DE2440429A1

DE2440429A1 - Verfahren zum thermischen isolieren eines bohrloches

Info

Publication number: DE2440429A1
Application number: DE2440429A
Authority: DE
Inventors: Jack H Bayless; Alton R Hagedorn
Original assignee: Exxon Production Research Co
Current assignee: ExxonMobil Upstream Research Co
Priority date: 1973-10-24
Filing date: 1974-08-23
Publication date: 1975-04-30
Also published as: US3861469A; NL7411794A; CA1003326A; DE2440429C2

Description

DR. KARLTH. HEGEL · DIPL.-ING. KLAUS DICKEL

PATENTANWÄLTE

2OOO Hamburg SO Große Bergstraße 223 Postfach 50 06 62 Telefon: (040) 396295 Telegramm-Adresse: Doellnerpatent

Ihr Zeichen: Unser Zeichen: Datum

H 2363 21. August 1974 Dr. He/Kr

EXXON Production Research Company,

Houston, Texas 77οο·1, V.St.ν.Α.

Verfahren zum thermischen Isolieren eines Bohrloches,

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bau von Bohrlochelementen. Im einzelnen betrifft die Erfindung ein Verfahren zur thermischen Isolierung eines Bohrloches.

Bei der Gewinnung schwerer, roher Erdöle hat die Technik bereits seit Jahren erkannt, daß eine thermische Stimulierung als Mittel zur Erniedrigung der ölviskosität erwünscht

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l'ostHchoc-kkonto: Hamburg 201220-205 . Bank: Dresdner Bank AC3. Kto.-Nr. 3813807

ist, um hierdurch die Urproduktion zu erhöhen.

Eine Form der thermischen Stimulierung, die kürzlich weitgehend von der-Industrie in Aufnahme gekommen ist, besteht in einem Verfahren zum Einleiten von Dampf in das Bohrloch und in die ölführende Formation. Dieses Verfahren besteht in einer thermischen Austreibungstechnik, bei der Dairipf in ein Bohrloch eingeleitet wird, welcher das öl vor sich her in ein zweites Ölführendes Bohrloch treibt. Bei einem abgeänderten Verfahren wird ein einziges Bohrloch sowohl für die Dampfeinleitung als auch für die Urproduktion verwendet. Der Dampf wird dabei durch ein Rohrsystem in die Formation eingeleitet. Dann wird das Einleiten unterbrochen und man läßt das Bohrloch eine Zeit lang Wärme aufnehmen. Im Anschluß an diese Wärme aufnahme wird das Bohrloch in den Produktionszyklus eingeschaltet und die erh-izten Flüssigkeiten werden mit Hilfe des Bohrloches an die Oberfläche befördert.

Die Einleitung von Dampf kann die Urproduktion infolge einer Anzahl von Faktoren erhöhen. Die Viskosität der meisten Öle ist weitgehend von ihrer Temperatur abhängig. In manchen Fällen kann die Viskosität des ölvorrats um das hundertfache oder mehr vermindert werden, wenn die Temperatur des Öls um einige hundert Grad erhöht wird. Die Dampfeinleitung kann auch wesentliche Vorteile bei der Gewinnung von verhältnismäßig leichten, niedrig viskosen ölen bieten. Dies ist besonders dann der Fall, wenn derartige öle in dicken, schwer durchlässigen Sanden vorhanden sind, bei denen die zur Zeit üblichen Brechverfahren nicht wirksam sind. In solchen Fällen kann eine Verminderung der Viskosität des Vorratsöls die Produktivität deutlich erhöhen. Die Dampfeinleitung ist auch wertvoll zur Beseitigung von Bohrlochbeschädigungen bei Treibloch- und Produktionsbohrlöchern. Solche Beschädigungen werden oft durch asphaltische oder paraffinische Bestandteile des

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Rohöls veranlaßt, die die Öffnungen des ölführenden Sandes in unmittelbarer Umgebung des Bohrloches verstopfen. Eine Dampfeinleitung kann dazu verwendet werden, um diese Ablagerungen aus dem Bohrloch zu entfernen.

Das Einleiten von Heißdampf von 3^3° C oder mehr, bietet jedoch spezielle verfahrenstechnische Probleme. Wenn der Dampf durch die Rohrleitung eingeführt wird, kann eine wesentliche Wärmeübertragung aus dem Ringraum in das Bohrgehäuse stattfinden. Wenn das Bohrgehäuse im Bohrloch wie gewöhnlich fest einzementiert ist, können die thermischen Beanspruchungen zu einem Bruch des Gehäuses führen. Überdies besteht das Hauptziel jeder Dampfeinleitung in der Übertragung thermischer Energie von der Erdoberfläche in die ölführende Formation. Wenn erhebliche Mengen der thermischen Energie beim Hindurchstreichen des Dampfes durch die Rohrleitung verlorengehen, ist das Verfahren naturgemäß weniger wirksam. Selbst bei einem flachen Bohrloch können die thermischen Verluste des Dampfes während seines Durchtritts durch die Rohrleitung so hoch sein, daß der ursprünglich stark überhitzte oder gesättigte Dampf in Form von heißem Wasser kondensiert wird, bevor er die Formation erreicht. Eine solche Kondensation bedeutet einen erheblichen Verlust der Menge an thermischer Energie, die der eingeführte Dampfstrom in das ölreservoir überführen könnte.

Es sind bereits eine Anzahl von Vorschlägen gemacht worden, um übermäßige Hitzeverluste zu bekämpfen und die Gehäusetemperaturen bei der Dampfeinleitung zu vermindern. So ist die Verwendung einer temperaturbeständigen thermischen Packung vorgeschlagen worden, um den Ringraum zwischen dem Gehäuse und dem Einleitungsrohr zu isolieren. Eine derartige Anordnung vermindert den Wärmeübergang durch Konvektion zwischen der Rohrleitung und dem Gehäuse, indem ein geschlossener

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Totgasraum in dem ringförmigen Zwischenraum geschaffen wird. Eine derartige spezielle Ausrüstung ist nicht nur sehr kostspielig, sie verhindert auch in keiner Weise den Übergang strahlender Wärme aus dem Injektionsrohr.

Es ist auch vorgeschlagen worden, das Bohrloch mit einem bitumenartigen Überzug zu verschließen. Bei dieser Verschlußtechnik wird ein Material zum Überziehen des Gehäuses verwendet, das bei hoher Temperatur schmilzt. Wenn ein Schmelzen erfolgt, kann sich das Gehäuse frei ausdehnen, wodurch Spannungen verhindert werden, die anderenfalls infolge der Temperaturerhöhung am Gehäuse auftreten könnten. Dieses Verfahren hat sich nicht als allgemein erfolgreich bei der Verhütung von Gehäusebeschädigungen erwiesen. In manchen Fällen kann die Formation das Gehäuse mit genügender Kraft festhalten, um beim Erhitzen und Abkühlen ein freies Ausdehnen und Zusammenziehen des Gehäuses zu vermeiden. Unter diesen Umständen ist ein Gehäusebruch infolge der unverminderten Spannungen möglich. Überdies verhindert ein solches Füllverfahren in keiner Weise den Verlust an thermischer Energie aus dem Injektionsrohr.

Es ist auch vorgeschlagen worden, in den Raum zwischen Gehäuse und der Rohrleitung, der ringförmig ist, ein inertes Gas, wie Stickstoff, einzuleiten und es durch den Ringraum in die Formation hinunterzupumpen. Dieses Verfahren erfordert jedoch eine Gasquelle, ferner Mittel zum Hinabpumpen des Gases durch den Ringraum und schließlich Mittel zur Trennung des inerten Gases von der geförderten Bohrlochflüssigkeit.

Andere Mittel, die mit Erfolg verwendet worden sind, um einen Hitzeübergang aus dem Dampfeinleitungsrohr zu vermindern, bestehen in einem Wärmereflektorsystem. Dabei handelt es sich

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um eine Umhüllung aus einem wärmereflektierenden Metallrohr, die die Einführleitung umgibt. Sie ist aus einzelnen Gliedern zusammengesetzt, die in ihrer Länge den Gliedern des Bohrrohres entsprechen. Sie treten mit dem Bohrrohr als zusammengehörige Baueinheit in das Bohrloch ein. Diese äußere Umhüllung kann am oberen und unteren Ende verschlossen sein, um den Eintritt von Bohrflüssigkeiten in den Raum zwischen dem Dampfeinleitungsrohr und der wärmereflektierenden Umhüllung zu verhüten. Ein derartiges System ist erfolgreich in der Verhütung des Übergangs thermischer Energie aus dem Einleitungsrohr in-folge Strahlung, Leitung und Konvektion. Ein derartiges System ist naturgemäß verhältnismäßig teuer, da es zwei metallische Rohrstränge erfordert, nämlich das Einleitungsrohr und die wärmereflektierende Umhüllung. Überdies vermindert die Verwendung der wärmereflektierenden Umhüllung den Durchmesser der Rohrleitung, die in einem gegebenen Bohrloch zur Verfügung steht. Dies kann von besonderer Bedeutung sein, wenn mehrere Rohrstränge in einem einzelnen Bohrloch angewendet werden.

Ein neues Verfahren besteht in der Bildung von Silikatschaum an einer Rohrleitung in situ. Bei diesem Verfahren wird die Rohrleitung mit einer Packung in das Bohrloch eingebracht und hier befestigt. Dann wird eine wässrige Lösung eines wasserlöslichen Silikats in den Ringraum zwischen Gehäuse und Rohrleitung oberhalb der Packung eingeführt. Hierauf wird Dampf in die Rohrleitung eingeleitet, ua die Silikatlösung über ihren Siedepunkt zu erhitzen und einen Überzug von Alkalisilikatschaum auf der Rohrleitung niederzuschlagen.

Obwohl dieses Verfahren sehr erfolgreich ist, bübet es doch verschiedene verfahrenstechnische Probleme. In allgemeinen wird nicht der gesamte Überschuß an Silikatlösung aus dem

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Ringraum durch den Siedeprozeß während der Isolierung entfernt. Wenn das Niveau der Lösung in dem Ringraum sinkt und der Siedepunkt der Lösung infolge des Verlustes an Lösungswasser sich erhöht, wird die Ausscheidung aus der überschüssigen Silikatlösung weniger stark und hört unter Umständen ganz auf. Wenn in dem Ringraum nach Beendigung der Dampfeinleitung Lösung zurückbleibt, zeigt diese das Bestreben, sich in Form einer glasartigen, undurchlässigen Masse oberhalb der Packung zu verfestigen. Wenn nachfolgende Arbeitsgänge die Entfernung der Rohrleitung mit der Packung aus dem Bohrloch erfordern, hindert die Masse des verfestigten Silikats ober halb der Packung eine solche Herausnahme. Es ist daher üblich geworden, verschiedene Mittel zur Entfernung dieser überschüssigen Lösung anzuwenden, nachdem die Isolierung auf der Rohrleitung sich gebildet hat.

Man hat zwar vorgeschlagen, diese überschüssige Flüssigkeit aus dem Ringraum durch Anwendung einer umgekehrten Zirkulationsvorrichtung in der Rohrleitung zu entfernen und die Rückstandslösung aus dem Ringraum zu verdrängen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Verdrängung mitunter schwierig zu be werkstelligen ist. Die Rückstandslösung kann hochviskos sein und läßt sich mit einem gasförmigen Verdrängungsmittel, wie Naturgas, nicht in wirksamer Weise verdrängen. Ebensowenig ist Wasser ein völlig zufriedenstellendeβ Verdrängungsmittel. Obwohl der entwässerte Überzug in Wasser nicht ohne weiteres löslich ist, verschlechtert er eich doch und löst sich schließlich, wenn er mit Wasser längere Zeit in Berührung bleibt. Auch wird die Zeitdauer, welche der Übenug einer Beschädigung durch Wasser zu widerstehen vermag, durch die verhältnis mäßig hohe Temperatur vermindert, die in dem Bohrloch infolge des Siedens der Silikatlösung vorhanden ist. Da eine Anzahl

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von Stunden erforderlich, ist, um eine Verdrängungsflussigkeit aus frischem Wasser aus dem Ringraum eines tiefen Bohrloches zu entfernen, kann die Verwendung von Wasser als Verdrängungsmittel eine Verschlechterung des Silikatüberzugs hervorrufen.

Andere Verfahren, die vorgeschlagen worden sind, um mit diesen Problemen fertig zu werden, betreffen das Einverleiben eines schaumbildenden Mittels in die Lösung, um ihre Ausscheidung zu verstärken und die Lösung mit einer Flüssigkeit zu verdrängen, die nur geringe Löslichkeit für den Silikatschaum besitzt. Diese Maßnahmen sind lediglich teilweise wirksam und können in bestimmten Fällen die Kosten des Verfahrens erhöhen..

Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung wird der Eingraum des Bohrloches zwischen der Rohrleitung und dem Gehäuse mit einer wässrigen Lösung gefüllt, die ein wasserlösliches Silikat enthält. Dann wird thermische Energie in die Rohrleitung eingeleitet, um die Silikatlösung zum Sieden zu bringen und einen Niederschlag eines Silikatschaumes auf der Außenfläche der Rohrleitung zu erzeugen. Während der Dauer des Siedens der Silikatlösung steht der Ringraum mit der Atmosphäre in Verbindung, um Wasserdampf und Silikatlösung austreten zu lassen. Die Dampfeinleitung wird ohne Unterbrechung fortgesetzt, nachdem Silikatlösung nicht mehr durch die Öffnung austritt und die überschüssige Silikatlösung wird über der Packung stehengelassen. Vorzugsweise wird die Dampfeinleitung mindestens so lange fortgesetzt, bis kein Wasserdampf aus der Silikatlösung an der Oberfläche austritt. Diese fortgesetzte Dampfeinleitung verursacht, daß die überschüssige Silikatlösung eine poröse und durchlässige Masse innerhalb des Ringraumes bildet, die mit Wasser aufgelöst werden kann, wenn es erwünscht ist, die Rohrleitungen mit der Packung aus dem Bohrloch zu entfernen.

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Ziele der Erfindung, die aus der obigen Beschreibung nicht ersichtlich sind, werden bei Betrachtung der folgenden Beschreibung der Erfindung deutlich werden, die im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen erfolgt ist.

Figur 1 ist eine schematische Wiedergabe eines Längsschnitts durch den Boden, der ein Bohrloch zeigt, welches ein Gehäuse und ein Dampfeinleitungsrohr aufweist.

J¹JgUr 2 ist eine schematische Wiedergabe eines Bohrloches nach der Bildung des Silikatschaumes.

Bei der Ausführungsform nach Figur 1 ist eine allgemein mit 1o bezeichnete Bohrung von der Erdoberfläche 11 in eine ölführende Formation 12 hinabgetrieben. Die Bohrung hat ein Gehäuserohr 1J mit öffnungen 14 innerhalb der ölführenden Formation, um einen Flüssigkeitsdurchtritt zwischen der ölführenden Formation und dem Gehäuse zu ermöglichen. Ein Dampfeinleitungsrohr 15 erstreckt sich vom Kopf 16 der Bohrung in die ölführende Formation. Die Rohrleitung ist mit einer Zufuhrleitung 17 und das Gehäuse mit einer Zuführungsleitung 18 ausgestattet. Eine geeignete Packung 19 ist an der Rohrleitung angebracht und reicht innerhalb der Bohrung bis zu dem gewünschten Niveau hinab.

Nachdem die Rohrleitung mit der Packung in das Bohrloch eingebracht und an Ort und Stelle befestigt ist, wird eine wässrige Lösung eines wasserlöslichen Silikats durch die Zufuhrleitung 18 in den ringförmigen Hohlraum 2o zwischen dem Gehäuse und der Rohrleitung eingebracht. Die Packung verhindert, daß die Silikatlösung unter die Packung gelangt. Vorzugsweise wird eine genügende Lösungsmenge angewendet, um den Ringraum auszufüllen.

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Im Anschluß an die Einleitung der Silikatlösung wird Dampf durch die Zuleitung 17 in die Rohrleitung 15 eingeleitet, der abwärts strömt und durch die öffnungen 14 in die ölführende Formation eintritt. Die Gehäusezuleitung 18 steht mit der Atmosphäre in Verbindung und gestattet ein Entweichen des Wasserdampfes, der beim Kochen aus der Silikatlösung austritt. Vorzugsweise wird Dampf mit verhältnismäßig hoher Temperatur von etwa 315° und mit verhältnismäßig hoher Strömungsgeschwindigkeit und -menge eingeleitet. Die hohen Temperaturen und die großen Mengen und Strömungsgeschwindigkeiten gestatten eine unmittelbare Heizung der Rohrleitung 15 auf hohe Temperatur und entfernen rasch das Wasser aus der Silikatlösung.

Wenn die Lösung siedet, wie dies in Figur 2 dargestellt ist, wird ein dünner Film von Alkalisilikatschaum auf der Außenseite der Rohrleitung gebildet. Wenn der Schaum sich auf der Rohrleitung abgelagert hat, wird die überschüssige Silikatlösung generell durch die Entlüftungsleitung 18 abgezogen. Nach einer gewissen Siededauer tritt jedoch keine merkliche Menge von Silikatlösung mehr durch diese Abzugsleitung aus und es verbleibt eine wesentliche enge überschüssiger Silikatlösung in dem Ringraum 2o oberhalb der Packung 19.

Es wurde nun gefunden, daß die überschüssige Silikatlösung eine poröse, durchlässige Masse 22 in mindestens einem Teil der vertikalen Ausdehnung des Ringraumes, oberhalb der Packung bildet, wenn das Einleiten des Dampfes ohne Unterbrechung so lange fortgesetzt wild, bis die Lösung fest wird. Im Gegensatz zu früheren Ergebnissen, die besagen, daß die überschüssige Lösung eine undurchlässige feste Masse geringer Wasserlöslichkeit bildet, kann die überschüssige Lösung einen weitgehend durchlässigen Schaum bilden, der in wirksamer Weise mit Wasser in Berührung gebracht.und hierin aufgelöst werden kann. Wenn

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es erforderlich ist, die geschäumte Masse 22 zu entfernen, wird ein Verschlußstopfen durch die Rohrleitung herabgelassen und auf einem Anschlagzapfen in der Nähe der Packung angebracht. Dann wird eine Rückspüleinrichtung 25, die aus einem durch eine Drahtleitung gesteuerten Gasheberventil oder einer Schieberhülse bestehen kann, oberhalb der Packung geöffnet, um eine Flüssigkeitsverbindung zwischen der Rohrleitung und dem Ringraum herzustellen. Das Wasser kann dann durch die Masse 22 hindurchzirkulieren und löst diese innerhalb kurzer Zeitdauer auf. Selbst wenn die Masse nicht vollständig gelöst ist, kann ihre mechanische Festigkeit bis zu einem Grade vermindert werden, daß die Packung und die Rohrleitung mit geringer Mühe herausgezogen werden können.

Vorzugsweise wird die ^asse 22 mit dem durch die Rohrleitung hinabströmenden Wasser, daß durch die Rückspülleitung 23 austritt und im Ringraum aufwärts strömt, in Berührung gebracht. Wenn die Zirkulation in dieser Weise erfolgt, wird das Silikat 22 mit Wasser in Berührung gebracht, das frei von gelöstem Silikat ist. Im umgekehrten Fall, wenn die Zirkulation abwärts durch den Ringraum und aufwärts durch die Rohrleitung erfolgt, ist das Wasser bereits mit dem Schaum 21 an der Außenseite der Rohrleitung in Berührung gewesen und kann bereits eine beträchtliche Silikatmenge in Lösung enthalten, wenn es mit der Masse 22 in Berührung kommt. Das in Lösung befindliche Silikat verzögert naturgemäß die Geschwindigkeit, mit der die Silikatmasse 22 aufgelöst wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Wasserzirkulation auf jede der beiden Weisen durch die Silikatmasse kein absolutes Erfordernis für seine Entfernung darstellt. Ein einfaches Eintropfen von Wasser in den Ringraum löst im allgemeinen die Masse genug,um es zu ermöglichen, daß die Packung und die Rohrleitung herausgezogen werden können. Es sei jedoch bemerkt, daß das Unterlassen

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einer Zirkulation durch die Silikatmasse ihre Verkleinerung verzögert.

Wie oben bereits angegeben, wird die Einleitung von Dampf ohne merkliche Unterbrechung fortgesetzt, nachdem keine überschüssige Silikatlösung mehr aus der an der Oberfläche befindlichen Entlüftungsleitung austritt» Vorzugsweise wird die Dampfeinleitung so lange fortgesetzt bis kein Wasserdampf aus der Silikatlösung mehr durch die Entlüftungsleitung 18 austritt. Das Aufhören des Wasserdampfaustritts aus der Entlüftungsleitung 18 ist ein Anzeichen dafür,, daß der Überschuß der Silikatlösung fest geworden ist. Zweckmäßig kann der in die Formation während des Festwerdens der überschüssigen Silikatlösung eingeleitete Dampf für die Zwecke der Ölgewinnung verwendet werden. Beispielsweise kann die Bohrung einer sogenannten "huff-und-puff"-Stimulierung unterworfen werden, bei der Dampf durch das Isolierrohr in die Formation eingeleitet wird, um das Öl anzuheizen und seine Viskosität zu vermindern. Bei typischen Vorgängen kann die Dampfeinleitungsperiode bei einem solchen Verfahren mehrere Wochen oder noch langer dauern. Eine solche Zeitdauer ist in fast allen Fällen lang genug, damit die überschüssige Silikatlösung eine poröse und durchlässige Silikatmasse bildet. Bei einer solchen Verfahrenstechnik wird die Bohrung normalerweise für eine gewisse Zeitdauer im Anschluß an die Dampfeinleitung geschlossen, um zu ermöglichen, daß die Formation sich durchheizt. Während dieser Wärmeaufnahmeperiode wird die latente %tze der Dampfkondensation vom Dampf auf die Formation und das darin enthaltene öl übertragen. Diese Zunahme des .Wärmegehaltes des Öls vermag seine Viskosität drastisch zu vermindern, was eine wirksame !Produktion ermöglicht. Nach der Aufwärmperiode wird die der Dampfeinleitung unterworfene Bohrung an die Produktion angeschlossen und es werden heiße Flüssigkeiten mit Einschluß von öl,

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Wasser und Dampf aus der Formation mit Hilfe dieses Bohrloches abgezogen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Bohrloch für einen Dampfaustreibprozeß zu verwenden. Bei diesem Verfahren wird mit Hilfe eines Bohrloches Dampf in die ölführende Formation eingeleitet. Der Heißdampf wird mit oder ohne einer Verdrängungsflüssigkeit durch die Formation hindurchgetrieben, um das darüber befindliche öl zu heizen. Heißes öl, Wasser und Dampf werden aus der Formation mit Hilfe einer Abzweigbohrung, die der Produktion dient, abgezogen. Die Dampfeinleitungsperiode bei diesem Dampfaustreibprozeß kann noch langer sein als bei der "huff-and-puff"-Stimulierung. Die Einleitungsdauer kann Monate oder noch langer betragen, was mehr als ausreichend ist, um zu bewirken, daß die überschüssige Silikatlösung eine poröse und durchlässige Masse bildet.

Die bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendeten Silikate sind Alkalisilikate, die sich leicht in Wasser lösen. Diese Gruppe wird gewöhnlich als lösliche Silikate bezeichnet und umfaßt alle Silikate der Alkalien mit Ausnahme von Lithium. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung ist es jedoch vorzuziehen, Silikatlösungen zu verwenden, die Natrium oder Kalium als Alkali enthalten, und zwar aufgrund der verhältnismäßig geringen Kosten und der leichten technischen Verwendbarkeit solcher Lösungen.

Wenn Wasser aus Lösungen solcher löslichen Silikate entfernt wird, kristallisieren sie unter Bildung glasartiger Materialien. Wenn die löslichen Silikate rasch bei Siedetemperaturen getrocknet werden, schwellen die Lösungen an und bilden eine feste Masse von Glas , die das drei- bis hundertfache ihres ursprünglichen Volumens ausfüllen. Der getrocknete Schaum ist eine leichte glasartige Masse, die ausgezeichnete strukturelle und isolierende Eigenschaften aufweist.

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Bei der praktischen Durchführung der Erfindung haben sich im Handel erhältliche Natriumsilikatlösungen als geeignet erwiesen. Solche Lösungen haben eine Dichte von etwa 4o Be bei 2o° G und ein Gewichtsverhältnis von Siliziumdioxyd zu Natriumoxyd von etwa 5»2 zu 1. Andererseits besitzen im Handel erhältliche Kaliumsilikat lösungen eine Dichte von etwa 3o Be bei 2o C und ein Gewichtsverhältnis von Siliziumdioxyd zu Kaliumoxyd von etwa 2,4 zu 1. Das Verhältnis des Gewichtes von Siliziumdioxyd zu Alkalioxyd ist bei der praktischen Durchführung der Erfindung:nicht kritisch. Es kann zwischen 1,3 zu 1 und 5, ο zu 1 schwanken. Die Dichte der Lösungen kann zwischen 22° Be und 5o° Be bei 2o° G liegen. Es ist lediglich wichtig, daß genügend !Feststoffe in der Lösung enthalten sind, so daß sich beim Sieden ein Überzug von etwa 3»2 mm Dicke oder mehr auf der Rohrleitung abscheidet.

Das Prinzip der Erfindung und die Art und Weise, in der dieses Prinzip anzuwenden ist, sind hiermit beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, daß das Vorangehende lediglich zur Erläuterung dient und daß andere Mittel und Verfahren angewendet werden können, ohne von dem wahren Umfang der Erfindung," wie er in den folgenden Ansprüchen festgelegt ist, abzuweichen.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur thermischen Isolierung von in einem Bohrloch aufgehängten Rohrleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ringraum zwischen dem Bohrloch und der Rohrleitung eine Wasser und ein wasserlösliches Silikat enthaltende Lösung eingeleitet wird, worauf man thermische Energie in die Rohrleitung einführt, um das Wasser aus der Lösung zu entfernen und einen Überzug von Silikat auf der Rohrleitung niederzuschlagen, wobei der Ringraum zwischen der Rohrleitung und dem Bohrloch entlüftet wird, um den aus der Lösung entfernten Wasserdampf abzuleiten und überschüssige Silikatlösung aus dem Ringraum zu entfernen) und daß man die Einleitung der thermischen Energie in die Rohrleitung so lange fortsetzt, bis die in dem Ringraum zurückbleibende überschüssige Silikatlösung eine poröse, durchlässige, wasserlösliche Masse bildet, die den Raum zwischen dem Bohrloch und der Rohrleitung mindestens auf einem Teil des vertikalen Abstandes dieses Ringraumes ausfüllt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Rohrleitung eingeführte thermische Energie aus Dampf besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das • wasserlösliche Silikat Kaliumsilikat ist.

4·. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Silikat Natriumsilikat ist.

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5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Silikat eine Dichte von 22 bis 5o° Be bei 2o° C und ein Gewichtsverhältnis von Siliziumoxyd zu Alkalioxyd von 1,3 zu 1 bis 5»o zu 1 besitzt.

6. Verfahren zum thermischen Isolieren einer in einem Bohrloch aufgehängten Rohrleitung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wasser und ein wasserlösliches Silikat enthaltende Lösung in den Ringraum zwischen dem Bohrloch und der Rohrleitung eingeleitet wird, worauf man thermische Energie in die Rohrleitung einleitet, um Wasser aus der Lösung zu entfernen und einen Niederschlag von Silikat auf der Rohrleitung zu erzeugen, daß man den Ringraum zwischen der Rohrleitung und dem Bohrloch entlüftet, um Wasserdampf aus der Lösung abzuleiten sowie den Überschuß der Silikatlösung aus dem Ringraum zu entfernen, daß man die Einführung der thermischen Energie in die Rohrleitung ohne wesentliche Unterbrechung fortsetzt, bis der aus der Lösung entfernte Wasserdampf nicht langer aus dem Ringraum entweicht.

7. Bohrverfahren für ein,eine Rohrleitung enthaltendes Bohrloch, die in dem Bohrloch aufgehängt ist und die ölführende Formation durchdringt, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Wasser und wasserlösliches Silikat enthaltende Lösung in den Ringraum zwischen der Rohrleitung und dem Bohrloch einleitet, daß man thermische Energie durch die Rohrleitung in die Formation einleitet, um Wasser aus der Lösung zu entfernen und einen Niederschlag von Silikat auf der Rohrleitung zu erzeugen, daß man den Ringraum zwischen der Rohrleitung und dem Bohrloch entlüftet, um

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den aus der Lösung entfernten Wasserdampf entweichen zu lassen und die überschüssige ßilikatlösung aus dem Ringraum zu entfernen, daß man die Einführung thermischer Energie durch die Rohrleitung in die Formation ohne wesentliche Unterbrechung fortsetzt,nachdem Wasserdampf nicht mehr aus dem Ringraum entweicht, um das in der ölführenden Formation enthaltene öl zu erhitzen und seine Viskosität zu vermindern_;und daß man schließlich das Öl aus der Formation gewinnt.

8. Bohrverfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das öl mit Hilfe einer Rohrleitung aus der Formation gewonnen wird.

9. Bohrverfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das öl aus der Formation mit Hilfe eines außerhalb der Antiklinie gelegenen ProduktionsSchachts gewonnen wird.

1o. Bdocverfahren für ein Bohrloch ,welches eine innerhalb eines Gehäuserohres aufgehängte Rohrleitung und eine an der Rohrleitung angeordnete Packung enthält, die mit dem Gehäuserohr in Berührung steht, um den in dem Gehäuserohr vorhandenen Ringraum oberhalb der ölführenden Formation, in die das Bohrloch hineinragt, abzuschließen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Ringraums oberhalb der Packung mit einer Wasser und ein wasserlösliches Silikat enthaltenden Lösung gefüllt und Dampf durch die Rohrleitung nach unten in die Formation eingeleitet wird, um die Silikatlösung zum Sieden zu bringen und einen Überzug aus Silikatschaum auf der Außenseite der Rohrleitung niederzuschlagen, daß man den Ringraum entlüftet, um den aus der Lösung entfernten Wasserdampf abzuführen und die

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überschüssige Silikatlösung aus dem Ringraum zu entfernen, daß man die Einleitung des Dampfes durch die Rohrleitung ohne wesentliche Unterbrechung so lange fortsetzt, bis kein Wasserdampf mehr an der Oberfläche entweicht und bis die in dem Ringraum oberhalb der Packung zurückbleibende überschüssige Silikatlösung eine poröse und durchlässige wasserlösliche Masse imerhalb. eines Teils der vertikalen Ausdehnung dieses Ringraums bildet, daß man öl aus der Formation entfernt, daß man dann die poröse und durchlässige wasserlösliche Nasse mit Wasser in Berührung bringt, um einen Abbau der Masse zu erreichen und es zu ermöglichen, daß die Rohrleitung und die Packung aus dem Bohrloch entfernt werden können.

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