DE567698C

DE567698C - Method and device for searching for camp sites

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Publication number: DE567698C
Application number: DEL75850D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-08-02
Filing date: 1929-08-02
Publication date: 1933-01-07

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Aufsuchen von Lagerstätten Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Aufsuchen nutzbarer Lagerstätten und eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.Method and device for searching for deposits, subject matter The invention is a method for searching for usable deposits and an apparatus to carry out the procedure.

Das Verfahren nach der Erfindung unterscheidet sich wesentlich von den bisher bekannten geophysikalischen Methoden. Während im allgemeinen die bekannten Verfahren,. z. B. das seismische, geoelektrische, magnetische, gravimetrische, nur aus den Unterschieden der physikalischen Konstanten des Störungskörpers oder verschiedener geologischer Schichten ein Bild von den Verhältnissen des Untergrundes zu machen zulassen, wobei natürlich für die Ermittlung des Endergebnisses die geologischen Möglichkeiten eine große Rolle spielen, erfaßt diese. neue Methode die Lagerstätten unmittelbar. Daher ist das neue Verfahren viel weniger von Störungsmöglichkeiten abhängig, die unter Umständen zu ganz falschen Ergebnissen führen könnten.The method of the invention differs significantly from the previously known geophysical methods. While in general the well-known Procedure,. z. B. the seismic, geoelectric, magnetic, gravimetric, only from the differences in the physical constants of the perturbation body or different geological layers to get a picture of the conditions of the subsurface allow, of course, the geological to determine the final result Possibilities play a major role, captures them. new method the deposits right away. Hence, the new method is much less likely to be disturbed which could lead to completely wrong results.

Nach der Erfindung besteht das Verfahren darin, daß Bodenluft in einer besonderen Vorrichtung aufgefangen und auf das Vorhandensein bestimmter leicht diffundierender gasförmiger Bestandteile, insbesondere Kohlenwasserstoffe, quantitativ untersucht wird, die mit der aufzusuchenden Lagerstätte in unmittelbarer Beziehung stehen. Es kommen nur Gase zur Messung, die leicht durch dicke Gebirgsdecken diffundieren, d. h. also Gase, die aus großen Tiefen stammen. Die Diffusion dieser Gase ist von der Bodenatmung, die durch wechselnde Barometerdrucke hervorgerufen wird, nahezu völlig unabhängig, ganz im Gegensatz zu der Radioaktivitätsmethode, die mit ihrer Aufsaugvorrichtung ausschließlich die gasförmige Radiumemanation erfaßt. Da die meßbare Erfassung der hochmolekularen Radiumemanation, die praktisch nicht diffundiert und nur durch die Bodenatmung an die Erdoberfläche gebracht wird, das Wesentliche der Radioaktivitätsmethode ausmacht, ist diese Methode ganz im Gegensatz zu dem neu geschilderten Verfahren nur geeignet, gewisse Aufschlüsse der Struktur in Tiefen bis ungefähr ro bis 12 m zu geben.According to the invention, the method is that soil air in a special device caught and for the presence of certain easily diffusing of gaseous components, especially hydrocarbons, examined quantitatively that are directly related to the deposit to be explored. Only gases are measured that easily diffuse through thick mountain blankets, d. H. that is, gases that come from great depths. The diffusion of these gases is of the soil respiration, which is caused by changing barometric pressures, almost completely independent, in complete contrast to the radioactivity method used with their The suction device only detects the gaseous radium emanation. Since the measurable detection of the high molecular weight radium emanation, which practically does not diffuse and is only brought to the surface of the earth by soil respiration, the essential of the radioactivity method, this method is quite the opposite of that The newly described method is only suitable for certain details of the structure in depths to give to about ro to 12 m.

Die zur Ausführung des Verfahrens dienende Vorrichtung wird so durchgebildet, daß die Bodenluft, nachdem sie von gewissen Teilen der Vorrichtung aufgefangen ist, keine Möglichkeit zum Austausch mit der Außenluft hat. Vorzugsweise wird die Vorrichtung als Verschluß für Bohrlöcher ausgebildet, der außer einem Abzapfrohr mindestens einen dieses umgebenden glockenartigen Zylinder o. dgl. aufweist, dessen Durchmesser größer als der des Bohrloches ist. Eine besonders bevorzugte und bewährte Bauart enthält zwei konzentrisch zueinander angeordnete Zylinder, die mit einem Abzapfrohr verbunden sind und das Bohrloch luftdicht abschließen.The device used to carry out the method is designed in such a way that that the soil air, after it has been captured by certain parts of the device, has no possibility of exchange with the outside air. Preferably the device designed as a closure for boreholes, which apart from a discharge pipe at least a bell-like cylinder or the like surrounding it, the diameter of which is larger than that of the borehole. A particularly preferred and proven design contains two concentrically arranged cylinders with a discharge pipe are connected and hermetically seal the borehole.

In den Zeichnungen ist eine Vorrichtung nach der Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt. Abb. i ist eine schematische Darstellung der Art und Weise, wie mit der Vorrichtung gearbeitet und wie die Ergebnisse verwertet werden.In the drawings an apparatus according to the invention is in one Embodiment shown for example. Fig. I is a schematic Presentation of the way in which the device was operated and how the results were obtained be recycled.

Abb. 2 zeigt einen Teil der Vorrichtung im Schnitt.Fig. 2 shows part of the device in section.

Abb.3 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung.Figure 3 is a top plan view of the device.

Abb.4 zeigt die Vorrichtung fertig zur Verwendung in Ansicht.Fig. 4 shows the device ready for use in view.

Abb. 5 zeigt eine im Erdboden steckende Vorrichtung im Schnitt.Fig. 5 shows a device stuck in the ground in section.

In Abb. i ist mit A eine Lagerstätte bezeichnet. Es sei angenommen, daß es sich um eine Gaslagerstätte handelt. An der Erdoberfläche B werden z. B. an den Punkten i bis 12 Bohrlöcher hergestellt, in die Vorrichtungen der später näher beschriebenen Art zum Auffangen von Bodenluft so eingesetzt werden, daß die von ihnen eingeschlossene Boden, luft und die in ihr enthaltenen, von der Lagerstätte direkt durch das Deckgebirge langsam nach oben diffundierenden gasförmigen Bestandteile keinen Weg zur Außenluft finden. Die Auffangvorrichtungen - die wegen ihrer zum Auffangen der Bodenluft dienenden glockenartigen Zvlinderform als Gasometer bezeichnet werden können -werden nach dem Setzen etwa 24 bis 48 Stunden an Ort und Stelle gelassen. Nach Ablauf der erforderlichen Zeit entnimmt man dann Luftproben aus diesen Vorrichtungen und untersucht diese Luftproben auf ihren durch die nahe Gaslagerstätte erzeugten Gehalt an beispielsweise Methan. Die festgestellten Verhältniswerte werden dann in ein Schaubild nach Art der Abb. i eingetragen. Hierbei ergibt sich beispielsweise eine Kurve nach Art der Kurve C. Oberhalb der Lagerstätte - gegebenenfalls durch tektonische Verhältnisse mehr oder weniger verschoben - ergibt sich dann ein Maximum der Konzentration des betreffenden für die Lagerstätte charakteristischen Bestandteils an Gasen. Aus dieser Konzentrationskurve oder aus mehreren solcher Kurven, die gegebenenfalls durch Aufnahmen in verschiedenen sich kreuzenden Richtungen entstanden sind, kann man dann einen Schluß auf die Lage, Ausdehnung und annähernde Tiefe der Lagerstätte im Untergrund machen.In Fig. I, A denotes a deposit. Suppose that it is a gas deposit. At the earth's surface B z. B. Drilled holes made at points i to 12, in the devices of the later type described in more detail for collecting soil air are used so that the Soil enclosed by them, air, and those contained in it, by the deposit Gaseous constituents slowly diffusing upwards directly through the overburden cannot find a way to the outside air. The fall arrest devices - those because of their to The bell-shaped cylinder shape used to collect the soil air is known as a gasometer - are left in place for about 24 to 48 hours after setting. After the required time has elapsed, air samples are then taken from these devices and examines these air samples for those generated by the nearby gas reservoir Methane content, for example. The determined ratio values are then entered in a diagram similar to Fig. i. This results for example a curve like curve C. Above the deposit - if necessary through tectonic conditions more or less shifted - then there is a maximum the concentration of the relevant constituent characteristic of the deposit of gases. From this concentration curve or from several such curves, if necessary have been created by taking pictures in different intersecting directions one then draws a conclusion about the location, extent and approximate depth of the deposit do in the underground.

Bei der Untersuchung von die Lagerstätten kennzeichnenden Gasbestandteilen handelt es sich vorwiegend um solche, deren Molekulargewicht sich nicht oder nicht wesentlich von dem der Luft unterscheidet, z. B. u. a. Methan, Äthan, Schwefelwasserstoff und Kohlensäure.When examining the gas components that characterize the deposits it is mainly those whose molecular weight is not or not differs significantly from that of the air, e.g. B. i.a. Methane, ethane, hydrogen sulfide and carbonic acid.

Zur Aufsuchung von Gas- und Öllagerstätten ist das Verfahren besonders geeignet. Da die Breite und Höhe des gemessenen Maximums in der Konzentrationskurve gewisse Schlüsse über die Tiefe und Mächtigkeit des Vorkommens zuläßt, ist dieses Verfahren, das den unmittelbaren Beweis für das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer gesuchten Lagerstätte ergibt, jedem anderen mittelbaren geophysikalischen Verfahren überlegen.The method is special for exploring gas and oil deposits suitable. Because the width and height of the measured maximum in the concentration curve allows certain conclusions about the depth and power of the occurrence, this is Procedure that provides immediate evidence of the presence or absence of a sought-after deposit, every other indirect geophysical one Process superior.

Die in den Abb. 2 bis 5 dargestellte Vorrichtung zum Auffangen der Bodenluft besteht aus zwei Hauptteilen. Der eine Hauptteil kann als Erdflansch bezeichnet werden. Er enthält zwei konzentrisch zueinander angeordnete Hohlzylinder i und 2, die durch einen ringförmigen Flansch 3 zusammengehalten werden. Der zweite Hauptteil der Vorrichtung besteht aus einem Deckel 4 und einem Gas- oder Abzapfrohr 5, das oben mit einem Hahn 6 versehen ist. Die beiden Zylinder i und 2 bestehen zweckmäßig mit dem Ringflansch 3 aus einem Stück. Diese drei Teile können indessen auch fest miteinander verbunden sein. Ebenso bilden vorzugsweise der Deckel 4 und das Gasrohr 5 ein festes Ganzes. Beim Zusammensetzen der Vorrichtung wird zwischen den Erdflansch und den Deckel 4 eine Abdichtungsplatte 7, z. B. aus Gummi, gelegt. Die beiden Hauptteile und die Abdichtungsplatte werden durch Schrauben 8 und Flügelmuttern 9 zusammengehalten.The device shown in Figs. 2 to 5 for collecting the Soil air consists of two main parts. One main part can be referred to as the earth flange will. It contains two concentrically arranged hollow cylinders i and 2, which are held together by an annular flange 3. The second main part the device consists of a lid 4 and a gas or discharge pipe 5, the is provided with a tap 6 at the top. The two cylinders i and 2 are expedient with the ring flange 3 in one piece. However, these three parts can also be fixed be connected to each other. Likewise preferably form the cover 4 and the gas pipe 5 a solid whole. When assembling the device is between the earth flange and the lid 4 a sealing plate 7, e.g. B. made of rubber. The two main parts and the sealing plate are held together by screws 8 and wing nuts 9.

Soll die Vorrichtung zur Entnahme von Bodenluft verwendet werden, so wird mit einem Erdbohrer zunächst nach Abb. 5 ein Bohrloch io von etwa & cm Durchmesser und i bis 2 m Tiefe gebohrt. Darauf wird der Erdflansch r, 2, 3 konzentrisch um das Bohrloch in den Boden geschlagen, und zwar so weit, d.aß - wie Abb. 5 erkennen läßt - der obere Rand des Erdflansches sich noch etwa. 2 bis 3 cm oberhalb des Erdbodens befindet. Darauf wird die Dichtungsplatte 7 aufgelegt und das Gasrohr in das Bohrloch eingeführt, worauf die beiden Hauptteile der Vorrichtung durch die Schrauben 8 und die Muttern 9 fest miteinander verschraubt werden. Die Teile müssen so dicht miteinander verbunden sein, daß die im Bohrloch und im Raum il eingeschlossene Bodenluft nicht ohne weiteres entweichen kann. Der Raum i i wird oben durch den Deckel, unten teilweise durch die Erdoberfläche und teilweise durch das Bohrloch und seitlich durch die Wandung des Zylinders 2 begrenzt.Should the device be used for the removal of soil air, then with a first auger according to Fig. I drilled to depth of 2 m a borehole 5 io about & cm diameter. Then the earth flange r, 2, 3 is struck concentrically around the borehole in the ground, to the extent that - as Fig. 5 shows - the upper edge of the earth flange is still about. 2 to 3 cm above the ground. Then the sealing plate 7 is placed and the gas pipe is inserted into the borehole, whereupon the two main parts of the device are firmly screwed together by the screws 8 and the nuts 9. The parts must be so tightly connected that the soil air enclosed in the borehole and in the space il cannot easily escape. The space ii is delimited at the top by the cover, at the bottom partially by the surface of the earth and partially by the borehole and laterally by the wall of the cylinder 2.

Wesentlich ist für die Bauart der Vorrichtung, daß für die im Bohrloch io und im .Raum i i eingeschlossene Bodenluft ein möglichst langer Kriechweg zur Außenluft hin vorhanden ist. Dieser Kriechweg ist in Abb. 5 strichpunktiert angedeutet. Er verläuft zunächst an der Innenseite der Wandung des Zylinders 2 nach unten, dann an deren Außenseite nach oben durch den zwischen den Zylindern 2 und i eingeschlossenen Raum hindurch, an der Innenwandung des Zylinders i nach unten und dann an dieser Wandung nach oben zur Außenluft. Dieser Kriechweg ist bei der dargestellten und beschriebenen Vorrichtung mit den zwei Zylindern i und 2 so groß, daß praktisch ein Austausch der eingeschlossenen Bodenluft mit der Außenluft nicht eintritt. Wird daher durch Öffnen des Hahnes 6 nach etwa 24 oder 48 Stunden eine Probe der Bodenluft entnommen, so enthält diese Probe alle die Bestandteile, auf die es bei der Untersuchung ankommt.It is essential for the design of the device that for the in the borehole io and floor air enclosed in .Raum i i the longest possible creepage distance for Outside air is available. This creepage distance is indicated by dash-dotted lines in Fig. 5. It initially runs on the inside of the wall of the Cylinder 2 down, then on the outside up through the one between the cylinders 2 and i enclosed space through, on the inner wall of the cylinder i after below and then on this wall up to the outside air. This creepage distance is at the device shown and described with the two cylinders i and 2 so great that practically an exchange of the enclosed soil air with the outside air does not occur. It is therefore done by opening the tap 6 after about 24 or 48 hours a sample of the soil air is taken, this sample contains all the components that are important in the investigation.

Es erscheint möglich, die Vorrichtung nur mit einem Hohlzylinder auszuführen. Bedingung ist nur, daß dieser Zylinder das Abzapfroh.r 5 glockenartig umgibt und daß sein Durchmesser größer als der des Bohrloches ist. In diesem Falle kann jedoch der Kriechweg zu unsicher wirken, selbst wenn man einen ziemlich langen Zylinder wählt, so daß möglicherweise ein Austausch zwischen der in der Vorrichtung aufgefangenen Bodenluft und der Außenluft eintreten könnte. Daher ist eine Ausführungsform nach Art der beschriebenen mit zwei .konzentrisch zueinander angeordneten Hohlzylindern wegen des längeren Kriechwegs vorzuziehen. Es steht auch nichts im Wege, mehr als zwei konzentrisch zueinander liegende Hohlzylinder vorzusehen, da hierbei der Kriechweg noch größer und die Möglichkeit des Austausches zwischen aufgefangener Bodenluft und Außenluft noch kleiner wird. Jedoch wird eine mehr als zwei Hohlzylinder aufweisende Vorrichtung zu unhandlich und zu teuer.It appears possible to implement the device only with a hollow cylinder. The only condition is that this cylinder surrounds the Abzapfroh.r 5 like a bell and that its diameter is greater than that of the borehole. In this case, however the creepage distance seem too insecure, even if you have a fairly long cylinder selects, so that possibly an exchange between the captured in the device Soil air and the outside air could enter. Therefore, one embodiment is according to Type of the described with two .concentrically arranged hollow cylinders preferable because of the longer creepage distance. Nothing stands in the way, more than two concentric hollow cylinders are to be provided, since this is the creepage distance even greater and the possibility of exchanging between captured soil air and outside air becomes even smaller. However, one with more than two hollow cylinders Device too unwieldy and too expensive.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for searching for storage sites, in which soil air is captured in a special device and quantitatively examined for the presence of certain gaseous components, characterized in that only such gases, in particular hydrocarbons, are measured using a collecting device that is largely secured against the escape of gases, which, due to their small molecular weight, easily diffuse from great depths to the surface of the earth ..

2. Apparatus for carrying out the method according to claim i, characterized by a closure for boreholes, which apart from a discharge pipe (5) has at least one bell-like cylinder (2) surrounding it, its Diameter is larger than that of the borehole and thus seals so tightly, that the soil air has practically no opportunity to exchange with the outside air.

3. Apparatus according to claim 2, characterized by two concentrically arranged Cylinders (i, 2), which are connected to a bleed pipe (5) and the borehole (io) seal airtight.