DE1558997A1 - Verfahren zum Verhindern des Verstopfens von Produktionsrohrstraengen bei Tiefbohrungen - Google Patents

Verfahren zum Verhindern des Verstopfens von Produktionsrohrstraengen bei Tiefbohrungen

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DE1558997A1
DE1558997A1 DE19671558997 DE1558997A DE1558997A1 DE 1558997 A1 DE1558997 A1 DE 1558997A1 DE 19671558997 DE19671558997 DE 19671558997 DE 1558997 A DE1558997 A DE 1558997A DE 1558997 A1 DE1558997 A1 DE 1558997A1
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sulfur
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fluid
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earth
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DE19671558997
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Roof Jack Glyndon
Glosmann Philip Joseph
Chiang-Hai Kuo
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Original Assignee
Shell Internationale Research Maatschappij BV
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    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B37/00Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
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  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

  • Verfahren zurr Verhindern des Vershopfens von Produktionsrohrstr.ängsn bei Tiefbohrungen: Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, das es ermöglicht; ein Verstopfen der Produktionsrohrleitungsstränge von Tiefbohrungen zu verhindern, wie sie z:De bei der Gewinnung von Öl und Gas aus unterirdischen Formationen benutzt werden, die einen hohen Gehalt an schwefelhaltigen Gemischen aus Schwefelwasserstoff und Kohlenwasserstoff aufweisen. Insbesondere betrifft die Erfindung die Gewinnung von-Schwefel aus unterirdischen Formationen, in denen erhebliche Mengen elementaren Schwefels in der an Schwefelwasserstoff reichen Kohlenwässerstoff-Produktionszone dispergiert sind, wobei gleichzeitig verhindert werden soll, daß sich Schwefel in en Förderrohrsträngen der produzierenden Tiefbohrungen ablagert.
  • Jedem Fachmann, der mit den Verfahren zum Gewinnen der erwähnten Flüde vertraut ist, ist bekannt, daß dann, wenn das geförderte Flud längs des Rohrstrangs nach oben strömt, die Senkung des Drücks und/oder der Temperatur zur Ausfällung von Schwefel führen kann, so daß sich der Rohrstrang in einem solchen Ausmaß verstopft, daß sich die Fördermenge erheblich verringert, oder daß in vielen Fällen eine weitere Förderung vollständig'verhindert wird.
  • bei den meisten Tiefbohrungen tritt das erwähnte Verstopfen des Rohrstrangs durch den Schwefel bei den niedrigeren Temperaturen ein, die an Teilen des Rohrstrangs erreicht werden, welche sich in einem erheblichen Abstand oberhalb der Produktionszone befinden. Es wurde bereits vorgeschlagen, das Verstopfen des Rohrstrangs durch den Schwefel dadurch zu verhindern, daß man Wärme mindestens dem oberen Ende des Rohrstrangs zuführt, indem man ein heißes Flud um den oberen Teil des Rohrstrangs zirkulieren läßt. Diese Verfahren zum Verhindern des Verstopfens von Rohrsträngen durch Schweßl haben sich jedoch in den Fällen als unzweckmäßig und wirkungslos erwiesen, in denen Flude gefördert werden, die erhebliche Mengen an Schwefelwasserstoff enthalten, denn es besteht keine brauchbare und wirtschaftliche Möglichkeit, die erforderliche Wärmemenge in die großen Tiefen zu bringen, in denen die Gefahr des Verstopfens des Rohrstrangs durch Schwefel besteht. Dieses Problem wird sogar noch kritischer, wenn elementarer Schwefel in solchen Fluden wie Gemischen aus Schwefelwasserstoff und Kohlenwasserstoffen vorhanden ist, die über 50% und gewöhnlich zwischen 70% und 95% Schwefelwasserstoff enthalten. Bei derartigen Fluden wird die Förderung aus einer Produktionszone zur Erdoberfläche noch durch die Neigung des Schwefels erschwert, sich in dem Rohrstrang über dessen ganze LLnge abzulagern. Wenn ein schwefelhaltiges Schwefelwasserstoff-Kohlenwasserstoff-Flud durch den Rohrstrang nach oben strbmt, nimmt der auf das Flud wirkende Druck infolge der Verringerung der etatsohen,Gefällehöhe der Fludsäule ab. Ferner besteht eine Neigung-zur Verringerung der Temperatur. Unter diesen geänderten-Druck- und Temperaturbedingungen nimmt die Löslichkeit des Schwefels indem Flud in einem erheblichen Ausmaß ab, so da(. eich :Schwefel aus der Lösung abscheidet und innerhalb des Rohr®trangs kristallisiert, so daß eich der Rohrstrang verstopft. Diese Verstopfung des Rohretrangs bei einer Förderbohrung durch die Ablagerung von Schwefel kann ein solches Ausmaß annehmen, :-dafl die Gewinnung voij. k'luden aus der Produktionsbohrung unterbrochen wird, daß sich aus der Arbeitsunterbreohung erhebliche wirtschaftliche Verluste ergeben, daß durch die Verstopfung beschädigte Teile der Ausrüstung erneuert werden müssen, und daß die anderenfalls gewonnene Fludmenge verlogen geit.
    Wenn das zu ,gewinnende Flud durch dezl Rohrstrang hach
    oben strömt, können sich ferner bekanntlich bestiniiite Drucrt-
    und Temperaturbedingungen einstellen, die zu einer hrscheinung
    führen, welche als Selbstverdamiifung ("flasiiing") bezeiciznet
    wird. Diese Erscheinung der Selbstverdampfung ist von einer..
    starken Absinken der Teikperatur und einer erliebliclen Erilied.r#i-
    geig des Drucks begleitet, so daß dann, wenn das Flud Feucr_t-i.;_
    keit enthält, i 1ü zzlici= Hydrate geoildet werden, die de:_ Rolir-
    strang in ei:ieAr solchen husi:.ai: verstc,.ei:, dadie Pruli@ktc::
    vcllst@aa@iö uüT.@ü@_'
    erheblich verringern; oder ir: i::arct-en Fäl1.-.:ri
    -lieh : gei::acht wir 3: .
    Bei den meisten Tiefbohrungen entstehen die erwähnten Hydrate nur bei den niedrigeren Temperaturen, die am oberen Ende des Rohrstrangs erreicht werden. Bis jetzt wird das Entstehen von Hydraten dadurch verhindert, daß man dem oberen Ende des .Rohrstrangs Wärme zuführt, um die Temperatur oberhalb des kritischen Wertes zu halten. Jedoch treten Hydrate in Schwefelwasserstoff enthaltenden Fluden bei-erheblich höheren Temperaturen auf als bei. der Förderung "normaler" Kohlenwasserstoff-Flude, und daher können diese Hydrate den Rohrstrang in großen Tiefen verstopfen. Beispielsweise können Hydrate bei 4900 in einem Flud auftreten, das 70% bis 80% Schwefelwasserstoff enthält. Somit erweisen eich die bis jetzt bekannten Verfahren, z.B. die Zufuhr von Wärme zur Verhinderung einer Verstopfung durch Hydrate, dann als unzweckmäßig und wirkungslos, wenn Flude gefördert werden,. die erhebliche Mengen an Schwefelwasserstoff enthalten, denn es besteht keine wirksame und wirtschaftliche Möglichkeit, die erforderliche Wärmemenge bis in die großen Tiefen zu bringen, in denen sich der Rohrstrang verstopfen kann. Das Problem wird sogar noch kritischer, wenn elementarer Schwefel in Fluden wie Schwefelwasserstoff-Kohlenwasserstoff-Gemischen vorhanden ist, die mehr als 50,% und gewöhnlich zwischen 70% und 95% Schwefelwasserstoff enthalten.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, Flude aus unterirdischen. Formationen zu gewinnen, die reich an Schwefelwasserstoff und möglicherweise auch an Wasser sind, wobei in den Fluden Schwefelgelöst ist, ohne darr sich der Rohrstrang der Produktionsbohrung verstopft. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, Schwefel aus unterirdischen Forma-Honen entnommenen Fluden zu gewinnen, bei denen es sich um -Kohlenwasseratoffe mit einem hohen Gehalt an Schwefelwasser= stoßf handelt, die Schwefel und-gegebenenfalls Wasser enthalten, ohne daß goh irgendwelche Teile des zur Gewinnung. dienenden. Systems verstopfen: Ferner sieht _die Erfindung Maßnahmen vor, um von dem.Flud, das ohne Verstopfen der Anlage gewonnen worden ist, und nachdem der Schwefel entfernt worden: ist, andere Bestandteile abzutrennen, und zwar den Schwefelwasserstoff und Kohlenwasserstoffs, und einen Teil dieser Bestandteile unter bestimmten Bedingungen als Mittel zu verwenden, durch die ein Verstopfen der Anlage verhindert wird. Weitere Aufgaben der Erfindung erg@ben,si..ch aus der folgenden Beschreibung., Allgemein gesproch®n, seht-die Erfindung ein Verfahren vor, um das verstopfen des Rohrstrange einer Produktione:boh- -rung zu verhindern, die sich von der Erdoberfläche aus zu einer unterirdischen Produkti.onezone erstreckt; das erfindungsgemäße Verfahren,umfußt Maßnahmen, um in. den Rohrstrang der Produktionsbohrung unterhalb des Niveaus, auf welchem die Gefahr des Verstopfens besteht, ein' von elementarem Schwefel im wegentlichen freies Flud in solchen Mengen und unter solchen Druck-und Temperaturbedingungen einzuleiten, Uaß in dem so erzeugten Gemisch aus dem im wesentlichen keinen elementaren Schwefel enthaltenden Plud und dem schwefelhaltigen Flüd keine Ausfällung stattfindet, während das Gemisch nach oben-zur Erdoberfläche gefördert wird. Die Erfindung wird im folgenden an ,Rand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
  • Fig.`1 zeigt. schematisch in einem senkrechten Schnitt eine Produktionsbohrung mit einem Rohrstrang, dem ein Plud zum Verhindern des Verstopfens zugeführt werden kann in Verbindung mit einer Einrichtung zur Gewinnung von Schwefel.
  • Fig. 2 ist eine graphische Daretellungs in der auf der Abszissenachse die Temperatur in Celsiusgraden abgetragen i$@, während die Ordinaten die Löslichkeit von Schwefel in dem I?roduktionsgas in Kilogramme Normalkubikmeter angeben.
  • Fig. 3 ist ein Querschnitt durch ein Element, dag geeignet ist, das schwefelhaltige ?lud zu Abecheidungszxeaken 'abzukühlen.
  • In Fig. 1 erkennt man in einem senkrechten Schnitt eine Formation 11, durch die eich von der Erdoberfläche ,22 sue eine Produktionsbohrung 12 erstreckt, die auch eine Produktionszone 13 durchdringt. Die Produktionszone 13 braucht nicht zwischen durch einen Abstand getrennten Schichten 1¢ aus undurohlässigem Material zu liegen, sondern sie kann auch durch Schich-@ ten anderer Art abgegrenzt sein, die die Produktionszone 13 wirksam absperren bzw. abdichten.
  • Die Tiefbohrung 12 einer typischen Bohrungsanlage umfaßt gemäß Fig. 1 eine Verrohrung 15, die in dem Bohrloch angeordnet und bei 16 in dieses einzementiert ist, Die Verrohrung 15 ist durch eine Stirnwand 17 abgeschlossen und mit einem Rohrstrang 18 ausgerüstet, der sich längs der Verroh- .
    r.g 1,5 nAoh unten=-gU .einem Punkt nahe der Produktionszone
    1-. erptreckt. Eine Dichturig 19 bekannter Art ist ins das untere
    d(- G2 Vorrohrung. 15 -eingebaut, um der Ringraum zwischen der
    feo f , g und- dem eohretrang abzuschließen Lind das untere Ende
    d=R@astrangs:10 zu tabliisiereny das sich durch die Dich,
    t@= zum- unteren- Teil dr Verrohrung 15 erstrecht, welcher
    'b0. .0._zit. Öffnungen versehen ist, damit flude aus der Produk-
    to.ooe 13 in.die Vorrohrung 15 eintreten und längs des Rohr--
    stragG 1,8 nach obn atr®mon können-. Die Dichtung oder Packung
    19 let Unhe dem obren: Niveau der Trpduktionszone oder darüber
    angeoteotv um jede Strämungeverbindung zwischen dem der Pro-
    dukt:.oazohe 13--entnommenen flud und dem inneren Teil der 'Vex-
    -rcg 1 eherfb der -D'19 auszuschalten. Der Rohr-
    -otraa.g Z:1 eratre ckt ®ich von der Abdeckung 1 7 der V errohrung
    aus nabh unten .zu eine: Fut 9 säen gewöhnlich etwas oberhalb
    d.°:-.clun,g 1-9 l®gt# o der Rohrstrang 21 mit dem Inneren
    des..odttiohsrostrnga. 18-verbunden ist. Der Rohrstrang
    bzwa ` dj.e Binsgritzleitung 2 1 dient -dazu:, ein das Verstopfen
    des olestranga verhinderndes PLud in. den Produktionsrohr-
    Strang 1ß . einem Pest oberhalb der Dichtung 19 einzuleiten;
    dieser. Funkt liegt dtiefer ale das Niveau, auf dem die Gefahr
    eines Teretopfens des Rohretrangs 1=8 besteht.
    1Das- l'hudmittels: dessen ein Verstopfen des Rohrstrangs
    1 8 verhindert wird e wird aus den der Produktionszone 13 ent-
    nommenen. Fluden: gewonnen, nachdem diese Flude durch den Rohr-
    Strang 18 bis zur Erdeberflä.che 2.2 nach oben geströmt sind. -
    Eine Einriehtung zum Verteilen und Verwenden dieser Fluäe ist
    in Fig. 1 dargestellt. bei dieser Einrichtung werden die einzuspritzenden Flude von dem Rohrstrang 18 aus über mit Ventilen versehene Zeitungen 23b, 23a und 23 (während die Zeitung 24 durch ein Ventil geschlossen ist) über einen Feuchtigkeitsabeorber 26 zu einer mit einem Ventil versehenen Leitung 25 gepumpt, die zu einem Vorwärmer 27 führt; alternativ kann die Zeitung 23 mit Hilfe des zugehörigen Ventils geschlossen werden, so daß die Flude dem Vorwärmer 27 über eine Leitung mit einem Ventil 24 zugeführt werden, wenn die geförderten Flude im wesentlichen keine Feuchtigkeit enthalten. Wenn jedoch das geförderte Flud Feuchtigkeit enthält, ist es vorzuziehen, daß das Flud zuerst in dem Feuchtigkeitsabsorber oder Entwässerungsaggregat 26 entwässert wird, das Trocknungsmittel bekannter Art enthält, z.B. Calciumchlorid, Kupfersulfat oder dergl., bevor das Flud dem Vorwärmer 27 zugeführt wird. Die vorgewärmten und entwässerten Flude strömen durch eine mit einem Ventil versehene Zeitung 28 bei etwa 3800 zu einem Abscheider 29, wo der Schwefel von dem Schwefelwaseerstoff-Kohlenwasserstoff-Gemisch durch geeignete Mittel getrennt wird, z.B. mit Hilfe eines Zyklonabscheiders oder dadurch, daß der Druck in dem Abscheider 29 auf unter 1¢0 atü gesenkt wird, während die Temperatur von etwa 38°C auf 930C oder darüber erhöht-wird.
  • Der Schwefel wird über eine Zeitung 3() abgeführt, und das Schwefelwasserstoff-Kohlenwasserstoff-Gemisch wird über Leitungen 31 und 31a mit geöffneten Ventilen abgeführt, während das Ventil 31b geschlossen ist, um das Gemisch dem Vorwärmer 27 zuzuführen., wo es auf über 3800 erwärmt wird, um dann über eine mit einem Ventil versehene Leitung 32 einem-Verdichter 33 zugeführt zu_werdenmittels dessen. das Gemisch: dem Einspritzrohrstrang ,21 zugeführt '-wird, der mit dem'Verdichter 33 durch eine Zeitung 34 verbunden ist. Das von elementarem Schwefel freie Flur,, das dem Rohrstrang 18 zugeführt bzw.. in diesen eingespritzt wird, befindet sich auf einer Temperatur von über 380C, und sein Druck beträgt mindestens 3,4 bis 14 atü.. . Das von elementarem Schwefel im wesentlichen. freie Flüd wird in den Produktionsrohrstrang 1:8 in solchen Mengen, bei einer solchen Temperatur und unter einem solchen Druck eingespritzt,-das keine Ausfällung von Schwefel (und wenn nasses Gas produziert wird,, auch keine Bildung von Hydraten) in dem Gemisch aus schwefelfreiem Flud und schwefelhaltigen Flud stattfindet, das durch den Produktionsrohrstrang 18 strömt: Die Temperatur.- und Druckbedingungen, bei denen ein maximales Wirkungsgrad bezüglich der Förderung von FZuden aus den Gewnn:üngszonen gewährleistet ist, ohne daß die Gefahr einer Verstopfung äurch Schwefel besteht, können an: Hand von Fig. 2 bestimmt werden, wo die Löslichkeit des: Schwefels (Ordinotenwerte in Kilogramm je Normalkubikmeter). als Funktion der Temperatur (Absz.ssenwerte in 0C) aufgetragen ist; Fig. 2 zeigt Kurven für verschiedene Drücke, und.zwar die Kurven A, . B, 0 und D, die jeweils für- einen Druck von 280 bzw. 210 bzw. 140 bzw: 102' kg/cm 2 gelten; die angegebenen Werte beziehen sich auf ein in einem Behälter bereitgehaltenes Flud, das etwa 80%= .Schwefelwasserstoff enthält: . Statt das schwefelfreie Schwefelwasserstoff-Kohlenwasserstoff-Gemisch aus dem Abscheider 29 nach Fig. 1 zu dem Vorwä.rmer 27'zurückzuleiten und das Fludgemisoh danach zu verdichten und es als Einspritzmittel zur Verhinderung des Verstopfens zu verwenden, ist es möglich, das schwefelfreie Schwefelwasserstoff-Kohlenwasserstoff-Flud von dem Abscheiden 29 aus über eine mit einem Ventil versehene Zeitung 35 einem Nat3-reiniger 36 zuzuführen, wo das schwefelfreie Fludgemisch auf bekannte Weise gereinigt wird, z.B. durch eine Behandlung mit wässerigen Aminlösungen, um saure Gase aus den Kohlenwasserstofigasen zu entfernen; diese Gase werden über eine Zeitung 37 abgezogen, um auf bekannte Weise verarbeitet zu werden, z.B. durch eine Entschwefelung, während die sauren Gase über eine mit einem Ventil versehene Zeitung 38 einer Entspannungskammer 39 zugeführt werden, woraufhin Schwefelwasserstoff über eine Zeitung 40 und eine mit einem Ventil versehene Leitung 40a abgeführt wird, während- die Zeitung 40b mit Hilfe des zugehörigen Ventils geschlossen gehalten wird. Alternativ können die sauren Gase von der Entspannungskammer 39 aus über die Zeitung 40 und die ein Ventil enthaltende Zeitung 40b erneut umgewälzt werden, während das Ventil 400 geschlossen gehalten wird, so daß die sauren Gase über einen Verdichter 39a zu einer Zeitung 39b gelangen, woraufhin das erneut umgewä,lz4e saure Gas über die Entspannungskammer 39 und Zeitungen 40 und 40a einem Verdichter 41 zugeführt wird, wo ein Teil des verdichteten Schwefelwasserstoffs dadurch zurückgewonnen wird, daß der Schwefelwasserstoff über eine Zeitung 42 einem Sarwiel-Behälter oder einer hier nicht gezeigten Einrichtung zur Ge-
    winnung von Schwefel zugeführt wird. Ein weiterer Teil des
    v er iah eten $ahwefelwasserstoffs wird über eine Leitung 43
    i mt einem'iVentil 43a (wobei das Ventil-in der Leitung 45 ge-:
    -0ie3.6ixeegehalten wird) einer Heizvorrichtung 44 zugeführt,
    wö -der-heiße verdichtete ,SchWefelwasseretofä der Einpritz-
    lei-tung 34 -direkt über eine Leitung 48 mit einem Ventil 48b
    und eine Leitung 35 zugeführt wird, während das Ventil 48a ge-
    6,ohloseen.ßehalten wird, oder indirekt über den Verdichter 33,
    der t der--Hezvorrichtung 44 durch die-mit Ventilen versehe-
    ;nen iie-#tuxig-en 48 und 32 verbunden ist; im letzteren Fall müs-
    #MexM Aie Ventile 32a in der Leitung 32 und 35a in der Leitung
    35 geseh@.@esen-sein,Lie Einspritzleitung 34 ist an den Ein-
    aprt$e0hretrang 21 angeaohloeeen, eo daß das heiße, achwefel-
    waeeeretoffhaltige Flud in den Rohrstrang 18 eingespritzt wird..
    ,eetner, ist es möslioh,-einen Teil des verdichteten Schwefel
    waeserstoffe aue: dem Verdichter 41 über die mit-einem Ventil
    versehene.Leitüng 4,5 einem Schwefelkohlenstoff-Umwandler 46
    -guzüftren und-diesen Teil mit-Schwefelwasserstoff zu mischen,
    des,de# _leitung 43 entnommen wird, welche an die ein Ventil
    .enthaltende leitung.47 angeschlossen :ist; die Leitung 47 ist
    mit dem Sahwefelkohlenstoff-Umwandler 46 verbunden, und 4as
    Gemisch, das .über die Reizvorrichtung 44 zu den Leitungen 48
    1 tnd.32-oder über die Leitungen 48 und 35 zu der Leitung 34
    -gelangt, wird somit direkt oder indirekt dem Einspritzrohr-
    atrane; 21-zugeführt. Ferner ist, es möglich, das Ventil 43a zu
    eehließen und den in dem Umwandler 46 erzeugten Schwefelkohlen-
    etei direkt der Geizvorrichtung 44 und der-Leitung 34 direkt
    ui'ber die Zeitung 35 ade;r:..indirekt über die Leitungen 48, 32
    und den Verdichter 33 dem Einspritzrohrstrang 21 zuzuführen und den Schwefelkohlenstoff als heißes, ein Verstopfen verhinderndes Plud zu verwenden, das dem Rohrstrang 18 unter Druck zugeführt wird. Ein weiteres einspritzbares Flud kann gewonnen werden,, indem man den im wesentlichen schwefelfreien Schwefelwasserstoff aus dem Abscheider 29 einem Wärmeaustauscher 49 zufuhrt, der auf einer Temperatur zwischen 232°C und 371°C gehaben wird; der. Wärmeaustauscher 49 ist mit dem Abscheider 29 durch Eine Leitung 31 mit einem Ventil verbunden; hierbei wird die Zeitung 35 mit Hilfe des zugehörigen Ventils geschlossen gehalten, wobei Wasserstoff supersulfide gebildet werden; das h.ei;v Wasserstoffsupersulfid wird dem Einspritzrohrstranc 21 über eine Leitung 51 mit einem Ventil 51a zugeführt; die Leitung 51 steht in Verbindung 1:it dem Verdichter 33, an den sich die Leitung 34 anschließt. Weiterhin ist es möglich, dem Abscheider 29 Wärme vor, dem Wdrmeaustauscher 49 aus dadur :#h zuzuführen, daß man das Ventil 51a schließt und das heile Gas durch die Zeitung 51 und die mit einem Ventil versehene Leitung 52 leitet, die zu der mit einem Ventil versehenen Leitung 28 führt. _ Die Abtrern:ung des elementaren Schwefels von dem gewonnenen Geisch kann auch auf verschiedene andere Weisen bewirkt werden, z.B. durch Absorption, durch Abschrecken mit Wasser oder dergl., und das gewonnene, von elementarem Schwefel freie flud kann erhitzt und in der beschriebenen Weise als .Mittel zum Verhindern des Verstopfens des Produktionsrohrstrangs verwendet werden. Somit kann man das Einspritzflud dadurch gewinnen, daß man das geförderte flud oder einen Teil desselben durch eine Abkühlungsvorrichtung leitet, wo der Schwefel entfernt wird:. .Das abgekühlte, im wesentlichen schwefelfreie Flud wird dann mittels eines Verdichters zu dem Einspritzrohrstrang gepumpt, der auf einem vorbestimmten ßiveau mit dem Produktionsrohrstrang in Verbindung steht. Gegebenenfalls kann man eine Heizvorrichtung zwischen dem Verdichter und dem Enspritzrohrstrang vorsehen,.-Ferner kann man die Einrichtung gemäß Figi..1 mit den Mitteln 30, 369 39, 39a, 4-1 und 46 und denfzugehörgen Verbindungsleitungen versehen.
  • Man kann mehrere Kühlvorrichtungen in einer Reihen-Parallel-Anordnung vorsehen, so daß es möglich ist, die Kühlvorrichtungen in den Strom einzuschalten bzw. sie abzuschalten, so daß der Prozeß zur Gewinnung von Schwefel kontinuierlich durchgeführt werden kann: Nachdem eine Kühlvorrichtung während. einer bestimmten Zeit benutzt worden ist und der Wertung bedarf', kann sie somit abgeschaltet werden, Der Schwefel kann aus der-Kühlvorrichtung auf bekannte Weise entfernt werden, z.B.. dadurch, daß man Dampf oder heißes Wasser mit einer Temperatur von etwa 120Q' durch die Rohre 'der Kühlvorrichtung leitet. Ferner kann man die Rohre der Kühlvorrichtungen mit einem geeigneten Material, z.13. dem unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung Teflön erhältlichen Pluorkohlenwasserstoff, überziehen, um zu verhindern, daß fester Schwefel an den Rohrwänden haltet,. oder man kann das Anhaften von festem Schwefel an den Rohren der Kühlvorrichtungen dadurch verhindern, daß man die Rohre mit einem flexiblen Mantel versieht, der periodisch aufgeblasen, werden kann, so daß der abgelagerte :feste Schwefel abblättert. Fig. 3 zeigt im Querschnitt einen Zweig solcher Kühlrohre mit einem flexiblen Mantel, der teilweise im aufgeblasenen und teilweise im entspannten Zustand dargestellt zst. Das Kühlmittel braucht sich nicht auf einer erhöhten. Temperatur zu befinden. Das hydraulische Flud, mittels dessen der Mantel periodisch aufgespreizt wird, kann durch jede beliebige Flüssigkeit gebildet werden, die den Mantel nicht angreift. In Fig. 3 ist das Kühlmittel bei 60 angedeutet; ferner erkennt man bei'61 das hydraulische ?lud, bei 62 das schwefelhaltige Flud, bei 63 den flexiblen Mantel und bei 6¢ die Rohre für das Kühlmittel. Das erfindtzngegemäße Verfahren, um das Verstopfen von Rohrsträngen bei einer Produktionstiefbohrung zu verhindern, wenn ein ?lud gefördert wird, das elementaren Schwefel enthält, der in-etwa 75 bis 809 Schwefelwaeeerstoff gelöst ist, sowie 13 bis 18% Kohlenwasseratoffe, wobei die übrigen Bestandteile durch Feuchtigkeit, Kohlendioxyd usw. gebildet werden, wirddurch das folgende Beispiel veranschaulicht. Aus einer Produktionszone wird das zu gewinnende Flud mit der soeben angegebenen Zusammensetzung über die Öffnungen der Verrohrung der Produktionsbohrung nach oben gedrückt und durch den Druck, der am unteren Ende des ßohrlochs in der Produktionszone-herrscht, . längs des Rohrstrangs zur Erdoberfläche gefördert. In den Rohrstrang wird an einem Punkt, der etwas höher liegt also die erwähnte Dichtung, die im oberen Teil der Produktionszone angeordnet ist, ein schwefelfreies mischbares Flud eingeleitet, das aus der Produktionszone gewonnen wurde, nachdem der Schwefel entfernt worden ist, so-daß es sich bei diesem Flud um ein verdichtetes Gemisch aus etwa 80% Schwefelwasserstoff und .
    etwa 209 Kohienwass:erstöffen handelt; dieses Gemisch wurde
    in das-geförderte Flud bei einer Temperatur von etwa 38 -bis
    49°0 tune unter einem Druck von etwa 140 atü sowie mit einer
    solchen-Geschwindigkeit eingeleitet, daß es sich ohne weiteres
    mit dem mach oben strömenden geförderten Flud mischte. Der
    Schwefel wurde :aus dem gewonnenen Flud dadurch entfe'rnt,: daB
    ä.as- flud auf über 380C-erwärmt und einem Abscheider zugeführt
    wurde, wo die Temperatur auf etwa. 94°C gehalten und der.Druck
    auf etwa 102 atü gesenkt wird, um zu bewirken, daß -sich im
    wesentlichen der gesamte Schwefel aus der Lösung abscheidet.
    Das schwefelfreie S'chi°efelwasserstoff-Kohlenwasserstoff-Gemisch
    wurde erneut unter Druck in- den Produktionsrohrstrang einge-
    leitet. Ein einwandfreier bzw. störungsloser Betrieb einer
    Produktionsbohrung wurde unter diesen Bedingungen durchgeführt,
    ohne daß sich :Hydrate bildeten:, und ohne daß der Produktions-
    rohre trang oder andere Teile des Gewinnungssystems durch Schwe-
    fel. verstopft wurden. Wenn die Kohlenwasserstoffs gemäß Fig:1
    von dem sabwefelwasserstoßf®Kohlenwasserstoff-Gemsch in dem
    Naßwäscher ;3G- und mit Hilfe der Entspannungskammer 39 abge-
    trennt werden, und wenn der verdichtete S`ahwefelwasserstoff
    und/oder Schwefelkohlenstoff als Mittel zum Verhindern des
    Verstopfens des Rohrstrange verwendet werden, ist es möglich,
    die Einsprite- bzw. Zuführungsgeschwindigkeit erheblich zu-
    verringern; da der Schwefel in diesen heißen Fluden in stär-
    kerem Mäße löslich ist: Die -dampfförmigen Bestandteile, des
    geförderten Fluds werden über eine Leitung-54 einer hier nicht
    gezeigten Sammeleinrichtung zugeführt..

Claims (4)

  1. P A T E N T ANS P P Ü .O 9 E 1. Verfahren zum Verhindern des Verstopfens eine a Rohrstrangs einer Produktionstiefbohrung, die sich von der Erdoberfläche aus zu einer unterirdischen Produktionszone erstreckt, wobei der Rohre@trang dazu dient, ein schwefelhaltiges Flud zur Erdoberfläche zu fördern, wobei ein von elementarem Schwefel im wesentlichen freies_Flud in den Rohrstrang unterhalb des Niveaus eingeleitet-bzw. eingespritzt wirdx auf welchem die Gefahr des Verstopfens des Rohrstrangs besteht, und wobei sich das schwefelfreie Flud mit dem schwefelhaltigen Flud mischt, dadurch g e k e n n z e i e h n e t , daß das im wesentlichen schwefelfreie Flud in den Rohrstrang in solchen Mengen, unter einem solchen Druck und bei einer solchen Temperatur eingeleitet wird, daß in dem resultierenden Gemisch keine Ausfällung stattfindet, während das Gemisch zur Erdoberfläche.gefördert wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß mehr als 50% des schwefelhaltigen Flude aus Schwefelwasserstoff bestehen.. .
  3. 3. ' Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das schwefelhaltige Flud zu 70% bis 95% aus Schwefelwasserstoff besteht.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e k e n n -z e ich n e t , däß mindestens ein Teil des Gemisches an oder Erdoberfläche abgekühlt und der daraus, ausgefällte elemen@ t re gahwefelnt@ox@nt -wird, wäraufhin mindestens ein Teil des. von, elemeUtareia ehwefel im wa entlahen freien Flude vor- diahtst =cl er#itzt - w#-xd-,- bevor das F1,;4 in den Produktions- ; f h k m #a x04. u dad @r r. z e . a .h .`,t das- cl`;@i,cen. i?il -e xoc Yönpx@öctran @ri,n===. e;ls..te eci@rfel`eie@Ga@e' bwefelfean äehW@felkoh en tof` #@. s wt` uee'tt't z. e: he' - `clag dae-Qemiäc4n cerx@.obr@:äehe, ent-; ._ @tä; sor. wird - _ , V0 ege: .40n . r.a @.. .- p @ z e .t.. e t . - . d8 - minäegten.s . eil ':-e..e.he erhi,tund- das aüseä *te `elementäre cvrael ü.raa e;-- errt.wi rd, woauähn.,nde$te.s- ein: Te@iz, des von- elemntrerm S iweel im weeentiioherfreet lade verdichtet wird, `bevor das F4#ud dem 1>roduktionarohrstßng zugeführt wird.!
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