DE812242C - Verfahren und Vorrichtung zum Lochen von Tiefbohrverrohrungen, -waenden oder -auskleidungen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Lochen von Tiefbohrverrohrungen, -wänden oder -auskleidungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Lochen von Tiefbohrverrohrungen, -auskleidungen, Bohrlochwänden o. dgl., vorzugsweise bei der Öl- und Ga * sgewinnung, und insbesondere auf ein Verfahren, bei dem die Anwendung von Explosivstoffen wirkungsvoller, als dies bisher der Fall war, ausgenutzt wird.
• Die Anwendung von Sprengstoffladungen in Schuß- und Lochungsvorrichtungen, wobei ein Geschoß durch die Bohrlochwandung getrieben wird, ist bekannt; man erreicht hiermit einen Zugang zu den Gesteinsformationen bzw. -lagern, die vorher durch Auszementieren abgeschlossen wurden. Durch solche Verfahren wird eine genaue Lochung an der gewünschten Stelle erreicht, ohne daß die Bohrlochwandung oder die Zementschicht zerstört wird.
• Die Erfindung besteht in einem verbesserten Verfahren zum Lochen von Bohrlochauskleidungen, wobei verschiedene Sprengstoffarten verwendet werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine bessere Ausrichtung der Explosionswirkung erreicht. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist in der Möglichkeit zu sehen, weniger k-offiplizierte M ' ittel zur Durchführung der Lochung verwenden zu können. Weitere Merkmale gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung hervor.
• Es wurde gefunden, daß -diese Merkmale dann erreicht werden, wenn man'eihen brisanten Sprengstoff als . Mittel zum Erreichen der Lochungswirkung benutzt und wenn die SpretIgstoffladung. an der Seite, nach de-rsi#h-#ie--Sprengwirkung rich-_ tet, mit ei ner -Kä'v-iiif-,i-e-riae-n-ist. Ferner ist es zweckmäßig, im Bereich der Kavität bzw. zwischen der Ladung an der Stelle, an der sich die Höhlung befindet, und der Bohrlochwandung ein Metallstück anzuordnen, dessen Gestalt im allgemeinen der Kavität der Ladung ähnelt und geeignet ist, gewissermaßen als Geschoß im Augenblick der Explosion zu wirken. Diese Kavität in der Ladung kann die Form eines umgekehrten Konus besitzen. Er kann oval, halbkugelartig oder von ähnlicher Gestalt sein. Eine Explosivladung, wie beschrieben, die eine Höhlung an der Seite besitzt, die der Brunnenauskleidung zugewandt ist und mit oder ohne Metallummantelung versehen ist, ist geeignet, die Lochung eines Rohres oder eines Behälters zu' ermöglichen. Wenn eine geeignete Auskleidung der Kavität verwendet wird, so wird nicht nur eine Lochung des Bohrrohres erreicht, sondern das geschoßartige Metallstück, das durch die Ummantelung der Höhlung gebildet wird, dringt mit hoher Geschwindigkeit in die Lochung ein, durch diese hindurch bis in die benachbarten Gesteinsschichten.
• Gemäß der Erfindung wird ein brisanter Sprengstoff verwendet, der vorzugsweise eine hohe Dichtigkeit besitzt, wie z. B. ein gepreßtes oder gegossenes, festes organisches Nitrat oder eine Nitro-,verbindung oder eine Mischung derartiger Verbindungen hoher Dichtigkeit. Gepreßtes Pentaerythritoltetranitrat ist ein geeignetes Material für diesen Zweck, ferner gepreßte oder gegossene Mischungen dieser Verbindung mit Trinitrotoluol, z. B. eine Mischung 5o: 5o. Ferner ist Trimethylentrinitramin ein geeigneter Sprengstoff sowie 6ssen Mischung hoher Dichte mit Trinitrotoluol (TNT); eine geeignete Mischung besteht aus 8o Teilen des erstgenannten und 2o Teilen TNT. Die genannten Stoffe sind für die vorliegenden Zwecke sehr gut geeignet, da sie eine hohe Explösivkraft und eine hohe Geschwindigkeit besitzen und vor allem eine hohe Beschleunigung bis zum Erreichen der Höchstgeschwindigkeit aufweisen; deshalb bilden sie hochbrisante Sprengstoffe, wenn man sie in verhältnismäßig kleinen Mengen verwendet. Verschiedene andere hochexplosive Sprengstoffe können gemäß der Erfindung jedoch ebenfalls verwendet werden. Handelsübliches Dynamit hoher Brisanz kann zwar ebenfalls verwendet werden, ist aber nicht so gut geeignet wie die festen organischen SprengsCoffe.
• Um die Erfindungsmerkmale deutlicher zu erläutern, werden einige Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen, mit deren Hilfe der Verlauf des Verfahrens erkennbar wird, beschrieben. Diese Beschreibung dient lediglich zur Veranschaulichung einiger Ausführungsbeispiele, ohne daß dadurch eine Beschränkung des Erfindungsgedankens ' bedingt ist.
• Fig. i zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Teil eines Rohres, in dem sich eine Schußlochungsvorrichtung befindet.
• Fig. 2 ist ein ähnlicher Schnitt, wobei eine andere Form einer Lochungsvorrichtung verwendet wird; Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Sprengstoff ladung nach den Fig. i und 2; Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsforrn, wobei gleichzeitig ein Schnitt durch die Schußlochungsvorrichtung zu erkennen ist, sowie eine Methode, um die Explosivladung in die Zündstell ' ung zu bringen; Fig. 5 ist ein Querschnitt nach der Linie 5-5 durch die Vorrichtung gemäß Fig. 4.
• In Fig. i stellt i einen Teil einer 13ohrlochverrohrung dar, in welcher die Schußlochungsvorrichtung in dem Gehäuse:2 an einem Tragseil 5 aufgehängt ist. In Fig. 2 ist eine ähnliche Anordnung dargestellt, wobei das Gehäuse 2 der Schußlochungsvorrichtung einen verhältnismäßig kleineren Teil des Innenraumes des Rohres einnimmt und wobei zwischen der äußeren Fläche des Gehäuses 2 und dem Rohr ein größerer Abstand vorhanden ist. Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Sprengstoffladung, deren Träger in dem Gehäuse gemäß Fig. i sitzt. Die Sprengstoffladung 3 besteht aus gepreßtem Pentraerythritoltetranitrat mit einer Dichte von 1,6, das sich in einem wasserdichten Behälter befindet, der mit einer ovalen Aussparung 8, die an der Seite, welche dem zu lochenden Rohr gegenüber liegt, versehen ist. Der Zünder 4 dient dazu, die Hauptladung3 zur Detonation zu bringen. Die Auslösemittel des Zünders sind nicht dargestellt, sie können aber auf elektrischem Wege unter Verwendung von geeigneten Zuleitungen einer Stromquelle wirken.
• Fig.4 zeigt einen Längsschnitt durch eine Verrohrung i, in dem sich das Gehäuse oder der Träger 2 der Lochungsvorrichtung, an einem Tragseil 5 aufgehängt, befindet. Das Gehäuse hat in diesem Beispiel einen beträchtlichen Abstand von dem Rohr, ähnlich wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Unter Verwendung einer Feder 6 kann die Sprengladung 3 in einer Stellung dicht an dem Rohr angebracht werden. Die Sprengstoffladung besteht aus einer geformten Mischung von Pentaerythritoltetranitrat und TNT zu gleichen Teilen und besitzt an der Außenfläche eine konische Aussparung 7. Diese Aussparung ist vorzugsweise durch ein konisches Metallstück8 ausgekleidet, das als Geschoß hoher Geschwindigkeit im Augenblick der Sprengung wirkt. Der Metallkonus ist nicht unbedingt erforderlich, obwohl er die Durchschlagwirkung des Explosivstoffes erhöht und die Brunnenauskleidung in jedem Fall durchschlagen wird. Die Zündung erfolgt durch einen Zünder4, der durch elektrische Mittel, die im einzelnen nicht dargestellt sindi, ausgelöst wird.
• Die Erfindung verwendet einen brisanten Sprengstoff, der beispielsweise eine Detonationsgeschwindigkeit von ungefähr iooo m/Sek., und, wenn

  erforderlich, noch höher sitzt. Die verhältnismäßig

  kleinen Durchmesser der Tiefbohrungen machen

  es unmöglich, Schußvorrichtungen beträchtlicher

  Länge zu verwenden; daher haben die gewöhnlich

  verwendeten Treibmittel geringer Geschwindigkeit,

  die zum Antreiben der Geschosse dienen, Nachteile,

  denn der Träger dieser bekannten Schußvorrich-

  tungen besitzt keine genügende Länge, um dem

  Explosivstoff ausreichend Zeit zur Beschleunigung

  zu geben, und die für diese Zwecke erforderlichen

  Druckwerte können nicht erreicht werden. Bei Ver-

  wendung von Hochexplosivstoffen auf der anderen

  Seite, bei denen die Umwandlung des festen Stoffes

  in heiße Gase fast augenblicklich vor sich geht, er-

  hält man einen genügend hohen inneren Druck, der

  ausreicht, um die gewünschte Durchschlagkraft zu

  erzielen. Die Anbringung einer Aussparung in

  Form eines umgekehrten Konus oder einer ähn-

  lichen Form an einer Seite der Sprengladung, zu-

  saminen mit der Anordnung eines geschoßartigen

  Körpers der gleichen Gestalt, erlaubt es, nicht nur

  den entstehenden Druck besser in einer gewünschten

  Richtung zu lenken, sondern auch die Durchschlag-

  kraft wesentlich zu erhöhen, so daß eine glatte und

  tiefe Lochung der Brunnenauskleidung sowie der

  benachbarten Gesteinsschichten erreicht wird.

  Da die Wirkung der Sprengung ziemlich heftig

  ist, sind mitunter besondere Anordnungen erforder-

  lich, um den Träger der Schußvorrichtung zu

  schützen und deren Beschädigung nach Möglichkeit

  zu verhindern. In einigen Fällen kann es zweck-

  mäßig sein, einen Träger der Schußlochungsvor-

  richtung zu verwenden, der aus leicht zerstörbarem

  Material, z. B. ans Pappe, beliebigen Kunststoffen

  o. dgl., besteht. Der Träger wird dann nach jeder

  Sprengung erneuert. In anderen Fällen, wenn man

  z. 13. eine Anordnung gemäß Fig. 4 verwendet,

  kann die Sprengladung durch besondere Vorrich-

  tungen so in eine Feuerstellung gebracht werden,

  daß (las Geliäuse selbst vor Beschädigung geschützt

  wird. Hierbei kann die Sprengladung, dies ist je-

  doch niclit Bedingung, in einem wasserdichten Be-

  liältcr untergebracht \verden. Die verwendeten Ex-

  plosivstoffe, wie sie hier erwälint sind, sin'd meistens

  Lindurchlässil,# und vor allem nicht aufnahmefähig

  für Wasser, insbesondere wenn man die Ladung

  in gegossener Form verwendet, was am zweckmäßigsten ist.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Lochen von Tiefbohrverrohrungen, -wänden oder -auskleidungen, gekennzeichnet durch das Einführen mindestens einer Ladung brisanten Sprengstoffes in das Innere des Bohrloches, in etwa der Tiefe, in der die Lochung vorgenommen wird, worauf die Sprengwirkung der Ladung auf die Auskleidung oder die Bohrlochwand gerichtet und die Ladung zur Entzündung gebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Richten der Explosionswirkung der Ladung durch Anbringung einer Kavität an einer Seite der Ladung durchgeführt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Kavität eine starre Auskleidung angebracht wird, die etwa der Form der Kavität entspricht. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung der Kavität aus Metall hergestellt wird. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung in einem im wesentlichen undurchlässigen Behälter eingebracht wird. 6. Vorrichtun2 zur Durchführung des Vc:--fahrens nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4 oder _#, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung eine verhältnismäßig hohe Dichte besitzt und aus einem festen brisanten Sprengstoff besteht, der gegen beliebige Flüssigkeiten in dem Brunnen undurchlässig ist. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladung Pentaerythritoltetranitrat oder eine hochdichte Mischung aus Trinitrotoluol mit Pentaerythritoltetranitrat oder Trimathylentrinitramin enthält. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, gekennzeichnet durch einen Behälter, der einen Sprengstoff enthält, welcher an einer Seite mit einer Kavität versehen ist.