DE931310C - Verfahren zur Gewinnung nutzbarer, insbesondere oelhaltiger und brennbarer Gase aus unterirdischen Brennstofflagerstaetten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung nutzbarer, insbesondere ölhaltiger und brennbarer Gase aus unterirdischen Brennstofflagerstätten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung nutzbarer, und zwar in erster Linie ölhaltiger und sonstiger brennbarer Gase aus unterirdischen Brennstofflagerstätten, wie Ölschieferlagern und anderen bituminösen Schichten an der natürlichen Lagerstätte des Gesteins.
• Bekannt ist bereits, zwecks Gewinnung der Gase von der Erdoberfläche aus in die Brennstofflagerstätte hinab Löcher zu bohren und dieselben zur Erhitzung des Brennstofflagers mit vorzugsweise elektrischen Heizkörpern zu versehen. Neben diesen Wärmezufuhrlöchern sind für die sich in der Brennstofflagerstätte infolge der Erhitzung derselben bildenden Gase und Dämpfe weitere Abzugslöcher vorgesehen, die an eine oder mehrere Sammelleitungen angeschlossen sind.
• Bekannt ist auch bereits, in den Wärmezufuhrlöchern den Raum zwischen der Bohrlochwandung und dem Heizkörper mit einer Masse - beispielsweise Sand - auszufüllen, um die, Entstehung unerwünschter Fehlströmungen in der Brennstofflagerstätte zu verhindern, die dadurch hervorgerufen werden, daß verschiedene Tiefen - beispielsweise im Schiefergestein - unter unterschiedlichem Druck stehen oder aber in waagerechter Richtung eine unterschiedliche Temperatur aufweisen. Die Gase, deren Gewinnung beabsichtigt ist, suchen in diesem Fall zu den Wärmezufuhrlöchern zu gelangen, wo, eine unerwünschte Verkokung und Aufspaltung in schwer oder unkondensierbare Gase stattfinden würde, die die Ausbeute bzw. den Wert der gewonnenen Erzeugnisse stark vermindert.
• Die Abzugslöcher, die kleine Heizkörper enthalten, müssen seitlich offen sein, um ihre Aufgabe erfüllen; zu können,. Es, halt sich. jedoch herausgestellt, daß sich auch zwischen zwei Abzugslöchern Fehlströmungen bilden können, die, falls die Löcher nahe beieinander liegen, die Eigenschaften der zu gewinnenden ölhaltigen Erzeugnisse in unerwünschter Richtung beeinflussen. Gemäß der Erfindung kann dieser Übelstand nun zu einem wesentlichen Teil dadurch beseitigt werden, daß rnan - umgekehrt wie bisher üblich - die verschiedenen Löcher derart verteilt, und zwar zweckmäßig gleichförmig über die Erdoberfläche, daß die Anzahl der Wärmezufuhrlöcher mindestens dreimail so, groß wird wies die Anzahl der Abzugslöcher. Die Abzugslöcher befinden sich dann in der Horizontalebene (bei gleichbleibender Verteilung der Wärmezufuhrlöcher) in einem größeren Abstand voneinander, wodurch die Entstehung zirkulierender Gasströme in der Brennstofflagerstätte erschwert wird. Der durchschnittliche Weg für die erzeugten Gase zum nächsten Abzugsloch wird zwar entsprechend größer, doch hat es sich gezeigt, daß hierdurch infolge der dem Brennstofflager oder Schiefergestein durch die Erhitzung zuteil werdenden Poirouität keine Nachteile entstehen.
• Die erfindungsgemäße Anordnung der Bohrlöcher hat ferner zur Folge, daß die Gesamtzahl der je Flächeneinheit zu bohrenden Löcher kleiner wird als bisher. Die Kosten des Gewinnungsverfahrens werden hierdurch nicht unwesentlich verringert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß weniger Wasser in das Brennstofflager einsickern kann.
• In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. i schematisch und von oben gesehen die Anordnung der Löcher in einem Teilabschnitt beispielsweise einer ölschieferlagerstätte, Fig. 2 eine andere Anordnung der Löcher, Fig. 3 noch eine andere Anordnung der Löcher. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. i sind die mit elektrischen Heizkörpern versehenen Wärmezufuhrlöcher io derart angeordnet, daß dieselben die Eckpunkte eines gleichförmigen, über die Erdoberfläche sich erstreckenden Sechsecksystems bilden. In der Diagonalrichtung ist in jedem dritten der von den Wärmezufuhrlöchern io gebildeten Sechsecke in der Mitte ein Abzugsloch 12 vorgesehen. Zur Erzielung größerer Deutlichkeit sind hierbei in der Zeichnung die Begrenzungslinien derjenigen geometrischen Figuren, in denen sich ein Abzugsloch 12 befindet, eingezeichnet und mit der Bezugsziffer 1.4 bezeichnet. Es leuchtet ein, daß die längste Wegstrecke, welche die Wärme von den verschiedenen Wärmezufuhrkanälen io aus zurückzulegen hat, um alle Teile des Feldes zu erreichen, innerhalb der umgrenzten Sechsecke 14 ebenso groß ist wie die Wegstrecke innerhalb -der nicht umgrenzten Sechsecke. Der Weg, den die durch die Erwärmung des . Gesteins erzeugten Gase zurückzulegeni haben, bis dieselben, zu einem Abzugsloch 12 gelangen, ist zwar aus den nicht umgrenzten Sechsecken weiter als aus den u.mgnenzten Sechsecken 14., jedoch übt das, wie bereits. ausgeführt, keinen nachteiligen Einfluß aus. Verglichen mit dem Fall, bei welchem für jedes der von den Wärmezufuhrlöchern io gebildeten Sechsecke ein Abzugsloch 12 vorgesehen ist, wird bei einer Anordnung der Abzugslöcher nach der Fig. i die Anzahl dieser Abzugslöcher um zwei Drittel vermindert. Auf je sechs Wärmezufuhrlöcher io entfällt bei einer Anordnung nach der Fig. i nur ein Abzugsich 12. Der zweckmäßigste Abstand der Wärmezufuhrlöcher io voneinander wird von bestimmten Wärmeleitfaktoren bestimmt und ist von der Anzahl der Abzugslöcher 12 unabhängig.
• Im übrigen können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch die an sich bereits bekannten Mittel, wie beispielsweise das Ausfüllen des Raumes zwischen der Kanalwand und dem Heizkörper in den Wärmezufuhrlöchern, zur Vermeidung vonFehlströmungen zurAnwendung kommen.
• Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 ist die Gruppierung der Wärmezufuhrlöcher io in der Form von. Quadraten vorgenommen und bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 3 in der Form gleichseitiger Dreiecke. Die Verringerung der Anzahl der Abzugslöcher 12 ist auch bei diesen beiden Ausführungsbeispielen erheblich.
• Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorbeschriebenen drei Ausführungsformen begrenzt, sondern im weitesten Sinne innerhalb des Rahmens. der ihr zugrunde liegenden. Erfindungsgedanken abwandelbar.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung nutzbarer, insbesondere Ölhafiger und brennbarer Gaise aus unterirdischen Brennstofflagerstätten, wie Ö1-s:chieifern und anderen hituminösen Schichten, mittels in die Lagerstätte gebohrter Löcher, von denen die einen als Wärmezufuhrlöcher, die anderen als Gasabzugslöcher vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Löcher über die Erdoberfläche derart verteilt werden, daß die Anzahl der Wärmezufuhrlöcher (io) mindestens dreimal so groß wird wie die Anzahl der Gasabzugslöcher (i2).
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhrlöcher (io) derart über die Erdoberfläche verteilt werden, daß dieselben die Ecken gleichseitiger oder nahezu gleichseitiger geometrischer Figuren (1q.), wie beispielsweise Sechsecke od. dgl., bilden, von denen nur ein Teil in der Mitte keine Gasabzugslöcher(i2) aufweist.