DE950999C

DE950999C - Gefrierverfahren fuer wasserhaltiges Gebirge

Info

Publication number: DE950999C
Application number: DEF12887A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Werbrouck
Original assignee: Foraky SA
Current assignee: Foraky SA
Priority date: 1953-08-05
Filing date: 1953-09-24
Publication date: 1956-10-18

Description

Gefrierverfahren für wasserhaltiges Gebirge Die Erfindung bezieht sich auf ein Gefrierverfahren für wasserhaltiges Gebirge unter Verwendung von Bohrlöchern, von denen jedes ein an. seinem Fußende geschlossenes Kühlrohr aufnimmt, in das ein offen endendes Fallrohr eingehängt ist, wobei diese Rohranlage ständig von einer tiefgekühlten, nicht gefrierbaren Salzlösung durchströmt wird, die ihre Kälte an das umgebende Gebirge abgibt.
Zwischen dem Kühlrohr und der zuweilen mit einem Mantelrohr teilweise abgedeckten Bohrlochswand ist ein Zwischenraum von einigen Zentimetern vorhanden, der mit Wasser oder mit Schlamm gefüllt ist, dessen unter Ausdehnen erfolgendes Gefrieren ein Eindrücken oder Reißen des Kühlrohres zur Folge haben kann. In bestimmten Fällen zieht sich das Kühlrohr, das in zwei gefrorenen Gebirgsschichten zu früh festgehalten wird, zwischen diesen Schichten infolge fortschreitenden Absinkens der Temperatur weiter zusammen und zerreißt schließlich, wobei dieses Zerreißen vor allem--an den Gewindeverbindungsstellen erfolgt.
Die Gefahr des Eindrückens hängt von verschiedenen Umständen ab. Sie ist am größten, wenn ein Teil des zwischen Kühlrohr und Gebirge vorhandenen Zwischenraumes durch unelastische, abdichtende' Gebirgsschichten eingeengt oder begrenzt wird. Wenn in bestimmten Fällen die Ausdehnung des Eises von dem umgebenden- Gebirge nicht aufgenommen wird, übt das Eis einen Druck auf das Kühlrohr aus. Das Vorhandensein eines Mantelrohres kann diese Gefahr nur vergrößern.
Es ist daher sehr erwünscht, den zwischen Kühlrohr und Gebirge liegenden Ringraum zu neutralisieren.
Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß zwischen das äußere Kühlrohr und die Bohrlochwand, die gegebenenfalls noch mit einem Mantelrohr abgedeckt ist, eine Schutzschicht aus einer nicht gefrierbaren Masse eingebracht, die aus einem Stoff besteht, der bei der Berührung mit salzhaltigen. Wässern wasserabweisende Gele bildet. Durch diese Schutzschicht wird das Kühlrohr gegen Zerstören durch Eindrücken oder durch Zerreißkräfte, die von Temperaturänderungen in dem Gebirge oder in dem Rohr selbst herrühren, oder vor anderen sich aus der Eisbildung ergebenden Nachteilen geschützt.
Als Schutzmasse kann beispielsweise Natriumsilikat oder ein anderer Abkömmling der Kieselsäure verwendet werden. Durch die bei der Berührung dieser .Masse mit dem Bohrlochwasser oder mit bei Undichtigkeiten der Rohre austretender Kühlflüssigkeit sich bildenden Gele wird die Verbreitung dieser Wässer verhindert oder mindestens weitgehend gehemmt, wodurch die obenerwähnten schädlichen Dehnungen der gefrierenden Schichten stark abgeschwächt und damit auch Rohrbeschädigungen verhindert werden.
Weitere Einzelheiten und Kennzeichen der Erfindung ergeben sich aus der als nicht begrenzendes Beispiel gegebenen Beschreibung an Hand der Zeichnung.
Die Figur zeigt ein in ein Bohrloch eingesetztes Kühlrohr mit seinem Fallrohr.
Bei dem Gefrierverfahren für wasserhaltiges Ge-. birge werden eine Reihe von Bohrlöchern gebohrt, in die zwei konzentrische Rohrsäulen eingesetzt werden. Diese Säulen bestehen aus dem an seinem Fuß geschlossenen Kühlrohr i, in dem ein an seinem Fuß offenes kleineres Rohr 2, das sogenannte »Fallrohr«, hängt. Diese Rohranlage wird ständig von einer tiefgekühlten, nicht gefrierbaren Salzlösung durchspült, die bei 3 in das Fallrohr 2 einströmt und beim Aufsteigen in dem Kühlrohr i das umgebende Gebirge kühlt, üm dann bei 4. abzuströmen.
Erfindungsgemäß wird das Bohrloch 8 nach dem-Spülen mit einer Masse 7 gefüllt, die vorzugsweise folgende Eigenschaften hat: i. Geringe Volumenänderung zwischen 15 und - 25' C; 2. gute Wärmeleitfähigkeit; 3. größere Dichte als Eins; 4. neutral gegenüber dem Metall der Röhren und dem zu gefrierenden Gebirge; 5. nicht gefrierbar und ohne schädliche Wirkung auf die Gefrierbarkeit des mit der Masse in Berührung befindlichen Gebirges. Eine solche Masse kann beispielsweise aus handelsüblichem Natriumsilikat, das alle obenerwähnten Bedingungen erfüllt, oder aus einem anderen Abkömmling der Kieselsäure hergestellt werden.
Das erfindungsgemäße Gefrierverfahren verhütet außer dem von der Eisbildung zwischen dem Kühlrohr und dem Gebirge hervorgerufenen Eindrücken der Röhren auch das durch Zugeinwirkung erfolgende Reißen des Kühlrohres zwischen zwei zu früh gefrorenen Schichten 5 und 6. In diesem Falle zieht sich das Kühlrohr zwischen diesen Schichten 5 und 6 infolge des fortschreitenden Sinkens der Temperatur zusammen und reißt schließlich infolge der Zugwirkung meistens an einer Verbindungsstelle. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bleibt das Kühlrohr ständig frei und kann sich infolge der das Rohr umgebenden, nicht gefrierbaren Deckschicht zusammenziehen und ausdehnen.
Die Verwendung solcher nicht gefrierbaren Massen hat bei Gefrierverfahren noch andere Vorteile, die von ihren Gel bildenden Eigenschaften herrühren, indem diese Massen beispielsweise ein Kieselsäuregel bilden, sobald sie mit salzhaltigen Wassern in Berührung kommen. Ein solches Gel hält die Kühlflüssigkeit, die sich bei Undichtigkeit eines Kühlrohres in dem Gebirge verbreitern will, wirksam auf.

Claims

PATENTANSPBUCHE: i. Gefrierverfahren für wasserhaltiges Gebirge unter Verwendung von Bohrlöchern, von denen jedes eine Rohranlage aufnimmt, die von einer tiefgekühlten, nicht gefrierbaren Salzlösung durchströmt wird, die ihre Kälte an das umgebende Gebirge abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß in das Bohrloch eine die Rohranlage über ihre ganze oder einen Teil ihrer Länge umgebende, nicht gefrierbare Schutzschicht (7) eingebracht wird, die aus einem bei der . Berührung mit salzhaltigen Wassern wasserabweisende Gele bildenden Stoff besteht.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht aus Natriumsilikat oder einem anderen Abkömmling der Kieselsäure besteht.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2., dadurch gekennzeichnet, daß die nicht gefrierbare Masse in das vorher gereinigte Bohrloch eingegossen wird, so daß die Masse das Bohrloch wenigstens teilweise ausfüllt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrlochwand in an sich bekannter Weise durch ein Mantelrohr abgedeckt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 369 694.