aus abgedichtet worden ist. Wie aus Fig. 7

Stöpsels fortgesetzt werden kann und diese Flüssigkeit gezwungen werden wird, nach außen in die Schich! zu dringen, und zwar in Ebenen über dem unterdringen der Druckflüssigkeit in die ausgehöhlte Fron der Schicht und erzwingt ihre Leitung in die Schich ten über der geschwächten Front und über dem unter

Claims (18)

Patentansprüche:

1. Aufbrechverfahren zur Erdöl- oder Erdgas gewinnung, bei welchem ein fließfähiges Au. brechmedium einem pulsierenden Druck ausge setzt und den Druckimpulsen hochfrequent Druckwellen überlagert werden,"dadurch ge kennzeichnet, daß die Maxima der Druck impulse oberhalb und die Minima unterhalb de Druckes der aufzubrechenden Formation lieger

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß als Aufbrechmedium ein ver ^: flüssigbares Gas verwendet und unter.hohem pui sierendem Druck in die Formation gepreßt wire .

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und < dadurch gekennzeichnet, daß die Druckimpul. abwechselnd Hochdruck- und Niederdruc· impulse sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g kennzeichnet, daß die Einwirkung des pulsiere

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den Druckes auf das Aufbrechmedium erfolgt. bis die Formation vom Bohrloch aus seitlich ausgehöhlt ist.

5. Verfahren- nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem erzeugten Hohlraum der Druck nach unten ausgeübt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushöhlung in an sich bekannter Weise mit Kies aufgefüllt wird.

7. Verfahren nach Ansprach I, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß die zusätzlichen hochfrequenten Druckwellen die gleiche Frequenz aufweisen wie die Druckimpulsfolge.

8. Verfahren nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, daß die hochfrequenten Druckwellen den Druckimpulsen in ,zeitlich getrennten Intervallen aufgegeben werden.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 8/ dadurch gekennzeichnet, daß die. zusätzlichen hochfrequenten Druckwellen gegenüber dem pulsierenden Flüssigkeitsdruck phasenverschoben sind.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 9, dadurch gekennzeicnhet, daß der pulsierende Druck. durch aufeinanderfolgende Expansionen und Kontraktionen eines verflüssigbaren Gases erzeugt wird, wobei der Druck das eingeführte Gas abwechselnd verdampft und verflüssigt.

11. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die pulsierende Druckwelle periodisch ist.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des durch das Bohrloch gegen die Formation gepumpten Aufbrech-• mediums stufenweise erhöht wird, bis er den Aufbrechdruck der Formation übersteigt und ein Aufbrechen verursacht, und daß danach das Einpumpen des Aufbrechinediums fortgesetzt wird,' wobei der variierende Druck dem Pumpendruck überlagert wird. ^;'

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der variierende Druck nur bis zum anfänglichen Aufbrechen der Formation angewendet wird. -■■■'.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der variierende Druck erst nach dem anfänglichen Aufbrechen der Formation und über den Zeitraum aufrechterhalten wird, in welchem das Aufbrechmedium in die Risse und Spalten gepreßt wird, um diese zu vergrößern.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch ge-' kennzeichnet, daß der variierende Druck sowohl vor als auch nach dem anfänglichen Aufbrechen der Formation angewendet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbrechmedium durch eine Rohrleitung in das Bohrloch eingepumpt wird und der Zwischenraum zwischen der Rohrleitung und der Bohrlochwand über der Formation mit einer Flüssigkeit aufgefüllt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der variierende Druck getrennt auf das Aufbrechmedium übertragen und unabhängig von dem Pumpendruck in Stärke und Frequenz gesteuert wird. .

18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zur sekundären Erdöl- oder Erdgasgewinnung verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen