DE948953C

DE948953C - Method for developing the production of a cased borehole and a suitable firing device for this

Info

Publication number: DE948953C
Application number: DESCH8723A
Authority: DE
Inventors: Harry S Robertson
Original assignee: Schlumberger Well Surveying Corp
Current assignee: Schlumberger Well Surveying Corp
Priority date: 1951-02-06
Filing date: 1952-02-05
Publication date: 1956-09-13

Description

Verfahren zum Erschließen zier Förderung eines verrohrten Bohrloches und dafür geeignete Schießvorrichtung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erschließen oder Förderung eines bis auf die Untersuchungstiefe verrohrten Bohrloches und besteht darin, d aß mindestens eine Explosivhohlladung in einer aufwärts gerichteten Schräglage zur Längsachse des Bohrloches an die Untersuchungsstelle hinabgesenkt und in idieser Schräglage zum Durchlochender Verrohrung gezündet wind. Durch eine derartigeSchräganoridnung iderExplosivhohlla-dung ist man in deren Längenbemessung nicht mehr an die geringe lichte Weite der Verrohrung gebunden, so Iiaß sich durch die größeren Pulverladungen wesentlich größere Eindringtiefen in die Formatiönen erzielen lassen. Bei Vorhandensein einer,die Verbindung mit der Gewinnungsanlage an oder Erdoberfläche herstellenden Steigleitung von engem Durchmesser im Bohrloch wird analog durch die Steigleitung mindestens eine Explos,ivhohlladung größerer Länge als der Durchmesser der Steigleitung in einer entsprechenden Schräglage zur Längsachse der Steigleitung an die Untersuchungsstelle hinabgesenkt. Auf diese Weise ist es Überhaupt erst möglich, in idie Steigleitung Pulverladungen hinabzusenken, die genügend wirksam sind, um auch die Verrohrung und die übliche Zementschicht zu durchdringen.Method of developing ornamental production of a cased borehole and shooting device suitable therefor. The invention relates to a method for tapping or production of a well cased to the investigation depth and exists therein, there was at least one explosive charge in an upward sloping position lowered to the longitudinal axis of the borehole at the investigation site and in this Inclined position to the perforation of the piping ignited wind. By such an inclined arrangement the explosive hollow charge is no longer due to its length dimensioning clear width of the piping bound, so Iiaß through the larger powder charges can achieve significantly greater depths of penetration into the formats. If present one that establishes the connection with the extraction system on or on the surface of the earth A riser of a narrow diameter in the borehole is made analogously through the riser at least one explosive shaped charge longer than the diameter of the riser at a corresponding incline to the longitudinal axis of the riser at the examination site lowered. In this way it is possible in the riser at all Lowering powder charges sufficiently effective to break the piping and to penetrate the usual cement layer.

Die besonderen Merkmale einer Schießvorrichtung zur Durchführung der vorskizzierten Verfahren gehen aus der nachfolgenden Erläuterung der Zeichnung hervor.The special features of a shooting device for carrying out the outlined procedure go from the following explanation the drawing.

Fig. i veranschaulicht eine Anlage zum Erschließen der Förderung eines verrohrten Bohrloches mittels einer Schießvorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 2 ,ist ein teilweiser Längsschnitt durch die Schießvorrichtung gemäß Fig. i; Fig. 2 a zeigt die Halterungen für die Sprengstoffladungen der Schießvorrichtung gemäß Fi:g. 2; Fig. 3 und 4 veranschaulichen zwei andere Arten der gegenseitigen Abstützung der Explosivhohll.adungen; Fig. 5 zeigt im Schnitt den Bohrlochabschnitt, in dem .die Explosiv adungen gerade zum Abschuß gebracht sind.Fig. I illustrates a system for developing the promotion of a cased borehole by means of a shooting device according to the invention; Fig. 2, is a partial longitudinal section through the shooting device according to FIG. I; Fig. FIG. 2 a shows the holders for the explosive charges of the firing device according to FIG Fi: g. 2; Figures 3 and 4 illustrate two other types of mutual support the explosive charges; Fig. 5 shows in section the borehole section in which .the explosive charges have just been brought down.

In das .durch die Formation i i gebohrte Bohrloch io ist eine Verrohrung i2,eingebracht und die Formation durch den Zementring 13 in der üblichen Weise vom Bohrloch abgeschlossen. Eine Steigleitung 15 ;ist in das Bohrloch eingeführt, die zur Gewinnungsanlage 14 an der Erdoberfläche hinführt.Casing is in the borehole io drilled through the formation i i i2, introduced and the formation through the cement ring 13 in the usual manner from Well completed. A riser 15; is inserted into the borehole, the leads to the extraction plant 14 on the earth's surface.

Die Schießvorrichtung gemäß,der Erfindung besteht aus einem Gehäuse 16, dessen Durchmesser so klein gewählt ist"daß es durch,die Steigleitung i5 an eine Stelle gegenüber der möglicherweise ergiebigen Formation i i hinabgelassen werden kann. Das Gehäuse 16 wird .mittels eines isolierten elektrischen Kabels 17 in das Bohrloch hinabgesenkt. Innerhalb ,des Kabels 17 befindet sich ein oder mehrere elektrische Leiter 18, die die elektrische Verbindung von der Erdoberfläche nach dem Innern des Gehäuses 16 herstellen.The shooting device according to the invention consists of a housing 16, the diameter of which is chosen so small that it passes through the riser i5 lowered a point opposite the possibly productive formation i i can be. The housing 16 is .by means of an insulated electrical cable 17 lowered into the borehole. Within the cable 17 there is one or more electrical conductors 18 which follow the electrical connection from the earth's surface the inside of the housing 16 produce.

Gemäß Fig. 2 besteht Idas Gehäuse 16 aus einem Hohlzylinder 47 mit einer oberen Verschlußhaube i9 und einer unteren 4o (Fi:g. i), ,die widerstandsfähig genug sein müssen, um :dem Druck der Bohrlochflüssigkeit standzuhalten, so daß oder Innenraum des Gehäuses bis zum Abschießen der Hohlladungen trocken bleibt.According to FIG. 2, the housing 16 consists of a hollow cylinder 47 with an upper closure hood i9 and a lower 4o (Fi: g. i), which are resistant must be enough to: withstand the pressure of the borehole fluid so that or The interior of the housing remains dry until the shaped charges are fired.

Innerhalb des Gehäuses 16 sind eine Anzahl geformter Explosivhohlladungen 20 in einer Schräglage zur Längsachse des Gehäuses, nach oben gerichtet, angeordnet. Jede Ladung besteht im einzelnen aus dem Kelch 21, der darin eingebrachten Sprengstoffladung 22 und der inneren Auskleidung 23. Die Ladungen werden von hinten her durch ein Zündkabel 24 zur Entzündung gebracht, -das durch eine Öffnung 6o in den Fuß des Kelches 21 eingeschraubt wird. Die Zündung wird beispielsweise durch die elektrische Sprengkapsel 61 ausgelöst, die vorzugsweise im unteren Teil ,des Hohlzylinders 47 angebracht ist. Die Zündung der Sprengkapsel 61 erfolgt über den Leiter 18 vermittels der an der Erdoberfläche angeordneten Batterie 26 mit Odem Schalter 27.Within the housing 16 are a number of shaped explosive charges 20 in an inclined position to the longitudinal axis of the housing, directed upwards, arranged. Each charge consists in detail of the cup 21, the explosive charge introduced into it 22 and the inner liner 23. The charges are passed through from behind Ignition cable 24 brought to ignition, -that through an opening 6o in the foot of the Cup 21 is screwed. The ignition is for example by the electrical Detonator 61 triggered, which is preferably in the lower part of the hollow cylinder 47 is appropriate. The detonator 61 is ignited by means of the conductor 18 of the battery 26 arranged on the earth's surface with breath switch 27.

Infolge der Anordnung der Explosivladungen ,in einer Schräglage zur Längsachse des Bohrloches kann ein Gehäuse 16 von einem bestimmten Durchmesser wesentlich größere Ladungen 2o aufnehmen, als wenn diese mit ihren Längsachsen senkrecht zur Längsachse des Gehäuses 16 in :der üblichen Weise angeordnet wären. Auch läßt,die Schräglage erst den :genügenden Spielraum zwischen der Mündung der einzelnen Ladungen 2o und zier Innenwand des Behälters 16 entstehen, um die erwünschte Strahlbildung vor dem Austreten in das Bohrloch zu gewährleisten.As a result of the arrangement of the explosive charges, in an inclined position to the Longitudinal axis of the borehole can be a housing 16 of a certain diameter substantially take up larger charges 2o than if they had their longitudinal axes perpendicular to the Longitudinal axis of the housing 16 would be arranged in the usual way. Also lets that Inclined position first the: sufficient clearance between the mouth of the individual charges 2o and ornamental inner wall of the container 16 arise to the desired jet formation to ensure before escaping into the borehole.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 2 a werden die Ladungen 2o durch Muffen 28 in der gewünschten Winkellage ,gehalten, in :die die Kelche 2i dicht eingepaßt sind. Die Muffen 28 sind in .ihrer gegenseitigen Lage durch Stangen 29 fixiert, an die die Muffen angelötet oder auf eine sonstige Weise befestigt sind.In the embodiment according to FIGS. 2 and 2a, the charges 2o by sleeves 28 in the desired angular position, held in: which the cups 2i are tightly fitted. The sleeves 28 are in their mutual position by rods 29 fixed, to which the sleeves are soldered or otherwise attached.

Bei dem Zusammenbau der Schießvorrichtung werden die Ladungen 2o in ihre entsprechenden Muffen 28 eingeführt. Ein nachgiebiges Band 41 kann um den Fuß ider Kelche 21 herumgelegt werden, um die Ladungen-2o an einem Herausgleiten aus den Muffen 28 zu hindern. Das Zündkabel 24 wird dann durch die Öffnungen 6o in die Ladungen 2o eingeschraubt. Der ganze Aufbau wird dann in den Hohlzylinder 47 des Gehäuses 16 eingesetzt, und die untere Verschlußhaube 40 daran :befestigt. Das Zündkabel 24 wird dann mit der Sprengkapse161 verbunden, die ihrerseits in den Kreis der Leitung 18 eingeschaltet ist. Schließlich wird die obere Verschlußhaube i9 aufgesetzt, worauf die Vorrichtung in das Bohrloch hinabgesenkt werden kann.When assembling the firing device, the charges are 2o in their respective sleeves 28 introduced. A resilient band 41 can be around the foot ider cups 21 are laid around to prevent the charges from sliding out to prevent the sleeve 28. The ignition cable 24 is then through the openings 6o in the Loads screwed in 2o. The whole structure is then inserted into the hollow cylinder 47 of the Housing 16 inserted, and the lower closure cap 40 thereon: attached. The ignition cable 24 is then connected to the detonator cap 161, which in turn is in the circuit of the line 18 is switched on. Finally the upper closure hood i9 is put on, whereupon the device can be lowered into the borehole.

Nachdem das. Gehäuse 16 vor die möglicherweise ergiebige Formation i i hinaibgesenkt ist, wird der Schalter 27 ;betätigt, durch den die Ladung 2o zur Entzündung gebracht wird. Die Explosionsstrahlen durchdringen die Wand des Gehäuses 16 und erzeugen eine entsprechende Anzahl vom Bohrloch aus gesehen aufwärts verlaufender Bohrungen 31 in der Verrohrung 12, dem Zementring 13 und der Formation ii (Fig. 5). Die Bohrungen 31 erleichtern infolge ihres schräg nach unten von der Formation .zum Bohrloch gerichteten Verlaufs das Ausströmen ,der Flüssigkeit aus der Formation i i in das Bohrloch ro. Das Gehäuse 16 wird bei dem Schießvorgang zerstört und seine Teile fallen wirkungslos auf den Boden ödes Bohrlochs io, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Das Kabel 17 kann dann leicht idurch die Steigleitung 15 an die Erdoberfläche zurückgezogen werden.After the. Housing 16 in front of the possibly productive formation i i is lowered, the switch 27; is actuated, through which the load 2o to Inflammation is brought about. The explosion rays penetrate the wall of the housing 16 and produce a corresponding number of upwardly extending ones seen from the borehole Holes 31 in the casing 12, the cement ring 13 and the formation ii (Fig. 5). The holes 31 facilitate as a result of their sloping downward from the formation .to the borehole the outflow of the fluid from the formation i i into the borehole ro. The housing 16 is destroyed in the shooting process and his Parts fall ineffectively to the bottom of the borehole, as shown in FIG is. The cable 17 can then easily i through the riser 15 to the surface of the earth be withdrawn.

Fig.3 zeigt eine andere Ausführungsform für die Fixierung der Ladungen indem Gehäuse 16 in der gewünschten Winkellage. Bei dieser Ausführungsforen trägt der Kelch 21 einer jeden Explosivladung 2o eine Konsole 32, die in der gleichen Ebene mit der Achse der Ladung und senkrecht zur Außenwand :des Kelches gelegen ist. In oder Konsole 32 ist ein Loch 33 so angeordnet, daß es in der Mitte des Gehäuses 16 gelegen ist, wenn die Ladungen 2o in dieses eingeführt sind. Am Fuß besitzt ,der Kelch 21 enbgegengerichtet zur Konsole 32 eine zweite Konsole 34. Diese liegt in der gleichen Ebene wie die Konsole 32 und trägt einen Stift 35, der in das Loch 33 in der Konsole 32 des benachbarten=Kelches 2i eingreift. Die untere Verschlußhaulbe 4o des Gehäuses 16 besitzt einen Steg 32' mit einem Loch 33 zur Aufnahme eines Stiftes 35 an ,der Konsole 34 der letzten Explosivladung 2o. Wie aus Fig. 3 ersichtlich Ist, entsteht durch diese Verbindungsart ein Strang von um 9o° versetzten Explosivladungen. Nachdem die Zündkabel .in die Löcher 6o eingeschraubt sind, wird der so zusammengesetzte Strang in den umgedrehten Hohlzylinder 47 des Gehäuses 16 eingehängt und die Zündkabel werden an die Zündvorrichtungen angeschlossen.3 shows another embodiment for the fixation of the charges by housing 16 in the desired angular position. In this execution forum carries the cup 21 of each explosive charge 2o a console 32, which is in the same Plane with the axis of the charge and perpendicular to the outer wall: the chalice is. In or console 32 a hole 33 is arranged so that it is in the center of the housing 16 is located when the charges 2o are introduced into this. On the foot who owns Cup 21 facing the console 32 is a second console 34. This is in the same plane as the console 32 and carries a pin 35 that goes into the hole 33 engages in the console 32 of the adjacent = cup 2i. The lower cap 4o of the housing 16 has a web 32 'with a hole 33 to Pick-up of a pin 35 on the console 34 of the last explosive charge 2o. As As can be seen from Fig. 3, this type of connection creates a strand of um 9o ° displaced explosive charges. After the ignition cables have been screwed into the holes 6o are, the so assembled strand is in the inverted hollow cylinder 47 of the Housing 16 is suspended and the ignition cables are connected to the ignition devices.

Beider in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform besitzt jeder Kelch 2i beim übergang zum Fuß einen Ring 5o, .der symmetrisch zur Achsei der Ladung 2o liegt. Der Ring 5o trägt eine Strebe 51, die mit ,der Längsachse des Gehäuses 16 zusammenfällt, wenn der Kelch.2o richtig im Gehäuse liegt. Das untere Ende der Strebe 51 ist mit Außengewinde 52 versehen. An dem oberen äußeren Ende des Kelches ist eine zweite Strebe 53 angebracht, die ebenfalls mit derAchse des Gehäuses 16 zusammenfällt, wenn der Kelch 21 richtig eingehängt ist. Diese obere Strebe 53 trägt eine drehbare Muffe 54, die mit Innengewinde versehen ist, das auf das Außengewinde 52 an .der Strebe 5i paßt. Durch das Zusammenschrauben der beiden Streben 5 i und 53 können mehrere Explosivladungen aneinandergereiht werden. Mittels der Muffen 54 können die einzelnen Ladungen auf jede beliebige Richtung eingestellt werden.In the embodiment shown in FIG. 4, each cup has 2i at the transition to the foot a ring 5o, which is symmetrical to the axisi of the charge 2o. The ring 5o carries a strut 51 which coincides with the longitudinal axis of the housing 16, when the chalice is correctly positioned in the housing. The lower end of the strut 51 is with External thread 52 provided. At the top outer end of the cup is a second one Strut 53 attached, which also coincides with the axis of the housing 16, when the cup 21 is correctly attached. This upper strut 53 carries a rotatable Sleeve 54, which is provided with an internal thread, the .der on the external thread 52 Strut 5i fits. By screwing the two struts 5 i and 53 together several explosive charges are strung together. By means of the sleeves 54 can the individual charges can be set in any direction.

Die verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen können natürlich in der Form und in Einzelheiten Abänderungen erfahren. Beispielsweise können andere Mittel zum Fixieren der Ladungen in der gewünschten Winkellage Anwendung finden, ohne daß man sich dadurch aus idem Bereich der vorliegenden Erfindung entfernt.The various embodiments described can of course underwent changes in form and details. For example, others Means for fixing the charges in the desired angular position are used, without departing from the scope of the present invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for developing the production of a borehole cased up to (the investigation depth, characterized in that at least one explosive hollow charge is lowered to the investigation site in an upward sloping position to the longitudinal axis of the borehole and detonated in this inclined position to perforate the casing.

2. The method according to claim i, at Presence of a connection with the extraction system on the surface of the earth producing riser of narrow diameter in the borehole, characterized in, that, through the riser at least one explosive charge of greater length than the diameter of the riser at a corresponding incline to the longitudinal axis the riser is lowered to the investigation site.

3. Firing device for carrying out the method according to claim i or 2, characterized in that .that the explosive shaped charges (2o) in an inclined position of my hollow cylindrical housing (i6) are arranged.

4. Shooting device according to claim 3, characterized in that - the explosives (22) are stored in goblet-shaped containers (2i), which are fixed in their inclined position in the housing (i6) by holding means.

5. Shooting device according to claims 3 and 4, characterized in that at the arrangement of several explosive charges (2o) in a housing have these means, which enable their mutual fixation in the inclined position.

6. Firing device according to claim 5, characterized in that the cup-shaped containers (2i) of the Explosive charges (22) for their mutual fixation in the inclined position on opposite ones Carry side consoles (34), which are paired with a hole (33) and a pin (35) are equipped, which are brought into engagement for their connection.

7. Shooting device according to claim 5, characterized in that the fixation of the explosive charges (22) in their inclined position is carried out by struts (29) on which support sleeves (28) for receiving the cups (2i) .der explosive charges (22) are attached. Documents considered: French patent specification No. 807 492.