DE3048179A1 - Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von hochviskosem oel aus untergrund-erdformationen - Google Patents

Description

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Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von hochviskosem öl aus Untergrund--Erdformat ionen

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung von hochviskosem öl aus Untergrund-Erdformationen» insbesondere unter Verwendung einer Schachtbohrung großen Durchmessers und mehrerer radial davon abgehender Bohrlöcher.

Frühe Erkenntnisse bezüglich der Gewinnung von Erdölsubstanzen unter Verwendung einer Schachtbohrung großen Durchmessers und mehrerer Bohrlöcher finden sich in den US-PSen 1 520 757 und 1 634 235 sowie in einer 1939 in "Petroleum Engineer" erschienenen Arbeit von Ranney mit dem Titel "The World's First Horizontal Hole". Diese Veröffentlichungen beschreiben das Niederbringen eines Schachts großen Durchmessers in eine ölführende Formation und das anschließende Vortreiben radialer Bohrlöcher in der Formation. In neuerer Zeit wurden gemäß den US-PSen 4 020 901, 4 099 570, 4 099 783 und 4 160 481 verbesserte Systeme zur Gewinnung von Erdölsubstanzen mittels weiter Schachtbonrungen und Eadialbohrlöcher vorgeschlagen. Die bisherigen Verfahren unterliegen jedoch Einschränkungen bezüglich Begrenzungen der Einführmenge des einzuspritzenden Strömungsmittels; außerdem kann der Gesamtwirkungsgrad der bisherigen ölgewinnungsverfahren so mangelhaft seini daß die Ölförderung unwirtschaftlich ist.

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Die genannten Veröffentlichungen lehren, daß (Wasser-)Dampf oder andere erwärmte Strömungsmittel in waagerechte Bohrlöcher bzw. Querbohrungen (laterals)» die von einer weiten bzw. einen großen Durchmesser besitzenden Schachtbohrung abgehen, eingetrieben werden können. Der Dampf o.dgl. erwärmtes Einpreßströmungsmittel wird über die Querbohrungen in die Erdformation eingetrieben, um dieser Wärme zuzuführen und dadurch die Viskosität des Öls herabzusetzen. Das erwärmte öl fließt dann unter Schwerkrafteinfluß zu Förderquerbohrungen.

Das vorstehend beschriebene Vorgehen wird allgemein als "Durchweichungs"- bzw. "Sicker"-Betrieb ("soak" operation) bezeichnet und ist von einem "Verdrängungs"-Betrieb ("drive" operation) zu unterscheiden. Im "Sicker"-Betrieb soll das eingespritzte bzw. eingepreßte Strömungsmittel die Viskosität des Erdöls herabsetzen und dieses dabei befähigen, unter Schwerkrafteinfluß leichter zu den Förderleitungen zu strömen. Dieser Betrieb kann dadurch unterstützt werden, daß der Druck in der Formation erhöht und die ölgewinnung durch Erhöhung des Unterschieds zwischen dem Formationsdruck und dem Druck an der Gewinnungs- bzw. Förderstelle begünstigt wird.

Es iet auch bekannt, ein Strömungsmittel in ein übliches lotrechtes Bohrloch einzutreiben, um das Erdöl zur Gewinnung über ein etwas entferntes lotrechtes Bohrloch in der Erdformation zu verdrängen. Bei diesem "Verdrängungs"-Verfahren dient das eingetriebene Strömungsmittel als lotrechte Barriere oder Wand in der Formation, um das Erdöl in waagerechter Richtung zum Förderbohrloch zu verdrängen oder auszutreiben. Obgleich dieses Vorgehen durch Einpressen eines erwärmten Strömungsmittels oder eines Lösungsmittels zur zusätzlichen Herabsetzung der ölviskosität unterstützt werden kann, wirkt das eingepreßte Strömungsmittel idealerweise als Treibkolben (piston head), der sich durch die Formation bewegt und das öl zur Gewinnungs- oder Förderstelle treibt.

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Die HorizontalVerdrängung führt häufig zu einer viskosen Verzweigung oder Fingerbildung (viscous fingering) und/oder Schwerkraftsübersteuerung (gravity override)» die für dieses Verfahren nachteilig sind. Die Horizontalverdrängungsverfahren berücksichtigen daher im allgemeinen die "kritische Geschwindigkeit" des eingepreßten Strömungsmittels, damit die Treibkraft nicht aufgrund der genannten Erscheinungen zusammenbricht. Da das Strömungsmittel bei Horizontalverdrängungsverfahren vorzugsweise in solchen Mengen oder mit solchen Geschwindigkeiten eingeführt wird» daß der Verdrängungsvorgang unter der kritischen Geschwindigkeit bleibt, ist die Fördermenge aus wirtschaftlichen Gründen häufig nicht akzeptabel. Die beiden vorstehend genannten Erscheinungen sowie die Unterschiede zwischen "Sicker"- und "Verdrängungs"-Betrieb sind in der USA-Patentanmeldung 940 390 im einzelnen erläutert.

Es ist zudem bekannt, Wasser über übliche lotrechte Bohrlöcher zur Sohle einer ölführenden Formation einzupressen und das öl über gewöhnliche lotrechte Bohrlöcher nahe der Oberseite der betreffenden Formation zu gewinnen. Bei diesem auch als vertikales Wassertreibverfahren bezeichneten Vorgehen wird das öl durch das eingepreßte Wasser lotrecht nach oben ausgetrieben. Durch Verwendung üblicher lotrechter Bohrlöcher, die nahe der Oberseite der Formation enden, sowie entsprechender Bohrlöcher» die nahe des unteren Bereichs der Formation enden, ist es weiterhin möglich, niedrig viskose Erdöle durch Einpressen eines leichten Kohlenwasserstoffs in den oberen Bereich der Formation bei Gewinnung des Erdöls über das zur Unterseite der Formation geführte lotrechte Bohrloch zu fördern. Bei diesem Verfahren wird das leichte öl durch den leichteren Kohlenwasserstoff nach unten getrieben. Die ölausbeute bei Verwendung der üblichen lotrechten Bohrlöcher und der üblichen Treibtechniken ist jedoch häufig mangelhaft, weil die lotrechten Bohrlöcher nur

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eine begrenzte Zahl von Pörderstellen zur Verfügung stellen.

Diese bisherigen Verfahren sind mit verschiedenen, ihnen eigenen Problemen behaftet. Um einen Bereich vor der aktiven waagerechten Verdrängung oder Austreibung des Öls einwandfrei "abzuschirmen" (to "blanket"), muß das Verdrängungsmedium mit niedriger Durchsatzgeschwindigkeit eingepreßt werden. Außerdem muß die Erdformation zur Ermöglichung einer effektiven Abschirmung eine hohe Durchlässigkeit besitzen, und der Dichteunterschied zwischen dem Erdöl und dem Einpreßmedium muß groß sein. Wenn durch das Einpreßmedium keine gute Abschirmung hergestellt wird, oder wenn zwar eine gute Abschirmung hergestellt ist, das Verdrängungsmedium jedoch in zu großer Menge eingepreßt wird, kann eine viskose Verzweigung (viscous fingering) auftreten. In diesem Fall vermag das Einpreßmedium das Erdöl nicht mehr wirksam zu verdrängen, und der volumetrische Austreibwirkungsgrad (sweep efficiency) fällt drastisch ab.

Zur weitgehenden Vermeidung der Möglichkeit für eine viskose Verzweigung bei den bisherigen Verfahren wird das Einpreßmedium häufig mit niedrigen Einspritzmengen von z.B. 400 Barrel (ca. 63 600 1) pro Tag und Bohrloch eingepreßt. Optimale Dampfeinblasmengen bei lotrechten Bohrlöchern sind in einem auf Seite 997 von "Journal of Petroleum Technology", August 1975, beginnenden Artikel von Burseil und Pittman näher erläutert. Niedrige Einspritzmengen führen jedoch selbstverständlich allgemein zu niedrigen Fördermengen, welche die Pörderkosten erheblich erhöhen.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Ausschaltung der den bisherigen Verfahren anhaftenden Probleme und Nachteile durch Schaffung eines verbesserten Verfahrens und

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einer verbesserten Vorrichtung zur Gewinnung von hochviakosen ölen aus Untergrund-Erdformationen, welche die Förderung eines größeren Prozentsatzes an Erdöl in wirtschaftlicherer Weise aus den Erdformationen erlauben sollen.

Biese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale und Maßnahmen gelöst.

In spezieller Ausführungsform der Erfindung wird ein lotrechter Grubenschacht mit einem zur Aufnahme von Personal und Gerät ausreichend großen Durchmesser zu einer und durch eine ein hochviskoses Erdöl führenden Formation vorgetrieben. Der Schacht wird im Bereich der Ober- und Unterseite der Formation jeweils erweitert, um vergrößerte Kammern bzw. Räume für Mannschaft und Gerät zu bilden. Sodann werden in Radialrichtung im wesentlichen waagerechte Bohrlöcher bzw. Querbohrungen in die Formation vorgetrieben. Zahl und Abstandsverteilung dieser Querbohrungen sind nachstehend im einzelnen angegeben. An dieser Stelle mag die Erklärung genügen» daß nahe der Oberseite, d.h. des oberen Bereichs, und nahe der Unterseite, d.h. des unteren Bereichs, der Formation je eine Gruppe von Querbohrungen vorgesehen wird, die jeweils einen bestimmten Teil der Formation effektiv bestreichen oder abschirmen, wobei die Konfiguration der Abschirmungen (blankets) jeweils rechteckig sein kann. Danach werden radial um die Kammer herum Bohrlöcher in die Fläche der Formation vorgetrieben, und hierauf wird ein geeignetes Strömungsmittel mittels einer zur Erdoberfläche führenden Leitung in die Formation eingepreßt.

Bei Anwendung dieser Anordnung kann das öl in der Weise gewonnen werden, daß ein Einpreßmedium in die unteren Querbohrungen eingeleitet und das öl an den oberen Querbohrungen gewonnen wird oder umgekehrt.

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Erfindungsgemäß werden somit vorteilhaft mehrere im wesentlichen waagerechte Querbohrungen verwendet, die zur Gewinnung von hochviskosem Erdöl nach dem "Austreib"- bzw. "Verdrängungs"-Verfahren in die ölführende Formation vorgetrieben sind, während bisher die ölgewinnung unter Verwendung von Bohrlöchern bzw. Querbohrungen in der ölführenden Formation und unter Anwendung verschiedener "Sicker"-Verfahren angestrebt wurde. Erfindungsgemäß ist die Austreibkraft des Einpreßmediums im wesentlich lotrecht gerichtet, d.h. entweder lotrecht aufwärts zu den oberen Querbohrungen oder lotrecht abwärts zum unteren Querbohrungssatz. Der Vorteil der lotrechten Austreibung gegenüber der bisherigen waagerechten Austreibung bei der ölgewinnung liegt darin, daß das Einpreßmedium mit wesentlich höherer Geschwindigkeit bzw. in wesentlich größerer Menge eingetrieben werden kann, weil die Möglichkeit für eine viskose Verzweigung praktisch ausgeschaltet ist und eine nachteilige Schwerkraftsübersteuerung vermieden wird. Erfindungsgemäß kann somit ein Strömungsmittel mit Fördermengen entsprechend der maximalen Ausgangsleistung der meisten handelsüblichen Generatoren bzw. Fördereinrichtungen eingetrieben werden, ohne daß kritische Geschwindigkeit, Verzweigung oder Schwerkraftsübersteuerung berücksichtigt zu werden brauchten.

Bei den üblichen ölbohrlöchern ist es häufig schwierig, eine Abschirmung oder Überdeckung mit Einpreßmedium herzustellen, auch wenn das Medium an verschiedenen Stellen in der Ebene der Abschirmung oder Überdeckung eingespritzt wird. Erfindungsgemäß läßt sich dagegen eine solche Abschirmung oder Überdeckung aus Einpreßmedium einfacher herstellen, weil das Medium nicht punktweise, sondern vielmehr über vollständige, innerhalb der Abschirmung liegende leitungen eingepreßt wird. Diese Leitungen stellen effektiv eine große Vielzahl von Einpreßpunkten dar, so daß sich die Ab-

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schirmring für den Austreibvorgang leichter herstellen läßt.

Wie erwähnt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. Anordnung sowohl für lotrecht aufwärts als auch lotrecht abwärts erfolgende Austreibung benutzt werden. Dies stellt einen deutlichen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik dar» weil das Einpreßmedium je nach der Dichte des in der Formation enthaltenen Öls, der Vorteilhaftigkeit der Verwendung eines mischbaren oder eines unmischbaren Einpreßmediums, der Verfügbarkeit des Einpreßmediums und der speziellen Eigenschaften der Formation entweder für Aufwärtsoder Abwärtsaustreibung eingepreßt werden kann. Wenn beispielsweise das in der Formation enthaltene Öl ein schweres Rohöl, z.B. 14° API, ist und ein vergleichsweise schwereres Einpreßmedium zur Verfügung steht, beispielsweise Kohlendisulfid, kann das Erdöl lotrecht aufwärts ausgetrieben werden. In diesem Fall kann Kohlendisulfid in den unteren Querbohrungssatz eingepreßt werden, und da dieses Einpreßmedium schwerer ist als das Erdöl, neigt es nicht zu einem Hochsteigen in der Formation auf natürliche Weise. Auf diese Weise kann eine Abschirmung aus Einpreßmedium einfach im unteren Bereich der Formation gebildet werden. Im Verlauf des Einpressens dieses Mediums verdrängt dieses das Öl in der Formation aufwärts zum oberen Querbohrungssatz. Das Einpreßmedium kann weiter in die unteren Querbohrungen eingetrieben werden, während das öl an den oberen Querbohrungen gewonnen wird, bis das Einpreßmedium effektiv die gesamte Formation durchdrungen hat.

Wenn andererseits der Formationsdruck hoch ist und erwärmtes Wasser als Einpreßmedium ohne weiteres zur Verfügung steht, kann die Abwärtsaustreibung bzw. -Verdrängung vorteilhafter sein. Heißwasaer mit einer Temperatur von 26O⁰C besitzt eine geringere Dichte als 14° API-Öl. Das Heißwas-

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ser kann somit über die oberen Querbohrungen eingepreßt werden und das öl zur Gewinnung über die unteren Querbohrungen nach unten verdrängen. Auf diese Weise wird eine Abschirmung bzw. Überdeckung aus dem Einpreßmedium im oberen Bereich der Formation hergestellt, und das öl wird bei fortgesetzter Einpressung des Mediums nach unten verdrängt.

Die spezielle Abstandsverteilung und Anordnung der Bohrlöcher hängt selbstverständlich von der Größe und Lithologie der betreffenden Formation ab» doch werden gemäß einem Merkmal der Erfindung ungefähr acht getrennte Radialbohrlöcher pro Schachtbohrung vorgesehen, wobei diese Bohrlöcher bis zu einem Ort in der Nähe der Enden ähnlicher» von einer benachbarten Schachtbohrung ausgehender Radialbohrungen vorgetrieben werden. Vie noch näher erläutert werden wird» bildet sodann jede Gruppe radialer Bohrlöcher ein Rechteckmuster im Erdölfeld» so daß dieses effektiv mit einer Abschirmung bzw. Überdeckung derartiger Rechteckmuster "bedeckt" ist.

Die Radialbohrungen können von der Schachtbohrung großen Durchmessers im wesentlichen waagerecht abgehen. Einige dieser Radialbohrungen können jedoch unter einem kleinen Winkel von z.B. 3 bis 7° nach oben geneigt sein» so daß der Ölfluß in diesen Bohrungen durch Schwerkraft begünstigt wird. Einige Formationen besitzen außerdem im wesentlichen waagerechte Sperrzonen, die für einen Strömungsmittelstrom undurchlässig sind. Beispiele für solche Sperrzonen sind vergleichsweise dünne Schiefertonablagerungen. Falls solche Zonen vorhanden sind, können die Querbohrungen mit einer größeren Aufwärtsneigung von z.B. 10 bis 18° gegenüber der Waagerechten so vorgetrieben werden, daß sie durch eine oder mehrere dieser Sperrzonen verlaufen. Hierdurch werden die Ölgewinnung und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens verbessert» weil in diesem Fall durch Sicker- oder Austreib-

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techniken auch das öl gewonnen werden kann, das bisher infolge der undurchdringlichen Sperrzonen in der Formation verblieb.

Es liegt innerhalb des Rahmens der Erfindung, die Radialbohrungen an bzw. in der Nähe der unteren Grenze der Formation anzuordnen, so daß das über diese Bohrungen eingepreßte Medium sowohl hochsteigt als auch sich quer durch die Formation bewegt; weiterhin können im Pail dickerer Formationen zusätzliche Anordnungen solcher Querbohrungen in höheren Ebenen angeordnet werden. Weiterhin sieht die Erfindung vor, das Medium nur über einen Teil der Radialbohrungen einzupressen, während über eine oder mehrere andere, von derselben Schachtbohrung ausgehende Radialbohrungen öl gewonnen wird.

Die Erfindung eignet sich also für die ölgewinnung aus Untergrund-Erdformationen, speziell für die Gewinnung von hochviskosen ölen. Hochviskose öle sind im allgemeinen sowohl mittelschwere öle mit einem API-Wert von 20 bis 25° als auch Schweröle mit einem API-Wert von 20° oder weniger.

Die erfindungsgemaße Vorrichtung umfaßt eine von der Erdoberfläche zur Ölführenden Untergrund-Erdformation verlaufende Schachtbohrung, eine erste Anzahl von Bohrlöchern, die in einer ersten Ebene bzw. einem ersten Niveau radial von der Schachtbohrung in die Erdformation verlaufen, eine zweite Anzahl von Bohrlöchern, die in einer zweiten Ebene in die Erdformation abgehen, und eine Einpreß- bzw. Einspritzeinrichtung zum Einführung eines Strömungsmittels über die zweiten Bohrlöcher in die Erdformation, um das Erdöl in lotrechter Richtung zu verdrängen und über die ersten Bohrlöcher zu gewinnen.

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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Gewinnung von öl, d.h. Erdöl, aus einer Untergrund-Erdformation ist dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Erdoberfläche zur Erdformation verlaufende Schachtbohrung vorgesehen wird, daß von der Schachtbohrung aus in einer ersten Ebene mehrere Bohrlöcher radial in die Erdformation vorgetrieben werden, daß eine zweite Anzahl von Bohrlöchern in einer zweiten Ebene bzw. Höhe in die Erdformation vorgetrieben wird, und daß über die zweiten Bohrungen ein Austreib- bzw. Einpreßmedium in die Erdformation eingetrieben wird, um das öl zur Gewinnung über die ersten Bohrlöcher lotrecht zu verdrängen.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene, vereinfachte schaubildliche Darstellung einer beispielhaften Anlage zur Gewinnung von Öl aus einer Untergrund-Erdformation nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 2 eine in verkleinertem Maßstab gehaltene Aufsicht auf einen Teil der Anordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise im Schnitt gehaltene, vereinfachte schaubildliche Darstellung eines Teils der Anordnung gemäß Fig. 1»

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Änderungen des spezifischen Gewichts von Strömungsmitteln zur Verdeutlichung des Grundgedankens der Erfindung,

Fig. 5 eine Fig. 1 ähnelnde Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung und

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Fig. 6 eine Fig. 2 ähnelnde Darstellung eines Teils der Anordnung gemäß Fig. 5.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ist ein im wesentlichen lotrechter Grubenschacht bzw. eine Schachtbohrung 2 von der Erdoberfläche 4 aus bis zu einer ölführenden Formation 6 vorgetrieben worden. Die Formation 6 kann typischerweise einige hundert Meter unter der Erdoberfläche 4 liegen, und sie ist im dargestellten Beispiel durch eine obere und eine untere Schicht 5 bzw. 7 aus Schiefertonablagerungen begrenzt, die für ein Strömungsmittel im wesentlichen undurchlässig sind. Gemäß Fig. 1 ist der Schacht 2 durch die ölführende Formation 6 hindurchgeführt, wobei er in einer Sumpfbohrung 8 endet.

Der Schacht 2 ist im oberen Bereich der Formation sowie in ihrem unteren Bereich unter Bildung einer oberen bzw. einer unteren Arbeitskammer 10 bzw. 12 erweitert. Von der oberen Arbeitekammer aus sind mehrere obere Querbohrungen 14 und 16 in die Formation 6 vorgetrieben, während von der unteren Arbeitskammer 12 aus auf ähnliche Weise mehrere untere Querbohrungen 18 und 20 in die Formation verlaufen.

Ein auf der Erdoberfläche befindlicher Dampferzeuger 22 liefert über eine Dampfleitung 24 das Einpreßmedium zu den oberen Querbohrungen 14 und 16. Gewünschtenfalls können mehrere Dampfleitungen 24 vorgesehen sein, so daß das jeder oberer Querbohrung zugeführte Einpreßmedium auf herkömmliche Weise mittels Ventilen getrennt geregelt werden kann. Die unteren Querbohrungen 18 und 20 können als Gewinnungs- bzw. Förderleitungen für das Öl dienen, das in einem Förderbehälter 26 aufgefangen wird. Die unteren Querbohrungen 18 und 20 können Jeweils mit getrennten Förderleitungen 28 und 30 verbunden sein, die in den Förderbehälter 26 einmünden. Wahlweise können die Förderleitungen 28 und 30 an einen ünter-

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grund-Sammler 32 angeschlossen sein, so daß das von den verschiedenen unteren Querbohrungen 18 und 20 zugeführte öl über eine zentrale Förderleitung 34 zum Förderbehälter 26 fließt.

Gemäß Fig. 1 kann ein Teil^evon der oberen Arbeitskammer 10 abgehenden Radial- bzw. Querbohrung 14 mit einem Futterrohr 36 versehen sein, an das sich ein perforierter Abschnitt der Querbohrung 14 anschließt. Die Wände des Schachts 2 können unter Bildung eines Futterrohrs 38 zweckmäßig mit Abschnitten aus verschraubten oder verschweißten Stahlplatten ausgekleidet und abgedichtet sein, oder sie können mit einem geeigneten Material, wie Gunite» ausgekleidet sein, um Kavernenbildung oder Einsturz der Wände des Schachts 2 zu verhindern. Der Durchmesser des Schachts 2 ist vorzugsweise so groß, daß Mannschaft und Gerät von der Brdoberfläche 4 aus in die Arbeitskammern 10 und 12 eingefahren werden können. Der Grubenschacht bzw. die Schachtbohrung 2 und die Arbeitskammern 10 und 12 können auf die in der US-PS 4 160 481 beschriebene Weise ausgebildet sein.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 wird Strömungsmittel in die Formation über die Querbohrungen 14 und 16 eingetrieben, die sich vollständig durch die Formation 6 erstrecken. Wenn das einzuspritzende Strömungsmittel Heißwasser oder Dampf ist, kann der Wärmeverlust über das Stahl-Futterrohr 38 vernachläßigt werden, weil die Wärmeübertragung lediglich auf die Erdformation 6 erfolgt. Andererseits sollte dieses Strömungsmittel vorteilhaft in einem Abstand vom Schacht 2 oder von der Arbeitskammer 10 eingepreßt werden, damit dieses Strömungsmittel über die Querbohrungen nach außen strömt und nicht in die Arbeitskammer 10 zurückläuft. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, im voraus perforiertes Rohr bzw. Futterrohr in die Querbohrungen einzuführen, anstatt das Futterrohr nach dem Einsetzen auf herkömmliche Weise zu perforie-

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ren. Die oberen Querbohrungen können das Futterrohr 36 aufweisen, doch ist dieses nicht erfindungswesentlich. Obgleich das Futterrohr 36 in Fig. 1 nur bei der oberen Querbohrung dargestellt ist, kann ein solches Futterrohr bei einigen oder allen Querbohrungen vorgesehen oder nicht vorgesehen sein.

Fig. 2 veranschaulicht in Aufsicht die Anordnung der Querbohrungen gemäß Fig. 1. Gemäß Fig. 2 gehen vier obere Querbohrungen 14 bis 17 in Abständen von 90° vom Schacht 2 ab. Vier untere Querbohrungen 18 bis 21 sind ebenfalls auf gegenseitige Abstände von 90° verteilt und mit den betreffenden lotrechten Förderleitungen 28 bis 31 verbunden.

Sowohl die oberen als auch die unteren Querbohrungssätze gemäß Fig. 1 und 2 liegen jeweils in im wesentlichen waagerechten Ebenen. Wie noch näher erläutert werden wird, stellen die oberen Querbohrungen im Zusammenwirken mit einem Einpreßmedium eine Abschirmung bzw. Überdeckung aus dem Einpreßmedium dar, welches die Treibkraft für das Gewinnungs- bzw. Förderverfahren gewährleistet. Typischerweise erstrecken sich die Querbohrungen vom Schacht 2 aus über eine solche länge, daß eine im wesentlichen waagerechte Ab-

2 schirmung über eine Fläche von 101170,0 m hergestellt wird. Gemäß Fig. 2 ist die durch die Querbohrungen 14 bis 17 gebildete Abschirmung kreisförmig. Andere Konfigurationen der Abschirmung sind ebenfalls möglich; die spezielle Konfiguration hängt zum Teil von den Eigenschaften der betreffenden Formation, der Viskosität des in der Formation enthaltenen Öls, dem Einspritzmedium und der möglichen Anwendung von Einpreß- und Querbohrungen in Kombination mit gewöhnlichen Bohrlöchern ab. Beispielsweise können die Querbohrungen auch eine in Aufsicht rechteckige Abschirmung festl-egen. Die länge der Querbohrungen hängt von ihren gegenseitigen Relativpositionen ab, weil sie vorzugsweise eine gleichmäßige, im wesentlichen waagerechte Abschirmung in einem Teil der

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Formation herstellen sollen. Die Durchmesser der Querbohrungen hängen hauptsächlich von der Art der Matrix bzw. des Gefüges der Formation 6 sowie von der Viskosität des zu gewinnenden Öls ab.

Fig. 3 veranschaulicht einen Teil der Anordnung gemäß Fig.1. Typischerweise ist dabei ein Rohr in eine der Querbohrungen 14 bis 17 (Fig. 2) eingesetzt. Ebenso ist (jeweils) ein Rohr 42 in die Querbohrungen 18 bis 21 eingesetzt. Die ölführende Formation 44 ist durch eine obere Schicht aus Tonschiefer oder ähnlichem Gestein 46 und eine untere, ähnliche Schicht 48 begrenzt» wobei diese beiden Schichten 46 und 48 für Strömungsmittel undurchlässig sind und typische Beispiele für verschiedene Materialarten darstellen, die häufig über und unter einer ölführenden Formation vorhanden sind. Diese undurchlässigen Schichten verlaufen im allgemeinen in einer im wesentlichen waagerechten Ebene, wenn auch möglicherweise nicht so gleichmäßig wie die in Fig. 3 dargestellten Schichten.

Vorzugsweise werden das obere Rohr 40 in der Nähe der Oberseite und das untere Rohr 42 in der Nähe des Bodens bzw. der Unterseite der Formation angeordnet. Der genaue Abstand zwischen oberen und unteren Querbohrungen hängt möglicherweise von der Art der Schichten 46 und 48 ab. Wenn diese Schichten gleichmäßig sind und innerhalb des Fördergebiets im wesentlichen waagerecht verlaufen, können die Querbohrungen sehr dicht an diesen Schichten vorgetrieben werden. Wenn diese Schichten dagegen unregelmäßig verlaufen» können die oberen Querbohrungen im oberen Fünftel der Formation und die unteren Querbohrungen im unteren Fünftel der Formation vorgesehen werden. Wenn die Erdformation 44 beispielsweise etwa 18,3 m dick ist und eine im wesentlichen gleichmäßige Konfiguration besitzt, befindet sich das obere Rohr 40 vorzugsweise in einem Abstand von 0,305 bis 1,53 m von der Unterseite der oberen Schicht 46,

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während das untere Rohr 42 vorzugsweise im selben Abstand über der unteren Schicht 48 angeordnet ist.

Im folgenden ist anhand der Fig. 1 bis 3 ein vereinfachtes Arbeitsverfahren gemäß der Erfindung erläutert. Hierbei sei vorausgesetzt, daß als Einspritz- bzw. Einpreßmedium Wasserdampf verwendet wird und daß sowohl Dampf als auch Wasser bei der betreffenden Temperatur und dem Druck innerhalb der Erdformation eine kleinere Dichte besitzen als das in der Formation enthaltene öl.

Der vom Dampferzeuger 22 gelieferte Dampf wird über mehrere Dampfleitungen 24 in die oberen Querbohrungen 14 bis 17 eingepreßt. Der Dampf tritt über eine Reihe von Perforationen 50 in den oberen Rohren 40 in die Erdformation 44 ein₀ Die Perforationen 50 können dabei über die Gesamtlänge des Rohrs 40 hinweg vorgesehen sein und sind vorzugsweise zumindest in einem beträchtlichen Teil der Länge des betreffenden Rohrs vorgesehen.

Durch die Wärme des eingepreßten Dampfes wird in der Nähe des Rohrs 40 die Viskosität des in der Formation enthaltenen Öls herabgesetzt. Bei der Erwärmung der Formation 44 kann sich Kondensat bilden, das eine größere Dichte als der Dampf, aber eine kleinere Dichte als das öl in der Formation besitzt. Der aus dem Rohr 40 ausströmende Dampf bildet zusammen mit dem gleichzeitig über die anderen oberen Querbohrungen eingepreßten Dampf eine im wesentlichen in der Ebene der oberen Querbohrungen liegende Dampfabschirmung bzw. -überdeckung.

Eine weitere Dampfeinpressung in die oberen Querbohrungen führt zu einem Druckanstieg im oberen Bereich der Erdformation 44. Infolgedessen wird das in der Formation enthaltene öl in Abwärtsrichtung zu den unteren Rohren 42 getrieben. Das

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aus dem eingepreßten Dampf entstehende Kondensat kann dabei eine Front für die Austreibkraft bilden. Mit anderen Worten: durch den ansteigenden Druck oberhalb der Kondensatschicht wird diese nach unten gedrückt» so daß sie das öl in der Formation nach unten drängt.

Während der Dampfeinlassung in das obere Bohr 40 wird gleichzeitig über die in einem beträchtlichen Teil der länge des unteren Rohrs 52 vorgesehenen Perforationen 54 öl gewonnen. Gemäß Fig. 2 treibt der in die oberen Querbohrungen 14 bis 17 eingetriebene Dampf das öl abwärts zu den unteren Querbohrungen 18 bis 21, über welche das öl sodann gewonnen wird.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit die ölgewinnung durch lotrechte Verdrängung des Öls zu den unteren Förder-Querbohrungen erfolgen. Bei diesem Vertikal-Verdrängungeverfahren kann das Druckgefälle innerhalb der Erdformation mittels des Einpreßmediums geändert werden» um das Öl zu den Förderleitungen zu treiben. Aufgrund des Gewichts des in der Erdformation enthaltenen Öls ist der Druck im oberen Bereich der Formation im allgemeinen kleiner als in ihrem unteren Bereich. Wenn die Formation 6 gemäß Fig. 1 eine Dicke von etwa 18,3 m besitzt und der Druck im oberen Bereich der Formation unmittelbar unterhalb der Schicht 5 etwa 1,05 bar (absolut) beträgt, kann der Druck in der Nähe der Unterseite der Formation oberhalb der Schicht 7 aufgrund des Druckgefälles des Öls in der Formation 6 typischerweise bei 2,81 bar (absolut) liegen.

Beim beschriebenen Vertikal-Dampfverdrängungsverfahren wird durch das Absaugen des Öls über die Förderleitungen und das Einpressen eines Strömungsmittels in die Einblasleitungen ein so großer Druckunterschied erzeugt» daß das öl in lotrechter Richtung verdrängt wird. Vorzugsweise wird bei diesem

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Verfahren ein Druckunterschied bzw. Druckgefälle von 7105 bar (absolut) oder mehr zwischen der Einblasstelle und der Gewinnungsstelle in der Formation erzeugt. Der bevorzugte Druckunterschied hängt von den speziellen Eigenschaften des Öls und der Formation ab, liegt jedoch typischerweise bei 14»1 bis 28,1 bar (absolut). Der Maximaldruck an der Einblasstelle wird aus Sicherheitsgründen im allgemeinen auf 0,07 bar (Meßdruck) pro 0,305 m (Dicke) der Deckschicht begrenzt. Wenn der Dampf beispielsweise in Querbohrungen 14 bis 17 eingepreßt wird, die 122 m tief unter der Erdoberfläche 4 liegen, kann es sich als wünschenswert erweisen, den Druck im oberen Bereich der Formation 6 auf 28,1 bar (absolut) zu begrenzen.

Wie erwähnt, kann die Vertikalverdrängung zweckmäßig und ohne Rücksicht auf die Schwerkraftsübersteuerung (gravity override) auch dann angewandt werden, wenn die Einblas- bzw. Einpreßmengen die bei der herkömmlichen Horizontalverdrängung angewandte Einpreßmenge bei weitem übersteigen. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird der Dichtenunterschied zwischen dem öl und dem Einpreßmedium beim Verdrängungsvorgang gewollt ausgenützt, um den Wirkungsgrad bzw. die Wirtschaftlichkeit des Förderverfahrens zu erhöhen, während derselbe Dichtenunterschied bei Horizontal-Verdrängungsverfahren zu der dafür nachteiligen Schwerkraftsübersteuerung führen kann. Da das öl außerdem lotrecht nach unten getrieben wird, wird die Möglichkeit für ein Auftreten einer viskosen Verzweigung oder Fingerbildung (viscous fingering) beim Austreib- bzw. Verdrängungsvorgang praktisch vollständig vermieden, weil

1. zunächst eine gleichmäßige Abschirmung aus dem Einpreßmedium geformt wird,

2. die Kondensatschicht 5? als Front für das Austreiben des Öls aus der Formation wirkt und

5. das öl lotrecht nach unten getrieben wird, wobei das ein-

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gepreßte Medium nicht bestrebt ist, die Formation 44 zu druchdringen, weil es eine geringere Dichte besitzt als das unter ihm befindliche öl.

Wie noch näher erläutert werden wird, ist eine viskose Verzweigung vor dem Verdränfungsvorgang im Gegensatz zum Horizontal-Verdrängungsverfahren für die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht nachteilig, sondern eher förderlich.

Der Wasserdampf kann ständig in das obere Querbohrung-Rohr 40 eingepreßt werden, bis am unteren Bohr 42 Kondensat oder Dampf erscheint. Ab diesem Zeitpunkt kann sich eine weitere Dampfeinblasung als unwirtschaftlich erweisen, weil anschließend — wenn überhaupt - nur noch wenig öl über das untere Rohr 42 gewonnen wird. Wenn die einzelnen Querbohrungen jeweils über die lotrechten Förderleitungen 28 und 30 mit dem Förderbehälter 26 verbunden sind, kann an der Erdoberfläche 4 das an jeder unteren Querbohrung gewonnene Strömungsmittel überwacht werden. Auf diese Weise kann die Dampfeinblasung in die oberen Querbohrungen beendet werden, welche den unteren Querbohrungen, in denen Dampf oder Kondensat erscheint, am nächsten liegen, während die anderen oberen Querbohrungen weiterhin mit Dampf beschickt werden, schlange die betreffenden unteren Querbohrungen öl liefern. Wenn das gewonnene öl entweder zu einem Untergrund-Verteiler 32 geleitet oder aus einer gemeinsamen Sumpfbohrung 8 abgesaugt wird, kann die Überwachung bzw. Beobachtung des über die einzelnen unteren Querbohrungen gelieferten Strömungsmittels erfolgen, bevor sich dieses Strömungsmittel mit dem der anderen unteren Querbohrungen vermischt. Die Anwendung der gemeinsamen Sumpfbohrung 8 für die Förder-Querbohrungen ist in der USA-Patentanmeldung 940 390 näher beschrieben.

Im folgenden ist anhand von Fig. 2 ein Beispiel für ein Überwachungsverfahren der vorstehend angedeuteten Art erläutert.

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Zunächst kann in die vier Querbohrungen 14- bis 17 Wasserdampf eingepreßt werden, so daß dieser in der Ebene der oberen Querbohrungen eine im wesentlichen waagerechte Dampfabschirmung bzw. -decke bildet. Bei weiterer Dampfeinblasung wird das öl innerhalb der Formation zu den unteren Querbohrungen gefördert. Sobald in einer der unteren Querbohrungen, z.B. in der Querbohrung 21» Dampf auftritt, kann die Dampfeinblaaung in die oberen Querbohrungen 15 und 16 weitergeführt werden, während die oberen Querbohrungen 14 und 17 nicht mehr mit Dampf beschickt werden. In diesem Pail wird die ölgewinnung über die unteren Querbohrungen 18, 19 und weitergeführt, während die untere Querbohrung 21 effektiv kein öl mehr fördert.

Ein wahlweises Verfahren, das angewandt werden kann, wenn aus einer der unteren Querbohrungen Dampf oder Kondensat austritt» besteht darin, kaltes Wasser in die betreffende untere Querbohrung einzuspritzen» während die Dampfeinblasung in die oberen Querbohrungen fortgesetzt wird. Wenn hierbei beispielsweise in der unteren Querbohrung 21 Wasser oder Kondensat erscheint, kann kaltes Wasser in diese Querbohrung 21 eingespritzt werden, während die oberen Querbohrungen 15 und 16 oder alle oberen Querbohrungen 14 bis 17 weiterhin mit Dampf beschickt werden. Durch die Einführung von kaltem Wasser in die untere Querbohrung 21 wird effektiv die Gewinnung von Strömungsmittel über die Querbohrung 21 überhaupt beendet, so daß der in die Erdformation eingepreßte Dampf wirksam für die Ölgewinnung über die Querbohrungen 18 bis 20 ausgenutzt wird.

Einer der mit den oberen Querbohrungen 14 bis 17 erzielten Vorteile besteht darin, daß in der Erdformation schnell und einfach eine Abschirmung bzw. Überdeckung hergestellt werden kann» wodurch die Austreibwirksamkeit des Einpreßmediums verbessert wird. Außerdem wird hierdurch der thermische Wirkungs-

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grad bzw. die thermische Wirtschaftlichkeit des Gewinnungsverfahrens erhöht, weil weniger Einpreßmedium zu benachbarten Schichten oder vollständig aus der Formation entweichen kann. Beim bisherigen Vertikal-Verdrängungsverfahren ergibt sich keine schnelle und wirksame Ausbildung einer Abschirmung, weil das Strömungsmittel an einzelnen Stellen innerhalb der Ebene der Abschirmung eingepreßt wird. Erfindungsgemäß liegen dagegen die Querbohrungen innerhalb der Ebene der herzustellenden Abschirmung, so daß anstelle von Einpreßpunkten Einpreßlinien gewährleistet werden. Die jeweilige Zahl der verwendeten Querbohrungen hängt von einer Vielzahl von Paktoren ab. Erfindungsgemäß gehen mehrere Querbohrungen vom Grubenschacht bzw. der Schachtbohrung in mindestens zwei Niveaus ab. Während in Fig. 2 jeweils vier obere und vier untere Querbohrungen dargestellt sind, können beispielsweise auch je acht Querbohrungen in jeder Höhe vorgesehen werden. Während eine vergrößerte Zahl von Querbohrungen im allgemeinen eine erhöhte Wirksamkeit der ölgewinnung gewährleistet, ergeben sich hierdurch auch erhöhte Bohr- und Ausrtistungskosten.

Vorzugsweise sind obere und untere Querbohrungen jeweils in gleicher Zahl vorhanden und untereinander auf gleiche Abstände verteilt. Gemäß Fig. 2 sind beispielsweise die oberen und unteren Querbohrungen jeweils auf gegenseitige Abstände von 90° verteilt. Vorzugsweise sind dabei die unteren Querbohrungen nicht unmittelbar unter den zugeordneten oberen Querbohrungen, sondern zwischen diesen angeordnet. Insbesondere ist gemäß Fig. 2 jede untere Querbohrung von der zugeordneten oberen Querbohrung um 45° versetzt; im Fall von jeweils acht Querbohrungen würde dieser Versatzwinkel 22,5° betragen. Durch den Versatz zwischen unteren und oberen Querbohrungen wird in vorteilhafter Weise eine längere Strecke zwischen den Einpreß- und den Gewinnungs-Querbohrungen hergestellt. Das Einpreßmedium kann sich dabei gleich-

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mäßig durch die Formation verteilen, so daß die Austreibwirkung beim ölgewinnungsverfahren verbessert wird. Wenn die oberen Querbohrungen lotrecht auf die unteren Querbohrungen ausgerichtet werden, wäre die Wahrscheinlichkeit dafür geringer» daß das im Bereich der Unterseite der Formation und zwischen den unteren Querbohrungen enthaltene Öl gewonnen werden könnte.

In Pig. 5 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher (zusätzlich) herkömmliche lotrechte Bohrlöcher 60 und 62 vorgesehen sind, die von der Erdoberfläche 64 her durch die obere Gesteinsschicht 66 hindurchgeführt sind und im oberen Bereich der Formation 68 enden. Die lotrechten Bohrlöcher können durch einen gemeinsamen Strömungsmittelerzeuger oder durch getrennte Strömungsmittelerzeuger 70 und 74 mit Einpreß-Strömungsmittel beschickt werden. Mittels Ventilen 72 und 75 kann dabei der Strömungsmittelstrom von den Erzeugern zur Formation geregelt werden.

Von einer Arbeitskammer 80 im unteren Teil eines Grubenschachts bzw. einer Schachtbohrung 82 gehen Querbohrungen 76 und 78 in Radialrichtung ab. Diese unteren Querbohrungen "bestreichen" vorzugsweise» wie vorher beschrieben, einen Teil der Formation. Mit Hilfe von Ventilen 83» 84 und 66 kann der Strom des gewonnenen Öls von den Querbohrungen zu einem Förderbehälter 88 geregelt werden. Gemäß Fig. 5 befinden sich die Querbohrungen 76 und 78 sowie die Arbeitskammer 80 vollständig im unteren Bereich der Formation 88 und oberhalb einer Gesteinschicht 90.

Innerhalb des Erfindungsrahmens können gewünschtenfalls herkömmliche lotrechte Bohrlöcher in Verbindung mit oberen und unteren Querbohrungen· angewandt werden, um die Bildung einer Abschirmung zu begünstigen und den Verdrängungsvorgang zu unterstützen. In Fig. 5 sind beispielsweise lot-

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rechte Einspritz- bzw. Einpreßbohrlöcher 60 und 62 in Verbindung mit waagerechten Querbohrungen 92 und 94 dargestellt Mit Hilfe von Ventilen 96» 98 und 100 kann die Zufuhr von Strömungsmittel vom Strömungsmittelerzeuger 70 zu jeder dieser Querbohrungen 92 und 94 geregelt werden.

Pig. 6 zeigt eine Aufsicht auf einen Teil der Anordnung gemäß Fig. 5· Dabei sind die lotrechten Einspritz-Bohrlöcher mit 102 bis 109 bezeichnet, wobei die Bohrlöcher 103 und den Bohrlöchern 60 und 62 gemäß Pig. 5 entsprechen. Die waagerecht verlaufenden Gewinnungs-Querbohrungen 112 bis 119 bilden eine im wesentlichen rechteckige Abschirmung bzw. Überdeckung» wobei die Querbohrungen 113 und 117 den Querbohrungen 76 und 78 gemäß Pig. 5 entsprechen. Ersichtlicherweise sind die lotrechten Bohrlöcher jeweils zwischen den betreffenden waagerechten Querbohrungen angeordnet und geographisch so verteilt, daß sie die abzuschirmende Fläche einschließen. Gewünsentenfalls können einwärts von den lotrechten Bohrlöchern gemäß Pig. 6 in Richtung auf den lotrechten Schacht weitere Einspritz-Bohrlöcher vorgesehen sein.

Bei der Verwendung von waagerechten Einspritz-Querbohrungen kann (eigentlich) vorausgesetzt werden, daß lotrechte Einspritz-Bohrlöcher im allgemeinen nicht erforderlich sind. Palis andererseits lotrechte Bohrlöcher vorgesehen werden, ist es im allgemeinen nicht erforderlich, waagerechte Einspritz-Querbohrungen vorzutreiben. Es ist jedoch auch möglich, sowohl lotrechte als auch waagerechte Bohrlöcher bzw. Querbohrungen anzuwenden, was sich besonders dann als vorteilhaft erweisen kann, wenn nur eine vergleichsweise kleine Zahl von Querbohrungen vorhanden ist.

Zur Unterstützung der Herstellung einer waagerechten Abschirmung bzw. Überdeckung bei Verwendung von lotrechten

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Bohrlöchern in Verbindung mit Gewinnungs-Querbohrungen kann zunächst ein Strömungsmittel in einm Teil der lotrechten Bohrlöcher eingepreßt werden, während über die restlichen lotrechten Bohrlöcher öl gewonnen wird. Beispielsweise kann das Strömungsmittel zunächst in die ungeradzahligen lotrechten Bohrlöcher eingepreßt werden, wobei das öl in waagerechter Richtung verdrängt und über die benachbarten, geradzahligen lotrechten Bohrlöcher gewonnen wird, bis das Einpreßmedium in diesen letzteren Bohrlöchern erscheint. An diesem Punkt ist eine waagerechte Abschirmung aus dem Einpreßmedium hergestellt, worauf das Einpreßmedium in alle lotrechte Bohrlöcher 102 bis 109 eingeleitet werden kann, um das öl nach unten zu verdrängen und über die unteren Querbohrungen 112 bis 119 zu gewinnen. Bei dieser Ausführungsform sind die lotrechten Bohrlöcher vorzugsweise zwischen den Einspritz-Querbohrungen und zum Rand der Abschirmzone hin verteilt» um die ölgewinnung wirksamer zu gestalten. Wie erwähnt, kann die Verdrängung in lotrechter Richtung sowohl aufwärts als auch abwärts erfolgen, wobei die herkömmlichen lotrechten Bohrlöcher im Fall der Abwärtsverdrängung im oberen Bereich der Formation und im Fall der Aufwärtsverdrängung in der Nähe der Unterseite der Formation auslaufen.

Über mehrere im wesentlichen dargestellte Querbohrungen kann ein Einpreß- bzw. Austreibmedium eingeleitet werden, um das in der Erdformation enthaltene öl in lotrechter Richtung zu den Gewinnungs-Querbohrungen zu verdrängen. Die Verdrängung kann dabei lotrecht sowohl aufwärts als auch abwärts erfolgen, so daß die jeweiligen oberen und unteren Querbohrungen entweder als Einpreß- oder als Gewinnungs-Querbohrungen wirken. Beispielsweise kann in vielen Fällen Dampf in die oberen Querbohrungen eingepreßt werden, weil sowohl Dampf als auch Kondensat bei der Temperatur und dem Druck, die innerhalb der Formation herrschen, eine geringere Dichte besitzen als das öl. Für denselben Zweck können aber auch

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bestimmte mischbare Strömungsmittel verwendet werden, die eine größere Dichte besitzen als das öl. Wenn das jeweils gewählte Einpreßmedium, z.B. Kohlendisulfid, dichter ist als öl, kann es sich als vorteilhaft erweisen, dieses Einpreßmedium in die unteren Querbohrungen 18 bis 21 einzuleiten und das öl über die oberen Querbohrungen 14 bis 17 zu gewinnen. Hierbei bildet das schwerere Einpreßmedium schnell und eindeutig eine Abschirmung bzw. Überdeckung im unteren Bereich der Formation, wobei bei der weiteren Zufuhr dieses Mediums das öl in Aufwärtsrichtung zu den Gewinnungs-Querbohrungen verdrängt wird. Die vorher genannten ungünstigen Erscheinungen stellen in diesem Fall kein Problem dar, weil sich das schwerere Einpreßmedium unter dem zu verdrängenden öl befindet.

Ersichtlicherweise ist die Erfindung somit sowohl auf (mit dem öl) vermischbare als auch unvermischbare Einpreßmedien anwendbar. Erfindungsgemäß kann auch eine Flüssigkeit, die leichter ist als das öl in der Formation, in die oberen Querbohrungen eingepreßt werden, worauf das öl durch Einpressen eines Gases oder eines Gas/Flüssigkeit-Gemischea als Treibmittel in die oberen Querbohrungen in Abwärtsrichtung verdrängt wird. Insbesondere kann ein Lösungsmittel mit einer geringeren Dichte als das öl für den genannten Zweck in die oberen Querbohrungen eingepreßt werden. Anschließend können zunehmend kleinere Chargen eines Strömungsmittels, von denen jede eine niedrigere Dichte besitzt als die vorhergehende Charge, in die Formation eingepreßt werden. Schließlich kann ein Gas eingetrieben werden. Die Strömungsmittelchargen und das Gas erzeugen dabei die Austreibkraft» während das zuerst eingepreßte Lösungsmittel als Grund für diese Treibkraft wirkt. Dieses Vorgehen ermöglicht die Anwendung größerer Einpreßgeschwindigkeiten und die Erzielung höherer Fördermengen als bei den bisherigen Verfahren.

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Die Dichte des Einpreßmediums kann möglicherweise in Abhängigkeit von Temperaturänderungen im Vergleich zur Dichte des Öls in der Erdformation unterschiedlich variieren. Infolgedessen kann ein bestimmtes Strömungsmittel als Treibmittel in die oberen Querbohrungen eingetrieben werden_f wenn dieses Strömungsmittel leichter ist als das öl, während dasselbe Strömungsmittel in die unteren Querbohrungen eingeleitet werden kann» wenn es schwerer ist als das öl. Das Diagramm von Fig. 4 veranschaulicht die ungefähre Dichte von Wasser, von 10°-API-Öl, 12°-API-Ö1 und 14°-API-Ö1 als Funktion der Temperatur. Hieraus geht hervor, daß Wasser bei 37,8 ⁰C eine größere Dichte besitzt als 12°-API-Ö1, während bei 260⁰C dieses Öl dichter ist als Wasser.

Das Prinzip der unterschiedlichen Dichtenänderungen von Strömungsmittel kann erfindungsgemäß voll ausgenutzt werden. Beispielsweise kann Dampf mit hoher Temperatur in die oberen Querbohrungen eingetrieben werden, so daß Öl mit einem API-Wert von 12° über die unteren Querbohrungen gewonnen werden kann. Bei dem innerhalb der Erdformation herrschenden Druck kann das Kondensat des Hochtemperatur-Wasserdampfs bei 26O⁰C eine Wasserschicht bilden. In diesem Fall sind sowohl der Dampf als auch das Kondensat leichter als das öl» so daß damit das öl wirksam nach unten verdrängt werden kann. Sobald an einer der unteren Querbohrungen Dampf oder Kondensat auftritt, kann die Dampfeinblasung in die oberen Querbohrungen fortgesetzt werden, die der betreffenden unteren Querbohrung nicht benachbart sind. Wahlweise kann die Dampfzufuhr zu allen oberen Querbohrungen aufrechterhalten werden, während in die untere Querbohrung, in welcher Kondensat oder Dampf festgestellt wurde» kaltes Wasser eingespritzt wird. Wenn sich die Erdformation in einer vergleichsweise geringen Tiefe befindet und daher der in ihr herrschende Druck entsprechend niedriger ist, kann erfindungsgemäß überhitzter Dampf angewandt werden» um die

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für die Maximierung der ölgewinnung erforderliche hohe Temperatur zu erreichen.

Nachdem die AbwärtsVerdrängung des Öls mittels Dampfes abgeschlossen ist, kann der Verdrängungsvorgang umgekehrt werden, indem kaltes Wasser in die unteren Querbohrungen eingepreßt und öl an den oberen Querbohrungen gewonnen wird. Da gemäß Fig. 4 Wasser bei einer Temperatur von 37»8⁰C eine größere Dichte besitzt als 12°-API-Ö1, wird bei der Wassereinspritzung nunmehr ein Teil des in der Formation verbliebenen Öls zu den oberen Querbohrungen verdrängt. Durch entsprechende Wahl der Dichte des Einpreßmediums kann somit sowohl bei der Aufwärts- als auch bei der Abwärtsverdrangung eine wirksame Abschirmung hergestellt werden» wobei die Möglichkeit für eine viskose Verzweigung weitgehend ausgeschaltet wird.

Obgleich bei der lotrechten ölaustreibung in einer Richtung die Formation wirksam durchdrungen wird, ist die ölgewinnung ersichtlicherweise nicht zu 100 $ wirksam. Im Falle einer Verdrängung in beiden Richtungen, d.h. zunächst abwärts und dann aufwärts, wird ein größerer Prozentsatz des insgesamt vorhandenen Öls gewonnen. Dies ist zum Teil darauf zurückzuführen, daß Erdformationen nicht vollständig homogen sind» so daß bei der Ölaustreibung in Gegenrichtung das Verdrängungsmedium auch in die Bereiche eindringt» die bei der Abwärt sverdrangung für das. Strömungsmittel abgeschirmt waren. Bei der Einspritzung von kaltem Wasser in die unteren Querbohrungen kann zudem ein Teil des Wassers aufgrund der Restwärme der Formation (schlagartig) in Dampf übergehen» welcher die Viskosität eines Teils des verbleibenden Öls herabsetzt, und dadurch die Wirksamkeit der Aufwärtsverdrängung verbessert.

Bei den vorstehend beschriebenen Verfahren beruht die ölge-

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winnung auf einem lotrechten Austreib- bzw. Verdrängungsvorgang, der sich einfach dadurch beschreiben läßt, daß ein Strömungsmittel in einen Satz von Bohrlöchern eingespritzt oder eingepreßt und das Öl über einen anderen Satz von querverlaufenden Bohrlöchern gewonnen wird. Erfindungsgemäß kann jedoch die Wirksamkeit des lotrechten Verdrängungsvorgangs dadurch verbessert werden, daß ein begrenzter Sickerzyklus durch jeden Querbohrungssatz vorgesehen wird. Wenn beispielsweise das Öl in Abwärtsrichtung verdrängt werden soll, kann es sich als wünschenswert erweisen, zunächst Wasserdampf in die unteren Querbohrungen einzutreiben, um die Erdformation unmittelbar neben den unteren Querbohrungen zu "tränken", und dadurch den anschließenden Verdrängungsvorgang zu unterstützen. Außerdem kann anschliessend in die oberen Querbohrungen Dampf eingepreßt werden, um die Erdformation um diese oberen Querbohrungen herum zu "tränken", und dadurch die Gleichmäßigkeit der Verdrängungs-AbBchirmung zu verbessern. Nachdem die unteren Querbohrungen geöffnet worden sind und in ihnen öl zu fliessen beginnt, kann Dampf in die oberen Querbohrungen eingetrieben werden, um das Öl zu den unteren Querbohrungen zu verdrängen.

Dieses Tränken bzw. Durchweichen (soaking) der Erdformation um obere und untere Querbohrungen herum vor der Einleitung des Verdrängungsvorgangs kann in den meisten Fällen vorteilhaft sein. Wenn ein hochviskoses Öl wirksam ausgetrieben bzw. verdrängt werden soll, kann es wünschenswert, wenn nicht wesentlich sein, einen Strömungeweg zwischen dem Einspritzpunkt und dem Gewinnungspunkt vor dem Austreib- bzw. Verdrängungszyklus herzustellen. Das in vielen Erdformationen enthaltene Schweröl besitzt eine so hohe Viskosität, daß sich seine Verdrängung durch ein vom handelsüblichen Strömungemittelerzeuger geliefertes Einpreßmedium als sehr schwierig erweist.

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Wenn bei der Anlage gemäß Pig. 1 Wasserdampf als Einpreßmedium benutzt wird» läßt sich die Wirksamkeit der Abwärtsverdrängung dadurch wesentlich verbessern, daß zunächst Wasserdampf in die unteren Querbohrungen 18 bis 21 eingetrieben wird. Wenn der Dampf durch den unteren Bereich der Formation 6 hindurchsickert, können ohne weiteres viskose Verzweigung und Schwerkraftsübersteuerung auftreten, weil das Einpreßmedium leichter ist als das öl und in den unteren Bereich der Formation eingetrieben wird. Wenn diese Erscheinungen auftreten, entstehen erwärmte Verbindungswege zwischen den unteren und oberen Querbohrungen. Die Formation kann somit mit Hilfe von über die unteren Querbohrungen zugeführtem Dampf wiederholten Dampfdurchdringungszyklen unterworfen werden, wobei die Querbohrungen verschlossen oder geöffnet werden und das öl infolge des Sicker- bzw. Durchdringungsvorgangs an den offenen Querbohrungen gewonnen wird.

Wenn die wiederholte Dampfdurchdringung von den unteren Querbohrungen aus zu einer Dampfverzweigung zur Oberseite der Formation 6 führt, kann dieser Sicker- bzw. Durchdringungsvorgang unterbrochen und Dampf in die oberen Querbohrungen 14 bis 17 eingepreßt werden, um das Öl nach unten zu treiben und an den unteren Querbohrungen zu gewinnen. Der Dampfsickervorgang führt somit zur Entstehen von Verbindungswegen zwischen den Einpreßsteilen und den Gewinnungs- oder Fördersteilen, wobei diese Wege eine größere Fläche besitzen als dies bei den Horizontal-Verdrängungsverfahren der Fall ist. Bei der üblichen waagerechten Verdrängung zwischen lotrechten Bohrlöchern in einer 18,5 m dicken Erdformation beträgt die Fläche der

2 Verdrängungsfront typischerweise etwa 116Om pro

4050 m (acre). Bei der lotrechten Verdrängung zwischen waagerecht verlaufenden Querbohrungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vergrößert sich die Fläche der Ver-

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2 2

drängungsfront auf etwa 3990 m pro 4050 m (acre). Bei gleicher Dampfeinblasmenge pro Flächeneinheit der Verdrängungsfront kann somit das Strömungsmittel erfindungsgemäß in einer Menge eingepreßt werden, die etwa dem 3,5-fachen der Einpreßmittel bei der bisherigen waagerechten Verdrängung entspricht. Da außerdem das öl in lotrechter Richtung und nicht in waagerechter Richtung verdrängt wird, kann die Strömungsmittel-Einpreßmenge pro Flächeneinheit der Verdrängungsfront beträchtlich vergrößert werden, weil eine viskose Verzweigung (viscous fingering) beim Verdrängungsvorgang im wesentlichen ausgeschaltet wird.

Aufgrund der größeren Verdrängungsfrontfläche kann somit mehr Treiber- bzw. Einpreßmedium in die Formation eingepreßt werden, während über die Formation hinweg eine vergleichsweise niedrige, stabile Verdrängungsgeschwindigkeit aufrechterhalten wird. Wie erwähnt, kann diese Verdrängungsgeschwindigkeit im Vergleich zur HoriζontalVerdrängung beträchtlich erhöht werden, weil bei der VertikalVerdrängung die Wahrscheinlichkeit für eine viskose Verzweigung wesentlich geringer ist. Weiterhin kann das Strömungsmittel mit höheren Drücken und höheren Geschwindigkeiten bzw. in größeren Mengen als bei dem bisherigen Verfahren eingepreßt werden, wodurch Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit des ölgewinnungsverfahrens verbessert werden. Beispielsweise kann Dampf, der bei Horiζontalverdrängungsverfahren in einer Menge von 25 % (25 # quality) eingepreßt wird, erfindungsgemäß mit höherer Geschwindigkeit und in größerer Menge von z.B. 80 % eingepreßt werden. Wie erwähnt, kann außerdem als Einpreßmedium überhitzter Dampf verwendet werden.

Obgleich die Erfindung vorstehend hauptsächlich in Verbindung mit Wasserdampf oder.Wasser als Einpreßmedium beschrieben ist, kann sowohl ein erwärmtes als auch ein nicht erwärmtes Strömungsmittel als Treib- bzw. Verdrängungsmittel

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benutzt werden. Beispiele hierfür sind Wasser, Lösungsmittel, Gasöl, Destillat, LPG und Naphtha oder eine Kombination von Flüssigkeiten und Gasen. Beispiele für brauchbare Gase sind Luft, Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlendioxid, Inertgas, Rauchgas, Wasserdampf, wasserfreies Ammoniak, Erdgas, Äthan, Propan und Butan. Obgleich dem Einpreßmedium keinerlei Zusätze zugesetzt zu werden brauchen, kann bei Verwendung von Zusätzen die ölgewinnung verbessert werden. In diesem Fall geht weniger Wärme aufgrund von Kondensation verloren und die Durchschnittstemperatur der Formation steigt schneller an als bei den bisherigen Verfahren. Erhöhte Einpreßmengen führen somit zu höheren Fördermengen, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens verbessert wird.

Im Rahmen der Erfindung liegt es außerdem, mittels an Ort und Stelle erfolgender Verbrennung eine verbesserte lotrechte Verdrängung des Öls in Richtung auf die Gewinnungs-Querbohrungen zu erzielen. Wenn beispielsweise die Querbohrungen in der Nähe der Unterseite der Erdformation vorgetrieben sind, kann durch an Ort und Stelle erfolgende Verbrennung nahe der Oberseite der Formation das öl in.verstärktem Maße nach unten verdrängt werden. Luft oder Sauerstoff für die Verbrennung kann entweder über übliche lotrechte Einblasbohrlöcher von der Oberfläche zum oberen Bereich der Formation oder über waagerechte Querbohrungen vom Grubenschacht aus eingeblasen werden. Gemäß den Fig. 5 und 6 kann gewünsentenfalls Luft oder Sauerstoff über die ungeradzahligen lotrechten Bohrlöcher für die Verbrennung an Ort und Stelle, d.h. innerhalb der Erdformation, eingeblasen werden, während das öl über die geradzahligen lotrechten Bohrlöcher gewonnen wird, wenn es während des Verbrennungsvorgangs im oberen Bereich der Formation in waagerechter Richtung verdrängt wird. Nachdem sich die Verbrennung in waagerechter Richtung ausgebreitet hat und die ölfördernden,

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geradzahligen lotrechten Bohrlöcher erwärmt worden sind, kann über alle lotrechten Bohrlöcher 102 "bis 109 luft oder Sauerstoff eingeblasen werden. Mittels dieser Verbrennung kann sodann das öl in Abwärtsrichtung getrieben werden, um über die Querbohrungen oder die Bohrlöcher 112 bis 119 gewonnen zu werden. Gewünschtenfalls kann dieser letztere Vorgang segmentweise umlaufend durchgeführt werden, anstatt die gesamte Fläche auf einmal auszubeuten, so daß sich der Kostenaufwand für die luft- oder Sauerstoffverdichter verringert .

Wahlweise kann diese an Ort und Stelle erfolgende bzw. in situ-Verbrennung auf erwähnte Weise im oberen Bereich der Formation zwischen den üblichen lotrechten Bohrlöchern erfolgen, worauf ein anderes Strömungsmittel, wie Wasser, Wasserdampf, Inertgas oder ein Gemisch dieser Stoffe, in alle lotrechten Bohrlöcher eingetrieben wird, um das öl zur Gewinnung über die waagerechten Querbohrungen abwärts zu treiben. Gewünschtenfalls können die unteren Querbohrungen anfänglich mit Dampf durchweicht worden sein oder während des Verdrängungsvorgangs in gewissen Zeitabständen durchweicht werden, um den gewünschten Ölgewinnungsstrom aufrechtzuerhalten. Diese Verbrennung zwischen den lotrechten Bohrlöchern kann so lange fortgeführt werden, bis die Formation auf eine Temperatur erwärmt worden ist, die eine wirksame Ölgewinnung durch anschließende VertikalVerdrängung zuläßt. Wenn Wasser als Einpreßmedium über die lotrechten Bohrlöcher in die Formation eingepreßt wird, kann an den "ausgebrannten" Zonen an Ort und Stelle Dampf erzeugt werden, durch den das verbliebene öl zur Gewinnung über die Querbohrungen wirksam nach unten getrieben werden kann.

Das vorstehend beschriebene Vorgehen ist besonders vom wirtschaftlichen Standpunkt sehr günstig, weil nur wenig oder gar kein zusätzlicher Brennstoff für die Erwärmung der

Formation benötigt wird. Die Temperaturen in der Verbrennungszone können bei 427 bis 538⁰C oder höher liegen, wobei eine sehr vorteilhafte Verdrängung von Schweröl bei einer Erwärmung des in der Formation enthaltenen Öls auf 121 bis 149⁰C erzielt wird. Durch die Erzeugung einer Abschirmung aus einer durch die Verbrennung gereinigten Matrix wird außerdem eine außerordentlich hohe Durchlässigkeit für die anschließend angewandten Einpreßmedien in lotrechter Richtung abwärts gewährleistet. Durch die Verbrennung an Ort und Stelle werden weiterhin etwaige Tonschieferschichten oder -einschlüsse innerhalb der Verbrennungszone dehydriert und aufgebrochen.

Die erfindungsgemäße Ölgewinnung durch Vertikalverdrängung bzw. -austreibung kann weiterhin dadurch verbessert werden» daß der Druck an den Gewinnungs-Querbohrungen mit Hilfe von Saugpumpen auf einen unter dem Atmosphärendruck liegenden Wert verringert wird. Auf diese Weise wird bei jedem der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele die Ölgewinnung verbessert.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Einpreß-Querbohrungen vorzugsweise in einer im wesentlichen waagerechten Ebene augeordnet. Die Querbohrungen können auch in Anpassung an eine Neigung der Sperrschicht schräg verlaufen, sofern durch das eingepreßte Strömungsmittel eine gleichmäßige, im wesentlichen waagerechte Abschirmung hergestellt werden kann» die sich in lotrechter Richtung durch die Erdformation ausbreiten kann. Die Gewinnungs-Querbohrungen sind ebenfalls im wesentlichen waagerecht verlaufend angeordnet, so daß die Erdformation wirksam vom öl befreit werden kann. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß obere und untere Querbohrungen nicht, unbedingt in vollständig flachen Ebenen zu liegen brauchen. Darüber hinaus liegen die Querbohrungen typischerweise in vergleichsweise dünnen Schalen

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oder Scheiben mit einer Dicke von etwa 1,5 m> die in Anpassung an Sperrschichten leicht geneigt sein können.

Falls zwei oder mehr ölführende Formationen in verschiedenen Tiefen vorhanden sind, kann erfindungsgemäß ein einziger lotrechter Schacht verwendet werden» von dem aus obere und untere Querbohrungen in jede dieser Formationen vorgetrieben werden.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die Gewinnung von Schweröl beschränkt, sondern vorteilhaft auf die Gewinnung von Kohlenwasserstoffen unterschiedlicher Gewichte und Viskositäten anwendbar. Durch Anordnung mehrerer Anlagen der beschriebenen Art in einem ölfeld kann dieses systematisch ausgebeutet werden.

Obgleich vorstehend nur einige derzeit bevorzugte Ausführungsbeispiele bzw. Ausführungsformen dargestellt und beschrieben sind, sind dem Fachmann selbstverständlich verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.

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Claims (26)

1. PATENTANSPRÜCHE
2. 2.

   Verfahren zur Gewinnung von hochviskosem öl aus einer Untergrund-Erdformation, gekennzeichnet durch einen sich von der Erdoberfläche (4) zur betreffenden Erdformation (6) erstreckenden Schacht (2), durch eine erste Anzahl von Bohrlöchern (14, 16), die vom Schacht aus radial in einen oberen Bereich der Erdformation abgehen, durch eine zweite Anzahl von Bohrlöchern (18, 20), die vom Schacht aus radial in einen unteren Bereich der Erdformation abgehen, durch Einspritz- bzw. Einpreßeinrichtungen (22, 24) zum Einführen eines Strömungsmittels durch den einen Bohrlochsatz in die Erdformation, um das Öl in lotrechter Richtung zum anderen Bohrlochsatz zu treiben bzw. zu verdrängen, und durch Gewinnungseinrichtungen (26, 28) zur Gewinnung des Öls über den anderen Bohrlochsatz während der Strömungsmitteleintreibung in die Erdformation.

   Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem ersten radialen Bohrloch ein zumindest über einen wesentlichen Teil seiner Länge hinweg mit Perforationen

   versehenes Rohrelement angeordnet ist, über welches das Strömungsmittel unter Ausbildung einer praktisch durchgehenden Abschirmung oder Überdeckung (blanket) in der Erdformation und zwischen den ersten Bohrlöchern in die Erdformation eintreibbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eingepreßte Strömungsmittel eine geringere Dichte besitzt als das Öl und daß die ersten radialen Bohrlöcher in einer im wesentlichen waagerechten Ebene vollständig im oberen Bereich der Formation liegen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet» daß in jedem zweiten radialen Bohrloch ein zumindest über einen wesentlichen Teil seiner länge hinweg mit Perforationen versehenes Rohrelement angeordnet ist, über welches das Strömungsmittel unter Ausbildung einer praktisch durchgehenden Abschirmung oder Überdeckung (blanket) in der Erdformation und zwischen den zweiten Bohrlöchern in die Erdformation eintreibbar ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eingepreßte Strömungsmittel eine größere Dichte besitzt als das Öl und daß die zweiten radialen Bohrlöcher in einer im wesentlichen waagerechten Ebene vollständig im oberen Bereich der Formation liegen.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Bohrlöcher jeweils in im wesentlichen waagerechten Ebenen liegen.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Erdformation im Schacht erste und zweite Arbeitskammern vorgesehen sind, von denen erste bzw. zweite Bohrlöcher radial abgehen.

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8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet» daß das eingepreßte Strömungsmittel im wesentlichen (Wasser-)Dampf ist und daß das in der Erdformation gebildete Kondensat des Dampfes eine geringere Dichte besitzt als das öl in der Erdformation.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet» daß das eingepreßte Strömungsmittel im wesentlichen (mit dem Öl) vermischbar ist und eine größere Dichte besitzt als das öl in der Erdformation.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß die zweiten radialen Bohrlöcher Jeweils in waagerechter Richtung (etwa in der Mitte) zwischen den betreffenden zweiten radialen Bohrlöchern angeordnet sind.
11. 11. Verfahren zur Gewinnung von öl und dergl. aus einer Untergrund-Erdformation» dadurch gekennzeichnet» daß eine Schachtbohrung von der Erdoberfläche zur Untergrund-Erdformation vorgetrieben wird» daß mehrere erste Bohrlöcher von der Schachtbohrung aus radial in einen oberen Bereich der Erdformation vorgetrieben werden, daß mehrere zweite Bohrlöcher von der Schachtbohrung aus radial in einen unteren Bereich der Erdformation vorgetrieben werden, daß über einen der radialen Bohrlochsätze längs mindestens eines wesentlichen Teils jedes dieser Bohrlöcher ein Strömungsmittel in die Erdformation eingetrieben wird und daß bei Aufrecht erhaltung der Strömungsmitteleintreibung in die Erdformation öl und dergl. über den anderen radialen Bohrlochsatz gewonnen wird.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

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    daß die Schachtbohrung innerhalb der Erdformation zur Bildung einer ersten und einer zweiten Arbeitskammer erweitert wird und daß erster und zweiter Bohrlochsatz von erster bzw. zweiter Arbeitskammer aus radial in die Erdformation vorgetrieben werden.
13. 13. Verfahren zur Gewinnung eines hochviskosen Öls aus einer Üntergrund-Erdformation, dadurch gekennzeichnet» daß innerhalb der Erdformation in einer ersten Tiefe bzw. auf einem ersten Niveau eine erste Anzahl von Bohrlöchern vorgetrieben wird» daß in der Erdformation in einer zweiten Tiefe bzw. auf einem zweiten Niveau eine zweite Anzahl von Bohrlöchern vorgetrieben wird, daß über den einen Bohrlochsatz ein Strömungsmittel längs eines wesentlichen Teils jedes Bohrlochs dieses Satzes in die Erdformation eingetrieben wird, daß mittels des eingetriebenen Strömungsmittels innerhalb der Erdformation zwischen dem ersten Bohrlochsatz und dem zweiten Bohrlochsatz ein Druckunterschied bzw. Druckgefälle erzeugt wird, daß der Druckunterschied aufrechterhalten wird, während das öl in lotrechter Richtung zum betreffenden anderen Bohrlochsatz verdrängt wird, und daß das Öl über diesen anderen Bohrlochsatz gewonnen wird.
14. 14. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Bohrlöcher in einer Ebene in einem oberen Bereich der Erdformation vorgetrieben werden, daß die zweiten Bohrlöcher in einer Ebene in einem unteren Bereich der Erdformation vorgetrieben werden und daß ein Strömungsmittel mit einer geringeren Dichte als derjenigen des Öls in den ersten Bohrlochsatz eingetrieben wird.
15. 15· Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß

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    die ersten Bohrlöcher in einer Ebene in einem oberen Bereich der Erdformation vorgetrieben werdenddie zweiten Bohrlöcher in einer Ebene in einem unteren Bereich der Erdformation vorgetrieben werden und daß ein Strömungsmittel mit einer größeren Dichte als derjenigen des Öls in den zweiten Bohrlochsatz eingetrieben wird.
16. 16. Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus einer Untergrund-Erdformation» gekennzeichnet durch einen sich von der Erdoberfläche zur Untergrund-Erdformation erstreckenden Schacht, durch mehrere erste Bohrlöcher, die in einer ersten Tiefe vom Schacht aus radial in die Erdformation verlaufen, durch eine zweite Anzahl von Bohrlöchern, die in einer zweiten Tiefe radial in die Erdformation verlaufen und durch Einspritz—bzw.- -Einpreßeihrichtun-

    -~gen zum Eintreiben eines Strömungsmittels über die zweiten Bohrlöcher in die Erdformation, um das öl zur Gewinnung über die ersten Bohrlöcher in lotrechter Richtung zu verdrängen.
17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Bohrlöcher in einer im wesentlichen waagerechten Ebene in einem unteren Bereich der Erdformation angeordnet sind, daß sich die zweiten Bohrlöcher von der Erdoberfläche zu einem oberen Bereich der Erdformation erstrecken und daß das eingepreßte oder eingespritzte Strömungsmittel eine geringere Dichte als öl besitzt.
18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Bohrlöcher in einer im wesentlichen waagerechten Ebene in einem oberen Bereich der Erdformation liegen, daß sich die zweiten Bohrlöcher von der Erdoberfläche zu einem unteren Bereich der Erdforma-

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    tion erstrecken und daß das eingepreßte oder eingespritzte Strömungsmittel eine größere Dichte als das öl besitzt.
19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 16» dadurch gekennzeichnet» daß sich der Schacht von der Erdoberfläche zu einem unteren Bereich der Untergrund-Erdformation erstreckt» daß die ersten Bohrlöcher vom Schacht aus radial in den unteren Bereich der Erdformation abgehen» daß sich die zweiten Bohrlöcher in einen oberen Bereich der Erdformation erstrecken» daß eine Eintreibeinrichtung vorgesehen ist» durch welche ein Gas über eine oder mehrere

    der zweiten Bohrlöcher in die Erdformation eintreibbar ist» um in letzterer eine Verbrennung aufrechtzuerhalten, daß mittels der Einspritzeinrichtung das Strömungsmittel über die zweiten Bohrlöcher in die Erdformation eintreibbar ist» um das Öl zur Gewinnung über die ersten Bohrlöcher lotrecht abwärts zu verdrängen, und daß eine Gewinnungseinrichtung zum Abnehmen bzw. Fördern des Öls aus den ersten Bohrlöchern vorgesehen ist» während das Strömungsmittel über die zweiten Bohrlöcher in die Erdformation eingetrieben wird.
20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß sich die zweiten Bohrlöcher von der Erdoberfläche in den oberen Bereich der Erdformation erstrecken,
21. 21. Verfahren zur Gewinnung von öl aus einer Untergrund-Erdformation, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich von der Erdoberfläche zur Untergrund-Erdformation erstreckende Schachtbohrung vorgesehen wird, daß in einer ersten Höhe bzw. auf einem ersten Niveau von der Schachtbohrung aus eine Anzahl erster Bohrlöcher radial in die Erdformation vorgetrieben wird, daß in einer zweiten

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    Höhe bzw. auf einem zweiten Niveau eine Anzahl zweiter Bohrlöcher in die Erdformation vorgetrieben wird und daß ein Treiber- bzw. Verdrängungsströmungsmittel über die zweiten Bohrlöcher in die Erdformation eingetrieben wird, um das öl zur Gewinnung über die ersten Bohrlöcher lotrecht zu verdrängen.
22. 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Bohrlöcher von der Schachtbohrung aus radial in einen unteren Bereich der Erdformation vorgetrieben werden, daß die zweiten Bohrlöcher von der Erdoberfläche aus in einen oberen Bereich der Erdformation vorgetrieben werden, daß über die ersten Bohrlöcher ein Durchweichungs- bzw. Sickerströmungsmittel (soaking fluid) in die Erdformation eingetrieben wird, um deren unteren Bereich zu durchweichen, und daß anschließend das Verdrängungsströmungsmittel über die zweiten Bohrlöcher in die Erdformation eingetrieben wird, während das öl über die ersten Bohrlöcher gewonnen wird.
23. 23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Bohrlöcher in einer ersten bzw. einer zweiten Tiefe und jeweils in einer im wesentlichen waagerechten Ebene von der Schachtbohrung aus in die Erdformation vorgetrieben werden, daß über die ersten Bohrlöcher ein Durchweichungs- bzw. Sickerströmungsmittel in die Erdformation eingetrieben wird, um einen Teil derselben zu durchweichen, bis dieses Strömungsmittel eines oder mehrere der zweiten Bohrlöcher erreicht, daß sodann das Verdrä&üngsströmungsmittel über die zweiten Bohrlöcher längs mindestens eines wesentlichen Teils jedes dieser zweiten Bohrlöcher in die Erdformation eingetrieben wird, daß mittels des eingetriebenen Verdrängungsströmungsmittels in der

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    Erdformation ein Druckunterschied bzw. Druckgefälle zwischen erstem und zweitem Bohrlochsatz erzeugt wird, daß der Druckunterschied aufrechterhalten wirdf während das öl in Richtung auf den ersten Bohrlochsatz verdrängt wird, und daß das öl unter weiterer Eintreibung des Verdrängungsströmungemittels über die ersten Bohrlöcher gewonnen wird.
24. 24. Verfahren nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Bohrlöcher in einem unteren Bereich der Erdformation vorgesehen werden, daß die zweiten Bohrlöcher in einem oberen Bereich der Erdformation angeordnet werden und daß das Verdrängungsströmungsmittel eine geringere Dichte besitzt als das in der Erdformation enthaltene öl
25. 25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Bohrlöcher in einem oberen Bereich der Erdformation vorgesehen werden, daß die zweiten Bohrlöcher in einem unteren Bereich der Erdformation angeordnet werden und daß das Verdrängungsströmungsmittel eine größere Dichte besitzt als das in der Erdformation enthaltene Öl.
26. 26. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Schachtbohrung von der Erdoberfläche zu einem unteren Bereich der Untergrund-Erdformation niedergeführt wird, daß von der Schachtbohrung aus die ersten Bohrlöcher radial in den unteren Bereich der Erdformation vorgetrieben werden, daß von der Erdoberfläche aus die zweiten Bohrlöcher in einen oberen Bereich der Erdformation vorgetrieben werden, daß über einen ersten Teil der zweiten Bohrlöcher ein erstes Strömungsmittel in die Erdformation eingetrieben wird, um in dieser

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    eine Verbrennung aufrechtzuerhalten und das öl in Richtung auf einen zweiten Teil der zweiten Bohrlöcher zu treiben bzw. zu verdrängen, daß das öl über den zweiten Teil der zweiten Bohrlöcher gewonnen wird» während das erste Strömungsmittel in die Erdformation eingetrieben wird, daß hierauf das Verdrängungsströmungsmittel, das eine geringere Dichte besitzt als das öl, über alle zweiten Bohrlöcher eingetrieben wird, um das Öl zur Gewinnung über die ersten Bohrlöcher in lotrechter Richtung zu verdrängen, und daß das Öl über die ersten Bohrlöcher gewonnen wird, während das zweite Strömungsmittel eingetrieben wird.

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