DE4116130A1

DE4116130A1 - Extinguishing oil well fires and blowouts - uses hollow conical chamber and attached valve and fills chamber with quick setting concrete only after correct positioning

Info

Publication number: DE4116130A1
Application number: DE19914116130
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl Ing Kerfs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-05-17
Filing date: 1991-05-17
Publication date: 1992-11-19

Abstract

A means of extinguishing and sealing burning, oil or natural gas bore holes. The novelty is in the use of a two part appts. which allows accurate positioning over the bore hole, and allows heavy concrete to be poured and set only when the appts. is in position. The lower part of the appts. is a welded steel hollow cone into which is poured a quick setting concrete through several apertures. Once the concrete has set, typically several hours, the spring loaded piston valve in the upper section is closed by release of a retaining catch. Closing the valve extinguishes the fire and shuts down the blow out. A small hollow in the concrete is left, and through valves in the upper surface of the cone, allows oil to be released in a controlled way. ADVANTAGE - The relative light weight of the appts. allows for easy transport and alignment. The sudden closure of the valve shuts off the well completely so that re-ignition of the fire is not possible. Quicker and more certain than digging a shaft to the underground pipe.

Description

Die Erfindung betrifft nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ein Verfahren und nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3 eine Vorrich tung zum Löschen und Verschließen von in Brand geratenen Erdbohr löchern, wie dies bzw. diese aus der US-PS 18 57 788, bekannt ist. Nach der Lehre dieser Patentschrift wird das außer Kontrolle (in Brand) geratene Erdbohrloch von einem Damm umgeben und die Fläche innerhalb des Dammes mit Wasser gefüllt. Dann wird ein sehr schwerer Block hochkant an das Bohrloch herangeführt. Der schwere Block wird sodann umgekippt, so daß seine zentrale nach unten sich konisch erweiternde Bohrung über dem Bohrloch zu lie gen kommt. Dann wird der Block verankert und die zentrale Bohrung verschlossen. Zum Druckabbau können die seitlich abgehenden Lei tungen geöffnet werden. Da das Öl oder das unter einem erhebli chen Druck austreten kann, ist es notwendig, einen sehr schweren und damit auch großen Block herzustellen. Problem macht hierbei nicht nur der Transport des Blockes zum Bohrloch, sondern auch dessen exakte Positionierung über dem Bohrloch.According to the preamble of claim 1, the invention relates to a Method and according to the preamble of claim 3 Vorrich device for extinguishing and sealing fire bores that have caught fire holes like this or this from US-PS 18 57 788, known is. According to the teaching of this patent, this becomes out of control (on fire) earth borehole surrounded by a dam and the Area inside the dam filled with water. Then one very heavy block led upright to the borehole. The heavy block is then tipped over so that its central after to be a conically widening hole below the hole coming. Then the block is anchored and the central hole locked. To reduce pressure, the outgoing Lei opened. Since the oil or the one under one Chen pressure can escape, it is necessary to use a very heavy and thus also to produce large blocks. Problem here not only the transport of the block to the borehole, but also its exact positioning over the borehole.

Des weiteren sind Vorschläge gemacht worden, in Brand geratene Erdbohrlöcher durch Sprengungen zu verschütten oder es werden Entlastungsbohrungen angebracht, um dem Feuer den Nährboden zu entziehen.Furthermore, suggestions have been made, those that caught fire Spill earth boreholes through blasting or there will be Relief holes are installed to provide the breeding ground for the fire revoke.

Beide Verfahren beinhalten jedoch große Risiken. So muß bei dem erstgenannten Verfahren die Größe der Sprengkraft exakt dosiert werden. Die Gefahr einer Nachzündung ist hier nicht ausgeschlos sen.However, both procedures involve major risks. So with that the first-mentioned method precisely metered the size of the explosive force will. The risk of reignition is not excluded here sen.

Beim zweiten Verfahren besteht das Problem, das Hauptbohrloch exakt zu treffen. Darüber hinaus nimmt das Bohren erhebliche Zeit in Anspruch, die im Prinzip nicht vorhanden ist. The problem with the second method is the main well to be met exactly. In addition, drilling takes considerable time claim, which in principle does not exist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vor richtung anzugeben, das bzw. die es ermöglicht, ein in Brand ge ratenes Bohrloch auf relativ einfache Weise und mit relativ ein fachen und leicht zu transportierenden Mitteln in relativ kurzer Zeit nicht nur zu löschen, sondern es auch sicher und dauerhaft zu verschließen.The object of the invention is therefore a method and a front to indicate the direction that makes it possible to ignite a fire guessing hole in a relatively simple way and with a relatively fold and easy to transport means in a relatively short time Time not only to delete, but also safe and permanent to close.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren nach den kennzeich nenden Merkmalen des Anspruchs 1 unter Verwendung einer Vorrich tung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 3.This task is solved by a procedure according to the characteristics nenden features of claim 1 using a Vorrich device according to the characterizing features of claim 3.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Further advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims described.

Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 näher erläutert.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to FIGS. 1 and 2.

Fig. 1 Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung. Fig. 1 section through the device according to the invention.

Fig. 2 Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung. Fig. 2 top view of the device according to the invention.

Die Vorrichtung besteht aus einem oberen, die Verschlußeinrich tung bildenden Teil 1 und einem unteren, kegelstumpfförmigen, hohlkörperartig ausgebildeten Teil 2. Dieser untere Teil 2 kann rund oder, wie im Ausführungsbeispiel (Fig. 2) dargestellt, aus mehreren Segmenten zusammengeschweißt sein, so daß dieser mehr eckig ist. Der untere kegelstumpfförmige Teil 2 besitzt eine obere Öffnung 3 und eine untere, größere Öffnung 4. Zur besseren Standfestigkeit und Verankerung der Vorrichtung im Boden ist der untere Rand 5 des kegelstumpfförmigen Teils 2 schräg nach innen gerichtet. Um zu verhindern, daß der abgewinkelte Rand 5 sich beim Absetzen der Vorrichtung eindrückt, sind über dem Umfang mehrere Verstärkungen 6 vorgesehen. Sowohl der nach innen gerich tete Rand als auch im Inneren des kegelstumpfförmigen Teils 2 an geordnete Verankerungselemente 7 dienen zur formschlüssigen Ver bindung mit dem Füllmaterial 8. The device consists of an upper part 1 forming the device and a lower truncated cone-shaped part 2 . This lower part 2 can be round or, as shown in the exemplary embodiment ( FIG. 2), welded together from several segments, so that it is more angular. The lower frustoconical part 2 has an upper opening 3 and a lower, larger opening 4 . For better stability and anchoring of the device in the ground, the lower edge 5 of the frustoconical part 2 is directed obliquely inwards. In order to prevent the angled edge 5 from being pressed in when the device is set down, several reinforcements 6 are provided over the circumference. Both the inwardly directed edge and inside the truncated cone-shaped part 2 of ordered anchoring elements 7 serve for a positive connection with the filler material 8th

Um die Vorrichtung bündig auf den Boden aufzusetzen, sind für eventuell vom Förderstutzen 9 (Christmas-tree) abgehende Rohrlei tungen 10 im Mantel des Teils 2 Ausschnitte 11 vorgesehen. Die verbliebenen Öffnungen der Ausschnitte 11 werden nach dem Aufset zen der Vorrichtung über dem Erdbohrloch mit Verschlüssen 12 ab gedichtet. Diese Verschlüsse 12 können ein- oder zweiteilig aus gebildet sein.To set up the device flush to the ground, for any outgoing from the conveyor support 9 (Christmas-tree) are Rohrlei obligations 10 in the jacket part 2 of the cut-outs 11 are provided. The remaining openings of the cutouts 11 are sealed after the Aufset zen the device above the earth borehole with closures 12 . These closures 12 can be formed in one or two parts.

Im oberen Bereich des kegelstumpfförmigen Teils 2 sind ein oder mehrere verschließbare Einfüllstutzen 13 zum Einfüllen des aus härtbaren Füllmaterials 8 angeordnet.In the upper region of the frustoconical part 2 , one or more closable filler neck 13 for filling the curable filler material 8 are arranged.

Um die Vorrichtung vor zu hoch ansteigenden Drücken, die durch das austretende Gas oder Öl verursacht werden könnten, zu schüt zen, sind Sicherheitsventile 14 vorgesehen.In order to protect the device from excessively high pressures which could be caused by the escaping gas or oil, safety valves 14 are provided.

Vorteilhafterweise können im oberen Bereich des Teils 2 weitere Stutzen 15 angeordnet sein, die zum Einfüllen von Stickstoff oder zur eventuellen Entnahme des aus dem Erdbohrloch austretenden Öls oder Gases dienen.Advantageously, further nozzles 15 can be arranged in the upper region of part 2 , which are used to fill in nitrogen or to remove the oil or gas emerging from the borehole.

An der oberen Öffnung 3 des kegelstumpfförmigen Teils 2 ist die Verschlußeinrichtung 1 befestigt, die über zusätzliche Abstützun gen 16, 17 mit dem unteren Teil 2 verbunden ist. Die Verschluß einrichtung 1 besteht aus einem rohrförmigen Teil 18, in dem ein kolbenartiger Verschlußkörper 19 geführt ist. Die Verschlußein richtung 1 kann im Querschnitt rund, rechteckig oder mehreckig ausgebildet sein.At the upper opening 3 of the truncated cone-shaped part 2 , the closure device 1 is attached, which is connected to the lower part 2 via additional supports 16 , 17 . The closure device 1 consists of a tubular part 18 in which a piston-like closure body 19 is guided. The device 1 can be round, rectangular or polygonal in cross-section.

Der rohrförmige Teil 18 der Verschlußeinrichtung 1 besitzt eine Durchgangsbohrung 20, die der Größe der oberen Öffnung 3 des unteren Teils 2 entspricht. The tubular part 18 of the closure device 1 has a through hole 20 which corresponds to the size of the upper opening 3 of the lower part 2 .

Beim Absetzen der Vorrichtung über dem brennenden Bohrloch ist der Verschlußkörper 19 mittels einer Feder 21 oder dergleichen auf Vorspannung gehalten, wobei die Arretierung 22 sicherstellt, daß die Durchgangsbohrung 20 im rohrförmigen Teil 10 vollkommen offen gehalten wird.When the device is set down over the burning borehole, the closure body 19 is held in tension by means of a spring 21 or the like, the locking means 22 ensuring that the through hole 20 in the tubular part 10 is kept completely open.

Im rohrförmigen Teil 18 sind ferner Anschläge 23 vorgesehen, die den Verschlußkörper 19 nach Auslösen der Arretierung 22 in Schließposition halten.In the tubular part 18 , stops 23 are also provided, which hold the closure body 19 in the closed position after the locking device 22 has been released .

Die Größe der jeweils verwendeten Vorrichtung sowie dessen obere und untere Öffnung ist der Art und Größe bzw. dem Druck des aus tretenden Mediums (Öl, Gas), d. h. den vorherrschenden Gegebenhei ten angepaßt. Die Vorrichtung ist aus Stahlblech mit einer Wand dicke von ca. 30 mm gefertigt.The size of the device used in each case and its upper and bottom opening is the type and size or pressure of the emerging medium (oil, gas), d. H. the prevailing circumstances adapted. The device is made of sheet steel with a wall thickness of approx. 30 mm.

Die Erfindung arbeitet nach folgendem Prinzip: Zunächst wird die entsprechend den vorliegenden Gegebenheiten ausgelegte Vorrich tung mittels Schlittenkonstruktion aus Stahl oder mit einem Kran an das brennende Bohrloch herangebracht und konzentrisch über diesem unter Berücksichtigung der abgehenden Rohrleitungen abge setzt. Der nach innen gerichtete Rand 5 des unteren kegelstumpf förmigen Teils 2 drückt sich durch das Eigengewicht der Vorrich tung in den Untergrund ein. Anschließend wird der untere, kegel stumpfförmige, hohlkörperartig ausgebildete Teil 2 der Vorrich tung über einen oder mehrere am Umfang angeordnete Einfüllstutzen 13 mit dem aushärtbaren Füllmaterial 8 bis etwa zur Oberkante des verbliebenen Ölförderstutzens befüllt. Da der untere Teil 2 der Vorrichtung etwas höher gestaltet ist als der Ölförderstutzen verbleibt nach Einfüllen des Füllmaterials 8 unterhalb der Ver schlußvorrichtung 1 ein kleiner Hohlraum. The invention works according to the following principle: First of all, the device designed according to the present circumstances is brought into the burning borehole by means of a sled construction made of steel or with a crane and is placed concentrically above this, taking into account the outgoing pipelines. The inward edge 5 of the lower frustoconical part 2 is pressed by the weight of the Vorrich device in the ground. Subsequently, the lower, truncated cone-shaped, hollow-body-shaped part 2 of the device is filled via one or more circumferentially arranged filler neck 13 with the hardenable filler material 8 up to approximately the upper edge of the remaining oil supply neck. Since the lower part 2 of the device is designed somewhat higher than the oil delivery nozzle remains after filling the filler 8 below the closing device 1 Ver a small cavity.

Bei dem eingefüllten Füllmaterial handelt es sich um normalen Beton mit einer speziellen Beimischung. Hierdurch ist der Beton sowohl beim Einfüllen als auch im ausgehärteten Zustand beständig gegen Öl und gegen hohe Temperaturen. Die Mischung des Einfüll materials ist so bestimmt, daß es in relativ kurzer Zeit, d. h. nach einigen Stunden, ausgehärtet ist und belastet werden kann.The filling material is normal Concrete with a special admixture. This is the concrete resistant both when filling and when cured against oil and against high temperatures. The mixture of the filler materials is so determined that in a relatively short time, i. H. after a few hours, has hardened and can be loaded.

Sobald das Füllmaterial 8 ausgehärtet ist, wird die Arretierung 22 des in Vorspannung gehaltenen Verschlußkörpers 19 gelöst. Schlagartig wird hierdurch die Durchgangsbohrung 20 im rohrförmi gen Teil 18 der Verschlußvorrichtung 1 und somit auch die obere Öffnung 3 des unteren Teils 2 verschlossen.As soon as the filler material 8 has hardened, the catch 22 of the closure body 19 held in pretension is released. Suddenly, the through hole 20 in the tube 18 part 18 of the closure device 1 and thus also the upper opening 3 of the lower part 2 are closed.

Mit dem Schließen der Öffnung wird auch das Feuer schlagartig ge stoppt. Da die Öl/Gas-Entnahmestelle sich innerhalb der Vorrich tung befindet, kann kein Öl unkontrolliert austreten. Somit ist auch ein Nachzünden unterbunden.When the opening is closed, the fire is abruptly ge stops. As the oil / gas tapping point is inside the device no oil can escape uncontrolled. So is re-ignition is also prevented.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungs gemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Vorrichtung beim An transport und zum Absetzen über dem brennenden Erdbohrloch rela tiv leicht ist. Erst wenn die Vorrichtung an Ort und Stelle ist, wird sie mit dem schweren, aushärtbaren Füllmaterial (Beton) be füllt, so daß sie dann ein hinreichendes Gewicht aufweist, das verhindert, daß beim Schließen der Verschlußeinrichtung die Vor richtung durch den austretenden Strahl abgehoben wird.The advantage of the method according to the invention or the invention according device is that the device at the transport and to settle over the burning earth borehole rela tiv is easy. Only when the device is in place it will be with the heavy, hardenable filling material (concrete) fills, so that it then has a sufficient weight that prevents the front from closing direction is lifted by the emerging jet.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Schließvorgang schlagartig erfolgt und daß mit dem Schließen nicht nur das Feuer gelöscht ist, sondern zugleich die Öl/Gas-Quelle verschlossen ist, so daß kein Öl/Gas unkontrolliert austreten kann. Darüber hinaus sind im oberen Bereich der Vorrichtung weitere Stutzen vorgesehen, die eine spätere Entnahme von Öl bzw. Gas ermög lichen.Another advantage is that the closing process suddenly occurs and that with the closing not only the fire is deleted, but at the same time the oil / gas source is closed is so that no oil / gas can escape uncontrolled. About that in addition, there are further nozzles in the upper area of the device provided that allows a later extraction of oil or gas lichen.

Claims

1. A method for extinguishing and sealing fire boreholes, in particular oil and gas wells, in which an openable top and bottom closable device is placed concentrically above the burning borehole, characterized by the following process steps

after the device has been set down, the cutouts provided in the jacket of the lower part of the device for any outgoing pipelines are closed by means of the closures fitted,
the frustoconical, hollow-body-shaped lower part of the device is filled with a flowable, hardenable, heavy filling material via one or more filler neck provided in the jacket,
the filling material is filled in up to the opening of the delivery nozzle ("Christmas tree"), at which the escaping medium (oil, gas) burns off, so that only a small cavity remains below half of the closure device,
- After the filling material has hardened, the locking of the closure body held in prestress is released, so that the upper opening of the device is suddenly closed,
- With the closing of the upper opening, not only is the fire extinguished, but at the same time seals the borehole ver, so that reignition is impossible.

2. The method according to claim 1, characterized in that before Introducing the filling material of the hollow body lower part of the device up to a certain height Filled with water or another suitable liquid medium becomes.

3. Device for performing the method according to claim 1 or 2, from a settable over the borehole body with a lower and a closable upper opening, characterized by the following features,

the device consists of a frustoconical, hollow body-shaped lower part and an upper part arranged at the top opening as a closure device, the upper part being formed,
- The lower hollow body-like part has an inward edge for better Ver anchoring in the ground and for at least partial load absorption of the filling material,
- The height of the frustoconical part of the device is somewhat higher than the remaining (oil, gas) production nozzle ("Christmas tree"),
one or more closable filler neck are provided in the upper region of the frustoconical part for filling the filling material,
the closure device consists of a tubular part in which a prestressed piston-like closure body is guided,
- The tubular part has a through opening that speaks ent the size of the upper opening of the frustoconical part.

4. The device according to claim 3, characterized in that the lower hollow-like part of the device with inside Anchoring elements is provided for a positive connection serve ge connection with the hardened filling material.

5. Device according to one of claims 3 or 4, characterized records that the closure device is round in cross section or can be angular.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized records that in the upper part of the hollow body ausgebil The lower part of the safety valves are provided to reduce any overpressure.

7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized records that in the jacket of the hollow body-like lower part Nozzles are arranged to fill with nitrogen or for later removal of the Me emerging from the borehole diums - oil or gas - serve.