DE2815222A1 - Verfahren zur gewinnung von gas, das in wasserfuehrenden gesteinsschichten geloest ist - Google Patents
Verfahren zur gewinnung von gas, das in wasserfuehrenden gesteinsschichten geloest istInfo
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Description
PATBNTA N WA T, TB
DR. KARL TH. HEGEL DIPL.-INO. KLAUS DICKEL
GROSSE BBRGSTRASSB 223 2000 HAMBURG 5O JULIUS-KREIS-STRASSE 33 8000 MÜNCHEN
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H 285? Dr.He/mk
EXXON PRODUCTION BESEiBGH COMPANY
Houston, Texas, 77001 / Y.St.A.
VEBEiHBEN ZUB GEWINNUNG VON GAS, DAS IN
WiSSEEB1UHEENDEN GESTEINSSCHICHTEN GELÖST IST.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Kohlenwasserstoffgasen
aus unterirdischen, durchlässigen, wasserführenden Gesteinsschichten; im einzelnen bezieht sich
die Erfindung auf die Gewinnung von Kohlenwasserstoffgas,
das in den Gesteinsschichten in wässriger Lösung vorhanden ist.
S09842/0914 —2
BLZ 2OO8OO00
Das in einer großen Zahl von durchlässigen Gesteinsschichten in der ganzen Welt vorhandene Wasser enthält erhebliche Mengen
von Gas in wässriger Lösung. Die unter der Küstenlinie von Texas - Louisiana vorhandenen wasserführenden Schichten werden
auf einen möglichen Gehalt von etwa 50.000-Trillionen Kubikfuß
Gas (1.416 Milliarden cbm) geschätzt. (Vergl. den Aufsatz: "Natural Gas Resources of Geopressured Zones in the Northern
Gulf of Mexico Basin" von P.H. Jones, vorgelegt "beim "Forum
on Potential Resources of Natural Gas" hei der Universität
des Staates Louisiana in Baton Rouge, Louisiana, am 15· Januar 1976).
Die Wirkung des Druckes, der Temperatur und des Salzgehaltes des Wassers auf die Löslichkeit des natürlich vorhandenen Gases
in Wasser ist recht genau bekannt (sie ist beispielsweise in einem Artikel unter der Überschrift "Pressure-Vblume-Temperature
and Solubility Relations for Natural Gas-Water Mixtures11
bon O.E. Dodson und M.B. Standing in der Zeitschrift "Drilling and Production Practice, API, 1944 beschrieben).
Von den Parametern ist derjenige von größter Bedeutung, der die Gasmenge beeinflußt, die in wässriger Lösung unter Druck
vorhanden sein kann. In einer Tiefe von etwa 15-000 Fuß (
4.572 n ) herrscht in den unter Erddruck stehenden wasserführenden
Gesteinsschichten längs der Texas-Louisiana-Golfküste im allgemeinen ein Druck in der Größenordnung von
13-000 Pfund/Quadratzoll (885 Atmosphären), und das Wasser
enthält Gas in der Größenordnung von 30 Standard-Kubikfuß
809842/09U
(84-9,5 Liter) oder mehr in Lösung je Faß (160 Liter).
Die durchlässigen, wasserführenden Gesteinsschichten können
auch weniger Gas in Lösung enthalten, als es der Saturierung entspricht. In diesem Fall sind sie "untersättigt". Es ist
jedoch gut bekannt, daß das in bestimmten geologischen Formationen, und zwar in bestimmten geographischen Gebieten, vorhandene
Wasser fast stets Gas in Lösung enthält, das sich nahe an den Sättigungsbedingungen befindet.
Solche durchlässigen, wasserführenden Gesteinsschichten, die Wasser enthalten, bei dem sich das Kohlenwasserstoffgas in
Lösung im Sättigungszustand oder in der Nähe des Sättigungszustandes befindet, sind besonders für die Anwendung des
"Verfahrens der vorliegenden Erfindung geeignet.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Kohlenwasserstoffgas
aus durchlässigen, wasserführenden Gesteinsschichten, die Gas in wässriger Lösung enthalten, wobei Wasser
aus angefüllten Bohrlöchern in der wasserführenden Gesteinsschicht gewonnen wird. Die kontinuierliche Wassergewinnung
führt zu einer Druckabnahme, die eine Gasentwicklung aus dem in der durchlässigen Gesteinsschicht enthaltenen Wasser bewirkt.
Das Gas wandert zu den Bohrlöchern und wird gemeinsam mit dem Wasser gewonnen.
Anfänglich wird das in dem Wasser der durchlässigen Gesteins»
809842/0914
schient gelöste Gas zusammen mit dem Wasser gewonnen und dann
von diesem an der Oberfläche getrennt. Die kontinuierliche Gewinnung bewirkt eine Sättigung des Gases in der wasserführenden
Gesteinsschicht, bis ein Zustand entsteht, bei dem das Gas der Gasphase aus der wasserhaltigen Gesteinsschicht zusammen
mit dem dort vorhandenen Wasser in die Bohrlöcher einströmt. Das an der Oberfläche erhaltene Gas stellt also die
Summe aus dem in dem gewonnenen Wasser gelösten Gas zusammen mit dem Gas der Gasphase dar.
Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen in den Fig.1, 2
und 3 die Anwendung der Erfindung auf eine typische durchlässige, wasserführende Gesteinsschicht.
Gemäß der Erfindung wird das Wasser aus den in der wasserführenden
Gesteinsschicht vorhandenen, gefüllten Bohrlöchern gewonnen. In dem Maße, in dem das Wasser aus den Porenräumen
der wasserführenden Gesteinsschicht entfernt wird, in denen
das gewonnene Wasser ursprünglich lagerte, füllen sich diese (1.) durch Ausdehnung der wasserführenden Gesteinsschichten,
(2.) durch Ausdehnung des in den wasserführenden Gesteinsschichten vorhandenen Wassers, und (3·) durch Gas, das aus der
wässrigen Lösung frei wird. Der Druck in der wasserführenden Gesteinsschicht nimmt in dem gleichen Maße ab, in dem die
angegebenen Ausdehnungen erfolgen.
In !Fig.1 ist eine durchlässige wasserführende Gesteinsschicht
8Q9842/09U
ΊΟ gezeichnet, in der sich angefüllte Bohrlöcher 12, 13 und
befinden. Wenn die Produktion beginnt, strömt das in der durchlässigen Gesteinsschicht enthaltende Wasser, das Gas in Lösung
enthält, zu den Bohrlöchern in der Gesteinsschicht und wird dort gewonnen, wie durch die Pfeile 11 angedeutet ist. Das in
dem Wasser, das in die Bohrlöcher einströmt, in Lösung befindliche
Gas wird mit Hilfe üblicher Arbeitsmethoden gewonnen, wie sie zur Oberflächentrennung von Gas und Wasser im allgemeinen
angewendet werden.
Ein Zwischenzustand in der wasserführenden Gesteinsschicht ist in Eig.2 dargestellt. Die kontinuierliche Wassergewinnung
durch die Bohrlöcher 12, 13 und 14, was wiederum durch die
Pfeile 11 angedeutet wird, hat den Druck in der wasserführenden Gesteinsschicht vermindert. Das durch die kleinen Kreise
angedeutete Gas ist aus dem gesättigten, in der Gesteinsschicht enthaltenen Wasser in Sxeiheit gesetzt und hat sich in Form
einer Gasphasensättigung in der wasserführenden Gesteins schicht gesammelt. Die Gasphasensättigung hat noch nicht zu
einer kritischen Gassättigung geführt, wie sie für eine Gasphasenströmung durch die wasserhaltige Gesteinsschicht erforderlich
ist.
In Fig.3 werden die letzten Bedingungen der Gasphasenströmung
veranschaulicht. Die Gewinnung von Wasser, das Gas in Losung enthält, aus den Bohrlöchern 12, 13 und 14 ist fortgesetzt
worden, so daß der Druck im Eeservoir erheblich unter das
809842/09H
anfängliche Niveau abgesunken ist. Er beträgt beispielsweise 15 % des Anfangsdrucks. Die Wasserströmung zu den Bohrlöchern
ist wiederum durch die mit Pfeilen versehenen Linien 11 dargestellt. Das Gas der Gasphase strömt jetzt ebenfalls zu den
Bohrlöchern in der Hauptsache als dünne Schicht längs der Oberfläche der durchlässigen wasserführenden Gesteinsschicht, wie
dies durch die Pfeile 16 angedeutet ist. Die längs der Oberfläche rasch strömende dünne Gasschicht wird mit Gas angereichert,
das unter der Einwirkung der Schwerkraft aus der wasserführenden Gesteinsschicht nach oben in Freiheit gesetzt wird,
wie dies durch die mit Pfeilen versehenen Linien 17 angedeutet
ist. Die Gassättigung innerhalb der meisten was serfuhrenden
Gesteinsschichten liegt etwas oberhalb der kritischen Gassättigung, bei der eine Gasströmung einsetzt. Die Gewinnung von
Gas und Wasser aus der wasserführenden Gesteinsschicht wird fortgesetzt, bis der Druck in der wasserhaltigen Gesteinsschielt
so niedrig wird, daß eine Gasgewinnung nicht mehr wirtschaftlich ist.
In manchen Formationen kann die Senkung einen erheblichen Wert annehmen, und die Trennung durch Schwerkraft kann in starkem
Maße die Strömung der Gasphase zur Oberfläche unterstützen. Wenn sich genügend Gas innerhalb der Formationen an der Oberseite ansammelt, können die Bohrlöcher in solchen Formationen
in geeigneter Entfernung voneinander angeordnet werden, so daß lediglich das aus der wässrigen Lösung entbundene Gas und kein
Wasser gewonnen wird.
809842/09U
Die folgenden Tabellen I und II zeigen die berechneten ausströmenden
Gasmengen, und die Entstehung einer GasSättigung im
Laufe der durch die Gewinnung verursachten Druckabnahme in zwei typischen wasserführenden Gesteinsschichten. Die Gassättigung
wurde auf der Grundlage berechnet, daß keine Gasphasenströmung stattfindet. Die Ergebnisse der Tabelle I beziehen sich auf
eine unter Erddruck stehende wasserführende, durchlässige Gesteinsschicht der Texas Golf küste in einer Tiefe von 15.000 ]Fuß
(etwa 4.572 m). Das Wasser in der durchlässigen Gesteinsschicht
enthielt 30 Standard Eubikfuß per Barrel an gelöstem Gas
(849,5 Liter)je 160 Liter bei einem Druck von 12.975 Pfund per
Quadratzoll (883 Atmosphären).
Die Ergebnissei der Tabelle II beziehen sich auf eine unter Normaldruck befindliche durchlässige, wasserführende Schicht
der Texas Golfküste in 6.600 Fuß Tiefe (2.012 m). Das in der wasserführenden Gesteinsschicht ursprünglich enthaltene Wasser
enthielt 13,9 Standard Kubikfuß ^e Barrel (394 Liter auf
160 Liter)bei einem Druck von 3.000 Pfund per Quadratzoll (204 Atmosphären).
809842/0914
TABELLE I
Gasentwicklung und sich bildende Gassättigung bei Druckabnahme
in einem unter Erddruck stehenden Sand
Druck in Atmosphären Erfbundenes S
Pfund/Qua- . gelöstes f
dratzoll Gas (scf/B) in Litern
12.975 883 0
12.000 816,5 2,3
11.000 748,5 4,6
10.000 680 6,9
9.000 612 9,2
8.000 544 11,5
7.000 476 13,8
6.000 408 16,1
5.000 340 18,4
4.000 272 20,8
3.000 204 23,1
2.000 136 25,4
1.000 68 27,7
0 | 0 |
1,55 | 0,0011 |
3,1 | 0,0023 |
4,65 | 0,0037 |
6,2 | 0,0052 |
7,75 | 0,0070 |
9,3 | 0,0092 |
10,85 | 0,0119 |
12,4 | 0,0155 |
14,0 | 0,0208 |
15,6 | 0,0298 |
17,1 | 0,0481 |
18,7 | 0,1052 |
* : Durchschnittliche Gassättigung unter der Annahme, daß kein Gas entweicht.
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TABELLE II
Gasentbindung und entstehende Gassättigung bei
in mäßiger Tiefe in einem unter normalem Druck wasserhaltigen Sand.
Druck in Pfund/Qua dratzoll |
Atmos phären |
3.000 | 204 |
2.500 | 170 |
2.000 | 136 |
1.500 | 102 |
1.000 | 68 |
750 | 51 |
500 | 37 |
250 | 17 |
Aus der Lösung entbundenes Gas
in;scf/B
'Litern
Druckabnahme stehenden
Fraktion
2,0
4,0
6,0
8,0
9,0
10,0
11,0
0 | |
1,35 | 0,0024 |
2,7 | 0,0061 |
4,0 | 0,0122 |
5,4 | 0,0248 |
6,07 | 0,0374 |
6,74 | 0,625 |
7,4 | 0,136 |
* : Durchschnittliche Gassättigung unter der Annahme, daß keine Gasentbindung stattfindet.
Die Tabellen I und II zeigen, daß eine erhebliche Gassättigung auftritt, wenn diese nicht durch Gasströmung aus der wasserführenden
Gesteinsschicht vermindert wird. Die Laboratoriumsdaten und die praktische Erfahrung bei einer großen Zahl von
Ölfeidern zeigen, daß bei der Entwicklung von Gas in den Poren
der Gestansräume, das in der Flüssigkeit oder den Flüssigkeiten (falls es sich um Ölreservoire handelt t die öl und fossiles
Wasser enthalten) gelöst ist, das ursprünglich entbundene Gas
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durch. Gapillarkräfte in den größeren Porenräumen festgehalten
wird und bei der Druckminderung, die praktisch erreichbar ist, nickt ausströmt. In dem Maße, wie die Gassättigung zunimmt,
erreicht sie ein kritisches Niveau, bei dem das Ausströmen beginnt. Diese kritische Gassättigung beträgt etwa 3 % in den
meisten wasserführenden Gesteinsschichten. Die Tabellen I und II zeigen, daß die kritische Gassättigung gerade unterhalb
eines Drucks von 3-000 Fuß/Quadratζο11 (204 Atmosphären) bei
der wasserführenden Gesteinsschicht gemäß Tabelle II und bei etwa 875 Pfund/Quadratzoll (59»5 Atmosphären) bei der in
Tabelle II untersuchten wasserführenden Gesteinsschicht erreicht wird. Wenn Wasser aus wasserführenden Gesteinsschichten
gewonnen wird, wie sie gemäß den Tabellen I und II untersucht worden sind, kann die Gesamtmenge bis etwa 1 Standard Eubikfuß
(«scf) per Barrel (0,67 Liter) Gas, das in dem in der durchlässigen
Gesteinsschicht enthaltenen Wasser gelöst ist, zusammen mit dem gesamten" Gasphasen "-Gas erhalten werden , indem
man das aus dem Bohrloch ausströmende Medium durch eine übliche Oberflächen trennanlage für Gas von Flüssigkeit hindurchschickt,
die bei einem Druck von etwa Ί00 Pfund/Quadratzoll (6,8 Atmosphären)
arbeitet. Das Gas aus der Trennanlage kann in gleicher Weise verwendet werden, wie das durch übliche Maßnahme aus öl-
und Gasfeldarn gewonnene Gas. Das aus der Trennanlage abströmende Wasser kann, unter Verwendung bekannter Verfahren beseitigt
werden, wie sie beim Arbeiten in öl- und Gasfeldern
üblich sind.
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Wenn eine Produktion aus einer wasserführenden, durchlässigen
Gesteinsschicht beginnt, entspricht die pro Barrel ^160 Liter)
des gewonnenen Wassers entstehende Gasmenge dem ursprünglichen Lösungsniveau innerhalb der wasserführenden Gesteinsschicht.
Das anfänglich vorhandene Gas-Wasser-Verhältnis nimmt dann
entsprechend dem Lösungsverhältnis in der wasserführenden Gesteinsschicht, d.h. im ursprünglichen Lösungsverhältnis unter
Abzug des entwickelten Gases, ab, bis die kritische Gassättigung in der wasserführenden Gesteinsschicht erreicht ist. Nachdem
diese kritische Gassättigung erreicht ist, strömen sowohl die Gasphase wie das Wasser in die Bohrlöcher und das nun vorhandene
Gas-Wasser-Verhältnis entspricht der Summe des Gasphasen-Gases, das in das Bohrloch eintritt, plus dem Gas, das
sich in dem in das Bohrloch eintretenden Wasser gelöst befindet. Die Gasströmung in der wasserführenden Gesteinsschicht wird
durch die geringe Dichte und die geringe Viskosität des Gases sehr begünstigt. Die Schwerkraft bewirkt, daß das Gas zur Oberseite
der wasserführenden Gesteinsschicht strömt, wo es sich
in Form einer dünnen Schiclrtyrelativ hoher Sättigung ansammelt.
Die Gasströmung in der dünnen Schicht wird durch die bedeutend geringere Viskosität des Gases im Vergleich mit dem Wasser
erheblich begünstigt. Die Produktion nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung läßt sich in sehr wirksamer Weise unter
Verwendung von Bohrlöchern durchführen, die über das geographische
Gebiet der wasserführenden Gesteinsschicht verteilt sind, um die Druckdifferenzen in der wasserführenden Gesteinsschicht
zu vermindern. Der optimale Abstand der Bohrlöcher
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hängt von der Bohrlochkapazität, den Bohrlochkosten, der Permeabilität
der wasserführenden Gesteinsschicht, ihrer Dicke, ihrer Porosität, dem Gasgehalt des in der Gesteinsschicht enthaltenen
Wassers und verschiedenen anderen Bedingungen ab. Diese liegen für Fachleute auf dem Gebiet der öl- und/oder
Gasgewinnung auf der Hand.
ANWENDUNG DES VEEFAHHENS DEH ERFINDIMG AUF EINE ÜBTE» ERDDRUCK
STEHENDE WASSERFÜHRENDE GESTEINSSCHICHT DER GOLFKÜSTE
Die Durchführung der Produktion mit der Erwartung einer Ausbeutung
einer typischen unter Erddruck stehenden breiten, wasserführenden, durchlässigen Gesteinsschicht der Golfküste
wurde unter Verwendung einer Materialbilanz und einer Strömung sb er echnung kalkuliert. Die wasserführende Gesteinsschicht
bestand aus einem wasserhaltigen Sand, der in einer Tiefe von 15.000 Fuß (4.572 m) lag. Das Gebiet der wasserführenden Ge -
ο steinsschicht betrug etwa 300 Quadratmeilen (777 km ) mit einer
durchschnittlichen Dicke der wasserführenden Schicht von 300 Fuß (91 j 5 m), einer durchschnittlichen Porosität von 20 %
und einer durchschnittlichen Permeabilität von 100 millidarciesi
Die wasserführende Gesteinsschicht enthielt 100 Billionen Barrels (16.000.000 cbm) Wasser von einem Anfangsdruck von
12.975 Pfund/Quadratzoll (883 Atmosphären) und einer Temperatur von 3250F (1630C). Das Wasser ist mit Kohlenwasserstoffgas zu
30 scf/B (5,3 Litern) gesättigt mit dem Ergebnis, daß Gas
ursprünglich in Mengen von 3 Trillionen Kubikfuß (84950000 cbm) anwesend ist. Andere bei den Berechnungen angenommene Eigen-
809842/0 9H
—6 schäften sind eine Gesteinskompressibilität von 3 x 10" Pfund
pro Quadratzoll" (2,04 χ 10" Atmosphären), eine Wasserkompressibilität
ebenfalls von 3 x 10" Pfund/Quadratzoll"
—8
(2,04 χ 10 Atmosphären) und ein anfänglicher Formations-
(2,04 χ 10 Atmosphären) und ein anfänglicher Formations-
volumenfaktor für Wasser von 1,0411.
Die für diesen unter Erddruck stehenden Sand vorausgesagte Produktionsdurchführung ist aus der folgenden Tabelle III
ersicälich. Es ist zu beachten, daß das Gas-Wasser-Verhältnis während der Produktion abnimmt, bis die Gassättigung den
kritischen Wert von 3 % gerade unter einem Druck von 3000 Pfund/Quadratzoll (204 Atmosphären) erreicht. Dann wächst das
Gas-Wasser-Verhältnis rasch mit zunehmender Druckabnahme. Eine
Produktion von 16,7 Billionen Barrels (267200 cbm) Wasser oder 16,7 % des ursprünglich vorhandenen Wassers erfordert eine
Druckverminderung um 500 Pfund pro Quadratzoll (34- Atmosphären),
Bei diesem Druck von 500 Pfund/Quadrat ζ oll (34- Atmosphären)
beträgt die gesamte Gasproduktion fast 1,5 Trillionen Kubikfuß (42474000 cbm) oder 50 % des ursprünglich vorhandenen Gases.
809842/09U
VORAUSGESAGTE ERODUKTIONSDUROHFÜHRUNG BEI EINEM TOTTER ERDDRUCK STEHENDEN WÄSSRIGELT SAND.
Druck At- Gassät- Steigende Wasser- Steigende Gas-Pfund/
mos- tigung produktion produktion Zoll2 P*1^611 % 109B 105cbm
des
Gas-Was s er-Yerhältni s
1O9scf
10*cbm
Zuwachs
Oumulativ.
scf/B Liter
12975 | 883 | 0 | 0 | 107,5 | 0 | 549 | 0 | 0 | 5,11 | 0 | 5,11 | |
12000 | 816,5 | 0,10 | 0,672 | 331,5 | 19,4 | 1593,6 | 0,65 | 28,9 | 4,65 | 28,9 | 4,81 | |
CO | 10000 | 680 | 0,35 | 2,072 | 564 | 56,28 | 2450 | 1,88 | 26,3 | 3,68 | 27,2 | 4,34 |
O CO |
8000 | 544 | 0,67 | 3,526 | 815,7 | 86,53 | 3170,6 | 2,88 | 20,8 | 2,87 | 24,5 | 3,89 |
CO 4t·- |
6000 | 408 | 1,12 | 5,098 | 1120 | 111,97 | 3796,4 | 3,73 | 16,2 | 2,05 | 22,0 | 3,38 |
4000 | 272 | 1,97 | 7,010 | 1338 | 134,07 | 4105,4 | 4,47 | 11,6 | 1,43 | 19,1 | 3,06 | |
O | 3000 | 204 | 2,81 | 8,360 | 1472,5 | 144,99 | 4867,3 | 4,83 | 8,1 | 5,65 | 17,3 | 3,3 |
as | 2500 | 170 | 3,42 | 9,203 | 1651,7 | 171,89 | 7135,7 | 5,73 | 31,9 | 12,65 | 18,7 | 4-, 32 |
4P* | 2000 | 136 | 4,40 | 10,323 | 1877,5 | 252,00 | 13097,4 | 8,40 | 71,5 | 26,4 | 24,4 | 6,97 |
1500 | 102 | 5,55 | 11,734 | 2177 | 462,54 | 23508,4 | 15,42 | 149,2 | 34,72 | 39,4 | 10,8 | |
1000 | 68 | 7,30 | 13,608 | 2679 | 830,21 | 42406,4 | 27,67 | 196,2 | 37,66 | 61,0 | 15,8 | |
500 | 34 | 10,40 | 16.743 | 1497,6 | 49,92 | 212,8 | 89,4 | |||||
OO
5222
Anfänglich strömt Wasser allein in die in der wasserführenden Gesteinsschicht vorhandenen Bohrlöcher, da das Gasphasen-Gas
sich mit der Wasserströmung nicht mischt. Der Produktivitätsindex eines Bohrlochs in einer wasserführenden Gesteinsschicht
mit einem Verlustfaktor von 2 beträgt 62 Barrel/Durchmesser/
Pfund/Quadratzoll (9-920 Liter pro 0 bei einem Druck von 0,068 Atmosphären). Demnach verläuft die Strömung in den Bohrlöchern
in der wasserführenden Gesteinsschicht mit im wesentlichen gleichmäßiger Geschwindigkeit,bis der Druck etwa einen Betrag
von 7000 Pfund/Quadratzoll (476 Atmosphären) erreicht. Unterhalb eines Drucks von 476 Atmosphären ist eine Hebeförderung
erforderlich. Die Strömungsdrucke am Boden des Bohrlochs sind in der folgenden Tabelle IV für jedes Gas-Wasser-Verhältnis
und jedes Wasserproduktionsverhältnis angegeben. Eine Gashebeanlage läßt sich mit Erfolg verwenden, um Wasser zu fördern,
bis der Druck in der wasserführenden Gesteinsschicht sich
3.5OO Pfund/Quadratzoll (238 Atmosphären) nähert. Unterwasserzentrifugalpumpen
werden vorzugsweise zur Förderung des Wassers bei Drucken unter 3500 Pfund/Quadratzoll (238 Atmosphären)
verwendet.
809842/0914
STRÖMUSfGSDRUOK AM BODEN DES BOHRLOCHS FÜR GAS ZUM HEBEN DES WASSERS
Wasserverhältnis Barrel je 0 Liter je 0
Gas-Wasser-Verhältnis
St.Kubikfuß/B Liter
Strömungsdruck am Boden des
Bohrlochs*
4000 | 640.000 | 250 | 44,24 | 4189 | |
09 O |
7000 | 1.120.000 | 250 | 44,24 | 4124 |
CO OO |
10000 | 1.600.000 | 250 | 44,24 | 4120 |
.f~ | 15000 | 2.400.000 | 250 | 44,24 | 4147 |
2/09 1 ^ | 20000 4000 |
3.200.000 640.000 |
250 500 |
44,24 88,5 |
4192 3022 |
7000 | 1.120.000 | 500 | 88,5 | 2915 | |
10000 | 1.600.000 | 500 | 88,5 | 2912 | |
15000 | 2.400-rOOO | 500 | 88,5 | 2970 | |
20000 | 3.200.000 | 500 | 88,5 | 3090 | |
4000 | 640.000 | 1000 | 177 | 2162 | |
7000 | 1.120.000 | 1000 | 177 | 2052 | |
10000 | 1.600.000 | 1000 | 177 | 2062 | |
15000 | 2.400.000 | 1000 | 177 | 215O | |
20000 | 3.200.000 | 1000 | 177 | 2402 |
285
280,6
280,6
280,35
282,2
285,2
205,6 198,35 198,15 202,1
210,3
147,1 139,6 140,3 146,3
163,4
Der Strömungsdruck am Kopf des Bohrlochs beträgt ■
100 Pfund pro Quadratzoll, (6,8 Atmosphären), die Tiefe des Bohrlochs beträgt - I5OOO Fuß (4.572 m),
die Strömung erfolgt durch ein Ringrohr mit einem inneren Durchmesser von 1,9" (4,8 cm 0) und einem
äusseren Durchmesser von 7»625" (19»4 cm 0).
Es ist bereits früher erkannt worden, daß große G-asvolumina
in Lösung in wasserführenden Gesteinsschichten vorhanden sind, und es wurde daher bereits vorgeschlagen, daß eine !Förderung
aus dieser Quelle erfolgen kann, indem man das in den wasserführenden Gesteinsschichten vorhandene Wasser an die Oberfläche
bringt und das gelöste Gas entfernt. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, das entgaste Wasser in die wasserführende
Gesteinsschicht wialer zurückzuleiten, um den Druck aufrechtzuerhalten
und das mit Gas gesättigte Wasser zu den Produktionsbohrungen hinzudrängen. Es hat aber bisher niemand das
in der vorliegenden Anmeldung beschriebene und beanspruchte Produktionsverfahren vorgeschlagen, bei dem der Druck in der
wasserhaltigen Gesteinsschicht auf einen Betrag vermindert wird, der tiefer liegt als die bisher in Betracht gezogenen
Drucke, wobei Bedingungen geschaffen werden, bei denen das Gasphasen-Gas zu den in der wasserführenden Gesteinsschicht
enthaltenen Bohrlöchern strömt. Auf diese Weise wird das Gas, das ursprünglich in der Gesamtmenge des Wassers in der wasserführenden
Gesteinsschicht in Lösung vorhanden war, gewonnen, während die bisher vorgeschlagene Gasproduktion sich lediglich
auf das gewonnene Wasser stützte. Die Anwendung des Ver-
809842/09H
fahrens der Erfindung führt zur Gewinnung größerer Mengen Gas
je Barrel des gewonnenen Wassers, und dadurch werden die Kosten auf die Einheit des gewonnenen Gases gerechnet wesentlich
geringer.
geringer.
Änderungen und Abweichungen können "bei den veranschaulichten
und hier beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung durchgeführt werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen, wie
er sich aus den folgenden Ansprüchen ergibt.
Claims (6)
1. Verfahren zur Gewinnung von Gas aus Lösungen in wasserführenden Gesteinsschichten,
gekennzeichnet durch die Gewinnung von Wasser aus Bohrlöchern, die in einer wasserführenden
Gesteinsschicht vorhanden sind, "bis der Brück in der wasserführenden Gesteinsschicht genügend
vermindert ist um zu bewirken, daß das aus der wässrigen Lösung in der wasserführenden Gesteinsschicht
entbundene Gas frei wird und in Form einer Gasphase in der wasserführenden Gesteinsschicht
strömt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Wasser kontinuierlich aus den Bohrlöchern
fördert, um eine GasSättigung zu erreichen, die höher ist als diejenige, die für die Strömung der
Gasphase in den Bohrlöchern erforderlich ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gasphase, die sich aus dem Wasser in
der wasserführenden Gesteinsschicht gebildet hat, aus den Bohrlöchern gewinnt.
809842/0914 ORIGINAL INSPECTED
- 20"-
4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen mehr Gas in der Gasphase ge wonnen
wird als Gas in wässriger Lösung.
5· Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet,
daß das gewonnene Gas vom Wasser an der Oberfläche getrennt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,
daß es sich "bei dem gewonnenen Gas im wesentlichen lediglich um das im Wasser gelöste und in gasförmiger
Phase vorhandene Gas handelt, welches aus dem Wasser frei gesetzt ist.
7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man lediglich das Gas der Gasphase aus einem oder mehreren Bohrlöchern gewinnt.
009042/0914
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-
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Also Published As
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