DE639563C

DE639563C - Verfahren zur Bestimmung der Tiefenlage der oberen Begrenzungsflaeche sowie von Staerkeschwankungen der hinter die Verrohrung eines Bohrloches eingebrachten Zementmasse

Info

Publication number: DE639563C
Application number: DES114259D
Authority: DE
Original assignee: INT DE CAROTTAGE ELECTR PROCED
Current assignee: INT DE CAROTTAGE ELECTR PROCED
Priority date: 1934-03-30
Filing date: 1934-06-08
Publication date: 1936-12-08

Description

Die insbesondere zur Ausbeutung von erdölhaltigen Schichten bestimmten Bohrlöcher werden vor Beginn der Ausbeutung im allgemeinen auf einem mehr oder weniger großen Teil ihrer Tiefe auszementiert, insbesondere um die vom Bohrloch durchsunkenen wasserführenden Schichten abzusperren. Zwecks Ausführung dieser Zementierung bringt man eine Verrohrung bis in eine undurchlässige, unmittelbar oberhalb des auszubeutenden erdölhaltigen Sandes befindliche Schicht nieder und führt dann in das Bohrloch Zementbrei unter Druck ein. Infolge des Druckes steigt der Zement von der Sohle des Bohrloches in dem zwischen der Verrohrung und dem Erdboden befindlichen Ringraum nach oben und zementiert — unter Ausfüllung dieses Raumes — die Rohre mit dem Boden. Die eingeführte Zementmenge wird so berechnet, daß der Zement bis zu der gewünschten Höhe emporsteigt und insbesondere die oberen wasserführenden Schichten absperrt. Der auf der Sohle des Bohrloches vorhandene Zementblock wird dann wieder durchbohrt, um die Ausbeutung der erdölhaltigen Schicht vorzunehmen..

Bisher gibt es kein Mittel, mit welchem man die Höhe, bis zu der der Zement hinter der Verrohrung emporgestiegen ist, mit einiger Genauigkeit messen kann.

Man hat nun gefunden, daß man diese Höhe des Zementes bestimmen kann, indem man während der Abbindedauer des Zementes oder unmittelbar nach, dieser Temperaturmessungen über die ganze Tiefe des Bohrloches ausführt. Bekanntlich erfolgt das Abbinden des Zementes unter Entwicklung von Wärme, deren Menge von der seit dem Anrühren des Zementes verstrichenen Zeit, von der Art des Zementes, von der Temperatur des umgebenden Gebirges, vom Druck' vom Wasserüberschuß u. dgl. abhängig ist. Wie die Erfahrung lehrt, tritt in der Höhe der oberen Begrenzungsfläche der Zementierung eine sehr plötzliche Temperaturänderung auf, welche 1 bis 10⁰C betragen kann, wobei die tiefer liegenden Stellen höhere Temperaturen besitzen als die Stellen oberhalb des Zementes. Wenn man nun gemäß der Erfindung· die Temperaturen in den verschiedenen Tiefen 5c mißt lind sie in Form eines ununterbrochenen Diagramms aufträgt, so erscheint folglich in diesem Diagramm ein der fraglichen Temperaturänderung entsprechender Sprung, bei

welchem die Tiefe abgelesen werden kann, in der sich die obere Begrenzungsfläche der Zementierung befindet. ., .-^_- ^i

Vorzugsweise werden die Tempt sungen sobald wie möglich nach nähme der Zementierung ausgeführt, doch die Erwärmung der zementierten wegen der Dauer des Abbindens des Zementes und der Langsamkeit des Wärmeaustausches im allgemeinen mehrere Tage bestehen bleibt, zeigt ein selbst mehrere Tage nach der Zementierung aufgestelltes Diagramm noch eine sehr ausgeprägte Unregelmäßigkeit der Temperaturkurve an der oberen Höhenlage !5 des zementierten Teiles.

Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren kann ferner dazu verwendet werden, bestimmte Unregelmäßigkeiten der Zementierung·, beispielsweise Stellen mit zu großer oder zu geringer Zementdicke, zu ermitteln. Im ersten Falle tritt eine örtliche Übererhitzung ein, welche durch eine höhere Temperatur als in den benachbarten Teilen zum Ausdruck kommt. Im zweiten Falle stellt sich eine niedrigere Temperatur ein.

Zur Aufzeichnung des Temperaturdiagramms kann man verschiedene Temperaturmeßmethoden verwenden. Als beispielsweise, jedoch, besonders vorteilhafte Art sei die Ver-

wendung eines elektrischen Widerstandsthermometers genannt. In das mit Wasser gefüllte Bohrloch senkt man eine thermometrische Spule ein, die an einem Kabel hängt. Das obere Ende des Kabels ist auf eine über Tage angeordnete Winde aufgewickelt. Die elektrischen Verbindungen dieser Temperaturmeßspule mit den im Kabel enthaltenen isolierten Leitern sind derart angeordnet, daß man die Messung des Widerstandes der Spule an der Erdoberfläche ausführen kann. Da der Widerstand eine Funktion der Temperatur ist, erhält man auf diese Weise nach vorheriger Eichung des Gerätes den Wert der Temperatur des Bohrloches in derjenigen Tiefe, in der sich die Spule befindet. Vorzugsweise werden die Messungen während des Absenkens des Gerätes in das Bohrloch mit einer selbsttätigen Vorrichtung stetig durchgeführt. Man erhält dann eine ununterbrochene Aufzeichnung der Temperatur in den verschiedenen Bohrlochtiefen in Form eines Diagramms, auf welchem sich der der oberen Begrenzungsfläche der Zementierung entsprechende Sprung zeigt. Derartige Temperaturmessungen und die Geräte zu ihrer Durchführung sind zwecks Untersuchung und Bestimmung von Flüssigkeitsströmungen in Bohrlöchern schon bekannt.

Eine Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist auf der Zeichnung beispiels- ß₀ . weise dargestellt. Es zeigen
■">..:■.Fig. ι einen schematischen Schnitt durch ;;teiji mit Wasser gefülltes, soeben zementiertes !^Bohrloch, in welches eine elektrische Tempe- ^: raturmeßvorrichtung abgesenkt ist,

Fig. 2 das entsprechende Temperaturdiagramm.

in Fig. ι ist mit 1 die Verrohrung bezeichnet, welche in das Bohrloch bis in die Tiefe der undurchlässigen, die auszubeutende erdölhaltige Schicht 3 überlagernde Schicht 2 eingesenkt ist. Ein Zementbrei 4 wird unter Druck eingeführt, so daß er den Ringraum 5 zwischen dem Rohr 1 und der Bohrlochwandung ausfüllt und die wasserführenden durchlässigen Schichten, beispielsweise 6, absperrt.

Um die Flöhe zu bestimmen, welche die obere Begrenzungsfläche 7 der Zementierung erreicht hat, führt man gemäß der Erfindung im Wasser stetige Temperaturmessungen über die ganze Tiefe des Bohrloches aus, beispielsweise mittels einer thermometrischen Spule 8. Diese Spule ist mit einem Leiterkabel 9 verbunden, welches sich von einer Winde 10 abwickelt. Die Widerstandsänderungen der Spule S, denen Temperaturänderungen im Innern des Bohrloches entsprechen, werden mittels eines geeigneten Gerätes 11 aufgezeichnet.

Das erhaltene und in Fig. 2 dargestellte Temperaturdiagramm zeigt in der Höhe der oberen Begrenzungsfläche 7 der Zementierung einen Sprung oder Übergang 12, welcher die Temperaturkurve 13 der zementierten warmen Zone und die Temperaturkurve 14 der nichtzementierten kälteren Zone trennt. Bei dem veranschaulichten Beispiel weist das Diagramm an der der Zementverdickung 16, welche durch eine besondere örtliche Erhitzung zum Ausdruck kommt, entsprechenden Stelle eine Unregelmäßigkeit 15 auf.

Claims

Patentanspruch :

Verfahren zur Bestimmung der Tiefenlage der oberen Begrenzungsfläche sowie von Stärkeschwankungen der hinter die Verrohrung eines Bohrloches eingebrachten annähernd rohrförmigen Zementmasse, dadurch gekennzeichnet, daß während des Abbindens des Zementes oder unmittelbar nachher im Innern des Bohrloches in verschiedenen Tiefen Temperaturmessungen ausgeführt werden, bei deren Vergleich plötzliche Temperaturänderungen die ge- H5 suchten Tiefenlagen anzeigen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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